JP2022118858A - チャック装置 - Google Patents

Abstract

【課題】特別な治具を必要とせず、搬送装置に対する把持部材の位置について精度を高くすることができ、ワークを正確な位置および姿勢で把持することができるチャック装置を提供する。【解決手段】チャック装置１０は、一対のレバー４２を介してピストン３２により駆動される一対の把持部材４０を備え、レバーはレバーシャフト４４を介してボデイ４６に回動自在に支持され、レバーシャフトはボデイの搬送装置６８への取付面４６ｂから突出し、該突出部を用いて搬送装置に対する位置決めがなされる。【選択図】図１

Description

本発明は、エアシリンダにより駆動する一対の把持部材を備えたチャック装置に関する。

従来から、開閉可能な把持部材によってワークを把持するチャック装置が知られている。例えば、特許文献１には、レバーを介してエアシリンダのピストンに連動する一対の把持部材を備えたチャック装置が記載されている。

このようなチャック装置は、一般に、エアシリンダの側面を搬送装置に取り付けて使用される。この場合、ワークを適正な位置と姿勢で把持するためには、搬送装置に対する把持部材の位置を精度良く設定しておく必要がある。

しかしながら、把持部材と搬送装置との間には多くの構成部品が介在し、それらの加工公差が累積することになるので、搬送装置に対する把持部材の位置について精度を高めることは容易でない。

特許文献２には、一対の開閉動作可能なマスタージョーを有する把持装置に関して、把持装置の底部に取り付けられるエンドボスの中心とマスタージョーの開閉中心とが同一線上になるとともにエンドボス取付面に対し垂直になるように組み付ける方法が記載されているが、組み付けに際して特別な治具を必要としている。

特開２０１７－１３１６１号公報 特開２００２－２３３９８５号公報

本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、特別な治具を必要とせず、搬送装置に対する把持部材の位置について精度を高くすることができ、ワークを正確な位置および姿勢で把持することができるチャック装置を提供することを目的とする。

本発明に係るチャック装置は、一対のレバーを介してピストンにより駆動される一対の把持部材を備え、ボデイを搬送装置に取り付けて使用するものであって、レバーは、レバーシャフトを介してボデイに回動自在に支持され、レバーシャフトは、ボデイの搬送装置への取付面から突出し、該突出部を用いて搬送装置に対する位置決めがなされる。

上記チャック装置によれば、レバーシャフトの突出端部を用いて搬送装置に対する位置決めがなされるので、搬送装置に対する把持部材の位置について精度を高くすることができ、ワークを正確な位置および姿勢で把持することができる。

本発明に係るチャック装置は、把持部材を開閉するレバーの回転軸であるレバーシャフトがボデイの搬送装置への取付面から突出し、該突出部を用いて搬送装置に対する位置決めがなされるものであるので、搬送装置に対する把持部材の位置について精度を高くすることができる。

本発明の第１実施形態に係るチャック装置の外観斜視図である。 図１のチャック装置のＩＩ－ＩＩ線に沿う断面図をアタッチメントとともに示した図である。 図１のチャック装置の一部を部品ないし部品群に展開した図である。 図１のチャック装置を搬送装置に取り付けて使用する形態を示す図である。 本発明の第２実施形態に係るチャック装置の外観斜視図である。 本発明の第３実施形態に係るチャック装置の一部断面図である。

以下、本発明に係るチャック装置について複数の好適な実施形態を挙げ、添付の図面を参照しながら説明する。以下の説明において、上下に関する言葉を用いたときは、便宜上、図面（図３を除く）上での方向をいうものであって、各部材の実際の配置等を限定するものではない。また、本発明でいう「搬送装置」にはロボットも含まれる。

（第１実施形態）
本発明の第１実施形態に係るチャック装置１０について、図１～図４を参照しながら説明する。チャック装置１０は、内部にピストン３２が配設されるシリンダボデイ１２と、開閉動作可能な一対の把持部材４０と、ピストン３２の直線運動を把持部材４０の開閉動作に変換する一対のレバー４２と、一対のレバー４２を回動自在に支持するベースボデイ４６とを含む。

直方体状のシリンダボデイ１２には、両端が開口するシリンダ孔１４が形成されている。シリンダ孔１４の上端開口部には、シリンダ孔１４を閉塞するキャップ２６が圧入により気密に取り付けられ、シリンダ孔１４の下端開口部には、ロッドカバー２８が嵌合により取り付けられている。ロッドカバー２８は、シリンダ孔１４に嵌合する嵌合部２８ａと、嵌合部２８ａから下方に延びてレバー４２の側面を内側で案内する一対のガイド壁２８ｂとからなる。また、シリンダボデイ１２には、幅広の第１側面１２ａから幅広の第２側面１２ｂまで貫通する一対の取付ボルト挿通孔１６が設けられている。

ピストン３２は、シリンダ孔１４内を摺動する本体部３２ａと本体部３２ａから下方に延びるロッド部３２ｂとからなる。ロッド部３２ｂは、ロッドカバー２８の嵌合部２８ａを通ってさらに下方に延び、一対のガイド壁２８ｂの間に挿入される。ロッド部３２ｂの下端には、レバーシャフト４４に係合する係合ピン３８が設けられている。ロッドカバー２８の嵌合部２８ａの内周には、ロッド部３２ｂに摺接するロッドパッキン３０が取付溝を介して装着されている。これにより、シリンダ孔１４の下端が外部から気密に保持される。なお、参照符号３６で示されるのは、ピストン３２の本体部３２ａの外周に配設されたラバーマグネットである。

ピストン３２の本体部３２ａとキャップ２６との間に第１圧力室１８が形成され、ピストン３２の本体部３２ａとロッドカバー２８との間に第２圧力室２０が形成されている。ピストン３２の本体部３２ａの外周には、シリンダ孔１４に摺接するピストンパッキン３４が取付溝を介して装着されている。これにより、第１圧力室１８と第２圧力室２０とが相互に気密に隔てられる。シリンダボデイ１２の幅狭の第３側面１２ｃには、第１圧力室１８に圧縮空気等のエアを給排するための第１ポート２２、および、第２圧力室２０に圧縮空気等のエアを給排するための第２ポート２４が開口している。

ベースボデイ４６は、シリンダボデイ１２の下側に配置され、ベースボデイ４６の下側から挿通されシリンダボデイ１２に螺合される４本の連結ボルト５６により、シリンダボデイ１２と一体的に連結されている（図３参照）。ベースボデイ４６の内側には、ロッドカバー２８のガイド壁２８ｂが挿入されるとともに一対のレバー４２とピストン３２のロッド部３２ｂを収容する収容孔４８が設けられている。ベースボデイ４６は、シリンダボデイ１２の第２側面１２ｂと面一に連なる第２側面４６ｂを有する。

ベースボデイ４６の下側には、一対の把持部材４０を支持する支持部材５０が設けられている。支持部材５０は、ベースボデイ４６の上側から挿通され支持部材５０に螺合される２本のガイドボルト５８により、ベースボデイ４６に取り付けられる。支持部材５０には、把持部材４０をシリンダ孔１４の軸線と直交する方向（Ｘ方向）に移動可能に案内する一対のレール溝５２が設けられている。

各把持部材４０は、支持部材５０の一対のレール溝５２の間に配置されるブロック状の基部４０ａと、基部４０ａから下方に延びるフィンガ部４０ｂとを有する。基部４０ａの上面には、レバー４２が係合する係合溝４０ｃが設けられている。フィンガ部４０ｂには、後述する接続ボルト６０を螺合するためのねじ孔４０ｄが設けられている。

各把持部材４０の基部４０ａの両側面には、支持部材５０のレール溝５２と対向する溝部（図示せず）が形成されており、この溝部に複数のボール（図示せず）が保持されている。複数のボールが支持部材５０のレール溝５２と把持部材４０の基部４０ａの溝部との間で転動することにより、把持部材４０が支持部材５０に対して円滑に移動することができる。

ベースボデイ４６には、第１側面４６ａから第２側面４６ｂに向かって延びさらに第２側面４６ｂから所定長さ突出する一対のレバーシャフト４４が圧入等の手段で固定されている。各レバーシャフト４４の軸線は、これら第１側面４６ａおよび第２側面４６ｂと垂直である。ベースボデイ４６の第２側面４６ｂおよびこれと面一に連なるシリンダボデイ１２の第２側面１２ｂは、搬送装置への取付面を構成する。

各レバー４２は、その中央部において各レバーシャフト４４に回動自在に支持されている。レバー４２は、Ｌ字状に構成され、切欠き状の溝部によって二股に形成された第１端部４２ａと、球状に形成された第２端部４２ｂとを有する。レバー４２の第１端部４２ａは、ピストン３２のロッド部３２ｂに設けられた係合ピン３８に係合する。レバー４２の第２端部４２ｂは、把持部材４０の基部４０ａに設けられた係合溝４０ｃに係合する。

以上の構成により、ピストン３２がシリンダ孔１４内で摺動すると、一対のレバー４２がレバーシャフト４４の回りに回動し、一対の把持部材４０が支持部材５０のレール溝５２に沿って移動する。詳細には、第１圧力室１８にエアが供給され、第２圧力室２０のエアが排出されると、ピストン３２が下方に駆動され、一対のレバー４２の第２端部４２ｂ間の距離が拡大する方向に一対のレバー４２が回動し、一対の把持部材４０が開く方向に移動する。また、第２圧力室２０にエアが供給され、第１圧力室１８のエアが排出されると、ピストン３２が上方に駆動され、一対のレバー４２の第２端部４２ｂ間の距離が縮小する方向に一対のレバー４２が回動し、一対の把持部材４０が閉じる方向に移動する。

なお、参照符号６２で示されるのは、ピストン３２に配設されたマグネット３６の磁力を検出する位置センサ（図示せず）を取り付けるためのセンサ溝である。また、参照符号６４で示されるのは、ピストン３２のロッド部３２ｂの根元に装着されたゴム等の弾性材料からなるダンパである。

次に、チャック装置１０の使用例について、図４を参照しながら説明する。この使用例は、工場内に架設されたレールに沿って移動可能な搬送装置６８に適用したものである。

チャック装置１０により把持するワークＷは、所定サイズの円筒形状を有するものとする。この場合、当該ワークＷを把持することに適したアタッチメント６６を各把持部材４０に接続する。具体的には、接続ボルト６０を当該アタッチメント６６に設けられた挿通孔に挿通し、把持部材４０のフィンガ部４０ｂに設けられたねじ孔４０ｄに螺合する。

搬送装置６８は、チャック装置１０を所定の場所に置かれたワークＷの上方まで搬送することができるように構成されている。搬送装置６８には、平坦面が外側を向くように取付プレート７０が設けられており、該取付プレート７０には、チャック装置１０のレバーシャフト４４を受容可能な一対の位置決め孔（図示せず）が設けられるとともに、取付ボルト５４が螺合する一対のねじ孔（図示せず）が設けられている。

チャック装置１０を搬送装置６８に取り付けるには、ベースボデイ４６の第２側面４６ｂから突出する一対のレバーシャフト４４の端部を取付プレート７０の位置決め孔に嵌合して位置決めをした後、２本の取付ボルト５４をシリンダボデイ１２に設けられた取付ボルト挿通孔１６に挿通するとともに取付プレート７０のねじ孔に螺合する。このとき、ベースボデイ４６の第２側面４６ｂおよびこれと面一に連なるシリンダボデイ１２の第２側面１２ｂが取付プレート７０の平坦面と重なり合う。

このようにして、レバーシャフト４４が取付プレート７０に対して正確に位置決めされる。ここで、レバーシャフト４４と把持部材４０との位置関係について製造上あるいは組付上の誤差が生じないように品質管理することは、比較的容易である。したがって、搬送装置６８に対する把持部材４０の位置について精度を高くすることができる。

本実施形態に係るチャック装置１０によれば、把持部材４０を開閉するレバー４２の回転軸であるレバーシャフト４４がベースボデイ４６の第２側面４６ｂ（ボデイの搬送装置６８への取付面）から突出し、該突出部を用いて搬送装置６８に対する位置決めがなされるので、搬送装置６８に対する把持部材４０の位置について精度を高くすることができる。

本実施形態では、シリンダボデイ１２とベースボデイ４６からチャック装置１０のボデイを構成したが、これらを別部材ではなく一体に成形してもよい。本発明でいう「ボデイ」には、シリンダボデイ１２とベースボデイ４６が含まれる。

（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態に係るチャック装置８０について、図５を参照しながら説明する。第２実施形態は、レバーシャフトの構成が第１実施形態と異なる。なお、上述したチャック装置１０と同一の構成には同一の参照符号を付し、詳細な説明を省略する。

ベースボデイ４６には、第１側面４６ａから第２側面４６ｂに向かって延びさらに第２側面４６ｂから所定長さ突出する一対のレバーシャフト８２ａ、８２ｂが設けられている。このうち一方のレバーシャフト８２ａは、第２側面４６ｂから突出する部分が菱形等の多角形状に形成されたダイヤピンとして構成されている。このレバーシャフト８２ａは、その軸線回りの回動が許容されるようにベースボデイ４６に取り付けられている。他方のレバーシャフト８２ｂは、前述したレバーシャフト４４と同じく、軸方向全長に亘って円筒状の外周面を有する軸部材であり、ベースボデイ４６に固定されている。

チャック装置８０を前述した搬送装置６８に取り付けるには、ベースボデイ４６の第２側面４６ｂから突出する一対のレバーシャフト８２ａ、８２ｂの端部を取付プレート７０の位置決め孔に嵌合して位置決めをした後、２本の取付ボルト５４をシリンダボデイ１２に設けられた取付ボルト挿通孔１６に挿通するとともに取付プレート７０のねじ孔に螺合する。このとき、取付プレート７０に設けられた一対の位置決め孔のピッチに製造上の誤差があるときは、該位置決め孔の一方に嵌合する部分がダイヤピンとして構成されたレバーシャフト８２ａが回動し、該誤差を吸収した上で位置決めがなされる。

本実施形態に係るチャック装置８０によれば、把持部材４０を開閉するレバー４２の回転軸である一対のレバーシャフト８２ａ、８２ｂがベースボデイ４６の第２側面４６ｂから突出し、該突出部を用いて搬送装置６８に対する位置決めがなされるので、搬送装置６８に対する把持部材４０の位置について精度を高くすることができる。また、一方のレバーシャフト８２ａの端部がダイヤピンとして構成されているので、取付プレート７０に設けられる一対の位置決め孔のピッチについて高い精度を必要としない。

本実施形態では、一方のレバーシャフト８２ａのみについて、ベースボデイ４６の第２側面４６ｂから突出する部分をダイヤピンとして構成したが、他方のレバーシャフト８２ｂも同様の構成にしてもよい。

（第３実施形態）
次に、本発明の第３実施形態に係るチャック装置９０について、図６を参照しながら説明する。第３実施形態は、レバーシャフトが取付ボルトを兼用する点で第１実施形態と異なる。なお、上述したチャック装置１０と同一の構成には同一の参照符号を付し、詳細な説明を省略する。

チャック装置９０における一対のレバーシャフト９２は、位置決めに適したリーマボルトからなり、頭部９２ａと軸部９２ｂとねじ部９２ｃとを有する。レバー４２は、レバーシャフト９２の軸部９２ｂの回りに回動自在に支持されている。レバーシャフト９２の頭部９２ａと軸部９２ｂを合わせた長さは、ベースボデイ４６の第１側面４６ａと第２側面４６ｂとの間の距離に略等しい。

レバーシャフト９２の頭部９２ａ寄りの軸部９２ｂは、ベースボデイ４６の第１側面４６ａ側に設けられた第１嵌合孔９４に嵌合支持され、レバーシャフト９２のねじ部９２ｃ寄りの軸部９２ｂは、ベースボデイ４６の第２側面４６ｂ側に設けられた第２嵌合孔９６に嵌合支持される。シリンダボデイ１２に取付ボルト挿通孔は設けられていない。

チャック装置９０を前述した搬送装置６８に取り付けるには、レバーシャフト９２の頭部９２ａに工具を差し込んで、ベースボデイ４６の第２側面４６ｂから突出するレバーシャフト９２のねじ部９２ｃを前述した取付プレート７０のねじ孔に挿入螺合すればよい。

本実施形態に係るチャック装置９０によれば、把持部材４０を開閉するレバー４２の回転軸である一対のレバーシャフト９２がベースボデイ４６の第２側面４６ｂから突出し、該突出部を用いて搬送装置６８に対する位置決めがなされるので、搬送装置６８に対する把持部材４０の位置について精度を高くすることができる。また、リーマボルトからなるレバーシャフト９２が取付プレート７０に対する位置決めと取付けの両機能を兼ね備えているので、チャック装置９０の部品点数が少なくて済む。

本発明に係るチャック装置は、上述の実施形態に限らず、本発明の要旨を逸脱することのない範囲で、種々の構成を採り得ることはもちろんである。

１０、８０、９０…チャック装置 １２…シリンダボデイ（ボデイ）
１２ｂ…第２側面（側面） ３２…ピストン
４０…把持部材 ４２…レバー
４４…レバーシャフト ４６…ベースボデイ（ボデイ）
４６ｂ…第２側面（側面） ６８…搬送装置

Claims (5)

1. 一対のレバーを介してピストンにより駆動される一対の把持部材を備え、ボデイを搬送装置に取り付けて使用するチャック装置であって、
   前記レバーは、レバーシャフトを介して前記ボデイに回動自在に支持され、前記レバーシャフトは、前記ボデイの前記搬送装置への取付面から突出し、該突出端部を用いて前記搬送装置に対する位置決めがなされるチャック装置。
2. 請求項１記載のチャック装置において、
   前記ボデイは、内部に前記ピストンが配設されるシリンダボデイと、前記レバーを支持するベースボデイからなるチャック装置。
3. 請求項２記載のチャック装置において、
   前記取付面は、前記ベースボデイの側面およびこれと面一に連なる前記シリンダボデイの側面によって構成されるチャック装置。
4. 請求項１記載のチャック装置において、
   前記レバーシャフトは、前記突出端部がダイヤピンとして構成されるチャック装置。
5. 請求項１記載のチャック装置において、
   前記レバーシャフトはリーマボルトからなるチャック装置。

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