JP3932391B2

JP3932391B2 - 開閉チャック

Info

Publication number: JP3932391B2
Application number: JP28426398A
Authority: JP
Inventors: 橋康一郎石
Original assignee: SMC Corp
Current assignee: SMC Corp
Priority date: 1998-10-06
Filing date: 1998-10-06
Publication date: 2007-06-20
Anticipated expiration: 2018-10-06
Also published as: JP2000108071A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、産業用ロボットのアーム等に取り付けてワーク等の対象物の把持、搬送に使用するチャックに関するものであり、さらに詳しくは、チャックの把持部材の開時幅を調整することができる開閉チャックに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、ワーク等の対象物の把持、搬送に使用するチャックとして、チャックボディに、対象物を把持する一対の把持部材を直線的に開閉可能に組み付け、これらの把持部材を、該ボディ内のシリンダ孔に配設したエア駆動のピストンによって開閉動作させるようにしたチャックは公知である。
この種のチャックにおいては、把持部材の開時幅よりも十分に小さい対象物を把持する場合、把持部材の開放限度まで該把持部材を開放して再び対象物の外端面を挟持するまで把持部材を閉じる必要があり、この場合には、チャックを動作させる圧力流体に無駄があるばかりでなく、不必要な動作に時間を要し、加工時間を不必要に長引かせることになる。また、把持部材が必要以上の空間で動作するため、隣接する機器との干渉を避けるための配慮も必要になる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の技術的課題は、そのチャックの把持部材の開時幅を対象物の大きさ等に応じて可変に設定可能とし、圧力流体及び動作時間の無駄を節減することにある。
また、本発明の他の技術的課題は、上記把持部材の開時幅を簡単な手段によって調整自在に設定可能にすることにある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、本発明の開閉チャックは、チャックボディの内部に設けられたシリンダ孔と該シリンダ孔内を軸方向に駆動されるピストンとを有するシリンダ機構と、チャックボディに組み付けられ、該シリンダ機構の作動により開閉動作を行う複数の把持部材とを備え、上記シリンダ機構が、上記ピストンのストローク長を調整して把持部材の開時幅を制限する調整手段を備え、上記エンド部材における調整部材の導出部にキャップを被着すると共に、チャックボディの凹部内に上記ロッドの動作を把持部材の開閉動作に変換するレバーを配設して、該凹部を、レバーの先端部が導出される導孔を除いてガイドブロックによって塞ぎ、上記キャップ内及びチャックボディ凹部に、発生した塵埃を排出する排出路を設けていることを特徴とするものである。
【０００５】
上記構成を有する開閉チャックは、チャックボディのシリンダ孔内のピストンをエア駆動することにより、把持部材が移動して対象物の把持動作を行うものであるが、この把持動作に際し、シリンダ機構に設けられた調整手段によってピストンのストローク長を調整して上記把持部材の開時幅を制限することができるため、対象物の大きさに応じて該把持部材の開時幅を設定し、把持位置から開放状態まで、及び開放状態から把持までの圧力流体や動作時間を最小限に抑えることができる。また、上記把持部材は、開時幅の設定により必要以上に開かないため、把持動作の際にその把持部材が隣接する機器との干渉を避けることが容易になり、これにより、周囲のものに接触したり、傷をつけたりすることなく、安定した把持動作を行うことができる。
【０００６】
本発明においては、上記把持部材とピストンとの間に、該ピストンの下動により把持部材に開動作を行わせる開閉機構を備え、上記調整手段が、ピストンの下動端を可変に制限する構成を有しているものとすることができ、さらに具体的には、シリンダ孔の一端側を流体密に塞ぐエンド部材に調整自在に螺挿されてピストンに至るねじ杆と、該ねじ杆の先端に取付けられたストッパー部材と、ピストン内に形成されて該ストッパー部材を軸方向に一定長さだけ摺動可能に収容する中空部とを備え、上記ストッパー部材が中空部内でピストンに係止することにより該ピストンの下動を制限するものとすることができる。
この場合、把持部材の開時幅の設定を比較的簡単な構成によって容易に行うことが可能である。
【０００７】
【発明の実施の形態】
図１は本発明の開閉チャックの一実施例を示すもので、この実施例の開閉チャックは、チャックボディ１に組み付けられ、圧縮空気の給排により動作するシリンダ機構と、該シリンダ機構の作動により開閉動作を行う２つの把持部材５，５とを備えている。
上記シリンダ機構は、チャックボディ１の内部に設けられたシリンダ孔２と、該シリンダ孔２内を軸方向に駆動されるピストン３と、上記チャックボディ１の上端部においてシリンダ孔２の一端側を流体密に塞ぐエンド部材４とを有している。
【０００８】
上記ピストン３は、上記把持部材５，５を動作させるためのロッド６が設けられていて、該ピストン３をエア駆動させることにより、後述するように、把持部材５を該ロッド６の軸線と直交する方向に開閉動作させるものである。
また、上記チャックボディ１は、上記ピストン３のヘッド側及びロッド側に個別に連通する圧縮流体給排用のポート１０，１１を有していて、これらのポート１０，１１は該チャックボディの側面に開口している。
したがって、上記ポート１０，１１を通じてシリンダ孔２内におけるピストン３のヘッド側及びロッド側に圧縮流体を給排すると、ピストン３及びロッド６がシリンダ孔２内において往復駆動される。
【０００９】
また、上記チャックボディ１の下部には、凹部１６が形成されていて、該凹部１６内に、上記ロッド６の先端を導出配置せしめると共に、該ロッド６の動作を上記把持部材５，５の開閉動作に変換する一対のレバー１２，１２を配設し、これにより、上記ピストン３が下動することにより把持部材５，５が開動作を行うことができるようになっている。
【００１０】
即ち、上記レバー１２は、略Ｌ字形に形成され、その中間部がチャックボディ１にピン２１によって回転自在に枢支され、レバー１２の基端に設けた凹状の切込１２ａにロッド６の先端の駆動ピン６ａを嵌入係止させていて、上記ロッド６の上動又は下動により把持部材５の係合孔５ａに係合するレバー１２の先端部１２ｂが一定角度回動するようになっている。
なお、このレバー１２は、ピストン３の下動によって一対の把持部材５を開動作させることができるものであれば、各種構造のものを用いることができる。
【００１１】
さらに、上記チャックボディ１の下端部には、上記凹部１６を塞ぐようにガイドブロック１３が固定され、該ガイドブロック１３の下面に、把持部材５，５の摺動方向に沿う凹溝１４が設けられていて、該凹溝１４の内側面間に上記把持部材５，５が転動部材により直線的に摺動自在に保持されている。上記レバー１２は、その先端部１２ｂがガイドブロック１３における上記凹溝１４内に開設された導孔１３ａから下方に導出され、凹溝１４内に摺動自在の上記把持部材５，５の係合孔５ａに係合されている。
【００１２】
上記シリンダ機構には、上記ピストン３の下動端を制限することによりストローク長を調整して上記把持部材５，５の開時幅を制限する調整手段７が設けられている。
この調整手段７は、上記エンド部材４に穿設されたねじ孔に調整自在に螺挿されてピストン３に至るねじ杆８と、該ねじ杆８の先端に取付けられた、ねじ杆８より大径のストッパー部材９と、ピストン３に形成されて該ストッパー部材９を軸方向に一定長さだけ摺動可能に収容する中空部３ａとにより構成され、ストッパー部材９が中空部３ａ内で係止されることによりピストン３の下動を制限することができるようになっている。
この実施例の場合、図１の右半に示すように、ねじ杆８を最大限に引き上げたときに把持部材５，５の開時幅が最小に設定され、一方、左半に示すように、ねじ杆８を最大限に引き下げたときに把持部材５，５の開時幅が最大に設定される。
【００１３】
上記ねじ杆８は、全体として棒状に形成され、全周にわたってねじ山が設けられたもので、上端面部に設けた穴に工具を差し込んで回転させることにより、ねじ杆８の軸方向へ螺動できるものである。
また、上記中空部３ａは、ピストン３のヘッド側に開口するように設けられたもので、上記ストッパー部材９が摺動する長さ分の深さを有し、開口の内周縁に、内向きの突条部３ｂがピストン３と一体に形成され、この突条部３ａにストッパー部材９が接触することにより、該ストッパー部材９を係止することができるものである。
【００１４】
なお、この実施例の調整手段７は、ストッパー部材９の摺動する長さがピストン３のストローク長さを決定するため、上記中空部３ａの深さによっては、実質的にピストン３のストローク長が制限され、把持部材５，５の開時幅だけでなく閉じ幅を制限することも可能である。
【００１５】
上記エンド部材４の外側におけるねじ杆８には、該ねじ杆８とエンド部材４との間を流体密にシールするため、全体として円環状をしたファスナーシール２０が嵌入されていて、固定用ナット２４によって押圧固定されている。
上記ファスナーシール２０は、円環状に形成された金属製のリテーナ２２と、その内周に取付けられ、該リテーナ２２より厚みのあるゴム部材２３とからなっていて、該ゴム部材２３の内側にはひだ状のリップ部２３ａが複数枚一体に設けられたものである。
このファスナーシール２０をねじ杆８のねじ山に取付けた場合には、ゴム部材２３及びリップ部２３ａがねじ杆８のねじ溝部分の形状に合うように変形、密着すると共に、ゴム部材のリテーナから突出した部分が上記固定用ナット２４によってエンド部材４に押圧されることにより、ねじ杆８とエンド部材４との間を流体密にシールされ、ねじ杆８をある程度螺動させても、ゴム部材２３及びリップ部２３ａがその動きに追随してねじ溝に密着し、該ねじ杆８とエンド部材４との間を確実にシールすることが可能となっている。
【００１６】
上記エンド部材４の上面側には、上記ファスナーシール２０、固定用ナット２４及びねじ杆８の導出部を被包するように、キャップ１５が被着されている。そして、このキャップ１５内、並びに前記凹部１６内においては、エンド部材４及びチャックボディ１に、ねじ杆８の螺動、あるいは把持部材５やロッド６等の動作によって発生した摩耗粉を排出する排出路１７，１８をそれぞれ設けて、クリーンルーム内等でこのエアチャックを使用する場合における周辺環境の汚染を抑えるようにしている。これらの排出路１７，１８は、チャックボディ１に設けたポート１０，１１等との干渉を避けるように配設され、チャックボディ１の下部側に設けた排出用ポート１９に連通させている。
【００１７】
上記構成を有する開閉チャックは、チャックボディ１のシリンダ孔２のヘッド側に圧縮流体を供給して、ピストン３をエア駆動により下動させることによりロッド６を駆動すると、レバー１２を介して一対の把持部材５，５が開駆動され把持動作を行う。
この把持動作に際し、シリンダ機構に設けられた調整手段７でピストン３のストローク長を調整して下動端を制限することにより、即ち、ねじ杆８を螺動して、該ねじ杆８先端のストッパー部材９と、ピストン３の中空部３ａの開口周縁の突条３ｂとの係止位置を設定することにより、上記把持部材５，５の開時幅を制限することができるため、対象物の大きさに応じて該把持部材５，５の開時幅を設定することによりそれらの移動距離を短縮して、把持位置から開放状態まで、及び開放状態から把持までの圧力流体や動作時間を最小限に抑えることが可能である。
また、上記把持部材５，５は、開時幅の設定により必要以上に開かないため、把持動作の際に、それらの把持部材５，５が隣接する機器との干渉を避けることが容易になり、これにより、周囲のものに接触したり、傷をつけたりすることなく、安定した把持動作を行うことができる。
【００１８】
さらに、上記調整手段７は、従来のチャックと比べてもそれほど複雑な構成ではなく、しかも、ねじ杆８を螺動させるだけで簡単に把持部材５，５の開時幅を設定することができ、その変更も容易である。
【００１９】
上記実施例においては、シリンダ機構の駆動を一対のレバー１２，１２によって把持部材５，５の開閉動作に変換しているが、これに限らず、把持部材５，５の開閉機構は、シリンダ機構の作動を開閉動作に変換し得る構成であれば任意のものを選択することができる。
【００２０】
【発明の効果】
以上に詳述したように、本発明の開閉チャックによれば、この把持動作に際し、シリンダ機構に設けられた調整手段によってピストンのストローク長を調整して上記把持部材の開時幅を制限することができるため、対象物の大きさに応じて該把持部材の開時幅を設定し、把持位置から開放状態まで、及び開放状態から把持までの圧力流体や動作時間を最小限に抑えることができる。また、上記把持部材は、開時幅の設定により必要以上に開かないため、把持動作の際にその把持部材が隣接する機器との干渉を避けることが容易になり、これにより、周囲のものに接触したり、傷をつけたりすることなく、安定した把持動作を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の開閉チャックの一実施例を示す縦断正面図である。ただし、右半は把持部材の開時幅を最小に設定した場合、左半は開時幅を最大に設定した場合をそれぞれ示す。
【図２】図１の実施例の側面図である。
【図３】ファスナーシールを示す斜視図である。
【符号の説明】
１チャックボディ
２シリンダ孔
３ピストン
３ａ中空部
４エンド部材
５把持部材
７調整手段
８ねじ杆
９ストッパー部材

Claims

チャックボディの内部に設けられたシリンダ孔と該シリンダ孔内を軸方向に駆動されるピストンとを有するシリンダ機構と、チャックボディに組み付けられ、該シリンダ機構の作動により開閉動作を行う複数の把持部材とを備え、
上記シリンダ機構が、上記ピストンのストローク長を調整して把持部材の開時幅を制限する調整手段を備え、
上記エンド部材における調整部材の導出部にキャップを被着すると共に、チャックボディの凹部内に上記ロッドの動作を把持部材の開閉動作に変換するレバーを配設して、該凹部を、レバーの先端部が導出される導孔を除いてガイドブロックによって塞ぎ、上記キャップ内及びチャックボディの凹部に、発生した塵埃を排出する排出路を設けた、
ことを特徴とする開閉チャック。
請求項１に記載の開閉チャックにおいて、上記把持部材とピストンとの間に、該ピストンの下動により把持部材に開動作を行わせる開閉機構を備え、上記調整手段が、ピストンの下動端を可変に制限する構成を有しているもの。
請求項２に記載の開閉チャックにおいて、上記調整手段が、シリンダ孔の一端側を流体密に塞ぐエンド部材に調整自在に螺挿されてピストンに至るねじ杆と、該ねじ杆の先端に取付けられたストッパー部材と、ピストン内に形成されて該ストッパー部材を軸方向に一定長さだけ摺動可能に収容する中空部とを備え、上記ストッパー部材が中空部内でピストンに係止することにより該ピストンの下動を制限するもの。