JP3023095U - 平行開閉チャック - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 可及的に小型、軽量で、コンパクト化した平
行開閉チャックを提供する。 【構成】 ほぼ直方体状のボディ１の上部に一対のラッ
ク孔２，２を、下部にシリンダ孔３，３を平行に貫設す
る。一対のシリンダ孔から互いに反対側に突出するピス
トンロッド１１ａ，１１ｂの先端、及び上記ラック孔に
挿入した共通のピニオン４に噛合するラック２ａ，２ｂ
の先端に、一対のフィンガ１６ａ，１６ｂを取付ける。
この一対のフィンガは、シリンダ孔内の圧力室への圧力
流体の給排によって、平行状態で開閉動作させる。ボデ
ィ１の上面のラック孔２，２の両側でそのボディ１の四
隅に、ボディをロボットハンドに取付けるためのねじ孔
２５を設ける。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、産業用ロボット等のアームの先端に取付けて使用する平行開閉チャ ックに関するものであり、特に、圧力流体の給排によって一対の把持用フィンガ が開閉する平行開閉チャックに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】

直方体状のボディに一対の平行なシリンダ孔を貫設し、これらのシリンダ孔内 を往復動するピストンから互いに反対側に突出するロッドの先端に一対のフィン ガを取付け、ピストンで区画されたシリンダ孔内の圧力室への圧力流体の給排に よって、一対のフィンガを平行状態で開閉駆動するようにした平行開閉チャック は、例えば実開平３−１９６８５号公報や実開平３−２９２８５号公報等により 既に知られている。これらの平行開閉チャックは、そのボディをロボットハンド の先端に取付けて使用するもので、一般的にボディの上面にはロボットハンドの 先端に取付けるためのねじ孔等の取付け機構が設けられている。

【０００３】 この種の平行開閉チャックでは、上記公報に開示されているように、一対の平 行なシリンダ孔内を往復動するピストンの動きを同期させるため、それらのロッ ド自体にラックを形設し、両ラックを共通のピニオンに噛合させると、ピストン のストロークに比べてシリンダの軸方向長さが長くなってボディが大形になり、 それに伴って一対のフィンガの間隔も大きくなり、小さいワークの把持には適さ なくなるという問題がある。 この問題を解決するためには、チャックのボディに、一対のピストンロッドの 先端に取付けたフィンガを開閉駆動するための一対のシリンダ孔と、該シリンダ 孔に対して平行で、共通のピニオンに噛合する一対のラックを摺動自在に挿通す る一対のラック孔とを別個に形成し、各フィンガにそれらのラックの各一方をそ れぞれ連結して、一対のフィンガを同期して開閉動作させるのが適切である。

【０００４】 一方、この種のチャックは、ロボットハンドの先端に取付けて使用するため、 チャックの大型化によりその重量が大きくなると、ロボットハンドの一層の大型 化が必要になり、そのため、チャックを可及的に小型、軽量化することが強く要 求される。そこで、上述のように一対のシリンダ孔と一対のラック孔をボディに 設ける場合にも、ボディの上面に前述のロボットハンドへの取付け機構を設ける 必要があることを考慮して、それらのシリンダ孔とラック孔の開設位置を適切に 設定し、チャックをコンパクト化する必要がある。

【０００５】

【考案が解決しようとする課題】

本考案が解決しようとする課題は、ボディの上面に設けるロボットハンドへの 取付け機構をも考慮して、一対のシリンダ孔と一対のラック孔の開設位置を適切 に設定し、平行開閉チャックを可及的にコンパクト化することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】

上記課題を解決するため、本考案の平行開閉チャックは、ほぼ直方体状のボデ ィに、一対のシリンダ孔及び一対のラック孔を平行に貫設し、上記一対のシリン ダ孔内を往復動するピストンから互いに反対側に突出するピストンロッドの先端 に一対のフィンガを取付け、ピストンで区画されたシリンダ孔内の圧力室への圧 力流体の給排によって、一対のフィンガを平行状態で開閉駆動可能とし、一方、 上記一対のラック孔に、それらの間に位置する共通のピニオンに噛合する一対の ラックをそれぞれ摺動自在に挿入し、一対のフィンガにそれらのラックの各一方 の端部をそれぞれ連結し、一対のフィンガを同期して開閉動作させる平行開閉チ ャックにおいて、上記一対のラック孔をボディの上方に、一対のシリンダ孔をボ ディの下方にそれぞれ並設し、ボディの上部における上記ラック孔の両側に、該 ボディをロボットハンドに取付けるための取付け機構を配設したことを特徴とす るものである。

【０００７】 上記平行開閉チャックにおいては、ボディをロボットハンドに取付けるための 取付け機構をねじ孔とし、それを該ボディ上面の中心に対して対称な四隅に設け ることができ、また、対角位置にあるラック及びピストンロッドの一組を一方の フィンガに、他の組を他方のフィンガにそれぞれ取付けることができる。

【０００８】

【作用】

上記構成を有する平行開閉チャックは、ボディの上部に設けたねじ孔等の取付 け機構によって、そのボディをロボットハンドに取付けて使用するもので、ピス トンで区画された複数のシリンダ孔の圧力室に圧力流体を給排すると、一対のピ ストンロッドが、ラックとピニオンの噛合により同期して互いに反対方向に摺動 するので、一対のフィンガが開放方向または閉鎖方向に駆動される。

【０００９】 上記ピストンは、一対のフィンガを開閉駆動するためのものであるから、それ を挿入するシリンダ孔は、そのピストンの駆動力あるいはフィンガによる把持力 を得るために必要な断面積（径）をもつように形成され、シリンダ孔を並設する ボディの幅は、このシリンダ孔の径によって決まることになる。これに対し、上 記ラックは、一対のピストンロッドを同期して摺動させるためのもので、フィン ガによるワークの把持力には関係がないので、ラック孔はシリンダ孔に比べて小 径にすることができる。そして、このラック孔をボディの上部に並設しているの で、ボディの上部におけるラック孔の両側には空間的な余裕が生じ、この空間的 な余裕部分、特に、そのボディ上面の中心に対して対称な四隅に、ロボットハン ドに取付けるためのねじ孔等の取付け機構を配設することにより、直方体状のボ ディの全体を有効に利用し、チャックを全体として小型、軽量化することができ る。

【００１０】 また、一対のピストンロッドの先端に取付けたフィンガに、それぞれ対角位置 にあるラックを連結しているので、該ラックによりフィンガを同期駆動できるば かりでなく、両フィンガのピストンロッドの周りにおける回転が効果的に抑止さ れ、フィンガが平行状態を保って円滑に開閉駆動される。

【００１１】

【実施例】 図は本考案の実施例を示し、この平行開閉チャックのボディ１はほぼ直方体を なし、その上部に一対のラック孔２，２が、下部に一対のシリンダ孔３，３が、 いずれもボディ１の軸方向に平行に貫設されている。上記ラック孔２，２に歯部 を対向させて挿入した一対のラック２ａ，２ｂは、それらの間に位置する共通の ピニオン４に噛合し、該ピニオンの軸５は、図３に示すように、ボディ１と該ボ ディに取付けたピニオンカバー６とに形成した凹部７，７によって回転自在に支 承され、一方、ラック２ａ，２ｂは、ラック孔２，２の軸方向両端に装着した軸 受８によって軸方向の摺動が案内される。

【００１２】 上記シリンダ孔３，３は、両側の拡径部にそれぞれ嵌着したロッドカバー１０ によって端部が閉鎖され（図１）、これらのシリンダ孔３，３に挿入したピスト ンロッド１１ａ，１１ｂは、各ロッドカバー１０に装着した軸受１２によって軸 方向の摺動が案内され、それらの軸受１２を通して外部に導出されている。これ らの各シリンダ孔内を摺動するピストン１３（一方のみを図示）は、各ピストン ロッド１１ａ，１１ｂの溝に嵌着させた欠円状のクリップ１４（図６参照）によ って、各ピストンロッドに軸方向の推力のみが伝達されるようにフローティング 状態で取付けられている。

【００１３】 ワーク等を把持するフィンガ１６ａとフィンガ１６ｂは、ボディ１におけるピ ストンロッドの軸方向両側に配設され、一方のフィンガ１６ａは、ピストンロッ ド１１ａとその対角位置にあるラック２ａの一端とにそれぞれナット１７，１７ により取付けられ、また、このフィンガ１６ａには、ボディ１から突出するとこ ろの他のラック２ｂとピストンロッド１１ｂが遊嵌する貫通孔１８，１８を設け ている。同様に、他方のフィンガ１６ｂは、ピストンロッド１１ｂとその対角位 置にあるラック２ｂの一端にナット１７，１７によって取付けられ、このフィン ガ１６ｂにも、他のラック２ａとピストンロッド１１ａが遊嵌する貫通孔１８， １８を設けている。さらに、上記フィンガ１６ｂには、ボディ１に取付けたスト ッパ１９（図５参照）に当接して、フィンガ１６ａ，１６ｂのストロークエンド を設定するアジャストボルト２０が、進退可能に螺着されている。

【００１４】 ボディ１の外側面に設けたポート２３（図５参照）は、明瞭に図示していない が、一対のシリンダ孔３，３における各ピストン１３で区画された圧力室のうち の反対側の圧力室、即ち、両フィンガを開く方向または両フィンガを閉じる方向 に両ピストン１３を駆動するように、それぞれの圧力室に連通させている。図中 の符号２２は、ロッドカバー１０に設けたダンパーである。 また、ボディ１の上面の中心に対して対称な四隅には、該ボディ１をロボット ハンド等に取付けるための取付け機構として、それぞれ、ねじ孔２５を設けてい る。

【００１５】 なお、この明細書中におけるボディ１の上部、下部等の上下方向についての説 明は、図１における上下の方向を意味するものであって、ロボットハンドへのチ ャックの取付け姿勢などとは無関係である。

【００１６】 上記構成を有する平行開閉チャックは、ボディ１の上面に設けたねじ孔２５に よってロボットハンドの先端に取付けて使用するもので、ポート２３からピスト ン１３で区画された一方の圧力室に圧力流体を供給すると共に、他方の圧力室の 流体を排出すると、ラック２ａ，２ｂが共通のピニオン４と噛合しているので、 ピストンロッド１１ａとピストンロッド１１ｂとが同期して互いに反対方向に移 動し、フィンガ１６ａ，１６ｂが開放方向または閉鎖方向に駆動される。図にお ける実線のフィンガ１６ａ，１６ｂはその開放状態を、鎖線はその閉鎖状態を示 している。 したがって、フィンガ１６ａ，１６ｂによって、図示を省略しているワークを 把持及び解放することができる。

【００１７】 この場合に、ボディ１の下部にピストンの駆動力を得るための大径のシリンダ 孔３，３を平行に開設し、上部に該シリンダ孔３，３に比べて小径にできる一対 のラック孔２，２を並設しているので、一対のシリンダ孔３，３を開設するのに 必要な幅を持たせたボディ１は、その上部におけるラック孔２，２の両側に空間 的な余裕が生じ、この空間的な余裕部分、特にそのボディ１の上面の中心に対し て対称な四隅に、ロボットハンドに取付けるためのねじ孔２５を配設することに より、直方体状のボディ１の全体を有効に利用し、チャックを全体として小型、 軽量で、コンパクトなものにすることができる。

【００１８】 また、一対のピストンロッド１１ａ，１１ｂの先端に取付けたフィンガ１６ａ ，１６ｂに、それぞれ対角位置にあるラック２ａ，２ｂを連結しているので、該 ラックによりフィンガ１６ａ，１６ｂを同期駆動できるばかりでなく、両フィン ガ１６ａ，１６ｂのピストンロッド１１ａ，１１ｂの周りにおける回転が効果的 に抑止され、フィンガ１６ａ，１６ｂを平行状態に保って円滑に開閉駆動するこ とができる。

【００１９】 更に、上記ピストンロッド１１ａ，１１ｂの両端が軸受１２によって摺動を案 内され、ラック２ａ，２ｂの両端は軸受８によって摺動を案内されているため、 ピストンロッドやラックにフィンガ１６ａ，１６ｂの把持力に基づくこじりが生 じても、それらが摩耗することは少なく、円滑に動作し、また、ピストン１３， １３が、ピストンロッド１１ａ，１１ｂにフローティング状態に取付けられてい るので、ピストンロッド１１ａ，１１ｂに作用する前記モーメントに基づいてピ ストン１３，１３がシリンダ孔の内面に部分的に強く圧接されることが少なく、 ピストンの摺動が滑らかで摩耗が少なくなり、これらによって平行開閉チャック の寿命を長くすることができる。

【００２０】

【考案の効果】

以上に詳述したように、本考案によれば、ボディの下部にピストンの駆動力を 得るための大径のシリンダ孔を平行に開設し、上部に該シリンダ孔に比べて小径 にできる一対のラック孔を並設しているので、一対のシリンダ孔を開設するのに 必要な幅を持たせたボディは、その上部におけるラック孔の両側に空間的な余裕 が生じ、この空間的な余裕部分、特にそのボディの上面の中心に対して対称な四 隅に、ロボットハンドに取付けるためのねじ孔を配設することにより、直方体状 のボディの全体を有効に利用し、チャックを全体として小型、軽量で、コンパク トなものにすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案にかかる平行開閉チャックの実施例の縦
断正面図である。

【図２】上記実施例の要部の水平断面図である。

【図３】ピストン等を省略した上記実施例の縦断側面図
である。

【図４】上記実施例の側面図である。

【図５】同一部破断平面図である。

【図６】上記実施例においてピストンの取付けに用いる
クリップの斜視図である。

【符号の説明】

１ ボディ ２ ラック孔 ２ａ，２ｂ ラック ３ シリンダ孔 ４ ピニオン １１ａ，１１ｂ ピストンロッド １３ ピストン １６ａ，１６ｂ フィンガ ２５ ねじ孔

Claims (3)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】ほぼ直方体状のボディに、一対のシリンダ
   孔及び一対のラック孔を平行に貫設し、上記一対のシリ
   ンダ孔内を往復動するピストンから互いに反対側に突出
   するピストンロッドの先端に一対のフィンガを取付け、
   ピストンで区画されたシリンダ孔内の圧力室への圧力流
   体の給排によって、一対のフィンガを平行状態で開閉駆
   動可能とし、一方、上記一対のラック孔に、それらの間
   に位置する共通のピニオンに噛合する一対のラックをそ
   れぞれ摺動自在に挿入し、一対のフィンガにそれらのラ
   ックの各一方の端部をそれぞれ連結し、一対のフィンガ
   を同期して開閉動作させる平行開閉チャックにおいて、 上記一対のラック孔をボディの上方に、一対のシリンダ
   孔をボディの下方にそれぞれ並設し、 ボディの上部における上記ラック孔の両側に、該ボディ
   をロボットハンドに取付けるための取付け機構を配設し
   た、ことを特徴とする平行開閉チャック。
2. 【請求項２】ボディをロボットハンドに取付けるための
   取付け機構をねじ孔とし、それを該ボディ上面の中心に
   対して対称な四隅に設けた、ことを特徴とする請求項１
   に記載の平行開閉チャック。
3. 【請求項３】対角位置にあるラック及びピストンロッド
   の一組を一方のフィンガに、他の組を他方のフィンガに
   それぞれ取付けた、ことを特徴とする請求項１または請
   求項２に記載の平行開閉チャック。