JP2605038Y2 - ワークのチャッキング装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この考案は、産業用多関節ロボッ
トのアームの先端などに取り付けて使用されるワークの
チャッキング装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種のチャッキング装置では、
丸棒などのワークをチャッキングする要素として、図３
に示すように、略筒型コレット基材１０１に、その周方
向に等間隔を隔てた複数箇所に先端から基端側へ向かう
すり割り部１０２をそれぞれ形成してなるコレット１０
０を使用しており、このコレット１００を図４に示すよ
うに、ナット１０３に嵌着し、このナット１０３をロボ
ットアームなどに装着される本体１０４の雄ねじ部１０
５に螺着したものがある。そして、このチャッキング装
置においては、上記コレット１００にワークＷを挿し込
んだうえ、上記ナット１０３をさらに螺動させることに
より、コレット１００を径方向の内方へ変形させて上記
ワークＷを挟着させるようになされていた。

【０００３】

【考案が解決しようとする課題】上記したような従来の
ワークのチャッキング装置では、略筒型のコレット基材
１０１にすり割り部１０２を形成してコレット１００を
構成しているので、ナット１０３による締め付けの繰り
返しにより、上記すり割り部１０２の奥端側の上記基材
１０１に応力が集中し、ワークのチャッキング装置のよ
うに、頻繁に締め付けを繰り返すものでは、短期間の使
用ですり割り部１０２の奥端部にクラックなどを生じ易
い課題があった。

【０００４】ところで、従来、自動旋盤などの工作機械
に適用されるワークのチャッキング装置として、先端面
に開口するワーク挿入孔を有する本体内に、上記開口に
近接してワーク挿入孔の軸心周りに複数のチャック爪を
配置するとともに、これら複数のチャック爪をそれぞれ
径方向に変位可能に設定してコレット本体を構成し、こ
のコレット本体における各チャック爪に対して常時径方
向外方への弾性力を付勢するトーションばねを上記コレ
ット本体に設けるとともに、上記ワーク挿入孔を同心状
に取り囲んで上記コレット本体の一部を構成するシリン
ダ内に、上記ワーク挿入孔の軸心方向に沿って前後進可
能に構成されて作動流体圧を受けた際に前進して上記各
チャック爪を径方向内方側へ変位させるピストンを嵌合
したチャック装置が知られている（特公昭４９−６８５
６号公報参照）。

【０００５】しかしながら、上記構成のチャッキング装
置はワークを定位置でチャッキングするものであり、こ
れを産業用多関節ロボットのアームの先端などに取り付
けてコレット本体の先端面を下向きにした場合、ピスト
ンが後退しているにもかかわらず上記各チャック爪が自
重で自然落下して径方向内方側へ変位し、上記各チャッ
ク爪を復帰位置に保持させることができず、ワークの挟
着動作が円滑に行なわれないという課題がある。

【０００６】この考案は上記課題を解消するためになさ
れたもので、本体先端面を下向きに した場合でもワーク
の円滑な挟着動作を達成することができるワークのチャ
ッキング装置を提供することを目的としている。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、この考案によるワークのチャッキング装置は、先端
面に開口するワーク挿入孔を有する本体に複数のコレッ
ト片をほぼ同心状に配置しかつこれら各コレット片を径
方向へ変位可能に設定してなるワーク挟着用コレット
と、上記本体に設けられて上記各コレット片に常時径方
向外方へ弾性力を付勢する弾性力付勢具と、上記ワーク
挿入孔を同心状に取り囲んで上記本体の一部を構成する
シリンダ部と、このシリンダ部に嵌合されて上記ワーク
挿入孔の軸心方向へ前後進可能でかつ作動流体圧を受け
て前進して上記各コレット片を径方向内方側へ変位させ
るピストン体と、上記本体と各コレット片との間に設定
されて上記各コレット片に軸心方向後方へばね力を付勢
するばね部材とを具備したことを特徴とする。

【０００８】

【作用】上記構成によれば、各コレット片に軸心方向後
方へばね力を付勢するばね部材を本体と各コレット片と
の間に設定したから、本体先端面を下向きにして使用す
る場合でも、上記各コレット片を復帰位置に保持させる
ことができ、ワークの挟着動作を円滑に行なわせること
ができる。

【０００９】

【実施例】以下、この考案の一実施例を図面にもとづい
て説明する。図１はこの考案によるワークのチャッキン
グ装置を示す縦断側面図である。

【００１０】図１において、１は本体であり、大別し
て、シリンダ部２と、このシリンダ部２の軸心方向前端
側に装着されるヘッドキャップ部３と、上記シリンダ部
２の軸心方向後端側に装着されるシリンダヘッド部４と
から構成されている。

【００１１】上記シリンダ部２の外周部には軸心方向に
沿って貫通するボルト挿通孔５が周方向に等間隔を隔て
て形成されている。また、上記ヘッドキャップ部３は、
本体１の先端面としての前壁面３ａにシリンダ部２の軸
心Ｘと同心のワーク挿入用開口６を有する有頭筒型に成
形されており、その後端には、上記ボルト挿通孔５に対
応するねじ孔７を有する取付用フランジ３ｂが一体形成
されている。上記シリンダヘッド部４は、上記シリンダ
部２の後端開口に対する嵌合部４ａに突設された上記軸
心Ｘと同心の筒部４ｂと、取付用フランジ４ｃとを有
し、上記筒部４ｂ内は、上記開口６からシリンダヘッド
部４の後面（外面）にまで至るワーク挿入孔８の一部を
構成している。上記シリンダ部２、ヘッドキャップ部３
およびシリンダヘッド部４とは、上記ボルト挿通孔５に
挿通されてねじ孔７に螺合するボルト９によって一体に
固定されている。１０は上記シリンダヘッド部４の嵌合
部４ａの外周面に形成された環状凹所１１に嵌着されて
シリンダ部２の内周面に接触するシール用の０リングで
ある。

【００１２】上記ヘッドキャップ部３内には、上記軸心
Ｘと同心状でワーク挟着用のコレット１２を構成する複
数個、たとえば４個のコレット片１３が径方向に変位可
能に配設されており、また、上記ヘッドキャップ部３の
内側には、上記各コレット片１３に対応して、上記シリ
ンダ部２の前端と上記フランジ３ｂとの間で挟持された
コレットガイド体１４が配設されている。

【００１３】１５は各コレット片１３に常時、径方向外
方への弾性力を付勢する弾性力付勢具、たとえば線ばね
であり、この線ばね１５の各基端部１５ａは上記コレッ
トガイド１４を貫通して該コレットガイド１４と上記シ
リンダ部２の前端側の係合凹部１６との間に係止される
一方、線ばね１５の各先端部１５ｂは上記コレット片１
３に径方向外方へ突設されたばね受部１３ａの孔１７に
掛止されている。１８は上記ばね受部１３ａの前側凹部
１９と上記ヘッドキャップ部３の先端面３ａとの間に介
在され、上記各コレット片１３に対して軸心方向後方へ
のばね力を付勢する圧縮コイルばねである。上記コレッ
ト片１３の各先端側外周は軸心方向後方に向かって漸次
径大化するテーパ面１３ｂに構成さわ、上記開口６に連
続して軸心方向後方へ径大化するガイド面６ａに摺接・
案内されるようになっている。

【００１４】２０は上記シリンダ部２内に嵌合されて軸
心方向に変位可能に構成されているとともに、上記シリ
ンダヘッド部４の筒部４ｂに案内される略筒形のピスト
ン体であり、その前端部２０ａには、上記コレット片１
３の外面に形成されて軸心方向後方へ向かって漸次小径
化する被押圧面１３ｃに対面する押圧面２０ｃが形成さ
れている。２１，２２は上記シリンダ部２内に作動流体
としての圧縮エアａを供給するための１対のエアポート
であり、そのうち一方のエアポート２１はピストン体２
０に対する前進用として、他方のエアポート２２はピス
トン体２０に対する後進用として構成されている。

【００１５】２３は上記ピストン体２０の外周面に止め
リング２４を介して固定された環状のマグネットであ
り、リードスイッチのような磁気検出素子（図示せず）
とにより、ピストン体２０の一定の変位量を検出するセ
ンサを構成している。２５は上記ピストン体２０の外周
面に装着されてシリンダ部２の内周面との間を封止する
パッキン部材である。

【００１６】次に、上記構成の動作について説明する。
シリンダヘッド部４がロボットのアームの先端側に取り
付けられる。複数のコレット片１３が図１に示す原状位
置にある状態で、丸棒のようなワークＷを開口６を通し
てワーク挿入口８内に挿入する。ついで、一方のエアポ
ート２１から圧縮エアａをシリンダ部２内に供給する
と、ピストン体２０はマグネット２３の磁束が検出され
る位置まで前進する。

【００１７】上記ピストン体２０の前進により、図２に
示すように、その前端部２０ａの押圧面２０ｃによって
各コレット片１３の被押圧面１３ｃが押圧されるので、
上記コレット片１３は線ばね１５のばね力に抗して径方
向内方側へ変位しながら上記開口６側のガイド面６ａに
案内されて、上記ワークＷを径方向外方から確実に挟着
する。

【００１８】ところで、上記各コレット片１３は、ばね
受部１３ａとヘッドキャップ部３の先端面３ａとの間に
設けているばね部材、たとえば圧縮コイルばね１８によ
って後方へのばね力を受けているので、本体１の先端側
を下向きにした姿勢で使用する場合でも、原状位置に保
持することができ、上記径方向内方への変位も無理なく
行なわれ、上記各コレット片１３を復帰位置に保持させ
ることができ、ワークＷの挟着動作を円滑に行なわせる
ことができる。

【００１９】また、上記一方のエアポート２１からの圧
縮エアａの供給を停止して、他方のエアポート２２から
シリンダ部２内に圧縮エアａを供給すると、上記ピスト
ン体２０が後退し、各コレット片１３の押圧力が解除さ
れるので、これらコレット片１３は、線ばね１５のばね
力により、径方向外方へ変位して図１の原状に復され
る。したがって、上記コレット片１３からワークＷを引
き抜くことができる。

【００２０】このように、上記ワーク挿入孔８の軸心周
りに独立して等間隔に配置された複数のコレット片１３
からコレット１２を構成しているので、ワーク挟着動作
時に各コレット片１３が独自に径方向内方側へ変位する
だけであり、集中応力を受ける部分がなく、したがっ
て、クラックなどの生じるおそれもなく、長期間の繰り
返し使用にも十分耐えることができる。

【００２１】なお、上記コレット１２を構成しているコ
レット片１３の数については任意に選択できるものであ
り、また、弾性力付勢具１５についても、上記実施例の
ような線ばねのみに限らず、板ばねやスプリングを用い
る構成も可能である。さらに、作動流体としても、圧縮
エアａに限らず、油圧などを使用できることは勿論であ
る。

【００２２】

【考案の効果】以上のように、この考案によれば、各コ
レット片に軸心方向後方へばね力を付勢するばね部材を
本体と各コレット片との間に設定することにより、本体
の先端側を下向きにして使用する際にも、上記コレット
片を原状位置に適正姿勢で保持させて、チャッキング動
作を無理なく確実、円滑に行なわせ、作業能率を向上さ
せることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この考案の一実施例によるワークのチャッキン
グ装置の縦断側面図である。

【図２】同チャッキング装置の動作状態を示す縦断側面
図である。

【図３】従来のワークのチャッキング装置におけるコレ
ットの一例を示す外観斜視図である。

【図４】図３のコレットを使用してワークをチャッキン
グした状態を示す縦断側面図である。

【符号の説明】

１ 本体 ２ シリンダ部 ６ 開口 ８ ワーク挿入口 １２ コレット １３ コレット片 １５ 弾性力付勢具 １８ ばね部材（コイルばね） ２０ ピストン体 ａ 作動流体 Ｘ 軸心

Claims (1)

(57)【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 先端面に開口するワーク挿入孔を有する
   本体に複数のコレット片をほぼ同心状に配置しかつこれ
   ら各コレット片を径方向へ変位可能に設定してなるワー
   ク挟着用コレットと、上記本体に設けられて上記各コレ
   ット片に常時径方向外方へ弾性力を付勢する弾性力付勢
   具と、上記ワーク挿入孔を同心状に取り囲んで上記本体
   の一部を構成するシリンダ部と、このシリンダ部に嵌合
   されて上記ワーク挿入孔の軸心方向へ前後進可能でかつ
   作動流体圧を受けて前進して上記各コレット片を径方向
   内方側へ変位させるピストン体と、上記本体と各コレッ
   ト片との間に設定されて上記各コレット片に軸心方向後
   方へばね力を付勢するばね部材とを具備し、上記本体の
   先端面を下向きにした状態で上記ばね部材のばね力によ
   り上記各コレット片を復帰位置に保持させるように構成
   したことを特徴とするワークのチャッキング装置。