JP6393237B2 - チャック機構 - Google Patents
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Description
一方、一対の把持部材のそれぞれの一端部を回動可能に軸支して八の字状に配置し、各把持部材を支軸回りに回動せせることにより開閉動作させるチャックが存在する(例えば、特許文献1)。このチャック機構の場合、クランプの開閉幅を大きくすることは容易であり、種々の径のパイプに対応できるクランプを形成することはできる。しかし、該チャック機構における把持部材は、支軸回りに回動せせることによりパイプをクランプするものであるので、把持部材のパイプとの接触は、種々の径のパイプに対して全て面接触とすることはできず、線接触、場合によっては点接触となり、クランプするパイプに過度の集中荷重をかけてしまい、パイプに潰れ、傷を付けてしまう場合があった。
この多爪チャックによれば、クランプ爪の摺動距離を延ばすことにより、容易に開閉幅を大きなものとすることができ、種々の径のパイプに対応できるものとなる。また、クランプ爪はパイプに対して垂直方向に移動してクランプするものであるので、パイプに対して面接触、少なくとも線接触の状態でクランプでき、パイプに潰れ、傷を付け難いものとなる。
(1)水平方向に配置されたシャフトと、該シャフトの先端に設けられたシャフトの上下方向に突出するフレームと、該フレームの上部及び下部に、それぞれ凸となる折曲部を内側とし、且つそれぞれの折曲部において揺動可能に支持された一対の『く』の字状リンク部材と、該一対の『く』の字状リンク部材の前方部のそれぞれと平行に後端を前記フレームに回転可能に支持された平行リンク部材と、前記上部の『く』の字状リンク部材の先端と該リンク部材と平行に配置された前記平行リンク部材の先端、及び下部の『く』の字状リンク部材の先端と該リンク部材と平行に配置された前記平行リンク部材の先端に、それぞれ回動可能に支持され、且つクランプ面を対向させて配置された一対のクランプ部材と、前記一対の『く』の字状リンク部材の後方部を、該後方部間が広がる方向及び狭まる方向に揺動させる揺動駆動機構とからなり、前記揺動駆動機構が、前記一対の『く』の字状リンク部材のそれぞれの後端に回動可能に支持された短辺リンク部材と、該短辺リンク部材間を連結する連結リンク部材と、該連結リンク部材に設けられた前記シャフトに外嵌されて該シャフトに沿って摺動する円筒部材と、該円筒部材をシャフトに沿って摺動させる電動シリンダとからなり、前記電動シリンダは直線駆動するロッドを備え、該ロッドによって上端を固定支点に回動可能に支持された揺動竿を揺動させ、該揺動竿の揺動運動を前記円筒部材の外周に設けられたフランジによって受け、前記円筒部材を前記シャフトに沿って摺動させる構成としたことを特徴とする、チャック機構。
(2)上記一対のクランプ部材のクランプ面が、それぞれV字溝に形成されていることを特徴とする、上記(1)に記載のチャック機構。
(3)上記電動シリンダが、制御手段によりその始動、停止、正転、逆転及びトルクが制御されていることを特徴とする、上記(1)又は(2)に記載のチャック機構。
(4)上記チャック機構を、上記シャフトの軸心廻りに回転させる回転駆動機構が設けられていることを特徴とする、上記(1)〜(3)のいずれかに記載のチャック機構。
(5)上記チャック機構を、上記シャフトの軸心方向に移動させる移動駆動機構が設けられていることを特徴とする、上記(1)〜(4)のいずれかに記載のチャック機構。
(6)上記チャック機構を、垂直軸廻りに旋回させる旋回駆動機構が設けられていることを特徴とする、上記(1)〜(5)のいずれかに記載のチャック機構。
先ず、図示しない制御手段により電動シリンダ13を正転駆動させ、該電動シリンダのロッド13aを前進させ、揺動竿14を、上端14aの固定支点を中心に前方に揺動させる。揺動竿14の揺動は、円筒部材12の外周に設けられたフランジ12aによって受けられ、円筒部材12をシャフト1に沿って前方に摺動させる。円筒部材12が前方に摺動すると、該円筒部材12に固設された連結リンク11が前方に移動し、短辺リンク部材9,10を介して一対の『く』の字状リンク部材3,4の後方部間を、折曲部3a,4aを中心に広げる方向に揺動させる。
この回転駆動機構20としては、図5,図6に示したように、上記チャック機構の上方に、廻しモータ21を設置し、該廻しモータ21の回転軸に装着されたプーリ22と、上記チャック機構のシャフト1に設けたプーリ23との間をベルト24によって連繋させ、廻しモータ21を回転させることによりシャフト1をその軸心廻りに回転させ、該シャフト1の先端に設けたチャック機構を回転させる構成とすることができる。
この移動駆動機構30としては、図5,図6に示したように、上記チャック機構を載置したテーブル31と、該テーブル31を移動可能に支持する案内レール32と、テーブル31の下面に設けられた送りモータ33と、該送りモータ33の回転軸に装着された駆動ピニオン34と、該駆動ピニオン34が噛合されて前記送りモータ33からの駆動力を受動して前記テーブル31を案内レール32に沿って移動させる前記案内レール32に平行に設けられたラック材35とにより構成することができる。
この旋回駆動機構40としては、図7に示したように、上記チャック機構をテーブル31に載置するにあたり、その間に中空ロータリーアクチュエータ41を介在させた構成とし、該中空ロータリーアクチュエータ41によって、チャック機構を垂直軸廻りに直接旋回させる構成とすることができる。なお、中空ロータリーアクチュエータ41は、中空ロータリーテーブル42と、該中空ロータリーテーブル42を回動させるステッピングモーター43とが一体となった装置を用いることができる。
例えば、上記実施形態において示した一対の『く』の字状リンク部材3,4の後方部を揺動させる揺動駆動機構は、一例を示したに過ぎず、一対の『く』の字状リンク部材3,4の後方部を揺動させ、その間を広げたり、狭めたりすることができる機構であれば、種々の構成の揺動駆動機構が、本発明においては採用することができる。
また、上記実施形態において示した、チャック機構をシャフト1の軸心廻りに回転させる回転駆動機構20の構成、また、チャック機構をシャフト1の軸心方向に移動させる移動駆動機構30の構成、更には、チャック機構を垂直軸廻りに旋回させる旋回駆動機構40の構成は、それぞれ一例を示したに過ぎず、これらの構成のものに、何ら本発明は限定されるものではない。
2 フレーム
2a フレームの上部
2b フレームの下部
3,4 一対の『く』の字状リンク部材
3a,4a 一対の『く』の字状リンク部材のそれぞれの折曲部
3b,4b 一対の『く』の字状リンク部材のそれぞれの先端
3c,4c 一対の『く』の字状リンク部材のそれぞれの後端
5,6 平行リンク部材
5a,6a 平行リンク部材のそれぞれの後端
5b,6b 平行リンク部材のそれぞれの前端
7,8 一対のクランプ部材
7a,8a 一対のクランプ部材のそれぞれのクランプ面
9,10 短辺リンク部材
11 連結リンク部材
11a 連結リンク部材の中央部
12 円筒部材
12a 円筒部材の外周に設けられたフランジ
13 電動シリンダ
13a 電動シリンダのロッド
14 揺動竿
14a 揺動竿の上端
20 回転駆動機構
21 廻しモータ
22,23 プーリ
24 ベルト
30 移動駆動機構
31 テーブル
32 案内レール
33 送りモータ
34 駆動ピニオン
35 ラック材
40 旋回駆動機構
41 中空ロータリーアクチュエータ
42 中空ロータリーテーブル
43 ステッピングモーター
Claims (6)
- 水平方向に配置されたシャフトと、該シャフトの先端に設けられたシャフトの上下方向に突出するフレームと、該フレームの上部及び下部に、それぞれ凸となる折曲部を内側とし、且つそれぞれの折曲部において揺動可能に支持された一対の『く』の字状リンク部材と、該一対の『く』の字状リンク部材の前方部のそれぞれと平行に後端を前記フレームに回転可能に支持された平行リンク部材と、前記上部の『く』の字状リンク部材の先端と該リンク部材と平行に配置された前記平行リンク部材の先端、及び下部の『く』の字状リンク部材の先端と該リンク部材と平行に配置された前記平行リンク部材の先端に、それぞれ回動可能に支持され、且つクランプ面を対向させて配置された一対のクランプ部材と、前記一対の『く』の字状リンク部材の後方部を、該後方部間が広がる方向及び狭まる方向に揺動させる揺動駆動機構とからなり、前記揺動駆動機構が、前記一対の『く』の字状リンク部材のそれぞれの後端に回動可能に支持された短辺リンク部材と、該短辺リンク部材間を連結する連結リンク部材と、該連結リンク部材に設けられた前記シャフトに外嵌されて該シャフトに沿って摺動する円筒部材と、該円筒部材をシャフトに沿って摺動させる電動シリンダとからなり、前記電動シリンダは直線駆動するロッドを備え、該ロッドによって上端を固定支点に回動可能に支持された揺動竿を揺動させ、該揺動竿の揺動運動を前記円筒部材の外周に設けられたフランジによって受け、前記円筒部材を前記シャフトに沿って摺動させる構成としたことを特徴とする、チャック機構。
- 上記一対のクランプ部材のクランプ面が、それぞれV字溝に形成されていることを特徴とする、請求項1に記載のチャック機構。
- 上記電動シリンダが、制御手段によりその始動、停止、正転、逆転及びトルクが制御されていることを特徴とする、請求項1又は2に記載のチャック機構。
- 上記チャック機構を、上記シャフトの軸心廻りに回転させる回転駆動機構が設けられていることを特徴とする、請求項1〜3のいずれかに記載のチャック機構。
- 上記チャック機構を、上記シャフトの軸心方向に移動させる移動駆動機構が設けられていることを特徴とする、請求項1〜4のいずれかに記載のチャック機構。
- 上記チャック機構を、垂直軸廻りに旋回させる旋回駆動機構が設けられていることを特徴とする、請求項1〜5のいずれかに記載のチャック機構。
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