TW464591B - Chuck with position detecting function - Google Patents

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4 6 4 5 9 A7 B7 五、發明說明（1 ) [技術領域： 本發明’係關於將T.件把持在自由開閉的多數之顎構 件間搬送至目的地點的夾頭者，更詳言之，係有關能夠檢 出顎構件的動作位置之具有位置檢測功能之夾頭者； :習知技藝〕 將利用空氣壓的氣缸或利用電磁力之線性電動機等做 爲驅動源內裝，由此等氣缸或線性電動機的作用，使多數 之顎構件開閉而將工件把持的夾頭，係自過去被眾所闺知 在此種夾頭，有爲Γ檢出顎構件的開閉位置，而附設 和利H」磁Μ之位置檢出裝置者.該位置檢出裝置，係由安 裝在上述氣缸或線性電動機的驅動桿，或安裝在顎構作之 永久磁鐵’和安裝在外殼側的磁察覺器所構成，由於以該 磁察覺器檢出永久磁鐵，而檢出顎構件之開閉位置者。 然而，上述已往的位置檢出裝置，因係檢出安裝在驅 動桿或顎構件的永久磁鐵之方式，只能檢出顎構件在開閉 衝程端的位置，亦即，只能檢出顎構件把持工件之位置或 開放的位置，而無法將顎構件之動作位置就全衝程檢出。 ::發明之揭小： 本發明的主要之技術性課題，係在提供備有能夠將顎 構件的動作位置，就全衝程檢出之位置檢出功能的夾頭、 本發明之其他技術性課題，係在提供把爲了檢出開閉 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS>A4現格<21〇χ297公釐） -4 - (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) I n i 1 ϋ n I n 产_ 經濟部智慧財產局員工消t合作社印製 4 64 59 A7 B7 五、發明說明f ) 顎構件用的驅動部和顎構件之動作位置的位置檢出部’和 其他機構…起使之不會大形化，有效率地編入的，合理性 設計構造之夾頭k 本發明的更其他之技術性課題，依在上述夾頭’由將 上述驅動部和位置檢出部有機性結合而編入外殼內’使之 防止顎構件的開閉動作變成不順暢’而能夠得到安定之開 閉動作。 爲了解決上述課題’根據本發明時’將被提供具有位 置檢測功能之夾頭，並特徵爲具有’在外殼被設成自由開 閉的多數之顎構件；在上述外殼的軸方向基端部側的部份 ，使之將位於該外殼之左心任何·半部側地被設的驅動部 ;被設在將與.[;·.述外殼的苺端部側之上述驅動部左右相鄰 的位置，與上述驅動部之驅動桿同步而移變的刻度尺’和 由讀取被刻在該刻度尺的刻度之讀取器把上述顎構件的動 作位置就全衝程檢出之位置檢出部；被配設在上述驅動部 與位置檢出部之間引導上述刻度尺的直線往復移動之線性 引導機構；被設在上述顎構件與驅動部之間把上述驅動桿 的直線往復運動變換成顎構件的開閉動作之變換機構。 具有上述構成的夾頭，將由驅動部之驅動桿的移動使 顎構件被開閉|而Ί:件將被把持或解放。此時，將與上述 驅動桿同步而移動的刻度尺上之刻度被以讀取器連續地讀 取，顎構件的動作位置將關於全開閉衝程被檢出。 在此，因上述驅動部和位置檢出部及線性引導機構， 係在外殼的左右相鄰位置，使之能收容在外殼的左右相鄰 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格<210 X 297公釐） -----------ι'ι.裝 (請先閱讚背面之注意事項再填寫本頁) ----訂---------碲丨_ 經濟部智慧財產局貝工消费合作社印製 5 4 6 4 59 1 A7 經濟部智慧財產局貝工消費合作社印製 B7 五、發明說明（3 ) 位置之外殼的寬度内即顎構件之設置 編入，由將上述位置檢出部和線性引 夾頭也不會大形化-而且，由於把線 部和位置檢出部之間’不僅能使刻度 狀態安定地移變|也能夠把該驅動桿 構確實地傳達至顎構件，使該顎構件 根據本發明的具體性實施形態時 ：H有由搖動iiij使·構件開1¾之2個楨 結在上述搖動桿用的中繼板’在該中 中心之中繼軸，使上述各槓桿的基端 同之支軸成爲自由轉動地被軸支，並 有支持上述驅動桿和上述刻度尺的刻 上述中繼軸在互相不同之位置，經由 被連結。 根據本發明的其他具體性實施形 機構，係由導軌和沿該導軌由滑動 驅動部的外壁與上述驅動桿V行地被 在刻度K側 將上述驅動桿連結在中繼板時， 環介在而浮動式地連結，在此等之間 自由度爲理想、 根據本發明的一個實施形態時， 由電磁力動作之線性電動機，被構成 上述驅動桿前後進。 領域內地被有效率地 導機構等重新附加’ 性引導機構設在驅動 尺以和驅動桿同步的 之移動，經由變換機 安定地開閉-，上述變換機構，係 捍•和將此等槓桿迪 繼板被設置位於夾頭 部在該中繼軸將以共 且，在上述中繼板， 度尺支持構件，挾著 該中繼板一起移變地 態時，上述線性引導 之滑件而成，導軌在 固定，而滑件被安裝 爲了防止翹起，使_ 向傾斜方向具有…些 上述驅動部1包含有 將以該線性電動機使 ti I n ϋ I I n I ϋ n I ϋ I \ <蜻先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 464591 A7 B7 五、發明說明（4 ) 上述線性電動機，係14有由磁性體而.成的圓筒形之磁 框’和被收容在該磁框內的非磁性體製之筒管，和被捲在 該简管的多數之磁線圈，及在上述筒管內被自由滑動地向 軸線方向插入而被連結在.丨.·.述驅動桴的活塞集合體，該活 塞集合體’在h述驅動桿之外周，把成圓環狀的多數之永 久磁鐵在相互間挾著軛安裝而被形成i 根據本發明的其他實施形態時，上述驅動部，係包含 由流體壓動作之流體壓缸機構，被構成以該流體壓缸機構 使上述驅動桿前後進。 ’：圖面之簡單說明 第1圖’係顯關於本發明的夾頭之第1實施例的尚 斷正面圖· 第2圖’係笫1圖的央幽之橫斷平|則圖. 第3圖’係第1圖的夾頭之主要部份側斷面圖。 第4圖 ' 係顯$關於本發明的夾頭之第2實施例的直 斷正面圖 ΐ要元件對照表 1 Α 夾頭 2 外殼 3 顎構件 4 驅動部 5 位置檢出部 本紙張尺度適用中國國家標準<CNS)A4規格（2】0 * 297公釐） (請先閲讀背面之注意Ϋ項再填S本頁) -裝--------訂---------弋！ 經濟部智慧財產局員工消费合作社印製 4 6 4 591 Α7 Β7 五、發明說明（5 ) 經濟部智慧財產局員工消费合作社印製 6 線 性 引 導 機構 7 交 換 機 構 8 線 性 電 動 機 9 驅 動 桿 1 0 同 部 1 2 磁 1 3 简 管 1 4 磁 線 圈 1 4 a 引 出 線 1 5 活 塞 集 六 口 體 1 5 a 永 久 磁 鐵 1 5 b 軛 1 5 c H 板 1 6 活 塞 芸 • mi 00 (請先聞讀背面之注意事項再填寫本頁) 2 7 0 中繼板 中繼軸 槓桿 軸 導溝 轉動子 螺栓 軸環 玻璃製刻度Η 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） A7 ^ 64 59 1 ----------B7____ 五、發明說明（6 ) 3 4 讀取器 3 5 波形成形器 3 6 安裝構件 5 0 氣缸機構 5 1 缸構件 5 2a, 5 9 b 埠 5 3 活塞 5 4 頭蓋 5 5 a 第1壓力室 5 5 b 第2壓力室 [詳細之說明〕 以下’一面參照圖面詳細地說明關於本發明的具有位 置檢測功能之夾頭的理想之代表性實施形態。 第1圖〜第3圖係顯示本發明的第1實施例者，該第 1實施例之夾頭1 A，係做爲將顎構件3、 3開閉用的驅 動源’使用利用電磁力之線性電動機者-吏詳言之，本夾 頭1 A ’具有做爲令體成角杵狀的外殼2 ，和在該外殼2 之軸方向前端部被設成ϋ由開閉的£件把持用之多數的顎 構件3、3 ’和被設在外殼2的軸方向基端部側左右仟何 一半部，具有向該外殼2的軸線方向做直線往復運動之驅 動桿9的驅動部4 |和被設在與該驅動部4左右相鄰位置 之，能將上述顎構件3、 3的動作位置就全衝程檢出之位 置檢出部5 ，和被配設在上述驅動部4與位置檢出部5之 本紙張尺度適用中a 0家標準（CNS)A4蜆格（210 X 297公釐〉 Γ〇Τ I I I I* I > n I n 扣0, * I n I {請先閱讀背面之注意事項再瑱寫本頁) 經濟部智慧財產局貝工消费合作社印紫 464591 A7 B7 經濟部智慧財產局員工消费合作杜印製 五、發明說明（7 ) 間的線性引導機構6’及被設在上述顎構件3、 3舆驅動 乱4之間把驅動桿9的商線往復連動變換成顎構件3、 3 之開閉動作的變換機構7 - 上述外殼2，係由成矩形片狀的第1構件2 a ，和被 安裝在該第1構件2 a上的直長角柱狀之第2構件2 b而 成，使2個顎構件3，3會在上述第1構件2 a成與外設 2的軸線正交之方向自由開閉地被支持，在第2構件2 b 冇t述驅動部4和位置檢出部5及線性引導機構6並排被 設置1 卜.述驅動部4，具有以外殼2 0的一部份被形成之筒 部1 0，在該筒部1 0內被收容線性電動機8。該線性事 動機8，係由磁性體而成的圓筒形之磁框1 2，和被收容 在該磁框1 2內的非磁性體製之筒管1 3 ’和被捲在該简 管1 3的多數之磁線圈1 4，及在上述筒管1 3內向軸線 方向被自由滑動地插入之活塞集合體15而成、然後該活 塞集合體1 5，係在將上述筒部1 〇的中心部自由滑動地 責通之上述驅動桿9的外周’由挾著軛1 5 b安裝多數的 圓環狀之永久磁鐵1 5 a而被形成-此等永久磁鐵1 5 a ’係在軸線力向的咖_將N槲和s極箸磁者’使此等之極 性交辽地成相反的狀態被配設 換H+之’使鄰接的磁鐵 15a、 1 5 a之N極？/:相和S極/(相會相對地被配設， 而以壓板1 5 C被固定在上述驅動桿9上的所定之位置-圖中1 6 ，爲被安裝在丨：述简部1 〇的—端之活塞蓋 ，1 7爲被安裝在其外側的蓋’由上述活塞蓋1 6使驅動 (請先«讀背面之注意事項再填s本頁)

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n I 線 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS>A4规格（2〗〇 x 297公爱） -10- ，A 4 5 9 1 A7 B7 五、發明說明（8 ) 桿9之端部被i持成由谢動' 因此在上述驅動部4 ’對磁線圈1 4經引出線1 4 a 把正方向或反方向的直流電通電時’活塞集合體1 5將按 照其電流之方向而前進或退後，驅動桿9也將則後動- 上述驅動桿9的前端，被連結在成上述變換機構7的 --部份之平面視略L字形的中繼板2 0 ’而在該中繼板 2 0，被連結變換機構7的主要構成構件之2個槓桿2 1 、2 1 此等槓桿2 1 . 2 1 ，係在外殼2的第1構件 2 a和第2構件2 b之間的空間部內被配置成左右對稱， 各槓桿2 1之屮間部份’以軸2 2在外殻2被軸支成Q由 轉動。並且，上述各槓桿2 1的基端部，係在從上述中繼 板2 0會位於火頭之屮心地延出的屮繼軸2 0 a ，以共同 之支軸2 3被軸支成自由轉動，各槓桿2 1、2 1之前端 部，係嵌合在上述第2構件2 b的孔2 4內，分別各別地 連結在2個顎構件3、3。 上述顎構件3、3 1係由在上述中央部有凹部2 6的 第1部份3 a ，和從該第1部份3 a突出成丁字形或L字 形之第2部份3 b所成者，如在第3圖所顯示，由上述第 1部份3 a ，在第2構件2 b前面被形成的導溝2 7内自 由滑動地嵌合’被支持成將沿該導溝2 7直線地自由開閉 -然後’在相對的上述第1部份3 a之外側面與導溝2 7 的內側面被形成之滑動溝的内部，被介在成球狀或軋環狀 之多數轉動孔2 8，成爲將由該轉動子2 8，使顎構件3 3的開閉被順利地進行。據此，上述導溝2 7和顎構件3 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS〉A4規格（210 * 297公釐〉 (請先《讀背面之注意事項再鱗寫本頁)

n n t-*T-»Ja n n n I I 經濟部智慧財產局員工消费合作社印製 -11 -

6 /1 ^ Q Α7 Β7 經濟部智慧財產局貝工消費合作社印髮 五、發明說明（9 ) 、3之第1部份3 a ，將構成把2個顎構件3 ' 3的開閉 ’直線地引導之線性引導機構- 並且，上述中繼板2 0，係在和上述中繼軸2 〇 a不 同的位置以螺栓3 0被連結在上述驅動桿9，成爲由該驅 動桿9的伸縮一起地前進或退後。然後，由該中繼板2 0 之前後進，成爲上述槓桿2 1、2 1將以軸2 2爲中心搖 動，一對顎構件3、3開閉，工件將在此等之間被把持或 開放。實際上，將利用設在顎構件3、 3的安裝孔3 c ， 被安裝配合工件之配件’山該配件將Γ件把持i 再者，把上述驅動桿9連結在中繼板2 0時，爲了使 之不會因傾斜而發生翹曲 '在此等之間使軸環3 1介在而 浮動式地連結’办傾斜方㈧具有·些Θ由度爲理想- h述位置檢出部5，具有在表面以一定的節距被刻上 多數之線狀刻度的片狀之玻璃製刻度尺3 3 ，和把該刻度 尺3 3上的刻度數讀取而輸出讀取信號之編碼器讀取器 3 4 上述刻度尺3 3，係被安裝在刻度尺支持構件3 8 ’該刻度尺支持構件3 8也屮繼板2 0 ’和h述驅動桿9 挾著中繼軸2 0 a ，在實質丨：相I乂側的+同位置以螺栓 3 9被固定，-•方之讀取器3 4，係被固定在外殼2上之 定位置。 並且，在h述位置檢出部5 ，有將從上述讀取器3 4 被輸出的信號波形成形而數位信號化’向未圖示之控制器 輸出的波形成形器3 5 ，由被固定在驅動部4的外壁之安 裝構件3 6 ，在和上述讀取器3 4鄰接的位置’使之不會 — — — — — — —— — — — —A — '— — — HI— ^ inll—ιι — {請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 x297公釐〉 -12 - 經濟部智慧財產局貝工消t合作社印製 464 59 1 A7 B7 五、發明說明（10 ) 從外殼2跑出地被安裝。 然後，以上述讀取器3 4讀取和驅動桿9同步而直線 地往復移動的上述刻度R 3 3上之刻度數，將其信號波形 以波形成形器3 5成形而輸人控制器’由於以該控制器運 算處理，成爲將被檢出上述驅動桿9的動作位置，亦即顎 構件3、3之動作位置1 再者，因如此的編碼器式檢出裝置之檢出原理本身， 係眾所周知者，故不再詳細加以說明- 上述被設在位置檢出部5和驅動部4之間的線性引導 機構6 ，係由導軌6 a ，和沿該導軌6 a自由滑動之滑件 6 b而成=然後，上述導軌6 a在驅動部4的外壁和驅動 枰9平行地被安裝，滑件6 b被安裝在刻度尺支持構件 3 8。如此地，肉於把線性引導機構6設在位置檢出部5 和驅動部4之間，即使驅動桿9在中繼板2 0以和中繼軸 2 0 a不同軸心的位置被連結，也能夠屮該驅動桿9經由 中繼板2 0 ，把刻度R 3 3 .對楨桿2 1、 2 1 ’使之 不產生翹曲地順暢且確實地動作 如此地，上述驅動部4和位置檢出部5及線性引導機 構6，在外殼2內的互相鄰接之位置，容納在上述顎構件 3、 3的設置領域内，不會突出側方地被編入。 具有上述構成的夾頭，係顎構件3、3將由驅動部4 之驅動桿9之移動被開閉，工件將由此等顎構件3、3被 把持或解放。此時，由於和上述驅動桿9同步而移動的刻 度尺3 3上之刻度數，將以讀取器3 4被讀取，從該讀取 —--— — — — — — — — — — — II ·1111111 I <請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 * 297公釐） -13 - α 6 4 59 1 Α7 Β7 五、發明說明（11 ) 器3 4被輸出的信號波形’被以波形成形器3 5成形而被 數位信號化，輸入至控制器被運算處理’顎構件3、 3之 (請先閲讀背6之沒急事項再凑寫表頁) 動作位置，將關於全開閉衝程被檢出。 並且，因上述驅動部4和位置檢出部5及線性引導機 構6 ，在外殼2的相鄰位置收容在該外殼2之寬度內，亦 即顎構件3、3的設置領域内有效率地被編人，即使把上 述位置檢出部5和線性引導機構6等重新附加，夾頭也+ 會因此而大形化γ而且’由於把丨.：述線性引導機構6設在 驅動部4和位置檢出部5之間，能夠使刻度尺3 3以和驅 動桿9同步的狀態安定地移動，特別係，即使驅動桿9和 中繼軸2 0 a即使+在同一軸線上，也能夠由該驅動桿9 經由中繼板2 0 ，使上述刻度尺3 3及槓桿2 1、2 1確 實且安定地動作+- 第4圖係顯小木發明的第2實施例者，該第2實施例 之夾頭1 B，係做爲把颚構件3、 3 _閉用的驅動源，使 用利用空氣壓的氣虹機構5 0之點和丨_:.述第1實施例不丨 該氣缸機構5 ◦，係由/!:側iiii備冇2個埠5 2 a . 經濟部智慧財產局員工消费合作社印製 5 2 b的圓筒形之紅構件5 1 ，和在該缸構件5 1内被收 容成0由滑動的活寨53 ，和 體地被連結在該活塞53 之驅動桿9 ，及封閉缸構件5 1的開放端之頭蓋5 4时成 者，該氣缸機構7 0被收容在驅動部4之筒部1 0內、 該第2實施例，係由將壓縮空氣從2個埠5 2 a， 5 2 b交互地向活塞5 3兩側的第1壓力室5 5 a和第2 壓力室5 5 b給排，使上述活塞5 3滑動而使上述驅動桿 本紙張尺度適用中S國家標準（CNS>A4規格（210 X 297公釐） ..

Claims (1)

1. 9 5 4 6 A8B8C8D8 六、申請專利範圍 1 . 一種具有位置檢測功能之夾頭，其特徵爲與有： 在外殼的軸方向前端部被設成向和該外殼之軸線交乂 的方向自由開閉之’爲了把持丁.件用的多數之顎構件； 具有向和上述外殼的軸線平行之方向進行直線往復運 動的驅動桿’在該外殻的軸方向基端部側之部份被設成將 位於該外殻的左右任何一半部側之驅動部； 被設在將與丄述外殻的基端部側之上述驅動部左右相 鄰的位置’具有與L·述驅動桿同步向和外殼的軸線平行之 方向直線地往復移勖的刻度尺，和被固定在外殼1:.之定位 置讀取被刻在該刻度尺的刻度之讀取器的，將上述顎構件 之動作位置就全衝程能夠檢出的位置檢出部； 被配設在上述驅動部和位置檢出部之間引導上述刻度 尺的直線往復移動之線性引導機構； 被設在上述顎搆件和驅動部之間將上述驅動桿的直線 往復運動變換爲顎構件的開閉動作之變換機構。 2 .如申請專利範圍第1項之具有位置檢測功能之夾 頭，其中，上述變換機構，包含由搖動使顎構件開閉的2 個槓桿，和爲Γ使此等槓桿連結在h述驅動桿用之中繼板 ，在該中繼板被設有位於央頭中心上的中繼軸，在該中繼 軸有上述各槓桿之基端部被籼支成將以共同的支軸ΰ山轉 動，並且，在上述中繼板，有玄持h述驅動桿和上述刻度 K的刻度尺支持構件，挾著上述中繼軸在互相不同之位S ，被連結成經由該中繼板一起移變。 3 .如申請專利範圍第1項之具有位置檢測功能之夾 ---- -----II 1 I - 11 {請先閱讀背面之注意事項再^(寫本頁) 訂. -線· 經濟部智慧財產局具工消费合作社印製 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210x297公釐） -16 - 464 59 1 8 9 .M a 8 6 1 ABB8C8D8 六、申請專利範圍 頭，其中，上述線性引導機構，由導軌和沿該導軌自由滑 動的滑件而成，導軌在驅動部之外壁被固定成和上述驅動 桿平行，而滑件被安裝在刻度尺側者。 4 .如申請專利範圍第2項之具有位置檢測功能之夾 頭，其中，上述線性引導機構，係由導軌和沿該導軌冃由 滑動的滑件而成，導軌在驅動部之外壁和上述驅動桿平行 地被固定，而滑件被安裝在刻度尺側者- 5 ·如申請專利範圍第2項之具有位置檢測功能之夾 頭，其中，由於使軸環介在於上述驅動桿和中繼板浮動式 地連結，而在此等之間使之稍具有傾斜方向的微小自由度 者- 6 .如申請專利範圍第4項之具有位置檢測功能之夾 頭1其中，由使軸環介在於上述驅動桿和中繼板浮動式地 連結’而在此等之間使之稍具有傾斜方向之自由度者。 7 .如申請專利範圍第i項之具有位置檢測功能之夾 頭’其中’上述驅動部，包含由電磁力動作的線性電動機 ，被構成以該線性電動機使k述驅動桿前後進者。 8 ·如申請專利範圍访7項之J4存位置檢測功能之夾 頭，其中，h述線性電動機’具有由磁性體而成的圓筒形 之磁框，和被收容在該磁框内的非磁性體製之筒管，和被 捲繞在該筒管的多數之磁線圈，和在上述筒管內向軸線方 向自由滑動地被插入而被連結在上述驅動桿的活塞集合體 ，該活塞集合體’由在上述驅動桿之外周，把成圓環狀的 多數之永久磁鐵在互相間挾著轭安裝而被形成者. 本紙張尺度通用中囷困家標準（CMS)A4規格（210 x 297公爱） -17 - 請 先 Μ 讀 背 之 注 意 事 項 再 填t 寫 本 頁 * 訂 經濟部智慧財產局員工消费合作社印製 CV-4 9 54 '^―V A8B8C8D8 T-. 6 8 9 H i 9 六、申請專利範圍 9 .如申請專利範圍第1項之具有位置檢測功能之夾 頭，其中，上述驅動部，包含由流體壓動作的流體壓缸機 構，被構成以該流體壓缸機構使上述驅動桿前後進者。 I - - H I 1 1 - n I i- I » »11 — — — — — —1—llllt — 1 f pf (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） -18-