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Technisches Gebiet
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Die vorliegende Erfindung betrifft ein Spannfutter zum Greifen eines Werkstücks.
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Stand der Technik
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Es ist ein Spannfutter zum Greifen eines Werkstücks bekannt, das ausgebildet ist, um ein Werkstück zwischen einem Paar von Greifteilen aufzunehmen. In einem typischen Spannfutter wird das Paar von Greifteilen durch einen Spannfutterkörper derart gehalten, dass es in einer Öffnungs- und Schließrichtung verschoben werden kann. Ein Antriebsmechanismus, der das Paar von Greifteilen antreibt, ist eine Kombination aus einem Drehmotor und einem Getriebemechanismus. Bei diesem typischen Spannfutter ist jedoch das Problem gegeben, dass die Öffnungs- und Schließgeschwindigkeit langsam ist und dass eine Größenreduktion schwierig zu erzielen ist.
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Um dieses Problem zu lösen, gibt die Patentliteratur 1 ein Spannfutter an, das einen Luftzylinder und einen Verbindungsmechanismus anstelle des Drehmotors und des Getriebemechanismus als den Antriebsmechanismus zum Antreiben des Paars von Greifteilen verwendet. Das Spannfutter umfasst eine Zylinderkammer und einen Kolben, der sich linear in der Zylinderkammer bewegt. Eine sich in einer Richtung orthogonal zu der Bewegungsrichtung des Kolbens erstreckende Führungsschiene ist in der Zylinderkammer fixiert. Das Paar von Greifteilen wird beweglich in der Öffnungs- und Schließrichtung entlang der Führungsschiene geführt. Der Verbindungsmechanismus ist zwischen dem Kolben und dem Paar von Greifteilen angeordnet. Der Verbindungsmechanismus ist derart konfiguriert, dass, wenn sich der Kolben in einer aus der Zylinderkammer vorstehenden Richtung bewegt, sich das Paar von Greifteilen öffnet, und wenn sich der Kolben in einer in die Zylinderkammer eintretenden Richtung bewegt, sich das Paar von Greifteilen schließt.
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Aus der
DE 199 03 660 A1 ist ein Spannfutter bekannt mit einer Antriebsquelle, von der ein beweglicher Teil abragt, welcher mit einem Arm gekoppelt ist. An dem Arm sind Zwischenverbindungsteile vorgesehen die mit Greifverbindungsteilen über zwei Drehwellen verbunden sind. Dieses Dokument beschreibt eine feste Dreipunkthalterung und lehrt deshalb die Greifverbindungsteile unterschiedlich auszugestalten. Ein weiteres Spannfutter mit einer Dreipunkthalterung ist aus der
JP H07-40083 U bekannt.
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Referenzliste
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Patentliteratur
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Patentliteratur 1:
JP 2011-212754 A -
Zusammenfassung der Erfindung
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Technisches Problem
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In den letzten Jahren ist der Wunsch für eine Größenreduktion und eine Beschleunigung eines Spannfutters für eine Reduktion der Arbeitstaktzeit aufgekommen. In dem in der Patentliteratur 1 beschriebenen Spannfutter wird der Verbindungsmechanismus verwendet, um die Linearbewegung des Kolbens zu der Öffnungs- und Schließbetätigung der Greifteile zu wandeln. Dadurch wird der Vorteil geboten, dass die Greifteile mit einer hohen Geschwindigkeit geöffnet und geschlossen werden können. Jedoch ist das Problem gegeben, dass es schwierig ist, die Größe des Spannfutters zu reduzieren und gleichzeitig den Öffnungs- und Schließhub der Greifteile sicherzustellen.
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Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Spannfutter vorzusehen, das eine Größenreduktion und eine Beschleunigung fördern kann.
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Problemlösung
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Zur Lösung des oben genannten Problems schlägt die vorliegende Erfindung ein Spannfutter mit den Merkmalen von Anspruch 1 vor. Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung ist in Anspruch 2 definiert.
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Vorteilhafte Effekte der Erfindung
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Gemäß der vorliegenden Erfindung sind gebogene Teile eines Paars von L-förmigen Greifverbindungsteilen derart platziert, dass sie nach innen gerichtet sind, wobei die gebogenen Teile drehbar durch einen Halteteil über Drehwellen gehalten werden. Dementsprechend kann eine Größenreduktion des Spannfutters gefördert werden und kann dennoch der Öffnungsgrad des Paars von Greifteilen sichergestellt werden. Ein Verbindungsmechanismus wird verwendet, um die lineare Bewegung eines beweglichen Teils zu der Öffnungs- und Schließbetätigung der Greifteile zu wandeln. Dementsprechend können die Greifteile mit einer hohen Geschwindigkeit geöffnet und geschlossen werden.
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Figurenliste
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- 1 ist eine perspektivische Ansicht eines Spannfutters gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
- 2 ist eine perspektivische Ansicht (einschließlich einer Teilquerschnittansicht) eines Linearmotors des Spannfutters gemäß der Ausführungsform.
- 3 ist eine detaillierte schematische Ansicht eines Verbindungsmechanismus des Spannfutters gemäß der Ausführungsform.
- 4(a) bis 4(c) sind schematische Ansichten, die die Öffnungs- und Schließbetätigung des Spannfutters gemäß der Ausführungsform zeigen, wobei 4(a) das vollständig geöffnete Spannfutter zeigt, 4(b) das Spannfutter zu Beginn des Schließens zeigt und 4(c) das vollständig geschlossene Spannfutter zeigt.
- 5(a) bis 5(c) sind schematische Ansichten, die einen Vergleich der Größe des Verbindungsmechanismus zwischen der Ausführungsform und Vergleichsbeispielen ermöglichen, wobei 5(a) und 5(c) die Vergleichsbeispiele, in denen Greifverbindungsteile jeweils geradlinig ausgebildet sind, zeigen und 5(b) die Ausführungsform, in der die Greifverbindungsteile jeweils L-förmig ausgebildet sind, zeigt.
- 6(a) bis 6(c) sind schematische Ansichten, die einen Vergleich der Größe des Verbindungsmechanismus zwischen der Ausführungsform und Vergleichsbeispielen ermöglichen, wobei 6(a) und 6(c) die Vergleichsbeispiele, in denen die Greifverbindungsteile jeweils geradlinig ausgebildet sind, zeigen und 6(b) die Ausführungsform, in der die Greifverbindungsteile jeweils L-förmig ausgebildet sind, zeigt.
- 7(a-1), 7(a-2) und 7(b) sind schematische Ansichten, die einen Vergleich der Größe des Verbindungsmechanismus zwischen der Ausführungsform und Vergleichsbeispielen ermöglichen, wobei 7(a-1) und 7(a-2) die Vergleichsbeispiele, in denen gebogene Teile der Greifverbindungsteile nach außen gerichtet sind, zeigen und 7(b) die Ausführungsform, in der die gebogenen Teile der Greifverbindungsteile nach innen gerichtet sind, zeigt.
- 8(a-1), 8(a-2), 8(b-1) und 8(b-2) sind schematische Ansichten, die einen Vergleich der Größe der gestapelten Spannfutter zwischen der Ausführungsform und einem Vergleichsbeispiel ermöglichen, wobei 8(a-1) eine Vorderansicht des Vergleichsbeispiels zeigt, 8(a-2) eine Seitenansicht des Vergleichsbeispiels zeigt, 8(b-1) eine Vorderansicht der Ausführungsform zeigt und 8(b-2) eine Seitenansicht der Ausführungsform zeigt.
- 9 ist eine Vorderansicht, die ein anderes Beispiel des Spannfutters der Ausführungsform zeigt.
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Beschreibung von Ausführungsformen
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Ein Spannfutter gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird im Folgenden im Detail mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben. 1 ist eine perspektivische Ansicht eines Spannfutters gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Das Spannfutter gemäß der Ausführungsform umfasst einen Linearmotor 1 als eine Antriebsquelle und ein Paar von linken und rechten Klauen 4a und 4b als Greifteile für das Greifen eines Werkstücks. Eine Antriebswelle 3 als ein beweglicher Teil des Linearmotors 1 ist in der vertikalen Richtung platziert. Ein Verbindungsmechanismus 2 ist an einem unteren Teil des Linearmotors 1 vorgesehen. Wenn die Antriebswelle 3 des Linearmotors 1 linear bewegt wird, werden die Klauen 4a und 4b durch den Verbindungsmechanismus 2 geöffnet und geschlossen. Die Konfigurationen des Linearmotors 1 und des Verbindungsmechanismus 2 werden weiter unten beschrieben.
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Wie in 2 gezeigt, umfasst der Linearmotor 1 einen Hauptkörperteil 11 und die Antriebswelle 3. Die Antriebswelle 3 umfasst ein hohles Rohr 12 und eine Vielzahl von Magneten 13, die in dem Hohlraum des Rohrs 12 aufgenommen sind. Die Magnete 13 sind in der Form einer Säule angeordnet und in der Axialrichtung magnetisiert. Die Magnete 13 sind derart angeordnet, dass gleiche Pole einander zugewandt sind. Polblöcke 14 aus einem magnetischen Material wie etwa Eisen sind jeweils zwischen den Magneten 13 angeordnet. N-Pole und S-Pole werden alternierend durch die Magnete 13 und die Polblöcke 14 in der Axialrichtung der Antriebswelle 3 gebildet.
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Die Antriebswelle 3 wird durch eine Vielzahl von in der Axialrichtung angeordneten Spulen 15 umgeben. Eine Magnetspalt ist zwischen der Antriebswelle 3 und den Spulen 15 angeordnet. Die Spule 15 ist als eine dreiphasige Spule mit den Phasen U, V und W konfiguriert. Die Spulen 15 werden durch einen Spulenhalter 16 gehalten. Eine Basis 17 für eine Verdrahtung der Spulen 15 ist auf einer oberen Fläche des Spulenhalters 16 vorgesehen. Ein aus Kunstharz gegossenes Gehäuse 18 bedeckt die Spulen 15, den Spulenhalter 16 und die Basis 17. Die Spulen 15, der Spulenhalter 16, die Basis 17 und das Gehäuse 18 bilden den Hauptkörperteil 11 des Linearmotors 1.
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Endglieder 19 sind an beiden Enden des Gehäuses 18 in der Axialrichtung vorgesehen. Ein Sensor 20 (siehe 1) zum Erfassen der Position der Antriebswelle 3 ist an dem Endglied 19 angebracht. Eine Buchse 21, die die Antriebswelle 3 für eine Bewegung in der Axialrichtung führt, ist ebenfalls an dem Endglied 19 angebracht.
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Wenn ein dreiphasiger Strom in die Spulen 15 des Hauptkörperteils 11 fließt, erzeugt die Interaktion zwischen dem an der Antriebswelle 3 erzeugten Magnetfeld und dem durch die Spulen 15 fließenden Strom eine Fortbewegungskraft in der Axialrichtung an der Antriebswelle 3, um die Antriebswelle 3 in der Axialrichtung zu bewegen. Der Linearmotor 1 der Ausführungsform ist klein und leicht. Der Verbindungsmechanismus 2 ist zu dem Linearmotor 1 hinzugefügt. Dementsprechend kann ein kleines und leichtes Spannfutter erhalten werden.
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Die Konfiguration des Verbindungsmechanismus 2 ist wie folgt: Wie in 1 gezeigt, umfasst der Verbindungsmechanismus 2 einen Arm 24, der mit einem fernen Ende der Antriebswelle 3 des Linearmotors 1 gekoppelt ist, ein Paar von Zwischenverbindungsteilen 25a und 25b, die drehbar mit beiden Enden des Arms 24 gekoppelt sind, ein Paar von Greifverbindungsteilen 26a und 26b, die drehbar mit den Zwischenverbindungsteilen 25a und 25b gekoppelt sind, und das Paar von Klauen 4a und 4b, die an den Greifverbindungsteilen 26a und 26b angebracht sind. Die Greifverbindungsteile 26a und 26b werden drehbar durch eine Abdeckung 28 als einem Halteteil über Drehwellen 27a und 27b gehalten. Der Arm 24, das Paar von Zwischenverbindungsteilen 25a und 25b, das Paar von Greifverbindungsteilen 26a und 26b und das Paar von Klauen 4a und 4b sind bilateral symmetrisch um die Mittenlinie der Antriebswelle 3.
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Wie in 3 gezeigt, ist der Arm 24 lang und schlank in einer Richtung orthogonal zu der Antriebswelle 3. Die Zwischenverbindungsteile 25a und 25b sind mit beiden Längsenden des Arms 24 gekoppelt. Ein Loch 24a, in welches das ferne Ende der Antriebswelle 3 eingesteckt ist, öffnet sich in der Mitte in der Längsrichtung des Arms 24. Der Arm 24 ist an dem fernen Ende der Antriebswelle 3 mittels einer Kopplungseinrichtung wie etwa einer Madenschraube oder einer Niete fixiert.
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Die Abdeckung 28 umfasst eine Bodenwand 28c, die an dem Hauptkörperteil 11 des Linearmotors 1 fixiert ist, und ein Paar von Abdeckungswänden 28a und 28b, die orthogonal zu der Bodenwand 28c und parallel zueinander sind. Die Abdeckungswände 28a und 28b sind jeweils rechteckig ausgebildet. Die Abdeckungswände 28a und 28b bedecken einen Teil des Arms 24 und einen Teil der Greifverbindungsteile 26a und 26b. Die Abdeckungswände 28a und 28b halten beide Enden der Drehwellen 27a und 27b der Greifverbindungsteile 26a und 26b. Durchgangslöcher, in welche die Drehwellen 27a und 27b eingesteckt sind, öffnen sich in den Abdeckungswänden 28a und 28b. Halteringe 31 sind auf beide Enden der Drehwellen 27a und 27b gepasst, um eine Bewegung der Drehwellen 27a und 27b in der Axialrichtung zu verhindern.
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Die Greifverbindungsteile 26a und 26b weisen jeweils einen ersten Abschnitt 41 und einen zweiten Abschnitt 42 auf, die L-förmig miteinander verbunden sind. Der erste Abschnitt 41 und der zweite Abschnitt 42 sind jeweils mit einer geradlinigen Form ausgebildet. Die Klauen 4a und 4b als die Greifteile sind mittels Kopplungseinrichtungen wie etwa Schrauben lösbar an den ersten Abschnitten 41 an fernen Endseiten der Greifverbindungsteile 26a und 26b befestigt. Die Zwischenverbindungsteile 25a und 25b sind drehbar mit den zweiten Abschnitten 42 auf nahen Endseiten der L-förmigen Greifverbindungsteile 26a und 26b gekoppelt. In der Ausführungsform sind die Klauen 4a und 4b und die Greifverbindungsteile 26a und 26b jeweils separate Körper. Die Klauen 4a und 4b und die Greifverbindungsteile 26a und 26b können jedoch auch miteinander integriert sein.
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Gebogene Teile 43 der Greifverbindungsteile 26a und 26b werden drehbar durch die Abdeckung 28 über die Drehwellen 27a und 27b gehalten. Das Paar von Greifverbindungsteilen 26a und 26b ist derart platziert, dass die gebogenen Teile 43 nach innen gerichtet sind. Wenn sich also mit anderen Worten die Klauen 4a und 4b an den vollständig geöffneten Positionen befinden, ist das Paar von Greifverbindungsteilen 26a und 26b an den gebogenen Teilen 43 einander am nächsten.
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Ein Ende jedes der Zwischenverbindungsteile 25a und 25b ist drehbar mit einem Ende des Arms 24 über eine erste Verbindungsdrehwelle 44 gekoppelt. Das andere Ende der Zwischenverbindungsteile 25a und 25b ist drehbar mit einem zweiten Abschnitt 42 jedes der Greifverbindungsteile 26a und 26b über eine zweite Verbindungsdrehwelle 45 gekoppelt. Die Zwischenverbindungsteile 25a und 25b sind jeweils mit einer Form mit einem U-förmigen Querschnitt ausgebildet. Die erste Verbindungsdrehwelle 44 erstreckt sich durch den Zwischenverbindungsteil 25a oder 25b und den Arm 24, wobei eine Bewegung in der Axialrichtung durch Halteringe 47 verhindert wird. Die Teile, an denen die Halteringe 47 der ersten Verbindungsdrehwelle 44 befestigt sind, werden als die beiden Enden der ersten Verbindungsdrehwelle 44 in der Drehachsenrichtung bezeichnet. Die zweite Verbindungsdrehwelle 45 erstreckt sich durch die Zwischenverbindungsteile 25a oder 25b und die Greiferbindungsteile 26a oder 26b, wobei eine Bewegung in der Axialrichtung durch Halteringe 48 verhindert wird. Die Teile, an denen die Halteringe 48 der zweiten Verbindungsdrehwelle 45 befestigt sind, werden als die beiden Enden der zweiten Verbindungsdrehwelle 45 in der Drehachsenrichtung bezeichnet.
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Aus der Axialrichtung der Drehwellen 27a und 27b gesehen, sind die zweiten Verbindungsdrehwellen 45 der Zwischenverbindungsteile 25a und 25b außerhalb der Linien L1 und L2, die die ersten Verbindungsdrehwellen 44 und die Drehwellen 27a und 27b verbinden, platziert (insbesondere in der aus der Axialrichtung der Drehwellen 27a und 27b gesehenen Vorderansicht der Zwischenverbindungsteile 25a und 25b von 7(b)). Der Grund hierfür ist, dass beim Sinken der Antriebswelle 3 des Linearmotors 1 die Greifverbindungsteile 26a und 26b geschlossen werden, um ein Werkstück mit den Klauen 4a und 4b zu greifen. Also auch wenn die Stromversorgung zu den Spulen 15 des Linearmotors 1 ausgeschaltet wird und die Antriebswelle 3 aufgrund ihres eigenen Gewichts fällt, werden die Greifverbindungsteile 26a und 26b geschlossen. Dementsprechend wird das durch die Klauen 4a und 4b der Greifverbindungsteile 26a und 26b gehaltene Werkstück nicht fallen gelassen und bricht also nicht.
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Wie in 3 gezeigt, sind die ersten Verbindungsdrehwellen 44 und die zweiten Verbindungsdrehwellen 45 der Zwischenverbindungsteile 25a und 25b außerhalb der Abdeckung 28 platziert. Und wenn sich die Klauen 4a und 4b an den vollständig geöffneten Positionen befinden (siehe 4(a)) und auch wenn sich die Klauen 4a und 4b an den vollständig geschlossenen Positionen befinden (siehe 4(c)), sind die ersten Verbindungsdrehwellen 44 und die zweiten Verbindungsdrehwellen 45 außerhalb der Abdeckung 28 platziert und überlappen die Abdeckung 28 in der Axialrichtung nicht. Wie in 3 gezeigt, stehen die ersten Verbindungsdrehwellen 44 und die zweiten Verbindungsdrehwellen 45 der Zwischenverbindungsteile 25a und 25b axial von den Zwischenverbindungsteilen 25a und 25b vor. Die ersten Verbindungsdrehwellen 44 und die zweiten Verbindungsdrehwellen 45 sind außerhalb der Abdeckung 28 platziert, um zu verhindern, dass die ersten Verbindungsdrehwellen 44 und die zweiten Verbindungsdrehwellen 45 die Abdeckung 28 in ihren Drehachsenrichtungen überlappen. Dementsprechend kann die Dicke (die Dicke in einer Richtung orthogonal zu der Papierfläche von 3) der Abdeckung 28 reduziert werden. In der Ausführungsform sind nicht nur die ersten Verbindungsdrehwellen 44 und die zweiten Verbindungsdrehwellen 45, sondern auch die Zwischenverbindungsteile 25a und 25b außerhalb der Abdeckung 28 platziert. Jedoch kann ein Teil der Zwischenverbindungsteile 25a und 25b die Abdeckung 28 überlappen.
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4(a) bis 4(c) zeigen die Öffnungs- und Schließbetätigung des Spannfutters. 4(a) zeigt das vollständig geöffnete Spannfutter. 4(b) zeigt das Spannfutter zu Beginn des Schließens. 4(c) zeigt das vollständig geschlossene Spannfutter. Wenn wie in 4(a) gezeigt die Antriebswelle 3 des Linearmotors 1 zur höchsten Position steigt, befindet sich der Arm 24 an der höchsten Steigposition und befinden sich die Klauen 4a und 4b der Greifverbindungsteile 26a und 26b an den vollständig geöffneten Positionen.
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Wenn wie in 4(b) gezeigt die Antriebswelle 3 des Linearmotors 1 gesenkt wird, sinkt auch der Arm 24. Auch die mit den beiden Enden des Arms 24 gekoppelten Zwischenverbindungsteile 25a und 25b sinken zusammen mit dem Arm 24. Die Greifverbindungsteile 26a und 26b drehen sich in den Schließrichtungen (1), wenn die Zwischenverbindungsteile 25a und 25b sinken.
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Wenn wie in 4(c) gezeigt die Antriebswelle 3 des Linearmotors 1 weiter gesenkt wird, sinken der Arm 24 und die Zwischenverbindungsteile 25a und 25b weiter und drehen sich die Greifverbindungsteile 26a und 26b weiter in den Schließrichtungen. Die Greifverbindungsteile 26a und 26b drehen sich, bis die Klauen 4a und 4b in Kontakt miteinander kommen.
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Der Grund hierfür ist, dass eine Größenreduktion des Verbindungsmechanismus 2 gefördert werden kann, indem jeder der Greifverbindungsteile 26a und 26b zu einer L-Form wie mit Bezug auf 5(a) bis 5(c) beschrieben ausgebildet wird. 5(a) und 5(c) zeigen Vergleichsbeispiele, in denen Greifverbindungen 26a' und 26b' jeweils geradlinig ausgebildet sind. 5(b) zeigt eine Ausführungsform, in der die Greifverbindungsteile 26a und 26b L-förmig ausgebildet sind. In diesen Zeichnungen sind die Öffnungsgröße der Greifverbindungsteile 26a und 26b und die Kraftwandlung (das Verhältnis der Länge α zwischen der zweiten Verbindungsdrehwelle 45 und der Drehwelle 27b zu der Länge β zwischen der Drehwelle 27b und dem fernen Ende des Greifverbindungsteils 26b) der Greifverbindungsteile 26a und 26b auf eins gesetzt. Dadurch werden die Greifverbindungsteile 26a und 26b geschlossen, wenn die Antriebswelle 3 des Linearmotors 1 sinkt.
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Wenn wie in dem Vergleichsbeispiel von 5(a) gezeigt die Greifverbindungsteile 26a' und 26b' jeweils geradlinig ausgebildet sind und die Breite W des Verbindungsmechanismus 2 reduziert ist, ist die Höhe H vergrößert. Wenn wie in dem Vergleichsbeispiel von 5(c) gezeigt die Höhe H des Verbindungsmechanismus 2 reduziert ist, ist die Breite W vergrößert. Wie in 5(b) gezeigt, sind die Greifverbindungsteile 26a und 26b jeweils L-förmig ausgebildet, um eine Reduktion der Höhe H und der Breite W des Verbindungsmechanismus 2 zu ermöglichen.
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6(a) bis 6(c) zeigen Beispiele, bei denen die Kraftwandlung (das Verhältnis der Länge α zwischen der zweiten Verbindungsdrehwelle 45 und der Drehwelle 27b zu der Länge β zwischen der Drehwelle 27b und dem fernen Ende der Greifverbindung 26b) der Greifverbindungen 26a und 26b auf 1,5 gesetzt ist. Wie 5(b) zeigt 6(b) eine Ausführungsform, in der die Greifverbindungsteile 26a und 26b jeweils L-förmig ausgebildet sind. Wie 5(a) bis 5(c) zeigen 6(a) bis 6(c) Vergleichsbeispiele, in denen die Greifverbindungen 26a' und 26b' jeweils geradlinig ausgebildet sind.
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Wenn die Kraftwandlung der Greifverbindungsteile 26a und 26b auf 1,5 gesetzt ist, ist die Distanz für die Bewegung der Greifverbindungsteile 26a und 26b vergrößert. Es kann jedoch eine 1,5-fache Kraft aufgrund des Hebelprinzips erhalten werden. Wie in 6(b) gezeigt, sind die Greifverbindungsteile 26a und 26b jeweils L-förmig ausgebildet, um Reduktionen der Höhe und der Breite des Verbindungsmechanismus 2 auch dann zu gestatten, wenn die Kraftwandlung auf 1,5 gesetzt ist.
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Der Grund dafür, dass eine Größenreduktion des Verbindungsmechanismus 2 durch eine nach innen gerichtete Ausrichtung der gebogenen Teile 43 des Paars von Greifverbindungsteilen 26a und 26b gefördert werden kann, wird mit Bezug auf 7(a-1), 7(a-2) und 7(b) beschrieben. 7(a-1) und 7(a-2) zeigen Vergleichsbeispiele, in denen gebogenen Teile 43' der Greifverbindungsteile 26a' und 26b' nach außen gerichtet sind. 7(b) zeigt eine Ausführungsform, in der die gebogenen Teile 43 der Greifverbindungsteile 26a und 26b nach innen gerichtet sind.
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Wenn die gebogenen Teile 43' des Paars von Greifverbindungsteilen 26a' und 26b' derart platziert sind, dass sie wie in dem Vergleichsbeispiel von 7(a-1) nach außen gerichtet sind, neigen zweite Verbindungsdrehwellen 45' von Zwischenverbindungsteilen 25a' und 25b' dazu, innerhalb der Linien L1' und L2', die erste Verbindungsdrehwellen 44' der Zwischenverbindungsteile 25a' und 25b' und Drehwellen 27a' und 27b' verbinden, platziert zu werden. Deshalb öffnen sich die Greifverbindungsteile 26a' und 26b', wenn die Antriebswelle 3 sinkt. Wenn die zweiten Verbindungsdrehwellen 45' der Zwischenverbindungsteile 25a' und 25b' wie in 7(a-2) gezeigt außerhalb der Linien L1' und L2' platziert sind, um eine Öffnung der Greifverbindungsteile 26a' und 26b' zu vermeiden, bringt der Verbindungsmechanismus 2 eine Vergrößerung in der Breitenrichtung mit sich.
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Wie in 7(b) gezeigt, sind die gebogenen Teile 43 des Paars von Greifverbindungsteilen 26a und 26b derart platziert, dass sie nach innen gerichtet sind. Dementsprechend wird es einfach, die zweiten Verbindungsdrehwellen 45 der Zwischenverbindungsteile 25a und 25b außerhalb der Linien L1 und L2, die die ersten Verbindungsdrehwellen 44 der Zwischenverbindungsteile 25a und 25b und die Drehwellen 27a und 27b verbinden, zu platzieren. Dementsprechend kann eine Größenreduktion des Verbindungsmechanismus 2 gefördert werden.
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Weiterhin können die gebogenen Teile 43 der Greifverbindungsteile 26a und 26b wie in 7(b) gezeigt nach innen gerichtet sein. Dadurch kann auch der Öffnungsgrad θ der Greifverbindungsteile 26a und 26b vergrößert werden. Wenn sich die geöffneten Greifverbindungsteile 26a und 26b in den Schließrichtungen drehen, werden die ersten Abschnitte 41 der Greifverbindungsteile 26a und 26b beinahe parallel, um ein Greifen des Werkstücks zu vereinfachen.
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8(a-1), (a-2), (b-1) und (b-2) sind schematische Ansichten, die einen Vergleich der Größe des Spannfutters zwischen der Ausführungsform und einem Vergleichsbeispiel ermöglichen. 8(a-1) und 8(a-2) zeigen das Vergleichsbeispiel, in dem die ersten und zweiten Verbindungsdrehwellen 44' und 45' innerhalb einer Abdeckung 28' platziert sind. 8(b-1) und 8(b-2) zeigen die Ausführungsform, in der die ersten und zweiten Verbindungsdrehwellen 44 und 45 außerhalb der Abdeckung 28 platziert sind, um zu verhindern, dass die ersten und zweiten Verbindungsdrehwellen 44 und 45 die Abdeckung 28 überlappen.
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Wenn die ersten und zweiten Verbindungsdrehwellen 44' und 45' wie in der Vorderansicht des Spannfutters des Vergleichsbeispiels von 8(a-1) gezeigt innerhalb der Abdeckung 28' platziert sind, muss die Dicke (die Dicke in einer Richtung orthogonal zu der Papierfläche von 8(a-1)) der Abdeckung 28' größer als die Länge der ersten und zweiten Verbindungsdrehwellen 44' und 45' in der Axialrichtung sein. Wie in der Seitenansicht der gestapelten Spannfutter von 8(a-2) gezeigt, muss auch der Abstand P1' in der Dickenrichtung (Links-/Rechtsrichtung der Papierfläche von 8(a-2)) zwischen den Spannfuttern vergrößert werden.
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Wenn dagegen die ersten und zweiten Verbindungsdrehwellen 44 und 45 wie in der Vorderansicht des Spannfutters der Ausführungsform von 8(b-1) gezeigt außerhalb der Abdeckung 28 platziert sind, um zu verhindern, dass die ersten und zweiten Verbindungsdrehwellen 44 und 45 die Abdeckung 28 überlappen, kann die Dicke (die Dicke in einer Richtung orthogonal zu der Papierfläche von 8(b-1)) der Abdeckung 28 zu weniger als die Länge der ersten und zweiten Verbindungsdrehwellen 44 und 45 in der Axialrichtung reduziert werden. Wie in der Seitenansicht der gestapelten Spannfutter von 8(b-2) gezeigt, kann auch der Abstand P1 in der Dickenrichtung (Links-/Rechtsrichtung der Papierfläche von 8(b-2)) zwischen den Spannfuttern reduziert werden.
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9 zeigt ein anderes Beispiel des Verbindungsmechanismus. In der Ausführungsform ist die Länge des Arms 24 reduziert, um eine weitere Größenreduktion des Verbindungsmechanismus in der Breitenrichtung zu fördern. Aussparungen 28a1 und 28b1 sind jeweils in den Abdeckungswänden 28a und 28b der Abdeckung 28 ausgebildet. Die Gesamtform der Abdeckungswände 28a und 28b ist zu einer I-Form geformt. Die Aussparungen 28a1 und 28b1 sind in den Abdeckungswänden 28a und 28b der Abdeckung 28 ausgebildet. Dementsprechend können die ersten und zweiten Verbindungsdrehwellen 44 und 45 der Zwischenverbindungsteile 25a und 25b außerhalb der Abdeckungswände 28a und 28b platziert werden, um zu verhindern, dass die ersten und zweiten Verbindungsdrehwellen 44 und 45 die Abdeckungswände 28a und 28b in den Drehachsenrichtungen überlappen. Dementsprechend kann die Dicke (die Dicke in einer Richtung orthogonal zu der Papierfläche von 9) des Verbindungsmechanismus reduziert werden.
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Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die vorstehend beschriebene Ausführungsform beschränkt. Es können auch andere Ausführungsformen realisiert werden, ohne dass deshalb der Erfindungsumfang verlassen wird.
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Zum Beispiel wird in der oben beschriebenen Ausführungsform der zylindrische Linearmotor, dessen Spulen den Umfang der Antriebswelle umgeben, als die Antriebsquelle verwendet. Der Aufbau des Linearmotors ist jedoch nicht auf denjenigen in der oben beschriebenen Ausführungsform beschränkt. Es kann auch ein flacher Linearmotor, in dem eine Spule einem Permanentmagneten über einen Zwischenraum hinweg zugewandt ist, als die Antriebsquelle verwendet werden.
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In der oben beschriebenen Ausführungsform wird eine Konfiguration verwendet, in der sich die Greifverbindungsteile schießen, wenn die Antriebswelle des Linearmotors sinkt. Es kann jedoch auch eine Konfiguration verwendet werden, in welcher sich Antriebsverbindungsteile öffnen, wenn die Antriebswelle des Linearmotors sinkt.
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In der oben beschriebenen Ausführungsform wird der Linearmotor als die Antriebsquelle verwendet. Es kann jedoch auch ein Zylinder wie etwa ein Luftzylinder, ein Hydraulikzylinder oder ein elektrisch betriebener Zylinder als die Antriebsquelle verwendet werden.
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In der oben beschriebenen Ausführungsform wird ein Beispiel beschrieben, in dem die Antriebswelle des Linearmotors in der vertikalen Richtung platziert ist. Die Antriebswelle des Linearmotors kann aber auch in einer beliebigen anderen Richtung wie etwa in der horizontalen Richtung platziert sein.
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In der oben beschriebenen Ausführungsform wird ein Beispiel beschrieben, in dem beide Enden der ersten und zweiten Verbindungsdrehwellen des Paars von Zwischenverbindungsteilen die Abdeckung in den Drehachsenrichtungen nicht überlappen. Es ist jedoch lediglich erforderlich, dass wenigstens eines der Enden in der Drehachsenrichtung wenigstens einer der ersten Verbindungsdrehwellen des Paars von Zwischenverbindungsteilen für den Arm und/oder wenigstens eines der Enden in der Drehachsenrichtung wenigstens einer der zweiten Verbindungsdrehwellen des Paars von Zwischenverbindungsteilen für das Paar von Greiferbindungsteilen die Abdeckung in der Drehachsenrichtung nicht überlappt. Mit anderen Worten ist die Anzahl der beiden Enden der ersten und zweiten Verbindungsdrehwellen insgesamt gleich acht. Es ist lediglich erforderlich, dass wenigstens eines derselben die Abdeckung in der Drehachsenrichtung nicht überlappt.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Linearmotor (Antriebsquelle)
- 2
- Verbindungsmechanismus
- 3
- Antriebswelle (beweglicher Teil)
- 4a, 4b
- Klaue (Greifteil)
- 11
- Hauptkörperteil
- 24
- Arm
- 25a, 25b
- Zwischenverbindungsteil
- 26a, 26b
- Greifverbindungsteil
- 27a, 27b
- Drehwelle
- 28
- Abdeckung (Halteteil)
- 28a, 28b
- Abdeckungswand
- 41
- erster Abschnitt des Greifverbindungsteils
- 42
- zweiter Abschnitt des Greifverbindungsteils
- 43
- gebogener Teil des Greifverbindungsteils
- 44
- erste Verbindungsdrehwelle
- 45
- zweite Verbindungsdrehwelle
