(57)【要約】【課題】  モータが駆動しても装置内でバックラッシュを発生することがなく、径の異なるワークにも対応可能なワーククランプ装置を提供する。【解決手段】  ワーククランプ装置は、同心円上に配置される三つ以上の回転軸である主駆動軸５と従動軸８，８と、各回転軸に基端が連結される主旋回アーム３と、従旋回アーム６，６と主駆動軸５と従動軸８間に架設される平行リンク９ａ，９ｂと、主駆動軸５を回転駆動させる駆動モータ３０と、を備え、主駆動軸５を駆動モータ３０によって回転駆動させることで、平行リンク９ａ，９ｂを介して従動軸８，８が同期して回転でき、同時に旋回する主旋回アーム３と従旋回アーム６，６とによってワークをクランプ可能としている。【選択図】図２
2014205202.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
同心円上に配置される三つ以上の回転軸と、各前記回転軸に基端が連結される旋回アームと、前記回転軸間に架設されるリンク機構と、一の前記回転軸を回転駆動させる駆動手段と、を備え、前記一の回転軸を前記駆動手段によって回転駆動させることで、前記リンク機構を介して他の前記回転軸が同期して回転でき、同時に旋回する各前記旋回アームによってワークをクランプ可能としてなるワーククランプ装置。
【請求項２】
前記回転軸を三つ備えて正三角形の頂点にそれぞれ配置したことを特徴とする請求項１に記載のワーククランプ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、バックラッシュを発生することがなく、径の異なるワークにも対応可能なワーククランプ装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、ワークをクランプするクランプ装置としては、ドロースクリューの回転によって爪駆動棒も回転し、この爪駆動棒端部の係合溝に係合する把握爪が半径方向に摺動することにより、上下からワークをクランプする引込型のチャック機構が知られている（特許文献１）。
【０００３】
他にも、爪を備えたアームが、ワーク載置台の径方向に複数配置され、これらを個別に動かして爪でワークを締め付けて保持するチャック機構のクランプ装置も知られている（特許文献２）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】実開昭５６−１３７９０６号公報
【特許文献２】特開２０１１−２１２７５３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、このような引込型のチャック機構を備えたクランプ装置では、構造上バックラッシュを発生する問題があることから、把握爪は、引っ張り方向（外周方向）にのみ有効で、押し方向（中心方向）には、爪の逃がしのみが有効であることや、把握爪と爪駆動棒との角度が一定ではないことから、クランプ力が安定しないという問題があった。
【０００６】
これに対し、ワーク載置台の半径方向にアームを複数配置するチャック機構を備えたクランプ装置では、回転部材とアームとの角度が一定であることから、クランプ力は安定するものの、アーム半径を大きく取ることができず、径の異なるワークに対応することができなかった。更に、太陽歯車（センターギヤー）の径によって、バックラッシュが大きくなるという問題もあった。
【０００７】
そこで、本発明の目的は、上記従来のチャック機構を備えたクランプ装置の問題点を解消し、装置内で駆動時に発生する各アーム間のバックラッシュを発生することがなく、径の異なるワークにも対応可能なワーククランプ装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明のうち、請求項１に記載された発明は、同心円上に配置される三つ以上の回転軸と、各前記回転軸に基端が連結される旋回アームと、前記回転軸間に架設されるリンク機構と、一の前記回転軸を回転駆動させる駆動手段と、を備え、前記一の回転軸を前記駆動手段によって回転駆動させることで、前記リンク機構を介して他の前記回転軸が同期して回転でき、同時に旋回する各前記旋回アームによってワークをクランプ可能としていることを特徴とするワーククランプ装置である。
【０００９】
請求項２に記載された発明は、請求項１に記載の発明に加え、前記回転軸を三つ備えて正三角形の頂点にそれぞれ配置したことを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１０】
請求項１に記載されたワーククランプ装置は、駆動手段が駆動しても装置内でバックラッシュを発生することがなく、従旋回アーム同士の連動を可能としている。また、径の異なるワークにも対応可能であり、ワーク径を選ばないことから段替え作業も不要である。他にも、構造がシンプルであることから装置が軽量であり、小型ロボットに搭載可能である。
【００１１】
請求項２に記載されたワーククランプ装置は、３方向からワークをクランプするため、クランプ力が均一で、クランプ可能範囲でワーク径を問わずクランプすることが可能である。また、クランプ時には、ワークの中心位置が変わることなく、求心性がある。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】（ａ）はワーククランプ装置の全体図を示し、（ｂ）は各アームが閉じた状態を示す説明図である。
【図２】ワーククランプ装置の内部構造を示す説明図である。
【図３】（ａ）は径の大きいワークをクランプした状態を示し、（ｂ）は径の小さいワークをクランプした状態を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明のワーククランプ装置の一実施形態について、図面に基づいて詳細に説明する。
【００１４】
図１は、ワーククランプ装置１の全体図及び各アームが閉じた状態を示す全体図である。図２は、ワーククランプ装置１の内部構造を示したものである。図３は、径の異なるワークをクランプした状態を示したものである。
【００１５】
先ず初めに、このワーククランプ装置１は、図１（ａ）に示すように、ワークを側面からクランプするクランプ部２と、動力を発生する駆動モータ３０とで構成する構造である。
このうち、クランプ部２は、図２に示すように、保護カバー１０ａを取り外すと、ベースプレート１０上には、ワークストッパ２０と、ワークをクランプする主旋回アーム３と、従旋回アーム６，６とが設けられている。
【００１６】
次に、主旋回アーム３は、先端にはワークに軸部分が当接するクランプピン４が、後端には駆動手段としての駆動モータ３０の駆動力を伝達する回転軸としての主駆動軸５が一体に設けられ、ベースプレート１０上で主駆動軸５を中心に回動する板状部材である。そして、この主駆動軸５の基端部が、駆動モータ３０に連結されていることから、この駆動モータ３０の回転に連動して図１に示す矢印の方向に回転するものである。また、この主駆動軸５の軸部分外周には、円形状の主旋回板１１が一体に形成されている。
【００１７】
また、従旋回アーム６も同様に、先端にはワークに軸部分が当接するクランプピン７が、後端にはベースプレート１０上を回動可能とする回転軸としての従動軸８が一体に設けられた板状部材である。そして、この従動軸８の軸部分外周には、従旋回板１２が一体に形成されている。
このようにして一体に形成された主駆動軸５の主旋回板１１と、従動軸８の従旋回板１２との間には、リンク機構として一対の平行リンク９ａ，９ｂが架設されている。また、主駆動軸５と従動軸８とは、同心円上に配置され、正三角形の頂点にそれぞれ位置する状態で配置されている。
【００１８】
次に、ワークストッパ２０は、ワークの背面を受けるとともに、一定の高さで保持するストッパピン２１，２２が設けられている。このうちストッパピン２１は、径の大きいワークに対応する突起であるのに対し、ストッパピン２２は、径の小さいワークに対応する突起である。これら主旋回アーム３と従旋回アーム６とは、ストッパピン２１，２２よりも前方にあるため、旋回時には干渉することがない。
【００１９】
このようにして構成したワーククランプ装置１によるワークのクランプは、以下のように行われる。
先ず初めに、駆動モータ３０が回転すると、主駆動軸５もこれに従って回転することから、主駆動軸５の主旋回板１１が図１（ａ）に示す位置まで回転することとなる。
この時、保護カバー１０ａの内側では、図２に示すように、主旋回板１１と従旋回板１２との間に平行リンク９ａ，９ｂが架設されていることから、主旋回板１１の回転によって平行リンク９ａの端部の一方が押し出される一方、平行リンク９ｂの端部の一方は連動して引き込まれることとなる。
【００２０】
そして、従旋回板１２にも、平行リンク９ａ，９ｂのそれぞれの他方の端部が回動自在に取り付けられていることから、従旋回板１２も連動して回転することとなる。従って、従動軸８は従旋回アーム６の後端と一体に設けられていることから、従旋回アーム６は従動軸８の回転に従って回転することとなる。このようにして、図１（ａ）に示す主旋回アーム３と従旋回アーム６，６とが開いた状態が形成される。
【００２１】
次に、径が大きいワークＷ１をクランプする場合について説明する。
先ず初めに、図１（ａ）に示す状態で、ワークＷ１をワーク受け台２０のストッパピン２１，２１・・上に載置する。
そして、駆動モータ３０が回転すると、主旋回アーム３が主駆動軸５を中心に従旋回アーム６，６が従駆動軸８を中心に矢印の方向に回転する。その後、図３（ａ）に示すように、クランプピン４とクランプピン７，７との側面が、ワークＷ１外周側にそれぞれ当接することとなり、三方向からワークＷ１を把持することで、ワークＷ１のクランプが行われることとなる。
【００２２】
一方、径が小さいワークＷ２をクランプする場合は、先ず初めに、駆動モータ３０を回転させることで、主旋回アーム３のクランプピン４と、従旋回アーム６，６のクランプピン７，７とが保護カバー１０ａの中央に集まった図１（ｂ）に示す状態（アームが閉じた状態）となる。その後、図３（ｂ）に示すように、ワークＷ２中央の孔にクランプピン４とクランプピン７，７とを挿入してワーク受け台２０のストッパピン２２，２２・・上に載置する。
【００２３】
そして、この状態で駆動モータ３０を反対に回転させると、主旋回アーム３と従旋回アーム６，６とが各軸を中心に開く方向へ回転することから、クランプピン４とクランプピン７，７とがワークＷ２内径側に当接し、三方向からワークＷ２を把持することでワークＷ２のクランプが行われることとなる。
【００２４】
上記の如く構成されたワーククランプ装置１は、同心円上に配置される三つの回転軸である主駆動軸５と従動軸８，８と、各回転軸に基端が連結される主旋回アーム３と、従旋回アーム６，６と主駆動軸５と従動軸８間に架設される平行リンク９ａ，９ｂと、主駆動軸５を回転駆動させる駆動モータ３０と、を備え、主駆動軸５を駆動モータ３０によって回転駆動させることで、平行リンク９ａ，９ｂを介して従動軸８，８が同期して回転でき、同時に旋回する主旋回アーム３と従旋回アーム６，６とによってワークをクランプ可能としてなることで、駆動モータ３０が回転しても装置内でバックラッシュを発生することがなく、旋回アーム同士の連動を可能としている。また、径の異なるワークにも対応可能であり、特定のワーク径を選ばないことから段替え作業も不要である。他にも、構造がシンプルであることから装置が軽量であり、小型ロボットに搭載可能である。
【００２５】
また、主駆動軸５と従動軸８，８とを三つ備えて正三角形の頂点にそれぞれ配置したことにより、３方向からワークＷをクランプするため、クランプ力が均一で、種類を問わずクランプすることが可能である。また、クランプ時には、ワークＷの中心位置が変わることなく、求心性がある。
【００２６】
なお、本発明にかかるワーククランプ装置１の構造は、上記した実施の形態に何ら限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、アームの形状や大きさ、回転軸との接合方法、材質等を適宜変更することができる。
【００２７】
例えば、ワークＷのクランプは、径の大きいワークＷ１の時には、ワークＷ１外径にクランプピン４，７，７が当接する一方、径の小さいワークＷ２の時には、ワークＷ２内径にクランプピン４，７，７が当接する構造である必要はなく、径の大きいワークＷ１の時に内径にクランプピン４，７，７が当接する一方、径の小さいワークＷ２の時にワークＷ２外径にクランプピン４，７，７が当接する構造であっても良く、ワークＷを把持するものであれば、適宜変更可能である。
【００２８】
他にも、クランプピンの形状は、必ずしも円柱状である必要はなく、ワーク側面に当接して位置決めをするとともに、把持するものであれば適宜変更可能である。
【００２９】
また、回転軸は、必ずしも主駆動軸５と従動軸８，８との３つで構成する必要はなく、４つ以上で構成しても良く、適宜変更可能である。
【符号の説明】
【００３０】
１・・ワーククランプ装置、２・・クランプ部、３・・主旋回アーム、４・・クランプピン、５・・主駆動軸、６・・従旋回アーム、７・・クランプピン、８・・従動軸、９・・平行リンク、１０・・ベースプレート、１０ａ・・保護カバー、１１・・主旋回板、１２・・従旋回板、２０・・ワーク受け台、２１・・ストッパピン（大径用）、２２・・ストッパピン（小径用）、３０・・駆動モータ。
【図１】
2014205202.tif 000003
【図２】
2014205202.tif 000004
【図３】
2014205202.tif 000005