JP3940865B2 - 三爪開閉チャック - Google Patents

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搬送に使用する三爪の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、ワーク等の対象物を把持、搬送に使用する開閉チャックとして、図３に示すように、チャックボディ２１に、対象物を把持する３つのジョー部材２２をほぼ等角度で放射状に配設し、これらのジョー部材２２を、該ボディ２１の内部に形成したエア駆動するピストン２３によって動作させるようにした三爪開閉チャックは公知である。
この従来の三爪開閉チャックは、上記ピストン２３の先端に設けたカム２４と、各ジョー部材２２に設けたカム受け溝２５とが相互に摺動可能に連結された構成を有していて、ピストン２３がその軸方向に作動してそれらのカム２４とカム受け溝２５とを相互に摺動させることにより、ジョー部材２２が把持動作及び復帰動作を行うようになっている。
【０００３】
しかしながら、この種の三爪開閉チャックは、ピストン２３の作用力によってのみジョー部材２２の把持動作及び復帰動作の両方を行わせるため、上記カム２４及びカム受け溝２５は非常に複雑な構成であり、このため、この三爪開閉チャックの製作やメンテナンスに手数がかかるなどの問題を生じていた。
また、このような三爪開閉チャックは、その構成上、チャックボディ２１内部に複雑な構成の上記カム２４及びカム受け溝２５を収容するスペースを確保しなければならなかったり、あるいはメンテナンス性の問題からチャック全体をコンパクト化することが難しいという欠点もあった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の技術的課題は、ジョー部材の把持動作と復帰動作とを簡単な構成で行うことができると共に、チャックの製作及びメンテナンスが容易である三爪開閉チャックを提供することにある。
本発明の他の技術的課題は、チャック全体をコンパクト化することが可能な三爪開閉チャックを提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、本発明は、チャックボディと、該チャックボディ内部に設けられ、先端にカム部を備えたエア駆動のピストンと、上記チャックボディに放射方向にガイドされ、上記カム部と係合するカム受け部を備えた３つのジョー部材とを有し、エア駆動されるピストンの作動により、上記カム部とカム受け部とが相互に摺動して、上記ジョー部材が対象物の把持動作を行う三爪開閉チャックにおいて、上記チャックボディの先端に、上記ピストンのストローク調整用のアジャスタボルトを備えたプレートを取付け、上記各ジョー部材における上記プレート側の端面に、全体として環状をなす凹溝を設けて、該凹溝内に上記ジョー部材を復帰動作させるための１つの環状のスプリングを、各ジョー部材に掛け渡すように嵌装したことを特徴とするものである。
【０００６】
上記構成を有する三爪開閉チャックは、工作機械のワーク把持部や産業用ロボットのアーム等に取付けて使用するもので、ピストンをエア駆動によりチャックボディの先端方向に移動させて、該ピストン先端のカム部と各ジョー部材のカム受け部とを相互に摺動させることにより、それらのジョー部材がチャックボディの半径方向に動かされて対象物の把持動作を行うものである。そして、ジョー部材の把持動作終了後、ピストンを基端方向に移動させることにより、各ジョー部材に係合させた１つの環状のスプリングの弾性力でそれらのジョー部材が復帰動作を行い、元の位置に戻る。
このとき、ジョー部材の把持動作は上記カムとカム受け部との圧接摺動によって行い、一方、復帰動作は環状のスプリングによって行い、これらの動作がそれぞれ別の構成で行われるので、両方の動作を単一のカムで行わせる従来の複雑な構成のカムとカム受け溝を設ける必要がなく、これにより、チャックの構成を簡単にすることができ、製作やメンテナンスが非常に容易である。
【０００７】
本発明の具体的な構成態様においては、上記カム部を、上記ピストンの先端を先細りのテーパー状とすることにより該ピストンと一体に形成し、ジョー部材には、上記テーパー状のカム部に接して把持方向に押圧されるカム受け部を形成することができる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
図１及び図２は、本発明の三爪開閉チャックの一実施例を示すもので、この実施例の三爪開閉チャックは、基端側に工作機械のワーク把持部や産業用ロボットのアーム等に連結するための継手部１ａを備えたチャックボディ１と、該チャックボディ１内部に設けられた、エア駆動のピストン２と、上記チャックボディ１に放射方向にガイドされた３つのジョー部材３とを有している。
【０００９】
上記ピストン２は、上記チャックボディ１内に供給された圧縮空気を直接受け止めるヘッド部２ａと、該ヘッド２ａに連結された、ヘッド２ａより小径のロッド部２ｂとを一体に備えていて、ヘッド部２ａに設けた溝内にピストンパッキン１２が取付けられている。
【００１０】
上記チャックボディ１は、全体として略円筒状に形成されており、その内部に、該チャックボディ１の基端側に設けられた、上記ヘッド部２ａが挿通されるシリンダ孔１０と、チャックボディ１の先端側にシリンダ孔１０と連通した状態に設けられた、上記ロッド部２ｂが挿通される小径のロッド孔１１とを備えていて、上記ピストン２が、これらシリンダ孔１０及びロッド孔１１の位置関係に対応して摺動可能に挿入されている。
このチャックボディ１は、基端側をシール部材１８を介して工作機械のワーク把持部や産業用ロボットのアーム等に連結することにより、上記シリンダ孔１０と一体化された圧力室が形成され、この圧力室への圧縮空気の給排気によりピストン２を作動させるものである。
【００１１】
また、上記シリンダ孔１０におけるピストン２が閉塞する空間内には、ピストン２をチャックボディ１の基端側の方向に付勢するコイルばね１３が、シリンダ孔１０とロッド孔１１との間の段部とヘッド部２ａとの間において、ロッド部２ｂに外装した状態で縮設されており、また、シリンダ孔１０における、ピストン２のストロークエンドにあたる部分には、ピストン２が抜脱するのを防ぐ止め輪１５が取付けられている。
【００１２】
上記ピストン２のロッド部２ｂの先端部の外周には、カム部４が形成されている。
このカム部４は、エア駆動によりピストン２が作動して、チャックボディ１の先端側に移動した際に、その作用力を上記各ジョー部材３に伝導して、それらジョー部材３を押し広げるものであり、ロッド部２ｂの先端を次第に先細りするテーパー状とすることによりピストン２と一体に形成されている。
【００１３】
上記各ジョー部材３は、チャックボディ１の先端部分の外周に等間隔に形成されたガイド溝１４と、チャックボディ１の先端に取付けたプレート１６との間に、チャックボディ１の半径方向に移動自在なるように嵌合されていて、全体として放射状に配設された形態となっている。
これらの各ジョー部材３は、それぞれの内端部に、上記カム部４の傾斜に対応した勾配が付与されたカム受け部５が形成されている。該カム受け部５は、上記カム部４に直接押圧される部分であり、該カム部４と摺動可能に接している。
【００１４】
なお、上記プレート１６は、上記ピストン２のストローク調整用のアジャスタボルト１７を中央に備えていて、ピストン２のストロークエンドを調整することにより、上記各ジョー部材３の拡開位置を調整することができるようになっている。
【００１５】
上記各ジョー部材３及びチャックボディ１には、それぞれのプレート１６側の端面に凹溝７ａ，７ｂが設けられていて、これら凹溝７ａ，７ｂは、全体として環状を描くように形成されている。
【００１６】
上記凹溝７ａ，７ｂ内には、１つの環状のスプリング６が、各ジョー部材３に掛け渡すように嵌装されていて、ジョー部材３を閉じる方向に常に付勢している。なお、チャックボディ１に設けた凹溝７ｂは、スプリング６の撓みしろに応じた溝幅を有するものである。
上記スプリング６は、上記ピストン２がチャックボディ１の基端側に移動した際に、開いた状態の各ジョー部材３を、その弾性によって閉じた状態に押し戻すことにより、各ジョー部材３に復帰動作を行わせるものである。
【００１７】
上記構成を有する三爪開閉チャックは、チャックボディ１の継手１ａを工作機械の把持部や産業用ロボットのアーム等の給排気口等に直接取付けて、シリンダ孔１０内におけるピストンのヘッド部２ａ側の部分を密閉して使用する。
そして、圧縮空気をシリンダ孔１０内に供給し、ピストン２のヘッド部２ａに圧力を作用させてピストン２をチャックボディ１の先端方向に移動させ、ピストン２のロッド部２ｂ先端のカム部４と、各ジョー部材３のカム受け部５とを相互に摺動させることにより、それらのジョー部材３はチャックボディ１の半径方向外側に押し広げられ、ワークディスクＷを穴の内周縁で把持する把持動作を行う。
ジョー部材３の把持動作終了後は、シリンダ孔１０内の圧縮エアを排気することにより、ピストン２がコイルばね１３の付勢力によりチャックボディ１の基端方向へ、止め輪１５に当たって停止するまで移動すると共に、各ジョー部材３に嵌装させたスプリング６の弾性力によりそれらジョー部材３が復帰動作を行って元の位置に戻り、把持した対象物を解放する。
【００１８】
このとき、ジョー部材３の把持動作は、上記カム部４とカム受け部５との圧接摺動によって行い、一方、復帰動作は、１つの環状のスプリング６によって行い、これらの動作がそれぞれ別の構成で行われるので、両方の動作を単一のカムで行わせる従来の複雑な構成のカムとカム受け溝を設ける必要がなく、これにより、チャックの構成を簡単にすることができ、製作が非常に容易になる。
【００１９】
また、この場合、把持動作のための構成として、上記カム部４をテーパー状にすると共に、カム受け部５を単にカム部４の傾斜に対応した勾配を付与したものとし、また、復帰動作の構成も１つの環状のスプリング６だけで行うため、各動作を行うための各々の構成がきわめて簡単且つ単純であり、メンテナンス性に勝れる。
さらに、上記カム部４及びカム受け部５は、構成上大きな収容スペース必要としていた従来のカム及びカム受け溝に比べて、必要とする収容スペースが非常に小さくて済むため、チャック全体をコンパクト化することが可能である。
【００２０】
上記実施例では、ピストン２がチャックボディ１の先端側に移動することにより、各ジョー部材３が該チャックボディ１の半径方向外側に押し広げられてワークディスク等の穴の内径把持を行う構成となっているが、上記カム部４及びカム受け部５の変形により、各ジョー部材３を中心側に引き寄せて、それらジョー部材３が対象物の外周縁を把持する構成とすることができる。この場合、復帰動作をさせる上記スプリング６は、常に各ジョー部材３を開く方向に付勢させる必要がある。
【００２１】
【発明の効果】
以上に詳述したように、本発明の三爪開閉チャックによれば、ジョー部材の把持動作は上記カムとカム受け部との圧接摺動によって行い、一方、復帰動作は環状のスプリングによって行い、これらの動作をそれぞれ別の構成で行うようにしているので、両方の動作を単一のカムで行わせる従来の複雑な構成のカムとカム受け溝を設ける必要がなく、これにより、チャックの構成を簡単にすることができ、製作やメンテナンスが非常に容易である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の三爪開閉チャックの一実施例を示す縦断側面図である。
【図２】図１の正面図である。
【図３】従来の三爪開閉チャックを示す縦断側面図である。
【符号の説明】
１ チャックボディ
２ ピストン
３ ジョー部材
４ カム部
５ カム受け部
６ スプリング
７ 凹溝

Claims (2)

1. チャックボディと、該チャックボディ内部に設けられ、先端にカム部を備えたエア駆動のピストンと、上記チャックボディに放射方向にガイドされ、上記カム部と係合するカム受け部を備えた３つのジョー部材とを有し、エア駆動されるピストンの作動により、上記カム部とカム受け部とが相互に摺動して、上記ジョー部材が対象物の把持動作を行う三爪開閉チャックにおいて、
   上記チャックボディの先端に、上記ピストンのストローク調整用のアジャスタボルトを備えたプレートを取付け、
   上記各ジョー部材における上記プレート側の端面に、全体として環状をなす凹溝を設けて、該凹溝内に上記ジョー部材を復帰動作させるための１つの環状のスプリングを、各ジョー部材に掛け渡すように嵌装した、
   ことを特徴とする三爪開閉チャック。
2. 請求項１に記載の三爪開閉チャックにおいて、
   上記カム部を、上記ピストンの先端を先細りのテーパー状とすることにより、該ピストンと一体に形成し、ジョー部材には、上記テーパー状のカム部に接して把持方向に押圧されるカム受け部を形成したもの。

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