JP4264918B2 - 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把持、搬送に使用する開閉チャックに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
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、搬送に使用する開閉チャックとしては、チャックボディ内に相互に平行に並設された一対のシリンダ機構と、各シリンダ機構の各ピストンにより相対する方向に開閉駆動される一対の把持部材と、上記一対のピストンに設けたラックと噛合して、それらのピストンの動作を同期させるピニオンと、上記チャックボディの中央軸線上における上記一対の把持部材の配設面に組付けられ、一対の把持部材をシリンダ機構の駆動方向と平行な方向にガイドする１本のレール状のガイド部材とを備え、一対の把持部材がシリンダ機構の駆動方向と平行に開閉するものが知られている。
この種の開閉チャックをアーム等に取付ける際には、チャックボディにおける把持部材の配設面側から相対する面に貫通する貫通孔を複数設け、この貫通孔を通して固定用のねじを螺挿するのが一般的である。
しかしながら、安定的な固定に最も有効であるチャックボディの中央軸線上には、通常、ピニオンがチャックボディの中央に配設されている上、それ以外の場所は、ストロークの小さいこの種の開閉チャックの把持部材の移動範囲となっているために、仮にピニオンを避けた位置に貫通孔を設けたとしても、該把持部材自体の存在がじゃまとなって固定用のねじを貫通孔に挿入できないという事態が生じ、結果として、チャックボディの中央軸線上に貫通孔を設けるのはきわめて困難であった。一方で、上記貫通孔は、各シリンダ機構のシリンダ孔にかからないように、且つ把持部材の移動範囲外となる位置に設ける必要があった。
したがって、上記貫通孔は、シリンダ孔やピニオン、把持部材の移動スペースを避けるようにチャックボディの端寄りの部分に設けることが多かった。
このため、上記貫通孔を設けるためのスペースを確保するためにチャックボディをその分だけ大きくしなければならず、開閉チャック全体としても大きくなってしまう場合があるため、小形化が望まれるこの種の開閉チャックにおいては大きな問題となっていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の技術的課題は、上述のような、チャックボディ内に相互に平行に並設された一対のシリンダ機構により一対の把持部材が各シリンダ機構の駆動方向と平行に開閉する開閉チャックにおいて、固定用ねじを取付ける貫通孔を設けるためのスペース確保によるチャックボディの大型化を抑え、開閉チャック全体としての小形化を図ることにある。
【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、チャックボディ内に相互に平行に並設された一対のシリンダ機構と、各シリンダ機構のシリンダ孔内の各ピストンにより相対する方向に開閉駆動される一対の把持部材と、上記一対のピストンに設けたラックと噛合して、それらのピストンの動作を同期させるピニオンと、上記チャックボディにおける上記一対の把持部材の配設面に組付けられ、それら一対の把持部材をシリンダ機構の駆動方向と平行な方向にガイドするガイド部材とを備えた開閉チャックにおいて、上記ガイド部材及びチャックボディに、これらガイド部材及びチャックボディを貫通して、一対の把持部材の配設面側と相対する面に至る、固定用ねじを挿入するための貫通孔を設けると共に、各把持部材に、その配設面側から固定用ねじを貫通孔に挿入するための挿通孔を設けた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、固定用ねじを挿入するための貫通孔をガイド部材及びチャックボディに設け、固定用ねじを、各把持部材に設けた挿通孔を通して貫通孔に挿入することができるため、従来のように、貫通孔を把持部材の移動範囲を避けてチャックボディの端寄りの部分に設けるためのスペースをわざわざ設ける必要がなく、これにより、そのスペース分だけチャックボディを小さくすることができるため、チャック全体としての小形化が可能である。
【０００６】
【発明の実施の形態】
図１乃至図４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、実質的に直方形状のチャックボディ１と、該チャックボディ１内に相互に平行に並設された一対の流体圧駆動のシリンダ機構２Ａ，２Ｂと、これら一対のシリンダ機構２Ａ，２Ｂにより開閉駆動される一対の把持部材３，３と、これら一対の把持部材３，３をシリンダ機構２Ａ，２Ｂの駆動方向と平行な方向にガイドするガイド部材４とを備えている。
【０００７】
上記一対のシリンダ機構２Ａ，２Ｂは、チャックボディ１に穿設された一対のシリンダ孔５Ａ，５Ｂと、それらシリンダ孔５Ａ，５Ｂに摺動自在に嵌挿されたピストン６Ａ，６Ｂと、各シリンダ機構２Ａ，２Ｂに対して圧縮流体の給排を行うポート１８，１９を備え、上記各シリンダ孔５Ａ，５Ｂの一端側を塞ぐポート付きエンド部材７Ａ，７Ｂと、各シリンダ孔５Ａ，５Ｂの他端側を気密に塞ぐエンド部材８Ａ，８Ｂにより構成されている。
この一対のシリンダ機構２Ａ，２Ｂは、上記ポート付きエンド部材７Ａ，７Ｂの各ポート１８，１９を通じて圧縮流体を給排することにより、それぞれのピストン６Ａ，６Ｂが相対する方向に往復駆動される。
【０００８】
この実施例の場合、図３において、左側に位置するポート１８から圧縮流体を供給すると、その圧縮流体は、左側のシリンダ機構２Ａのポート付きエンド部材７Ａ側の圧力室２５Ａ内と、該圧力室２５Ａと連通する流通路２０を通して右側のシリンダ機構２Ｂのエンド部材８Ｂ側の圧力室２６Ｂ内とに流入する。
一方、右側に位置するポート１９からは、シリンダ機構２Ｂのポート付きエンド部材７Ｂ側の圧力室２５Ｂ内の圧縮流体と、該圧力室２５Ｂと連通する流通路２１を通してシリンダ機構２Ａのエンド部材８Ａ側の圧力室２６Ａ内の圧縮流体とが排出され、これにより、各ピストン６Ａ，６Ｂが相互に反対方向に駆動される。
逆に、ポート１９から圧縮空気を供給すると、シリンダ機構２Ｂのポート付きエンド部材７Ｂ側の圧力室２５Ｂと、シリンダ機構２Ａのエンド部材７Ａ側の圧力室２６Ａとに流入し、ポート１８からは、シリンダ機構２Ａのポート付きエンド部材７Ａ側の圧力室２５Ａと、シリンダ機構２Ｂのエンド部材８Ｂ側の圧力室２６Ｂからの圧縮流体が排出され、これにより、各ピストン６Ａ，６Ｂが相互に逆方向に駆動される。
【０００９】
上記各ピストン６Ａ，６Ｂには、後述するピニオン１１と相互に噛合するラック９Ａ，９Ｂが、それぞれの歯部が相互に対向するように設けられ、一方、上記記シリンダ孔５Ａ，５Ｂには、各ピストン６Ａ，６Ｂのラック９Ａ，９Ｂと上記ピニオン１１とを相互に噛合させるためのラック用開口１０Ａ，１０Ｂが設けられている。
また、上記各ピストン６Ａ，６Ｂの両端部には、シリンダ孔５Ａ，５Ｂの圧力室内から圧縮流体が流出しないように、シール部材１６がそれぞれ取付けられている。
なお、上記各ピストン６Ａ，６Ｂの両端付近には、位置検出用の永久磁石２７がそれぞれ取付けられていて、チャックボディ１の外側の両側面にそれぞれ１個設けた磁気検出スイッチ取付用溝１ａ，１ａに収容される磁気検出スイッチ（図示せず）によって、それらのピストン６Ａ，６Ｂの動作位置を検出することができるようにしている。
【００１０】
上記チャックボディ１の内部における一対のシリンダ機構２Ａ，２Ｂの間には、ピストン６Ａ，６Ｂの各ラック９Ａ，９Ｂと噛合する前記ピニオン１１が回動自在に配設されている。
このピニオン１１は、上記シリンダ孔５Ａ，５Ｂのラック用開口１０Ａ，１０Ｂを通して、各ピストン６Ａ，６Ｂのラック９Ａ，９Ｂと相互に噛合することにより、それらピストン６Ａ，６Ｂの動作を同期させるためのものである。
【００１１】
上記チャックボディ１は、上記ピニオン１１の軸線方向と直交する外表面のうち一方の面側に、上記一対のシリンダ機構２Ａ，２Ｂの駆動方向と平行に、即ちチャックボディの中央軸線に沿って形成された凹溝１２を備えている。
この凹溝１２は、その中央部に、上記ピニオン１０を回動自在に収容する凹部１３を有していて、該凹部１３内底において該ピニオン１１の軸１１ａの一端側がチャックボディ１によって軸支されている。
【００１２】
上記凹溝１２内には、一対のシリンダ機構２Ａ，２Ｂの駆動方向と平行な方向に長い１本のレール状に形成された上記ガイド部材４が、上記凹部１３の開口を塞ぐように配設されていて、上記一対の把持部材３，３が共にこのガイド部材４に組付けられている。
このガイド部材４は、チャックボディ１への取付面側の中央に設けられた軸支孔４ａによって、上記ピニオン１１の軸１１ａの一端側を回動自在に直接軸支していて、これにより、このピニオン１１の軸１１ａがチャックボディ１とガイド部材４とによって軸支されることとなる（図４参照）。
しかしながら、上記ピニオン１１はその両端をチャックボディに軸支させることもできる。
【００１３】
上記一対の把持部材３，３は、多数の鋼球１４ａを備えたリニアベアリング１４を有し、それにより、ガイド部材４にガイドされるように組付けられて把持対象物を把持するスライド部材３ａ，３ａと、シリンダ機構２Ａ，２Ｂ及びガイド部材４と干渉しない部分において他方の把持部材の方向に平行に延びるアーム３ｂ，３ｂとを備えていて、スライド部材３ａ，３ａが上記リニアベアリング１４を介して上記ガイド部材４の長手の両側面を挟むように組付けられることにより、把持部材３，３が全体として該ガイド部材４に摺動自在に組付けられている。
【００１４】
上記スライド部材３ａは、上記ガイド部材４に嵌め込むための溝１５を備えていて、該溝１５におけるガイド部材４の長手の両側面と対向する両溝壁に、上記リニアベアリング１４が設けられている。
この実施例の上記リニアベアリング１４は、スライド部材３ａ内に略楕円形を描くように穿設された二つのループ孔１４ｂ，１４ｂ内に多数の鋼球１４ａが回転自在に挿入された循環式のもので、把持部材３が動くと各鋼球１４ａがループ孔１４ｂ内を循環するように回転しながら移動するようになってる。
なお、このリニアベアリング１４は、このような循環式のもの限らず、溝に複数の鋼球や円柱状の転動子を取付けた直線式のものなど、任意の構成のものを用いることができる。
【００１５】
上記アーム３ｂは、上記スライド部材３ａと対応する上記各ピストン６Ａ，６Ｂとを連結して、これらのピストン６Ａ，６Ｂの駆動力をスライド部材３ａ，３ａに伝えて開閉駆動を行わせるものである。
このアーム３ｂは、チャックボディ１側に設けられた駆動ピン３０を、各ピストン６Ａ，６Ｂのほぼ中央に設けられた嵌合溝１７に嵌合させることにより対応するピストン６Ａ，６Ｂと相互に連結されていて、ピストン６Ａ，６Ｂの駆動力が各駆動ピン３０，３０を通じて各アーム３ｂ，３ｂに伝達されるようになっている。
【００１６】
上記ガイド部材４及びチャックボディ１には、これらガイド部材４及びチャックボディ１を貫通して、一対の把持部材３，３の配設面側から相対する面側に至る、固定用ねじ（図示せず）を挿入するための複数の貫通孔２８（この実施例の場合２つ）が設けられている。
この貫通孔２８は、チャックボディ１における上記ピニオン１１や、流通路２０，２１を避けるように設けられていて、チャックボディ１側の貫通孔２８ｂはガイド部材４側の貫通孔２８ａに比べて若干小径に形成され、チャックボディ１の固定に供する固定用ねじのねじ頭が、該ガイド部材４側の貫通孔４ａに収容された状態でチャックボディ１側の貫通孔２８ｂの周縁に係止するように構成されている。
【００１７】
また、上記一対の把持部材３，３における各スライド部材３ａには、上記固定用ねじを貫通孔２８へ固定用ねじを挿入するための挿通孔２９が設けられている。
この挿通孔２９は、スライド部材３ａの溝１５の溝底を貫通するように設けたもので、少なくとも固定用ねじのねじ頭よりも大径の形成されている。
【００１８】
なお、この実施例においては、上記貫通孔２８，２８は、上記ピニオン１１に対して対称となるように設けられている。したがって、一方の把持部材３を移動させてその挿通孔２９を対応する一方の貫通孔２８上に位置させれば、他方の把持部材３の挿通孔２９も他方の貫通孔２８上に位置するようになっている。
しかしながら、必ずしもこのような構成とする必要はない。
【００１９】
上記構成を有する開閉チャックは、チャックボディ１の産業用ロボットのアーム等への固定に使用する貫通孔２８をガイド部材４及びチャックボディ１に設け、その貫通孔２８に、各把持部材３に設けた挿通孔２９を通して固定用ねじを挿入することができるため、従来のように、貫通孔を把持部材３の移動範囲を避けるためにチャックボディの端寄りの部分に設ける必要がないため、そのためのスペースをわざわざ設ける必要がなく、これにより、そのスペース分だけチャックボディを小さくすることができるため、チャック全体としての小形化が可能である。
【００２０】
しかも、上記貫通孔２８は、チャックボディ１の中心軸線に沿った位置に設けられているため、少ない固定箇所で安定的且つバランスの良い固定を実現することが可能である。
【００２１】
なお、上記実施例においては、駆動ピン３０，３０と、各把持部材３，３のレバー３ａ，３ａとによってシリンダ機構２Ａ，２Ｂの駆動力を各把持部材３，３に伝えるようにしているが、必ずしもこのような構成に限らず、任意の手段を用いて、シリンダ機構の駆動力を把持部材に伝えることができるのはもちろんである。
【００２２】
【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、固定用ねじを挿入するための貫通孔をガイド部材及びチャックボディに設け、固定用ねじを、各把持部材に設けた挿通孔を通して貫通孔に挿入することができるため、従来のように、貫通孔を把持部材の移動範囲を避けてチャックボディの端寄りの部分に設けるためのスペースをわざわざ設ける必要がなく、これにより、そのスペース分だけチャックボディを小さくすることができるため、チャック全体としての小形化が可能である。
【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断面図である。
【図２】本発明の実施例の底面図である。
【図３】本発明の実施例の一部破断断面図である。
【図４】本発明の実施例のピニオン部分での断面図である。
【符号の説明】
１ チャックボディ
２Ａ，２Ｂ シリンダ機構
３ 把持部材
４ ガイド部材
６Ａ，６Ｂ ピストン
９Ａ，９Ｂ ラック
１１ ピニオン
２８ 貫通孔
２９ 挿通孔

Claims (1)

1. チャックボディ内に相互に平行に並設された一対のシリンダ機構と、各シリンダ機構のシリンダ孔内の各ピストンにより相対する方向に開閉駆動される一対の把持部材と、上記一対のピストンに設けたラックと噛合して、それらのピストンの動作を同期させるピニオンと、上記チャックボディにおける上記一対の把持部材の配設面に組付けられ、それら一対の把持部材をシリンダ機構の駆動方向と平行な方向にガイドするガイド部材とを備えた開閉チャックにおいて、
   上記ガイド部材及びチャックボディに、これらガイド部材及びチャックボディを貫通して、一対の把持部材の配設面側と相対する面に至る、固定用ねじを挿入するための貫通孔を設けると共に、各把持部材に、その配設面側から固定用ねじを貫通孔に挿入するための挿通孔を設けた、
   ことを特徴とする開閉チャック。

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