(57)【要約】【課題】  薄型化が可能で、かつ爪部材の進退ストロークも長くできるチャック装置を提供する。【解決手段】  このチャック装置は、複数の爪部材１４でワークをチャックする装置であって、チャック本体１１の中心位置Ｏから径方向に延び直線方向に移動可能に前記各爪部材１４を案内するチャック爪ガイド２３を設ける。前記爪部材１４と同数の腕部２２を放射状に有する回転体１８を、チャック本体１１に、その中心位置Ｏ回りに回転自在に支持する。爪部材１４と同数のリンク部材２４を設け、各リンク部材２４の一部は前記回転体１８の各腕部２２に回転自在にリンク結合する。各リンク部材２４の他の一部は、爪部材１４にそれぞれ回転自在にリンク結合する。リンク部材２４のさらに他の一部を、径方向に直線状に延びる複数のリンク案内スリットに直線移動自在に係合させる。前記回転体１８を回転駆動する駆動手段１７を設ける。【選択図】      図５
2006110640.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の爪部材でワークをチャックするチャック装置であって、チャック本体の中心位置から径方向に延び直線方向に移動可能に前記各爪部材を案内するチャック爪ガイドと、前記爪部材と同数の腕部を放射状に有し前記チャック本体に前記中心位置の回りに回転自在に支持された回転体と、前記爪部材と同数設けられ各々一部が前記腕部に、他の一部が前記爪部材にそれぞれ回転自在にリンク結合されたリンク部材と、前記回転体を回転駆動する駆動手段とを備えたチャック装置。
【請求項２】
前記回転体の各腕部およびリンク部材が、いずれもプレート状の部材である請求項１記載のチャック装置。
【請求項３】
前記チャック本体に、それぞれ前記各チャック爪ガイドから円周方向に離れた位置で、径方向に直線状に延びる複数のリンク案内スリットを設け、前記リンク部材のさらに他の一部を前記リンク案内スリットに直線移動自在に係合させた請求項１または請求項２記載のチャック装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、旋盤等の工作機械へワークを搬入搬出するローダ等に設けられ、複数の爪部材でワークをチャックするチャック装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
この種の従来のチャック装置として、ラック方式や縦リンク方式のものが知られている。ラック方式のチャック装置は、中央にピニオンを配置すると共に、このピニオンに噛合するラックをそれぞれ有する３枚のプレートを、互いに重なり状態で放射状に配置し、各プレートに取付けた爪部材を前記ピニオンの回転により放射方向に進退させるように構成したものである。
縦リンク方式のチャック装置は、チャック爪の開閉方向に垂直な方向に進退する進退部材の進退路の周囲に、その進退方向に平行な面内で揺動自在な３つのリンク部材を配置したものである。各リンク部材の一方のアーム部を進退部材に係合させると共に、他方のアーム部を各リンク部材に対応する３つの爪部材に係合させて縦リンク機構が構成される。進退部材の進退により各リンク部材を揺動させることで、各リンク部材に対応する爪部材を、前記進退部材を中心とする放射方向に進退させる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ローダ装置等では、工作機械等の周辺機器の余裕空間の都合で、チャック装置をできるだけ薄くすることが望まれることがある。
しかし、上記構成のラック方式のチャック装置では、ラック付きのプレートが３枚重ねとなり、またラックの歯面強度を確保するうえから各プレートの厚みをある程度は厚くする必要がある。そのため、チャック装置全体における、チャック爪開閉方向に垂直な方向の寸法である厚み寸法が大きくなる。そのため薄型化が困難である。
また、縦リンク方式のチャック装置は、リンク部材が縦方向、つまりチャック爪開閉方向に垂直な方向に延びるものであるため、薄型化ができない。特に、爪部材の進退ストロークを長くすると、縦リンク機構の縦寸法が長くなり、薄型化がより困難になる。
【０００４】
この発明の目的は、薄型化が可能で、かつ爪部材の進退ストロークも長くできるチャック装置を提供することである。
この発明の他の目的は、簡単な部材の使用による装置の簡易化を図ることである。
この発明のさらに他の目的は、爪開閉動作の高精度化を図ることである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
この発明のチャック装置は、複数の爪部材でワークをチャックするチャック装置であって、チャック本体の中心位置から径方向に延び直線方向に移動可能に前記各爪部材を案内するチャック爪ガイドと、前記爪部材と同数の腕部を放射状に有し前記チャック本体に前記中心位置の回りに回転自在に支持された回転体と、前記爪部材と同数設けられ各々一部が前記腕部に、他の一部が前記爪部材にそれぞれ回転自在にリンク結合されたリンク部材と、前記回転体を回転駆動する駆動手段とを備える。
【０００６】
この構成によると、駆動手段で回転体を所定角度回転させることで、この回転体にリンク結合された各リンク部材の姿勢，位置が変わる。各爪部材は、チャック爪ガイドに直線方向に移動自在にガイドされていて、リンク部材にリンク結合されているため、リンク部材の姿勢，位置の変化で、爪部材が直線移動する。すなわち回転体の回転方向により、爪部材の閉じ動作または開き動作を行う。
このチャック装置は、各爪部材にそれぞれリンク連結される複数のリンク部材が平面的に配置され、これらのリンク部材は、回転体の各腕部にリンク結合される。そのため、チャック爪開閉方向と垂直な方向に部材を重ねる重ね数が少なくて済む。また、回転体およびリンク部材は、チャック爪開閉方向に平行な平面的な部材とできる。特に、リンク部材は、直線移動自在に案内された爪部材にリンク結合させる部材であるため、薄板状の部材を用いても十分な強度を確保できる。これらのため、チャック装置の全体の厚み寸法を小さくでき、また爪部材の直線移動のストロークも長くしても厚み寸法への影響が少なく、ストロークを長く得やすい。各部品もそれぞれ簡素な形状のもので済み、簡単に加工することができる。
【０００７】
この発明において、前記回転体の各腕部およびリンク部材はいずれもプレート状の部材であっても良い。回転体の各腕部およびリンク部材は、プレート状の部材としても強度上の支障がなく、プレート状の部材とすることにより、簡単な部材で上記リンク機構を構成できる。
【０００８】
この発明において、前記チャック本体に、それぞれ前記各チャック爪ガイドから円周方向に離れた位置で、径方向に直線状に延びる複数のリンク案内スリットを設け、前記リンク部材のさらに他の一部を前記リンク案内スリットに直線移動自在に係合させても良い。リンク案内スリットは、例えば長孔で構成される。
この構成の場合、リンク案内スリットにより、リンク部材の姿勢や位置が規制される。リンク案内スリットは、固定の部材に設ければ良く、精度が出し易い。すなわち、各爪部材は、各チャック爪ガイドに案内されているため、上記リンク案内スリットがなくても、チャック爪ガイドの精度が確保されていれば、精度良く開閉動作が行われる。しかし、組立誤差等によってチャック爪ガイドの精度が不十分になる場合がある。このような組立精度不足の場合であっても、上記リンク案内スリットがあると、爪部材の開閉精度が確保される。
【発明の効果】
【０００９】
この発明のチャック装置は、複数の爪部材でワークをチャックするチャック装置であって、チャック本体の中心位置から径方向に延び直線方向に移動可能に前記各爪部材を案内するチャック爪ガイドと、前記爪部材と同数の腕部を放射状に有し前記チャック本体に前記中心位置の回りに回転自在に支持された回転体と、前記爪部材と同数設けられ各々一部が前記腕部に、他の一部が前記爪部材にそれぞれ回転自在にリンク結合されたリンク部材と、前記回転体を回転駆動する駆動手段とを備えるため、装置の厚みを薄くでき、爪部材の進退ストロークも長くできる。
前記回転体の各腕部およびリンク部材がいずれもプレート状の部材である場合は、これらの部材が簡素化されて、チャック装置の簡易化が図れる。
前記チャック本体に、それぞれ前記各チャック爪ガイドから円周方向に離れた位置で、径方向に直線状に延びる複数のリンク案内スリットを設け、前記リンク部材のさらに他の一部を前記リンク案内スリットに直線移動自在に係合させた場合は、爪開閉動作の高精度化を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
この発明の一実施形態を図１ないし図１４と共に説明する。図１および図２は、この実施形態のチャック装置を備えたローダ装置を概略的に示す正面図および側面図である。
ローダ装置１は、工作機械４１の上方に設置されて、直交座標系で駆動されるガントリ式のものである。すなわち、このローダ装置１は、架設レール２に沿って走行する走行体３に前後移動台４を介して昇降ロッド５を設け、その下端にチャック装置１０を設けたものである。このローダ装置１は、図１のようにテーブル４２上の所定位置にフィーダ（図示せず）により供給されたワークＷを、チャック装置１０で把持して、工作機械４１のワーク搬入部４１ａに搬入する。
【００１１】
図３は前記チャック装置１０の平面図を示し、図４はその背面図を示す。このチャック装置１０は、チャック本体１１と、このチャック本体の下面側に設けられた複数（ここでは３つ）の爪部材１４と、駆動手段１７とを備える。図５（Ａ）に縦断面図で示すように、チャック本体１１の上部は、その中心位置Ｏの回りに回転体１８を回転自在に支持するハウジング部１２とされており、ハウジング部１２から、前記ローダ装置１の昇降ロッド５の下端に連結される連結アーム１９が水平に延びている。
【００１２】
図４のVI−VI矢視断面図を示す図６のように、回転体１８にはセクタギヤ２０が一体に形成されている。前記駆動手段１７は、前記回転体１８を回転駆動するものであって、例えばエアリンダからなり、そのピストンロッド２１が前後に進退自在となるように、チャック本体ハウジング部１２に隣接して横向きに設置されている。前記ピストンロッド２１には、前記セクタギヤ２０に噛合するラック２１ａが形成され、ピストンロッド２１の進退により回転体１８が正逆に回転駆動される。図５（Ａ）、および同図（Ａ）のVIII−VIII矢視断面図を示す図８のように、前記回転体１８の下部には、前記爪部材１４と同数の腕部２２が放射状に設けられている。
【００１３】
図５（Ａ）および図１０に示すように、チャック本体１１の下部は、チャック本体１１の中心位置Ｏから径方向に延びる放射状の複数のチャック爪ガイド２３を有するガイド部１３とされている。前記チャック爪ガイド２３は、前記各爪部材１４を直線方向に移動自在に案内するものであって、爪部材１４と同数設けられている。
図５（Ａ）のＶ−Ｖ矢視断面図を示す図５（Ｂ）のように、爪部材１４は、マスタジョー１５と、このマスタジョー１５の下面の連結部１５ｃに連結されるチャック爪１６とでなり、マスタジョー１５における上半部の狭幅部１５ａが前記チャック爪ガイド２３で案内される。
【００１４】
チャック本体ガイド部１３は、図９（Ａ）〜（Ｃ）に表面側から見た状態を示す３枚のプレート１３Ａ〜１３Ｃを重ねて構成される。図９（Ａ）のように、下層の第１のプレート１３Ａに前記チャック爪ガイド２３が放射状に形成されている。
【００１５】
図９（Ｂ）のように、中間層の第２のプレート１３Ｂには、爪部材１４と同数のリンク部材２４を各々収容する３つの収容窓２５が周方向に分配して形成されている。リンク部材２４は二股状に突出するアーム部２４ａ，２４ｂを有する平面形状がＶ字状のプレート状の部材であって、その基部２４ｃが図８のように前記回転体１８の腕部２２にピン２６を介して回転自在にリンク結合される。リンク部材２４のアーム部２４ａの先端は、ピン２７を介して爪部材１４のマスタジョー１５に回転自在にリンク結合されている。前記ピン２７は、図５（Ａ）に示すように、マスタジョー１５の上面に形成された係合凹部３６に係合している。係合凹部３６は、爪部材１４の進退方向に直交する方向に延びる溝状に形成されている。
【００１６】
上層の第３のプレート１３Ｃには、各チャック爪ガイド２３から円周方向に離れた位置で、径方向に延びる直線状の３つのリンク案内スリット２８が形成されている。各リンク案内スリット２８は、長孔として形成されている。これら各リンク案内スリット２８に、図１１のように前記各リンク部材２４のアーム部２４ｂの先端に設けられたピン２９が係合する。また、第３のプレート１３Ｃには、回転体１８の腕部２２の回転を許容する中央穴部３０と、この穴部から径方向に延びる切欠状の３つのピン逃げ部３１が形成されている。ピン逃げ部３１は、リンク部材２４のアーム部２４ａの先端に設けられるピン２７の上部が、プレート１３Ｃと干渉するのを避けるためのものである。
【００１７】
なお、図１０は、前記第１のプレート１３Ａの上に第２のプレート１３Ｂを重ねた状態を上から見た状態の平面図を示す。また、図１１は、第２のプレート１３Ｂの上に第３のプレート１３Ｃを重ねた状態を、上から見た状態の平面図を示す。
【００１８】
図５（Ａ）および図７に示すように、チャック本体１１の下面には、各爪部材１４を直線方向に移動自在に案内する爪部材ガイド体３２と、爪部材１２でチャックするワークＷに押し当てられるプッシャープレート３３とが設けられている。爪部材ガイド体３２は３方向に放射状に延びる分岐部３２ａを有するスター状のプレート体であり、図１２（Ａ），（Ｂ）に示す２枚のプレート３２Ａ，３２Ｂを重ねて構成される。下層のプレート３２Ａの各分岐部３２Ａａには、狭幅の溝状のチャック爪ガイド３４が形成されている。また上層のプレート３２Ｂの各分岐部３２Ｂａには、広幅の溝状のチャック爪ガイド３５が形成されている。図１３は、上記２枚のプレート３２Ａ，３２Ｂを重ねて構成される爪部材ガイド体３２を上面側から見た平面図を示す。前記広幅のチャック爪ガイド３５により、図５（Ｂ）に示すマスタジョー１５の下半部の広幅部１５ｂが案内される。また前記狭幅のチャック爪ガイド３４により、マスタジョー１５の下面の連結部１５ｃが案内される。  前記プッシャープレート３３も、３方向に放射状に延びる分岐部３３ａを有するスター状のプレート体であり、各分岐部３３ａが爪部材ガイド体３２の各分岐部３２ａと重ならないように、爪部材ガイド体３２より下面側に配置され、図示しない弾性部材で押し出し方向に付勢されている。
【００１９】
次に、上記チャック装置１０の爪開閉動作を、図１４を参照して説明する。なお，図１４では、前記リンク機構を動きを下面側から見た状態を示しており、爪部材１４としてはマスタジョー１５だけを示している。
【００２０】
図１４（Ａ）のように、各爪部材１４が径方向の最外部に位置するチャック前の状態から、駆動手段１７により回転体１８（図５）が回転駆動されて、図１４（Ｂ）のように回転体腕部２２が矢印Ｒの方向に回動する。これにリンク部材２４の基部２４ｃが共回りすると共に、基部２４ｃのピン２６を中心にしてリンク部材２４が揺動する。これにより、リンク部材２４のアーム部２４ａにピン２７を介して連結されたマスタジョー１５が、チャック本体ガイド部１３のチャック爪ガイド２３に案内されて径方向の内方側に向けて直線移動する。図１４（Ｃ）のように回転体腕部２２がさらに同方向に回動すると、リンク部材２４の揺動がさらに進み、マスタジョー１５がさらに径方向の内側に直線移動する。      
【００２１】
この間、リンク部材２４のアーム部２４ｂ側のピン２７はリンク案内スリット２８に案内される。この場合のリンク機構は複数の部品で構成されるので高精度に組み立て難いが、上記したようにリンク案内スリット２８でリンク部材アーム部２４ｂのピン２７を案内するようにしているので、高い組立精度が得られなくても、リンク部材２４の揺動を高精度に行わせることができる。上記動作に平行して、爪部材ガイド体３２によっても、チャック爪ガイド３４，３５により各マスタジョー１５が案内される。
これにより、３つの爪部材１４が閉じ動作して、ワークＷ（図１）のチャックが行われる。また、駆動手段１７により回転体１８を逆回転させることにより、爪部材１４の開き動作が行われる。
【００２２】
このように、この構成のチャック装置１によると、各爪部材１４にそれぞれリンク連結される複数のリンク部材２４が平面的に配置され、これらのリンク部材２４は、回転体１８の各腕部２２にリンク結合される。そのため、チャック爪開閉方向と垂直な方向に部材を重ねる重ね数を少なくて済む。また、回転体１８およびリンク部材２４は、チャック爪開閉方向に平行な平面的な部材とできる。特に、リンク部材２４は、直線移動自在に案内された爪部材１４にリンク結合させる部材であるため、薄板状の部材を用いても十分な強度を確保できる。これらのため、チャック装置１０の全体の厚み寸法を小さくでき、また爪部材１４の直線移動のストロークも長くしても厚み寸法への影響が少なく、ストロークを長く得やすい。各部品もそれぞれ簡素な形状のもので済み、簡単に加工することができる。
【００２３】
この実施形態では、前記回転体１８の腕部２２、およびリンク部材２４をいずれもプレート状の部材としていることから、簡単な部材で上記リンク機構を構成できる。
【００２４】
また、チャック本体１１に、それぞれ前記各チャック爪ガイド２３から円周方向に離れた位置でリンク案内スリット２８を設け、リンク部材２４の一部を直線移動自在に係合させていることから、リンク機構として高い組立精度が得られなくても、リンク部材２４の揺動を高精度に行わせることができる。これにより、爪部材１４の開閉移動が高精度に行われる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】この発明の一実施形態にかかるチャック装置を備えたローダ装置の概略構成を示す正面図である。
【図２】同ローダ装置の側面断面図である。
【図３】この実施形態にかかるチャック装置の平面図である。
【図４】同チャック装置の背面図である。
【図５】（Ａ）は同チャック装置の縦断面図、（Ｂ）は図５（Ａ）におけるＶ−Ｖ矢視断面図である。
【図６】図４におけるVI−VI矢視断面図である。
【図７】同チャック装置の下面図である。
【図８】図５（Ａ）におけるVIII−VIII矢視断面図である。
【図９】同チャック装置におけるチャック本体ガイド部を構成する各プレートの概略平面図である。
【図１０】同チャック装置におけるチャック本体ガイド部の第１のプレートの上に第２のプレートを重ねた状態を示す平面図である。
【図１１】同チャック装置におけるチャック本体ガイド部の第２のプレートの上に第３のプレートを重ねた状態を示す平面図である。
【図１２】同チャック装置における爪部材ガイド体を構成する各プレートの概略平面図である。
【図１３】同爪部材ガイド体の平面図である。
【図１４】同チャック装置における爪開閉動作の説明図である。
【符号の説明】
【００２６】
１０…チャック装置
１１…チャック本体
１４…爪部材
１７…駆動手段
１８…回転体
２２…腕部
２３…チャック爪ガイド
２４…リンク部材
２８…リンク案内スリット
【図１】
2006110640.tif 000003
【図２】
2006110640.tif 000004
【図３】
2006110640.tif 000005
【図４】
2006110640.tif 000006
【図５】
2006110640.tif 000007
【図６】
2006110640.tif 000008
【図７】
2006110640.tif 000009
【図８】
2006110640.tif 000010
【図９】
2006110640.tif 000011
【図１０】
2006110640.tif 000012
【図１１】
2006110640.tif 000013
【図１２】
2006110640.tif 000014
【図１３】
2006110640.tif 000015
【図１４】
2006110640.tif 000016