JPS5847284B2 - チャック面へのワ−ク押付け装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は旋盤等のチャックにワークを押付けて正しく把
持させるチャック面へのワーク押付は装置に関するもの
である。

ロボットバンドなどでチャックへ加工ワークを把持させ
る場合には、ワークの軸芯とチャックの軸芯との傾斜（
以下偏角という）およびワークの軸芯とチャックの軸芯
との位置ずれ（以下偏心という）が問題になる。

第１図はチャックによるワーク把持動作の説明図であっ
て、先ず図ａにおいて例えばロボットバンドでワーク１
を把持しチャック２に近接させてこれに把持させようと
する場合、ワーク１とチャック２との間には、しばしば
偏角δが生じる。

そこで、このような場合には、図すに示すように押付は
装置を作動させてその押付は板３をワーク１の後端面に
押し付け、その力Ｆによってワーク１の傾斜を規正する
。

そしてチャック２をさらに締付けると図すにおいて生じ
ていた偏心ｅが吸収され図Ｃに示すようにワーク１は偏
角、偏心のない状態でチャック２に把持される。

しかしながら、前記押付は装置によるワーク１の規正作
用は、第１図のａとｂとを比較すれば明らかなように、
ワーク１と押付は板３との間に滑りがあることを前提と
して期待できるものであっで、この滑りがない場合には
、第１図ｄに示すように偏角δが吸収されないまＸチャ
ック２に把持されることが多い。

すなわち、第２図はこの滑りとワークの寸法との関係を
示す説明図であって、図において、ワーク１の長さＬが
一定長さより長い場合には、Ｌ 、、ＪＱで示す滑りが
発生するが、このときワークと押付は板３との間の摩擦
係数がＬ以下でないと滑りが発生しないことが実験の結
果間らかにされている。

このように、偏角の吸収をワークと押付は板との滑りに
よって期待することは、ワークの寸法次第で不可能とな
ることがあるので、滑りを発生させなくても確実なワー
クの押付けがなされる装置の開発が要請されている。

本発明は以上のような点に鑑みなされたもので、チャッ
ク面と対向するワーク押付は部材をピストンロッドの作
用端に首振り自在に装着した直動型流体シリンダを、装
置本体側の保持板に挿通した複数個のテーパ付き保持棒
体で支持させ、押付は部材によるワーク抑圧時に、保持
棒体のテーパ部と保持板のテーパ孔との係合を外して流
体シリンダが保持板、シリンダ間に設けた球体中心に首
振り可能となるように構成することにより、ワーク寸法
の大小等にか＼わらずワークとチャックとの間の偏角、
偏心状態を完全に吸収した正しいチャッキングを可能な
らしめたチャック面へのワーク押付は装置を提供するも
のである。

以下、本発明の一実施例を図面に基いて詳細に説明する
。

第３図ないし第７図は本発明に係るワーク押付は装置を
ロボットハンドに実施した例を示し、第３図はこれを実
施したロボットハンドの概要側面図、第４図は同じく概
要正面図、第５図はワーク押付は装置の背面図、第６図
は第５図のＡＡ断面図、第７図は動作説明図である。

図において、ロボットアーム１１の先端部に装着された
ロボットハンド本体１２からは、円柱状のワーク１３の
胴側面を両側から把持する開閉自在な一対の爪１４が垂
下されており、ロボットハンド本体１２の後端面には、
全体を符号１５で示すワーク押付は装置のブラケット１
６がボルト１７によって取付けられている。

そして、このブラケット１６は、三角形状の両側板で補
強された断面り字状の本体１６ａと、この本体１６ａに
設けた長孔１６ｃに垂直状に取付けられて上下一対のチ
ャック１８のチャック面１８ａに対向する前後調節自在
な保持板１６ｂとで一体的に形成されている。

そして、保持板１６ｂの垂直部材下部には、３箇のテー
パ孔１９が、第５図に背面視で示すように、正三角形の
頂点位置を占めるように配列されて穿設されており、こ
のテーパ孔１９には保持棒体の一部であるテーパごま２
０が摺動自在に嵌合されている。

このテーパごま２０は、チャック面１８ａから遠ざかる
にしたがって大径となりテーパ孔１９と嵌合するテーパ
部とこれに連続するストレート部とを備えており、スト
レート部を保持板１６ｂのストレート孔よりも小径とす
ることにより、外力へ抜は出たときには、各方向へ移動
自在となるように構成されている。

そして、このテーパごま２０の内周部には、これととも
に保持棒体を構成するボルト２１が挿通されており、こ
のボルト２１は後述するエアシリンダ２２の後端面に螺
入されていて、テーパごま２０を介してエアシリンダ２
２を保持している。

そして、エアシリンダ２２は、チャック面１８ａに対し
て進退しリターンスプリング２３でチャック面１８ａか
ら遠ざかる方向へ付勢されたピストンロッド２４をシリ
ンダ内部に備えており、このピストンロッド２４の作用
端には、ワーク押付は部材２５が球面軸受２６を介して
首振り自在に装着されている。

そして、このワーク押付は部材２５は、球面軸受２６の
外周部にＣ形すング２７で抜けを阻止されて嵌合固定さ
れたホルダ２８と、このホルダ２８にプレート２９を介
して螺着された正面視舟形状の板材で形成された押付は
板３０とで一体的に形成されているとともに、ホルダ２
８と、エアシリンダ２２の段部との間には、圧縮コイル
バネ３１が介装されている。

また、プレート２９の上端部に穿設された透孔には、保
持板１６ｂに止着されて前方へ水平状に延びる弾性変形
可能な回り止め板３２が係合されていて、押付は板３０
の回動を規制している。

さらに、エアシリンダ２２の後端面には、３個のはね孔
３３が、隣接するボルト２１間に逆走三角形の頂点位置
を占めるように配列されて穿設されており、このばね孔
３３内には、エアシリンダ２２を保持板１６ｂから離間
させる方向に付勢する圧縮コイルばね３４が介装されて
いる。

すなわち、ボルト２１と圧縮コイルばね３４とは同一円
周上に等間隔で交互に配設されている。

そして、この円周の中心部には、互に対向するエアシリ
ンダ２２の後端面と保持板１６ｂの前面とに円錐状の凹
孔３５および３６が設けられており、これらの凹孔３５
，３６にはその径よりもやＳ小径の球体としての鋼球３
７が係入されている。

以上のように構成されたロボットハンドの動作を第３図
ないし第６図ならびに第７図の動作説明図に基いて説明
する。

爪１４でワーク１３を把持したロボットハンド本体１２
は、ロボットアーム１１とともに移動し、第７図ａに示
すように、ワーク１３前端面の少なくとも一部がチャッ
ク１８のチャック面１８ａに当接する位置に達する。

なお、エアシリンダ２２を保持する保持板１６ｂは、長
孔１６ｃによって前後調節自在となっているので、あら
かじめワーク１３の長さに合わせてこれを調節し、押付
は板３０を第６図に実線と鎖線とで示す間の任意の位置
に移動されている。

こうして、ワーク１３がチャック面１８ａに当接した状
態では、エアシリンダ２２のピストンロッド２４はリタ
ンスプリング２３に弾発されて収縮しており、押付は部
材２５の軸芯は、本締コイルばね３１の作用でピストン
ロッド２４の軸芯と平行状態を保っている。

また、エアシリンダ２２は３個の東線コイルばね３４に
弾発されて保持板１６ｂとのすき間が拡がっており、テ
ーパごま２０のテーパ部は保持板１６ｂのテーパ１９と
しつくり嵌合している。

したがって、シリンダ２２は、テーパごま２０に挿通さ
れたポル１へ２１で保持されて、首振り不可能状態とな
っている。

そこで、図示しないポートからエアシリンダ２２内へエ
アを送り込むと同時に爪１４を開くと、ピストンロッド
２４がリタンスプリング２３の弾発力に抗して伸長し、
押付は板３０がわずかに前進してワーク１３を押付ける
。

そして押付は板３０が固定状態となるので、エアシリン
ダ２２のシリンダ部が押戻され、匡縮コイルばね３４が
匡縮されてエアシリンダ２２と保持板１６ｂとのすき間
が狭められると同時に、テーパごま２０が保持板１６ｂ
のテーパ孔から抜は出る。

また、第６図に示すように凹孔３５，３６の下男へ落ち
込んでいた鋼球３７は凹孔３５，３６の中心部へ押上げ
られる。

このようにテーパごま２０、ボルト２１と保持板１６ｂ
のテーパ孔との間に遊隙ができることにより、エアシリ
ンダ２２は鋼球３７を中心にして首振り可能となる。

したがって、第７図ａに示すようにワーク１３とチャッ
ク１８ａの間に偏角δが発生した場合、シリンダ２２を
鋼球３７中心に首振りさせ、かつ押付は部材２５をピス
トンロッド２４に対して球面軸受２６で首振りさせるこ
とにより、第１図すに示すように、ニアシリンダ２２全
体があたかも両端を自在接手で保持されたように傾斜し
、ワーク１３と押付は板３０との間に滑りを生じること
なくしてワーク１３とチャック１８との偏角δが吸収さ
れる。

そして、この状態でチャック１８を閉じると偏心ｅも吸
収され、図Ｃに示すようにワーク１３はチャック１８に
完全にチャッキングされる。

なお、押付は部材２５は、プレート２９と回り止め板３
２との係合によって回動を規制されているが、回り止め
板３２を弾性変形可能な部材で形成することにより、押
付は部材２５の首振り運動を妨げることがない。

なお、本実施例は本発明をロボットハンドに実施した例
を示したが、ワークをチャックに把持させる装置であれ
ばいかなる装置にも実施することができる。

また、本実施例ではチャック１８を上下に設けた例を示
したが、その配列方向を限定するものでない。

以上の説明により明らかなように、本発明によれは、チ
ャック面と対向するワーク押付は部材をピストンロッド
の作用端に首振り自在に装着した直動型流体シリンダを
、装置本体側の保持板に挿通した複数個のテーパ付き保
持棒体で支持させ、押付は部材によるワーク押匡時に、
保持棒体のテーパ部と保持板のテーパ孔との係合を外し
て流体シリンダが保持板、シリンダ間に設けた球体中心
に首振り可能となるように構成することにより、押付は
部材とワークとの滑りを発生させることなくシリンダの
首振りによってワークの傾斜を規制することができるの
で、ワークの寸法の大小にかかわらずチャックとの偏角
、偏心を完全に吸収してこれを正しくチャックに把持さ
せることができ、高精度の加工を確保することができる
。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来におけるチャックにおけるワーク把持動作
の説明図、第２図は同じくワーク、押付は板間の滑りと
ワーク寸法との関係の説明図、第３図ないし第７図は本
発明に係るチャック面へのワーク押付は装置をロボット
ハンドに実施した例を示し、第３図はこれを実施したロ
ボットハンドの概要側面図、第４図は同じく概要正面図
、第５図はワーク押付は装置の背面図、第６図は第５図
のＡＡ断面図、第７図は動作説明図である。 １２・・・・・・ロボットハンド本体、１５・・・・・
・ワーク押付は装置、１６・・・・・・ブラケット、１
６ｂ・・・・・・保持板、１８・・・・・・チャック、
１８ａ・・・・・・チャック面、１９・・・・・・テー
パ孔、２０・・・・・・テーパごま、２１・・・・・・
ボルト、２２・・・・・・流体シリンダ、２４・・・・
・・ピストンロッド、２５・・・・・・押付は部材、２
６・・・・・・球面軸受、３０・・・・・・押付は板、
３４・・・・・・上編コイルばね、３５．３６・・・・
・・凹孔、３７・・・・・・鋼球。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 装置本体側に支持されチャック面と対向する保持板
   を備えたブラケットと、前記チャック面から遠ざかるに
   したがって大径となるテーパ部を前記保持板のテーパ孔
   と嵌合させて挿通された複数個の保持棒体と、チャック
   面に対して進退するピストンロッドを備え前記保持棒体
   に支持された直動型流体シリンダと、前記ピストンロッ
   ドの作用端に首振り自在に装着されたワーク押付は部材
   と、前記流体シリンダとブラケットとの間に介装され流
   体シリンダをブラケットから離間させる方向に付勢する
   ばね部材と、前記複数個の保持棒体に囲まれ前記保持板
   と流体シリンダ後端面との間にその凹孔と係合して介装
   された球体とを設けたことを特徴とするチャック面への
   ワーク押付は装置。