JP2022162616A

JP2022162616A - エアチャック

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Publication number: JP2022162616A
Application number: JP2021067506A
Authority: JP
Inventors: 将大三枝; Masahiro Saegusa
Original assignee: SMC Corp
Current assignee: SMC Corp
Priority date: 2021-04-13
Filing date: 2021-04-13
Publication date: 2022-10-25
Also published as: KR20220141751A; EP4074468A1; CN115194803A; TW202246029A; US20220324120A1

Abstract

【課題】停電等による電磁弁の非通電時にワークが落下するのを防止するエアチャックを提供する。【解決手段】チャックユニット１２は、複数のフィンガ５０を駆動するピストン１６の両側に設けられる第１圧力室２６および第２圧力室２８を備え、バルブユニット５６は、第１圧力室および第２圧力室の一方に接続される第１出力エア流路７４、第１圧力室および第２圧力室の他方に接続される第２出力エア流路７６、第１出力エア流路に接続される第１電磁弁５８および第２出力エア流路に接続される第２電磁弁６０を備え、第１電磁弁は、通電時に第１出力エア流路をエア供給源に接続し、非通電時に第１出力エア流路を大気に開放するものであり、第２電磁弁は、通電時に第２出力エア流路を大気に開放し、非通電時に第２出力エア流路をエア供給源に接続するものである。【選択図】図５

Description

本発明は、ロボットアームや搬送装置（以下「ロボットアーム等」という）に取り付けられるエアチャックに関する。

従来から、ワークを把持する開閉チャックをロボットのアームの先端側に設ける技術が知られている。例えば、特許文献１には、ロボットのアームに装着されるハンド本体部と、エアシリンダの駆動によってワークを把持するチャックの取付けが可能なハンド先端部とで構成され、ハンド先端部をハンド本体部に着脱自在としたロボットハンドが記載されている。

上記ロボットハンドでは、チャックの駆動に必要な複数の電磁弁と、各電磁弁の入力ポートにエアを供給する流路と、各電磁弁の出力ポートからハンド先端部にエアを供給する流路とがハンド本体部に設けられている。これにより、ハンド本体部を多様なハンド先端部に対応できるようにするほか、ロボットハンドの周りにエア供給のための外部配管を配置する必要がないようにしている。

特開２０１０－１４９２２４号公報

ところで、二つの電磁弁を用いてエアにより駆動する開閉チャックにおいて、停電等による電磁弁の非通電時にワークが落下しないようにする必要がある。この場合、開閉チャックによるワークの把持形態として、一対のフィンガの内側でワークを挟んで把持する形態と、一対のフィンガを拡張してそれらの外側でワークを把持する形態とがあることにも留意しなければならない。特に、外部に設けるエア配管を少なくした開閉チャックでは、電磁弁やエア配管の変更を簡単に行うことができず、ワークの把持形態に応じてワークの落下を防止するのが容易でない。

本発明は、上記問題点に鑑みてなされたもので、停電等による電磁弁の非通電時にワークが落下するのを防止するエアチャックを提供することを目的とする。また、ワークの把持形態に応じてワークの落下防止を容易に実現するエアチャックを提供することを目的とする。

本発明に係るエアチャックは、複数のフィンガを備えたチャックユニットと、ロボットアーム等に取り付けられるバルブユニットとからなり、チャックユニットは、複数のフィンガを駆動するピストンの両側に設けられる第１圧力室および第２圧力室を備え、バルブユニットは、第１圧力室および第２圧力室の一方に接続される第１出力エア流路、第１圧力室および第２圧力室の他方に接続される第２出力エア流路、第１出力エア流路に接続される第１電磁弁および第２出力エア流路に接続される第２電磁弁を備える。そして、第１電磁弁は、通電時に第１出力エア流路をエア供給源に接続し、非通電時に第１出力エア流路を大気に開放するものであり、第２電磁弁は、通電時に第２出力エア流路を大気に開放し、非通電時に第２出力エア流路をエア供給源に接続するものである。好ましくは、チャックユニットは、バルブユニットに対して、バルブユニットの中心軸周りの角度が異なる第１回転位置と第２回転位置とで選択的に連結可能であり、第１回転位置では、第１出力エア流路が第１圧力室に接続されるとともに第２出力エア流路が第２圧力室に接続され、第２回転位置では、第１出力エア流路が第２圧力室に接続されるとともに第２出力エア流路が第１圧力室に接続される。

上記エアチャックによれば、停電等による電磁弁の非通電時にワークの落下を防止することができ、また、ワークの把持形態に応じてワークの落下防止を容易に実現することができる。

本発明に係るエアチャックは、二つの電磁弁をノーマルクローズ型とノーマルオープン型の組み合わせとしているので、停電等による電磁弁の非通電時にワークの落下を防止することができる。また、チャックユニットをバルブユニットに対してバルブユニットの中心軸周りの角度が異なる第１回転位置と第２回転位置とで選択的に連結可能とし、二つの電磁弁と二つの圧力室との接続関係を入れ替えることができるので、ワークの把持形態に応じてワークの落下防止を容易に実現することができる。

本発明の実施形態に係るエアチャックの正面図である。図１のエアチャックの側面図である。図１のエアチャックのＩＩＩ－ＩＩＩ線に沿う断面図である。図２のエアチャックのＩＶ－ＩＶ線に沿う断面図である。図１のエアチャックを所定方向から見たときの一部部品展開図である。図１のエアチャックを図５とは異なる方向から見たときの一部部品展開図である。チャックユニットがバルブユニットに対して第１回転位置で連結された場合の図１のエアチャックの流体回路図である。チャックユニットがバルブユニットに対して第２回転位置で連結された場合の図１のエアチャックの流体回路図である。図１のエアチャックに防水カバーを取り付けた状態を示すものである。図１のエアチャックについてバルブユニットに対するチャックユニットの連結状態を変更する様子を示した図である。

本発明に係るエアチャックについて、好適な実施形態を挙げ、添付の図面を参照しながら説明する。以下の説明において、上下の方向に関する言葉を用いたときは、便宜上、図面上での向きをいうものであり、各部材の実際の配置等を限定するものではない。本実施形態のエアチャック１０は、チャックユニット１２とバルブユニット５６とからなる。

（チャックユニット１２の構成）
図１および図２に示すように、チャックユニット１２は、直方体状のシリンダボデイ１４と、シリンダボデイ１４の下側に連結される円盤状のコネクタボデイ３６と、シリンダボデイ１４の上側に連結されるベースボデイ４２と、ワークを把持する一対のフィンガ５０とを含む。

図３に示すように、シリンダボデイ１４には、両端が開口するシリンダ孔１４ａが形成されており、シリンダ孔１４ａ内にピストン１６が配設されている。ピストン１６は、シリンダ孔１４ａ内を摺動する本体部１６ａと、本体部１６ａから上方に延びるロッド部１６ｂとからなる。シリンダ孔１４ａの上端開口部には、ロッドカバー２２が取り付けられ、シリンダ孔１４ａの下端開口部には、キャップ２４が取り付けられている。

ピストン１６の本体部１６ａとキャップ２４との間に第１圧力室２６が形成され、ピストン１６の本体部１６ａとロッドカバー２２との間に第２圧力室２８が形成されている。シリンダボデイ１４には、第１圧力室２６に連通する第１圧力室エア流路３０および第２圧力室２８に連通する第２圧力室エア流路３２が設けられている。第１圧力室エア流路３０および第２圧力室エア流路３２は、シリンダボデイ１４の下端に開口する。

シリンダボデイ１４の幅広の側面には、シリンダボデイ１４の上端から下端まで延びる２つのセンサ溝１４ｂが設けられている（図５参照）。これらのセンサ溝１４ｂには、ピストン１６に装着されたマグネット１８の磁気を検出する磁気センサ３４が取り付けられ、ピストン１６の位置を検出することができるようになっている。磁気センサ３４のリード線３４ａは、シリンダボデイ１４から下方に延びている。

ベースボデイ４２には、Ｌ字状に構成された一対のレバー４４が配設されている。レバー４４は、切欠き状の溝部によって二股に形成された第１端部４４ａと、球状に形成された第２端部４４ｂとを有し、その中央部において、ベースボデイ４２に固定されたレバーシャフト４６に回動自在に支持される。レバー４４の第１端部４４ａは、ピストン１６のロッド部１６ｂに設けられた係合ピン２０に係合する。

ベースボデイ４２の上側には、一対のフィンガ５０を支持する支持部材４８が設けられている。支持部材４８には、フィンガ５０をシリンダ孔１４ａの軸線と直交する方向に移動可能に案内する一対のレール溝４８ａが設けられている。フィンガ５０は、支持部材４８の一対のレール溝４８ａ間に配置される基部５０ａと、基部５０ａから上方に延びるフィンガ部５０ｂとを有する。フィンガ５０の基部５０ａと支持部材４８のレール溝４８ａとの間に複数の転動体４９が配設される。レバー４４の第２端部４４ｂは、フィンガ５０の基部５０ａに設けられた係合溝５０ｃに係合する。なお、参照符号５５ａで示されるのは、ベースボデイ４２をシリンダボデイ１４に連結するためのボルトであり、参照符号５５ｂで示されるのは、支持部材４８をベースボデイ４２に連結するためのボルトである。

第１圧力室２６にエアが供給され、第２圧力室２８のエアが排出されると、ピストン１６が上方に駆動され、第２端部４４ｂが相互に離れるように一対のレバー４４が回動し、一対のフィンガ５０が開く方向に移動する。第２圧力室２８にエアが供給され、第１圧力室２６のエアが排出されると、ピストン１６が下方に駆動され、第２端部４４ｂが相互に近接するように一対のレバー４４が回動し、一対のフィンガ５０が閉じる方向に移動する。

コネクタボデイ３６には、上下に貫通する第１接続通路３８および第２接続通路４０が設けられている。第１接続通路３８は、シリンダボデイ１４の第１圧力室エア流路３０に接続され、第２接続通路４０は、シリンダボデイ１４の第２圧力室エア流路３２に接続される。また、コネクタボデイ３６には、磁気センサ３４のリード線３４ａが挿通されるリード線挿通孔３６ａが上下に貫通して設けられている。

第１ボルト５２がコネクタボデイ３６に設けられた第１ボルト挿通孔３６ｂに挿通され、シリンダボデイ１４の底部に設けられたねじ孔１４ｃに螺合されることで、コネクタボデイ３６がシリンダボデイ１４に連結される（図４参照）。なお、参照符号９４ａおよび９４ｂで示されるのは、コネクタボデイ３６をシリンダボデイ１４に連結する際に位置決めとして用いられるピンおよびピン孔である。

図５に示すように、コネクタボデイ３６の外周寄りの箇所には、合計４つの第２ボルト挿通孔３６ｃが設けられている。第２ボルト挿通孔３６ｃは、コネクタボデイ３６の中心軸ＣＬ周りに９０度の間隔で、かつ、コネクタボデイ３６がシリンダボデイ１４に連結された状態でシリンダボデイ１４によって覆われない位置に設けられる。

（バルブユニット５６の構成）
図５および図６に示すように、バルブユニット５６は、第１電磁弁５８および第２電磁弁６０が装着されるバルブユニット本体６２と、バルブユニット本体６２の下側に連結される円盤状のアダプタ９２とを含む。バルブユニット本体６２は、円筒状の外壁部６４と、外壁部６４の内側に設けられる流路ブロック部７０と、外壁部６４の内側において流路ブロック部７０を横切るようにして設けられる上プレート部８８と、流路ブロック部７０の下側に設けられる下プレート部９０とを有する。アダプタ９２は、図示しないロボットアーム等に取り付けるための部材である。

外壁部６４には、矩形状の第１開口部６４ａが設けられているとともに、バルブユニット５６の中心軸ＣＬ（コネクタボデイ３６の中心軸ＣＬと同じ）を挟んで第１開口部６４ａと反対側の位置に第２開口部６４ｂが設けられている。流路ブロック部７０は、第１開口部６４ａと向き合う平坦な電磁弁接合面７２を有している。第１電磁弁５８および第２電磁弁６０は、この電磁弁接合面７２に取り付けられ、第１開口部６４ａを通じて着脱可能となっている。

流路ブロック部７０には、第１出力エア流路７４および第２出力エア流路７６が設けられている。第１出力エア流路７４は、一端が流路ブロック部７０の上面に開口し、他端側が電磁弁接合面７２に開口する。同様に、第２出力エア流路７６は、一端が流路ブロック部７０の上面に開口し、他端側が電磁弁接合面７２に開口する。なお、図５では、電磁弁接合面７２における第１出力エア流路７４および第２出力エア流路７６の開口は省略されている。参照符号７３で示されるのは、第１電磁弁５８および第２電磁弁６０を取り付けるためのねじ孔である。

後述するように、第１出力エア流路７４の一端は、コネクタボデイ３６の第１接続通路３８および第２接続通路４０の一方に接続され、第２出力エア流路７６の一端は、コネクタボデイ３６の第１接続通路３８および第２接続通路４０の他方に接続される。図３には、第１出力エア流路７４が第１接続通路３８に接続され、第２出力エア流路７６が第２接続通路４０に接続されたときの状態が示されている。

また、流路ブロック部７０には、共通流路７８ａ、第１分岐流路７８ｂおよび第２分岐流路７８ｃからなる供給エア流路７８が設けられている（図７参照）。共通流路７８ａの一端は、電磁弁接合面７２の反対側に位置する流路ブロック部７０の側面に開口し、そこに供給ポート６６が取り付けられる（図６参照）。第１分岐流路７８ｂおよび第２分岐流路７８ｃは、共通流路７８ａから分岐し、電磁弁接合面７２に開口する。供給ポート６６には、図示しないエア供給源からエアが供給される。なお、図５では、電磁弁接合面７２における第１分岐流路７８ｂおよび第２分岐流路７８ｃの開口は省略されている。

さらに、流路ブロック部７０には、第１排出エア流路８０および第２排出エア流路８２が設けられている。第１排出エア流路８０は、一端が電磁弁接合面７２に開口し、他端が第２開口部６４ｂと向き合う位置で流路ブロック部７０の側面に開口する。同様に、第２排出エア流路８２は、一端が電磁弁接合面７２に開口し、他端が第２開口部６４ｂと向き合う位置で流路ブロック部７０の側面に開口する。可変絞り弁を備えた第１排気ポート８４が第１排出エア流路８０の他端に接続され、可変絞り弁を備えた第２排気ポート８６が第２排出エア流路８２の他端に接続される（図４参照）。なお、図５では、電磁弁接合面７２における第１排出エア流路８０および第２排出エア流路８２の開口は省略されている。

図７に示すように、第１電磁弁５８および第２電磁弁６０は、２位置３ポート切換弁として構成される。第１電磁弁５８の第１ポート５８ａは、第１出力エア流路７４に接続され、第１電磁弁５８の第２ポート５８ｂは、供給エア流路７８の第１分岐流路７８ｂに接続され、第１電磁弁５８の第３ポート５８ｃは、第１排出エア流路８０に接続される。同様に、第２電磁弁６０の第１ポート６０ａは、第２出力エア流路７６に接続され、第２電磁弁６０の第２ポート６０ｂは、供給エア流路７８の第２分岐流路７８ｃに接続され、第２電磁弁６０の第３ポート６０ｃは、第２排出エア流路８２に接続される。

第１電磁弁５８は、通電時に第１ポート５８ａを第２ポート５８ｂに接続し、非通電時に第１ポート５８ａを第３ポート５８ｃに接続するものである。すなわち、第１電磁弁５８は、通電時に第１出力エア流路７４をエア供給源に接続し、非通電時に第１出力エア流路７４を大気に開放するノーマルクローズ型の電磁弁である。

一方、第２電磁弁６０は、通電時に第１ポート６０ａを第３ポート６０ｃに接続し、非通電時に第１ポート６０ａを第２ポート６０ｂに接続するものである。すなわち、第２電磁弁６０は、通電時に第２出力エア流路７６を大気に開放し、非通電時に第２出力エア流路７６をエア供給源に接続するノーマルオープン型の電磁弁である。

外壁部６４には、供給ポート６６に近接して、電気コネクタ６８が設けられている。電気コネクタ６８には、第１電磁弁５８に電力を供給するリード線５８ｄおよび第２電磁弁６０に電力を供給するリード線６０ｄが接続される。また、上プレート部８８に設けられた開口部８８ａから下方に延びる磁気センサ３４のリード線３４ａも電気コネクタ６８に接続される。なお、参照符号９５で示されるのは、アダプタ９２をバルブユニット本体６２に連結するためのボルトである。

図９に示すように、バルブユニット本体６２の円筒状の外壁部６４には、第１開口部６４ａを覆う円筒状の防水カバー９８を取り付けることができる。防水カバー９８によって、第１電磁弁５８、第２電磁弁６０等を保護することができる。なお、防水カバー９８には、第１排気ポート８４および第２排気ポート８６を覆わないようにするための開口部９８ａが設けられている。

（チャックユニット１２とバルブユニット５６の接続構成）
図５に示すように、バルブユニット本体６２の上プレート部８８には、外壁部６４に近接する位置に合計４つの第２ボルト取付孔８８ｂが設けられている。第２ボルト取付孔８８ｂは、バルブユニット５６の中心軸ＣＬ周りに９０度の間隔で設けられる。第２ボルト５４が、チャックユニット１２のコネクタボデイ３６の上側からコネクタボデイ３６の第２ボルト挿通孔３６ｃに挿通され、上プレート部８８の第２ボルト取付孔８８ｂに螺合されることで、コネクタボデイ３６がバルブユニット本体６２に連結される。すなわち、チャックユニット１２は、４本の第２ボルト５４によってバルブユニット５６に連結される。

チャックユニット１２は、バルブユニット５６に対して、バルブユニット５６の中心軸ＣＬ周りの角度が１８０度異なる二つの位置で連結することができる（図１０参照）。以下、これらの位置を「第１回転位置」および「第２回転位置」という。なお、本実施形態では、９０度の間隔で配置する４本の第２ボルト５４によってチャックユニット１２をバルブユニット５６に連結する構成としたが、チャックユニット１２をバルブユニット５６に対して１８０度異なる位置で連結できるものであれば、他の連結手段であってもよい。なお、参照符号９６ａおよび９６ｂで示されるのは、コネクタボデイ３６をバルブユニット本体６２に連結する際に位置決めとして用いられるピンおよびピン孔である。

第１回転位置では、バルブユニット本体６２の流路ブロック部７０の第１出力エア流路７４がチャックユニット１２のコネクタボデイ３６の第１接続通路３８に接続されるとともに、バルブユニット本体６２の流路ブロック部７０の第２出力エア流路７６がチャックユニット１２のコネクタボデイ３６の第２接続通路４０に接続される（図７参照）。第２回転位置では、バルブユニット本体６２の流路ブロック部７０の第１出力エア流路７４がチャックユニット１２のコネクタボデイ３６の第２接続通路４０に接続されるとともに、バルブユニット本体６２の流路ブロック部７０の第２出力エア流路７６がチャックユニット１２のコネクタボデイ３６の第１接続通路３８に接続される（図８参照）。

（第１回転位置で連結される場合の作用）
チャックユニット１２がバルブユニット５６に対して第１回転位置で連結される場合のエアチャック１０の作用について、図７を参照しながら述べる。なお、図７の流体回路図は、第１電磁弁５８および第２電磁弁６０に通電がされていない状態を示すものである。また、図７において、参照符号Ｐ１は、第１出力エア流路７４と第１接続通路３８との接続箇所を示し、参照符号Ｐ２は、第２出力エア流路７６と第２接続通路４０との接続箇所を示す。

一対のフィンガ５０を開く方向に付勢するときは、第１電磁弁５８および第２電磁弁６０に通電する。第１電磁弁５８への通電により、供給ポート６６からのエアは、流路ブロック部７０の供給エア流路７８を通って第１電磁弁５８の第２ポート５８ｂに至り、第１電磁弁５８の第１ポート５８ａから流路ブロック部７０の第１出力エア流路７４を通り、さらに、コネクタボデイ３６の第１接続通路３８とシリンダボデイ１４の第１圧力室エア流路３０を通って、第１圧力室２６に供給される。

また、第２電磁弁６０への通電により、第２圧力室２８内のエアは、シリンダボデイ１４の第２圧力室エア流路３２とコネクタボデイ３６の第２接続通路４０と流路ブロック部７０の第２出力エア流路７６を通って、第２電磁弁６０の第１ポート６０ａに至り、第２電磁弁６０の第３ポート６０ｃから第２排出エア流路８２を通って第２排気ポート８６から排気される。したがって、第１圧力室２６にエアが供給され、第２圧力室２８のエアが排気されるので、一対のフィンガ５０が開く方向に駆動される。第２排気ポート８６は可変絞り弁を備えているので、一対のフィンガ５０が開く方向に移動する速度を調整することができる。

一対のフィンガ５０を閉じる方向に付勢するときは、第１電磁弁５８および第２電磁弁６０への通電を停止する。第２電磁弁６０への通電を停止することにより、供給ポート６６からのエアは、流路ブロック部７０の供給エア流路７８を通って第２電磁弁６０の第２ポート６０ｂに至り、第２電磁弁６０の第１ポート６０ａから流路ブロック部７０の第２出力エア流路７６を通り、さらに、コネクタボデイ３６の第２接続通路４０とシリンダボデイ１４の第２圧力室エア流路３２とを通って、第２圧力室２８に供給される。

また、第１電磁弁５８への通電を停止することにより、第１圧力室２６内のエアは、シリンダボデイ１４の第１圧力室エア流路３０とコネクタボデイ３６の第１接続通路３８と流路ブロック部７０の第１出力エア流路７４とを通って、第１電磁弁５８の第１ポート５８ａに至り、第１電磁弁５８の第３ポート５８ｃから第１排出エア流路８０を通って第１排気ポート８４から排気される。したがって、第２圧力室２８にエアが供給され、第１圧力室２６のエアが排気されるので、一対のフィンガ５０が閉じる方向に駆動される。第１排気ポート８４は可変絞り弁を備えているので、一対のフィンガ５０が閉じる方向に移動する速度を調整することができる。

エアチャック１０は、フィンガ５０を下に向けた状態で、図示しないロボットアーム等に取り付けられる。一対のフィンガ５０の内側でワークを挟む形態でワークを把持する場合は、上記のように、チャックユニット１２をバルブユニット５６に対して第１回転位置で連結すればよい。停電等による非通電時に、一対のフィンガ５０が閉じる方向に駆動されるので、ワークの落下を防止することができる。

（第２回転位置で連結される場合の作用）
次に、チャックユニット１２がバルブユニット５６に対して第２回転位置で連結される場合のエアチャック１０の作用について、図８を参照しながら述べる。なお、図８の流体回路図は、第１電磁弁５８および第２電磁弁６０に通電がされていない状態を示すものである。また、図８において、参照符号Ｐ３は、第２出力エア流路７６と第１接続通路３８との接続箇所を示し、参照符号Ｐ４は、第１出力エア流路７４と第２接続通路４０との接続箇所を示す。

一対のフィンガ５０を開く方向に付勢するときは、第１電磁弁５８および第２電磁弁６０への通電を停止する。第２電磁弁６０への通電を停止することにより、供給ポート６６からのエアは、流路ブロック部７０の供給エア流路７８を通って第２電磁弁６０の第２ポート６０ｂに至り、第２電磁弁６０の第１ポート６０ａから流路ブロック部７０の第２出力エア流路７６を通り、さらに、コネクタボデイ３６の第１接続通路３８とシリンダボデイ１４の第１圧力室エア流路３０とを通って、第１圧力室２６に供給される。

また、第１電磁弁５８への通電を停止することにより、第２圧力室２８内のエアは、シリンダボデイ１４の第２圧力室エア流路３２とコネクタボデイ３６の第２接続通路４０と流路ブロック部７０の第１出力エア流路７４とを通って、第１電磁弁５８の第１ポート５８ａに至り、第１電磁弁５８の第３ポート５８ｃから第１排出エア流路８０を通って第１排気ポート８４から排気される。したがって、第１圧力室２６にエアが供給され、第２圧力室２８のエアが排気されるので、一対のフィンガ５０が開く方向に駆動される。第１排気ポート８４は可変絞り弁を備えているので、一対のフィンガ５０が開く方向に移動する速度を調整することができる。

一対のフィンガ５０を閉じる方向に付勢するときは、第１電磁弁５８および第２電磁弁６０に通電する。第１電磁弁５８への通電により、供給ポート６６からのエアは、流路ブロック部７０の供給エア流路７８を通って第１電磁弁５８の第２ポート５８ｂに至り、第１電磁弁５８の第１ポート５８ａから流路ブロック部７０の第１出力エア流路７４を通り、さらに、コネクタボデイ３６の第２接続通路４０とシリンダボデイ１４の第２圧力室エア流路３２とを通って、第２圧力室２８に供給される。

また、第２電磁弁６０への通電により、第１圧力室２６内のエアは、シリンダボデイ１４の第１圧力室エア流路３０とコネクタボデイ３６の第１接続通路３８と流路ブロック部７０の第２出力エア流路７６とを通って、第２電磁弁６０の第１ポート６０ａに至り、第２電磁弁６０の第３ポート６０ｃから第２排出エア流路８２を通って第２排気ポート８６から排気される。したがって、第２圧力室２８にエアが供給され、第１圧力室２６のエアが排気されるので、一対のフィンガ５０が閉じる方向に駆動される。第２排気ポート８６は可変絞り弁を備えているので、一対のフィンガ５０が閉じる方向に移動する速度を調整することができる。

エアチャック１０は、フィンガ５０を下に向けた状態で、図示しないロボットアーム等に取り付けられる。一対のフィンガ５０を拡張してそれらの外側でワークを把持する場合は、上記のように、チャックユニット１２をバルブユニット５６に対して第２回転位置で連結すればよい。停電等による非通電時に、一対のフィンガ５０が開く方向に駆動されるので、ワークの落下を防止することができる。

本実施形態に係るエアチャック１０によれば、第１電磁弁５８および第２電磁弁６０をノーマルクローズ型とノーマルオープン型の組み合わせとしているので、停電等による第１電磁弁５８および第２電磁弁６０の非通電時にワークの落下を防止することができる。また、チャックユニット１２をバルブユニット５６に対してバルブユニット５６の中心軸ＣＬ周りの角度が異なる第１回転位置と第２回転位置とで選択的に連結可能とし、第１電磁弁５８および第２電磁弁６０と、第１圧力室２６および第２圧力室２８との接続関係を入れ替えることができるので、ワークの把持形態に応じてワークの落下防止を容易に実現することができる。

本実施形態では、エアチャック１０は、一対のフィンガ５０（２個のフィンガ５０）を備える構成としたが、例えば、所定方向から見て同一円周上に等角度で複数のフィンガを配置する場合のように、３個以上のフィンガを備える構成としてもよい。

本発明に係るエアチャックは、上述の実施形態に限らず、本発明の要旨を逸脱することのない範囲で、種々の構成を採り得ることはもちろんである。

１０…エアチャック１２…チャックユニット
１６…ピストン２６…第１圧力室
２８…第２圧力室３４…磁気センサ
３４ａ、５８ｄ、６０ｄ…リード線３６…コネクタボデイ
５０…フィンガ５６…バルブユニット
５８…第１電磁弁６０…第２電磁弁
６２…バルブユニット本体６４…外壁部
６４ａ…第１開口部（開口部）６６…供給ポート
６８…電気コネクタ７４…第１出力エア流路
７６…第２出力エア流路８４…第１排気ポート
８６…第２排気ポート９８…防水カバー

Claims

複数のフィンガを備えたチャックユニットと、ロボットアーム等に取り付けられるバルブユニットとからなるエアチャックであって、
前記チャックユニットは、前記複数のフィンガを駆動するピストンの両側に設けられる第１圧力室および第２圧力室を備え、前記バルブユニットは、前記第１圧力室および前記第２圧力室の一方に接続される第１出力エア流路、前記第１圧力室および前記第２圧力室の他方に接続される第２出力エア流路、前記第１出力エア流路に接続される第１電磁弁および前記第２出力エア流路に接続される第２電磁弁を備え、前記第１電磁弁は、通電時に前記第１出力エア流路をエア供給源に接続し、非通電時に前記第１出力エア流路を大気に開放するものであり、前記第２電磁弁は、通電時に前記第２出力エア流路を大気に開放し、非通電時に前記第２出力エア流路をエア供給源に接続するものであるエアチャック。
請求項１記載のエアチャックにおいて、
前記チャックユニットは、前記バルブユニットに対して、前記バルブユニットの中心軸周りの角度が異なる第１回転位置と第２回転位置とで選択的に連結可能であり、前記第１回転位置では、前記第１出力エア流路が前記第１圧力室に接続されるとともに前記第２出力エア流路が前記第２圧力室に接続され、前記第２回転位置では、前記第１出力エア流路が前記第２圧力室に接続されるとともに前記第２出力エア流路が前記第１圧力室に接続されるエアチャック。
請求項２記載のエアチャックにおいて、
前記バルブユニットは、単一の供給ポートと、可変絞り弁を備えた第１排気ポートと、可変絞り弁を備えた第２排気ポートとを備え、前記供給ポートは所定の流路を介して前記第１電磁弁および前記第２電磁弁に接続され、前記第１排気ポートは所定の流路を介して前記第１電磁弁に接続され、前記第２排気ポートは所定の流路を介して前記第２電磁弁に接続されるエアチャック。
請求項２記載のエアチャックにおいて、
前記バルブユニットは、円筒状の外壁部を有するバルブユニット本体を含み、前記チャックユニットは、前記バルブユニット本体に連結される円盤状のコネクタボデイを含むエアチャック。
請求項４記載のエアチャックにおいて、
前記第１電磁弁および前記第２電磁弁は、前記バルブユニット本体に装着され、前記バルブユニット本体の前記外壁部には、前記第１電磁弁および前記第２電磁弁の着脱を可能にする開口部が設けられるエアチャック。
請求項５記載のエアチャックにおいて、
前記バルブユニット本体には、前記開口部を覆う円筒状の防水カバーが設けられるエアチャック。
請求項４記載のエアチャックにおいて、
前記チャックユニットは、前記ピストンの位置を検出する磁気センサを備え、前記磁気センサのリード線、前記第１電磁弁のリード線および前記第２電磁弁のリード線が接続される電気コネクタが前記バルブユニット本体の前記外壁部に設けられるエアチャック。