JP2568012B2 - Chuck device - Google Patents
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Description
【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、作業機械例えば製品の
組立てや加工等を行なうロボット等に装着されてワーク
を把持するチャック装置に関する。更に詳述すると、本
発明はワークを把持する部分が交換可能なチャック装置
に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a chuck device which is mounted on a work machine, for example, a robot for assembling and / or processing products and which grips a work. More specifically, the present invention relates to a chuck device in which a portion for gripping a work can be replaced.
【0002】[0002]
【従来の技術】従来、ワークの搬送や加工等に使用され
るチャック装置としては、取扱うワークの種類を変更し
たり、加工工程が変わるときにワークを把持するチャッ
ク部分を交換するタイプのものがある。例えば、取扱う
ワークの種別を変更するときに交換されるケースのよう
な、比較的長い時間間隔で交換される場合には、図7に
示されるように、ロボット側に取付けられるアタッチメ
ント33と、アクチュエータを内蔵しチャック爪44,
44を開閉可能にしたチャック部40と、このチャック
部40とアタッチメント33との着脱作業を補助する着
脱補助具45とを組み合わせたチャック装置31が用い
られている。アタッチメント33は、ロボットのアーム
32に取付けられる円筒状の軸部34と、この軸部34
のまわりを軸方向に摺動可能な外筒35と、この外筒3
5によって軸部34の内方の大円洞34a内に突き出さ
れるボール38及び前記外筒35を軸方向に付勢するコ
イルスプリング37とから成る。また、チャック部40
は、アタッチメント33の軸部34に挿入する棒状の動
力導入部41と、アタッチメント33の軸部34に保持
される連結部42と、一対のチャック爪44,44を備
えると共にその把持並びに解放の動作をさせるアクチュ
エータ(図示省略)を内蔵した爪保持部43とから成
る。2. Description of the Related Art Conventionally, as a chuck device used for transporting or processing a work, there is a chuck device of a type in which a kind of a work to be handled is changed or a chuck portion for gripping the work is changed when a working process is changed. is there. For example, in the case of replacement at a relatively long time interval, such as the case of replacement when changing the type of work to be handled, as shown in FIG. 7, the attachment 33 attached to the robot side and the actuator With a built-in chuck claw 44,
A chuck device 31 is used in which a chuck portion 40 capable of opening and closing 44 is combined with an attachment / detachment assisting tool 45 for assisting the attachment / detachment work of the chuck portion 40 and the attachment 33. The attachment 33 includes a cylindrical shaft portion 34 attached to the arm 32 of the robot, and the shaft portion 34.
An outer cylinder 35 which is slidable around the shaft in the axial direction, and the outer cylinder 3
5 includes a ball 38 protruding into the large circular cavity 34a inside the shaft portion 34 and a coil spring 37 for urging the outer cylinder 35 in the axial direction. Also, the chuck portion 40
Includes a rod-shaped power-introducing portion 41 to be inserted into the shaft portion 34 of the attachment 33, a connecting portion 42 held by the shaft portion 34 of the attachment 33, and a pair of chuck claws 44, 44, and their gripping and releasing operations. And a claw holding portion 43 having a built-in actuator (not shown) for performing the operation.
【0003】このチャック装置のチャック部40をロボ
ットアーム32に取り付けるには、図7の(A)に示す
ように、着脱補助具45に設けられた保持用穴45aの
底に連結部42のフランジ42a部分を当接してチャッ
ク部40を保持する一方、このチャック部40に向けて
ロボットアーム32側の軸部34を推進させ、その大円
洞34aと奥の小円洞34bに連結部42と動力導入部
41をそれぞれ嵌合するように相対的に挿入される。こ
のとき軸部34に沿って摺動可能に嵌合されている外筒
35は、コイルスプリング37により図上左方へ付勢さ
れ、軸部34に固着されたストップリング36にリング
状溝35aの側面が当接して制止されている。そして、
軸部34に円周方向に配置された複数のボール孔34c
に収容されている固定用のボール38は、外筒35によ
って大円洞34a内に押し込まれた状態にある。To attach the chuck portion 40 of this chuck device to the robot arm 32, as shown in FIG. 7A, the flange of the connecting portion 42 is provided at the bottom of the holding hole 45a provided in the attachment / detachment assisting tool 45. While holding the chuck portion 40 by abutting the portion 42a, the shaft portion 34 on the robot arm 32 side is propelled toward the chuck portion 40, and the connecting portion 42 is connected to the large circular cavity 34a and the small circular cavity 34b at the back. The power introduction parts 41 are relatively inserted so as to fit each other. At this time, the outer cylinder 35 slidably fitted along the shaft portion 34 is urged to the left in the figure by the coil spring 37, and the stop ring 36 fixed to the shaft portion 34 is ring-shaped groove 35 a. The side surfaces of the are abutted and stopped. And
A plurality of ball holes 34c circumferentially arranged on the shaft portion 34
The fixing ball 38 accommodated in the above is in a state of being pushed into the great circular cavity 34a by the outer cylinder 35.
【0004】更に、軸部34が図上左側へ移動を続けれ
ば、図7の(B)に示すように、動力導入部41及び連
結部42の軸部34内への挿入が進む。そして、外筒3
5が支持具45の表面に当接してその移動を停止する
と、軸部34はコイルスプリング37を圧縮しつつ更に
左方へ進む。したがって、ボール38は、外筒35の先
端側の大径凹部35bにおいて大円洞34aの外へ移動
可能な状態となる。そこで、連結部42の先端は、ボー
ル38を大円洞34aの外へ押し出しながら更に深く大
円洞34aの底近くまで挿入される。連結部42によっ
て押し出されたボール38は、連結部42の表面に設け
られたV形の環状固定溝42bに嵌まり込む。一方、動
力導入部41も小円洞34b内に完全に収容され、その
外周面に穿口された流体導入孔41aが小円洞34bの
内周面に開口された流体通路34eに、動力導入部41
の先端に開口された流体導入孔41bが流体通路34d
とそれぞれ連通する。同時に動力導入部41の先端に設
けた前記アクチュエータへの電気信号用接点(図示省
略)も接続される。これによって、作動流体例えば高圧
エアを流体導入孔41aあるいは流体導入孔41bから
選択的に導入可能とし、爪保持部43のアクチュエータ
を作動させてチャック爪44,44を任意に開閉し得
る。Further, if the shaft portion 34 continues to move to the left side in the figure, as shown in FIG. 7B, the insertion of the power introducing portion 41 and the connecting portion 42 into the shaft portion 34 proceeds. And the outer cylinder 3
When 5 comes into contact with the surface of the support member 45 and stops its movement, the shaft portion 34 further moves to the left while compressing the coil spring 37. Therefore, the ball 38 becomes movable to the outside of the large circular cavity 34a in the large diameter recess 35b on the tip side of the outer cylinder 35. Therefore, the tip of the connecting portion 42 is inserted deeper and closer to the bottom of the great circular cavity 34a while pushing the ball 38 out of the great circular cavity 34a. The ball 38 pushed out by the connecting portion 42 fits into a V-shaped annular fixing groove 42b provided on the surface of the connecting portion 42. On the other hand, the power introducing portion 41 is also completely housed in the small circular cavity 34b, and the fluid introducing hole 41a formed in the outer peripheral surface of the power introducing portion 41 is introduced into the fluid passage 34e opened in the inner peripheral surface of the small circular cavity 34b. Part 41
Fluid introduction hole 41b opened at the tip of the
And communicate with each. At the same time, an electrical signal contact (not shown) to the actuator provided at the tip of the power introducing portion 41 is also connected. As a result, a working fluid such as high-pressure air can be selectively introduced from the fluid introduction hole 41a or the fluid introduction hole 41b, and the actuator of the claw holding portion 43 can be operated to open and close the chuck claws 44, 44 arbitrarily.
【0005】次いで図7の(C)に示すように、着脱補
助具45が除去されると、圧縮されたコイルスプリング
37の反撥力により外筒35がストップリング36に制
止されるまで軸部34に沿って移動するため、ボール3
8は外筒35の内周面によって環状固定溝42bに嵌合
された状態のままロックされ、チャック部40を軸部3
4即ちロボットアーム32に固定する。尚、図中符号3
9、39は、作動流体の漏洩を防止するシールである。Then, as shown in FIG. 7C, when the attachment / detachment assisting tool 45 is removed, the shaft portion 34 is kept until the outer cylinder 35 is stopped by the stop ring 36 by the repulsive force of the compressed coil spring 37. Ball 3 to move along
8 is locked by the inner peripheral surface of the outer cylinder 35 while being fitted in the annular fixing groove 42b, and the chuck portion 40 is attached to the shaft portion 3
4, that is, fixed to the robot arm 32. Incidentally, reference numeral 3 in the drawing
Reference numerals 9 and 39 are seals that prevent leakage of the working fluid.
【0006】また、ワーク加工中にチャック爪の頻繁な
交換を繰り返す場合には、図8に示されるようなタレッ
ト式のチャック装置を採用することが多い。これはロボ
ットアーム52に装着したタレット53に複数のチャッ
ク爪54を取り付け、タレット53の回転によって使用
するチャック爪54を交換するようにしたものである。Further, when the chuck jaws are frequently replaced during the work machining, a turret type chuck device as shown in FIG. 8 is often employed. In this system, a plurality of chuck claws 54 are attached to a turret 53 mounted on a robot arm 52, and the chuck claws 54 used are replaced by rotating the turret 53.
【0007】[0007]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図7の
ようなチャック装置では、ロボットアーム32から切離
されるチャック部40側にチャック爪のアクチュエータ
を内蔵しているので、チャック交換時にアクチュエータ
駆動用の作動流体や電気信号の接続も必要となる。この
ため、これらの接続部分に高い精度を必要とする上に、
動力導入部と軸部との間に高いシール性を必要とする
等、製作上及び取扱い上細心の注意を払わなければなら
ない部分が生じる。そして、これらの部分の繰返し交換
動作に伴う耐久性が装置の信頼性に厳しく影響すること
になる。また、交換により外されたチャックの動力導入
部分等は、外のほこりや切粉にさらされるため、これら
を保護する手段も必要である。However, since the chuck device as shown in FIG. 7 has a built-in chuck claw actuator on the side of the chuck portion 40 which is separated from the robot arm 32, it is used for driving the actuator when the chuck is replaced. Connection of working fluid and electrical signals is also required. Therefore, in addition to requiring high precision in these connection parts,
There is a portion that requires great care in manufacturing and handling, such as requiring a high sealing property between the power introduction portion and the shaft portion. The durability of these parts due to the repeated replacement operation severely affects the reliability of the device. Further, since the power-introducing portion of the chuck removed by replacement is exposed to external dust and cutting chips, a means for protecting these is also necessary.
【0008】また、図8のタレット式チャック装置の場
合、チャック装置全体が大型化するため、把持すべきワ
ークが大きくなると、装置は現実離れした大きさになら
ざるを得ないことと、構造そのものが複雑でコストや保
安性の面において難点がある。Further, in the case of the turret type chuck device of FIG. 8, since the chuck device as a whole becomes large in size, when the work to be gripped becomes large, the device is inevitably separated and the structure itself. It is complicated and has problems in terms of cost and security.
【0009】本発明は、ひとつのアクチュエータにより
チャックの交換作業及びチャック爪の把持・開放操作を
可能とし、かつ、チャック交換時にはアクチュエータ駆
動用の作動流体や電気信号の接続・離脱を不要としたチ
ャック装置を提供することを目的とする。The present invention enables chuck exchanging work and chuck claw grasping / release operations with one actuator, and does not require connection / disconnection of the working fluid for driving the actuator and electric signals when exchanging the chuck. The purpose is to provide a device.
【0010】[0010]
【課題を解決するための手段】かかる目的を達成するた
め、本発明のチャック装置は、ワークを把持するチャッ
ク部と、アクチュエータを備えこのアクチュエータによ
って前記チャック爪部の開閉方向と同方向に開閉動作す
るチャック本体と、前記ワークを離す方向あるいは把持
する方向に前記チャック部のチャック爪を付勢する付勢
手段と、前記チャック本体に前記付勢手段の付勢方向と
相対的に逆方向の移動が与えられたときに前記チャック
本体と前記チャック部とを連結し前記付勢方向と相対的
に同方向の移動が与えられたときには連結を解除する連
結手段とから構成されている。In order to achieve the above object, a chuck device of the present invention comprises a chuck part for gripping a work and an actuator, and the actuator opens and closes in the same direction as the opening and closing direction of the chuck claw part. Chuck body, biasing means for biasing the chuck claws of the chuck portion in a direction of separating or gripping the work, and movement of the chuck body in a direction relatively opposite to the biasing direction of the biasing means. Is connected to the chuck main body and the chuck portion, and when the movement is relatively in the same direction as the urging direction, the connection is released.
【0011】また、本発明は、上述のチャック装置と、
このチャック装置のチャック部の付勢方向への移動を規
制する着脱補助具とを組合せたことを特徴とする。The present invention also includes the above-mentioned chuck device,
It is characterized in that it is combined with an attachment / detachment assisting tool for restricting movement of the chuck portion of the chuck device in the urging direction.
【0012】[0012]
【作用】したがって、アクチュエータを駆動させてチャ
ック本体を開閉動作させる場合、その動作がチャック部
の付勢手段によるチャック爪の付勢方向と一致するとき
には付勢手段の付勢力によってチャック爪がチャック本
体の動きと連動し、付勢方向と逆方向のときには付勢手
段に坑してチャック本体によってチャック爪が動かされ
る。また、チャック部を閉じた状態にしてチャック本体
を開くと、あるいはチャック部を開いた状態にしてチャ
ック本体を閉じると、チャック本体とチャック部との連
結が解除され、チャック本体からチャック部が切離され
る。更に、閉じた状態のチャック部に開いた状態のチャ
ック本体を差し込んでチャック本体を閉じれば、あるい
は開いた状態のチャック部に閉じた状態のチャック本体
を差し込んでチャック本体を開けば、チャック本体とチ
ャック部とが連結され、チャック本体に任意のチャック
部が装着されて、チャックの交換が完了する。Therefore, when the actuator is driven to open and close the chuck body, when the operation coincides with the urging direction of the chuck claw by the urging means of the chuck portion, the urging force of the urging means causes the chuck claw to move. , The chuck jaws are moved by the chuck body to move the chuck claws in the direction opposite to the biasing direction. When the chuck body is opened with the chuck part closed, or when the chuck body is closed with the chuck part open, the connection between the chuck body and the chuck part is released, and the chuck part is cut off from the chuck body. Be separated. Furthermore, if you insert the open chuck body into the closed chuck part and close the chuck body, or insert the closed chuck body into the open chuck part and open the chuck body, The chuck is connected to the chuck body, and an arbitrary chuck is mounted on the chuck body to complete the replacement of the chuck.
【0013】[0013]
【実施例】以下、本発明の構成を図面に示す実施例に基
づいて詳細に説明する。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The structure of the present invention will be described in detail below with reference to the embodiments shown in the drawings.
【0014】図1及び図2に本発明のチャック装置の一
実施例を一部断面正面図で示し、図3には、その一部省
略した側面図を示す。1 and 2 are partial sectional front views showing an embodiment of the chucking device of the present invention, and FIG. 3 is a side view with a part thereof omitted.
【0015】このチャック装置1は、アクチュエータを
内蔵し作動機械例えばロボットアーム2に取付けられる
チャック本体5と、付勢手段18を有しこの付勢手段1
8によって開かれるかあるいは閉じられるチャック爪部
10と、このチャック爪部10をチャック本体5に着脱
可能に連結する連結手段9a,9b及びチャック爪部1
0をチャック本体5に対し着脱させるのに用いる着脱補
助具19とから主に構成されている。The chuck device 1 has a chuck main body 5 having a built-in actuator and attached to an operating machine such as a robot arm 2, and a biasing means 18.
8, a chuck claw portion 10 which is opened or closed, connecting means 9a and 9b for removably connecting the chuck claw portion 10 to the chuck body 5, and a chuck claw portion 1.
It mainly comprises an attachment / detachment assisting tool 19 used for attaching / detaching 0 to / from the chuck body 5.
【0016】チャック本体5は、例えばチャックアクチ
ュエータ3と、これに複数本の駆動杆4を介して連結さ
れた2本の挾持部材6a,6bとから形成され、アクチ
ュエータ3によって挾持部材6a,6bがチャック爪部
10の開閉方向と同方向に開閉動するように設けられて
いる。挾持部材6a,6bの下部には内側に突出する連
結ピン7a,7bが圧入によって固定されている。挾持
部材6a,6bは、本実施例の場合、製作の便宜上2部
材で構成されている。特にこれに限定されるものではな
く一体に形成しても良い。尚、アクチュエータ3として
は、例えばエアシリンダや油圧シリンダのような流体圧
シリンダの他、油圧モータや電気モータ等の回転をねじ
棒の出入り運動に変換するようなものでも実施可能であ
る。The chuck body 5 is formed of, for example, a chuck actuator 3 and two holding members 6a and 6b connected to the chuck actuator 3 through a plurality of drive rods 4, and the actuator 3 forms the holding members 6a and 6b. It is provided so as to open and close in the same direction as the opening and closing direction of the chuck claw portion 10. Connection pins 7a and 7b protruding inward are fixed to the lower portions of the holding members 6a and 6b by press fitting. In the case of the present embodiment, the holding members 6a and 6b are composed of two members for convenience of production. It is not particularly limited to this, and it may be integrally formed. As the actuator 3, for example, a fluid pressure cylinder such as an air cylinder or a hydraulic cylinder, or an actuator that converts rotation of a hydraulic motor, an electric motor, or the like into an in-and-out movement of a screw rod can be implemented.
【0017】チャック部10は、ワークWを把持する一
対のチャック爪11a,11bと、これらを互いに接近
ないし離反可能に連結するロッド15と、チャック爪1
1a,11bをワークWを離す方向に常時付勢する付勢
手段18とから構成されている。The chuck portion 10 includes a pair of chuck claws 11a and 11b for gripping the work W, a rod 15 for connecting the chuck claws 11a and 11b to each other so that they can approach or separate from each other, and the chuck claw 1.
It is composed of a biasing means 18 for constantly biasing the workpieces 1a and 11b in the direction of separating the work W.
【0018】チャック爪11a,11bは、本実施例の
場合、製作の便宜を考慮して2部材に分けて例えばワー
クWを把持するに好適な形状ないし材質の爪部14a,
14bと腕本体12a,12bとに別々に形成され、ボ
ルト止めなどによって一体化されている。勿論、チャッ
ク爪11a,11bは爪部14a,14bと腕本体12
a,12bとに必ず分けて形成しなくとも良く、一体成
形によっても良い。腕本体12a,12bにはチャック
本体5側の連結ピン7a,7bが嵌入される穴8a,8
bが前記ロッド15と平行に開口されている。この腕本
体12a,12bの穴8a,8bとチャック本体5側の
挾持部材6a,6bの連結ピン7a,7bとによって、
チャック本体5に付勢手段18の付勢方向と相対的に逆
方向の移動が与えられたときにチャック本体5とチャッ
ク部10とを連結し、付勢方向と相対的に同方向の移動
が与えられたときには連結を解除する連結手段9a,9
bを構成している。穴8a,8bはピン7a,7bの出
入り容易にするためのブッシュ13a,13bが嵌め込
まれている。ロッド15の両端にはつば16a,16b
が設けられ、チャック爪11a,11bの最大開き位置
が規制されている。腕本体12a,12bにはボールブ
ッシュ17a,17bが圧入され、貫通するロッド15
を摺動可能に支持するように設けられている。チャック
爪11a,11bの間にはロッド15,15と同軸状に
それぞれ付勢手段としてのコイルスプリング18,18
が介在され、チャック爪11a,11bを外方へ常時付
勢している。尚、ロッド15の両端のつば16a,16
bの少なくとも一方、例えばつば16aは、ロッド15
とは別体に形成され、ロッド15にチャック爪11a,
11bの腕本体12a,12b及びスプリング18を挿
入してから固定可能に設けられている。このつば16a
は例えばねじを形成しロッド15に螺合されている。In the case of the present embodiment, the chuck claws 11a and 11b are divided into two members in consideration of manufacturing convenience, for example, claw portions 14a and 14a having a shape or material suitable for gripping the work W, for example.
14b and the arm bodies 12a and 12b are separately formed and integrated by bolting or the like. Of course, the chuck claws 11a and 11b include the claw portions 14a and 14b and the arm body 12.
It is not always necessary to separately form a and 12b, and they may be integrally formed. Holes 8a, 8 into which the connecting pins 7a, 7b on the chuck body 5 side are fitted are provided in the arm bodies 12a, 12b.
b is opened in parallel with the rod 15. By the holes 8a, 8b of the arm bodies 12a, 12b and the connecting pins 7a, 7b of the holding members 6a, 6b on the chuck body 5 side,
When the chuck body 5 is moved in a direction relatively opposite to the urging direction of the urging means 18, the chuck body 5 and the chuck portion 10 are connected to each other so that movement in the same direction as the urging direction is performed. Connecting means 9a, 9 for releasing the connection when given
b. Bushings 13a and 13b are fitted into the holes 8a and 8b for facilitating the comings and goings of the pins 7a and 7b. Collars 16a and 16b are provided on both ends of the rod 15.
Is provided, and the maximum open position of the chuck claws 11a and 11b is restricted. Ball bushes 17a and 17b are press-fitted into the arm bodies 12a and 12b, and the rod 15 penetrates the arm bodies 12a and 12b.
Is slidably supported. Between the chuck claws 11a and 11b, there are coil springs 18 and 18 as biasing means coaxially with the rods 15 and 15, respectively.
Is interposed, and always urges the chuck claws 11a and 11b outward. In addition, the collars 16a and 16 on both ends of the rod 15
At least one of b, for example, the brim 16a,
And a chuck claw 11a on the rod 15,
The arm bodies 12a and 12b of 11b and the spring 18 are inserted and fixed. This brim 16a
Is, for example, a thread and is screwed onto the rod 15.
【0019】着脱補助具19は、チャック爪11a,1
1bを開いた姿勢で支持する一対の側壁21a,21b
を立設したチャック台20と、一方の側壁21aの上部
外方に設置されたアクチュエータ例えばエアシリンダの
ような流体圧シリンダ22とから構成されている。チャ
ック本体5は、チャック爪11a,11b部分を側壁2
1aの上端から内側へ突出する支持板21a1,21b1に
よって支持される。尚、アクチュエータ22としては上
述のエアシリンダに特に限定されず、油圧シリンダのよ
うなその他の流体圧シリンダの他、モータアクチュエー
タのようにねじ棒を出入り運動に変換させるようなもの
でも良い。The attachment / detachment assisting tool 19 includes chuck claws 11a, 1a.
A pair of side walls 21a and 21b supporting 1b in an open position
Is provided upright and a fluid pressure cylinder 22 such as an actuator, for example, an air cylinder, is provided outside the upper portion of one side wall 21a. The chuck body 5 includes the chuck claws 11a and 11b on the side wall 2
It is supported by support plates 21 a1 and 21 b1 which project inward from the upper end of 1a. The actuator 22 is not particularly limited to the air cylinder described above, but may be another fluid pressure cylinder such as a hydraulic cylinder, or one that converts a threaded rod into an in-and-out movement like a motor actuator.
【0020】以上のように構成したチャック装置1によ
ると、次のようにして作動機械例えばロボットアーム2
側のチャック本体5にチャック部10が装着され、ある
いは取外されて交換される。まず、チャック台20の側
壁21a、21bにチャック爪14a,14bを開いた
姿勢でチャック部10を支持させる。次に図2(図4の
(A)も参照)に示すように、エアシリンダ22により
チャック爪11aをロッド15と共に押し、コイルスプ
リング18を圧縮しつつチャック爪11bとの間の間隔
を縮める。チャック爪11aはロッド15に案内されて
同図の左方へ移動する。このとき、右側のチャック爪1
1aの左側への移動によって、腕本体12a(穴8a)
とチャック本体5側の連結ピン7aとの連結が解除され
ている。そこで、ロボット2に取付けられたチャック本
体5の挾持部材6a,6bをアクチュエータ3の駆動に
よって開き、その状態のまま下降させ、固定ピン7a,
7bと穴8a,8bの中心線が一致したところで停止さ
せる。このとき、ロボットアーム2の中心は流体圧シリ
ンダ22の働きによってある程度閉じられているチャッ
ク爪11a,11bの中心と一致する位置、即ち図1の
開状態よりも左側へ移動した位置(仮想線で示される位
置)に下降させられている。その後、図4の(B)に示
す如くロボットアーム2を右側の実線で示される位置へ
移動させて左側の腕本体12bの穴8bとチャック本体
5の固定ピン7bとを嵌合させる。次に、ロボットアー
ム2の移動を停止し、その状態でエアシリンダ22を後
退させる。チャック爪11aはコイルスプリング18の
反撥力によってエアシリンダ22の後退に伴って元の位
置へ復帰し、チャック本体5側の固定ピン7aが穴8a
に挿入されてチャック爪11aとチャック本体5の挾持
部材6aとの連結が完了する。これによってチャック部
10のチャック爪11a,11bはチャック本体5の挾
持部材6a,6bに連結されてチャック装置1を構成す
る。そして、チャックアクチュエータ3の駆動により、
チャック本体5の挾持部材6a,6bが閉じられると
き、コイルスプリング18を圧縮してチャック部10の
チャック爪11a,11bが閉じられ、挾持部材6a,
6bが開かれるときコイルスプリング18の弾発力によ
ってチャック爪11a,11bが押し開かれる。According to the chuck device 1 configured as described above, the working machine, for example, the robot arm 2 is operated as follows.
The chuck portion 10 is attached to the chuck body 5 on the side or is removed and replaced. First, the chuck portion 10 is supported with the side walls 21a and 21b of the chuck base 20 in the posture in which the chuck claws 14a and 14b are opened. Next, as shown in FIG. 2 (see also FIG. 4A), the air cylinder 22 pushes the chuck claw 11a together with the rod 15 to compress the coil spring 18 and reduce the gap between the chuck claw 11b. The chuck claw 11a is guided by the rod 15 and moves to the left in the figure. At this time, the right chuck claw 1
By moving 1a to the left, arm body 12a (hole 8a)
And the connecting pin 7a on the chuck body 5 side are disconnected. Therefore, the holding members 6a, 6b of the chuck body 5 attached to the robot 2 are opened by the drive of the actuator 3, and are lowered in that state to fix the fixing pins 7a,
It is stopped when the center lines of 7b and holes 8a, 8b coincide. At this time, the center of the robot arm 2 coincides with the centers of the chuck claws 11a and 11b that are closed to some extent by the action of the fluid pressure cylinder 22, that is, the position moved to the left of the open state in FIG. The position shown). After that, as shown in FIG. 4B, the robot arm 2 is moved to the position shown by the solid line on the right side so that the hole 8b of the left arm body 12b and the fixing pin 7b of the chuck body 5 are fitted to each other. Next, the movement of the robot arm 2 is stopped, and in that state, the air cylinder 22 is retracted. The chuck claw 11a returns to its original position as the air cylinder 22 retreats due to the repulsive force of the coil spring 18, and the fixing pin 7a on the chuck body 5 side has the hole 8a.
Then, the connection between the chuck claw 11a and the holding member 6a of the chuck body 5 is completed. As a result, the chuck claws 11a and 11b of the chuck portion 10 are connected to the holding members 6a and 6b of the chuck body 5 to form the chuck device 1. Then, by driving the chuck actuator 3,
When the holding members 6a and 6b of the chuck body 5 are closed, the coil spring 18 is compressed to close the chuck claws 11a and 11b of the chuck portion 10, and the holding members 6a and 6b are closed.
When 6b is opened, the elastic force of the coil spring 18 pushes and opens the chuck claws 11a and 11b.
【0021】また、チャック部10をロボットアーム2
側のチャック本体5から離脱させるには、上述の装着動
作の逆の動作によって行なわれる。即ち、チャック爪1
1a,11bをいっぱいに拡げた状態のままロボットア
ーム2を着脱補助具19上に移動させて両側壁21a,
21b上にチャック部10の腕本体12a,12b部分
を支持させた後、流体圧シリンダ22を作動させて右側
のチャック爪11aをロッド15ごと左側へ押して右側
の連結ピン7aと穴8aとの嵌合を外し図2の実線の状
態にする。次いで、チャック本体5をロボットアーム2
ごと左側へ仮想線で示す位置まで移動させて左側の連結
ピン7bと穴8bとの嵌合も外す。そして、ロボットア
ーム2を上昇させてチャック本体5をチャック部10か
ら切離す。チャック部10は流体圧シリンダ22によっ
てチャック爪11a,11bを若干閉じた状態のまま、
あるいは流体圧シリンダ22のエアを抜いてチャック爪
11a,11bを拡げてから次の使用まで待機する。Further, the chuck portion 10 is attached to the robot arm 2
The detachment from the chuck body 5 on the side is performed by the reverse operation of the mounting operation described above. That is, the chuck claw 1
The robot arm 2 is moved onto the attachment / detachment assisting tool 19 while the 1a and 11b are fully expanded, and both side walls 21a and
After supporting the arm main bodies 12a and 12b of the chuck portion 10 on 21b, the fluid pressure cylinder 22 is operated to push the right chuck claw 11a together with the rod 15 to the left side to fit the right connecting pin 7a and the hole 8a. 2 and the state shown by the solid line in FIG. Next, the chuck body 5 is attached to the robot arm 2.
And the left connecting pin 7b and the hole 8b are also disengaged. Then, the robot arm 2 is lifted to separate the chuck body 5 from the chuck unit 10. The chuck unit 10 keeps the chuck claws 11a and 11b slightly closed by the fluid pressure cylinder 22,
Alternatively, the air of the fluid pressure cylinder 22 is evacuated and the chuck claws 11a and 11b are expanded, and then the apparatus stands by until the next use.
【0022】次に、着脱補助具19の他の実施例を図5
の(A)に示す。この着脱補助具は、チャック台20の
両側壁21a、21bに一対のエアシリンダ22,22
を対向させて設置し、左右のチャック爪11a,11b
を同時に押して閉じるようにしたものである。この場
合、エアシリンダ22、22を同時に動作させてチャッ
ク爪11a,11bを閉じた姿勢にすることができるの
で、図2に示す如くロボットアーム2をロッド15と平
行に移動させて連結ピン7bを穴8bから抜き出さずに
連結手段9a,9bの着脱を簡易迅速に行うことが可能
となる。Next, another embodiment of the attachment / detachment assisting tool 19 is shown in FIG.
(A) of. This attachment / detachment assisting tool includes a pair of air cylinders 22, 22 on both side walls 21a, 21b of the chuck base 20.
Are installed facing each other, and the left and right chuck claws 11a and 11b are installed.
This is done by pressing and closing at the same time. In this case, since the air cylinders 22 and 22 can be simultaneously operated to bring the chuck claws 11a and 11b into a closed posture, the robot arm 2 is moved in parallel with the rod 15 to move the connecting pin 7b as shown in FIG. It is possible to simply and quickly attach and detach the connecting means 9a, 9b without pulling out from the hole 8b.
【0023】次に、着脱補助具の更に他の実施例を図5
の(B)に示す。この着脱補助具19は、ワークWを把
持していない状態でチャック爪11a,11bを一杯に
閉じたときの外幅よりもわずかに広い間隔をもって対峙
する側壁26a,26bを有する置台25である。この
着脱補助具19の場合は、ロボット2側のチャック本体
5に装着されたチャック部10をチャックアクチュエー
タ3の駆動によって閉姿勢とした状態で両側壁26a、
26bの間にチャック爪11a,11bを挿入させた
後、アクチュエータ3を駆動してチャック本体5の挾持
部材6a,6bをいっぱいに開くと、チャック爪11
a,11bは側壁26a,26bによって開く方向への
動きが規制されているため、チャック本体5の挾持部材
6a,6bのみが開き、連結ピン7a,7bがチャック
爪11a,11bの穴8a,8bから外れる。そこで、
そのままロボットアーム2を上昇させることによってチ
ャック部10が切離される。Next, still another embodiment of the attachment / detachment assisting tool is shown in FIG.
(B) of FIG. The attachment / detachment assisting tool 19 is a mounting table 25 having side walls 26a and 26b facing each other with an interval slightly wider than the outer width when the chuck claws 11a and 11b are fully closed in the state where the work W is not gripped. In the case of the attachment / detachment assisting tool 19, both side walls 26a are formed in a state where the chuck portion 10 mounted on the chuck body 5 on the robot 2 side is brought into a closed posture by driving the chuck actuator 3.
After inserting the chuck claws 11a and 11b between 26b, the actuator 3 is driven and the holding members 6a and 6b of the chuck body 5 are fully opened.
Since the movements of the a and 11b in the opening direction are restricted by the side walls 26a and 26b, only the holding members 6a and 6b of the chuck body 5 are opened, and the connecting pins 7a and 7b are opened by the holes 8a and 8b of the chuck claws 11a and 11b. Get out of. Therefore,
The chuck portion 10 is separated by raising the robot arm 2 as it is.
【0024】また、装着の場合、チャック部10は閉姿
勢のまま着脱補助具19に保持されているので、チャッ
ク本体5の挾持部材6a,6bを開いた状態のままロボ
ットアーム2を降下させ、チャック爪11a,11bの
両側に位置させてからチャック本体5の挾持部材6a,
6bをアクチュエータ3の働きによって閉じるだけでロ
ボットアーム2側のチャック本体5に装着して取り出す
ことができる。Further, in the case of mounting, since the chuck portion 10 is held by the attachment / detachment assisting tool 19 in the closed posture, the robot arm 2 is lowered with the holding members 6a and 6b of the chuck body 5 open. After being positioned on both sides of the chuck claws 11a and 11b, the holding members 6a of the chuck body 5 are
By simply closing 6b by the action of the actuator 3, it can be attached to the chuck body 5 on the robot arm 2 side and taken out.
【0025】尚、上述の実施例は本発明の好適な実施の
一例ではあるがこれ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変形実施可能であ
る。例えば、本実施例における連結手段9a,9bは、
固定ピン7a,7bと穴8a,8bとの嵌合によるもの
としたが、これに代えて図6の(A)に示すようなあり
溝構造や図6の(B)に示すようなT溝構造等を採用す
ることも考えられる。The above embodiment is one example of the preferred embodiment of the present invention, but the present invention is not limited to this, and various modifications can be made without departing from the gist of the present invention. For example, the connecting means 9a and 9b in this embodiment are
Although the fixing pins 7a and 7b are fitted to the holes 8a and 8b, the dovetail groove structure as shown in FIG. 6A or the T groove as shown in FIG. It is also possible to adopt a structure or the like.
【0026】更に、本実施例では圧縮コイルスプリング
18によって内側からチャック爪11a,11bを押し
広げる外掴み構造としているが特にこれに限定されるも
のではなく、場合によっては他の付勢手段例えば引張り
スプリングでチャック爪11a,11bを引張って開く
外掴み構造としたり、チャック爪11a,11bを外側
から圧縮コイルスプリングによって付勢して閉じさせる
内掴み構造とするようにしても良い。内掴み構造のチャ
ック装置の場合、付勢手段18によってチャック爪11
a,11bを閉じ、アクチュエータ3によってチャック
爪11a,11bを開くように設けられる。Further, in this embodiment, the compression coil spring 18 has an outer grip structure for pushing the chuck claws 11a, 11b from the inside, but the structure is not particularly limited to this, and depending on the case, other biasing means such as a pulling means. An outer gripping structure may be adopted in which the chuck claws 11a and 11b are pulled open by a spring, or an inner gripping structure in which the chuck claws 11a and 11b are closed by being urged from the outside by a compression coil spring. In the case of a chuck device having an internal gripping structure, the chuck claw 11 is urged by the urging means 18.
It is provided so that a and 11b are closed and the chuck claws 11a and 11b are opened by the actuator 3.
【0027】[0027]
【発明の効果】以上の説明より明らかなように、本発明
のチャック装置は、アクチュエータを内蔵しそれによっ
て開閉動するチャック本体と、チャック本体と同じ方向
に開閉可能でかつ付勢手段によってチャック爪を開く方
向あるいは閉じる方向に常時付勢されているチャック部
とに分離し、これらをチャック部の開閉動方向において
着脱可能とする連結手段によって連結し、ひとつの駆動
手段によりチャック爪部の装着・離脱と、チャック部に
よるワークの把持・解放との2動作を行うようにしたの
で、チャック部側は駆動用の作動流体や電気信号を受け
る必要がなく、これらの微妙な接続点を必要としないた
め耐久性、保守性、信頼性が著しく向上する。As is apparent from the above description, the chuck device of the present invention has a chuck main body which has a built-in actuator and can be opened and closed by the actuator, and a chuck claw that can be opened and closed in the same direction as the chuck main body and is urged by an urging means. Is separated into a chuck part that is always urged in the opening or closing direction, and these are connected by a connecting means that is detachable in the opening and closing movement direction of the chuck part. Since the two operations of detachment and gripping / release of the work by the chuck part are performed, the chuck part side does not need to receive a working fluid for driving or an electric signal, and does not need these delicate connection points. Therefore, durability, maintainability, and reliability are significantly improved.
【0028】これに加えて、チャック部の開閉を拘束す
る着脱補助具を併用する場合、チャック本体側の開閉動
作によってのみ着脱操作が迅速かつ容易にできるので、
大きなワークに対し短時間で頻繁に交換を繰返して行う
作業にも十分に対応できる。In addition to this, when the attachment / detachment assisting tool for restraining the opening / closing of the chuck portion is also used, the attaching / detaching operation can be performed quickly and easily only by the opening / closing operation of the chuck body side.
It can fully handle the work of frequently exchanging large workpieces in a short time.
【0029】[0029]
【産業上の利用可能性】本発明のチャック装置は、例え
ば30秒間に1回程度の頻繁なチャック装置の交換が必
要で、かつワークも比較的大きなものを対象とし、更
に、加工機のローダとして使用する場合に好適である。INDUSTRIAL APPLICABILITY The chuck device according to the present invention is intended for a workpiece that requires frequent replacement of the chuck device, for example, once every 30 seconds, and has a relatively large work. It is suitable for use as.
【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]
【図1】本発明に係るチャック装置の一実施例を示す一
部断面正面図である。FIG. 1 is a partially sectional front view showing an embodiment of a chuck device according to the present invention.
【図2】図1のチャック装置を着脱時の閉姿勢にした状
態を示す一部断面正面図である。FIG. 2 is a partial cross-sectional front view showing a state in which the chuck device of FIG.
【図3】図1の側面図で、着脱補助具を除いて図示して
いる。FIG. 3 is a side view of FIG. 1 with the attachment / detachment assisting tool removed.
【図4】着脱補助具を利用したチャック交換動作を説明
するための模式図で、(A)はチャック離脱状態、
(B)はチャック装着状態を夫々示す。FIG. 4 is a schematic diagram for explaining a chuck exchange operation using a detachment assisting tool, in which (A) is a chuck detached state,
(B) shows the chuck mounting state, respectively.
【図5】着脱補助具の他の実施例(A)及び(B)と、
それを用いた場合の着脱動作の状況を説明するための模
式図である。FIG. 5 is another embodiment (A) and (B) of the attachment / detachment assisting tool,
It is a schematic diagram for demonstrating the situation of attachment / detachment operation when using it.
【図6】連結手段の他の実施例を示す説明図で、(A)
はあり溝型、(B)はT溝型を示す。FIG. 6 is an explanatory view showing another embodiment of the connecting means, (A)
Shows a dovetail groove type, and (B) shows a T groove type.
【図7】従来のチャック装置の一例を示す要部縦断面図
で、(A),(B)及び(C)は当該チャック装置の装
着過程を説明する。FIG. 7 is a longitudinal sectional view of an essential part showing an example of a conventional chuck device, and FIGS. 7 (A), 7 (B) and 7 (C) illustrate a mounting process of the chuck device.
【図8】従来のタレット式のチャック爪保持構造を示す
模式図である。FIG. 8 is a schematic view showing a conventional turret type chuck claw holding structure.
1 チャック装置 2 把持機構本体(ロボット) 3 駆動手段(チャックアクチュエータ) 5 チャック本体 6a,6b 挾持部材 7a,7b 連結手段を構成する固定ピン 8a,8b 穴 9a,9b 連結手段 10 チャック部 11a,11b チャック爪 18 付勢手段(コイルスプリング) 19 着脱補助具 22 着脱治具のアクチュエータ 26a,26b 側壁 1 chuck device 2 gripping mechanism main body (robot) 3 driving means (chuck actuator) 5 chuck main bodies 6a, 6b holding members 7a, 7b fixing pins 8a, 8b holes 9a, 9b connecting means 10 chucking portions 11a, 11b Chuck claw 18 Energizing means (coil spring) 19 Attachment / detachment aid 22 Actuator of attachment / detachment jig 26a, 26b Side wall
Claims (2)
ュエータを備えこのアクチュエータによって前記チャッ
ク爪部の開閉方向と同方向に開閉動作するチャック本体
と、前記ワークを離す方向あるいは把持する方向に前記
チャック部のチャック爪を付勢する付勢手段と、前記チ
ャック本体に前記付勢手段の付勢方向と相対的に逆方向
の移動が与えられたときに前記チャック本体と前記チャ
ック部とを連結し前記付勢方向と相対的に同方向の移動
が与えられたときには連結を解除する連結手段とから成
ることを特徴とするチャック装置。1. A chuck body that holds a work, and a chuck body that is provided with an actuator and that opens and closes in the same direction as the opening and closing direction of the chuck claw by the actuator, and the chuck part that separates or holds the work. Urging means for urging the chuck claw, and the chuck body is connected to the chuck portion when the chuck body is moved in a direction relatively opposite to the urging direction of the urging means. A chuck device comprising a connecting means for releasing the connection when a movement in the same direction as the urging direction is given.
ャック装置のチャック部の付勢方向への移動を規制する
着脱補助具とから成ることを特徴とするチャック装置。2. A chuck device comprising: the chuck device according to claim 1; and an attachment / detachment assisting tool for restricting movement of a chuck portion of the chuck device in an urging direction.
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