KR20210113952A

KR20210113952A - 에어 척

Info

Publication number: KR20210113952A
Application number: KR1020210027911A
Authority: KR
Inventors: 코지 하라; 츠요시 사사키
Original assignee: 에스엠시 가부시키가이샤
Priority date: 2020-03-09
Filing date: 2021-03-03
Publication date: 2021-09-17
Also published as: JP7380983B2; CN113370246A; EP3878585B1; US12083668B2; US20210276201A1; JP2021137937A; EP3878585A1; TW202138140A

Abstract

(과제) 한쌍의 핑거를 갖는 핑거 지지부를 척 본체부로부터 분리했을 때에 상기 핑거가 자유롭게 변위하는 것을 방지한다.
(해결 수단) 에어 척이, 한쌍의 핑거(5,5) 및 한쌍의 록 샤프트(13,13)를 갖는 핑거 지지부(2)와, 상기 핑거(5)를 개폐 조작하는 조작 기구(6)를 갖는 척 본체부(3)와, 상기 척 본체부(3)와 상기 핑거 지지부(2)를 분리 가능하게 연결하는 연결 기구(4)를 갖고, 상기 연결 기구(4)는 상기 핑거 지지부(2)가 상기 척 본체부(3)에 연결되면, 상기 록 샤프트(13)를 비록 위치로 변위시켜서 상기 한쌍의 핑거(5,5)를 개폐 가능으로 하고, 상기 핑거 지지부(2)가 상기 척 본체부(3)로부터 분리되면, 상기 록 샤프트(13)를 록 위치로 변위시켜서 상기 한쌍의 핑거(5,5)를 개폐 불능으로 되도록 록한다.

Description

에어 척{AIR CHUCK}

본 발명은 개폐 가능한 한쌍의 핑거를 구비한 에어 척에 관한 것이며, 특히, 상기 한쌍의 핑거를 갖는 핑거 지지부가 상기 핑거를 개폐 조작하는 척 본체부에 대해서 착탈 가능한 에어 척에 관한 것이다.

개폐 가능한 한쌍의 핑거를 갖는 핑거 지지부와, 상기 한쌍의 핑거를 개폐 조작하는 조작 기구를 갖는 척 본체부가 서로 착탈 가능한 에어 척은 예를 들면, 특허문헌 1-3에 개시되어 있듯이 공지이다. 이 종류의 에어 척은 워크의 종류에 맞춰서 상기 핑거 지지부를 교환함으로써, 다종류의 워크에 대응할 수 있으므로, 효율적이며 경제성도 우수하다.

그런데, 공지의 에어 척에 있어서는 상기 핑거 지지부를 상기 척 본체부로부터 분리하면, 상기 한쌍의 핑거가 프리한 상태로 되므로, 상기 한쌍의 핑거가 자유롭게 변위해서 일정한 위치 관계를 유지할 수 없다. 이 때문에, 상기 핑거 지지부를 상기 척 본체부에 부착할 때에, 상기 한쌍의 핑거의 위치와, 상기 척 본체부에 내장된 조작 기구(예를 들면, 피스톤)의 위치를 정확하게 맞추는 수고가 필요했다. 특히, 상기 핑거 지지부를 로봇 등으로 자동 교환할 경우에는 상기 한쌍의 핑거의 위치를 상기 조작 기구에 맞춰서 조정하는 기구나, 조정한 상태로 유지하는 기구 등을 준비하거나 할 필요가 있었다.

일본 특허공개 평 4-41190호 공보 일본 특허공개 평 4-289090호 공보 일본 특허공개 평 7-290392호 공보

본 발명의 기술적 과제는, 한쌍의 핑거를 갖는 핑거 지지부와, 상기 한쌍의 핑거를 개폐 조작하기 위한 조작 기구를 갖는 척 본체부가 서로 착탈 가능한 에어 척에 있어서, 상기 핑거 지지부를 척 본체부로부터 분리했을 때에 상기 핑거가 자유롭게 변위하는 것을 방지하도록 구성함으로써, 상기 한쌍의 핑거를 항상 일정한 위치 관계로 유지할 수 있도록 하는 것에 있다.

상기 과제를 해결하기 위해서, 본 발명의 에어 척은, 개폐 가능한 한쌍의 핑거를 갖는 핑거 지지부와, 상기 한쌍의 핑거를 개폐 조작하기 위한 조작 기구를 갖는 척 본체부와, 상기 척 본체부와 상기 핑거 지지부를 분리 가능하게 연결하는 연결 기구를 갖는다.

상기 핑거 지지부는 록 위치와 비록 위치로 변위하는 한쌍의 록 샤프트를 갖고, 상기 한쌍의 록 샤프트는 상기 핑거 지지부가 상기 척 본체부에 연결되면, 상기 비록 위치로 변위해서 상기 한쌍의 핑거를 개폐 가능으로 하고, 상기 핑거 지지부가 상기 척 본체부로부터 분리되면, 상기 록 위치로 변위해서 상기 한쌍의 핑거를 개폐 불능으로 되도록 록한다.

또한 상기 연결 기구는 상기 한쌍의 록 샤프트에 각각 대응시켜서 2세트 설치되고, 각각의 연결 기구는 상기 핑거 지지부가 상기 척 본체부에 연결될 때, 대응하는 상기 록 샤프트를 록 위치로부터 비록 위치로 변위시킴과 아울러, 상기 록 샤프트를 통해 상기 핑거 지지부와 척 본체부를 서로 연결한다.

본 발명에 있어서, 상기 한쌍의 록 샤프트는 상기 한쌍의 핑거에 각각 록킹하는 상기 록 위치와, 상기 한쌍의 핑거에 록킹하지 않는 상기 비록 위치로 변위 가능함과 아울러, 록 스프링에 의해 각각 상기 록 위치를 향해서 바이어싱되어 있고, 상기 연결 기구는 상기 록 샤프트를 삽입하기 위해서 상기 척 본체부의 바디에 형성된 샤프트 삽입 구멍과, 상기 샤프트 삽입 구멍에 상기 록 샤프트가 삽입되었을 때, 상기 록 샤프트를 상기 비록 위치로 변위시킴과 아울러 상기 록 샤프트를 상기 척 본체부에 록킹시키는 샤프트 록킹 기구를 갖는 것이 바람직하다.

상기 샤프트 록킹 기구는 상기 록 샤프트에 형성된 록킹면과, 상기 샤프트 삽입 구멍의 구멍벽에 형성된 록킹체 수용 구멍의 내부에, 상기 록 샤프트의 록킹면에 록킹하는 록킹 위치와 상기 록킹면으로부터 빠지는 비록킹 위치로 변위 가능하도록 수용된 적어도 1개의 록킹체와, 상기 록킹체를 상기 록킹 위치를 향해서 압압하는 압압 위치와 상기 록킹체를 압압하지 않는 비압압 위치로 변위 가능한 압압 부재와, 상기 압압 부재를 상기 압압 위치를 향해서 바이어싱하는 압압 스프링을 갖고, 상기 록 샤프트의 록킹면은 상기 록 샤프트의 축선에 대해서 경사진 경사면이며, 상기 록킹면은 상기 록킹체가 상기 록킹면에 록킹하면, 상기 록 샤프트를 상기 비록 위치를 향해서 변위시키도록 구성되어 있는 것이 바람직하다.

보다 바람직하게는 상기 록킹체는 구체이며, 상기 압압 부재는 원통형상을 하고 있고, 상기 샤프트 삽입 구멍 및 상기 록킹체의 둘레에 상기 샤프트 삽입 구멍의 축선 방향으로 진퇴 이동 가능하도록 설치되고, 상기 압압 부재의 내면에는 테이퍼면이 형성되고, 상기 테이퍼면은 상기 압압 부재가 상기 압압 위치로 변위하면 상기 록킹체를 상기 록킹 위치를 향해서 압압하고, 상기 압압 부재가 상기 비압압 위치로 후퇴하면 상기 록킹체의 압압을 해제하도록 구성되어 있는 것이다.

또한 본 발명에 있어서, 상기 연결 기구는 상기 핑거 지지부와 척 본체부의 연결을 해제하는 연결 해제 기구를 갖고 있는 것이 바람직하다.

이 경우, 상기 연결 해제 기구는 에어로 동작하는 해제 피스톤을 갖고, 상기 해제 피스톤은 상기 핑거 지지부와 척 본체부의 연결을 해제할 때, 상기 압압 부재를 상기 비압압 위치로 변위시키도록 구성되어 있어도 좋다.

또는 상기 연결 해제 기구는 수동 조작 부재로 이루어지고, 상기 수동 조작 부재는 상기 핑거 지지부와 척 본체부의 연결을 해제할 때, 상기 압압 부재를 상기 비압압 위치로 변위시키도록 구성되어 있어도 상관없다.

또한 본 발명에 있어서, 상기 연결 기구는 상기 핑거 지지부를 상기 척 본체부로부터 분리했을 때, 비록킹 위치로 변위하고 있는 상기 록킹체를 상기 비록킹 위치로 유지하는 록킹체 유지 기구를 갖는 것이 바람직하다.

이 경우, 상기 록킹체 유지 기구는 상기 샤프트 삽입 구멍 내에 변위 가능하게 끼워넣는 유지 로드를 갖고, 상기 유지 로드는 상기 핑거 지지부를 상기 척 본체부로부터 분리하는 것에 따라서 상기 록 샤프트가 상기 샤프트 삽입 구멍으로부터 인발될 때, 압축 공기 또는 유지 스프링의 작용에 의해 상기 샤프트 삽입 구멍 내를 변위하고, 비록킹 위치에 있는 상기 록킹체에 접촉해서 상기 록킹체를 상기 비록킹 위치로 유지한다.

본 발명에 의하면, 핑거 지지부를 척 본체부로부터 분리했을 때, 한쌍의 핑거가 록 샤프트에 의해 항상 일정한 위치에 록되므로, 상기 핑거 지지부의 착탈이나 교환을 용이하게 행할 수 있다. 특히, 상기 핑거 지지부를 로봇 등에서 자동 교환할 경우에, 상기 한쌍의 핑거의 위치를 조작 기구에 맞춰서 조정할 필요가 없기 때문에, 그 조정을 위한 기구나, 조정한 핑거를 조정 후의 상태로 유지하기 위한 기구 등을 설치할 필요가 없다.

또한 상기 핑거 지지부와 척 본체부를 상기 록 샤프트를 통해 연결하도록 했으므로, 상기 록 샤프트가 상기 한쌍의 핑거를 록하는 기능과, 상기 핑거 지지부와 척 본체부를 연결하는 기능을 겸비하게 되고, 이 때문에, 상기 핑거 지지부와 척 본체부를 연결하는 연결 기구의 구조를 매우 합리적인 구조로 할 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 에어 척의 제 1 실시형태를 비스듬히 정면측으로부터 본 사시도로서, 핑거 지지부를 척 본체부에 연결한 상태의 도면이다.
도 2는 도 1의 에어 척을 비스듬히 후면측으로부터 본 사시도이다.
도 3은 핑거 지지부를 척 본체부로부터 분리한 상태의 에어 척의 사시도이다.
도 4는 도 1의 에어 척의 종단면이다.
도 5는 도 4의 부분 확대도이다.
도 6은 한쌍의 핑거를 폐쇄한 상태의 에어 척의 종단면도이다.
도 7은 핑거 지지부를 척 본체부로부터 분리하는 도중의 상태를 나타내는 단면도이다.
도 8은 본 발명에 따른 에어 척의 제 2 실시형태의 종단면도로서, 핑거 지지부를 척 본체부에 연결한 상태의 도면이다.
도 9는 제 2 실시형태의 에어 척의 수동 조작 부재를 조작 위치로 회전시킨 상태의 요부 확대도이다.
도 10은 제 2 실시형태의 에어 척의 핑거 지지부를 척 본체부로부터 분리하는 도중의 상태를 나타내는 종단면도이다.
도 11은 본 발명에 따른 에어 척의 제 3 실시형태의 종단면도이다.
도 12는 제 3 실시형태의 에어 척의 핑거 지지부를 척 본체부로부터 분리한 상태의 종단면도이다.

도 1-도 7은 본 발명에 따른 에어 척의 제 1 실시형태를 나타내는 것으로, 이 에어 척(1A)은 개폐 가능한 한쌍의 핑거(5,5)를 갖는 핑거 지지부(2)와, 상기 한쌍의 핑거(5,5)를 개폐 조작하는 조작 기구(6)를 내장하는 척 본체부(3)를 갖고, 상기 핑거 지지부(2)와 척 본체부(3)는 연결 기구(4)에 의해 분리 가능하도록 연결되어 있다.

또, 이하의 설명에 있어서, 상, 하, 전, 후, 좌, 우란 도 1에 나타내는 방향이다.

상기 핑거 지지부(2)는 홈형 단면을 이루는 좌우로 가늘고 긴 지지 레일(10)을 갖고, 상기 지지 레일(10)의 상면에 형성된 가이드 홈(11) 내에 상기 한쌍의 핑거(5,5)가 상기 지지 레일(10)을 따라 개폐 가능하게 지지되어 있다.

상기 핑거(5,5)는 정면으로부터 볼 때의 형상이 대략 T자형을 이루는 것으로, 직사각형의 끼움목형상을 한 기체부(5a)와, 상기 기체부(5a)로부터 상방으로 상승한 직사각형의 끼움목형상을 한 파지부(5b)를 갖고, 상기 기체부(5a)가 상기 지지 레일(10)의 가이드 홈(11) 내에 슬라이딩 가능하게 지지되어 있다. 그리고, 상기 파지부(5b)에 척용의 어태치먼트(도시생략)가 부착되고, 이 어태치먼트의 사이에 워크가 파지된다.

상기 지지 레일(10)에는 상기 핑거 지지부(2)를 척 본체부(3)로부터 분리했을 때에, 상기 한쌍의 핑거(5,5)를 개폐 불능한 상태로 록하는 2세트의 핑거 록 기구(12,12)가 설치되어 있다. 상기 2세트의 핑거 록 기구(12,12)는 도 4 및 도 5로부터 명백하듯이, 서로 같은 구성을 갖는 것으로, 상기 한쌍의 핑거(5,5)에 각각 대응하는 록 샤프트(13)를 각각 1개씩 갖고 있고, 상기 록 샤프트(13)는 도 4에 나타내는 전체 개방 위치로 이동한 한쌍의 핑거(5,5)에 각각 대응하도록, 상기 지지 레일(10)의 길이 방향의 일단 부근의 위치와 타단 부근의 위치에 1개씩 설치되어 있다. 따라서, 상기 지지 레일(10)에는 상기 한쌍의 핑거(5,5)에 각각 대응하는 한쌍의 록 샤프트(13,13)가 설치되어 있다라고 할 수 있다.

상기 록 샤프트(13)는 원기둥형상의 몸통부(13a)와, 상기 몸통부(13a)의 상단(기단)에 형성된 원판형상의 머리부(13b)를 갖고 있다. 상기 머리부(13b)의 직경은 상기 몸통부(13a)의 직경보다 대경이다. 또한 상기 록 샤프트(13)는 상기 머리부(13b)를 상기 지지 레일(10)의 상면에 형성된 원형 오목부(10a) 내에 감합시킨 상태로, 상기 지지 레일(10)과 상기 지지 레일(10)의 하면에 고정된 가이드 부재(14)를 상하 이동 가능하도록 관통하고, 상기 지지 레일(10)의 하방을 향해서 연장되어 있다.

상기 가이드 부재(14)는 원형 용기형을 한 부재로서, 상기 록 샤프트(13)의 상하 이동을 가이드하는 기능과, 스프링 시트로서의 기능을 겸비하고 있고, 이 가이드 부재(14)와 상기 록 샤프트(13)의 머리부(13b) 사이에 록 스프링(15)이 압축 상태로 개재되고, 이 록 스프링(15)에 의해 상기 록 샤프트(13)가 도면의 상향, 즉 상기 머리부(13b)의 상면이 상기 핑거(5)의 기체부(5a)의 하면에 압박되는 방향을 향해서 항상 바이어싱되어 있다.

상기 머리부(13b)의 상면 중앙에는 록 돌기(16)가 형성되고, 상기 핑거(5)의 기체부(5a)의 하면에는 상기 록 돌기(16)가 록킹 가능한 록 오목부(17)가 형성되어 있다. 도시한 예에서는 상기 록 돌기(16)는 원뿔대형상을 이루고, 상기 록 오목부(17)는 원뿔구멍형상을 이루고 있지만, 상기 록 돌기(16) 및 록 오목부(17)의 형상은 그 이외의 형상이어도 좋다.

또한 상기 록 샤프트(13)의 하단부(선단부)에는 환상의 록킹 오목부(18)가 형성되어 있고, 상기 핑거 지지부(2)를 척 본체부(3)에 상기 연결 기구(4)로 연결했을 때, 나중에 상세하게 설명하는 바와 같이, 상기 연결 기구(4)의 록킹체(19)가 상기 록킹 오목부(18)의 록킹면(18a)에 록킹함으로써, 상기 록 샤프트(13)가 상기 록 스프링(15)을 압축하면서 도면의 하방, 즉 상기 머리부(13b)의 록 돌기(16)가 상기 핑거(5)의 록 오목부(17)로부터 빠지는 방향으로 변위하도록 되어 있다.

상기 록킹면(18a)은 록 샤프트(13)의 선단(하단)측을 향해서 점차 상기 록 샤프트(13)의 중심축선으로부터 멀어지는 방향으로 경사진 경사면이며, 도시한 예에서는 원뿔면이다.

상기 핑거 록 기구(12)는 이렇게 구성되어 있기 때문에, 도 4 및 도 5에 나타낸 바와 같이 상기 핑거 지지부(2)를 상기 척 본체부(3)에 연결하면, 상기 연결 기구(4)의 록킹체(19)가 상기 록 샤프트(13)의 록킹면(18a)에 록킹함으로써 상기 록 샤프트(13)를 상기 머리부(13b)의 록 돌기(16)가 상기 핑거(5)의 록 오목부(17)로부터 빠지는 위치(비록 위치)로 변위시키므로, 상기 한쌍의 핑거(5,5)는 개폐 가능한 상태가 된다. 이 때, 상기 핑거 지지부(2)의 지지 레일(10)은 상기 척 본체부(3)의 상단에 접촉하고 있다.

또한 도 3 및 도 7에 나타내듯이, 상기 핑거 지지부(2)를 척 본체부(3)로부터 분리하면, 상기 록 샤프트(13)는 상기 록 스프링(15)에 밀려서 상기 록 돌기(16)가 상기 록 오목부(17)에 록킹하는 위치(록 위치)로 변위하므로, 상기 한쌍의 핑거(5,5)는 개폐 불능한 상태로 록된다.

상기 척 본체부(3)는 직육면체형상을 한 바디(23)를 갖고 있다. 상기 바디(23)의 좌우 방향의 중앙부에는 상기 한쌍의 핑거(5,5)를 개폐 조작하는 상기 조작 기구(6)가 설치되어 있다. 상기 조작 기구(6)는 도 4 및 도 5에 나타내듯이, 1세트의 실린더 장치(24)와, 상기 실린더 장치(24)의 동작을 상기 한쌍의 핑거(5,5)에 전해주는 2개의 개폐 레버(25,25)를 갖고 있다.

상기 실린더 장치(24)는 상기 바디(23)의 중앙부를 제 1 축선(L1)을 따라 상하 방향으로 연장되는 원형의 실린더 구멍(26)을 갖고 있다. 상기 실린더 구멍(26)의 하단부에는 단원기둥형을 한 하부 마개(27)가 시일 부재(27a)를 통해 기밀하게 부착되며, 상기 실린더 구멍(26)의 상단부에는 단원기둥형을 한 상부 마개(28)가 시일 부재(28a)를 통해 기밀하게 부착되며, 이들 하부 마개(27)와 상부 마개(28) 사이에 피스톤실(29)이 구획되고, 상기 피스톤실(29)의 내부에 개폐 피스톤(30)이 피스톤 팩킹(30a)을 통해 슬라이딩 가능하게 수용되어 있다.

또한 상기 개폐 피스톤(30)의 상면 중앙부에는 상기 제 1 축선(L1)을 따라 연장되는 원기둥형상의 개폐 로드(31)의 하단부가 일체로 연결되어 있다. 상기 개폐 로드(31)는 상기 상부 마개(28)를 시일 부재(31a)를 통해 기밀하게 또한 슬라이딩 가능하게 관통하고, 상기 개폐 로드(31)의 상단은 상기 바디(23)의 상부에 형성된 레버 수용부(32) 내로 돌출하고, 상기 개폐 로드(31)의 상단에 상기 한쌍의 개폐 레버(25,25)를 지지하는 판상의 지지벽(31b)이 형성되어 있다.

도 4 중의 부호 33이 붙여진 부재는 상기 개폐 피스톤(30)에 부착된 링형상의 영구자석으로서, 위치 검출용의 피검체이다. 도 1 및 도 2에 나타내듯이, 상기 바디(23)의 전면 및 후면에는 자기센서(도시생략)를 부착하기 위한 센서 부착 홈(34)이 형성되고, 이 센서 부착 홈(34) 내에 부착된 자기센서로 상기 영구자석(33)을 검출함으로써, 상기 개폐 피스톤(30)의 동작 위치를 검출할 수 있다. 이 경우, 상기 센서 부착 홈(34) 내에 2개의 자기센서를 부착함으로써, 상기 개폐 피스톤(30)의 상승단 및 하강단의 양쪽을 검출할 수 있다.

도 4 및 도 5로 되돌아와서, 상기 피스톤실(29)은 상기 개폐 피스톤(30)과 상부 마개(28) 사이의 제 1 압력실(35)과, 상기 개폐 피스톤(30)과 하부 마개(27) 사이의 제 2 압력실(36)로 구획되고, 상기 제 1 압력실(35)은 상기 바디(23)의 전면에 형성된 제 1 포트(37)(도 1 참조)에, 상기 바디(23)의 내부를 지나는 도시생략의 유로를 통해서 연통하고, 상기 제 2 압력실(36)은 상기 바디(23)의 후면에 형성된 제 2 포트(38)(도 2 참조)에 상기 바디(23)의 내부를 지나는 도시생략의 통공을 통해 연통하고 있다.

따라서, 도 4의 상태로부터, 상기 제 1 포트(37)를 통해서 압축 에어를 상기 제 1 압력실(35) 내에 공급함과 아울러, 상기 제 2 포트(38)를 통해서 상기 제 2 압력실(36)을 대기로 개방하면, 상기 개폐 피스톤(30) 및 개폐 로드(31)는 도 6과 같이 하강하고, 또한 상기 개폐 피스톤(30) 및 개폐 로드(31)가 하강한 도 6의 상태로부터, 상기 제 2 포트(38)를 통해서 압축 에어를 상기 제 2 압력실(36) 내에 공급함과 아울러, 상기 제 1 포트(37)를 통해서 상기 제 1 압력실(35)을 대기로 개방하면, 상기 개폐 피스톤(30) 및 개폐 로드(31)는 도 4와 같이 상승한다.

상기 개폐 레버(25)는 상기 로드측으로 연장되는 제 1 암(25a)과 상기 핑거(5)측으로 연장되는 제 2 암(25b)을 갖는 L자형의 부재로서, 2개의 개폐 레버(25,25)가 상기 바디(23)의 상단의 레버 수용부(32) 내에 상기 제 1 축선(L1)을 사이에 두고 좌우 상대하도록 설치되고, 각 개폐 레버(25)의 상기 제 1 암(25a)과 제 2 암(25b)의 중간부가 상기 바디(23)의 전후 방향으로 연장되는 레버 샤프트(39)에 의해 상기 바디(23)에 회전 가능하게 지지되어 있다.

상기 개폐 레버(25)의 제 1 암(25a)의 선단에는 U자형을 한 노치(25c)가 형성되고, 이 노치(25c) 내에 상기 개폐 로드(31)의 상단의 상기 지지벽(31b)에 고정된 조작 핀(40)이 맞물려 있다. 상기 지지벽(31b)은 판상의 벽이며, 이 지지벽(31b)에 상기 조작 핀(40)이 상기 레버 샤프트(39)와 평행을 이루는 방향에서 상기 조작 핀(40)의 일단 및 타단이 상기 지지벽(31b)의 전면측 및 후면측으로 각각 돌출하도록 부착되며, 한쪽의 개폐 레버(25)의 노치(25c)가 상기 지지벽(31b)의 전면측에서 상기 조작 핀(40)에 맞물리고, 다른쪽의 개폐 레버(25)의 노치(25c)가 상기 지지벽(31b)의 후면측에서 상기 조작 핀(40)에 맞물려 있다.

또한 상기 개폐 레버(25)의 제 2 암(25b)의 선단에는 외면에 원호상의 캠면을 갖는 맞물림 캠(25d)이 형성되고, 이 맞물림 캠(25d)이 상기 핑거(5)의 기체부(5a)의 하면에 형성된 맞물림 오목부(5c) 내에, 상기 지지 레일(10)에 형성된 개구를 통해서 요동 가능 또한 분리 가능하게 감합되어 있다.

상기 개폐 레버(25)는 이렇게 구성되어 있으므로, 도 4의 상태로부터, 상기 실린더 장치(24)의 개폐 피스톤(30) 및 개폐 로드(31)가 하강하면, 도 6에 나타내듯이, 상기 한쌍의 개폐 레버(25,25)의 제 1 암(25a,25a)의 선단이 상기 조작 핀(40)으로 끌어 내려짐으로써, 상기 한쌍의 개폐 레버(25,25)는 상기 제 2 암(25b,25b)의 선단의 맞물림 캠(25d,25d)이 서로 근접하는 방향으로 회전하고, 상기 한쌍의 핑거(5,5)는 폐쇄된다.

또한 상기 한쌍의 핑거(5,5)가 폐쇄된 도 6의 상태로부터, 상기 개폐 피스톤(30) 및 개폐 로드(31)가 상승하면, 도 4에 나타내듯이, 상기 한쌍의 개폐 레버(25,25)는 제 2 암(25b,25b)의 선단의 맞물림 캠(25d,25d)이 서로 멀어지는 방향으로 회전하므로, 상기 한쌍의 핑거(5,5)는 개방된다.

이러한 핑거(5,5)의 개폐 동작에 의해, 상기 핑거(5,5) 사이에 워크를 파지하거나, 파지한 워크를 해방하거나 한다.

상기 연결 기구(4)는 상기 핑거 지지부(2)와 상기 척 본체부(3)를 상기 록 샤프트(13)를 통해 연결하는 것이며, 한쌍의 록 샤프트(13,13)에 각각 대응하는 2세트의 상기 연결 기구(4,4)가 상기 바디(23)의 상기 조작 기구(6)를 사이에 두고 좌우 상대하는 위치에 좌우 대칭을 이루도록 설치되어 있다. 따라서, 상기 록 샤프트(13)는 상기 연결 기구(4)의 일부를 구성하는 것이기 때문에, 「연결 샤프트」라고 바꿔 말할 수 있다.

상기 연결 기구(4,4)는 도 5에 한쪽의 연결 기구(4)에 대해서 상세하게 나타내듯이, 상기 록 샤프트(13)와, 상기 록 샤프트(13)가 삽입되는 원형의 샤프트 삽입 구멍(44)과, 상기 샤프트 삽입 구멍(44)에 상기 록 샤프트(13)가 삽입되었을 때, 상기 록 샤프트(13)를 상기 비록 위치로 변위시킴과 아울러 상기 록 샤프트(13)를 상기 척 본체부(3)에 록킹시키는 샤프트 록킹 기구(45)와, 상기 핑거 지지부(2)를 상기 척 본체부(3)와의 연결을 해제하는 연결 해제 기구(46)와, 상기 핑거 지지부(2)를 분리한 뒤 상기 록킹체(19)를 상기 비록킹 위치로 유지하는 록킹체 유지 기구(56)를 갖고 있다.

상기 샤프트 삽입 구멍(44)을 형성하기 위해서, 상기 바디(23)에는 상기 제 1 축선(L1)과 평행한 제 2 축선(L2)을 따라 연장되는 원형의 관통구멍(47)이 형성되고, 상기 관통구멍(47)의 상단 부근의 위치에, 상기 관통구멍(47)보다 소경의 원통형을 한 슬리브(48)가 삽입되고, 상기 슬리브(48)의 내부에 상기 샤프트 삽입 구멍(44)이 형성되어 있다.

상기 슬리브(48)는 상단에 고정용의 플랜지부(48a)를 갖고 있고, 상기 플랜지부(48a)를 상기 바디(23)의 상면에 록킹시킨 상태에서, 상기 바디(23)의 상면에 고정한 플레이트(49)와 상기 바디(23) 사이에 협지함으로써, 상기 관통구멍(47) 내에 고정되어 있다. 또한 상기 샤프트 삽입 구멍(44)의 입구부분의 내경은 입구측 즉 슬리브(48)의 상단측을 향해서 점차 대경화하도록 테이퍼가 형성되어 있다.

상기 슬리브(48)에는 상기 샤프트 삽입 구멍(44)의 구멍벽에 개구하는 복수의 록킹체 수용 구멍(50)이 형성되고, 각 록킹체 수용 구멍(50)의 내부에, 구상을 한 상기 록킹체(19)가, 그 일부가 상기 샤프트 삽입 구멍(44)의 내부로 돌출하는 록킹 위치와, 상기 록킹체(19)가 상기 샤프트 삽입 구멍(44) 내로 돌출하지 않는 상기 비록킹 위치로 변위 가능하도록 수용되어 있다.

도시한 예에서는 3개의 록킹체 수용 구멍(50)과, 각 록킹체 수용 구멍(50) 내에 수용된 3개의 록킹체(19)가 상기 제 2 축선(L2)의 둘레에 120도 간격으로 설치되어 있다. 그러나, 상기 록킹체(19) 및 록킹체 수용 구멍(50)의 수는 그 이외이어도 좋고, 예를 들면, 1개 또는 2개이어도, 4개 이상이어도 상관없다.

또한 상기 슬리브(48)의 외주면과 상기 관통구멍(47)의 내주면 사이에는 통형상을 한 압압 부재(53)가 상기 슬리브(48)를 따라 제 2 축선(L2) 방향으로 변위 가능하도록 설치되어 있다. 상기 압압 부재(53)는 기단(상단)측의 소경부(53a)와, 선단(하단)측의 대경부(53b)를 갖고, 상기 소경부(53a)의 내주면은 상기 슬리브(48)의 외주면에 슬라이딩 가능하게 접촉하고, 상기 대경부(53b)의 외주면은 상기 관통구멍(47)의 내주면에 슬라이딩 가능하게 접촉하고 있다. 상기 대경부(53b)의 직경은 상기 소경부(53a)의 직경보다 대경이다.

상기 압압 부재(53)의 내면에는 상기 소경부(53a)와 대경부(53b) 사이에, 상기 록킹체(19)를 상기 록킹 위치를 향해서 압압하기 위한 테이퍼면(53c)이 형성되어 있다. 상기 테이퍼면(53c)은 상기 압압 부재(53)의 선단측을 향해서 점차 상기 제 2 축선(L2)으로부터 멀어지는 방향으로 경사져 있고, 상기 압압 부재(53)가 하방의 압압 위치를 향해서 전진하면, 상기 테이퍼면(53c)은 상기 록킹체(19)를 상기 샤프트 삽입 구멍(44) 내로 돌출하는 상기 록킹 위치를 향해서 밀려 움직이고, 상기 압압 부재(53)가 상방의 비압압 위치를 향해서 후퇴하면, 상기 테이퍼면(53c)은 상기 록킹체(19)를 압압 상태로부터 해방해서 상기 비록킹 위치를 향해서 변위 가능하게 한다.

상기 압압 부재(53)의 대경부(53b)와, 상기 바디(23)에 형성된 스프링 시트(23a) 사이에는 상기 소경부(53a)의 외주면을 둘러싸는 압압 스프링(54)이 압축 상태로 개재되고, 이 압압 스프링(54)에 의해 상기 압압 부재(53)가 상기 록킹체(19)를 록킹 위치에 밀려 움직이는 방향인 전진 방향을 향해서 상시 바이어싱되어 있다.

그리고, 상기 록 샤프트(13)의 상기 록킹면(18a)과, 상기 록킹체(19)와, 상기 압압 부재(53)와, 상기 압압 스프링(54)에 의해, 상기 록 샤프트(13)를 상기 척 본체부(3)에 록킹시키기 위한 상기 샤프트 록킹 기구(45)가 구성되어 있다.

상기 연결 해제 기구(46)는 에어로 동작하는 해제 피스톤(60)을 갖고, 상기 해제 피스톤(60)이 상기 관통구멍(47)의 내부에 시일 부재(60a)를 통해 제 2 축선(L2) 방향으로 슬라이딩 가능하도록 설치되어 있다. 이 해제 피스톤(60)이 설치되어 있는 위치는 상기 슬리브(48) 및 압압 부재(53)보다 하방이며, 상기 해제 피스톤(60)의 상단은 상기 압압 부재(53)의 하단에 접촉하고 있다.

상기 해제 피스톤(60)과, 상기 관통구멍(47)의 하단부를 시일 부재(61a)를 통해 기밀하게 막는 하부벽(61) 사이에는 해제 압력실(62)이 형성되고, 이 해제 압력실(62)은 상기 바디(23)의 전면에 개구하는 해제 포트(63)(도 1 참조)에, 상기 바디(23)의 내부에 형성된 도시생략의 통공을 통해서 연통하고 있다. 이 때문에, 상기 해제 포트(63)로부터 상기 해제 압력실(62)에 압축공기를 공급하면, 상기 해제 피스톤(60)은 도 4에 나타내는 하강 위치로부터 도 7에 나타내는 상승 위치까지 변위하고, 그 때, 상기 압압 부재(53)를 압압 스프링(54)에 저항해서 밀어 올린다.

또, 상기 해제 포트(63)는 바디(23)의 전면에만 1개 형성되어 있고, 2세트의 연결 기구(4,4)의 연결 해제 기구(46,46)에 의해 공유되어 있다.

또한 상기 록킹체 유지 기구(56)는 상기 해제 압력실(62)의 내부에 제 2 축선(L2)을 따라 변위 가능하도록 설치된 유지 피스톤(64)과, 상기 유지 피스톤(64)으로부터 제 2 축선(L2)을 따라 상향으로 연장되는 유지 로드(65)를 갖고 있다. 상기 유지 로드(65)는 상기 해제 피스톤(60)의 중심부를 시일 부재(65a)를 통해 슬라이딩 가능하게 관통하고, 상기 유지 로드(65)의 선단(상단)은 상기 샤프트 삽입 구멍(44) 내에 끼워넣어 상기 록 샤프트(13)의 하단에 근접 또는 접촉하고 있다.

상기 유지 피스톤(64)의 외주와 상기 해제 압력실(62)의 내주 사이에는 에어가 유통 가능한 공극(g)이 개재되어 있다. 이 때문에, 상기 해제 압력실(62)에 압축공기가 공급되면, 상기 유지 피스톤(64)의 상면(64a) 및 하면(64b)에 각각 공기압이 작용하고, 이들 상면(64a)과 하면(64b)의 수압 면적차에 의거한 공기압 작용력이 상기 유지 피스톤(64)에 상향으로 작용한다.

또한 상기 유지 피스톤(64)의 하면에 형성된 오목부(64c)와, 상기 하부벽(61)의 상면에 형성된 오목부(61b) 사이에는 유지 스프링(66)이 압축 상태로 개재되고, 이 유지 스프링(66)에 의해 상기 유지 피스톤(64) 및 유지 로드(65)가 상방을 향해서 상시 바이어싱되어 있다.

따라서, 상기 유지 피스톤(64)은 상기 해제 압력실(62)에 압축공기가 공급되었을 때, 상기 공기압 작용력과 상기 유지 스프링(66)의 바이어싱력의 합성력에 의해, 상향으로 이동하게 된다.

상기 연결 해제 기구(46) 및 록킹체 유지 기구(56)는 다음과 같이 동작한다. 즉 도 4 및 도 5에 나타낸 바와 같이, 상기 핑거 지지부(2)가 상기 척 본체부(3)에 연결되어 있는 상태로부터 상기 해제 포트(63)를 통해서 해제 압력실(62) 내에 압축공기를 공급하면, 상기 해제 피스톤(60)이 상승하고, 상기 압압 부재(53)를 압압 스프링(54)에 저항해서 밀어 올리므로, 상기 압압 부재(53)는 도 7에 나타내는 비압압 위치까지 상승(후퇴)한다. 이 때문에, 상기 록킹체(19)는 상기 압압 부재(53)에 의한 압압으로부터 해방되어서 비록킹 위치를 향해서 변위 가능한 상태가 되고, 상기 핑거 지지부(2)와 척 본체부(3)의 연결 상태는 해제된다. 그래서, 상기 핑거 지지부(2)를 들어 올림으로써, 상기 핑거 지지부(2)를 도 7의 상태를 거쳐 도 3에 나타내듯이, 상기 척 본체부(3)로부터 분리할 수 있다.

이 때, 상기 록킹체(19)는 상기 핑거 지지부(2)의 분리와 함께 상기 록 샤프트(13)가 상기 샤프트 삽입 구멍(44)으로부터 인발될 때에, 상기 록 샤프트(13)의 원뿔면형상을 한 상기 록킹면(18a)에 의해 횡향으로 밀려 도 7의 비록킹 위치로 변위한다.

또한 상기 유지 로드(65)는 상기 유지 피스톤(64)에 상향으로 작용하는 공기압 작용력과 유지 스프링(66)의 바이어싱력의 합성력에 의해 상향으로 밀려 상기 록 샤프트(13)와 함께 상승하고, 도 7에 나타내듯이, 상기 유지 피스톤(64)이 상기 해제 피스톤(60)에 접촉하는 상승단의 위치까지 상승한다. 이 때, 상기 유지 로드(65)의 선단(상단)은 상기 샤프트 삽입 구멍(44)의 내부를 상기 록킹체(19)보다 상방위치까지 상승하기 때문에, 상기 유지 로드(65)의 측면은 비록킹 위치로 변위한 상기 록킹체(19)에 접촉하고, 상기 록킹체(19)를 상기 비록킹 위치로 유지한다. 이 때문에, 상기 압압 부재(53)는 상기 록킹체(19)에 록킹함으로써 비압압 위치를 유지하고, 상기 해제 압력실(62) 내의 압축공기가 배출된 후에도, 상기 비압압 위치를 유지한다. 또한 상기 해제 피스톤(60)도 상승단의 위치를 유지한다.

상기 유지 피스톤(64)에 작용하는 공기압 작용력과 상기 유지 스프링(66)의 바이어싱력의 합성력은 상기 해제 피스톤(60)이 압압 부재(53)를 비압압 위치로 시켜서 록킹체(19)의 압압을 해소했을 때에, 상기 록 샤프트(13)를 도 7의 위치까지 밀어 올릴 수 있는 크기로 설정되어 있어도 좋다.

한편, 상기 록 샤프트(13)는 도 7과 같이 상기 록킹체(19)가 비록킹 위치로 변위한 단계에서, 상기 록 스프링(15)에 밀려서 상기 록 위치로 변위하므로, 상기 한쌍의 핑거(5,5)는 개폐 불능으로 되도록 록된다.

다음에 분리한 상기 핑거 지지부(2)를 상기 척 본체부(3)에 연결할 때는 상기 해제 압력실(62)을 대기로 개방한 상태에서, 도 7에 나타내듯이, 상기 록 샤프트(13)를 상기 샤프트 삽입 구멍(44) 내에 삽입하고, 상기 록 샤프트(13)에 의해 상기 유지 로드(65)를 밀어 내린다. 그리고, 상기 록 샤프트(13)를 도 4 및 도 5에 나타내듯이, 상기 핑거 지지부(2)의 지지 레일(10)이 상기 척 본체부(3)의 플레이트(49)의 상면에 접촉하고, 상기 록 샤프트(13)의 록킹 오목부(18)가 상기 록킹체(19)에 인접하는 위치까지 밀어 내리면, 상기 압압 부재(53)가 압압 스프링(54)에 밀려서 하강(전진)하고, 테이퍼면(53c)으로 상기 록킹체(19)를 상기 록킹 오목부(18) 내에 감합하는 록킹 위치로 변위시키므로, 상기 록킹체(19)는 상기 록킹면(18a)에 록킹하고, 상기 핑거 지지부(2)와 상기 척 본체부(3)가 연결된다. 그것과 동시에, 상기 록킹체(19)는 원뿔면형상의 상기 록킹면(18a)을 밀어서 상기 록 샤프트(13)를 비록 위치까지 밀어 내리므로, 상기 한쌍의 핑거(5,5)는 개폐 가능하게 된다. 이 때, 상기 해제 피스톤(60)도 상기 압압 부재(53)에 의해 도 4 및 도 5의 하강 위치로 밀어 내려진다.

도 8-도 10은 본 발명에 따른 에어 척의 제 2 실시형태를 나타내는 것으로, 이 제 2 실시형태의 에어 척(1B)이 상기 제 1 실시형태의 에어 척(1A)과 서로 다른 점은 연결 해제 기구(46)가 에어 척(1A)의 공기압으로 동작하는 해제 피스톤(60) 대신에, 수동 조작 부재(70)를 구비하고 있는 점이다. 이 때문에, 이 에어 척(1B)에 있어서, 상기 해제 피스톤(60) 대신에 설치된 상부벽(68)은 관통구멍(47)의 내부에 고정 상태로 설치되어 있고, 또한 상기 상부벽(68)과 하부벽(61) 사이의 유지실(71)은 압력실이 아닌 바디(23)에 형성된 도시생략의 통공을 통해서 대기로 개방되어 있다. 따라서, 상기 바디(23)에 압축공기를 상기 유지실(71)에 공급하기 위한 포토는 형성되어 있지 않다.

상기 에어 척(1B)의 상기 상이점 이외의 구성은 제 1 실시형태의 에어 척(1A)과 실질적으로 같으므로, 상이점인 연결 해제 기구(46)에 대해서 이하에 설명하고, 에어 척(1A)과 동일한 구성부분에 대해서는 주요한 동일구성 부분에 에어 척(1A)과 동일한 부호를 붙여서 그 설명은 생략한다.

상기 연결 해제 기구(46)는 원기둥형상을 한 수동 조작 부재(70)로 구성되어 있다. 이 수동 조작 부재(70)는 상기 척 본체부(3)의 바디(23)를 전면으로부터 후면까지 관통하는 원형의 부착구멍(72) 내에 상기 제 2 축선(L2)과 직교하는 축선을 중심으로 해서 정역방향으로 회전 가능하도록 부착되고, 상기 수동 조작 부재(70)의 전단면 및 후단면에, 육각 렌치 등의 공구를 집어넣어서 회전 조작하기 위한 육각형의 조작 구멍(도시생략)이 형성되어 있다. 따라서, 상기 수동 조작 부재(70)는 상기 바디(23)의 전면 및 후면 중 어느 측으로부터로도 회전 조작을 행할 수 있다.

상기 수동 조작 부재(70)는 상기 수동 조작 부재(70)의 외주의 일부 또는 전부에 수나사를 형성함과 아울러, 상기 부착구멍(72)의 일부 또는 전부에 암나사를 형성함으로써, 상기 부착구멍(72) 내에 비틀어 넣기식으로 부착되며, 회전 조작에 의해 진퇴 이동하도록 구성되어 있다. 그러나, 상기 수동 조작 부재(70)는 상기 수동 조작 부재(70) 및 상기 부착구멍(72)에 나사를 형성하지 않음으로써, 회전 조작에 의해 축방향으로 진퇴 이동하지 않도록 구성할 수도 있다.

상기 수동 조작 부재(70)가 부착되어 있는 위치는 상기 압압 부재(53)의 선단 부근에 있어서 상기 압압 부재(53)와 교차하는 위치이며, 상기 수동 조작 부재(70)가 상기 압압 부재(53)의 선단에 근접하는 부분에는 상기 압압 부재(53)의 선단을 밀어 올리기 위한 조작 캠(73)이 형성되어 있다.

상기 조작 캠(73)은 원기둥의 측면의 일부를 대략 L자형으로 노치함으로써 형성된 것으로, 퇴피부(73a)와 접촉부(73b)를 갖고 있고, 도 8에 나타내듯이, 상기 수동 조작 부재(70)가 비조작 위치로 회전하고 있을 때는 상기 압압 부재(53)의 하단부가 상기 퇴피부(73a) 내에 위치해서 접촉부(73b)에 밀리지 않으므로, 상기 압압 부재(53)는 상기 압압 스프링(54)의 바이어싱력에 의해 전진(하강)하고, 상기 록킹체(19)를 록킹 위치에 압압하는 압압 위치를 차지하고, 상기 핑거 지지부(2)와 상기 척 본체부(3)는 연결되어 있다.

이 상태로부터, 상기 수동 조작 부재(70)를 회전시켜서 조작 위치로 스위칭하면, 도 9에 나타내듯이, 상기 조작 캠(73)의 접촉부(73b)가 상기 압압 부재(53)의 하단면에 접촉해서 상기 압압 부재(53)를 밀어 올리므로, 상기 압압 부재(53)는 상기 압압 스프링(54)을 압축하면서 후퇴(상승)하고, 상기 록킹체(19)의 압압을 해제하는 비압압 위치를 차지한다. 그래서, 이 상태에서, 상기 핑거 지지부(2)를 들어 올려서 상기 록 샤프트(13)를 상승시키면, 상기 록킹체(19)가 상기 록 샤프트(13)의 록킹면(18a)에 밀려서 도 9에 쇄선으로 나타내는 비록킹 위치로 변위하므로, 도 10의 상태를 거쳐 상기 핑거 지지부(2)를 상기 척 본체부(3)로부터 완전히 분리할 수 있다.

이 때, 상기 록킹체 유지 기구(56)의 유지 로드(65)는 유지 스프링(66)에 의해 상향으로 밀려서 상기 록 샤프트(13)와 함께 상승하고, 도 10에 나타내듯이, 상기 유지 피스톤(64)이 상부벽(68)에 접촉하는 상승단의 위치에서 정지한다. 그리고, 상기 유지 로드(65)는 비록킹 위치로 변위한 상기 록킹체(19)에 접촉하고, 상기 록킹체(19)를 상기 비록킹 위치로 유지한다.

또, 상기 유지 스프링(66)의 바이어싱력은 상기 수동 조작 부재(70)로 압압 부재(53)를 비압압 위치로 변위시켜서 상기 록킹체(19)의 압압을 해소했을 때에, 상기 록 샤프트(13)를 도 10의 위치까지 밀어 올릴 수 있는 크기로 설정되어 있어도 좋다.

또한 분리한 상기 핑거 지지부(2)를 상기 척 본체부(3)에 연결할 때는 도 10에 나타내듯이, 상기 록 샤프트(13)를 샤프트 삽입 구멍(44) 내에 삽입하고, 상기 록 샤프트(13)로 상기 록킹체 유지 기구(56)의 유지 로드(65)를 밀어 내리면서, 상기 록 샤프트(13)를 도 9에 나타내는 위치까지 밀어 넣는다. 이 때 상기 록킹체(19)는 도 9의 쇄선위치에 있다. 그리고, 상기 수동 조작 부재(70)를 회전시켜서 도 8의 비조작 위치로 복귀시키면, 상기 압압 부재(53)가 압압 스프링(54)에 밀려서 하강(전진)하므로, 상기 록킹체(19)가 상기 압압 부재(53)의 테이퍼면(53c)에 밀려서 상기 록킹 오목부(18)의 록킹면(18a)에 접촉하고, 상기 록 샤프트(13)를 하향으로 밀어서 비록 위치로 변위시킴과 아울러, 상기 록 샤프트(13)를 통해 상기 핑거 지지부(2)와 척 본체부(3)를 연결한다.

또, 상기 수동 조작 부재(70) 및 바디(23)에는 상기 수동 조작 부재(70)가 상기 조작 위치에 있는 것인지 비조작 위치에 있는 것인지라는 것을 눈으로 확인할 수 있도록, 어떠한 마크를 형성할 수 있다.

도 11 및 도 12는 본 발명에 따른 에어 척의 제 3 실시형태를 나타내는 것으로, 이 제 3 실시형태의 에어 척(1C)이 상기 제 2 실시형태의 에어 척(1B)과 서로 다른 점은 연결 해제 기구(46)의 수동 조작 부재(80)가 푸쉬 버튼형을 하고 있고, 바디(23)의 좌측면과 우측면에 설치되어 있다라고 하는 점이다. 그 이외의 구성은 실질적으로 상기 제 2 실시형태의 에어 척(1B)과 같다.

상기 제 3 실시형태의 에어 척(1C)에 있어서, 상기 바디(23)의 좌측면 및 우측면에는 압압 부재(53)의 선단에 대응하는 위치에, 버튼 부착 구멍(82)이 형성되고, 이 버튼 부착 구멍(82) 내에 상기 수동 조작 부재(80)가 부착 플레이트(83)에 지지된 상태로, 상기 압압 부재(53)를 향해서 바디(23)의 좌우 방향으로 진퇴 이동 가능하게 부착되어 있다.

상기 수동 조작 부재(80)는 사각 블록형을 하고 있고, 그 선단에 비스듬히 상향으로 경사진 캠면(80a), 즉 상기 수동 조작 부재(80)의 하면측으로부터 상면측을 향해서 점차 상기 제 2 축선(L2)으로부터 멀어지는 방향으로 경사진 캠면(80a)을 갖고 있다.

또한 상기 수동 조작 부재(80)는 바디(23)로부터 돌출하는 비조작 위치와, 바디(23)의 내부에 밀어 넣어진 조작 위치로 변위 가능하며, 상기 비조작 위치로부터 조작 위치로 밀어 넣으면, 이 조작 위치에 자기 유지하고, 또 한번 밀면 상기 비조작 위치로 복귀하도록 구성되어 있다.

도 11은 핑거 지지부(2)가 척 본체부(3)에 연결된 상태이며, 이 때 상기 수동 조작 부재(80)는 후퇴한 비조작 위치에 있다.

이 상태로부터, 상기 수동 조작 부재(80)를 조작 위치까지 밀어 넣으면, 도 12에 나타내듯이, 상기 수동 조작 부재(80)의 상기 캠면(80a)이 상기 압압 부재(53)의 하단을 밀어 올리므로, 상기 압압 부재(53)는 상승해서 록킹체(19)의 압압을 해제하는 비압압 위치를 차지한다. 그래서, 상기 핑거 지지부(2)를 들어 올리면, 상기 록 샤프트(13)의 록킹면(18a)이 상기 록킹체(19)를 밀어서 비록킹 위치로 변위시키므로, 상기 록 샤프트(13)와 척 본체부(3)의 록킹은 해소되고, 상기 핑거 지지부(2)를 상기 척 본체부(3)로부터 완전히 분리하는 것이 가능하게 된다.

분리한 상기 핑거 지지부(2)를 상기 척 본체부(3)에 연결할 때는 상기 록 샤프트(13)를 샤프트 삽입 구멍(44) 내에 삽입하고, 상기 록 샤프트(13)로 상기 록킹체 유지 기구(56)의 유지 로드(65)를 밀어 내리면서, 상기 록 샤프트(13)를 도 11에 나타내는 위치까지 밀어 넣는다. 그리고, 상기 수동 조작 부재(80)를 비조작 위치로 복귀시키면, 상기 압압 부재(53)가 압압 스프링(54)에 밀려서 하강(전진)하므로, 상기 록킹체(19)가 상기 압압 부재(53)의 테이퍼면(53c)에 밀려서 상기 록킹 오목부(18)의 록킹면(18a)에 접촉하고, 상기 록 샤프트(13)를 하향으로 밀어서 비록 위치로 변위시킴과 아울러, 상기 록 샤프트(13)를 통해 상기 핑거 지지부(2)와 척 본체부(3)를 연결한다.

1A, 1B, 1C: 에어 척
2: 핑거 지지부
3: 척 본체부
4: 연결 기구
5: 핑거
6: 조작 기구
13: 록 샤프트
15: 록 스프링
18a: 록킹면
19: 록킹체
23: 바디
44: 샤프트 삽입 구멍
45: 샤프트 록킹 기구
46: 연결 해제 기구
50: 록킹체 수용 구멍
53: 압압 부재
53c: 테이퍼면
54: 압압 스프링
56: 록킹체 유지 기구
60: 해제 피스톤
65: 유지 로드
66: 유지 스프링
70, 80: 수동 조작 부재

Claims

개폐 가능한 한쌍의 핑거를 갖는 핑거 지지부와, 상기 한쌍의 핑거를 개폐 조작하기 위한 조작 기구를 갖는 척 본체부와, 상기 척 본체부와 상기 핑거 지지부를 분리 가능하게 연결하는 연결 기구를 갖는 에어 척에 있어서,
상기 핑거 지지부는 록 위치와 비록 위치로 변위하는 한쌍의 록 샤프트를 갖고, 상기 한쌍의 록 샤프트는 상기 핑거 지지부가 상기 척 본체부에 연결되면, 상기 비록 위치로 변위해서 상기 한쌍의 핑거를 개폐 가능으로 하고, 상기 핑거 지지부가 상기 척 본체부로부터 분리되면, 상기 록 위치로 변위해서 상기 한쌍의 핑거를 개폐 불능으로 되도록 록하고,
상기 연결 기구는 상기 한쌍의 록 샤프트에 각각 대응시켜서 2세트 설치되고, 각각의 연결 기구는 상기 핑거 지지부가 상기 척 본체부에 연결될 때, 대응하는 상기 록 샤프트를 록 위치로부터 비록 위치로 변위시킴과 아울러, 상기 록 샤프트를 통해 상기 핑거 지지부와 척 본체부를 서로 연결하는 것을 특징으로 하는 에어 척.
제 1 항에 있어서,
상기 한쌍의 록 샤프트는 상기 한쌍의 핑거에 각각 록킹하는 상기 록 위치와, 상기 한쌍의 핑거에 록킹하지 않는 상기 비록 위치로 변위 가능함과 아울러, 록 스프링에 의해 각각 상기 록 위치를 향해서 바이어싱되어 있고,
상기 연결 기구는 상기 록 샤프트를 삽입하기 위해서 상기 척 본체부의 바디에 형성된 샤프트 삽입 구멍과, 상기 샤프트 삽입 구멍에 상기 록 샤프트가 삽입되었을 때, 상기 록 샤프트를 상기 비록 위치로 변위시킴과 아울러 상기 록 샤프트를 상기 척 본체부에 록킹시키는 샤프트 록킹 기구를 갖는 것을 특징으로 하는 에어 척.
제 2 항에 있어서,
상기 샤프트 록킹 기구는 상기 록 샤프트에 형성된 록킹면과, 상기 샤프트 삽입 구멍의 구멍벽에 형성된 록킹체 수용 구멍의 내부에, 상기 록 샤프트의 록킹면에 록킹하는 록킹 위치와 상기 록킹면으로부터 빠지는 비록킹 위치로 변위 가능하도록 수용된 적어도 1개의 록킹체와, 상기 록킹체를 상기 록킹 위치를 향해서 압압하는 압압 위치와 상기 록킹체를 압압하지 않는 비압압 위치로 변위 가능한 압압 부재와, 상기 압압 부재를 상기 압압 위치를 향해서 바이어싱하는 압압 스프링을 갖고,
상기 록 샤프트의 록킹면은 상기 록 샤프트의 축선에 대해서 경사진 경사면이며, 상기 록킹면은 상기 록킹체가 상기 록킹면에 록킹하면, 상기 록 샤프트를 상기 비록 위치를 향해서 변위시키는 것을 특징으로 하는 에어 척.
제 3 항에 있어서,
상기 록킹체는 구체이며,
상기 압압 부재는 원통형상을 하고 있고, 상기 샤프트 삽입 구멍 및 상기 록킹체의 둘레에 상기 샤프트 삽입 구멍의 축선 방향으로 진퇴 이동 가능하도록 설치되고, 상기 압압 부재의 내면에는 테이퍼면이 형성되고, 상기 테이퍼면은 상기 압압 부재가 상기 압압 위치로 전진하면 상기 록킹체를 상기 록킹 위치를 향해서 압압하고, 상기 압압 부재가 상기 비압압 위치로 후퇴하면 상기 록킹체의 압압을 해제하는 것을 특징으로 하는 에어 척.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 연결 기구는 상기 핑거 지지부와 척 본체부의 연결을 해제하는 연결 해제 기구를 갖는 것을 특징으로 하는 에어 척.
제 3 항 또는 제 4 항에 있어서,
상기 연결 기구는 상기 핑거 지지부와 척 본체부의 연결을 해제하는 연결 해제 기구를 갖고, 상기 연결 해제 기구는 에어로 동작하는 해제 피스톤을 갖고, 상기 해제 피스톤은 상기 핑거 지지부와 척 본체부의 연결을 해제할 때, 상기 압압 부재를 상기 비압압 위치로 변위시키는 것을 특징으로 하는 에어 척.
제 3 항 또는 제 4 항에 있어서,
상기 연결 기구는 상기 핑거 지지부와 척 본체부의 연결을 해제하는 연결 해제 기구를 갖고, 상기 연결 해제 기구는 수동 조작 부재로 이루어지고, 상기 수동 조작 부재는 상기 핑거 지지부와 척 본체부의 연결을 해제할 때, 상기 압압 부재를 상기 비압압 위치로 변위시키는 것을 특징으로 하는 에어 척.
제 3 항 또는 제 4 항에 있어서,
상기 연결 기구는 상기 핑거 지지부를 상기 척 본체부로부터 분리했을 때, 비록킹 위치로 변위한 상기 록킹체를 상기 비록킹 위치로 유지하는 록킹체 유지 기구를 갖는 것을 특징으로 하는 에어 척.
제 8 항에 있어서,
상기 록킹체 유지 기구는 상기 샤프트 삽입 구멍 내에 변위 가능하게 끼워넣는 유지 로드를 갖고, 상기 유지 로드는 상기 핑거 지지부를 상기 척 본체부로부터 분리할 때, 상기 록 샤프트가 상기 샤프트 삽입 구멍으로부터 인발됨에 따라서 압축 공기 또는 유지 스프링의 작용력에 의해 상기 샤프트 삽입 구멍 내를 변위하고, 비록킹 위치에 있는 상기 록킹체에 접촉해서 상기 록킹체를 상기 비록킹 위치로 유지하는 것을 특징으로 하는 에어 척.