JP2002166384A - チャック装置及び搬送システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 流体を用いなくともワークをチャックでき、
小型化もできること。 【解決手段】 ワークＷを把持しかつ把持解除する二個
一対のチャック爪１，２を備えている。また、出力軸６
によってテーブル３が軸周りに回転すると、テーブル３
上の各組のチャック爪１，２が円周上で公転移動する移
動機構をも備えている。さらに、チャック片１，２の移
動時、この移動動作に伴いチャック片１，２を反転させ
る反転機構を備えている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ワークを搬送する
搬送システムに係り、特に、搬送システムにおいて、ワ
ークを一方のステーションから次のステーションに受け
渡すとき、そのワークを次のステーションに必要な姿勢
に変更させるのに好適なチャック装置に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】ワークを搬送する搬送システムにあって
は、例えば、一方のステーションから他方のステーショ
ンに移動するとき、他方のステーションで取り扱うのに
適した姿勢に変更する場合がある。そのような場合、従
来の搬送システムでは、受け取ったワークを回転させる
ことにより姿勢を変更するようにしたチャック装置を備
えている。そして、このチャック装置は、ワークを把持
するチャック部が空気圧や油圧等の流体圧によってワー
クを把持するように構成されると共に、そのチャック部
が回転中であっても、流体が途切れることがなく、また
その供給電力も途切れることのないように構成されてい
る。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
搬送システムは、上述の如く、チャック部がワークを把
持しているとき、チャック部の回転中でも流体や電力を
確実に供給しつづけなければならなくなるので、それだ
け配管，配線構成が複雑となり、チャック装置が大型化
するおそれがあった。しかもワークを回転させたりして
姿勢を変更した場合、周辺の機器に衝突しないよう大き
なスペースをも必要とする問題があった。

【０００４】本発明は、上記事情に鑑み、エアや油圧等
の流体を用いなくともワークを確実にチャックすること
ができると共に、小型化することもでき、ワークの姿勢
を限られたスペース内で容易に変更することもできるチ
ャック装置を提供するのを課題とし、また上記チャック
装置を有する搬送システムを提供するのを課題とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に本発明においては、以下の手段を採用した。請求項１
記載の本発明では、開閉によりワークを把持しかつ把持
解除する二個一対からなるチャック爪と、このチャック
爪を移動させる移動機構と、チャック爪が移動経路上の
受取り位置に位置決めされたとき、そのチャック爪に対
しワークを受け取り可能に開閉させる受取り開閉レバー
と、チャック爪が移動経路上の受取り位置から受渡し位
置に移動する過程で、チャック爪を反転させる反転機構
と、チャック爪が移動経路上の受渡し位置に位置決めさ
れたとき、チャック爪を受渡し可能に開閉させる受渡し
開閉レバーとを備えていることを特徴とする。

【０００６】チャック爪がワークの受取り位置と受渡し
位置との間を移動すると共に、そのチャック爪を受取り
開閉レバーおよび受渡し開閉レバーによって開閉動作さ
せるようにしたので、従来技術のように液体圧を用いな
くともチャック爪を開閉させることができ、装置構成が
複雑となるのを回避できることにより、チャック装置全
体の小型化を図ることができる。また、チャック爪は、
受取り位置と受渡し位置との間を移動している過程で反
転機構により反転されることによってワークの姿勢を変
更させるので、ワークを移動するときの高速化を達成す
ることができる。

【０００７】また、請求項２記載の本発明では、一方の
ステーションおよび他方のステーション間に介設された
チャック装置を有し、かつワークを一方のステーション
から前記チャック装置を介し他方のステーションに移動
するとき、前記チャック装置がワークの姿勢を変更させ
てなる搬送システムであって、この搬送システムのチャ
ック装置として、上記請求項１記載の構成要素を備えて
いることを特徴とする。

【０００８】このように、搬送システムが上述の如きチ
ャック装置を備えていると、第１ステーションおよび第
２ステーション間のスペースを小さくすることができ、
システム全体の小型化も可能となるばかりでなく、ワー
クを移動させながら姿勢変更するので、システム上の高
速処理化を図ることも可能となる。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を添付
図面に基づいて説明する。図１は本発明によるチャック
装置を適用した搬送システムを示す概略図、図２は本発
明によるチャック装置の一実施形態を示す平面図、図３
は図２の正面図、図４は溝カムを示す斜視図、図５は図
３の上部の拡大図、図６は図３のＸ−Ｘ線に相当する拡
大説明図、図７は図３のＹ矢視に相当する拡大説明図で
ある。

【００１０】このチャック装置Ａは、図１に示すよう
に、搬送システムにおける第１ステーションＢと第２ス
テーションＣとの間に介設されており、ワークＷが第１
ステーションＢから第２ステーションＣに搬送されると
き、ワークＷを、第２ステーションＣの処理に必要な姿
勢に変更するためのものである。

【００１１】そして、本実施形態のチャック装置Ａは、
ワークＷを把持しかつ把持解除する二個一対のチャック
爪１，２を備えている。チャック爪１，２は、適宜の厚
みを有する板体であって、図２および図３に示すよう
に、テーブル３に起立して設けられたブラケット４上に
開閉可能に支持され、しかもテーブル３の円周上に互い
に９０度間隔で四組が配置されている。このチャック爪
１，２は、ワークＷが第１ステーションＢから受取り位
置に送り込まれたとき、そのワークＷを受け取ることが
できるように開き、ワークＷを受け取った時点で互いに
閉じ、次いで、次の第２ステーションＣ側の受渡し位置
に移動し、ワークＷを受け渡すことができるよう開くよ
うになっている。即ち、チャック爪１，２は、閉じてワ
ークＷを挟持することによりワークＷを把持し、また開
くことによってその把持を解除するようになっている。
また、チャック爪１，２の相対向する中央内端面には、
ワークＷに対し適宜の挟持力をもたせるための切欠き１
ａ，２ａが設けられ、この切欠き１ａ，２ａによりワー
クＷの頭部Ｗ１を落下させることなく確実に把持し得る
ようになっている。なお、チャック爪１，２の取付構造
についての詳細は後述する。また、本例で取り扱うワー
クＷは、内部に液体を封入した柔軟性を有する容器であ
って、比較的硬い部分である頭部Ｗ１がチャック爪１，
２によって把持されることとなる。

【００１２】テーブル３は、チャック爪１，２をワーク
Ｗの受取り位置と受渡し位置との間で移動するためのも
のであって、図２に示す矢印ａの如く軸周りに回転可能
に構成されている。即ち、テーブル３は、図３に示すよ
うに、インデックスユニット５の出力軸６の先端部にボ
ルト７によって装着されている。インデックスユニット
５の入力軸８にはプーリ９が装着され、モータ１０の動
力がプーリ１１，ベルト１２を介しプーリ９に伝達され
ることにより、インデックスユニット５の出力軸６が回
転するようになっている。なお、インデックスユニット
５およびモータ１０は基台１３上に設置されている。

【００１３】したがって、このチャック装置Ａは、出力
軸６によってテーブル３が軸周りに回転すると、テーブ
ル３上の各組のチャック爪１，２が円周上で公転移動す
る、インデックスユニット５及びテーブル３からなる移
動機構をも備えている。そして、テーブル３の移動によ
り、チャック爪１，２は、受取り位置から１８０°の角
度で公転することによって受渡し位置に移動し、その
後、受渡し位置からさらに同方向に１８０°公転するこ
とにより再び受取り位置に戻るようになっている。

【００１４】また、チャック装置は、チャック片１，２
の移動時、この移動動作に伴いチャック片１，２を反転
させる反転機構（符示せず）を備えている。この反転機
構は、図３に示すように、テーブル３の下方位置に設置
された溝カム１５と、この溝カム１５に沿ってガイドさ
れることにより、昇降する昇降ラック１７と、昇降ラッ
ク１７の昇降動作に伴い、チャック片１，２を反転させ
る回転軸２４と、回転軸２４に取付けられたチャック爪
用支持部（符示せず）を有している。

【００１５】詳しく述べると、溝カム１５は、図３およ
び図４に示すように、上端が傾斜する円筒状をなしてお
り、上ベース１４に取付けられた支柱１６の上に固定さ
れている。溝カム１５の外周にはその上端の形状に沿っ
て所望の巾の溝１５ａが周囲に設けられている。

【００１６】昇降ラック１７は、図３，図５，図６に示
す如く棒状をなしており、その途中位置が図６に示す如
く、連結板１８によってロット１９と一体的に連結され
ている。そして、昇降ラック１７，ロット１９の下部に
はＬ字状の金具２０を介しローラ２１が軸支され、また
昇降ラック１７，ロット１９の上部が、図３に示すよう
にテーブル３上のブラケット４を挿通すると共に、ブラ
ケット４内のホルダ２２をも挿通して図５に示す如く上
方に延びている。ローラ２１は、溝カム１５の溝１５ａ
にガイドされ、溝１５ａ内を転動する。

【００１７】回転軸２４は、図５に示すように、ホルダ
２２内に水平軸周りに回転可能に支承されており、その
途中位置に第１ピニオン２３を装着している。第１ピニ
オン２３は、その外周の歯部が図６に示す如く昇降ラッ
ク１７の歯部１７ａと歯合している。そして、インデッ
クスユニット５の出力軸６の駆動により、テーブル３が
回転すると、その回転に伴って昇降ラック１７，ロット
１９も公転移動し、その際、ローラ２１が溝カム１５の
溝１５ａ内を転動して昇降することにより昇降ラック１
７も昇降し、その昇降ラック１７の昇降動作により、昇
降ラック１７と歯合している第１ピニオン２３が正転し
たり逆転したりするようになっている。

【００１８】なお、ブラケット４内には、図５及び図６
に示すように、回転軸２４の両側をそれぞれ支承する軸
受２５と、内側に配置される一方の軸受２５を嵌合した
ベアリングプレート２６と、このベアリングプレート２
６と組み込まれ、かつ他方の軸受２５を嵌合するする一
方、ホルダ２２を固定したブロック２７と、ホルダ２２
と共に昇降ラック１７，ロット１９を昇降可能に支持す
るブッシュ２８とが設けられている。図６において、符
号２９は、ブッシュ３０を装着したブッシュホルダであ
る。

【００１９】一方、前記チャック爪用支持部は、チャッ
ク爪１，２を開閉可能に支持するためのものであって、
回転軸２４の外端部に取付けられている。そして、この
チャック爪用支持部は、図５および図７に示すように、
回転軸２４の外端部に取付けられたプレート３１と、こ
のプレート３１に水平方向に沿って固定され、かつ上下
二列に配置された第１，第２レール３２，３３と、第
１，第２レール３２，３３にブロック４３を介し、その
長さ方向に沿って摺動自在に取付けられた第１，第２ス
ライドプレート３４，３５と、第２スライドプレート３
５に固定されたレバー３６とを有している。

【００２０】レバー３６は、図７に明示するように、第
２スライドプレート３５に固定されて、第２，第１スラ
イドプレート３５，３４と交差する方向に延びており、
かつその両端部にローラ３７ａ，３７ｂがそれぞれ軸支
されている。また、レバー３６の途中部分とプレート３
１との間には引張ばね３８，３９が設けられている。引
張ばね３８は、図７において、その一端がプレート３１
の上部右側に引き掛けられると共に、他端が第１スライ
ドプレート３４の側面に引き掛けられ、引張ばね３９
は、その一端がプレート３１の下部左側に引き掛けられ
ると共に、他端がレバー３６の下部に引き掛けられてい
る。

【００２１】そして、第１スライドプレート３４に前記
チャック爪２が支持されると共に、第２スライドプレー
ト３５に前記チャック爪１が支持され、しかもこれら一
組のチャック爪１，２の間にレバー３６が配置されるよ
うになっている。即ち、図７において、レバー３６が右
方向ｂに移動することにより、チャック爪１をチャック
爪２から遠ざかるように移動できるようになっている。

【００２２】再び図５に戻り、第１，第２スライドプレ
ート３４，３５の相対向する中央内端部には歯部３４
ａ，３５ａが形成され、この歯部が回転軸２４に装着さ
れた第２ピニオン４０と歯合している。第２ピニオン４
０は図７では図示されていないが、図５に示すように、
回転軸２４の外端部に軸受を介し回転自在に装着され、
しかも第１，第２スライドプレート３４，３５間に配置
されるようになっている。

【００２３】そして、前記チャック爪用支持部は、チャ
ック爪１，２がテーブル３上で図２に示す左側の受渡し
位置に位置したとき、前記受渡し開閉レバー５２が図７
に示す矢印Ｈ方向に上昇してローラ３７ｂと当接しなが
らレバー３６を右方向に押圧すると、該レバー３６が引
張ばね３９のばね力に抗し、第２スライドプレート３５
と共に右方向に移動し、チャック爪１と当接することに
より、チャック爪１を、チャック爪２より遠ざかる開方
向に動作させるようになっている。

【００２４】その場合、レバー３６によって第２スライ
ドプレート３５が右方向に移動したとき、その移動に伴
いこれと歯合している第２ピニオン４０が、図７におい
て反時計方向に回転すると共に、第２ピニオン４０と歯
合している第１スライドプレート３４が左方向ｃに移動
することにより、チャック爪２がチャック爪１の移動方
向と反対方向に移動し、これによって一対のチャック爪
１，２が互いに開くようになっている。即ち、チャック
爪１，２が受渡し位置に移動したとき、受渡し開閉レバ
ー５２が上昇してレバー３６を動作させることにより、
チャック爪１，２がワークＷを受け渡すことができるよ
うに開き、これによって第２ステーションＣに対するワ
ークＷの受け渡しが可能となるようにしている。

【００２５】これと同様のことは受取り開閉レバー５１
にも当てはまる。即ち、受取り開閉レバー５１は、テー
ブル３の移動によってチャック爪１，２が受渡し位置に
移動したとき、受取り開閉レバー５１が上昇してローラ
３７ａと当接しながらレバー３６を押圧動作させ、レバ
ー３６の移動によりチャック爪１が開動作すると共に、
第２ピニオン４０によってチャック爪２も反対方向に開
動作することにより、第１ステーションＢからのワーク
Ｗを受け取ることができるように開き、次いで両チャッ
ク１，２間にワークＷが送られたとき、受取り開閉レバ
ー５１が降下し、レバー３６に対する押圧を解除するこ
とにより、レバー３６が元の位置に戻り、チャック爪
１，２が互いに閉動作して、ワークＷの頭部Ｗ１を把持
するようになっている。

【００２６】このような受取り開閉レバー５１，受渡し
開閉レバー５２は、図示していないが、モータの回転力
やシリンダの直進力で駆動されるようになっている。ま
た、受取り開閉レバー５１および受渡し開閉レバー５２
の昇降動作は、第１ステーションＢから送り込まれるワ
ークＷのタイミングと、第２ステーションＣにワークＷ
を受け渡すタイミングと、テーブル３の回転割り出し角
度のタイミングとに基づいて選定されている。なお、図
７において、符号４１は第２スライドプレート３５の移
動範囲を規制するストッパ、４２はそのストッパ４１を
有するブロックである。

【００２７】本実施形態のチャック装置は、上記の如き
構成よりなるので、次にその動作について述べる。搬送
システムの運転時、チャック装置Ａは、テーブル３がイ
ンデックスユニット５の駆動により所望の角度をもって
回転することにより、テーブル３上の各組のチャック爪
１，２が公転移動しているものとする。 そして、チャ
ック装置Ａにおいてテーブル３上のチャック爪１，２が
図２に示すように受取り位置まで移動し、かつ第１ステ
ーションＢからワークＷが受渡し位置に送り込まれる
と、受取り開閉レバー５１が昇降してチャック爪用支持
部のレバー３６を押圧動作させることにより、チャック
爪１，２が互いに開き、両者の間にワークＷが送り込ま
れる。

【００２８】ワークＷが送り込まれると、受取り開閉レ
バー５１が降下し、レバー３６に対する押圧動作が解除
されることにより、チャック爪１，２が互いに閉じる方
向に動作し、ワークＷの頭部Ｗ１を把持する。そして、
ワークＷが把持した後、テーブル３がさらに回転するこ
とにより、チャック爪１，２が受渡し位置まで移動す
る。

【００２９】上記チャック爪１，２の受渡し位置までの
移動時、テーブル３がその範囲内で回転すると、反転機
構の昇降ラック１７のローラ２１が溝カム１５の溝１５
ａ内を転動しながら周囲に沿い移動して上昇し、その上
昇に伴い第１ピニオン２３，回転軸２４が回転すること
により、回転軸２４に装着されているチャック爪用支持
部を介し一組のチャック爪１，２が回転軸２４を中心と
して軸周りに１８０°回転する。即ち、チャック爪１，
２が１８０°回転することにより、把持しているワーク
Ｗを反転させ、その状態で受渡し位置に移動する。

【００３０】チャック爪１，２がワークＷを反転させた
状態で受渡し位置に移動すると、受渡し開閉レバー５２
がＨ方向に昇降し、チャック爪用支持部のローラ３７ｂ
と当接してレバー３６を押圧動作させると共に、該レバ
ー３６の動作に伴って第２ピニオン４０が回転すること
により、チャック爪１，２が互いに開いてワークＷの頭
部Ｗ１に対する把持を解除し、これにより第２ステーシ
ョンＣに対するワークＷの受け渡しを可能とする。この
とき、第２ステーションＣから図示しない受取り手段が
ワークＷをチャック爪１，２から受け取ることとなる。

【００３１】このように、本実施形態においては、チャ
ック爪１，２がテーブル３によってワークＷの受取り位
置と受渡し位置との間を移動すると共に、そのチャック
爪１，２が受取り開閉レバー５１および受渡し開閉レバ
ー５２によって開閉動作させるようにしたので、従来技
術のように液体圧を用いなくともチャック爪を開閉させ
ることができ、装置構成が複雑となるのを回避できるこ
とにより、チャック装置Ａ全体の小型化を図ることがで
きる。

【００３２】また、チャック爪１，２は、テーブル３が
回転することによって受取り位置と受渡し位置との間を
移動している過程で反転機構により反転されることによ
ってワークＷの姿勢を変更させるので、ワークＷを受取
り位置から受渡し位置に移動するときの高速化を達成す
ることができる。

【００３３】さらに、反転機構は、テーブル３の下方位
置に設置された溝カム１５と、この溝カム１５に沿って
ガイドされることにより、テーブル３の軸方向に沿い昇
降する昇降ラック１７と、昇降ラック１７と歯合する第
１ピニオン２３を装着し、昇降ラック１７の昇降動作に
伴って回転する回転軸２４と、回転軸２４に取付けら
れ、かつ一対のチャック爪１，２を開閉可能に支持する
チャック爪用支持部とを有し、これらがテーブル３の上
下位置に跨って配置されるように構成したので、チャッ
ク装置Ａの占めるスペースが拡大するおそれがなく、こ
れによってチャック装置Ａの小型化をより的確に実施す
ることができる。

【００３４】したがって、上記構成のチャック装置Ａを
搬送システムに適用すれば、第１ステーションＢおよび
第２ステーションＣ間のスペースを小さくすることがで
き、システム全体の小型化も可能となるばかりでなく、
ワークＷを移動させながら姿勢変更するので、システム
上の高速処理化を図ることも可能となる。

【００３５】

【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、チ
ャック爪を受取り開閉レバーおよび受渡し開閉レバーに
よって開閉動作させるようにしたので、装置構成が複雑
となるのを回避でき、チャック装置全体の小型化を図る
ことができる効果があり、また、チャック爪が受取り位
置と受渡し位置との間を移動している過程で反転機構に
より反転されることによってワークの姿勢を変更させる
ので、ワークを移動するときの高速化を達成することが
できる効果がある。

【００３６】また本発明によれば、第１ステーションお
よび第２ステーション間のスペースを小さくすることが
でき、システム全体の小型化も可能となるばかりでな
く、ワークを移動させながら姿勢変更するので、システ
ム上の高速処理化を図ることも可能となる効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明によるチャック装置を適用した搬送シ
ステムを示す概略図である。

【図２】 本発明によるチャック装置の一実施形態を示
す平面図である。

【図３】 図２の正面図である。

【図４】 溝カムを示す斜視図である。

【図５】 図３の上部の拡大図である。

【図６】 図３のＸ−Ｘ線に相当する拡大説明図であ
る。

【図７】 図３のＹ矢視に相当する拡大説明図である。

【符号の説明】

Ａ…チャック装置 Ｂ…第１ステーション Ｃ…第２ステーション Ｗ…ワーク １，２…チャック爪 ３…テーブル ４…ブロック １５…溝カム １７…昇降ラック ２３…第１スプロケット ２４…回転軸 ３１…プレート ３２，３２…第１，第２レール ３４，３５…第１，第２スライドプレート ３６…レバー ５１…受取り開閉レバー ５２…受渡し開閉レバー

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 3C007 DS08 ES03 ET08 EU08 EU14 EV02 HS27 3F060 AA01 CA21 EB02 EB07 EC03 EC12 EC16 FA05 GA05 GA13 GB02 GB22 HA13 3F061 AA07 BA03 BB08 BC11 BD04 BD10 BE02 3F072 AA06 GE03 GG18 HA05 HA09 JA03 KC01 KC05 KC06 KC09

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 開閉によりワークを把持しかつ把持解除
   する二個一対からなるチャック爪と、このチャック爪を
   移動させる移動機構と、チャック爪が移動経路上の受取
   り位置に位置決めされたとき、そのチャック爪に対しワ
   ークを受け取り可能に開閉させる受取り開閉レバーと、
   チャック爪が移動経路上の受取り位置から受渡し位置に
   移動する過程で、チャック爪を反転させる反転機構と、
   チャック爪が移動経路上の受渡し位置に位置決めされた
   とき、チャック爪を受渡し可能に開閉させる受渡し開閉
   レバーとを備えていることを特徴とするチャック装置。
2. 【請求項２】 一方のステーションおよび他方のステー
   ション間に介設されたチャック装置を有し、かつワーク
   を一方のステーションから前記チャック装置を介し他方
   のステーションに移動するとき、前記チャック装置がワ
   ークの姿勢を変更させてなる搬送システムであって、前
   記チャック装置は、開閉によりワークを把持しかつ把持
   解除する二個一対からなるチャック爪と、このチャック
   爪を移動させる移動機構と、チャック爪が移動経路上の
   受取り位置に位置決めされたとき、そのチャック爪に対
   しワークを受け取り可能に開閉させる受取り開閉レバー
   と、チャック爪が移動経路上の受取り位置から受渡し位
   置に移動する過程で、チャック爪を反転させる反転機構
   と、チャック爪が移動経路上の受渡し位置に位置決めさ
   れたとき、チャック爪を受渡し可能に開閉させる受渡し
   開閉レバーとを備えていることを特徴とする搬送システ
   ム。