JP2002292590A - 板バネチャック装置 - Google Patents

板バネチャック装置

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JP2002292590A
JP2002292590A JP2001098052A JP2001098052A JP2002292590A JP 2002292590 A JP2002292590 A JP 2002292590A JP 2001098052 A JP2001098052 A JP 2001098052A JP 2001098052 A JP2001098052 A JP 2001098052A JP 2002292590 A JP2002292590 A JP 2002292590A
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JP
Japan
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leaf spring
support means
leaf
pair
load
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JP2001098052A
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English (en)
Inventor
Tomohiko Fujimoto
智彦 藤本
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N KE KK
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N KE KK
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 コンパクトかつ構造の簡単な板バネチャック
装置を提供する。 【解決手段】 薄く長い板バネ10を指部材として用い
た把持装置は、前記板バネ10を梁として支持する第1
および第2支持手段21,22と、前記板バネ10が長
手方向に抜けるのを防止する抜け防止手段と、前記板バ
ネ10に曲げ荷重を負荷する入力手段とを備えている。
前記板バネ10の第2の側面が凸となるように前記入力
手段が前記板バネ10に曲げ荷重を負荷して、前記板バ
ネ10の先端に把持力ないし開放力を付与する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明はワークを把持する把
持装置に関する。
【0002】
【従来の技術】微小なワークの把持を行う把持装置とし
て、たとえば、板バネを用いた把持装置が提案されてい
る(特公昭61−44638号公報参照)。
【0003】かかる把持装置の一例を図4に示す。図4
(a)に示すように、前記従来の把持装置は、一対の板
バネ50の外側にレリーズ51を設け、図4(b)に示
すパルスモータ53によって該レリーズ51の芯線52
を押し込むことにより、板バネ50の先端を互いに内側
に曲げてワークWの把持を行う。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかし、レリーズ51
やパルスモータ53を用いているため、構造が複雑で、
かつ、小型化が難しい。
【0005】本発明は前記従来の問題を解決するために
なされたもので、その目的は、コンパクトかつ構造の簡
単な板バネチャック装置を提供することである。
【0006】
【発明の原理】つぎに、前記目的を達成するための本発
明の構成および原理を図1を用いて説明する。図1
(a)において、薄く長い板バネ10の先端部10fを
指部材として用いた把持装置は、前記板バネ10を梁と
して支持する第1および第2支持手段21,22と、前
記板バネ10が長手方向Xに抜けるのを防止する抜け防
止手段(図示せず)と、前記板バネ10に曲げ荷重を負
荷する入力手段Fとを備えている。前記第1支持手段2
1と第2支持手段22とは、板バネ10の長さ方向に互
いに離間して配置され、前記第1支持手段21が前記板
バネ10の第1の側面(外側面)11に接触し、かつ、
前記第2支持手段22が板バネ10の第2の側面(内側
面)12に接触して板バネ10を支持している。前記板
バネ10の第2の側面12が凸となるように前記入力手
段Fが前記板バネ10に曲げ荷重を負荷して、前記板バ
ネ10の先端に把持力ないし開放力を付与する。
【0007】入力手段Fが破線で示す板バネ10の荷重
負荷側の端部(基端部)の内側面12に曲げ荷重Fを負
荷すると、板バネ10が実線で示すように曲げ変形を呈
する。この曲げが生じた状態においては板バネ10には
曲げ応力が発生しており、したがって、先端部10fに
はワークWを把持し得る把持力が発生する。今、前記板
バネ10に大きな曲げ変形を生じさせる荷重を入力手段
Fから負荷すると、実線のように、板バネの先端部10
fは開いた状態となる。この状態で他の指部材100と
の間でワークWを把持する位置までチャック装置を移動
させる。その後、荷重Fを小さくして板バネ10に小さ
な曲げ応力が生じている程度(殆ど曲げ変形していない
状態)に変化させると、板バネ10の先端部10fが破
線のように閉じてワークWを把持する。
【0008】一方、図1(b)では、第1支持手段21
は板バネ10Bの内側面12に接触しており、かつ、第
2支持手段22が板バネ10Bの外側面11に接触して
いる。入力手段Fが板バネ10Bの基端部の外側面11
から曲げ荷重Fを負荷すると、板バネ10Bが破線で示
すように曲げ変形を呈し、他の指部材100との間でワ
ークWを把持する。
【0009】本発明において、「梁」とは、材料力学の
用語であり、側面に垂直な荷重を受けて曲げ変形を呈す
る部材をいう。「梁として支持する」とは、前記板バネ
の前記側面に対し垂直方向に支持反力F1 ,F2 を発生
させて梁(板バネ)を支持することをいう。一般に、支
持手段と梁との間は相対移動可能に設定する。なお、板
バネ(梁)が長手方向(軸方向)に移動しないように支
持する必要があるが、その支持箇所は2つの支持手段を
設けた箇所がたわみの量が「0」に近いので、この2つ
の支持箇所のいずれか一方に抜け防止手段を設けるのが
最も好ましい。第2の側面が「凸となるように」とは、
材料力学の用語であり、梁(板バネ)が曲がる方向を定
義するための表現である。
【0010】
【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施形態を図面
にしたがって説明する。図2の拡大正面断面図に示す板
バネチャック装置は、たとえば、ロボットハンド等の先
端に固定され、1mm以下の薄いワークWの把持を行う
ものであり、薄くて長い一対の板バネ10を該ワークW
を把持するための指部材として用いている。該板バネチ
ャック装置は前記板バネ10に曲げ荷重を負荷する入力
手段3を備えている。
【0011】前記一対の板バネ10は、先端にワークW
を把持するための指部10f(図3)を有している。該
板バネ10は互いに対面するように配置され、それぞ
れ、該板バネ10を梁として支持する第1および第2支
持手段21,22によって支持されている。前記第1支
持手段21と第2支持手段22とは、板バネ10の長さ
方向に互いに離間して配置されている。前記第2支持手
段22はワークW側に配置され、一方、第1支持手段2
1は前記ワークW側とは反対の荷重負荷側に配置されて
いる。
【0012】図3は板バネチャック装置の先端部分を拡
大した側面図である。図3に示すように、第1支持手段
21は、板バネチャック装置の本体1に螺合するボルト
からなり、図2(a)に示す一対の板バネ10における
互いに対面しない外側面11を支持している。
【0013】図3に示す第2支持手段22は、装置本体
1に上下から螺合する一対のボルトからなり、図2
(b)に示すように、一対の板バネ10における互いに
対面する内側面12を支持している。一方、図3に示す
ように、板バネ10には突出部(抜け防止手段)10a
が上下に突出して設けられている。前記装置本体1には
突出部10aに嵌合する嵌合孔40が設けられており、
該嵌合孔40に突出部10aが嵌合することにより、板
バネ10が長手方向Xに抜けるのを防止する。
【0014】つぎに、前記入力手段について説明する。
図2(a)の前記本体1には、エアシリンダ31が接合
されている。エアシリンダ31内にはピストン32が設
けられている。ピストン32にはピストンロッド33が
固定されており、該ピストンロッド33の先端部には入
力端部30が固定されている。入力端部30は、一対の
板バネ10の両内側面12に接触するように設けられて
いる。入力端部30は、板バネ10における前記第1支
持手段21よりも後端側の基端部に当接している。前記
本体1の後端部にはエアポート35が穿孔されており、
該エアポート35からのエアーの給排によって前記ピス
トン32が長手方向Xに移動する。該ピストン32の移
動により、前記入力端部30は前記板バネ10間に入り
込んだ状態で該板バネ10の長手方向Xに進退(直動)
し、前記板バネ10の内側面12が凸となるように板バ
ネ10に曲げ荷重を負荷する。なお、ピストンロッド3
3の外周にはスプリング34が巻回されており、該スプ
リング34によって、ピストン32は排気方向(左方
向)Oに付勢されている。
【0015】前記入力端部30の先端には、突き落とし
ピン36が設けられている。該突き落としピン36は一
対の板バネ10の間に挿入されている。該突き落としピ
ン36は、前記入力端部30の進退(直動)動作と共
に、一対の板バネ10間を進退することにより、ワーク
Wを把持する指部10fの間からワークWを突き落と
す。なお、図2(b)では、突き落としピン36の先端
部を省略して図示している。
【0016】つぎに、本装置の動作について説明する。
図2(a)に示す開状態において、前記ピストン32は
エアポート35からのエアが供給されることによって、
エアシリンダ31の吸気方向(右方向)Iに移動され、
前記指部10fが開状態に設定されている。すなわち、
エアシリンダ31の移動によって、前記入力端部30が
一対の板バネ10の内側面12に入り込むことにより、
該板バネ10の荷重負荷側の間隔が拡がっており、指部
10fに開放力が付与されている。
【0017】ワークWの把持を行うには、前記開状態の
まま、ワークWを把持する位置まで板バネチャック装置
を移動させる。その後、エアポート35から排気を行う
と、ピストン32が排気方向(左方向)Oに移動する。
ピストン32の移動に応じて前記入力端部30が排気方
向Oに移動することにより、一対の板バネ10における
荷重負荷側の端部の間隔が狭まる。これにより、先端の
指部10fが閉方向Cに移動し、ワークWが指部10f
によって把持される。なお、前記突き落としピン36は
入力端部30の移動に伴って排気方向Oに移動する。こ
こで、ピストン32は前記スプリング34によって排気
方向Oに付勢されているので、エアポート35からのエ
アの給排気が停止した後もワークWの把持が維持され
る。
【0018】その後、ワークWを板バネチャック装置の
本体1と共に移送した後、ピストン32を吸気方向Iに
移動させて指部10fを開き、該ワークWを所定の位置
に移送する。
【0019】このように、本発明の板バネチャック装置
は、板バネ10を梁として支持する第1および第2支持
手段21,22を設け、板バネ10の内側面12が凸と
なるように入力手段3が板バネ10に曲げ荷重を負荷
し、板バネ10の指部10fに開放力を付与するように
したので、コンパクトで構造が簡単になる。
【0020】ところで、前記ワークWの移送後には、突
き落としピン36が入力端部30の移動に応じて吸気方
向Iに移動してワークWを突き落す。したがって、軽量
のワークWが板バネ10の内側面12に貼り付いていて
も、移送後において突き落としピン36によって突き落
とすことで、ワークWを確実に供給することができる。
【0021】なお、前記実施形態の説明において、説明
の便宜上、本装置の長手方向Xを図上の左右方向とした
が、本装置がロボットハンド等に設けられた場合、該装
置は様々な角度に回転されるので、該長手方向Xは前記
「左右方向」に限定されるものではない。
【0022】以上のとおり、図面を参照しながら好適な
実施形態を説明したが、当業者であれば、本明細書を見
て、自明な範囲で種々の変更および修正を容易に想定す
るであろう。たとえば、必ずしも両指部を板バネで形成
する必要はなく、何れか一方のみを板バネで形成し、少
なくとも一方の指部が閉方向に移動してワークを把持す
るようにしてもよい。さらに、第1支持手段が板バネの
内側面に接触しており、かつ、第2支持手段が板バネの
外側面に接触するように配置し、入力手段が板バネの基
端部の外側面から曲げ荷重を負荷するようにしてもよ
い。また、入力手段は、板バネに曲げ荷重を負荷し得る
機構であればよく、たとえば、一対の板バネの間に円錐
形の間隔調整部材を挿入したり、楕円形の間隔調整部材
を回転させることで板バネに曲げ荷重を負荷するように
してもよい。したがって、そのような変更および修正
は、請求の範囲から定まる本発明の範囲内のものと解釈
される。
【0023】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の板バネチ
ャック装置は、板バネを梁として支持する第1および第
2支持手段を設け、板バネの内側が凸となるように入力
手段が板バネに曲げ荷重を負荷し、板バネの指部に開放
力を付与するようにしたので、コンパクトで構造が簡単
になる。特に、板バネの先端部の近傍を第2支持手段に
よって支持しているので、板バネの基端部に曲げ荷重を
かけても、板バネの位置を精度良く制御することがで
き、余分なスペースを必要としない。すなわち、板バネ
の先端部の動作を精度良く、かつ、高い再現性をもって
制御できるから、狭い空間において薄いワークを把持し
たり、載置したりすることができる。また、一対の板バ
ネの間に向って進退する突き落としピンを設ければ、供
給時に突き落としピンによってワークを突き落すこと
で、ワークを確実に供給することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の原理を示す板バネチャック装置の拡大
した正面図である。
【図2】本発明の一実施形態にかかる板バネチャック装
置を示す拡大した正面断面図である。
【図3】同装置の先端部分の拡大した側面断面図であ
る。
【図4】従来の把持装置を示す正面図および側面図であ
る。
【符号の説明】
3:入力手段 10,10B:板バネ 10a:突出部(抜け防止手段) 10f:指部 11:外側面(第1の側面) 12:内側面(第2の側面) 21:第1支持手段 22:第2支持手段 30:入力端部 36:突き落としピン F:曲げ荷重 W:ワーク X:長手方向

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 薄く長い板バネの先端部を指部材として
    用いた把持装置であって、 前記板バネを梁として支持する第1および第2支持手段
    と、 前記板バネが長手方向に抜けるのを防止する抜け防止手
    段と、 前記板バネに曲げ荷重を負荷する入力手段とを備え、 前記第1支持手段と第2支持手段とが板バネの長さ方向
    に互いに離間して配置され、前記第1支持手段が前記板
    バネの第1の側面に接触し、かつ、前記第2支持手段が
    板バネの第2の側面に接触して板バネを支持し、 前記板バネの第2の側面が凸となるように前記入力手段
    が前記板バネに曲げ荷重を負荷して、前記板バネの先端
    に把持力ないし開放力を付与するようにした板バネチャ
    ック装置。
  2. 【請求項2】 請求項1において、 前記入力手段は、前記板バネにおける前記第1支持手段
    よりも端側の基端部から板バネに曲げ荷重を付勢する板
    バネチャック装置。
  3. 【請求項3】 薄くて長い一対の板バネを互いに対面す
    るように配置し、前記一対の板バネに曲げ荷重を負荷し
    て、前記一対の板バネの先端部間でワークを把持する板
    バネチャック装置において、 前記板バネを梁として支持する第1および第2支持手段
    と、 前記板バネが長手方向に抜けるのを防止する抜け防止手
    段と、 前記板バネに曲げ荷重を負荷する入力手段とを備え、 前記第1支持手段と第2支持手段とが板バネの長さ方向
    に互いに離間して配置されると共に、前記第2支持手段
    がワーク側に配置され、一方、前記第1支持手段が前記
    ワーク側とは反対の荷重負荷側に配置され、 前記板バネにおける互いに対面しない外側面を前記第1
    支持手段が支持し、 前記板バネにおける互いに対面する内側面を前記第2の
    支持手段が支持し、 前記入力手段が前記一対の板バネの荷重負荷側の一対の
    内側面の間に入り込んで、前記一対の板バネにおける荷
    重負荷側の端部の間隔を変位させることにより、前記板
    バネの内側面が凸となるように曲げ荷重を負荷して、前
    記板バネの先端に把持力ないし開放力を付与するように
    した板バネチャック装置。
  4. 【請求項4】 請求項3において、 前記入力手段は、前記一対の板バネの間に入り込んだ状
    態で前記板バネの長手方向に直動して前記板バネに曲げ
    荷重を加える入力端部を備え、 前記入力端部には、突き落しピンが設けられ、該突き落
    しピンは前記入力端部の直動動作に伴って、前記一対の
    板バネのワークを把持する指部の間に向って進退するこ
    とでワークを突き落とす板バネチャック装置。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10201859B2 (en) 2014-09-29 2019-02-12 Ntn Corporation Chuck structure

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