把持装置
【課題】 本発明は、小型で、耐久性および位置決め精度がよく、数種類の長尺円柱状ワークが把持できる把持装置を提供することを目的とする。
【解決手段】 下方が開放された円筒状のボディ１と、内周面にテーパ面が形成された円筒状のスライダ２と、スライダのテーパ面に契合する逆テーパ面を有する複数の爪部材５を同心円状に配置するとともに、複数の爪部材が離反する方向に負荷のかかるスプリング６，７を配置し、独立した複数の爪部材が長尺円柱状ワーク９をボディ内部の中空部で把持する。
【解決手段】 下方が開放された円筒状のボディ１と、内周面にテーパ面が形成された円筒状のスライダ２と、スライダのテーパ面に契合する逆テーパ面を有する複数の爪部材５を同心円状に配置するとともに、複数の爪部材が離反する方向に負荷のかかるスプリング６，７を配置し、独立した複数の爪部材が長尺円柱状ワーク９をボディ内部の中空部で把持する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は長尺円柱状のワークを把持するのに適した把持装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
長尺円柱状のワークを把持する方法として様々な方法が知られている。
【０００３】
特開平８−２２９８６８号公報の様に円筒状のフランジの内周にゴムシートなどの弾性体を固定し、フランジとゴムシートで形成された圧力室に圧縮空気を送り込むことで弾性体を変形させ、ワークを把持する方法がある。
【０００４】
ただし、この方法は弾性体を変形させて把持するため、位置決め精度が悪く、弾性変形量のバランスが狂い、ワークの位置ズレや傾きが発生することがある。
【０００５】
また、ゴムの変形や劣化により破れてしまうなど、耐久性に問題がある。
【特許文献１】特開平８−２２９８６８号公報
【０００６】
他の従来例として、特開平３−１９０６１１号公報の様にコレットを使用した方法が用いられている。
【０００７】
コレットは、スリット付き円筒状材にテーパ面を形成したものであり、ワーク形状に合わせて内面を形成し、弾性変形させて把持する方法である。
【０００８】
この方法によれば位置決め精度良く把持できるが、主に金属部品からなるコレットを弾性変形させて把持するため、特定のワーク寸法しか把持できない。
【０００９】
そのため、ワーク寸法が違うものを把持するためには、そのワーク寸法にあわせたコレットを新たに用意しなければならない。
【特許文献２】特開平３−１９０６１１号公報
【００１０】
さらに他の方法として、流体圧力を使用したエアーチャックや電気により駆動するモーターハンドの様なチャック装置を使用して把持する方法がある。
【００１１】
これらのチャックは、流体圧力やモーターなどの推力を変換し、複数のスライド部材を同期して開閉させる装置であり、スライド部材にワークの形状にあわせて形成した爪部材を固定し、爪部材でワークを把持する方法が一般的にとられている。
【００１２】
ただし、スライド部材に爪部材を固定して把持するため、ワークと爪部材はチャックよりも離れた位置でクランプすることになるので、スライド部のガイドのクリアランスが摩耗などにより大きくなると、爪部材がワークをクランプしたときに傾いてしまい、ワークの位置決め精度が悪くなる現象が発生する。
【００１３】
さらに、チャックの大きさが大きく、爪部材が長手方向に付くことで長さが長くなってしまい、重量も重くなる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
本発明は、小型で、耐久性および位置決め精度がよく、数種類の長尺円柱状ワークが把持できる把持装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
本発明は、前記した課題を解決する手段として、下方が開放された円筒状のボディと、内周面にテーパ面が形成された円筒状のスライダと、スライダのテーパ面に契合する逆テーパ面を有する複数の爪部材を同心円状に配置するとともに、複数の爪部材が離反する方向に負荷のかかるスプリングを配置し、独立した複数の爪部材が長尺円柱状ワークをボディ内部の中空部で把持するものである。
【００１６】
また、下方が開放された円筒状のボディと、内周面にテーパ面が形成された円筒状のスライダと、スライダのテーパ面に契合する逆テーパ面を有する複数の爪部材を同心円状に配置するとともに、複数の爪部材が離反する方向に負荷のかかるスプリングを配置し、ボディの上方に配置した操作プレートと、ボディの内周面と摺動して上下にスライドするスライダを、ボディ上面を貫通するシャフトで連結し、ボディと操作プレートを離反する方向に圧縮されて挿入されたスプリングにより把持するものである。
【００１７】
さらに、下方が開放された円筒状のボディと、内周面にテーパ面が形成された円筒状のスライダと、スライダのテーパ面に契合する逆テーパ面を有する複数の爪部材を同心円状に配置するとともに、複数の爪部材が離反する方向に負荷のかかるスプリングを配置し、ボディの上方に配置したシリンダと、ボディの内周面と摺動して上下にスライドするスライダをピストンに連結し、空気圧力により把持するものである。
【発明の効果】
【００１８】
上記構成にすることにより、独立した複数の爪部材が長尺円柱状ワークをボディ内部の中空部で把持するので、全長が長くなることがなく、薄肉円筒状部品に形成されているため外形も小さく、小型に構成できる。
【００１９】
また、それぞれの部品が金属部品で構成されており、摩耗による爪部材の傾きが発生しないので位置決め精度が良く、耐久性も良い。
【００２０】
爪部材は中空部の内側に長く配置することができるので、長尺円柱状ワークとの接触面が長くなり、長尺円筒状ワークの把持に適している。
【００２１】
さらに、複数の爪部材がスライダのテーパ面に勘合して放射状に配置されているので、コレットに較べて移動量が大きく、ワーク寸法の違う複数の長尺円柱状ワークを同じ把持装置で把持することができる。
【００２２】
請求項２の方法では、把持はスプリングの弾性力で行うため、搬送途中でエアー切れなどによるワークの落下を防止することができ、ワーク解放の時だけ駆動源を用いるだけで良い。
【００２３】
また、駆動源を外部または一体のどちらにも設定できるので、その装置にあわせた様々な装置構成に対応できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【実施例１】
【００２５】
図１に示すように本実施例の把持装置は、下方が開放された円筒状のボディ１と、内周面にテーパ面８が形成された円筒状のスライダ２と、スライダ２のテーパ面８に契合する逆テーパ面を有する複数の爪部材５を同心円状に配置し、ボディ１の上方に配置した操作プレート４と、ボディ１の内周面と摺動して上下にスライドするスライダ２を、ボディ１上面を貫通するシャフト３で連結する。
【００２６】
ボディ１と操作プレート４の間には、離反する方向に負荷がかかるスプリングＡ６を配置するとともに、爪部材５同士が離反する方向に負荷のかかるスプリングＢ７を配置されている。
【００２７】
次に動作について説明する。
【００２８】
ボディ１と操作プレート４の間にスプリングＡ６が配置されているため、操作プレート４にシャフト３で連結されたスライダ２は上方に移動しようとする力が働いている。
【００２９】
そのため、スライダ２の内周面に形成されたテーパ面８と勘合する３個の爪部材５は、スプリングＢ７を圧縮しながら中心方向に移動している。
【００３０】
次に、図４に示すように、プッシャー１４などにより外部負荷が操作プレートにかかった場合、操作プレート４にシャフト３で連結されたスライダ２は下方に移動するため、スライダ２のテーパ面８にあわせて爪部材５は、スプリングＢ７の力で開放方向に移動する。
【００３１】
この状態でワーク９を把持装置の中空部に挿入し、プッシャー１４を上昇させると、スプリングＡ６の力により操作プレート４が上昇し、スライダ２のテーパ面８に勘合する爪部材５はワーク９の方向に移動し、把持を行う。
【００３２】
このとき、図６に示すようにワーク９を把持しているが、図１に示す閉状態になる前に把持を行うことで、常にスプリングＡ６の力がワーク９にかかっているので確実にクランプすることができる。
【実施例２】
【００３３】
他の実施例として図７に示すように、下方が開放された円筒状のボディ１と、内周面にテーパ面８が形成された円筒状のスライダ２と、スライダ２のテーパ面８に契合する逆テーパ面を有する複数の爪部材５を同心円状に配置し、ボディ１の上方に配置したシリンダ１５４と、ボディ１の内周面と摺動して上下にスライドするスライダ２を、ボディ１上面を貫通するピストン１６で連結する。
【００３４】
シリンダ１５とピストン１６で圧力室を形成し、空気圧力によりピストン１６を上下に作動させることにより、スライダ２を上下させる構成である。
【００３５】
動作については、操作プレート４とシャフト３とスプリングＡ６の代わりにシリンダ１５とピストン１６に変わっただけであるため、省略する。
【００３６】
なお、シリンダは復動式の他に単動式でもよい。
【００３７】
テーパ面の形状については、円錐状のほか、円錐状など、要旨を満足する形状なら有効である。
【産業上の利用可能性】
【００３８】
上記把持装置は、長尺円柱状ワークを把持するのに適した把持装置であるが、搬送用のほか、治具などの固定装置として使用することも有効である。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】本実施例の閉状態を示す断面図
【図２】図１のＡ−Ａ断面図
【図３】本実施例の閉状態を示す上面図
【図４】本実施例の開放状態を示す断面図
【図５】図４のＢ−Ｂ断面図
【図６】本実施例の把持状態を示す断面図
【図７】第２実施例の把持状態を示す断面図
【図８】従来例を示す断面図
【図９】他の従来例を示す説明図
【符号の説明】
【００４０】
１ ボディ
２ スライダ
３ シャフト
４ 操作プレート
５ 爪部材
６ スプリングＡ
７ スプリングＢ
８ テーパ面
９ ワーク
１０ フランジ
１１ ゴムシート
１２ チャック
１３ スライド
１４ プッシャー
１５ シリンダ
１６ ピストン
【技術分野】
【０００１】
本発明は長尺円柱状のワークを把持するのに適した把持装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
長尺円柱状のワークを把持する方法として様々な方法が知られている。
【０００３】
特開平８−２２９８６８号公報の様に円筒状のフランジの内周にゴムシートなどの弾性体を固定し、フランジとゴムシートで形成された圧力室に圧縮空気を送り込むことで弾性体を変形させ、ワークを把持する方法がある。
【０００４】
ただし、この方法は弾性体を変形させて把持するため、位置決め精度が悪く、弾性変形量のバランスが狂い、ワークの位置ズレや傾きが発生することがある。
【０００５】
また、ゴムの変形や劣化により破れてしまうなど、耐久性に問題がある。
【特許文献１】特開平８−２２９８６８号公報
【０００６】
他の従来例として、特開平３−１９０６１１号公報の様にコレットを使用した方法が用いられている。
【０００７】
コレットは、スリット付き円筒状材にテーパ面を形成したものであり、ワーク形状に合わせて内面を形成し、弾性変形させて把持する方法である。
【０００８】
この方法によれば位置決め精度良く把持できるが、主に金属部品からなるコレットを弾性変形させて把持するため、特定のワーク寸法しか把持できない。
【０００９】
そのため、ワーク寸法が違うものを把持するためには、そのワーク寸法にあわせたコレットを新たに用意しなければならない。
【特許文献２】特開平３−１９０６１１号公報
【００１０】
さらに他の方法として、流体圧力を使用したエアーチャックや電気により駆動するモーターハンドの様なチャック装置を使用して把持する方法がある。
【００１１】
これらのチャックは、流体圧力やモーターなどの推力を変換し、複数のスライド部材を同期して開閉させる装置であり、スライド部材にワークの形状にあわせて形成した爪部材を固定し、爪部材でワークを把持する方法が一般的にとられている。
【００１２】
ただし、スライド部材に爪部材を固定して把持するため、ワークと爪部材はチャックよりも離れた位置でクランプすることになるので、スライド部のガイドのクリアランスが摩耗などにより大きくなると、爪部材がワークをクランプしたときに傾いてしまい、ワークの位置決め精度が悪くなる現象が発生する。
【００１３】
さらに、チャックの大きさが大きく、爪部材が長手方向に付くことで長さが長くなってしまい、重量も重くなる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
本発明は、小型で、耐久性および位置決め精度がよく、数種類の長尺円柱状ワークが把持できる把持装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
本発明は、前記した課題を解決する手段として、下方が開放された円筒状のボディと、内周面にテーパ面が形成された円筒状のスライダと、スライダのテーパ面に契合する逆テーパ面を有する複数の爪部材を同心円状に配置するとともに、複数の爪部材が離反する方向に負荷のかかるスプリングを配置し、独立した複数の爪部材が長尺円柱状ワークをボディ内部の中空部で把持するものである。
【００１６】
また、下方が開放された円筒状のボディと、内周面にテーパ面が形成された円筒状のスライダと、スライダのテーパ面に契合する逆テーパ面を有する複数の爪部材を同心円状に配置するとともに、複数の爪部材が離反する方向に負荷のかかるスプリングを配置し、ボディの上方に配置した操作プレートと、ボディの内周面と摺動して上下にスライドするスライダを、ボディ上面を貫通するシャフトで連結し、ボディと操作プレートを離反する方向に圧縮されて挿入されたスプリングにより把持するものである。
【００１７】
さらに、下方が開放された円筒状のボディと、内周面にテーパ面が形成された円筒状のスライダと、スライダのテーパ面に契合する逆テーパ面を有する複数の爪部材を同心円状に配置するとともに、複数の爪部材が離反する方向に負荷のかかるスプリングを配置し、ボディの上方に配置したシリンダと、ボディの内周面と摺動して上下にスライドするスライダをピストンに連結し、空気圧力により把持するものである。
【発明の効果】
【００１８】
上記構成にすることにより、独立した複数の爪部材が長尺円柱状ワークをボディ内部の中空部で把持するので、全長が長くなることがなく、薄肉円筒状部品に形成されているため外形も小さく、小型に構成できる。
【００１９】
また、それぞれの部品が金属部品で構成されており、摩耗による爪部材の傾きが発生しないので位置決め精度が良く、耐久性も良い。
【００２０】
爪部材は中空部の内側に長く配置することができるので、長尺円柱状ワークとの接触面が長くなり、長尺円筒状ワークの把持に適している。
【００２１】
さらに、複数の爪部材がスライダのテーパ面に勘合して放射状に配置されているので、コレットに較べて移動量が大きく、ワーク寸法の違う複数の長尺円柱状ワークを同じ把持装置で把持することができる。
【００２２】
請求項２の方法では、把持はスプリングの弾性力で行うため、搬送途中でエアー切れなどによるワークの落下を防止することができ、ワーク解放の時だけ駆動源を用いるだけで良い。
【００２３】
また、駆動源を外部または一体のどちらにも設定できるので、その装置にあわせた様々な装置構成に対応できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【実施例１】
【００２５】
図１に示すように本実施例の把持装置は、下方が開放された円筒状のボディ１と、内周面にテーパ面８が形成された円筒状のスライダ２と、スライダ２のテーパ面８に契合する逆テーパ面を有する複数の爪部材５を同心円状に配置し、ボディ１の上方に配置した操作プレート４と、ボディ１の内周面と摺動して上下にスライドするスライダ２を、ボディ１上面を貫通するシャフト３で連結する。
【００２６】
ボディ１と操作プレート４の間には、離反する方向に負荷がかかるスプリングＡ６を配置するとともに、爪部材５同士が離反する方向に負荷のかかるスプリングＢ７を配置されている。
【００２７】
次に動作について説明する。
【００２８】
ボディ１と操作プレート４の間にスプリングＡ６が配置されているため、操作プレート４にシャフト３で連結されたスライダ２は上方に移動しようとする力が働いている。
【００２９】
そのため、スライダ２の内周面に形成されたテーパ面８と勘合する３個の爪部材５は、スプリングＢ７を圧縮しながら中心方向に移動している。
【００３０】
次に、図４に示すように、プッシャー１４などにより外部負荷が操作プレートにかかった場合、操作プレート４にシャフト３で連結されたスライダ２は下方に移動するため、スライダ２のテーパ面８にあわせて爪部材５は、スプリングＢ７の力で開放方向に移動する。
【００３１】
この状態でワーク９を把持装置の中空部に挿入し、プッシャー１４を上昇させると、スプリングＡ６の力により操作プレート４が上昇し、スライダ２のテーパ面８に勘合する爪部材５はワーク９の方向に移動し、把持を行う。
【００３２】
このとき、図６に示すようにワーク９を把持しているが、図１に示す閉状態になる前に把持を行うことで、常にスプリングＡ６の力がワーク９にかかっているので確実にクランプすることができる。
【実施例２】
【００３３】
他の実施例として図７に示すように、下方が開放された円筒状のボディ１と、内周面にテーパ面８が形成された円筒状のスライダ２と、スライダ２のテーパ面８に契合する逆テーパ面を有する複数の爪部材５を同心円状に配置し、ボディ１の上方に配置したシリンダ１５４と、ボディ１の内周面と摺動して上下にスライドするスライダ２を、ボディ１上面を貫通するピストン１６で連結する。
【００３４】
シリンダ１５とピストン１６で圧力室を形成し、空気圧力によりピストン１６を上下に作動させることにより、スライダ２を上下させる構成である。
【００３５】
動作については、操作プレート４とシャフト３とスプリングＡ６の代わりにシリンダ１５とピストン１６に変わっただけであるため、省略する。
【００３６】
なお、シリンダは復動式の他に単動式でもよい。
【００３７】
テーパ面の形状については、円錐状のほか、円錐状など、要旨を満足する形状なら有効である。
【産業上の利用可能性】
【００３８】
上記把持装置は、長尺円柱状ワークを把持するのに適した把持装置であるが、搬送用のほか、治具などの固定装置として使用することも有効である。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】本実施例の閉状態を示す断面図
【図２】図１のＡ−Ａ断面図
【図３】本実施例の閉状態を示す上面図
【図４】本実施例の開放状態を示す断面図
【図５】図４のＢ−Ｂ断面図
【図６】本実施例の把持状態を示す断面図
【図７】第２実施例の把持状態を示す断面図
【図８】従来例を示す断面図
【図９】他の従来例を示す説明図
【符号の説明】
【００４０】
１ ボディ
２ スライダ
３ シャフト
４ 操作プレート
５ 爪部材
６ スプリングＡ
７ スプリングＢ
８ テーパ面
９ ワーク
１０ フランジ
１１ ゴムシート
１２ チャック
１３ スライド
１４ プッシャー
１５ シリンダ
１６ ピストン
【特許請求の範囲】
【請求項１】
本発明は、下方が開放された円筒状のボディと、内周面にテーパ面が形成された円筒状のスライダと、スライダのテーパ面に契合する逆テーパ面を有する複数の爪部材を同心円状に配置するとともに、複数の爪部材が離反する方向に負荷のかかるスプリングを配置し、独立した複数の爪部材が長尺円柱状ワークをボディ内部の中空部で把持することを特徴とする把持装置。
【請求項２】
下方が開放された円筒状のボディと、内周面にテーパ面が形成された円筒状のスライダと、スライダのテーパ面に契合する逆テーパ面を有する複数の爪部材を同心円状に配置するとともに、複数の爪部材が離反する方向に負荷のかかるスプリングを配置し、ボディの上方に配置した操作プレートと、ボディの内周面と摺動して上下にスライドするスライダを、ボディ上面を貫通するシャフトで連結し、ボディと操作プレートを離反する方向に圧縮されて挿入されたスプリングにより把持することを特徴とする把持装置。
【請求項３】
下方が開放された円筒状のボディと、内周面にテーパ面が形成された円筒状のスライダと、スライダのテーパ面に契合する逆テーパ面を有する複数の爪部材を同心円状に配置するとともに、複数の爪部材が離反する方向に負荷のかかるスプリングを配置し、ボディの上方に配置したシリンダと、ボディの内周面と摺動して上下にスライドするスライダをピストンに連結し、空気圧力により把持することを特徴とする把持装置。
【請求項１】
本発明は、下方が開放された円筒状のボディと、内周面にテーパ面が形成された円筒状のスライダと、スライダのテーパ面に契合する逆テーパ面を有する複数の爪部材を同心円状に配置するとともに、複数の爪部材が離反する方向に負荷のかかるスプリングを配置し、独立した複数の爪部材が長尺円柱状ワークをボディ内部の中空部で把持することを特徴とする把持装置。
【請求項２】
下方が開放された円筒状のボディと、内周面にテーパ面が形成された円筒状のスライダと、スライダのテーパ面に契合する逆テーパ面を有する複数の爪部材を同心円状に配置するとともに、複数の爪部材が離反する方向に負荷のかかるスプリングを配置し、ボディの上方に配置した操作プレートと、ボディの内周面と摺動して上下にスライドするスライダを、ボディ上面を貫通するシャフトで連結し、ボディと操作プレートを離反する方向に圧縮されて挿入されたスプリングにより把持することを特徴とする把持装置。
【請求項３】
下方が開放された円筒状のボディと、内周面にテーパ面が形成された円筒状のスライダと、スライダのテーパ面に契合する逆テーパ面を有する複数の爪部材を同心円状に配置するとともに、複数の爪部材が離反する方向に負荷のかかるスプリングを配置し、ボディの上方に配置したシリンダと、ボディの内周面と摺動して上下にスライドするスライダをピストンに連結し、空気圧力により把持することを特徴とする把持装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２００６−３３４７４６（Ｐ２００６−３３４７４６Ａ）
【公開日】平成１８年１２月１４日（２００６．１２．１４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−１６４８９２（Ｐ２００５−１６４８９２）
【出願日】平成１７年６月３日（２００５．６．３）
【出願人】（５９１１１３０２４）株式会社近藤製作所 (33)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年１２月１４日（２００６．１２．１４）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年６月３日（２００５．６．３）
【出願人】（５９１１１３０２４）株式会社近藤製作所 (33)
【Ｆターム（参考）】
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