JPH0724581U - ワークのチャッキング装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ワ−クを挟持するコレットにクラックが生じ
るようなことがなく、それの耐久性の向上を図れるよう
にする。 【構成】 本体１におけるワ−ク挿入孔８の軸心Ｘ周り
にワ−ク挟着用のコレット１２を構成する複数のコレッ
ト片１３を配置し、各コレット片１３に径方向外方への
弾性力を付勢する弾性力付勢具１５を設け、上記本体１
の一部を構成するシリンダ部２内に嵌合されて作動流体
ａで駆動されるピストン体２０を軸心方向に前進させる
ことにより、各コレット片１３を径方向内方へ変位させ
てワ−クＷを挟着させるように構成している。

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−ムの先端などに取り付けて使用され るワ−クのチャッキング装置に関するものである。

【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−クをチャッチングする 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１００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−ムなどに装着さ れる本体１０４の雄ねじ部１０５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−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−クＷを挟着させるようになされていた。

【０００２】

【考案が解決しようとする課題】

上記したような従来のワ−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−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 などを生じ易い欠点があった。

【０００３】 この考案は上記した従来の課題を解消するためになされたもので、頻繁にチャ ックとチャック解除とを繰り返すものでありながら、コレットの損傷などを極力 防止して、使用寿命の向上を図ることができるワ−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。

【０００４】

【課題を解決するための手段】

上記目的を達成するために、この考案に係るワ−クのチャッキング装置は、先 端面に開口するワ−ク挿入孔を有する本体内に、上記開口に近接してワ−ク挿入 孔の軸心周りに複数のコレット片を配置するとともに、これら複数のコレット片 をそれぞれ径方向に変位可能に設定してワ−ク挟着用コレットを構成し、該ワ− ク挟着用コレットにおける各コレット片に対して常時径方向外方への弾性力を付 勢する弾性力付勢具を上記本体に設けるとともに、上記ワ−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内に、上記ワ−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コ レット片を径方向内方側へ変位させるピストン体を嵌合したものである。

【０００５】 特に、上記各コレット片と本体との間に、該コレット片にそれぞれ軸心方向後 方へのばね力を付勢するコイルばねを設けた構成とすることが望ましい。

【０００６】

【作用】

上記構成のワ−クのチャッキング装置によれば、ワ−クをワ−ク挿入孔に挿入 した状態で作動流体を本体のシリンダ−部内に供給してピストン体を軸心方向前 方へ変位させると、複数のコレット片が弾性力付勢具の弾性力に抗して径方向内 方側へ変位し、これらコレット片によりワ−クが径方向外方から挟着されて保持 される。

【０００７】 ここで、上記コレットは、周方向で完全に独立した複数のコレット片から構成 されているので、コレットに無理な応力が集中することがなく、該コレットの使 用寿命を延長化することができる。

【０００８】 また、上記構成のものにおいて、各コレット片にコイルばねにより常時、軸心 方向後方へのばね力を付勢する場合は、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自由状態に保持させることができ、ワ−ク の挟着動作が円滑に行われる。

【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はこの考案に係るワ−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−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−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４ ａ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−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−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 １３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 の間に介在されて上記各コレット片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−パ面１３ｂに構成され、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１３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−トであり、そのうち一方のエアポ−ト２１はピス トン体２０に対する前進用として、他方のエアポ−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−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−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−クＷを開口 ６を通してワ−ク挿入口８内に挿入する。ついで、一方のエアポ−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が、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−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、たとえば、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、原状位置に自由に保持されることになり、上記径方向内方への変位も無理な く行われる。

【００１９】 また、上記一方のエアポ−ト２１からの圧縮エアａの供給を停止して、他方の エアポ−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−クＷを引き抜くことができる。

【００２０】 このように、上記ワ−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−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、本体におけるワ−ク挿入孔の軸心周りに等 間隔を隔てて配置され、かつ径方向外方への弾性力が付勢された複数のコレット 片を、作動流体で駆動されるピストン体の前進動作により径方向内方側へ変位さ せてワ−クを挟持させるようにしたので、各コレットの一部に応力が集中し、繰 り返し動作によってコレットが短期間のうちに破損したり、変形するといった損 害を被ることがなくなり、コレットの使用寿命、ひいてはチャッキング装置全体 の耐久性を著しく向上することができる。

【００２３】 また、請求項２のように、各コレット片と本体との間に介在したコイルばねに より、上記コレット片に軸心方向後方へのばね力を付与する場合は、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、円滑に行わせることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この考案の一実施例によるワ−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−クのチャッキング装置におけるコレ
ットを示す斜視図である。

【図４】図３のコレットを使用してワ−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−ク挿入口 １２ コレット １３ コレット片 １５ 弾性力付勢具 １８ コイルばね ２０ ピストン体 ａ 作動流体 Ｘ 軸心

Claims (2)

【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−ク挿入孔を有する
   本体内に、上記開口に近接してワ−ク挿入孔の軸心周り
   に複数のコレット片を配置するとともに、これら複数の
   コレット片をそれぞれ径方向に変位可能に設定してワ−
   ク挟着用コレットを構成し、該ワ−ク挟着用コレットに
   おける各コレット片に対して常時径方向外方への弾性力
   を付勢する弾性力付勢具を上記本体に設けるとともに、
   上記ワ−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内に、上記ワ−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コレット片を径方向内方側へ変位さ
   せるピストン体を嵌合したことを特徴とするワ−クのチ
   ャッキング装置。
2. 【請求項２】 上記各コレット片と本体との間に、該コ
   レット片にそれぞれ軸心方向後方へのばね力を付勢する
   コイルばねを設けてなる請求項１のワ−クのチャッキン
   グ装置。