JP3760429B2

JP3760429B2 - ２駆動系流体圧チャック

Info

Publication number: JP3760429B2
Application number: JP28779697A
Authority: JP
Inventors: 田進高; 地博宮; 田浩一郎神; 耕二原
Original assignee: SMC Corp
Current assignee: SMC Corp
Priority date: 1997-10-03
Filing date: 1997-10-03
Publication date: 2006-03-29
Anticipated expiration: 2017-10-03
Also published as: GB2329858B; GB9821032D0; GB2329858A; DE19842090B4; US6089577A; DE19842090A1; JPH11104986A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、２個の駆動系を有する流体圧チャックに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
流体圧チャックは、把持するワークが平面視円形または正方形のように中心から外周までの距離が等しい場合には、互いに直交する方向に設けた２組の把持手段を１つの駆動系で駆動することによって、把持するワークの位置決めをすることができる。
しかしながら、ワークが平面視楕円形または長方形のように中心から外周までの距離に長短がある場合は、これらの把持手段を１つの駆動系によって駆動すると、一方の把持手段がワークの長径または長辺を把持すると駆動系が停止して、他方の把持手段がワークの短径または短辺を把持できないために、ワークの位置決めをすることができない。
したがって、平面視楕円形または長方形のようなワークの位置決めする場合には、流体圧チャックを２駆動系として、２組の把持手段を個別に駆動させる必要がある。
【０００３】
図４及び図５は既提案の２駆動系流体圧チャックを示し、この流体圧チャック１は、逆カップ状の第１のシリンダ部材２と第２のシリンダ部材３、及びボディ４とフィンガガイド５を備え、これらの部材は連結ボルト等の周知の手段によって一体に組み付けられている。
第１のシリンダ部材２に形成された第１の流体圧シリンダ７には第１のピストン７ａが、第２のシリンダ部材３に形成された第２の流体圧シリンダ８には第２のピストン８ａが、いずれも気密に摺動可能に挿入されており、第１のピストン７ａの第１のロッド９は、これと同心の第２のピストン８ａ及び第２のロッド１０の中心を気密に貫通してフィンガガイド５内に突出し、中空円筒状の第２のロッド１０はボディ４の中心孔を気密に貫通している。
また、第１のシリンダ部材２には第１のピストン７ａで区画された一対のシリンダ室に圧縮空気を給排するポート１１ａ，１１ｂが、第２のシリンダ部材３には第２のピストン８ａで区画された一対のシリンダ室に圧縮空気を給排するポート１２ａ，１２ｂが、それぞれ開設されている。
【０００４】
第１のロッド９における第２のロッド１０から突出する部分の外周面には第１係止凹溝９ａ，９ａが、第２のロッド１０の先端近くの外周面には第２係止凹溝１０ａ，１０ａが、互いに直交する方向に形成されている。
また、ボディ４の第１係止凹溝９ａと対向する面には、フィンガガイド５側が開口する切欠き溝１４，１４が、第２係止凹溝１０ａと対向する面には、フィンガガイド５側が開口するスリット１５，１５が、それぞれ形成されており、切欠き溝１４，１４に第１ピン１４ａ，１４ａが、スリット１５，１５に第２ピン１５ａ，１５ａが（いずれも１個のみ図示）、それぞれ設けられている。
【０００５】
フィンガガイド５の直径方向の溝５ａ，５ａには第１フィンガ１６，１６が、これと直交する直径方向の溝５ｂ，５ｂには第２フィンガ１７，１７が、それぞれ半径方向に移動可能に設けられており、フィンガ１６と１７の上面に第１係止凹部１６ａと第２係止凹部１７ａがそれぞれ形成されている。
また、屈曲部が上記ピン１４ａに枢支された第１レバー１８は、その両端が係止凹溝９ａと係止凹部１６ａとに揺動可能に係止され、屈曲部が上記ピン１５ａに枢支された第２レバー１９は、その両端が係止凹溝１０ａと係止凹部１７ａとに揺動可能に係止されている。
【０００６】
図４はポート１１ｂ，１２ｂから圧縮空気が供給された状態を示し、ピストン７ａと８ａがいずれも図において下動して、レバー１８と１９がいずれも外向きに回動しているので、第１フィンガ１６，１６及び第２フィンガ１７，１７は開放状態にある。
この状態において、ポート１１ａから圧縮空気を供給してポート１１ｂから圧縮空気を排出すると、第１のピストン７ａが図において上動して第１レバー１８，１８が互いに内向きに揺動するので、これによって中心に向いて移動する第１フィンガ１６，１６が、図示を省略しているワークの一方の径または辺を把持する。この場合、第２の流体圧シリンダ８は作動しないので、第２フィンガ１７，１７は開放状態を保持している。
次いで、ポート１２ａから圧縮空気を供給してポート１２ｂから圧縮空気を排出すると、第２のピストン８ａが上動して第２レバー１９，１９が互いに内向きに揺動するので、第２フィンガ１７，１７がワークの他方の径または辺を把持する。この場合、第１の流体圧シリンダ７は作動しないので、第１フィンガ１６，１６はワークを把持した状態を保持している。
したがって、流体圧シリンダ７と８によって、フィンガ１６，１６と１７，１７を個別に開閉することができるので、ワークが平面視楕円形または長方形の場合であっても、その位置決めをすることができる。
【０００７】
しかしながら、上記既提案の流体圧チャック１は、第１レバー１８の揺動と第２のロッド１０のストロークとの干渉をなくすために、第１のロッド９の軸方向長さを長くする必要があるので、流体圧チャック１全体の軸方向長さが長くなるという問題がある。また、ロッド９と１０の外周面に背向する係止凹溝９ａ，９ａと１０ａ，１０ａを設けているために、これらのロッドに必要な強度を持たせるためにはその径を大きくする必要がある。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
本発明が解決しようとする課題は、コンパクトな２駆動系流体圧チャックを提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段及び作用】
上記課題を解決するため、本発明の２駆動系流体圧チャックは、対向する２個のフィンガを有し互いに直交する方向に設けられた第１、第２の把持手段と、これらの把持手段と直交する方向でかつ同心に設置された第１、第２の流体圧シリンダとを備え、これらの流体圧シリンダによって第１、第２の把持手段のフィンガを個別に開閉させる２駆動系流体圧チャックにおいて、上記第１の流体圧シリンダの第１のロッドが、第２の流体圧シリンダ及び第２のロッドを気密に貫通するとともに、先端に上記第１の把持手段の２個のフィンガを開閉させるための第１カム部材を備え、上記第２のロッドが、先端に上記第２の把持手段の２個のフィンガを開閉させるための第２カム部材と、第１カム部材が通る軸方向のスリットとを備え、上記第１のロッドのストロークで作動する第１カム部材によって第１の把持手段のフィンガを開閉させ、第２のロッドのストロークで作動する第２カム部材によって第２の把持手段のフィンガを開閉させることを特徴としている。
【００１０】
また、同様の課題を解決するため、上記２駆動系流体圧チャックにおいて、第１、第２の把持手段におけるワークの把持力を異なるものとしたことを特徴としている。
【００１１】
第１の流体圧シリンダに圧力流体を給排すると第１のロッドが所定の方向に移動するので、該ロッドに設けた第１カム部材により第１の把持手段の一対のフィンガを閉鎖してワークを把持することができ、第２の流体圧シリンダに圧力流体を給排すると第２のロッドが所定の方向に移動するので、該ロッドに設けた第２カム部材により第２の把持手段の一対のフィンガが閉鎖して、第１の把持手段と直交する方向からワークを把持することができる。
したがって、第１、第２の流体圧シリンダへの圧力流体の給排によって、互いに直交する方向に配設した第１、第２の把持手段が個別に作動してワークを把持するので、ワークの形状が平面視楕円形や長方形であってもその位置決めをすることができる。
上記第１、第２の流体圧シリンダへの圧力流体の供給及び排出は同時に行うことができ、この場合も第１、第２の把持手段が個別に作動するので、一方の把持手段がワークを把持しても、他方の把持手段が引き続き作動してワークを把持するために、ワークの位置決めをすることができる。
【００１２】
この流体圧チャックは、第１、第２の把持手段を構成する第１、第２フィンガが、第１、第２のロッドの放射方向に設けたカム部材によって開閉することと、第２のロッドの軸方向に設けたスリットにより第１のロッドに設けた放射方向のカム部材が第２のロッドのストロークの支障とならないこととによって、これらのロッドの軸方向長さを短くできるので、２駆動系流体圧チャックをコンパクトにすることができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
図１ないし図３は本発明の実施例を示し、この２駆動系流体圧チャック２１は、逆カップ状の第１のシリンダ部材２２と、中空円筒状の第２のシリンダ部材２３と、環状のフィンガガイド２４とを備え、これらの部材はそれぞれ複数本の連結ボルト２５ａと２５ｂによって一体に組み付けられており、第１のシリンダ部材２２と第２のシリンダ部材２３との間は、仕切り板２６によって気密に区画されている。
【００１４】
第１のシリンダ部材２２に形成された第１の流体圧シリンダ２８には第１のピストン２８ａが、第２のシリンダ部材２３に形成された、第１の流体圧シリンダと同心の第２の流体圧シリンダ２９には環状の第２ピストン２９ａが、それぞれ気密に摺動可能に挿入されいる。
また、第１のシリンダ部材２２には、第１のピストン２８ａで区画された一対のシリンダ室に圧縮空気を給排するポート３０ａ，３０ｂが、第２のシリンダ部材２３には、第２のピストン２９ａで区画された一対のシリンダ室に圧縮空気を給排するポート３１ａ，３１ｂが、それぞれ開設されている。
【００１５】
基端が第１のピストン２８ａに螺着された第１のロッド３３は、仕切り板２６及び後記する中空円筒状の第２のロッド３４の中心孔を気密に貫通し、フィンガガイド２４内に位置する先端に、放射方向に突出する一体または別体に形成した第１カム部材３５，３５が設けられている。
また、基端が第２のピストン２９ａの中心孔に螺着された中空円筒状の第２のロッド３４は、フィンガガイド２４内に位置する先端に、放射方向に突出する一体または別体に形成した第２カム部材３６，３６が、これらのカム部材と直交する方向に第１カム部材３５，３５が通る一対のスリット３７，３７（１個のみ図示）が、それぞれ形成されている（図３参照）。このスリット３７は下側が開口し、第２のピストン２９ａと第２のロッド３４が下動位置にあっても、第１のピストン２８ａと第１のロッドが上動できる軸方向長さを備えている。
ピストン２８ａ，２９ａば共に下動位置にあるときは、これらのカム部材３５，３５及び３６，３６はいずれも同一平面上にあり、先端近くの両側面に内向きに傾斜するカム溝３５ａ，３５ａと３６ａ，３６ａがそれぞれ形成されている。そして、上記実施例においては、第１のピストン２８ａの受圧面積が第２のピストン２９ａの受圧面積より若干小さくされている。
【００１６】
フィンガガイド２４の直径方向には、下方が開口する断面Ｔ字形の第１ガイド溝３９，３９と第２ガイド溝４０，４０が、互いに直交する方向に形成されている。
そして、第１ガイド溝３９，３９に第１の把持手段４１を構成する第１フィンガ４２，４２が、第２ガイド溝４０，４０に第２の把持手段４３を構成する第２フィンガ４４，４４が、いずれも脚部をガイド溝から下方に突出させた状態で半径方向に移動可能に挿入されている。これらのフィンガ４２と４４は同形で、かつガイド溝３９，４０と同様に断面Ｔ字形に形成されており、カム部材３５，３６の先端と対向する面に、これらのカム部材の先端部が挿入される挿入溝４５ａと、カム溝３５ａ，３６ａと同角度で傾斜してこれらに係止する係止突部４５ｂとが形成されている。
【００１７】
フィンガガイド２４の下面中央部には、ロッド３３と３４の下面を覆うカバー４６がねじによって取付けられており、その外周に、フィンガ４２，４４の内方部分が遊挿される４個の切欠き溝４６ａが形成されている。
そして、ロッド３３と３４は、第１カム部材３５，３５がスリット３７，３７を通る状態でピストン２８ａと２９ａに組み付けられている。
また、フィンガ４２と４４は、フィンガガイド２４のガイド溝３９と４０に半径方向に移動に挿入され、係止突部４５ｂとカム溝３５ａ，３６ａの係止によってガイド部材３５と３６の先端に組み付けられる。
第１図中の符号４７は、フィンガ４２と４４に、図示を省略している指先を取付けるためのねじ孔、符号４８は、ピストン２８ａ，２９ａとロッド３３，３４とを螺合させる治具の挿入孔である。
【００１８】
図１はポート３０ｂ，３１ｂからそれぞれ圧縮空気が供給されている状態を示し、ピストン２８ａ，２９ａ及びロッド３３，３４が図における下動位置にあるので、第１フィンガ４２，４２及び第２フィンガ４４，４４はいずれも開放状態にある。
この状態において、ポート３０ａから圧縮空気を供給するとともにポート３０ｂから圧縮空気を排出すると、第１のピストン２８ａと第１のロッド３３が図１において上動するので、カム溝３５ａと係止突部４５ｂとによって第１フィンガ４２，４２が中心側に移動して、ワーク（図示省略）の対向する一方の径または辺を把持する。この場合第２の流体圧シリンダ２９は作動しないので、第２フィンガ４４，４４は開放状態を保持している。
【００１９】
次いで、ポート３１ａから圧縮空気を供給するとともにポート３１ｂから圧縮空気を排出すると、第２のピストン２９ａと第２のロッド３４が図において上動するので、カム溝３６ａと係止突部４５ｂとによって第２フィンガ４４，４４が中心側に移動して、ワークの対向する他方の径または辺を把持する。この場合第１の流体圧シリンダ２８は作動しないので、第１フィンガ４２，４２はワークを把持した状態を維持している。
したがって、ワークを直交する２方向から把持して、その位置決めをすることができる。
【００２０】
上記実施例は、第２のロッド３４に第１カム部材３５，３５が通る軸方向のスリット３７，３７を設けたので、第１のロッド３３の上下動位置に関係なく第２のロッド３４を上下動することができる。また、第２のピストン２９ａの受圧面積を第１のピストン２８ａの受圧面積より若干大きくして、第２フィンガ４４，４４によるワークの把持力を第１フィンガ４２，４２の把持力若干より大きくしたので、第１フィンガ４２，４２がワークを把持していても、第２フィンガ４４，４４によって、第１フィンガ４２，４２による把持方向と直交する方向の位置決めをすることができる。
しかしながら、第１、第２の流体圧シリンダ２８と２９を同時に駆動してワークを把持することもできる。この場合は、いずれか一方のフィンガがワークの長径または長辺を把持しても、他方のフィンガが引き続き移動してワークの短径または短辺を保持するので、ワークの位置決めをすることができる。
【００２１】
上記実施例は、第１、第２の流体圧シリンダ２８と２９によって、第１フィンガ４２，４２と第２フィンガ４４，４４を個別に駆動するので、平面視楕円形や長方形のワークの位置決めをすることができる。
また、第２のロッド３４に第１のロッド３３の第１カム部材３５，３５が通るスリット３７，３７を設けたことにより、レバーの揺動によってフィンガを開閉させるものに比べてロッド３３と３４の軸方向長さを短くできるので、流体圧チャック２１をコンパクトなものにすることができる。
さらに、ロッド３３と３４に係止溝部を設ける必要がないので、ロッドの加工が容易でしかも小径にすることができる。
【００２２】
なお、上記実施例における第１と第２は説明の便宜上付したものであって、図１における下側の流体圧シリンダを第１の流体圧シリンダとし、上側の流体圧シリンダを第２の流体圧シリンダとすることができるが、いずれにせよ、ワークの短径または短辺を把持する側の流体圧シリンダの把持力を、長径または長辺を把持する側の流体圧シリンダの把持力より大きくすることが好ましい。
【００２３】
【発明の効果】
本発明の２駆動系流体圧チャックは、第１と第２のロッドの先端にそれぞれ設けたカム部材にとって一対のフィンガを開閉させることと、第２のロッドに第１のロッドのカム部材を通すための軸方向のスリットを設けたこととによって、これらのロッドの軸方向長さを短くできるので、２組の把持手段を個別に作動させる２駆動系流体圧チャックをコンパクトなものにすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図２のＡ−Ｏ−Ｂ断面図である。
【図２】実施例の裏面図である。
【図３】要部の斜視図である。
【図４】図５のＣ−Ｏ−Ｄ断面図である。
【図５】既提案の流体圧シリンダの裏面図である。
【符号の説明】
２１流体圧チャック
２８，２９流体圧シリンダ
３３，３４ロッド
３５，３６カム部材
３７スリット
４１，４３把持手段
４２，４４フィンガ

Claims

対向する２個のフィンガを有し互いに直交する方向に設けられた第１、第２の把持手段と、これらの把持手段と直交する方向でかつ同心に設置された第１、第２の流体圧シリンダとを備え、これらの流体圧シリンダによって第１、第２の把持手段のフィンガを個別に開閉させる２駆動系流体圧チャックにおいて、
上記第１の流体圧シリンダの第１のロッドが、第２の流体圧シリンダ及び第２のロッドを気密に貫通するとともに、先端に上記第１の把持手段の２個のフィンガを開閉させるための第１カム部材を備え、
上記第２のロッドが、先端に上記第２の把持手段の２個のフィンガを開閉させるための第２カム部材と、第１カム部材が通る軸方向のスリットとを備え、
上記第１のロッドのストロークで作動する第１カム部材によって第１の把持手段のフィンガを開閉させ、第２のロッドのストロークで作動する第２カム部材によって第２の把持手段のフィンガを開閉させる、
ことを特徴とする２駆動系流体圧チャック。
第１、第２の把持手段におけるワークの把持力を異なるものとした、
ことを特徴とする請求項１に記載した２駆動系流体圧チャック。