JPS5810166B2 - 清浄機能付き把持装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は被把持物の把持装置に関し、特に工作機械のワ
ーク把持装置に応用することにより把持装置に付着した
ゴミ、切粉等のみならずワークに付着したゴミ、切粉等
をも同時に清浄化して正確なワーク把持を可能にする清
浄機能付き把持装置に関する。

一般に工作機械においてはワーク等の被把持物を把持す
るチャック装置又はクランプ装置を備えており、これら
のチャック装置又はクランプ装置にワークを取付ける場
合には該ワークに付着した切粉等の付着物を例えばエア
ー・ブロー装置によって除去し、清浄化させた後にチャ
ック装置やクランプ装置に把持させる方法が採られる。

然しながら把持装置自体に被把持物を清浄化する機能を
備えたものは未だ開発させていないために上述したエア
ー・ブロー装置等の外部清浄装置を準備し、必要に応じ
てこの外部清浄装置により被把持物及び把持装置を清浄
化する必要があり、数値制御工作機械等の把持装置の場
合にはロボット装置を用いてワークを該把持装置に搬送
する途次に把持物の清浄化をおこなう一連の加工工程を
効率よ〈実施するためにも清浄化機能を具備した把持装
置の提供が要望されている。

依って本発明の目的は上述のような要望を充足すること
のできる清浄機能付き把持装置を提供することにある。

本発明によれば、把持具本体部の外周沿いに配設した複
数の把持爪でワーク等被把持物を把持する把持装置にお
いて、前記把持具体部の中心に流体通路と該流体通路の
周囲に環状溝を形成し、前記環状溝にばね圧で外方に突
出され、かつ外方から押込可能な筒形空気噴出管を嵌設
するとともにその筒形空気噴出管の突出外端周囲に複数
の空気噴出孔を形成し、前記被把持物の把持物に該把持
物端で前記筒形空気噴出管が押込されたときに前記流体
通路を清浄用流体源に連通して前記空気噴出孔から外周
囲へ放射状に削性用流体を噴出するようにしたことを特
徴とする清浄機能付き把持装置が提供される。

以下、本発明を添付図面に示す実施例に基き詳細に説明
する。

第１図は工作機械のチャック装置からなる把持装置に本
発明による清浄機能を具備させた実施例を示す要部部分
断面図であり、本実施例は清浄用流体として圧縮空気を
利用する場合を示している。

第１図において、把持装置１０はチャック本体部１２と
、このチャック本体部１２の外側面に植設された複数の
チャック爪１６とを有し、ロボットハンド３０のような
搬送装置によって搬送されたワーク又は被把持物２８を
把持するように形成されている。

前記チャック本体部１２の中心部には後述する清浄用圧
縮空気を該チャック本体部１２の前面に噴出する空気通
路１８が形成され、またこの空気通路１８の外側には空
気噴出管２０を軸方向に移動可能に収納する収納溝１４
が形成されている。

なお、空気通路１８の先端は収納溝１４の内部にあり、
その空気通路１８の先端と上記空気噴出管２０の端面と
の間には圧縮ばね２６が設けられて、空気噴出管２０を
常時チャック本体部１２の前方に向けて押圧している。

また空気噴出管２０の前端の外周には多数の空気噴出孔
２４が形成されており、この空気噴出孔２４から放射状
に圧縮空気が噴出される。

また空気噴出管２０の前端面にも同様の空気噴出孔を形
成しておくことも可能である。

上記空気噴出管２０には更に後述するリミットスイッチ
３２をオン・オフ作動させるための作動片２２が軸方向
に所定の長さを有して突起形状に形成されている。

一方、上記リミットスイッチ３２はそのスイッチ作動子
３２ａがチャック本体部１２の収納溝１４に臨んで設け
られており、このリミットスイッチ３２は空気噴出管２
０の軸方向移動に従って、前記作動片２２がスイッチ作
動子３２ａと係合する間はオン状態に維持され、作動片
２２とスイッチ作動子３２ａとの係合が解除されるとオ
フ状態に維持される。

リミットスイッチ３２はまた圧縮空気源４０とチャック
本体部１２の空気通路１８との間に配設された方向制御
弁３６の制御端３８に電気的に接続されている。

そしてリミットスイッチ３２がオン状態に維持されてい
る間には上記空気通路１８と圧縮空気源４０とは方向制
御弁３６を介して連通し、リミットスイッチ３２がオフ
状態に維持されている間には方向制御弁３６によって空
気通路１８と圧縮空気源４０との間は遮断されるように
構成されている。

上述の構成を有した第１図の実施例の作用を説明する。

第１図において、把持装置１０に被把持物２８が未だ近
づけられていない状態では、空気噴出管２０は圧縮ばね
２６のばね押圧力によってチャック本体部１２の内部で
前方に変位させられている。

従って該空気噴出管２０の作動片２２とリミットスイッ
チ３２のスイッチ作動子３２ａとの係合は解除されてい
るので空気通路１８と圧縮空気源４０との空気流路は遮
断されており、従って空気噴出管２０からの圧縮空気の
噴出は行われない。

ロボットハンド３０によって被把持物２８が把持装置１
０に向けて搬送されることによりチャック本体部１２に
近づけられると、被把持物２８が空気噴出管２０に当接
し、更に該被把持物２８をチャック本体部側へ押圧する
と、空気噴出管２０はチャック本体部１２の収納溝１４
内で内方（第１図の右方）に移動する。

従って空気噴出管２０の作動片２２の内方端が先ずスイ
ッチ作動子３２ａと係合する。

即ち、被把持物２８が把持装置１０に近づいたことがリ
ミットスイッチ３２のオンによって検出される。

そしてこの検出信号が方向制御弁３６の制御端３８に送
信されることにより、該方向制御弁３６は第１図に示さ
れるように切替えられる。

従って圧縮空気源４０から圧縮空気がチャック本体部１
２の空気通路１８および空気噴出管２０の空気噴出孔２
４を経て被把持物２８の端面に沿ってチャック爪１６に
向は噴出される。

被把持物２８の端面及びチャック爪１６を清浄した噴出
空気流は被把持物２８の外周面をも同時に清浄する。

従って被把持物２８並びにチャック爪１６に付着した切
粉等の付着物は噴出された圧縮空気により清浄化される
。

この場合に圧縮空気の噴出は空気噴出管２０が被把持物
２８の押圧によって内方に向けて移動し、作動片２２が
リミットスイッチ３２のスイッチ作動子３２ａと係合状
態を維持する間、即ち、リミットスイッチ３２のオン状
態が継続する間に亘って持続する。

そして作動片２２は予め一定長、即ち被把持物２８がチ
ャック本体部１２の端面に当接し、チャック爪１６によ
る把持が可能な状態に達した時点ではリミットスイッチ
３２のスイッチ作動子３２ａとの係合が解除されるよう
な長さ寸法に設計形成されているので、被把持物２８が
チャック本体部１２の端面に当接すると、リミットスイ
ッチ３２はオフ状態になる。

依って方向制御３６は切替えられて圧縮空気源４０から
空気通路１８に到る空気流路が遮断されるので空気噴出
管２０からの空気噴出は停止する。

この状態に達すると、把持装置１０は清浄化された被把
持物２８をチャック爪１６によって把持し、切削加工等
の所望の作業を被把持物２８に施すことができるのであ
る。

被把持物２８に対する所望の作業が完了すると、チャッ
ク爪１６による把持が解放され、被把持物２８は再びロ
ボットハンド３０によって把持装置１０から運び去られ
るが、この段階でも被把持物２８がチャック本体部１６
の端面から遠ざかるにつれて空気噴出管２０は圧縮ばね
２６の作用で外方に向けて移動することに伴い作動片２
２とリミットスイッチ３２のスイッチ作動子３２ａとの
係合が生じ、リミットスイッチ３２がオン状態になる。

依って、このリミットスイッチ３２のオン状態が継続す
る間は空気噴出管２０の空気噴出孔２４から圧縮空気が
噴出され、運び去られる被把持物２８及びチャック爪１
６に対して清浄作用を施すことができるのである。

以上の説明から明らかなように、本実施例による把持装
置１０は、被把持物２８の接近に際して、これを自動的
に検出し、接近した被把持物２８に対して把持装置１０
自体が有する清浄機能によって清浄作用を施すことがで
きるのである。

また空気噴出管２０等の清浄装置やリミットスイッチ３
２からなる検出装置はチャック本体部１２の中心部分に
収納されているために把持装置１０が工作機械の切削加
工中に高速回転しても何ら支障を生ぜしめることは無く
、かつコンパクトに清浄機能部分がまとめられていると
いう効果も有するのである。

上述に説明した第１図の実施例は、被把持物２８が把持
装置１０に近づいたことをリミットスイッチ３２の機械
的作動によって検出する構成を採ったが、第２図に示す
本発明の第２の実施例は被把持物が把持装置に近づいた
ことを非接触的に検出し、その検出信号に従って空気噴
出管から清浄用圧縮空気を噴出する構成を有したもので
ある。

第２図に示す実施例において、第１図に示した実施例と
同様の構成部分は同一参照番号によって示しである。

この実施例が第１図の実施例と異る構成は、被把持物２
８が把持装置１０のチャック本体部１６に近づくと、検
出センサー４２がこれを非接触的に検出し、検出信号を
送出する点にある。

この場合に検出センサー４２は被把持物２８がチャック
本体部１６に対して一定の接近位置まで近づいたときに
電気的な信号を発生する周知の光電型センサー又は超音
波型センサーによって形成すればよく、これらのセンサ
ーをチャック本体部１６における適当な前面位置に例え
ば埋設構造によって取付けておけばよい。

検出センサー４２は被把持物２８が一定の接近位置から
チャック本体部１６の前面側に近づくと一定レベルの電
気的検出信号を送出するので、この検出信号は微分回路
４４に送入され、この微分回路４４によって電気的微分
信号が形成される。

この微分信号はタイマー回路４６に速入されて、このタ
イマー回路４６を起動する。

この結果、タイマー回路４６は予め設定された時間に亘
って方向制御弁３６の制御端子３８を励磁する。

従ってこの方向制御弁３６は第２図に示すように圧縮空
気源４０から空気通路１８に圧縮空気を供給するように
切替えられる。

タイマー回路４６に設定された一定時間が経過すると方
向制御弁３６の制御端３８の励磁が解除され、この結果
、方向制御弁３６は切替えられて、圧縮空気源４０とチ
ャック本体部１２の空気通路１８との間の空気流路は遮
断される。

依って空気噴出管２０の空気噴出孔２４による圧縮空気
の噴出は停止する。

ここでタイマー回路４６の設定時間は予め被把持物２８
がチャック本体部１２の前端面に対して一定の接近位置
に近づいた状態からチャック爪１６により把持される位
置まで移動する時間に略等しくなるように設定すれば、
被把持物２８並びにチャック爪１６を効率よく圧縮空気
によって清浄化することができる。

以上の説明から明らかなように本第二実施例では被把持
物２８の接近を非接触的に検出する方法が採られている
ので清浄機能の作動信頼性が向上すると共に機械音の発
生が少く、従って静寂塵も向上するという利点がある。

また上述の第二実施例の場合には検出センサー４２を把
持装置１０の前端面に取付ける構成としたが、被把持物
２８をロボットハンド３０によって搬送するような無人
型の工作機械の場合には検出センサー４２をロボットハ
ンド３０側に取付け、ロボット制御装置によって被把持
物２８の搬送開始時点で検出センサー４２を作動させる
ように構成した実施例とすることも可能である。

なお上述した第一、第二実施例では清浄用流体として圧
縮空気を利用した例を説明したが、適当な清浄液を圧縮
源から供給する構成を採用可能であることはいうまでも
ない。

また、把持装置は数値制御工作機械等の無人形又は省力
形工作機械に限ることなく、従来の工作機械における把
持装置にも本発明が応用できることは勿論、これらの工
作機械に限らず、種々の機械の把持装置にも応用できる
ことは言うまでもない。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による清浄機能付き把持装置の第一実施
例の要部を部分的に断面して示す側面図、第２図は同第
二の実施例を部分的に断面して示す側面図である。 １０・・・・・把持装置、１２・・・・・・チャック本
体部、１８・・・・・・空気通路、２０・・・・・・空
気噴出管、２４・・・・・・空気噴出孔、２８・・・・
・・被把持物、３０・・・・・・ロボットハンド、３２
・・・・・・リミットスイッチ、３６・・・・・・方向
制御弁、４０・・・・・・圧縮空気源、４２・・・・・
・検出センサー、４４・・・・・・微分回路、４６・・
・・・・タイマー回路。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 把持具本体部の外周沿いに配設した複数の把持爪で
   ワーク等被把持物を把持する把持装置において、前記把
   持具本体部の中心に流体通路と該流体通路の周囲に環状
   溝を形成し、前記環状溝にばね圧で外方に突出され、か
   つ外方から押込可能な筒形空気噴出管を嵌設するととも
   にその筒形空気噴出管の突出外端周囲に複数の空気噴出
   孔を形成し、前記被把持物の把持時に該被把持物端で前
   記筒形空気噴出管が押込されたときに前記流体通路を清
   浄用流体源に連通して前記空気噴出孔から外周囲へ放射
   状に清浄用流体を噴出するようにしたことを特徴とする
   清浄機能付き把持装置。