JPH07171722A - センタリング式４方チャック機構 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】異形のワークであってもテーブルに対しそのセ
ンタ位置に正しくセンタリングしてチャッキングが行え
るよう構成したセンタリング式の４方チャック機構を提
供する。 【構成】テーブル１の上に直交配置した４個のチャック
爪２でワーク３をセンタ位置にチャッキングするセンタ
リング式４方チャック機構であって、テーブルのセンタ
を基準にした直交位置に配置し、かつ個々に直進ガイド
を介して直交軸方向に案内支持された４個のチャック爪
と、対向し合う２個の爪を組として各組ごとにチャック
爪を連動して開閉するようセンタ位置に軸支して交差配
備した２組の溝カム７，８と、駆動シリンダ１０の出力
軸先端に揺動自在に連結し、かつ前記２組の溝カムにま
たがって双方の溝カムを同時に回動操作するアクチュエ
ータレバー１２とを具備して構成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、器具の自動加工，組立
ラインなとに適用するセンタリング式４方チャック機構
に関する。

【０００２】

【従来の技術】器具の自動加工，組立ラインなどで、作
業テーブル上に供給されたワークをテーブルのセンタに
位置決め保持し、この状態でワークを加工したり，ワー
クに他の部品を取付けるなどの組立作業を行う場合に
は、ワーク保持手段として４方チャック機構が一般に採
用されている。

【０００３】ここで、従来における４方チャック機構の
動作を図３（ａ）〜（ｃ）で説明すると、図において、
１は作業テーブル、２はテーブル１のセンタＯを基準に
した直交位置に並べてラジアル方向へ移動可能に配備し
た合計４個のチャック爪、３はワークであり、前記のチ
ャック爪は図示されてないエアシリンダなどの駆動源の
操作により、４個の爪が同期連動して全て等距離ずつ矢
印方向に開閉操作される。そして、テーブル１のほぼセ
ンタ位置に外方からワーク３が供給されると、開放位置
に後退待機していたチャック爪２を連動してテーブル１
のセンタＯに向けて前進駆動し、ワーク３をチャック爪
２でチャッキングする。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】前記した従来の４方チ
ャック機構では、図６（ｂ）で示すようにワーク３が断
面正方形，あるいは円形など軸対称物であれば、ワーク
３の中心Ｐとテーブル１のセンタＯとが一致して正しく
センタリングした状態でチャッキングされる。一方、図
６（ｃ）のようにワーク３が例えば矩形断面などの異形
物であると、ワーク３に対して周囲四辺のうち長手方向
の端面にチャック爪２が突き当たった位置で全ての爪が
前進停止するので、ワーク３はテーブル１に対して正し
くセンタリングできないといった問題が派生する。

【０００５】本発明は上記の点にかんがみなされたもの
であり、その目的は前記課題を解決し、異形のワークで
あってもテーブルに対し正しくセンタリングしてチャッ
キングが行えるよう構成したセンタリング式の４方チャ
ック機構を提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明のチャック機構は、テーブルのセンタを基準
にした直交位置に配置し、かつ個々に直進ガイドを介し
て直交軸方向に案内支持された４個のチャック爪と、対
向し合う２個の爪を組として各組ごとにチャック爪を連
動して開閉するようセンタ位置に軸支して交差配備した
２組の溝カムと、駆動シリンダの出力軸先端に揺動自在
に連結し、かつ前記２組の溝カムにまたがって双方の溝
カムを同時に回動操作するアクチュエータレバーとを具
備して構成するものとする。

【０００７】また、前記構成の具体的な実施態様とし
て、溝カムにはその周縁部の内側に偏心カム面を形成
し、かつ該カム面にチャック爪に取付けたローラを当接
させて溝カムとチャック爪との間を連係させた構成、さ
らに溝カムに対してチャック爪を開放位置に向けて付勢
する復帰ばねを付設した構成などがある。

【０００８】

【作用】上記の構成で、駆動シリンダのアクチュエータ
を溝カムに向けて突出し操作すると、アクチュエータレ
バーに押されて２組の溝カムが支軸を中心に回動すると
ともに、溝カムの回転運動が直進ガイドを介して直線運
動に変換され、これにより直交位置に並ぶ４個のチャッ
ク爪が一括連動して開放位置からテーブルのセンタ位置
に向けて前進移動し、テーブル上に置かれたワークを４
個のチャック爪でチャッキングする。

【０００９】この場合に、ワークが断面正方形，円形な
どの軸対称物であれば、図６（ａ）で述べたと同様に一
挙動でセンタリングされる。一方、ワークが断面矩形な
どの異形物である場合には、互いに直交して並ぶ２組の
チャック爪のうち、一方の組の爪がワークを両側からク
ランプしてその位置に停止するとともに、当該爪に連係
した溝カムもその位置に拘束される。この状態からアク
チュエータレバーをさらに押し進めると、先に停止した
溝カムを支点にしてアクチュエータレバーより加わる操
作力が梃の原理で他方の溝カムに加わり、これにより残
りの組のチャック爪が前進を続けてワークを両側からク
ランプし、最終的にワークはテーブルに対して正しくセ
ンタリングされた位置で４方より加わる均一なチャック
力でチャッキングされることになる。

【００１０】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。まず、図１ないし図４において、作業テーブル１
にはそのセンタＯを基準にした直交軸（Ｘ−Ｙ軸）上に
２個ずつ向かい合わせに並べて合計４個のチャック爪２
が組み込まれている。このチャック爪２はＬ字形であ
り、テーブの開口窓１ａを通して爪先端部がテーブル上
に突き出しており、かつその基部がテーブル１の裏面側
に組み込まれた直進ガイド４を介してラジアル方向（Ｘ
軸，Ｙ軸方向）へ開閉移動可能に案内支持されている。

【００１１】一方、テーブル１を支持したベース台５に
は、テーブル１のセンタＯと同心位置に配した軸受６に
２組の溝カム７，８が上下に重ねて軸支配備されてい
る。この溝カム７，８はそれぞれ前記した４個のチャッ
ク爪２のうち、Ｘ軸，Ｙ軸方向に対向して並ぶ２個の爪
を組として各組のチャック爪を同期連動して移動操作す
る役目を果たすものである。ここで、溝カム７，８は図
３で示すように平面が菱形をなし、両者は互いに軸受６
の上で十字状に交差し合うように並んでおり、かつ個々
にベース台５との間には復帰ばね（引張コイルばね）９
を張架してばね付勢されている。さらに、各溝カム７，
８には、その両端の外周縁より立ち上がる周壁の内側に
は軸受６に対して対称的な偏心カム面７ａ，８ａが形成
されており、このカム面面７ａ，８ａに前記したチャッ
ク爪２に取付けたローラ（ベアリング）２ａが当接し合
ってチャック爪２と溝カム７，８との間を伝動的に連係
している。

【００１２】さらに、ベース台５には前記の復帰ばね９
と反対側の位置にエアシリンダ（駆動シリンダ）１０が
設置されており、かつその出力軸１０ａの先端には継手
１１を介して二股リンク形のアクチュエータレバー１２
が揺動自在に結合されている。そして、このアクチュエ
ータレバー１２は、左右両端が前記溝カム７，８の下面
側に取付けたローラ（ベアリング）７ｂ，８ｂの双方に
またがって当接し合うように対向位置している。

【００１３】次に前記構成によるワークのチャッキング
動作を図５（ａ）〜（ｃ）により説明する。なお、図示
例では断面が矩形である異形のワーク３を作業テーブル
１の上にセンタリングし、この位置で４方よりチャック
爪２によりクランプしてチャッキングする場合について
述べる。まず、チャック機構の待機状態では（ａ）図の
ようにチャック爪２がテーブル１の上で開放位置に後退
しており、かつチャック爪２の位置に対応して２組の溝
カム７，８が復帰ばね９（図３参照）のばね力を受けて
図示位置に停止している。この状態でテーブル１の上で
センタ位置付近に外部からワーク３を供給し、続いてエ
アシリンダ１０を操作すると、推力Ｆによりアクチュエ
ータレバー１２が溝カム７，８を同時に押す。これによ
り、軸受６を中心に溝カム７が反時計方向に、溝カム８
が時計方向に回動するとともに、この溝カム７，８の回
転に従動して直進ガイド４（図２参照）で案内支持され
ている４個のチャック爪２がローラ２ａを介して偏心カ
ム面７ａ，８ａに沿いながら同期連動してセンタ方向に
押し込み駆動される。つまり、溝カム７，８の回転運動
は直進ガイド４を介して直線運動に変換され、これによ
り各チャック爪２を開放位置から同期連動してワーク３
に向けて前進移動する。

【００１４】前記の状態からチャック爪２がある地点ま
で進むと、（ｂ）図で示すようにＹ軸方向に並ぶ２個の
爪がワーク３の長手方向の両端面を先にクランプすると
とにも、これに対応して溝カム８の回動が停止してこの
位置に拘束される。なお、この時点ではＸ軸方向に並ぶ
チャッキング爪２はワーク３の左右端面より離れた位置
にある。また、エアシリンダ１０がアクチュエータレバ
ー１２を引き続いて突出し駆動すると、推力Ｆを受けた
アクチュエータレバー１２は、停止状態にある溝カム８
との当接点を支点として梃原理により揺動しながら他方
の溝カム７をさらに押し続けてＸ軸方向に並ぶチャック
爪２を前進させる。なお、この状態で溝カム８，チャッ
ク爪２を介してワーク３をＹ軸方向からクランプしてい
るチャック力は、他方の溝カム７の動きが拘束されてな
いので弱い力である。

【００１５】そして、（ｃ）図のようにＸ軸方向に並ぶ
チャック爪２がＹ軸方向に並ぶチャッキング爪より若干
遅れてワーク３を左右からクランプすると、ワーク３は
テーブル１の上で修正移動して正しくセンタリングされ
るとともに、このセンタ位置で４個のチャック爪２で強
固にチャッキングされる。なお、このチャッキング状態
では、溝カム７の動きも停止して溝カム７，８が拘束さ
れるので、エアシリンダ１０の全推力Ｆはアクチュエー
タレバー１２，２組の溝カム７，８を介して直交位置に
並ぶ合計４個の各チャック爪２に均等配分されてワーク
３を強力な力でチャッキングするようになる。

【００１６】なお、図示例では断面矩形のワーク３を例
に、そのチャッキング動作を説明したが、ワーク３は矩
形のものに限らず、例えば断面楕円形のものでもセンタ
リングしてチャッキングできる。

【００１７】

【発明の効果】以上述べたように本発明の構成によれ
ば、チャック爪の開閉ストローク範囲内であれば、ワー
クのサイズ，形状、並びに寸法のバラツキに関係なくテ
ーブル上でワークを正しい位置にセンタリングしてチャ
ッキングできる。これにより、生産工程で実施する多種
多様なワークに対する加工，組立作業を、同一のチャッ
ク機構でチャック爪を取替えることなしに行うことが可
能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例による４方チャック機構の平面
図

【図２】図１の矢視Ａ−Ａに沿ったチャック機構の内部
構造を表す断面図

【図３】図２の矢視Ｂ−Ｂに沿ったチャック機構の内部
構造を表す平面図

【図４】図３の矢視Ｃ−Ｃに沿った側断面図

【図５】本発明のチャック機構によるチャッキング動作
説明図であり、（ａ）〜（ｃ）はそれぞれ異なる動作状
態を表す図

【図６】従来における４方チャック機構の説明図であ
り、（ａ）はチャック機構の平面図、（ｂ）は正方形ワ
ークのチャッキング動作の説明図、（ｃ）は矩形ワーク
のチャッキング動作の説明図

【符号の説明】

１ 作業テーブル ２ チャック爪 ３ ワーク ４ 直進ガイド ６ 軸受 ７，８ 溝カム ７ａ，８ａ 偏心カム面 ９ 復帰ばね １０ エアシリンダ １２ アクチュエータレバー

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】テーブル上の直交位置に配した４個のチャ
   ック爪でワークをセンタ位置にチャッキングするセンタ
   リング式４方チャック機構であって、テーブルのセンタ
   を基準にした直交位置に配置し、かつ個々に直進ガイド
   を介して直交軸方向に案内支持された４個のチャック爪
   と、対向し合う２個の爪を組として各組ごとにチャック
   爪を連動して開閉するようセンタ位置に軸支して交差配
   備した２組の溝カムと、駆動シリンダの出力軸先端に揺
   動自在に連結し、かつ前記２組の溝カムにまたがって双
   方の溝カムを同時に回動操作するアクチュエータレバー
   とを具備して構成したことを特徴とするセンタリング式
   ４方チャック機構。
2. 【請求項２】請求項１記載のチャック機構において、溝
   カムにはその周縁部の内側に偏心カム面を形成し、かつ
   該カム面にチャック爪に取付けたローラを当接させて溝
   カムとチャック爪との間を連係させたことを特徴とする
   センタリング式４方チャック機構。
3. 【請求項３】請求項１記載のチャック機構において、溝
   カムに対し、チャック爪を開放位置に向けて付勢する復
   帰ばねを付設したことを特徴とするセンタリング式４方
   チャック機構。