JP2016043465A

JP2016043465A - チャック装置及びローダ装置

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Publication number: JP2016043465A
Application number: JP2014171401A
Authority: JP
Inventors: 洋佑関谷; Yosuke Sekiya
Original assignee: Murata Machinery Ltd
Current assignee: Murata Machinery Ltd
Priority date: 2014-08-26
Filing date: 2014-08-26
Publication date: 2016-04-04
Anticipated expiration: 2034-08-26
Also published as: JP6511745B2

Abstract

【課題】把持するワークの径が変わった場合でもワークの軸中心のズレを抑えることが可能であり、ローダ装置のティーチングにおいても軸中心のずれを考慮することが不要なチャック装置及びローダ装置を提供する。
【解決手段】Ｖ状爪部３０が大径ワークＷ１または小径ワークＷ２に接する点を通る径方向と、第１方向Ｄ１との間の角度をθとすると、平板状爪部２０が大径ワークＷ１に当接した位置から小径ワークＷ２に当接した位置までの第１方向Ｄ１の移動距離Ｌ１と、Ｖ状爪部３０が大径ワークＷ１に当接した位置から小径ワークＷ２に当接した位置までの第１方向Ｄ１の移動距離Ｌ２については、Ｌ１＝Ｌ２・ｃｏｓθであり、第１レバー１４の回転中心から爪側端部１４ｃまでの長さＬ３と、第２レバー１５の回転中心から爪側端部１５ｃまでの長さＬ４との比が、Ｌ３：Ｌ４＝Ｌ１：Ｌ２に設定される。
【選択図】図１

Description

本発明は、チャック装置及びローダ装置に関する。

外周面が円形のワークを搬送するローダ装置は、このワークを把持するチャック装置を備えている。このチャック装置は、平板状爪部と、Ｖ状爪部の狭角側とが対向するように配置され、平板状爪部の１点とＶ状爪部の狭角側の２点との３点でワークを安定して把持するものが知られている（例えば、特許文献１参照）。このチャック装置は、ワークに対して、平板状爪部及びＶ状爪部を互いに反対方向に移動させてワークの把持または解放を行っている。

特開平１１−１０４９３２号公報

上記したチャック装置は、平板状爪部及びＶ状爪部が等しい距離を移動するように構成されている。一方、平板状爪部及びＶ状爪部の移動方向においてワークの軸中心から各爪部との接点までの距離が平板状爪部とＶ状爪部とで異なる。その結果、径が異なるワークを把持する場合、平板状爪部及びＶ状爪部が等しい距離だけ移動してワークを把持しても、チャック装置を支持するローダヘッドに対してワークごとに軸中心がずれてしまうという問題があった。このような軸中心のずれは、ワークの径が異なるごとにローダ装置の細かなティーチングを必要とし、作業者にとって面倒な作業となる。

以上のような事情に鑑み、本発明は、把持するワークの径が変わった場合でもワークの軸中心のズレを抑えることが可能であり、ローダ装置のティーチングが不要なチャック装置及びローダ装置を提供することを目的とする。

本発明に係るチャック装置は、外周面が円形のワークを、平板状爪部と、Ｖ状爪部の狭角側とで第１方向に把持するチャック装置であって、駆動源の駆動力により、第１方向と直交する第２方向に移動する移動体と、Ｌ状に形成されて屈曲部が回転可能に支持され、移動体側端部が移動体に接続されかつ爪側端部が平板状爪部に接続されて移動体の第２方向の移動により平板状爪部を第１方向に移動させる第１レバーと、Ｌ状に形成されて屈曲部が回転可能に支持され、移動体側端部が移動体に接続されかつ爪側端部がＶ状爪部に接続されて移動体の第２方向の移動により平板状爪部と逆向きの第１方向にＶ状爪部を移動させる第２レバーと、を備え、異なる外径を持つ大径ワーク及び小径ワークを、軸中心を一致させて平板状爪部とＶ状爪部とで把持する場合、平板状爪部が大径ワークに当接した位置から小径ワークに当接した位置までの第１方向の移動距離をＬ１とし、Ｖ状爪部が大径ワークに当接した位置から小径ワークに当接した位置までの第１方向の移動距離をＬ２とし、Ｖ状爪部が大径ワークまたは小径ワークに接する点を通る径方向と、第１方向との間の角度をθとすると、Ｌ１＝Ｌ２・ｃｏｓθであり、第１レバーの回転中心から爪側端部までの長さＬ３と、第２レバーの回転中心から爪側端部までの長さＬ４との比が、Ｌ３：Ｌ４＝Ｌ１：Ｌ２または、第２レバーの回転中心から移動体側端部までの長さＬ５と、第１レバーの回転中心から移動体側端部までの長さＬ６との比が、Ｌ５：Ｌ６＝Ｌ１：Ｌ２に設定される。

また、第１レバー及び第２レバーは、第１方向及び第２方向のいずれにも直交する第３方向に沿った軸周りに回転可能に形成されてもよい。また、Ｖ状爪部は、第２方向または第３方向から見たときにＶ状となるように配置されてもよい。

本発明に係るローダ装置は、ワークを保持するチャックを備え、チャックとして、上記のチャック装置が用いられる。

本発明によれば、Ｖ状爪部が大径ワークまたは小径ワークに接する点を通る径方向と、第１方向との間の角度をθとすると、平板状爪部が大径ワークに当接した位置から小径ワークに当接した位置までの第１方向の移動距離Ｌ１と、Ｖ状爪部が大径ワークに当接した位置から小径ワークに当接した位置までの第１方向の移動距離Ｌ２については、Ｌ１＝Ｌ２・ｃｏｓθであり、第１レバーの回転中心から爪側端部までの長さＬ３と、第２レバーの回転中心から爪側端部までの長さＬ４との比が、Ｌ３：Ｌ４＝Ｌ１：Ｌ２または、第２レバーの回転中心から移動体側端部までの長さＬ５と、第１レバーの回転中心から移動体側端部までの長さＬ６との比が、Ｌ５：Ｌ６＝Ｌ１：Ｌ２に設定されるため、外周面が円形のワークを平板状爪部とＶ状爪部の狭角側とで把持する場合に、大径ワークと小径ワークとの軸中心を、チャックを支持するローダ装置のティーチングが不要となる程度に一致させることができる。これにより、把持するワークの径が変わった場合でもワークの軸中心のズレを抑えることができる。

また、第１レバー及び第２レバーが、第１方向及び第２方向のいずれにも直交する第３方向に沿った軸周りに回転可能に形成されるものでは、移動体の第２方向への移動を、第１爪部及び第２爪部の第１方向への移動に効率的に変換することができる。また、Ｖ状爪部は、第２方向または第３方向に見たときにＶ状となるように配置されるものでは、ワークの端部を把持することができ、または、ワークを側方から把持することでワークの長手方向の中央部などを把持することができる。

本発明のローダ装置は、把持するワークの径が変わった場合でもワークの軸中心のずれを抑えることが可能なチャック装置を用いるため、ワークの径が異なる場合に、ワークの軸中心のずれを含めたティーチングが不要となり、作業者の負担を軽減できる。

本発明の第１実施形態に係るチャック装置の一例を示す図である。図１のＡ−Ａ線に沿った断面図である。チャック装置の一部を拡大して示す図である。チャック装置の動作の一例を示す図である。チャック装置の動作の一例を示す図である。本発明の第２実施形態に係るローダ装置の一例を示す図である。変形例に係るチャック装置の一例を示す斜視図である。変形例に係るチャック装置の一例を示す図である。

図１は、第１実施形態に係るチャック装置１００の一例を示す図である。
図１に示すように、チャック装置１００は、基部１０と、平板状爪部２０と、Ｖ状爪部３０とを有している。チャック装置１００は、平板状爪部２０とＶ状爪部３０とにより、外周面が円形に形成されたワークを把持する。本実施形態では、径の異なるワーク（大径ワークＷ１、小径ワークＷ２）の端部を把持する場合を例に挙げて説明する。なお、図１では、大径ワークＷ１の軸中心Ｏ１と小径ワークＷ２の軸中心Ｏ２とを一致させた状態で示している。

基部１０は、駆動機構１１を有する。駆動機構１１は、大径ワークＷ１及び小径ワークＷ２に対して平板状爪部２０及びＶ状爪部３０を互いに反対方向に移動させる。なお、以下の説明では、平板状爪部２０及びＶ状爪部３０の移動方向を第１方向Ｄ１とし、第１方向Ｄ１に直交しかつ大径ワークＷ１、小径ワークＷ２の軸中心Ｏ１、Ｏ２の軸線方向に平行な方向を第２方向Ｄ２とし、第１方向Ｄ１及び第２方向Ｄ２のいずれにも直交する方向を第３方向Ｄ３とする。駆動機構１１は、駆動源１２と、移動体１３と、第１レバー１４と、第２レバー１５とを有している。

駆動源１２は、移動体１３を第２方向Ｄ２に往復移動させるものであり、例えばエアシリンダ機構等の流体圧シリンダ機構が用いられる。駆動源１２は、シリンダ１６と、ピストン１７と、流体流通部１８と、伝達レバー１９とを有している。
シリンダ１６は、基部１０のうち例えば第１方向Ｄ１の一方の端部（図１の上側）に形成される。なお、シリンダ１６は、第２方向Ｄ２や第３方向Ｄ３など、第１方向Ｄ１とは異なる方向に沿って配置されてもよい。

ピストン１７は、第１方向Ｄ１に沿って移動可能に設けられる。ピストン１７は、基端部１７ａと、ロッド部１７ｂとを有している。基端部１７ａは、シリンダ１６内に配置される。基端部１７ａにより、シリンダ１６の内部には空間Ｋ１が形成される。空間Ｋ１には、ピストン１７を第１方向Ｄ１に駆動するためのエアなどの流体が供給または回収される。

ロッド部１７ｂは、基端部１７ａと一体で形成され、基端部１７ａに対して第１方向Ｄ１（図１の下側）に突出している。ロッド部１７ｂには、凹部１７ｄが設けられる。凹部１７ｄは、後述の伝達レバー１９のロッド側端部１９ｂを挿入可能に形成される。

流体流通部１８は、シリンダ１６内の空間Ｋ１に接続される。流体流通部１８は、空間Ｋ１に対して供給（図１では実線矢印で示す）または回収（図１では破線矢印で示す）される上記のピストン駆動用の流体を流通させる。なお、空間Ｋ１に対する流体の供給及び回収については、不図示の流体駆動部によって行われる。空間Ｋ１に流体を供給することで、ピストン１７が第１方向Ｄ１について基部１０の端部側（図１の上方）に移動する。また、空間Ｋ１から流体を回収することで、ピストン１７が第１方向Ｄ１について基部１０の中央側（図１の下方）に移動する。

伝達レバー１９は、ピストン１７の第１方向Ｄ１への移動によって回転する。伝達レバー１９は、Ｌ状に形成され、屈曲部１９ａと、ロッド側端部１９ｂと、移動体側端部１９ｃとを有している。屈曲部１９ａは、伝達レバー１９が第３方向Ｄ３に平行な中心軸ＡＸ３の軸周り方向に回転可能となるように支持されている。ロッド側端部１９ｂは、ピストン１７の凹部１７ｄに挿入された状態でピストン１７に接続される。また、移動体側端部１９ｃは、後述の移動体１３の凹部１３ａに挿入された状態で移動体１３に接続される。

移動体１３は、例えば円柱状に形成され、伝達レバー１９の回転によって第２方向Ｄ２に移動する。移動体１３は、凹部１３ａ、１３ｂ及び１３ｃを有している。凹部１３ａは、上記の伝達レバー１９の移動体側端部１９ｃを挿入可能に形成される。凹部１３ｂは、凹部１３ａに対して第１方向Ｄ１の反対側に配置される。凹部１３ｂは、後述の第１レバー１４の移動体側端部１４ｂを挿入可能に形成される。凹部１３ｃは、凹部１３ａに対して第２方向Ｄ２に隣り合う位置に配置される。凹部１３ｃは、後述の第２レバー１５の移動体側端部１５ｂを挿入可能に形成される。凹部１３ｃは、凹部１３ｂよりも爪部側に配置される。移動体１３の周囲には、ガイド部１３ｄが設けられる。ガイド部１３ｄは、移動体１３を囲うように円筒状に形成される。ガイド部１３ｄは、移動体１３を第２方向Ｄ２に案内する。

第１レバー１４は、移動体１３の第２方向Ｄ２への移動によって回転する。第１レバー１４は、屈曲部１４ａと、移動体側端部１４ｂと、爪側端部１４ｃとを有している。屈曲部１４ａは、第３方向Ｄ３に平行な中心軸ＡＸ１の軸周り方向に回転可能に支持されている。移動体側端部１４ｂは、移動体１３の凹部１３ｂに挿入された状態で移動体１３に接続される。爪側端部１４ｃは、後述する第１スライダ２１の凹部２１ａに挿入された状態で第１スライダ２１に接続される。

第２レバー１５は、移動体１３の第２方向Ｄ２への移動によって、第１レバー１４とは反対方向に回転する。第２レバー１５は、移動体１３に接続され、移動体１３の第２方向Ｄ２への移動を回転方向への移動に変換する。第２レバー１５は、屈曲部１５ａと、移動体側端部１５ｂと、爪側端部１５ｃとを有している。屈曲部１５ａは、第３方向Ｄ３に平行な中心軸ＡＸ２の軸周り方向に回転可能に支持されている。移動体側端部１５ｂは、移動体１３の凹部１３ｃに挿入された状態で移動体１３に接続される。爪側端部１５ｃは、後述する第２スライダ３１の凹部３１ａに挿入された状態で第２スライダ３１に接続される。

平板状爪部２０は、第１スライダ２１と、第１把握爪２２とを有している。第１スライダ２１は、基部１０に取り付けられ、第１方向Ｄ１に沿って移動可能に設けられる。第１スライダ２１は、基部１０側の端面に凹部２１ａを有している。凹部２１ａは、第１レバー１４の爪側端部１４ｃを挿入可能に形成される。第１把握爪２２は、例えばワークを保持する部分が平板状に形成され（図２参照）、第１スライダ２１に対して交換可能に装着される。

Ｖ状爪部３０は、第２スライダ３１と、第２把握爪３２とを有している。第２スライダ３１は、基部１０に取り付けられ、第１方向Ｄ１に沿って移動可能に設けられる。第２スライダ３１は、基部１０側の端面に凹部３１ａを有している。凹部３１ａは、第２レバー１５の爪側端部１５ｃを挿入可能に形成される。第２把握爪３２は、例えばワークを保持する部分がＶ状に形成され（図２参照）、第２スライダ３１に対して交換可能に装着される。

本実施形態では、第２レバー１５の中心軸ＡＸ２から爪側端部１５ｃまでの長さ（後述のＬ４：図３参照）は、上記第１レバー１４の中心軸ＡＸ１から爪側端部１４ｃまでの長さ（後述のＬ３：図３参照）より長くなっている。この長さＬ３及びＬ４の具体的な設定については後述する。

上記の駆動機構１１においては、ピストン１７が第１方向Ｄ１に移動すると、凹部１７ｄが第１方向Ｄ１に移動し、伝達レバー１９のロッド側端部１９ｂが凹部１７ｄに沿って移動する。このロッド側端部１９ｂの移動により、伝達レバー１９が中心軸ＡＸ３の軸回り方向に回動し、移動体側端部１９ｃが回動方向に移動する。この移動体側端部１９ｃの移動により、移動体１３が第２方向Ｄ２に移動する。

移動体１３の移動により、凹部１３ｂ及び１３ｃが第２方向Ｄ２に移動し、第１レバー１４の移動体側端部１４ｂ及び第２レバー１５の移動体側端部１５ｂが凹部１３ｂ、１３ｃに沿って移動する。この移動体側端部１４ｂ及び移動体側端部１５ｂの移動により、第１レバー１４が中心軸ＡＸ１の軸回り方向に回動し、第２レバー１５が中心軸ＡＸ２の軸回り方向に回動する。なお、このときの第１レバー１４の回動方向と第２レバー１５の回動方向とは、互いに反対方向となる。

第１レバー１４及び第２レバー１５の回動により、爪側端部１４ｃ及び爪側端部１５ｃが回動方向に移動する。爪側端部１４ｃの移動により、第１スライダ２１及び第１把握爪２２が一体で第１方向Ｄ１に移動する。また、爪側端部１５ｃの移動により、第２スライダ３１及び第２把握爪３２が一体で第１方向Ｄ１に移動する。このようにして平板状爪部２０及びＶ状爪部３０が第１方向Ｄ１に連動して移動する。

爪側端部１４ｃと爪側端部１５ｃとは、互いに反対方向に回動する。このため、平板状爪部２０とＶ状爪部３０とは、互いに第１方向Ｄ１の反対方向に移動する。このように、駆動機構１１は、移動体１３を移動させることにより、平板状爪部２０とＶ状爪部３０とを第１方向Ｄ１の反対方向に移動させる。これにより、大径ワークＷ１、小径ワークＷ２の把持または解放を行うことが可能となる。

また、本実施形態では、中心軸ＡＸ２から爪側端部１５ｃまでの長さが中心軸ＡＸ１から爪側端部１４ｃまでの長さよりも長いため、爪側端部１５ｃの移動距離は爪側端部１４ｃの移動距離よりも大きくなる。このため、平板状爪部２０よりもＶ状爪部３０の方が大きく移動する。

図２は、図１におけるＡ−Ａ断面に沿った構成を示す図である。図２を用いて、平板状爪部２０及びＶ状爪部３０が大径ワークＷ１及び小径ワークＷ２を把持する場合について説明する。以下、大径ワークＷ１の軸中心Ｏ１と小径ワークＷ２の軸中心Ｏ２とが一致している場合を例に挙げて説明する。

図２に示すように、平板状爪部２０は、把持面２２ａを有している。把持面２２ａは、第１方向Ｄ１にほぼ垂直に設けられる。Ｖ状爪部３０は、Ｖ状に屈曲した状態に形成される。Ｖ状爪部３０は、把持面３２ａ及び３２ｂを有している。把持面３２ａ及び把持面３２ｂは、Ｖ状爪部３０の中心から第３方向Ｄ３の両端にかけて、第１方向Ｄ１に垂直な平面に対してそれぞれ角度θ（０°＜θ＜９０°）だけ第１把握爪２２側に傾いている。平板状爪部２０及びＶ状爪部３０は、把持面２２ａと把持面３２ａ及び３２ｂとが第１方向Ｄ１に対向して配置される。したがって、Ｖ状爪部３０は、狭角側が平板状爪部２０に向けられている。

この構成において、例えば大径ワークＷ１を把持する場合、平板状爪部２０は、把持面２２ａ上の当接位置Ｐ１で大径ワークＷ１の外周に当接する。また、Ｖ状爪部３０は、把持面３２ａ上の当接位置Ｐ２及び把持面３２ｂ上の当接位置Ｐ３で大径ワークＷ１の外周に当接する。このように、平板状爪部２０及びＶ状爪部３０は、当接位置Ｐ１〜Ｐ３の３点で大径ワークＷ１を把持する。このとき、把持面２２ａ、３２ａ及び３２ｂは、各当接位置Ｐ１〜Ｐ３において、大径ワークＷ１の外周に対する接平面となる。

また、大径ワークＷ１よりも径が小さい小径ワークＷ２を把持する場合、平板状爪部２０は、大径ワークＷ１を把持する場合と同様に当接位置Ｐ１で小径ワークＷ２の外周に当接する。また、Ｖ状爪部３０は、大径ワークＷ２を把持する場合とは異なり、把持面３２ａ上の当接位置Ｐ４及び把持面３２ｂ上の当接位置Ｐ５で小径ワークＷ２の外周に当接する。このように、小径ワークＷ２を把持する場合、Ｖ状爪部３０は、大径ワークＷ１との当接位置Ｐ２、Ｐ３に対して異なる当接位置Ｐ４、Ｐ５で小径ワークＷ２に当接する。このとき、把持面２２ａ、３２ａ及び３２ｂは、各当接位置Ｐ１、Ｐ４、Ｐ５において、小径ワークＷ２の外周に対する接平面となる。

ここで、平板状爪部２０は、大径ワークＷ１に当接する場合と、小径ワークＷ２に当接する場合とで、第１方向Ｄ１に距離Ｌ１だけ変位している。この距離Ｌ１は、大径ワークＷ１の径と小径ワークＷ２の径との差に一致する。

一方、Ｖ状爪部３０は、大径ワークＷ１に当接する場合と、小径ワークＷ２に当接する場合とで、第１方向Ｄ１に距離Ｌ２だけ変位している。この距離Ｌ２は、大径ワークＷ１の径と小径ワークＷ２の径との差である距離Ｌ１とは異なる値であり、距離Ｌ１よりも大きい値である。この距離Ｌ１と距離Ｌ２との間には、
Ｌ１＝Ｌ２・ｃｏｓθ …（式１）
が成立する。

したがって、径の異なる大径ワークＷ１と小径ワークＷ２とを、それぞれの軸中心Ｏ１、Ｏ２が一致する位置で把持するためには、平板状爪部２０の移動距離とＶ状爪部３０の移動距離とがＬ１：Ｌ２となるように平板状爪部２０とＶ状爪部３０とを移動させる必要がある。

なお、上記（式１）により、
Ｌ１：Ｌ２＝Ｌ２ｃｏｓθ：Ｌ２＝ｃｏｓθ：１ …（式２）
である。したがって、平板状爪部２０とＶ状爪部３０との移動距離の比は、把持面３２ａ、３２ｂの傾き角度θに応じて設定される。

図３は、駆動機構１１の一部（移動体１３、第１レバー１４、第２レバー１５）と、平板状爪部２０及びＶ状爪部３０とを拡大して示す図である。
図３に示すように、第１レバー１４の中心軸ＡＸ１から爪側端部１４ｃまでの長さをＬ３とし、第２レバー１５の中心軸ＡＸ２から爪側端部１５ｃまでの長さをＬ４とすると、この長さＬ３、Ｌ４は、例えばＬ３：Ｌ４＝Ｌ１：Ｌ２（＝ｃｏｓθ：１）を満たすように設定される。

したがって、本実施形態では、移動体１３が移動すると、移動距離の比がＬ１：Ｌ２（＝ｃｏｓθ：１）となるように爪側端部１４ｃと爪側端部１５ｃとがそれぞれ回転軸ＡＸ１、ＡＸ２を中心に連動して回動する。そのため、移動距離の比がほぼＬ１：Ｌ２（＝ｃｏｓθ：１）となるように平板状爪部２０とＶ状爪部３０とが第１方向Ｄ１の反対方向に連動して移動する。このような構成により、平板状爪部２０及びＶ状爪部３０は、径の異なる大径ワークＷ１及び小径ワークＷ２を、軸中心Ｏ１、Ｏ２が一致する位置で把持することが可能となっている。

次に、上記のように構成されたチャック装置１００の動作を簡単に説明する。
図４及び図５は、径の異なる大径ワークＷ１及び小径ワークＷ２をチャック装置１００によって把持する動作の一例を示す図である。

まず、例えば大径ワークＷ１を把持する場合、不図示の流体駆動部によって空間Ｋ１から流体を回収する。これにより、ピストン１７が第１方向Ｄ１に沿って基部１０の中央部側（図４、５の下側）に移動し、移動体１３が爪部側に移動するため、平板状爪部２０とＶ状爪部３０とが離れる方向に移動する。この動作では、平板状爪部２０とＶ状爪部３０との距離が大径ワークＷ１の径よりも大きくなるようにする。そして、大径ワークＷ１に対して第１方向Ｄ１の両側に平板状爪部２０とＶ状爪部３０とを配置させる。その後、不図示の流体駆動部によって空間Ｋ１に流体を供給することで、図４に示すように、ピストン１７を第１方向Ｄ１に沿って基部１０の端部側（図４の上側）に移動させる。これにより、移動体１３がピストン１７側に移動するため、平板状爪部２０とＶ状爪部３０とが互いに近づく方向に移動して大径ワークＷ１を把持する。その後、不図示の流体駆動部によって再び空間Ｋ１から流体を回収することで、平板状爪部２０とＶ状爪部３０とを離す方向に移動させ、大径ワークＷ１を開放することができる。

次に、例えば小径ワークＷ２を把持する場合、小径ワークＷ２に対して第１方向Ｄ１の両側に平板状爪部２０とＶ状爪部３０とを配置させる。そして、不図示の流体駆動部によって空間Ｋ１に流体を供給することで、図５に示すように、ピストン１７を第１方向Ｄ１に沿って基部１０の端部側（図５の上側）に移動させる。これにより、移動体１３がピストン１７側に移動するため、平板状爪部２０とＶ状爪部３０とが近づく方向に移動して小径ワークＷ２を把持する。

このように大径ワークＷ１とは径の異なる小径ワークＷ２を把持する場合、平板状爪部２０とＶ状爪部３０とが、上記のように移動距離の比がほぼＬ１：Ｌ２（＝ｃｏｓθ：１）となるように第１方向Ｄ１の反対方向に連動して移動する。このため、小径ワークＷ２の軸中心Ｏ２が大径ワークＷ１の軸中心Ｏ１（図４参照）からずれることなく、、すなわちチャック装置１００を保持する後述のローダヘッドに対して軸中心Ｏ２がずれることなく、小径ワークＷ２を把持することができる。

以上のように、本実施形態によれば、外周面が円形の大径ワークＷ１及び小径ワークＷ２を、平板状の平板状爪部２０とＶ状のＶ状爪部３０の狭角側とで把持する場合に、移動体１３を第２方向Ｄ２に移動させることで、平板状爪部２０よりもＶ状爪部３０の方を大きく移動させることができる。これにより、例えば大径ワークＷ１から小径ワークＷ２へとワークの径が変わった場合でも、チャック装置１００を保持する後述のローダヘッドに対する軸中心Ｏ１、Ｏ２のズレを抑えることができる。

また、本実施形態では、平板状爪部２０の移動距離Ｌ１とＶ状爪部３０の移動距離Ｌ２との比が、第１レバー１４の中心軸ＡＸ１から爪側端部１４ｃまでの長さＬ３と、第２レバー１５の中心軸ＡＸ２から爪側端部１５ｃまでの長さＬ４との比と等しくなるように設定されるため、平板状爪部２０及びＶ状爪部３０で把持したときに大径ワークＷ１と小径ワークＷ２との軸中心を、後述のローダ装置のティーチングが不要となる程度に一致させることができる。

＜第２実施形態＞
図６は、第２実施形態に係るローダ装置２００の一例を示す図である。図６においては、ＸＹＺ座標系を用いて図中の方向を説明する場合がある。このＸＹＺ座標系においては、水平面（例、床面）に平行な平面をＸＺ平面とする。このＸＺ平面に平行な任意の方向をＺ方向と表記し、Ｚ方向に直交する方向をＸ方向と表記する。また、ＸＺ平面に垂直な方向はＹ方向と表記する。Ｘ方向、Ｙ方向及びＺ方向のそれぞれは、図中の矢印の方向が＋方向であり、矢印の方向とは反対の方向が−方向であるものとして説明する。

ローダ装置２００は、ローダヘッド１１０と、ヘッド駆動部１２０とを備えている。また、ローダ装置２００は、これらローダヘッド１１０及びヘッド駆動部１２０を統括的に説御する不図示の制御部を有している。

ローダヘッド１１０は、チャック保持部１１１と、チャック１１２及び１１３と、回転機構１１４とを有している。
チャック保持部１１１は、チャック１１２及び１１３を保持する。チャック保持部１１１は、床面に対して所定角度（例、４５°）傾斜した軸（図６に一点鎖線で示す）の周りに回転可能である。

チャック１１２及び１１３は、一方が下方向に向けた姿勢（床面に対面する姿勢）に配置され、他方が水平方向に向けた姿勢（床面に沿った姿勢）に配置される。図６では、チャック１１２が下方向に向けた姿勢で配置され、チャック１１３が水平方向に向けた姿勢で配置されている。チャック１１２、１１３としては、上記のチャック装置１が用いられる。

回転機構１１４は、チャック保持部１１１を軸ＡＸの軸周りに回転させる。回転機構１１４は、例えばモータなど不図示の駆動源を有している。回転機構１１４により、軸ＡＸの軸周りにチャック保持部１１１を１８０°回転させることにより、２つのチャック１１２及び１１３が互いの位置を入れ替え可能となっている。

ヘッド駆動部１２０は、ローダヘッド１１０を移動させる。ヘッド駆動部１２０は、Ｘ駆動部１２１と、Ｚ駆動部１２２と、Ｙ駆動部１２３とを有している。
Ｘ駆動部１２１は、Ｘ移動体１２１ａと、ガイドレール１２１ｂとを有している。ガイドレール１２１ｂは、Ｘ方向に平行に延びており、不図示の固定部に固定されている。ガイドレール１２１ｂは、Ｘ移動体１２１ａを案内する。Ｘ移動体１２１ａは、不図示の駆動源により、ガイドレール１２１ｂに沿ってＸ方向に移動可能となっている。

Ｚ駆動部１２２は、Ｚ移動体１２２ａと、ガイド部１２２ｂとを有している。このガイド部１２２ｂは、Ｚ方向に延びており、Ｘ移動体１２１ａに固定されている。ガイド部１２２ｂは、Ｚ移動体１２２ａを案内する。Ｚ移動体１２２ａは、不図示の駆動源により、ガイド部１２２ｂに沿ってＺ方向に移動可能となっている。

Ｙ駆動部１２３は、Ｙ移動体１２３ａと、ガイド部１２３ｂとを有している。このガイド部１２３ｂは、Ｙ方向に平行に延びており、Ｚ移動体１２２ａに固定されている。ガイド部１２３ｂは、Ｙ移動体１２３ａを案内する。Ｙ移動体１２３ａは、棒状に形成されている。Ｙ移動体１２３ａは、不図示の駆動源により、ガイド部１２３ｂに沿ってＹ方向に移動可能となっている。Ｙ移動体１２３ａの−Ｙ側端部には、ローダヘッド１１０が固定されている。

ヘッド駆動部１２０は、Ｘ移動体１２１ａ、Ｚ移動体１２２ａ及びＹ移動体１２３ａを駆動させる不図示の駆動源を有している。ローダヘッド１１０をＸ方向に移動させる場合、ヘッド駆動部１２０は、Ｘ移動体１２１ａをＸ方向に移動させる。このとき、Ｚ移動体１２２ａ及びＹ移動体１２３ａは、Ｘ移動体１２１ａと一体的にＸ方向に移動する。この移動では、Ｘ移動体１２１ａ、Ｚ移動体１２２ａ及びＹ移動体１２３ａの間に相対的な移動は生じない。

また、ローダヘッド１１０をＺ方向に移動させる場合、ヘッド駆動部１２０は、Ｚ移動体１２２ａをＺ方向に移動させる。このとき、Ｙ移動体１２３ａはＺ移動体１２２ａと一体的にＺ方向に移動するが、Ｘ移動体１２１ａは移動しない。したがって、このＺ移動体１２２ａの移動により、Ｙ移動体１２３ａは、Ｘ移動体１２１ａに対してＺ方向に移動する。

また、ローダヘッド１１０をＹ方向に移動させる場合、ヘッド駆動部１２０は、Ｙ移動体１２３ａをＹ方向に移動させる。このとき、Ｘ移動体１２１ａ及びＺ移動体１２２ａは移動しない。したがって、このＹ移動体１２３ａの移動により、Ｙ移動体１２３ａは、Ｘ移動体１２１ａ及びＺ移動体１２２ａの両方に対してＹ方向に移動する。

ヘッド駆動部１２０は、これらの動作により、ローダヘッド１１０をＸ方向、Ｚ方向及びＹ方向のそれぞれに三次元的に移動させる。これにより、ヘッド駆動部１２０は、搬入部から搬送先まで所定の搬送経路でワークを搬送する。

また、例えば図６に示す状態において、チャック１１２がワークを保持する場合、平板状爪部２０とＶ状爪部３０とが、上記のように移動距離の比がほぼＬ１：Ｌ２（＝ｃｏｓθ：１）となるようにＹ方向の反対方向に連動して移動する。また、図６に示す状態において、チャック１１３がワークを保持する場合、平板状爪部２０とＶ状爪部３０とが、移動距離の比がほぼＬ１：Ｌ２（＝ｃｏｓθ：１）となるようにＺ方向の反対方向に連動して移動する。これにより、径が異なるワークを保持する場合であっても、それぞれの軸中心が一致する位置で各ワークを把持することができる。

このように、本実施形態に係るローダ装置２００は、把持するワークの径が変わった場合でもワークの軸中心のずれを抑えることが可能なチャック装置１００を用いるため、ワークの径が異なる場合に、ワークの軸中心のずれを含めたティーチングが不要となり、作業者の負担を軽減できる。

以上、実施形態について説明したが、本発明は、上述した説明に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の変更が可能である。
例えば、上記実施形態では、チャック装置１００が大径ワークＷ１及び小径ワークＷ２の端部を把持する場合を例に挙げて説明したが、これに限定するものではない。

図７は、変形例に係るチャック装置１００Ａの一例を示す斜視図である。
図７に示すように、チャック装置１００Ａは、基部１０と、平板状の平板状爪部２０Ａと、Ｖ状のＶ状爪部３０Ａとを備えている。チャック装置１００Ａでは、平板状爪部２０ＡとＶ状爪部３０Ａとにより、側方からワークＷを把持する構成となっている。

上記実施形態では、Ｖ状爪部３０が第２方向Ｄ２に見たときにＶ状となるように配置された構成であったが、本変形例では、Ｖ状爪部３０Ａが第３方向Ｄ３に見たときにＶ状となるように配置される。また、平板状爪部２０Ａ及びＶ状爪部３０Ａは、第２方向Ｄ２の端部が基部１０に接続され、第１方向Ｄ１に移動可能な構成となっている。このような構成により、ワークＷを側方から把持することが可能であるため、ワークＷの端部に限らず、ワークＷの長手方向の中央部など他の部分を把持することができる。なお、平板状爪部２０Ａ及びＶ状爪部３０ＡでワークＷを保持する場合、ワークＷの軸中心Ｏ３は、例えば第３方向Ｄ３に沿って配置される。

また、チャック装置１００ＡによってワークＷを把持する場合、平板状爪部２０ＡとＶ状爪部３０Ａとを、移動距離の比がほぼＬ１：Ｌ２（＝ｃｏｓθ：１）となるように第１方向Ｄ１の反対方向に連動して移動させる。このため、ワークＷの径が変わる場合であっても、それぞれの軸中心（Ｏ３）がチャック装置１００Ａの中心軸に対してずれることなく各ワークＷを把持することができる。

また、上記実施形態では、第１レバー１４の中心軸ＡＸ１から爪側端部１４ｃまでの長さＬ３と、第２レバー１５の中心軸ＡＸ２から爪側端部１５ｃまでの長さＬ４との比を、上記距離Ｌ１と距離Ｌ２との比に等しくなるように設定した構成を例に挙げて説明したが、これに限定するものではない。

図８は、変形例に係るチャック装置１００Ｂの一部（移動体１３、第１レバー１４Ｂ、第２レバー１５Ｂ、平板状爪部２０及びＶ状爪部３０）を拡大して示す図である。
図８に示す構成では、第１レバー１４Ｂの中心軸ＡＸ１から爪側端部１４ｃまでの長さと、第２レバー１５Ｂの中心軸ＡＸ２から爪側端部１５ｃまでの長さとは等しくなっている。一方、第２レバー１５Ｂの中心軸ＡＸ２から移動体側端部１５ｂまでの長さＡ６は、第１レバー１４Ｂの中心軸ＡＸ１から移動体側端部１４ｂまでの長さより短くなるように形成されている。この構成であっても、平板状爪部２０よりもＶ状爪部３０の方を大きく移動させることができる。そして、この場合、長さＬ６と長さＬ５との比を、上記距離Ｌ１と距離Ｌ２との比に等しくなるように設定してもよい。つまり、Ｌ６：Ｌ５＝Ｌ１：Ｌ２（＝ｃｏｓθ：１）を満たすように設定してもよい。

また、上記実施形態あるいは変形例において、第２レバー１５の中心軸ＡＸ２から爪側端部１５ｃまでの長さを第１レバー１４の中心軸ＡＸ１から爪側端部１５ｃまでの長さより長くすると共に、中心軸ＡＸ２から移動体側端部１５ｂまでの長さを、中心軸ＡＸ１から移動体側端部１４ｂまでの長さより短くしてもよい。この場合、それぞれの長さについては、平板状爪部２０の移動距離とＶ状爪部３０の移動距離との比がＬ１：Ｌ２となるように設定すればよい。

また、上記実施形態では、平板状爪部２０が平板状に形成され、Ｖ状爪部３０がＶ状に形成された構成を例に挙げて説明したが、これに限定するものではなく、例えば平板状爪部２０がＶ状に形成されてもよい。この場合、Ｖ状爪部３０は平板状に形成されてもよい。

また、上記実施形態では、平板状爪部２０及びＶ状爪部３０を交換することなく用いる場合を例に挙げて説明したが、これに限定するものではなく、適宜交換してもよい。この場合、Ｖ状爪部３０については、把持対象となるワークの形状や径によって、把持面３２ａ、３２ｂの傾き角度θが異なる爪部と交換することができる。この場合、平板状爪部２０とＶ状爪部３０との移動距離の比率が変化するため、第１レバー１４及び第２レバー１５のうち少なくとも一方を交換することで、移動距離の比率を調整することができる。

また、上記実施形態では、第１レバー１４、１４Ｂ及び第２レバー１５、１５Ｂが、第１方向Ｄ１及び第２方向Ｄ２のいずれにも直交する第３方向Ｄ３に沿った軸周りに回転可能に形成される構成としたが、これに限定するものではない。例えば、第１レバー１４、１４Ｂ及び第２レバー１５、１５Ｂが第３方向Ｄ３に対して傾いていてもよい。

また、上記実施形態では、外周が円形に形成されたワークを例に挙げて説明したが、これに限定するものではない。例えば、把持する部分の外周が円形に形成され、他の部分が円形とは異なる形状に形成されるワークであってもよい。また、外周が楕円形に形成されたワークであってもよく、このワークを把持する場合には把持する方向によっては上記説明が適用可能となる。

Ｄ１…第１方向Ｄ２…第２方向Ｄ３…第３方向Ｗ…ワークＷ１…大径ワーク（ワーク）Ｗ２…小径ワーク（ワーク）Ｌ１、Ｌ２…距離（移動距離）Ｌ３、Ｌ４…長さ１０…基部１２…駆動源１３…移動体１４、１４Ｂ…第１レバー１５、１５Ｂ…第２レバー１４ａ、１５ａ…屈曲部１４ｂ、１５ｂ…移動体側端部１４ｃ、１５ｃ…爪側端部２０、２０Ａ…平板状爪部３０、３０Ａ…Ｖ状爪部１００、１００Ａ、１００Ｂ…チャック装置１１２、１１３…チャック２００…ローダ装置

Claims

外周面が円形のワークを、平板状爪部と、Ｖ状爪部の狭角側とで第１方向に把持するチャック装置であって、
駆動源の駆動力により、前記第１方向と直交する第２方向に移動する移動体と、
Ｌ状に形成されて屈曲部が回転可能に支持され、移動体側端部が前記移動体に接続されかつ爪側端部が前記平板状爪部に接続されて前記移動体の前記第２方向の移動により前記平板状爪部を前記第１方向に移動させる第１レバーと、
Ｌ状に形成されて屈曲部が回転可能に支持され、移動体側端部が前記移動体に接続されかつ爪側端部が前記Ｖ状爪部に接続されて前記移動体の前記第２方向の移動により前記平板状爪部と逆向きの前記第１方向に前記Ｖ状爪部を移動させる第２レバーと、を備え、
異なる外径を持つ大径ワーク及び小径ワークを、軸中心を一致させて前記平板状爪部と前記Ｖ状爪部とで把持する場合、
前記平板状爪部が前記大径ワークに当接した位置から前記小径ワークに当接した位置までの前記第１方向の移動距離をＬ１とし、
前記Ｖ状爪部が前記大径ワークに当接した位置から前記小径ワークに当接した位置までの前記第１方向の移動距離をＬ２とし、
前記Ｖ状爪部が前記大径ワークまたは前記小径ワークに接する点を通る径方向と、前記第１方向との間の角度をθとすると、Ｌ１＝Ｌ２・ｃｏｓθであり、
前記第１レバーの回転中心から前記爪側端部までの長さＬ３と、前記第２レバーの回転中心から前記爪側端部までの長さＬ４との比が、
Ｌ３：Ｌ４＝Ｌ１：Ｌ２
または、前記第２レバーの回転中心から前記移動体側端部までの長さＬ５と、前記第１レバーの回転中心から前記移動体側端部までの長さＬ６との比が、
Ｌ５：Ｌ６＝Ｌ１：Ｌ２
に設定されるチャック装置。
前記第１レバー及び前記第２レバーは、前記第１方向及び前記第２方向のいずれにも直交する第３方向に沿った軸周りに回転可能に形成される請求項１記載のチャック装置。
前記Ｖ状爪部は、前記第２方向または前記第３方向から見たときにＶ状となるように配置される請求項２記載のチャック装置。
ワークを保持するチャックを備え、
前記チャックとして、請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載のチャック装置が用いられるローダ装置。