JPWO2015145577A1 - Hydraulic clamping device with rotation function - Google Patents

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Abstract

逆止弁による影響を抑えた回転機能付き油圧クランプ装置(42)であり、作動油によって作動するアクチュエータ(54)と、アクチュエータ(54)に連動して作動する複数のチャック爪(51)と、アクチュエータ(54)およびチャック爪(51)を備える装置本体(50)を回転可能に取り付けるための回転支持部(56)と、アクチュエータ(54)を作動させる作動油の流路上にあり、回転する装置本体(50)の回転軸線(510)上に配置された逆止弁(70)とを有するものである。A hydraulic clamping device (42) with a rotation function that suppresses the influence of a check valve, an actuator (54) that is operated by hydraulic oil, and a plurality of chuck claws (51) that are operated in conjunction with the actuator (54), A rotation support unit (56) for rotatably mounting an apparatus main body (50) including an actuator (54) and a chuck claw (51), and a rotating apparatus on a hydraulic oil flow path for operating the actuator (54) And a check valve (70) disposed on the rotation axis (510) of the main body (50).

Description

本発明は、逆止弁を備えた回転機能付き油圧クランプ装置に関する。   The present invention relates to a hydraulic clamping device with a rotation function provided with a check valve.

複数の自動加工機を介してワークの加工が行われる場合、各自動加工機との間でワークを受け渡しする自動搬送用ロボットが使用される。そうした自動搬送用ロボットは、ワークを把持するために複数のチャック爪を開閉させるクランプ装置が構成されている。本出願人が提案した下記特許文献1の搬送装置にもそうしたクランプ装置が開示されている。   When a workpiece is processed through a plurality of automatic processing machines, an automatic transfer robot that delivers the workpiece to and from each automatic processing machine is used. Such an automatic transfer robot includes a clamp device that opens and closes a plurality of chuck claws to hold a workpiece. Such a clamping device is also disclosed in the conveyance device disclosed in Patent Document 1 proposed by the present applicant.

実開昭64−46146号公報Japanese Utility Model Publication No. 64-46146

前記従来例の回転機能付き油圧クランプ装置にはピニオンラックが使用され、チャック爪を作動油の油圧によって作動させるものである。そして、作動油による油圧供給が途切れてしまった場合でも把持したワークを落とさないように、クランプ状態を維持するための逆止弁が設けられている。こうした回転機能付き油圧クランプ装置は、従来から駆動制御について、回転速度を上げつつも素早く正しい角度で停止させる要求があった。また、回転機能付き油圧クランプ装置は、逆止弁がスペースを取ってしまい、装置本体が大きくなってしまう傾向にあった。   A pinion rack is used in the conventional hydraulic clamping device with a rotation function, and the chuck pawl is operated by hydraulic pressure of hydraulic oil. A check valve for maintaining the clamped state is provided so that the gripped workpiece is not dropped even when the hydraulic pressure supply by the hydraulic oil is interrupted. Conventionally, such a hydraulic clamping device with a rotation function has been required to stop at a correct angle quickly while increasing the rotation speed for drive control. Further, the hydraulic clamping device with a rotation function has a tendency that the check valve takes up space and the device main body becomes large.

そこで、本発明は、かかる課題を解決すべく、逆止弁による影響を抑えた回転機能付き油圧クランプ装置を提供することを目的とする。   Therefore, an object of the present invention is to provide a hydraulic clamping device with a rotation function that suppresses the influence of a check valve in order to solve such a problem.

本発明の一態様における回転機構付き油圧クランプ装置は、作動油によって作動するアクチュエータと、前記アクチュエータに連動して作動する複数のチャック爪と、前記アクチュエータおよびチャック爪を備える装置本体を回転可能に取り付けるための回転支持部と、前記アクチュエータを作動させる作動油の流路上にあり、回転する前記装置本体の回転軸線上に配置された逆止弁とを有するものである。   A hydraulic clamp device with a rotation mechanism according to an aspect of the present invention rotatably attaches an actuator that operates with hydraulic oil, a plurality of chuck claws that operate in conjunction with the actuator, and an apparatus main body that includes the actuator and the chuck claws. And a check valve disposed on the rotation axis of the rotating device main body and on the flow path of the hydraulic oil for operating the actuator.

本発明によれば、逆止弁が装置本体の回転軸上に配置されているため、装置本体が回転しているときの逆止弁の重心位置が回転軸に近く、逆止弁によって発生する遠心力を小さく抑えることができる。そのため、装置本体の回転を停止させる際に生じる慣性力を抑えることができるので、素早く正しい角度で停止させることが可能になる。   According to the present invention, since the check valve is disposed on the rotating shaft of the apparatus main body, the center of gravity of the check valve when the apparatus main body is rotating is close to the rotating shaft and is generated by the check valve. Centrifugal force can be kept small. Therefore, the inertial force generated when the rotation of the apparatus main body is stopped can be suppressed, so that the apparatus can be quickly stopped at the correct angle.

複数の工作機械からなる加工機械ラインを示した斜視図である。It is the perspective view which showed the processing machine line which consists of a some machine tool. 工作機械の内部構造である加工モジュールを示した斜視図である。It is the perspective view which showed the processing module which is an internal structure of a machine tool. オートローダーを示した斜視図である。It is the perspective view which showed the autoloader. 回転機能付き油圧クランプ装置であるロボットハンドを示した一部断面図である。It is a partial sectional view showing a robot hand which is a hydraulic clamp device with a rotation function. 図4の上方から見た状態のロボットハンドを示した図である。It is the figure which showed the robot hand of the state seen from the upper direction of FIG. ロボットハンドの回転支持部を拡大して示した断面図である。It is sectional drawing which expanded and showed the rotation support part of the robot hand.

次に、本発明について一実施形態を図面を参照しながら以下に説明する。回転機能付き油圧クランプ装置は、前述したように自動搬送用ロボットなどに使用される。本実施形態では、複数の工作機械を備えた加工機械ラインのオートローダー(自動搬送用ロボット)に組み込まれたものを例に挙げて説明する。   Next, an embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. The hydraulic clamping device with a rotation function is used for an automatic transfer robot or the like as described above. In the present embodiment, a description will be given by taking as an example one incorporated in an autoloader (automatic transfer robot) of a processing machine line including a plurality of machine tools.

先ず図1は、複数の工作機械からなる加工機械ラインを示した斜視図である。この加工機械ライン1は、ベース2上に4台の工作機械10(10A,10B,10C,10D)が搭載されている。4台の工作機械10は、いずれも同じ型のNC旋盤であり、内部構造および全体の形状や寸法が同じものである。そして、各々の工作機械10に対してワークの受け渡しを行うオートローダーが設けられている。ここで「加工機械ライン」とは、一定の関係をもった複数の工作機械がオートローダーによってワークの受け渡しが行われる工作機械群をいう。   First, FIG. 1 is a perspective view showing a processing machine line including a plurality of machine tools. In this processing machine line 1, four machine tools 10 (10A, 10B, 10C, 10D) are mounted on a base 2. The four machine tools 10 are all NC lathes of the same type, and have the same internal structure and overall shape and dimensions. In addition, an autoloader for delivering a workpiece to each machine tool 10 is provided. Here, the “machining machine line” refers to a group of machine tools in which a plurality of machine tools having a certain relationship transfer workpieces by an autoloader.

工作機械10は、全体が外装カバー3によって覆われており、内部に加工モジュールが設けられている。図2は、工作機械10の内部構造である加工モジュール20を示した斜視図である。工作機械10は、エンドミルやドリルなどの回転工具、或いはバイトなどの切削工具を保持したタレットを備えるタレット旋盤である。そこで、加工モジュール20には工作物(ワーク)を把持するチャック11を備えた主軸台12や、工具が取り付けられたタレット装置13、そのタレット装置13をZ軸やX軸に沿って移動させるZ軸駆動装置やX軸駆動装置、駆動部を制御するための制御装置15などが設けられている。   The machine tool 10 is entirely covered with the exterior cover 3, and a machining module is provided inside. FIG. 2 is a perspective view showing a processing module 20 that is an internal structure of the machine tool 10. The machine tool 10 is a turret lathe provided with a turret holding a rotary tool such as an end mill or a drill or a cutting tool such as a cutting tool. Therefore, the machining module 20 includes a headstock 12 having a chuck 11 for gripping a workpiece (workpiece), a turret device 13 to which a tool is attached, and a Z that moves the turret device 13 along the Z axis or the X axis. A shaft drive device, an X-axis drive device, a control device 15 for controlling the drive unit, and the like are provided.

ここで、Z軸は、把持したワークを回転させる主軸台12の回転軸(主軸)と平行な水平軸である。X軸は、Z軸に対して直交し、タレット装置13の工具をZ軸に対して進退させる移動軸であり、垂直方向である。X軸方向は、図1に示す工作機械10及び加工機械ライン1ともに上下方向である。   Here, the Z-axis is a horizontal axis parallel to the rotation axis (main axis) of the headstock 12 that rotates the gripped workpiece. The X axis is perpendicular to the Z axis, and is a movement axis that moves the tool of the turret device 13 forward and backward with respect to the Z axis, and is a vertical direction. The X-axis direction is the vertical direction for both the machine tool 10 and the processing machine line 1 shown in FIG.

主軸台12には、回転自在に支持された主軸にチャック11が設けられ、そのチャック11が主軸用サーボモータ18によって回転が与えられるよう構成されている。タレット装置13は、Z軸スライド22に搭載され、更にそのZ軸スライド22がX軸スライド26に搭載されている。Z軸用サーボモータ23の回転運動がボールナットの直線運動に変換され、Z軸スライド22がZ軸と平行な方向に移動するよう構成されている。コラム25にはX軸スライド26が摺動自在に取り付けられ、X軸用サーボモータ28の回転運動がボールナットの直線運動に変換され、X軸スライド26が昇降するように構成されている。   The headstock 12 is configured such that a chuck 11 is provided on a main shaft rotatably supported, and the chuck 11 is rotated by a main shaft servomotor 18. The turret device 13 is mounted on a Z-axis slide 22, and the Z-axis slide 22 is further mounted on an X-axis slide 26. The rotary motion of the Z-axis servomotor 23 is converted into the linear motion of the ball nut, and the Z-axis slide 22 is configured to move in a direction parallel to the Z-axis. An X-axis slide 26 is slidably attached to the column 25, and the rotational movement of the X-axis servomotor 28 is converted into the linear movement of the ball nut, so that the X-axis slide 26 moves up and down.

続いて、図3はオートローダー30を示した斜視図である。このオートローダー30は、加工機械ライン1の前方側に配置され、4台ある工作機械10A〜10Dの間を移動範囲として構成されている。図3は、その2台分の範囲を示した図である。オートローダー30は、ワークを反転させる反転装置45、反転装置45や工作機械などの間でワークの受渡しを行うための受渡し装置40、そしてその反転装置45や受渡し装置40を搭載して複数の工作機械10の間を行き来する走行装置35を備えている。その走行装置35は、工作機械10を搭載しているベース2の前面部に支持板31が固定され、その支持板31に工作機械10Aから10Dの方向であるY軸方向に延びたラック32や2本のレール33が固定されている。走行台34にはレール33を掴んだ状態で摺動する走行スライドが設けられ、ラック32に噛合したピニオン36とそのピニオン36に回転を与える走行用モータ37が設けられている。   3 is a perspective view showing the autoloader 30. FIG. The autoloader 30 is arranged on the front side of the processing machine line 1 and is configured as a moving range between the four machine tools 10A to 10D. FIG. 3 is a diagram showing the range of the two vehicles. The autoloader 30 includes a reversing device 45 for reversing a workpiece, a delivery device 40 for delivering a workpiece between the reversing device 45 and a machine tool, and the reversing device 45 and the delivery device 40. A traveling device 35 that moves between the machines 10 is provided. In the traveling device 35, a support plate 31 is fixed to the front surface portion of the base 2 on which the machine tool 10 is mounted, and the rack 32 extending in the Y-axis direction that is the direction from the machine tool 10A to 10D is supported on the support plate 31. Two rails 33 are fixed. A traveling slide that slides while gripping the rail 33 is provided on the traveling table 34, and a pinion 36 that meshes with the rack 32 and a traveling motor 37 that rotates the pinion 36 are provided.

また、走行台34には旋回用モータ39が固定され、旋回テーブル38が水平面上を180°旋回するよう構成されている。そして、その旋回テーブル38上に受渡し装置40や反転装置45が搭載されている。受渡し装置40は、ロボットアーム41の先端部にロボットハンド42を備えたものである。ロボットアーム41は、旋回テーブル38に所定の間隔で配置された一対の支持プレート411が垂直方向に起立し、その上端部に上腕部412が第1関節機構413を介して連結され、更にその上腕部412には前腕部415が第2関節機構416を介して連結されている。そのため、第1関節機構413および第2関節機構416の駆動により、起立した折りたたみ状態と、図示する伸び状態との状態変化が可能な構成となっている。そして、ロボットハンド42には、複数のチャックを作動させるクランプ機構を有し、ワークの把持及び解放が可能な構成となっている。   Further, a turning motor 39 is fixed to the traveling base 34, and a turning table 38 is configured to turn 180 ° on a horizontal plane. A delivery device 40 and a reversing device 45 are mounted on the turning table 38. The delivery device 40 is provided with a robot hand 42 at the tip of a robot arm 41. In the robot arm 41, a pair of support plates 411 arranged on the turning table 38 at a predetermined interval rises in the vertical direction, and an upper arm portion 412 is connected to an upper end portion of the robot arm 41 via a first joint mechanism 413. A forearm portion 415 is connected to the portion 412 via a second joint mechanism 416. For this reason, the first joint mechanism 413 and the second joint mechanism 416 are driven to change the state between the standing folded state and the stretched state shown in the drawing. The robot hand 42 has a clamp mechanism that operates a plurality of chucks, and is configured to be able to grip and release a workpiece.

こうした受渡し装置40は、工作機械10のチャック11との間でワークの受渡しを行う他に、旋回テーブル38に搭載された反転装置45との間でもワークの受渡しが可能である。その反転装置45は、Z軸方向に見た場合に所定の間隔で配置された一対の支持プレート411の間に配置されている。そのため、反転装置45とのワークの受渡しは、受渡し装置40の股下を通すようにして行われる。その反転装置45は、1対の把持爪451が開閉するようにしたシリンダ452と、その把持機構を水平面上で180°回転させる回転アクチュエータ453によって構成されている。   Such a delivery device 40 can deliver workpieces to and from the reversing device 45 mounted on the turning table 38 in addition to delivering workpieces to and from the chuck 11 of the machine tool 10. The reversing device 45 is disposed between a pair of support plates 411 disposed at a predetermined interval when viewed in the Z-axis direction. Therefore, the workpiece is transferred to and from the reversing device 45 so as to pass through the crotch of the transferring device 40. The reversing device 45 includes a cylinder 452 in which a pair of gripping claws 451 are opened and closed, and a rotary actuator 453 that rotates the gripping mechanism 180 ° on a horizontal plane.

次に、図4は、回転機能付き油圧クランプ装置であるロボットハンドを示した一部断面図である。そして、図5は、図4の上方から見た状態のロボットハンドを示した図である。ロボットハンド42は、図4に示された第1クランプ面とその裏側になる第2クランプ面との両面にワークを把持する把持部が構成されている。その把持部は、ワークを掴むための3本のチャック爪によって構成され、第1クランプ面には第1クランプ機構501が構成され、第2クランプ面には第2クランプ機構502が構成されている。   Next, FIG. 4 is a partial cross-sectional view showing a robot hand which is a hydraulic clamping device with a rotation function. FIG. 5 is a view showing the robot hand as seen from above in FIG. The robot hand 42 is configured with a gripping portion for gripping a workpiece on both surfaces of the first clamp surface and the second clamp surface on the back side shown in FIG. The gripping portion is composed of three chuck claws for gripping a workpiece, the first clamp surface is configured with a first clamp mechanism 501, and the second clamp surface is configured with a second clamp mechanism 502. .

第1クランプ機構501と第2クランプ機構502は同じように構成されている。共に3本のチャック爪51が点Pを中心にした円周上に120°の等間隔で配置されている。装置本体50にはチャックスライド52が摺動可能に取り付けられ、そのチャックスライド52にチャック爪51が固定されている。チャック爪51は、点Pを中心とした円の径方向に往復直線運動するように構成され、3本のチャック爪51が同時に作動することによってワークの把持及び解放が可能になっている。   The first clamp mechanism 501 and the second clamp mechanism 502 are configured in the same manner. In each case, three chuck claws 51 are arranged on the circumference centered at the point P at equal intervals of 120 °. A chuck slide 52 is slidably attached to the apparatus main body 50, and a chuck claw 51 is fixed to the chuck slide 52. The chuck claw 51 is configured to reciprocate linearly in the radial direction of a circle around the point P, and the workpiece can be gripped and released by operating the three chuck claws 51 simultaneously.

第1クランプ機構501及び第2クランプ機構502は、装置本体50内にクランプ用ギヤ53とラックピストン54が設けられている。クランプの中心となる点Pがクランプ用ギヤ53の回転軸となる。そして、そのクランプ用ギヤ53にラックピストン54が噛み合い、ラックピストン54の軸方向に沿った直線運動により、クランプ用ギヤ53に所定方向の回転が与えられる。   The first clamp mechanism 501 and the second clamp mechanism 502 are provided with a clamping gear 53 and a rack piston 54 in the apparatus main body 50. The point P that is the center of the clamp is the rotational axis of the clamp gear 53. Then, the rack piston 54 meshes with the clamping gear 53, and the clamping gear 53 is rotated in a predetermined direction by linear movement along the axial direction of the rack piston 54.

クランプ用ギヤ53には、3本のチャック爪51に対応した3つの案内溝531が形成され、そこにチャックスライド52から突き出したスライド突起521が入り込んでいる。案内溝531は径方向に対して傾斜した湾曲形状をしたものである。そして、チャックスライド52は円周方向の移動が制限されている。従って、クランプ用ギヤ53が回転して案内溝531の位置が径方向に変化することにより、その案内溝531に拘束されたスライド突起521を介してチャックスライド52及びチャック爪51が径方向に移動することとなる。3つの案内溝531の形状、大きさ、配置が揃っているため、3本のチャック爪51の動きは一致し、この作動によりワークの把持や解放が行われる。   In the clamping gear 53, three guide grooves 531 corresponding to the three chuck claws 51 are formed, and slide protrusions 521 protruding from the chuck slide 52 are inserted therein. The guide groove 531 has a curved shape inclined with respect to the radial direction. The chuck slide 52 is restricted from moving in the circumferential direction. Accordingly, when the clamping gear 53 rotates and the position of the guide groove 531 changes in the radial direction, the chuck slide 52 and the chuck pawl 51 move in the radial direction via the slide protrusion 521 constrained by the guide groove 531. Will be. Since the shape, size, and arrangement of the three guide grooves 531 are the same, the movements of the three chuck claws 51 coincide with each other, and the workpiece is gripped and released by this operation.

ところで、装置本体50は、ロボットアーム41に対して回転可能に取り付けられている。ワークの受け渡しの際に、第1クランプ機構501の第1クランプ面や第2クランプ機構502の第2クランプ面を、相手側のチャック面に合わせて角度調整する必要があるからである。そして、このとき装置本体50の回転スピードを上げることが望まれている。工作機械などでの加工機では加工完了までのサイクルタイム短縮の要求があり、オートローダーについても各駆動機構の作動スピードを速くする必要があるからである。   By the way, the apparatus main body 50 is rotatably attached to the robot arm 41. This is because it is necessary to adjust the angle of the first clamp surface of the first clamp mechanism 501 and the second clamp surface of the second clamp mechanism 502 in accordance with the mating chuck surface when transferring the workpiece. At this time, it is desired to increase the rotation speed of the apparatus main body 50. This is because a processing machine such as a machine tool is required to shorten the cycle time until the processing is completed, and it is necessary to increase the operating speed of each drive mechanism for the autoloader.

しかし、回転速度を上げれば遠心力が大きくなり、停止時の慣性力が大きくなってしまうため正確な停止制御が困難になる。また、回転速度を優先させるのであれば、ロボットハンド用モータの負荷が大きくなるためモータ自体を大きくしなければならず、ロボットアーム41の小型化が困難になる。そこで本願発明者は、ロボットハンド42の構造を再検討し、回転による慣性力の低減を図った新たな構造のロボットハンド42、すなわち回転機構付き油圧クランプ装置を提案する。本実施形態のロボットハンド42は油圧によるラックピストン54が使用され、その油圧回路上に逆止弁が組み込まれている。本願発明者は、この逆止弁などについて検討を加えた。   However, if the rotational speed is increased, the centrifugal force increases, and the inertial force at the time of stop increases, so that accurate stop control becomes difficult. Further, if priority is given to the rotation speed, the load on the motor for the robot hand increases, so the motor itself must be enlarged, and it is difficult to reduce the size of the robot arm 41. Therefore, the inventor of the present application reviews the structure of the robot hand 42 and proposes a robot hand 42 having a new structure in which the inertial force due to rotation is reduced, that is, a hydraulic clamping device with a rotation mechanism. The robot hand 42 of this embodiment uses a rack piston 54 by hydraulic pressure, and a check valve is incorporated on the hydraulic circuit. The inventor of the present application has examined the check valve and the like.

ロボットハンド42は、回転支持部56が装置本体50の左右両側に形成され、前腕部415に回転支持されている。左右両側の回転支持部56の回転軸線510は同一直線上にあり、その回転軸線510上にクランプ用ギヤ53の回転中心Pが位置している。また、ラックピストン54は、ストローク方向が回転軸線510に対して直交しており、そのストローク領域の中央が回転軸線510上に位置している。そして、立方体形状の装置本体50は回転軸線510を基準に対称的な形状をしている。   In the robot hand 42, rotation support portions 56 are formed on the left and right sides of the apparatus main body 50, and are supported by the forearm portion 415. The rotation axes 510 of the left and right rotation support portions 56 are on the same straight line, and the rotation center P of the clamping gear 53 is located on the rotation axis 510. The rack piston 54 has a stroke direction orthogonal to the rotation axis 510, and the center of the stroke area is located on the rotation axis 510. The cubic device body 50 has a symmetrical shape with respect to the rotation axis 510.

回転支持部56は、前腕部415に筒状の軸本体58が固定され、その内部には軸受を介して軸部材59が回転可能な状態で挿入されている。そして、軸部材59は、そのフランジ部が装置本体50にネジ止めして固定されている。更に、図面右側の軸部材59は、軸本体58を突き抜けた部分にプーリ61が固定されている。一方、ロボットアーム41にはロボットハンド用モータが取り付けられており、プーリ61との間にベルト62が掛け渡されている。従って、ロボットハンド用モータの駆動制御により、ロボットハンド42の角度調整が行われる。   In the rotation support portion 56, a cylindrical shaft main body 58 is fixed to the forearm portion 415, and a shaft member 59 is inserted in a rotatable state through a bearing. The flange portion of the shaft member 59 is fixed to the apparatus main body 50 with screws. Further, the shaft member 59 on the right side of the drawing has a pulley 61 fixed to a portion that penetrates the shaft main body 58. On the other hand, a robot hand motor is attached to the robot arm 41, and a belt 62 is stretched between the pulley 61. Therefore, the angle of the robot hand 42 is adjusted by driving control of the robot hand motor.

次に、装置本体50内にはシリンダボア65が装填され、そのシリンダボア65内を摺動するようにラックピストン54が挿入されている。ラックピストン54は両端にピストン部541,542を有しており、シリンダボア65内にはピストン部541,542の移動によって容積が変化する加圧室651,652が形成されている。ここでは、加圧室651に供給される作動油によってチャック爪51がクランプ作動し、反対の加圧室652に供給される作動油によってチャック爪51がアンクランプ作動するようになっている。各々の加圧室651,652は、ピストン部541,542に設けられたOリングによってシールされ、気密な状態が保たれている。   Next, a cylinder bore 65 is loaded into the apparatus main body 50, and a rack piston 54 is inserted so as to slide in the cylinder bore 65. The rack piston 54 has piston portions 541 and 542 at both ends, and pressurizing chambers 651 and 652 whose volumes are changed by the movement of the piston portions 541 and 542 are formed in the cylinder bore 65. Here, the chuck pawl 51 is clamped by the hydraulic oil supplied to the pressurizing chamber 651, and the chuck pawl 51 is unclamped by the hydraulic oil supplied to the opposite pressurizing chamber 652. The pressurizing chambers 651 and 652 are sealed by O-rings provided in the piston portions 541 and 542, and are kept airtight.

筒形状のシリンダボア65は、ピストン部541,542の可動範囲に重ならない中央部分が切り欠かれ、その切り欠き部分からクランプ用ギヤ53の一部が入り込んでいる。一方、円柱形状のラックピストン54は、両端のピストン部541,542を除く中央部分にラックギヤ部543が形成されている。そして、そのラックギヤ部543にクランプ用ギヤ53が噛み合っている。従って、ラックピストン54がシリンダボア65内を直線方向に移動することによりクランプ用ギヤ53に回転が与えられ、その回転によってチャックスライド52及びチャック爪51に直線運動が与えられる。   The cylindrical cylinder bore 65 is cut out at a central portion that does not overlap the movable range of the piston portions 541 and 542, and a part of the clamping gear 53 enters from the cutout portion. On the other hand, the rack-shaped rack piston 54 has a rack gear portion 543 formed at the center portion excluding the piston portions 541 and 542 at both ends. Then, the clamping gear 53 is engaged with the rack gear portion 543. Accordingly, when the rack piston 54 moves in the linear direction in the cylinder bore 65, rotation is given to the clamping gear 53, and linear movement is given to the chuck slide 52 and the chuck pawl 51 by the rotation.

ところで、ラックピストン54は、回転支持部56に近い装置本体50の端部に形成され、その回転支持部56を介して油圧回路がつながっている。図示するように、装置本体50の第1クランプ面(第2クランプ面も同じ)は正方形に近い矩形形状であり、そのほぼ中央付近にクランプ用ギヤ53の回転中心Pがあり、図面右側の回転支持部56側にラックピストン54が配置されている。   By the way, the rack piston 54 is formed at the end of the apparatus main body 50 close to the rotation support portion 56, and a hydraulic circuit is connected via the rotation support portion 56. As shown in the figure, the first clamp surface (the same as the second clamp surface) of the apparatus main body 50 is a rectangular shape close to a square, and there is a rotation center P of the clamping gear 53 near the center, and the rotation on the right side of the drawing. A rack piston 54 is disposed on the support portion 56 side.

一方、装置本体50を180°回転させて図面裏側(第2クランプ面側)の第2クランプ機構502を見た場合、クランプ用ギヤ53は、その中心が第1クランプ機構501のクランプ用ギヤ53と同軸に設けられている。そして、第2クランプ機構502のラックピストン54は、図面左側の回転支持部56側にあってその回転支持部56を介して油圧回路がつながっている。つまり、第1クランプ機構501及び第2クランプ機構502は、共に回転軸線510を挟んでほぼ対称的に構成されている。また、第1及び第2クランプ機構501,502を合わせて見れば、クランプ用ギヤ53の中心を通る直交線520を基準として図面左右の構成がほぼ対称的である。   On the other hand, when the apparatus main body 50 is rotated 180 ° and the second clamp mechanism 502 on the back side of the drawing (second clamp surface side) is viewed, the clamp gear 53 is centered on the clamp gear 53 of the first clamp mechanism 501. And coaxial. The rack piston 54 of the second clamp mechanism 502 is on the rotation support portion 56 side on the left side of the drawing, and a hydraulic circuit is connected via the rotation support portion 56. That is, both the first clamp mechanism 501 and the second clamp mechanism 502 are configured substantially symmetrically with the rotation axis 510 interposed therebetween. Further, when the first and second clamp mechanisms 501 and 502 are viewed together, the configurations on the left and right sides of the drawing are substantially symmetrical with respect to an orthogonal line 520 passing through the center of the clamp gear 53.

次に、油圧回路について説明する。ここで図6は、ロボットハンド42の回転支持部56を拡大して示した断面図である。回転支持部56には図5に示すようにクランプ側継手65とアンクランプ側継手66が取り付けられ、油圧ポンプやタンク側との間でパイプが接続されている。そして、そのクランプ側継手65やアンクランプ側継手66は、軸本体58内部のクランプ側流路581やアンクランプ側流路582とつながっている。なお、クランプ側流路581とアンクランプ側流路582は、図面上では重なっているが別流路である。   Next, the hydraulic circuit will be described. Here, FIG. 6 is an enlarged sectional view showing the rotation support portion 56 of the robot hand 42. As shown in FIG. 5, a clamp side joint 65 and an unclamp side joint 66 are attached to the rotation support part 56, and a pipe is connected between the hydraulic pump and the tank side. The clamp side joint 65 and the unclamp side joint 66 are connected to the clamp side flow path 581 and the unclamp side flow path 582 in the shaft main body 58. The clamp-side channel 581 and the unclamp-side channel 582 are separate channels although they overlap in the drawing.

軸本体58と軸部材59との間には回転部分を作動油が流れるようにスイベルジョイントが構成されている。すなわち、軸本体58には、内壁側にクランプ側環状溝67とアンクランプ側環状溝68とが形成され、軸部材59に形成された以下に説明するクランプ側流路やアンクランプ側流路の開口部が環状溝67,68の位置に設けられている。そして、クランプ側環状溝67及びアンクランプ側環状溝68は、両方を軸方向に挟むようにして配置された2か所のOリングによりシールされている。   A swivel joint is configured between the shaft body 58 and the shaft member 59 so that hydraulic oil flows through the rotating portion. That is, the shaft main body 58 is formed with a clamp-side annular groove 67 and an unclamp-side annular groove 68 on the inner wall side, and a clamp-side flow path and an unclamp-side flow path described below formed in the shaft member 59. An opening is provided at the position of the annular grooves 67 and 68. The clamp-side annular groove 67 and the unclamp-side annular groove 68 are sealed by two O-rings arranged so as to sandwich both of them in the axial direction.

軸部材59に形成されたクランプ側流路には逆止弁70が設けられている。この逆止弁70は、何らかの原因でクランプ側流路の上流側で作動油が抜けてしまっても、クランプ側の加圧室651内の油圧解放を阻止し、チャック爪51によるワークのクランプ状態を維持するためのものである。本実施形態では特に、そうした逆止弁70が軸部材59の内部に設けられている。軸部材59は、装置本体50側に開口した組付け穴が形成され、そこに逆止弁70が組み込まれている。断面が円形の組付け穴は、その中心が軸部材59の軸心(回転支持部56の回転軸線510)に重なっている。   A check valve 70 is provided in the clamp-side flow path formed in the shaft member 59. This check valve 70 prevents the hydraulic pressure in the pressurizing chamber 651 on the clamp side from being released even if the hydraulic oil is released upstream of the clamp-side flow path for some reason, and the workpiece is clamped by the chuck pawl 51. It is for maintaining. Particularly in the present embodiment, such a check valve 70 is provided inside the shaft member 59. The shaft member 59 is formed with an assembly hole opened on the apparatus main body 50 side, and a check valve 70 is incorporated therein. The center of the assembly hole having a circular cross section overlaps the axis of the shaft member 59 (the rotation axis 510 of the rotation support portion 56).

逆止弁70は、円筒形状の弁本体71が軸部材59内に挿入され、その弁本体71は組付け穴の開口部に嵌め込まれた蓋部材72によって位置決めされている。その弁本体71には第1貫通孔711と第2貫通孔712が形成され、弁本体71の外側には、第1貫通孔711に筒状空間715が、第2貫通孔712には環状溝716が形成されている。これにより、弁本体71を軸部材59の組付け穴内に装着すれば、筒状空間715や環状溝716を介して自ずと第1貫通孔711が軸部材59の第1流路81に連通し、第2貫通孔712が軸部材59の第2流路82に連通することとなる。   In the check valve 70, a cylindrical valve body 71 is inserted into a shaft member 59, and the valve body 71 is positioned by a lid member 72 fitted in the opening of the assembly hole. A first through hole 711 and a second through hole 712 are formed in the valve body 71, a cylindrical space 715 is formed in the first through hole 711, and an annular groove is formed in the second through hole 712. 716 is formed. As a result, when the valve body 71 is mounted in the assembly hole of the shaft member 59, the first through hole 711 naturally communicates with the first flow path 81 of the shaft member 59 via the cylindrical space 715 and the annular groove 716. The second through hole 712 communicates with the second flow path 82 of the shaft member 59.

弁本体71の内側には、第1貫通孔711と第2貫通孔712との間に環状に突き出した弁座718が形成されている。そして、弁本体71内部には第1貫通孔711側にパイロットピストン73が挿入され、第2貫通孔712側に球体の弁体75が挿入されている。弁体75は、蓋部材72との間に配置されたスプリング76によって弁座718側に付勢され、通常時は弁体75が弁座718に押し付けられた閉弁状態となる。ただし、第1貫通孔711側から作動油が供給された場合には、その油圧によってスプリング76が収縮し、弁体75が弁座718から離間して開弁状態になる。こうして第1貫通孔711側から第2貫通孔712側への作動油の流れは許容されるが、その逆の流れが制限されるようになっている。   A valve seat 718 protruding in an annular shape is formed between the first through hole 711 and the second through hole 712 inside the valve body 71. A pilot piston 73 is inserted into the valve body 71 on the first through hole 711 side, and a spherical valve body 75 is inserted into the second through hole 712 side. The valve body 75 is urged toward the valve seat 718 by a spring 76 disposed between the valve body 72 and the valve body 75 is normally pressed against the valve seat 718 in a closed state. However, when hydraulic fluid is supplied from the first through-hole 711 side, the spring 76 contracts due to the hydraulic pressure, and the valve body 75 is separated from the valve seat 718 and is opened. Thus, the flow of hydraulic oil from the first through hole 711 side to the second through hole 712 side is allowed, but the reverse flow is restricted.

しかし、チャック爪51をアンクランプさせる場合には、作動油を排出するため第2貫通孔712側から第1貫通孔711側への作動油の流れを許容する必要がある。そこで、同方向に作動油が流れる際に開弁状態にするためにパイロットピストン73が設けられている。パイロットピストン73は、作動油の油圧を受けて弁本体71内部を摺動するピストン部731と、弁座718の内周径より小さい突起部732が形成されている。その突起部732が弁座718の孔(弁孔)を通って弁体75を押すことにより、弁体75を弁座718から離間させた開弁状態となる(図6示す状態)。ただし、パイロットピストン73がスプリング77によって弁座718から離間する方向に付勢されているため、前述したように、通常時の逆止弁70は弁体75が弁座718に押し当てられた閉弁状態である。   However, when the chuck pawl 51 is unclamped, it is necessary to allow the flow of hydraulic oil from the second through hole 712 side to the first through hole 711 side in order to discharge the hydraulic oil. Therefore, a pilot piston 73 is provided to open the valve when hydraulic oil flows in the same direction. The pilot piston 73 is formed with a piston portion 731 that slides inside the valve body 71 under the hydraulic pressure of the hydraulic oil, and a projection 732 smaller than the inner peripheral diameter of the valve seat 718. The protrusion 732 pushes the valve body 75 through the hole (valve hole) of the valve seat 718, whereby the valve body 75 is separated from the valve seat 718 (the state shown in FIG. 6). However, since the pilot piston 73 is urged away from the valve seat 718 by the spring 77, the check valve 70 in the normal state is closed when the valve body 75 is pressed against the valve seat 718 as described above. It is a valve state.

パイロットピストン73は、ピストン部731のうちスプリング77とは反対側の面がアンクランプ側流路83にあり、アンクランプ側流路83に供給される作動油の圧力を受けて弁座718側に移動するようになっている。そのアンクランプ側流路83は、軸本体58のアンクランプ側環状溝68からラックピストン54への流路のほかに、軸部材59の組付け穴に連通するパイロット流路831が分岐している。以上のようにして、この油圧回路では軸部材59及び装置本体50に形成された流路を通りラックピストン54の加圧室651,652に対し作動油の供給や排出が行われる。   The pilot piston 73 has a surface on the opposite side of the spring 77 in the piston portion 731 in the unclamp side flow path 83, and receives the pressure of hydraulic oil supplied to the unclamp side flow path 83 to the valve seat 718 side. It is supposed to move. In addition to the flow path from the unclamping annular groove 68 of the shaft body 58 to the rack piston 54, the unclamping flow path 83 is branched from a pilot flow path 831 that communicates with the assembly hole of the shaft member 59. . As described above, in this hydraulic circuit, hydraulic oil is supplied to and discharged from the pressurizing chambers 651 and 652 of the rack piston 54 through the flow passages formed in the shaft member 59 and the apparatus main body 50.

ところで、装置本体50には、シリンダボア65内にラックピストン54を装填するため、図4に示すように、取り外し可能なシリンダ蓋85が設けられている。特に、筒形状をしたシリンダボア65によって装置本体50には両側に開口部が形成され、その両側開口部を塞ぐように一対のシリンダ蓋85が設けられている。この一対のシリンダ蓋85も装置本体50の回転軸線510を挟んで対称的な構成になっている。また、シリンダ蓋85に流路が形成されているため、装置本体50に形成された流路は単純な直線流路である。そして、この流路も回転軸線510を挟んで対称的な構成になっている。   By the way, the apparatus main body 50 is provided with a detachable cylinder lid 85 for loading the rack piston 54 into the cylinder bore 65, as shown in FIG. In particular, an opening is formed on both sides of the apparatus main body 50 by a cylindrical cylinder bore 65, and a pair of cylinder lids 85 are provided so as to close the opening on both sides. The pair of cylinder lids 85 are also symmetric with respect to the rotation axis 510 of the apparatus main body 50. Further, since the flow path is formed in the cylinder lid 85, the flow path formed in the apparatus main body 50 is a simple straight flow path. This flow path is also symmetric with respect to the rotation axis 510.

続いて、本実施形態の作用について説明する。加工機械ライン1では、ワークが供給パレットからオートローダー30により取り出され、工作機械10Aから順番に工作機械10Dへと搬送される。オートローダー30は、走行用モータ37の駆動によって回転するピニオン36がラック32を転動してY軸方向に移動する。その際、走行スライドがレール33を掴んで摺動することにより、ロボットアーム41などの姿勢を保ったまま移動する。   Then, the effect | action of this embodiment is demonstrated. In the processing machine line 1, the workpiece is taken out from the supply pallet by the autoloader 30, and is sequentially transferred from the machine tool 10A to the machine tool 10D. In the autoloader 30, the pinion 36 that rotates by driving of the traveling motor 37 rolls on the rack 32 and moves in the Y-axis direction. At this time, the traveling slide grabs and slides on the rail 33 to move while maintaining the posture of the robot arm 41 and the like.

供給パレットからのワークの取り出しや工作機械10とのワークの受渡しではロボットアーム41による伸縮作動が行われる。すなわち、第1関節機構413及び第2関節機構416が関節用モータの回転制御によって上腕部412や前腕部415の角度調整が行われ、図3に示すような伸び状態が形成される。また、関節用モータの逆回転により、起立した上腕部412内に前腕部415が収められるように折りたたまれる。そして、ロボットハンド42によってワークの把持或いは解放が行われ、各部とのワークの受渡しが行われる。   When the workpiece is taken out from the supply pallet or delivered to the machine tool 10, the robot arm 41 is extended and contracted. That is, the first joint mechanism 413 and the second joint mechanism 416 adjust the angles of the upper arm portion 412 and the forearm portion 415 by controlling the rotation of the joint motor, and an extended state as shown in FIG. 3 is formed. Further, the forearm portion 415 is folded so that the forearm portion 415 can be accommodated in the standing upper arm portion 412 by reverse rotation of the joint motor. The robot hand 42 grips or releases the workpiece, and delivers the workpiece to and from each unit.

ワークには表裏両面に対して加工が行われる場合がある。その場合には前工程と後工程との間で加工面を反転させる必要がある。それには、受渡し装置40から反転装置45にワークが受渡され、そこで反転したワークを受渡し装置40が次の工作機械10へと受渡すことによって行われる。特に、同じ走行台34に受渡し装置40と反転装置45とが搭載されているため、工作機械10同士の間を移動する間に反転作業が行われる。   The workpiece may be processed on both the front and back sides. In that case, it is necessary to reverse the processing surface between the pre-process and the post-process. For this purpose, the workpiece is delivered from the delivery device 40 to the reversing device 45, and the delivered workpiece 40 is delivered to the next machine tool 10 by the delivery device 40. In particular, since the delivery device 40 and the reversing device 45 are mounted on the same platform 34, the reversing operation is performed while moving between the machine tools 10.

次に、ワークの受け渡しが行われる場合のロボットハンド42は、ロボットハンド用モータの駆動により装置本体50が回転して、第1クランプ機構501や第2クランプ機構502の角度調整が行われる。すなわち、ロボットハンド用モータの回転はベルト62を介してプーリ61に伝達され、軸部材59を介して装置本体50が回転する。そして、ワークを把持する場合にはクランプ側継手65から作動油が送り込まれる。その作動油は軸本体58のクランプ側流路581からクランプ側環状溝67に流れ、回転する軸部材59の第1流路81へと送られる。更に作動油は弁本体71内を通って第2流路82へと送られる。その際、弁本体71内では、作動油が第1貫通孔711から弁孔を通って第2貫通孔712へと流れ、その油圧によって弁体75がスプリングの付勢力に抗して弁座718から離間し、逆止弁70が開弁状態となっている。   Next, in the robot hand 42 when the workpiece is transferred, the apparatus main body 50 is rotated by driving the robot hand motor, and the angle adjustment of the first clamp mechanism 501 and the second clamp mechanism 502 is performed. In other words, the rotation of the robot hand motor is transmitted to the pulley 61 via the belt 62, and the apparatus main body 50 rotates via the shaft member 59. When gripping the workpiece, hydraulic oil is fed from the clamp side joint 65. The hydraulic fluid flows from the clamp-side channel 581 of the shaft body 58 to the clamp-side annular groove 67 and is sent to the first channel 81 of the rotating shaft member 59. Further, the hydraulic oil passes through the valve body 71 and is sent to the second flow path 82. At that time, in the valve main body 71, the hydraulic oil flows from the first through hole 711 through the valve hole to the second through hole 712, and the valve body 75 resists the urging force of the spring by the hydraulic pressure. The check valve 70 is open.

こうしてクランプ側の加圧室651に作動油が供給され、ピストン部541が加圧されてラックピストン54が移動する。一方で、ラックピストン54の移動により、アンクランプ側の加圧室652内に充填されていた作動油は押し出され、アンクランプ側流路83を通って排出される。これにより、図4に示すクランプ用ギヤ53が時計方向に回転する。そして、案内溝531の移動を伴い、その中に入り込んだスライド突起521を介してチャックスライド52に径方向の直線運動が与えられる。このとき3つのチャック爪51はクランプ用ギヤ53の回転中心P方向に向けて同時に移動するため、中央部分に位置するワークのクランプが行われる。   Thus, hydraulic oil is supplied to the pressure chamber 651 on the clamp side, the piston portion 541 is pressurized, and the rack piston 54 moves. On the other hand, as the rack piston 54 moves, the hydraulic oil filled in the unclamping pressure chamber 652 is pushed out and discharged through the unclamping flow path 83. As a result, the clamping gear 53 shown in FIG. 4 rotates in the clockwise direction. Along with the movement of the guide groove 531, a radial linear motion is given to the chuck slide 52 through the slide protrusion 521 entering the guide groove 531. At this time, since the three chuck claws 51 simultaneously move in the direction of the rotation center P of the clamping gear 53, the workpiece located at the central portion is clamped.

ロボットハンド42では、こうしたクランプ状態で仮に上流側の作動油が抜けたとしても、逆止弁70によって加圧室651内に充填された作動油の排出は防止される。そのため、ワークの落下は防止される。つまり、逆止弁70では、その弁体75がスプリングによって弁体75に押し当てられて閉弁状態になっているので、上流側で作動油が抜けたとしても加圧室側651内の作動油は逆止弁70によって流れが遮断される。これにより、ラックピストン54の移動が制限されてチャック爪51のクランプ状態が維持される。   In the robot hand 42, even if the upstream side hydraulic oil is removed in such a clamped state, the hydraulic oil filled in the pressurizing chamber 651 is prevented from being discharged by the check valve 70. Therefore, the workpiece is prevented from falling. That is, in the check valve 70, the valve body 75 is pressed against the valve body 75 by the spring and is in the closed state, so that the operation in the pressurizing chamber side 651 is performed even if the hydraulic oil is drained upstream. The flow of oil is blocked by the check valve 70. Thereby, the movement of the rack piston 54 is restricted and the clamp state of the chuck pawl 51 is maintained.

一方で、把持したワークを解放する場合にはクランプ側の加圧室651から作動油を排出しなければならないが、チャックを解放する場合にアンクランプ側継手66から送り込まれる作動油によって逆止弁70が開弁状態になる。軸本体58のアンクランプ側流路582に供給された作動油は、アンクランプ側環状溝68からアンクランプ側流路83へと送られる。そして、アンクランプ側の加圧室652に作動油が供給され、ラックピストン54のピストン部542が加圧される。   On the other hand, when releasing the gripped work, the hydraulic oil must be discharged from the pressurizing chamber 651 on the clamp side. When releasing the chuck, the check valve is driven by the hydraulic oil fed from the unclamp side joint 66. 70 is opened. The hydraulic oil supplied to the unclamp side flow path 582 of the shaft body 58 is sent from the unclamp side annular groove 68 to the unclamp side flow path 83. Then, hydraulic oil is supplied to the unclamping pressure chamber 652 and the piston portion 542 of the rack piston 54 is pressurized.

また、アンクランプ側流路83へと供給された作動油はパイロット流路831側へも流れ、パイロットピストン73が作動油によって加圧される。加圧されたパイロットピストン73は、スプリング77の付勢力に抗して弁座718側へ移動する。そのため、図6に示すように、弁体75が突起部732に押されて弁座718から離間し、逆止弁70が開弁状態になる。そして、ラックピストン54が加圧されて移動すれば、クランプ側の加圧室651内に充填されていた作動油の排出が可能になる。   Further, the hydraulic oil supplied to the unclamp side flow path 83 also flows to the pilot flow path 831 side, and the pilot piston 73 is pressurized by the hydraulic oil. The pressurized pilot piston 73 moves toward the valve seat 718 against the urging force of the spring 77. Therefore, as shown in FIG. 6, the valve body 75 is pushed by the protrusion 732 and is separated from the valve seat 718, and the check valve 70 is opened. When the rack piston 54 is pressurized and moved, the hydraulic oil filled in the pressure chamber 651 on the clamp side can be discharged.

ラックピストン54の移動により、図4に示すクランプ用ギヤ53が反時計方向に回転する。そして、案内溝531の移動を伴い、その中に入り込んだスライド突起521を介してチャックスライド52に径方向の直線運動が与えられる。このときは3つのチャック爪51がクランプ用ギヤ53の回転中心Pから離れる方向に同時に移動するため、把持していたワークからチャック爪51が離れてアンクランプが行われる。   The movement of the rack piston 54 causes the clamping gear 53 shown in FIG. 4 to rotate counterclockwise. Along with the movement of the guide groove 531, a radial linear motion is given to the chuck slide 52 through the slide protrusion 521 entering the guide groove 531. At this time, since the three chuck claws 51 simultaneously move in a direction away from the rotation center P of the clamping gear 53, the chuck claws 51 are separated from the gripped workpiece and unclamping is performed.

以上、本実施形態による回転機能付き油圧クランプ装置(ロボットハンド42)によれば、装置本体50の回転軸線510を基準にしてほぼ対称的な構成であるため、回転したときの遠心力が概ね対象的な分布となる。つまり、各構成部材の重心位置が回転軸線510に近くなるため、回転の開始及び停止に伴う慣性力を抑えることができる。特に、逆止弁70は、これまで回転軸線510から距離をとって配置されていたが、本実施形態では回転軸線510上に配置することとしたため、その逆止弁70による回転の開始及び停止に伴う慣性力は極めて小さいものとなる。   As described above, according to the hydraulic clamping device with a rotation function (robot hand 42) according to the present embodiment, since the configuration is substantially symmetrical with respect to the rotation axis 510 of the apparatus main body 50, the centrifugal force when rotating is generally the target. Distribution. That is, since the gravity center position of each component member is close to the rotation axis 510, the inertial force accompanying the start and stop of rotation can be suppressed. In particular, the check valve 70 has been arranged at a distance from the rotation axis 510 until now, but in the present embodiment, the check valve 70 is arranged on the rotation axis 510, so that the check valve 70 starts and stops rotation. The inertial force associated with is extremely small.

そして、こうしたことによりロボットハンド用モータの負荷は小さくなり、正確な回転停止制御を短時間に行うことができる。つまり、ロボットハンド42の回転速度を上げることができ、それでも所定角度での停止も微調整が必要なくなり、或いは僅かで済むようになる。また、モータへの負荷が小さくなったことでロボットハンド用モータを小型化でき、それを搭載するロボットアーム41の小型化にも寄与する。   As a result, the load on the robot hand motor is reduced, and accurate rotation stop control can be performed in a short time. In other words, the rotation speed of the robot hand 42 can be increased, and still a fine adjustment is not necessary or only a small amount is required for stopping at a predetermined angle. Further, since the load on the motor is reduced, the robot hand motor can be reduced in size, which contributes to the reduction in the size of the robot arm 41 on which the robot hand 41 is mounted.

ところで、従来のロボットハンド42では、パイロットピストン73の位置がロボットハンド42の回転軸線510から離れていたり、パイロットピストン73の中心軸が回転軸線510と直交していたため、遠心力を受けてパイロットピストン73が動いてしまう可能性があった。そして、パイロットピストン73が動いてしまうと、クランプ中に弁体75がずれて作動油が漏れてしまうおそれがあった。この点、本実施形態の逆止弁70は、パイロットピストン73の中心軸がロボットハンド42の回転軸線510に重ねられているため、遠心力の影響をほとんど受けない。よって、ロボットハンド42の回転中にパイロットピストン73が動いてしまうことを回避し、安定したクランプ状態を確保することができる。   By the way, in the conventional robot hand 42, the position of the pilot piston 73 is away from the rotation axis 510 of the robot hand 42, or the center axis of the pilot piston 73 is orthogonal to the rotation axis 510. 73 could move. If the pilot piston 73 moves, the valve body 75 may be displaced during clamping and the hydraulic oil may leak. In this regard, the check valve 70 of the present embodiment is hardly affected by the centrifugal force because the central axis of the pilot piston 73 is superimposed on the rotation axis 510 of the robot hand 42. Therefore, it is possible to prevent the pilot piston 73 from moving during the rotation of the robot hand 42 and to secure a stable clamped state.

また、逆止弁70はロボットハンド42の回転支持部56に構成されている。具体的にはロボットハンド42の軸部材59内部に組み付けられている。そのため、装置本体50は逆止弁70のスペースを設ける必要がないため寸法を小さくすることができ、ロボットハンド42を小型化することが可能になる。また、矩形形状をした装置本体50の一辺の寸法に合わせてラックピストン54(シリンダボア65)を組み込んでいるため、この点でも装置本体50の寸法を小さくしてロボットハンド42を小型化することができる。   Further, the check valve 70 is configured in the rotation support portion 56 of the robot hand 42. Specifically, it is assembled inside the shaft member 59 of the robot hand 42. Therefore, the apparatus main body 50 does not need to provide a space for the check valve 70, so that the size can be reduced and the robot hand 42 can be downsized. In addition, since the rack piston 54 (cylinder bore 65) is incorporated in accordance with the size of one side of the rectangular device main body 50, the size of the device main body 50 can be reduced in this respect to reduce the size of the robot hand 42. it can.

以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明はこれらに限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲で様々な変更が可能である。
前記実施形態では、ロボットハンド42のアクチュエータとしてラックピストンを使用したが、油圧シリンダなどを使ったクランプ機構を構成するようにしてもよい。
また、前記実施形態では3本のチャック爪51が120°間隔で配置されているが、3本のチャック爪51だけをとらえて回転時の重心を見た場合、より回転軸線510に近くなるように配置することが好ましい。すなわち、クランプに影響しないのであれば必ずしも120°の等間隔でなくてもよい。
As mentioned above, although one Embodiment of this invention was described, this invention is not limited to these, A various change is possible in the range which does not deviate from the meaning.
In the embodiment, the rack piston is used as the actuator of the robot hand 42, but a clamping mechanism using a hydraulic cylinder or the like may be configured.
In the above embodiment, the three chuck claws 51 are arranged at intervals of 120 °. However, when only the three chuck claws 51 are captured and the center of gravity at the time of rotation is viewed, the rotation axis 510 is closer. It is preferable to arrange in. In other words, it does not necessarily have to be equally spaced by 120 ° as long as it does not affect the clamp.

1:加工機械ライン 10:工作機械 40:受渡し装置 41:ロボットアーム 42:ロボットハンド 50:装置本体 51:チャック爪 53:クランプ用ギヤ 54:ラックピストン 56:回転支持部 58:軸本体 59:軸部材 70:逆止弁
73:パイロットピストン 75:弁体

1: Machine tool line 10: Machine tool 40: Delivery device 41: Robot arm 42: Robot hand 50: Device main body 51: Chuck claw 53: Clamping gear 54: Rack piston 56: Rotation support 58: Shaft main body 59: Shaft Member 70: Check valve 73: Pilot piston 75: Valve body

Claims (5)

作動油によって作動するアクチュエータと、
前記アクチュエータに連動して作動する複数のチャック爪と、
前記アクチュエータおよびチャック爪を備える装置本体を回転可能に取り付けるための回転支持部と、
前記アクチュエータを作動させる作動油の流路上にあり、回転する前記装置本体の回転軸線上に配置された逆止弁とを有するものであることを特徴とする回転機構付き油圧クランプ装置。
An actuator operated by hydraulic fluid;
A plurality of chuck claws that operate in conjunction with the actuator;
A rotation support unit for rotatably mounting the apparatus main body including the actuator and the chuck claw;
A hydraulic clamping device with a rotation mechanism, comprising a check valve disposed on a rotation axis of the device main body that is on a flow path of hydraulic oil that operates the actuator.
前記逆止弁は、前記回転支持部の内部に設けられたものであることを特徴とする請求項1に記載の回転機構付き油圧クランプ装置。   The hydraulic clamp device with a rotation mechanism according to claim 1, wherein the check valve is provided inside the rotation support portion. 前記逆止弁は、弁の開閉に作用するピストン部材を有し、前記ピストン部材は、その軸心が前記装置本体の回転軸線上にほぼ重なるように配置されたものであることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の回転機構付き油圧クランプ装置。   The check valve has a piston member that acts to open and close the valve, and the piston member is arranged such that its axial center substantially overlaps the rotation axis of the apparatus main body. The hydraulic clamp device with a rotation mechanism according to claim 1 or 2. 前記アクチュエータはラックピストンであり、その移動方向が前記装置本体の回転軸線と直交し、その移動範囲の中央部分が前記回転軸線にほぼ重なる位置であることを特徴とする請求項1乃至請求項3のいずれかに記載の回転機構付き油圧クランプ装置。   4. The actuator according to claim 1, wherein the actuator is a rack piston, a movement direction thereof is orthogonal to a rotation axis of the apparatus main body, and a central portion of the movement range substantially overlaps the rotation axis. The hydraulic clamp device with a rotation mechanism according to any one of the above. 前記ラックピストンが摺動可能に挿入されるシリンダボアの両側開口部が前記装置本体に形成され、その両側開口部を塞ぐシリンダ蓋が前記装置本体に対して着脱可能なものであることを特徴とする請求項4に記載の回転機構付き油圧クランプ装置。


Both side openings of a cylinder bore into which the rack piston is slidably inserted are formed in the apparatus main body, and a cylinder lid for closing the both side openings is detachable from the apparatus main body. The hydraulic clamp device with a rotation mechanism according to claim 4.


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