JP2004338035A - 平行開閉チャック - Google Patents

Abstract

【課題】ワークを把持する爪の取付位置を変えるだけで、ワークの把持に関する外径把持と内径把持を主作用力を変更することなく、簡単に切り換えることができる平行開閉チャックの提供。
【解決手段】チャック本体２に設けたピストン１５の上下運動を２個のフィンガー１３ａ，１３ｂの背反した左右方向水平往復運動に変換する機構を備えた平行開閉チャック１であって、それぞれのフィンガーはスライド部材１７ａ，１７ｂと爪１４ａ，１４ｂとからなり、スライド部材は下部の左右両側に爪取り付け部２４ａ，２４ｂ，２５ａ，２５ｂを有すると共にチャック本体に左右方向で往復移動可能にガイドされている。スライド部材における左右いずれかの前記爪取り付け部を選択してスライド部材に爪を固定する。
【選択図】 図２

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動組立機等において、ワークの供給や移動のためにワークを把持（外径把持、内径把持）する平行開閉チャックに関する。
【０００２】
【従来の技術】
平行開閉チャック（符合１）は、通常、図１のように、チャック本体２に設けた一対のフィンガー３ａ，３ｂを、駆動機構によって左右方向へ水平に往復移動させ、フィンガー３ａ，３ｂの爪４ａ，４ｂを平行に開閉してワークを把持する。駆動機構は、チャック本体２のシリンダー部分に嵌挿する第１のピストン５とこのピストンをもと位置に戻す戻しばね６、戻しばね６の下端を受けるカラーを兼用した第２のピストン７及びこれと一体に形成されている二股の押圧レバー８ａ，８ｂ、アクションレバー９ａ，９ｂなどからなるエアアクチュエータである（参考：特開平６−１０６４９１号公報、図２）。
【０００３】
シリンダー室１０にエア圧が供給されると第１のピストン５は下方へ移動して戻しばね６を圧縮するとともに、そのロッド部分が第２のピストン７と押圧レバー８ａ，８ｂを貫通し、その先端でアクションレバー９ａ，９ｂの内側を押圧する。このため、フィンガー３ａ，３ｂは、左右方向に背反移動して爪４ａ，４ｂ間が拡開する。
【０００４】
この状態でワークの両側に爪４ａ，４ｂを配置しエア圧を抜くと、戻しばね６でピストン５は上方へ移動してもと位置にもどり、同時に押圧レバー８ａ，８ｂでアクションレバー９ａ，９ｂの外側が押圧される。すると、フィンガー３ａ，３ｂが閉じ、爪４ａ，４ｂでワークを外側から把持する（外径把持）。すなわち、この平行開閉チャック１はいわゆる単動型のノーマルクローズタイプであり、ワークの把持は戻しばねが発揮する力に拠っている。
単動型でノーマルオープンタイプの平行開閉チャックも存在する。図１を兼用して説明すると、このタイプでは前記シリンダー室１０に戻しばね６を配置し、その作用で開いた状態にある爪４ａ，４ｂを第１と第２のピストン５，７間に付加されるエア圧で閉じ、ワークを外径把持する。
【０００５】
ワークを把持する力を平行開閉チャック１における主作用力とすれば、単動型ノーマルクローズタイプの主作用力は設計上、戻しばね６で発揮され、同オープンタイプは第１、第２のピストン５，７間に作用するエア圧で発揮されている。一方、ワークを把持する形態には前記の爪４ａ，４ｂが近接する方向に移動してワークを把持する外径把持の他に、爪４ａ，４ｂが広がることによりワークを把持する内径把持がある。これらの把持形態はワークの外形や作業の内容によって使い分けられている。
【０００６】
しかし、前記の単動型ノーマルクローズタイプのものを内径把持で使用することは、本来主作用力ではない第１のピストン５へのエア圧を把持用に用いることとなり、充分な把持力を得られない恐れがあり、適切ではない。これは単動型ノーマルオープンタイプでも同じで、本来主作用力ではない戻しばね６の力を利用することとなり、把持力が不足する恐れがある。
【０００７】
さらに、平行開閉チャック１には、爪４ａ，４ｂを閉じるときにも、開くときにもエア圧を用いるいわゆる複動型のものがある。図１を兼用して説明すると、この型では、戻しばね６はなく、シリンダー室１０にエア圧が供給されると、爪４ａ，４ｂは開き、第１、第２のピストン５，７間にエア圧が供給されると爪４ａ，４ｂは閉じる。このように，爪４ａ，４ｂを開閉させるのに、いずれもエア圧の力が利用される。しかし、第１のピストン５にはロッドがあり、ロッドがある側のシリンダー室（第１、第２のピストン５，７間）に作用するエア圧はロッドの断面積分だけ小さくなる。このため、ロッドのない側のシリンダー室１０に作用するエア圧の力を主作用力としている。すなわち、前記図１を兼用した例は、内径把持の開閉チャックとなる。
【０００８】
一方、シリンダー室１０に作用するエア圧の力を主作用力とし外径把持の平行開閉チャックとするには、第１のピストン５を第２のピストン７の内側に納め、第２のピストン７にシリンダー室１０のエア圧を付加する構造にしなければならない。
いずれにしても、外径把持用に設計された平行開閉チャック１を内径把持用に用いることや、その逆は単動型の場合と同様に、把持力が不足する恐れがあって適切でない。
このため、単動型も複動型も外径把持用と内径把持用とで内部の構造を変え、それぞれに専用の製品としている。
【０００９】
【特許文献１】
特開平６−１０６４９１号公報
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
一方、自動組立て機を使用するユーザーの側からすれば、平行開閉チャックが外径把持用と内径把持用とで内部の構造を変えたそれぞれに専用の製品となっていることは、使用する側で外径把持用と内径把持用のチャックを準備しておくことを意味し、使用機器を限定し標準化してメンテナンスを効率良く行うことができない。
この発明は、通常、主作用力が特定されている平行開閉チャックを外径把持用、内径把持用のいずれにも利用できるものとし、１つの平行開閉チャックを多くの用途に対応できるものにすることを課題とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
チャック本体にピストンを設け、その上下運動を、チャック本体にガイドされた２個のフィンガーを駆動する平行開閉チャックとする。２個のフィンガーの移動は左右方向の水平な往復運動であり、背反して移動する。
それぞれのフィンガーはスライド部材と爪で構成する。スライド部材は下部の左右両側に爪取り付け部を有し、また、チャック本体に左右方向で往復移動可能にガイドされる。すなわち、フィンガーはスライド部材がチャック本体に対してガイドされることでチャック本体にガイドされる。
【００１２】
そして、スライド部材における左右いずれかの前記爪取り付け部に爪を固定してある。爪取り付け部は外径把持態様と内径把持態様とで左右いずれかを選択する。
この構造によれば、爪取り付け部を選択するだけで、同じ平行開閉チャックを外径把持態様と内径把持態様に切り換えることができる。
【００１３】
平行開閉チャックのピストンを単動型とし、スライド部材を平板にして、チャック本体下部の二股となった前後壁間に左右方向へ往復移動可能にガイドさせて支持した構造とし、ピストンの戻しばねをピストンの下面と２枚のスライド部材の上辺に渡らせて載置したカラーとの間に配置した構成とすることがある。
この構成では、戻しばねの下端を支持するカラーをスライド部材の上辺に載置して配置するだけなので、戻しばねの装着構造が簡素になる。このため、故障が少なく、製品のコストダウンを図ることができる。
【００１４】
平板とした２個のスライド部材は、チャック本体下部の二股となった前後壁間に配置して支持し、前記前後壁の内面に沿って左右方向へ往復移動可能にガイドされる構成とすることがある。そして、前後壁間に配置した前後のスライド部材の間にプリロードばねを介在させ、このばねでスライド部材のそれぞれが前後壁の内面に押し付けられるよう常時付勢する構成とすることがある。なお、スライド部材と前後壁の対向面間に摺動ガイドプレートなどの滑面材を配置することは好ましい。
【００１５】
この構成によれば、簡単な構造であるにもかかわらず、スライド部材の移動方向が安定し、また、移動時のがたつきが防止されるので、平行開閉チャックによる把持が正確に行われる。
スライド部材に固定する爪は、スライド部材の選択した取り付け孔へ左右方向の向きを変えて取り付けることができるものとすることがある。この構造であると、爪もまた外径把持、内径把持の双方に兼用できる場合が多くなる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
図２以下に示す平行開閉チャック１１は、単動型であり、チャック本体１２と、フィンガー１３ａ，１３ｂ、ピストン１５及び戻しばね１６を有し、フィンガー１３ａ，１３ｂはそれぞれスライド部材１７ａ，１７ｂと爪１４ａ，１４ｂとからなっている。従来の単動型（図１）に見られる第２のピストン７はなく，戻しばね１６の下端はカラー３７（図３，４）で受けている。
【００１７】
チャック本体１２は上部をシリンダー室１８とし、下部を二股に分割して対向面（内面）が平行な前壁１９と後壁２０に形成してある（図４）。フィンガー１３ａ，１３ｂのスライド部材１７ａ，１７ｂは矩形をした平板であり（図５）、前記前壁１９と後壁２０の間に配置される（図３）。それぞれのスライド部材１７ａ，１７ｂは中央上部にほぼ４５°に傾斜した長孔である駆動用溝２１ａ，２１ｂとその両側にガイド用の長孔２２ａ，２２ｂと２３ａ，２３ｂを備え、下部両側に左爪取り付け部２４ａ，２４ｂと右爪取り付け部２５ａ，２５ｂを備えている。前後のスライド部材に１７ａ，１７ｂに設けた駆動用溝２１ａ，２１ｂは、正面から見ると傾斜の向きが対称となっている。
【００１８】
シリンダー室１８は上ポート２６とサイドポート２７を有する。上ポート２６は制御弁を通じてポンプにつながり、サイドポート２７はこの実施形態では閉じてある。シリンダー室１８に収められたピストン１５は下部のロッド相当部分２８を前壁１９と後壁２０の間まで延ばしており、下端部に駆動ローラー用ピン２９を前後方向に有している。駆動ローラー用ピン２９の両端には駆動ローラー３０を回転自在に有している。
【００１９】
さらに、前壁１９と後壁２０との間には左右に間隔をとって、２本の支軸３１，３２が嵌合固定されており、これらにガイドローラー３３ａ，３３ｂと３４ａ，３４ｂが回転自在に取り付けられると共に、支軸３１，３２のそれぞれに前後２個のスリーブ３５が支軸３１，３２の軸線方向にスライド可能に嵌合され、前後のスリーブ３５間にプリロードばね３６が装着されている。
そして、戻しばね１６は、ピストン１５の下面側と下方のカラー３７との間に装填されている。カラー３７は環形である。
【００２０】
平行開閉チャックは次のように組み立てられる。
ピストン１５のロッド相当部分２８に下方から戻しばね１６を嵌挿し、ついでカラー３７を嵌挿する。これらをチャック本体１２に装着する。
２枚のスライド部材１７ａ，１７ｂをチャック本体１２の下部、前後の壁１９，２０間に配置し、その上辺を前記のカラー３７に当てて戻しばね１６を圧縮しながら押し上げ、スライド部材１７ａ，１７ｂの駆動用溝２１ａ，２１ｂの位置をロッド相当部分２８の下部に設けた駆動ローラー用ピン２９の取り付け孔にあわせる。そして、駆動ローラー用ピン２９をロッド相当部分２８の下部へ前後方向に挿通し、スライド部材１７ａ，１７ｂの駆動用溝２１ａ，２１ｂとロッド相当部分２８に貫通させ、その両端に駆動ローラー３０，３０を回転可能に取り付けて、駆動用溝２１ａ，２１ｂに配置する。
【００２１】
ついで、前後のスライド部材１７ａ，１７ｂ間に前後のスリーブ３５とプリロードばね３６を配置して、スライド部材１７ａのガイド用長孔２３ａ，２３ｂから支軸３１，３２を前後方向に貫通させ、その両端にガイドローラー３３ａ，３３ｂと３４ａ，３４ｂを回転可能に取り付ける。これにより、前後のスライド部材１７ａ，１７ｂはチャック本体１２に支持されると共に、プリロードばね３６によって前壁１９と後壁２０の内面に付勢される。スライド部材１７ａ，１７ｂがチャック本体に支持されると、同時にカラー３７もスライド部材１７ａ，１７ｂを介してチャック本体１２に支持されることとなる。
【００２２】
従来の単動型平行開閉チャックが有していた第２のピストンを必要とせず、カラー３７を有するだけであるから、構造が簡素であり、また、この構造はカラー３７の支持構造として組み立て易い。さらに、スライド部材１７ａ，１７ｂはプリロードばね３６によって、前後壁１９，２０の内面と摺接するように押圧されていてスライド部材１７ａ，１７ｂの移動が安定しており、ガタがない。なお、スライド部材１７ａ，１７ｂと前後壁１９，２０の内面との摺動摩擦を減じるために摺動ガイドプレート３８（図６）を用いても良い。
【００２３】
この平行開閉チャック１１は次のように作動する。なお、ワークを把持するための力（主作用力）はピストン１５に付加されるエア圧であるとし、爪１４ａ，１４ｂは、図２のように爪取り付け部２４ａ，２５ｂに固定されているものとする。
図２の状態はシリンダー室１８からエア圧が抜かれたニュートラル状態であり、ピストン１５が戻しばね１６によって上方に移動しており、このため駆動ローラー３０によってスライド部材１７ａ，１７ｂが左右方向に開いた位置にあり、爪１４ａ，１４ｂも開いている。すなわち、この構造の平行開閉チャック１１はノーマルオープンタイプである。
【００２４】
ついで、シリンダー室１８にエア圧が供給されてピストン１５が下方に移動すると駆動ローラー３０が駆動用溝２１ａ，２１ｂの下辺を押し、スライド部材１７ａ，１７ｂが近接する方向に移動して爪１４ａ，１４ｂが閉じ方向に移動する。このときワークを外側から把持（外径把持）する。すなわち、主作用力によって外径把持が行われる。
【００２５】
前記と同じ平行開閉チャック１１で内側からワークを把持する内径把持を行うには、爪１４ａを爪取り付け位置２５ａに、爪１４ｂを爪取り付け位置２４ｂにそれぞれ固定する。この構造では、爪１４ａ，１４ｂの垂直部分（ワークの把持に機能する部分）が、その移動方向で駆動ローラー３０の中心を通る垂直線を越えた位置となるので、スライド部材１７ａ，１７ｂが近接する方向に移動すると、爪１４ａと爪１４ｂの間隔は開くこととなる。すなわち、この構造の平行開閉チャック１１はエア圧が作用しないとき爪４ａ，４ｂが近接した位置にあるノーマルクローズタイプである。
【００２６】
したがって、前記と同様にシリンダー室１８にエア圧が供給されて、ピストン１５が下降し、スライド部材１７ａ，１７ｂが近接する方向に移動すると、爪１４ａ，１４ｂは開き方向に移動し、このときにワークを内側から把持（内径把持）する。すなわち、この平行開閉チャック１１は主作用力によって内径把持を行う。
【００２７】
平行開閉チャック１１が戻しばね１６による力を主作用力とするときは、前記とは作動が逆になり、外形把持のとき、ノーマルクローズタイプとなり、内径把持のとき、ノーマルオープンタイプとなる。スライド部材１７ａ，１７ｂに対する爪１４ａ，１４ｂの取り付け位置を交換するだけで、外径把持の平行開閉チャック１１を内径把持の平行開閉チャック１１に切り換えられる点は同じである。
【００２８】
以上、単動型の平行開閉チャックについて説明したが、この発明の技術的思想によれば、複動型の平行開閉チャックにおいても主作用力を換えることなく、外径把持の平行開閉チャックを内径把持へと簡単に変換することができる。
実施形態では、外径把持の場合も、内径把持の場合も同じ爪１４ａ，１４ｂを取り付け位置を変えて用いているが、外径把持の場合と内径把持の場合とで異なるものを用いることも多い。
【００２９】
【発明の効果】
同じ平行開閉チャックを、主作用力で外径把持と内径把持に作動するチャックへ簡単に切り換えることができる。
自動組み立て機などに使用する機器を限定し標準化してメンテナンスを効率良く行うことができる。
同じ平行開閉チャックを外径把持用、内径把持用のいずれにも利用できるので、１つの平行開閉チャックを多くの用途に対応させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】平行開閉チャックの断面図（従来のもの）。
【図２】構造の概略を示す断面による正面図（実施形態）。
【図３】断面による側面図。
【図４】分解して示す斜視図。
【図５】要部を拡大して示す斜視図。
【図６】要部を拡大して示す側面図。
【符号の説明】
１ 平行開閉チャック
２ チャック本体
３ａ，３ｂ フィンガー
４ａ，４ｂ 爪
５ 第１のピストン
６ 戻しばね
７ 第２のピストン
８ａ，８ｂ 押圧レバー
９ａ，９ｂ アクションレバー
１０ シリンダー室
以上、従来例
１１ 平行開閉チャック
１２ チャック本体
１３ａ，１３ｂ フィンガー
１４ａ，１４ｂ 爪
１５ ピストン
１６ 戻しばね
１７ａ，１７ｂ スライド部材
１８ シリンダー室
１９ 前壁
２０ 後壁
２１ａ，２１ｂ 駆動用溝
２２ａ，２２ｂ ガイド用の長孔
２３ａ，２３ｂ ガイド用の長孔
２４ａ，２４ｂ 左爪取り付け部
２５ａ，２５ｂ 右爪取り付け部
２６ 上ポート
２７ サイドポート
２８ ロッド相当部分
２９ 駆動ローラー用ピン
３０ 駆動ローラー
３１ 支軸
３２ 支軸
３３ａ，３３ｂ ガイドローラー
３４ａ，３４ｂ ガイドローラー
３５ スリーブ
３６ プリロードばね
３７ カラー
３８ 摺動ガイドプレート

Claims (4)

1. チャック本体に設けたピストンの上下運動を、チャック本体にガイドされた２個のフィンガーの背反した左右方向水平往復運動に変換する機構を備えた平行開閉チャックであって、それぞれのフィンガーはスライド部材と爪とからなり、スライド部材は下部の左右両側に爪取り付け部を有すると共にチャック本体に左右方向で往復移動可能にガイドされており、スライド部材における左右いずれかの前記爪取り付け部を選択してスライド部材に爪を固定してあることを特徴とした平行開閉チャック。
2. ピストンは単動型でピストンをもと位置に戻す戻しばねを有し、スライド部材は平板であって、チャック本体下部の二股となった前後壁間に左右方向へ往復移動可能にガイドされて支持され、前記戻しばねをピストンの下面と２枚のスライド部材の上辺に渡らせて載置したカラーとの間に配置してあることを特徴とした請求項１に記載の平行開閉チャック。
3. スライド部材は平板であり、チャック本体下部の二股となった前後壁間に支持されると共にこれらの内面に沿って左右方向へ往復移動可能にガイドされ、前後のスライド部材の間に配置したプリロードばねでそれぞれが前後壁の内面に押し付けられていることを特徴とした請求項１または２に記載の平行開閉チャック。
4. 爪はスライド部材の選択した取り付け孔へ左右方向の向きを変えて取り付けることができるものであることを特徴とした請求項１〜３のいずれか１つに記載の平行開閉チャック。

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