JPH11254372A - 三爪開閉チャック - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 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得る。 【解決手段】 エア駆動されるピストン２の作動によ
り、該ピストン２の先端に形成されたのカム部４と、３
つのジョー部材３の各内端面に形成されたカム受け部５
とが相互に摺動して、ジョー部材３が対象物の把持動作
を行う三爪開閉チャックにおいて、上記各ジョー部材３
を復帰動作させるための１つの環状のスプリング６を各
ジョー部材３に係合させた構成とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【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２
５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係合させたことを特徴と
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】本発明においては、好ましくは、上記スプ
リングを、各ジョー部材に設けた全体として環状をなす
凹溝に嵌装し、また、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，７
ｂ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１
０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 (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項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係合させたことを特徴とする
   三爪開閉チャック。
2. 【請求項２】請求項１に記載の三爪開閉チャックにおい
   て、上記スプリングを、各ジョー部材に設けた全体とし
   て環状をなす凹溝に嵌装したもの。
3. 【請求項３】請求項１または２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。