JP4189579B2 - Parallel open / close chuck - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動組立機等において、ワークの供給や移動のためにワークを把持(外径把持、内径把持)する平行開閉チャックに関する。
【0002】
【従来の技術】
平行開閉チャック(符合1)は、通常、図1のように、チャック本体2に設けた一対のフィンガー3a,3bを、駆動機構によって左右方向へ水平に往復移動させ、フィンガー3a,3bの爪4a,4bを平行に開閉してワークを把持する。駆動機構は、チャック本体2のシリンダー部分に嵌挿する第1のピストン5とこのピストンをもと位置に戻す戻しばね6、戻しばね6の下端を受けるカラーを兼用した第2のピストン7及びこれと一体に形成されている二股の押圧レバー8a,8b、アクションレバー9a,9bなどからなるエアアクチュエータである(参考:特開平6−106491号公報、図2)。
【0003】
シリンダー室10にエア圧が供給されると第1のピストン5は下方へ移動して戻しばね6を圧縮するとともに、そのロッド部分が第2のピストン7と押圧レバー8a,8bを貫通し、その先端でアクションレバー9a,9bの内側を押圧する。このため、フィンガー3a,3bは、左右方向に背反移動して爪4a,4b間が拡開する。
【0004】
この状態でワークの両側に爪4a,4bを配置しエア圧を抜くと、戻しばね6でピストン5は上方へ移動してもと位置にもどり、同時に押圧レバー8a,8bでアクションレバー9a,9bの外側が押圧される。すると、フィンガー3a,3bが閉じ、爪4a,4bでワークを外側から把持する(外径把持)。すなわち、この平行開閉チャック1はいわゆる単動型のノーマルクローズタイプであり、ワークの把持は戻しばねが発揮する力に拠っている。
単動型でノーマルオープンタイプの平行開閉チャックも存在する。図1を兼用して説明すると、このタイプでは前記シリンダー室10に戻しばね6を配置し、その作用で開いた状態にある爪4a,4bを第1と第2のピストン5,7間に付加されるエア圧で閉じ、ワークを外径把持する。
【0005】
ワークを把持する力を平行開閉チャック1における主作用力とすれば、単動型ノーマルクローズタイプの主作用力は設計上、戻しばね6で発揮され、同オープンタイプは第1、第2のピストン5,7間に作用するエア圧で発揮されている。一方、ワークを把持する形態には前記の爪4a,4bが近接する方向に移動してワークを把持する外径把持の他に、爪4a,4bが広がることによりワークを把持する内径把持がある。これらの把持形態はワークの外形や作業の内容によって使い分けられている。
【0006】
しかし、前記の単動型ノーマルクローズタイプのものを内径把持で使用することは、本来主作用力ではない第1のピストン5へのエア圧を把持用に用いることとなり、充分な把持力を得られない恐れがあり、適切ではない。これは単動型ノーマルオープンタイプでも同じで、本来主作用力ではない戻しばね6の力を利用することとなり、把持力が不足する恐れがある。
【0007】
さらに、平行開閉チャック1には、爪4a,4bを閉じるときにも、開くときにもエア圧を用いるいわゆる複動型のものがある。図1を兼用して説明すると、この型では、戻しばね6はなく、シリンダー室10にエア圧が供給されると、爪4a,4bは開き、第1、第2のピストン5,7間にエア圧が供給されると爪4a,4bは閉じる。このように,爪4a,4bを開閉させるのに、いずれもエア圧の力が利用される。しかし、第1のピストン5にはロッドがあり、ロッドがある側のシリンダー室(第1、第2のピストン5,7間)に作用するエア圧はロッドの断面積分だけ小さくなる。このため、ロッドのない側のシリンダー室10に作用するエア圧の力を主作用力としている。すなわち、前記図1を兼用した例は、内径把持の開閉チャックとなる。
【0008】
一方、シリンダー室10に作用するエア圧の力を主作用力とし外径把持の平行開閉チャックとするには、第1のピストン5を第2のピストン7の内側に納め、第2のピストン7にシリンダー室10のエア圧を付加する構造にしなければならない。
いずれにしても、外径把持用に設計された平行開閉チャック1を内径把持用に用いることや、その逆は単動型の場合と同様に、把持力が不足する恐れがあって適切でない。
このため、単動型も複動型も外径把持用と内径把持用とで内部の構造を変え、それぞれに専用の製品としている。
【0009】
【特許文献1】
特開平6−106491号公報
【0010】
【発明が解決しようとする課題】
一方、自動組立て機を使用するユーザーの側からすれば、平行開閉チャックが外径把持用と内径把持用とで内部の構造を変えたそれぞれに専用の製品となっていることは、使用する側で外径把持用と内径把持用のチャックを準備しておくことを意味し、使用機器を限定し標準化してメンテナンスを効率良く行うことができない。
この発明は、通常、主作用力が特定されている平行開閉チャックを外径把持用、内径把持用のいずれにも利用できるものとし、1つの平行開閉チャックを多くの用途に対応できるものにすることを課題とする。
【0011】
【課題を解決するための手段】
チャック本体にピストンを設け、その上下運動を、チャック本体にガイドされた2個のフィンガーを駆動する平行開閉チャックとする。2個のフィンガーの移動は左右方向の水平な往復運動であり、背反して移動する。
それぞれのフィンガーはスライド部材と爪で構成する。スライド部材は下部の左右両側に爪取り付け部を有し、また、チャック本体に左右方向で往復移動可能にガイドされる。すなわち、フィンガーはスライド部材がチャック本体に対してガイドされることでチャック本体にガイドされる。
【0012】
そして、スライド部材における左右いずれかの前記爪取り付け部に爪を固定してある。爪取り付け部は外径把持態様と内径把持態様とで左右いずれかを選択する。一方の爪取り付け部を選択して爪を取り付けたとき、それぞれの爪のワーク把持部分が、2個のフィンガーの背反した左右方向水平往復運動の往復中心線より手前に配置される。また、他方の爪取り付け部を選択して爪を取り付けたとき、それぞれの爪のワーク把持部分が、前記往復中心線を超えた位置に配置される。ピストンの上下運動のいずれか一方をワークの把持に使用し、爪取り付け部を選択するだけで、同じ平行開閉チャックを外径把持態様と内径把持態様に切り換えることができる。
【0013】
平行開閉チャックのピストンを単動型とし、スライド部材を平板にして、チャック本体下部の二股となった前後壁間に左右方向へ往復移動可能にガイドさせて支持した構造とし、ピストンの戻しばねをピストンの下面と2枚のスライド部材の上辺に渡らせて載置したカラーとの間に配置した構成とすることがある。
この構成では、戻しばねの下端を支持するカラーをスライド部材の上辺に載置して配置するだけなので、戻しばねの装着構造が簡素になる。このため、故障が少なく、製品のコストダウンを図ることができる。
【0014】
平板とした2個のスライド部材は、チャック本体下部の二股となった前後壁間に配置して支持し、前記前後壁の内面に沿って左右方向へ往復移動可能にガイドされる構成とすることがある。そして、前後壁間に配置した前後のスライド部材の間にプリロードばねを介在させ、このばねでスライド部材のそれぞれが前後壁の内面に押し付けられるよう常時付勢する構成とすることがある。なお、スライド部材と前後壁の対向面間に摺動ガイドプレートなどの滑面材を配置することは好ましい。
【0015】
この構成によれば、簡単な構造であるにもかかわらず、スライド部材の移動方向が安定し、また、移動時のがたつきが防止されるので、平行開閉チャックによる把持が正確に行われる。
スライド部材に固定する爪は、スライド部材の選択した取り付け孔へ左右方向の向きを変えて取り付けることができるものとすることがある。この構造であると、爪もまた外径把持、内径把持の双方に兼用できる場合が多くなる。
【0016】
【発明の実施の形態】
図2以下に示す平行開閉チャック11は、単動型であり、チャック本体12と、フィンガー13a,13b、ピストン15及び戻しばね16を有し、フィンガー13a,13bはそれぞれスライド部材17a,17bと爪14a,14bとからなっている。従来の単動型(図1)に見られる第2のピストン7はなく,戻しばね16の下端はカラー37(図3,4)で受けている。
【0017】
チャック本体12は上部をシリンダー室18とし、下部を二股に分割して対向面(内面)が平行な前壁19と後壁20に形成してある(図4)。フィンガー13a,13bのスライド部材17a,17bは矩形をした平板であり(図5)、前記前壁19と後壁20の間に配置される(図3)。それぞれのスライド部材17a,17bは中央上部にほぼ45°に傾斜した長孔である駆動用溝21a,21bとその両側にガイド用の長孔22a,22bと23a,23bを備え、下部両側に左爪取り付け部24a,24bと右爪取り付け部25a,25bを備えている。前後のスライド部材に17a,17bに設けた駆動用溝21a,21bは、正面から見ると傾斜の向きが対称となっている。
【0018】
シリンダー室18は上ポート26とサイドポート27を有する。上ポート26は制御弁を通じてポンプにつながり、サイドポート27はこの実施形態では閉じてある。シリンダー室18に収められたピストン15は下部のロッド相当部分28を前壁19と後壁20の間まで延ばしており、下端部に駆動ローラー用ピン29を前後方向に有している。駆動ローラー用ピン29の両端には駆動ローラー30を回転自在に有している。
【0019】
さらに、前壁19と後壁20との間には左右に間隔をとって、2本の支軸31,32が嵌合固定されており、これらにガイドローラー33a,33bと34a,34bが回転自在に取り付けられると共に、支軸31,32のそれぞれに前後2個のスリーブ35が支軸31,32の軸線方向にスライド可能に嵌合され、前後のスリーブ35間にプリロードばね36が装着されている。
そして、戻しばね16は、ピストン15の下面側と下方のカラー37との間に装填されている。カラー37は環形である。
【0020】
平行開閉チャックは次のように組み立てられる。
ピストン15のロッド相当部分28に下方から戻しばね16を嵌挿し、ついでカラー37を嵌挿する。これらをチャック本体12に装着する。
2枚のスライド部材17a,17bをチャック本体12の下部、前後の壁19,20間に配置し、その上辺を前記のカラー37に当てて戻しばね16を圧縮しながら押し上げ、スライド部材17a,17bの駆動用溝21a,21bの位置をロッド相当部分28の下部に設けた駆動ローラー用ピン29の取り付け孔にあわせる。そして、駆動ローラー用ピン29をロッド相当部分28の下部へ前後方向に挿通し、スライド部材17a,17bの駆動用溝21a,21bとロッド相当部分28に貫通させ、その両端に駆動ローラー30,30を回転可能に取り付けて、駆動用溝21a,21bに配置する。
【0021】
ついで、前後のスライド部材17a,17b間に前後のスリーブ35とプリロードばね36を配置して、スライド部材17aのガイド用長孔23a,23bから支軸31,32を前後方向に貫通させ、その両端にガイドローラー33a,33bと34a,34bを回転可能に取り付ける。これにより、前後のスライド部材17a,17bはチャック本体12に支持されると共に、プリロードばね36によって前壁19と後壁20の内面に付勢される。スライド部材17a,17bがチャック本体に支持されると、同時にカラー37もスライド部材17a,17bを介してチャック本体12に支持されることとなる。
【0022】
従来の単動型平行開閉チャックが有していた第2のピストンを必要とせず、カラー37を有するだけであるから、構造が簡素であり、また、この構造はカラー37の支持構造として組み立て易い。さらに、スライド部材17a,17bはプリロードばね36によって、前後壁19,20の内面と摺接するように押圧されていてスライド部材17a,17bの移動が安定しており、ガタがない。なお、スライド部材17a,17bと前後壁19,20の内面との摺動摩擦を減じるために摺動ガイドプレート38(図6)を用いても良い。
【0023】
この平行開閉チャック11は次のように作動する。なお、ワークを把持するための力(主作用力)はピストン15に付加されるエア圧であるとし、爪14a,14bは、図2のように爪取り付け部24a,25bに固定されているものとする。この時、爪14a,14bの垂直部分(ワークの把持に機能する部分)は、その移動方向で、フィンガー13a,13bの背反した左右方向水平往復運動の往復中心線(駆動ローラー30の中心を通る垂直線)より手前に配置される。
図2の状態はシリンダー室18からエア圧が抜かれたニュートラル状態であり、ピストン15が戻しばね16によって上方に移動しており、このため駆動ローラー30によってスライド部材17a,17bが左右方向に開いた位置にあり、爪14a,14bも開いている。すなわち、この構造の平行開閉チャック11はノーマルオープンタイプである。
【0024】
ついで、シリンダー室18にエア圧が供給されてピストン15が下方に移動すると駆動ローラー30が駆動用溝21a,21bの下辺を押し、スライド部材17a,17bが近接する方向に移動して爪14a,14bが閉じ方向に移動する。このときワークを外側から把持(外径把持)する。すなわち、主作用力によって外径把持が行われる。
【0025】
前記と同じ平行開閉チャック11で内側からワークを把持する内径把持を行うには、爪14aを爪取り付け位置25aに、爪14bを爪取り付け位置24bにそれぞれ固定する。この構造では、爪14a,14bの垂直部分(ワークの把持に機能する部分)が、その移動方向で往復中心線(駆動ローラー30の中心を通る垂直線)を越えた位置となるので、スライド部材17a,17bが近接する方向に移動すると、爪14aと爪14bの間隔は開くこととなる。すなわち、この構造の平行開閉チャック11はエア圧が作用しないとき爪4a,4bが近接した位置にあるノーマルクローズタイプである。
【0026】
したがって、前記と同様にシリンダー室18にエア圧が供給されて、ピストン15が下降し、スライド部材17a,17bが近接する方向に移動すると、爪14a,14bは開き方向に移動し、このときにワークを内側から把持(内径把持)する。すなわち、この平行開閉チャック11は主作用力によって内径把持を行う。
【0027】
平行開閉チャック11が戻しばね16による力を主作用力とするときは、前記とは作動が逆になり、外形把持のとき、ノーマルクローズタイプとなり、内径把持のとき、ノーマルオープンタイプとなる。スライド部材17a,17bに対する爪14a,14bの取り付け位置を交換するだけで、外径把持の平行開閉チャック11を内径把持の平行開閉チャック11に切り換えられる点は同じである。
【0028】
以上、単動型の平行開閉チャックについて説明したが、この発明の技術的思想によれば、複動型の平行開閉チャックにおいても主作用力を換えることなく、外径把持の平行開閉チャックを内径把持へと簡単に変換することができる。
実施形態では、外径把持の場合も、内径把持の場合も同じ爪14a,14bを取り付け位置を変えて用いているが、外径把持の場合と内径把持の場合とで異なるものを用いることも多い。
【0029】
【発明の効果】
同じ平行開閉チャックを、主作用力で外径把持と内径把持に作動するチャックへ簡単に切り換えることができる。
自動組み立て機などに使用する機器を限定し標準化してメンテナンスを効率良く行うことができる。
同じ平行開閉チャックを外径把持用、内径把持用のいずれにも利用できるので、1つの平行開閉チャックを多くの用途に対応させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】平行開閉チャックの断面図(従来のもの)。
【図2】構造の概略を示す断面による正面図(実施形態)。
【図3】断面による側面図。
【図4】分解して示す斜視図。
【図5】要部を拡大して示す斜視図。
【図6】要部を拡大して示す側面図。
【符号の説明】
1 平行開閉チャック
2 チャック本体
3a,3b フィンガー
4a,4b 爪
5 第1のピストン
6 戻しばね
7 第2のピストン
8a,8b 押圧レバー
9a,9b アクションレバー
10 シリンダー室
以上、従来例
11 平行開閉チャック
12 チャック本体
13a,13b フィンガー
14a,14b 爪
15 ピストン
16 戻しばね
17a,17b スライド部材
18 シリンダー室
19 前壁
20 後壁
21a,21b 駆動用溝
22a,22b ガイド用の長孔
23a,23b ガイド用の長孔
24a,24b 左爪取り付け部
25a,25b 右爪取り付け部
26 上ポート
27 サイドポート
28 ロッド相当部分
29 駆動ローラー用ピン
30 駆動ローラー
31 支軸
32 支軸
33a,33b ガイドローラー
34a,34b ガイドローラー
35 スリーブ
36 プリロードばね
37 カラー
38 摺動ガイドプレート[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a parallel open / close chuck that grips a workpiece (outer diameter gripping, inner diameter gripping) for supplying or moving the workpiece in an automatic assembly machine or the like.
[0002]
[Prior art]
As shown in FIG. 1, the parallel open / close chuck (symbol 1) normally has a pair of
[0003]
When air pressure is supplied to the
[0004]
In this state, when the
There is also a single-acting, normally open type parallel open / close chuck. Referring also to FIG. 1, in this type, a
[0005]
If the force for gripping the workpiece is the main acting force in the parallel open /
[0006]
However, using the single-acting type normally closed type for gripping the inner diameter means that the air pressure to the
[0007]
Further, the parallel open /
[0008]
On the other hand, in order to use the force of air pressure acting on the
In any case, it is not appropriate to use the parallel open /
For this reason, both the single-acting type and the double-acting type have different internal structures for gripping the outer diameter and for gripping the inner diameter, and each has a dedicated product.
[0009]
[Patent Document 1]
JP-A-6-106491 [0010]
[Problems to be solved by the invention]
On the other hand, from the user's side of using the automatic assembly machine, the parallel open / close chuck is a dedicated product for each of the different internal structures for outer diameter gripping and inner diameter gripping. This means that chucks for outer diameter gripping and inner diameter gripping are prepared in advance, and it is impossible to efficiently perform maintenance by limiting the equipment used.
According to the present invention, a parallel open / close chuck whose main acting force is normally specified can be used for both outer diameter gripping and inner diameter gripping, and one parallel open / close chuck can be used for many applications. This is the issue.
[0011]
[Means for Solving the Problems]
A piston is provided in the chuck body, and its vertical movement is a parallel open / close chuck that drives two fingers guided by the chuck body. The movement of the two fingers is a horizontal reciprocating movement in the left-right direction, and moves oppositely.
Each finger comprises a slide member and a claw. The slide member has claw attachment portions on both the left and right sides of the lower part, and is guided by the chuck body so as to be reciprocally movable in the left-right direction. That is, the finger is guided to the chuck body by the slide member being guided with respect to the chuck body.
[0012]
And the nail | claw is being fixed to the said nail | claw attaching part of the right and left in a slide member. The claw mounting portion selects either the left or right of the outer diameter gripping mode and the inner diameter gripping mode. When one nail attachment portion is selected and the nail is attached, the work gripping portion of each nail is disposed in front of the reciprocal center line of the horizontal horizontal reciprocation of the two fingers against each other. Further, when the other claw attaching portion is selected and the claw is attached, the work gripping portion of each claw is disposed at a position beyond the reciprocal center line. The same parallel open / close chuck can be switched between the outer diameter gripping mode and the inner diameter gripping mode simply by using one of the vertical movements of the piston for gripping the workpiece and selecting the claw mounting portion.
[0013]
The parallel open / close chuck piston is a single-acting type, the slide member is a flat plate, and it is supported by a back-and-forth reciprocating movement supported between the front and rear walls of the lower part of the chuck body. There may be a configuration in which it is arranged between the lower surface of the piston and the collar placed across the upper sides of the two slide members.
In this configuration, the collar for supporting the lower end of the return spring is simply placed on the upper side of the slide member, so that the structure for mounting the return spring is simplified. For this reason, there are few failures and the cost of the product can be reduced.
[0014]
The two flat slide members are arranged and supported between the front and rear walls which are forked at the lower part of the chuck body, and are guided so as to be reciprocally movable in the left and right directions along the inner surface of the front and rear walls. There is. In some cases, a preload spring is interposed between the front and rear slide members disposed between the front and rear walls, and the springs are constantly urged so that each of the slide members is pressed against the inner surfaces of the front and rear walls. In addition, it is preferable to arrange a smooth surface material such as a sliding guide plate between the facing surfaces of the sliding member and the front and rear walls.
[0015]
According to this configuration, although the structure is simple, the moving direction of the slide member is stable, and rattling during movement is prevented, so that the gripping by the parallel open / close chuck is accurately performed.
The nail | claw fixed to a slide member may be able to be attached to the attachment hole which the slide member selected, changing the direction of the left-right direction. With this structure, the claw can also be used for both outer diameter gripping and inner diameter gripping in many cases.
[0016]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
A parallel open /
[0017]
The
[0018]
The
[0019]
Further, two
The
[0020]
The parallel open / close chuck is assembled as follows.
The
Two
[0021]
Next, the front and
[0022]
The structure does not need the second piston that the conventional single-acting parallel open / close chuck has, and only has the
[0023]
The parallel open /
The state shown in FIG. 2 is a neutral state in which air pressure is released from the
[0024]
Next, when air pressure is supplied to the
[0025]
In order to perform inner diameter gripping of a workpiece from the inside with the same parallel opening /
[0026]
Accordingly, when air pressure is supplied to the
[0027]
When the parallel open /
[0028]
The single-acting parallel open / close chuck has been described above. However, according to the technical idea of the present invention, the double-acting parallel open / close chuck also has an inner diameter parallel open / close chuck that does not change the main acting force. It can be easily converted to gripping.
In the embodiment, the
[0029]
【The invention's effect】
The same parallel open / close chuck can be easily switched to a chuck that operates to grip the outer diameter and the inner diameter with the main acting force.
Maintenance can be performed efficiently by limiting and standardizing equipment used for automatic assembly machines.
Since the same parallel open / close chuck can be used for both outer diameter gripping and inner diameter gripping, one parallel open / close chuck can be used for many applications.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a sectional view of a parallel open / close chuck (conventional one).
FIG. 2 is a front view of a cross-section showing an outline of the structure (embodiment).
FIG. 3 is a side view in section.
FIG. 4 is an exploded perspective view.
FIG. 5 is an enlarged perspective view showing a main part.
FIG. 6 is a side view showing an enlarged main part.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF
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