(57)【要約】      （修正有）【課題】  チャック動作の際にワークに損傷を与えることを防止できるワークチャック装置及びその方法を提供する。【解決手段】  本発明のワークチャック装置１０は、ワークＷを狭持する一対の把持部１１，１２と、ワークが狭持される方向に一対の把持部を付勢する弾性部材１６と、一対の把持部に当接可能なシリンダロッド１５ａ，１５ｂを有し、シリンダロッドを進退移動させるシリンダ１４ａ，１４ｂとを備え、ワークの狭持を解除する場合に、シリンダが、シリンダロッドによって一対の把持部を弾性部材の付勢の方向と反対側へ移動させるように構成されている。【選択図】  図１
2006051583.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
チャック動作によってワークを把持又は解放するワークチャック装置であって、
前記ワークを狭持する一対の把持部と、
前記ワークが狭持される方向に前記一対の把持部を付勢する弾性部材と、
前記一対の把持部に当接可能なシリンダロッドを有し、前記シリンダロッドを進退移動させるシリンダとを備え、
前記ワークの狭持を解除する場合に、前記シリンダが、前記シリンダロッドによって前記一対の把持部を前記弾性部材の付勢の方向と反対側へ移動させる構成であることを特徴とするワークチャック装置。
【請求項２】
チャック動作によってワークを把持又は解放するワークチャック方法であって、
一対の把持部を弾性部材によって付勢することで、該一対の把持部同士の間で前記ワークを狭持するワーク把持工程と、
シリンダのシリンダロッドを移動させ、該シリンダロッドによって前記一対の把持部を前記弾性部材によって付勢される方向と反対側へ移動させることで、前記ワークを解放するワーク解放工程とを有することを特徴とするワークチャック方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、製品の製造ラインや部品の搬送ラインに設けられた工業用ロボット等に取り付けられ、製品や部品を把持しつつ、所望の箇所に移送するワークチャック装置及びその方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来のワークチャック装置としては、図５及び図６に示すものがある。図５は、従来のワークチャック装置を示す図である。図６は、図５の矢印Ｚ方向からみた図である。図５，６に示すように、従来のワークチャック装置として、エアシリンダ１０４を駆動してシリンダロッド１０３を進退移動させ、シリンダロッド１０３に取り付けられた把持部１０１，１０２によって、製品や部品等のワークＷを狭持する動作及び狭持を解除するする動作（チャック動作）を所定のタイミングで行うものがある（例えば、特許文献１参照）。図６に示すワークチャック装置は、把持部１０１，１０２にはそれぞれ一対の把持爪１０１ａ，１０１ｂ（１０２ａ，１０２ｂ）が設けられ、ワークを狭持した際に、ワークＷを把持部１０１，１０２に確実に保持できるように構成されている。
【０００３】
【特許文献１】特開２０００−２４９７９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、図５，６に示す従来のチャック装置は、エアシリンダをＯＮ・ＯＦＦ制御することによってシリンダロッド１０３を進退させる構成であるため、ワークＷを狭持する位置が一定となる。すると、チャック動作の対象となるワークＷを異なる寸法の他のワークに変えた場合や、ワークＷを狭持する位置がずれている場合には、把持部１０１，１０２によって狭持されるワークＷにかかる負荷が変わってしまう。そして、把持部１０１，１０２によって狭持する際に、把持爪１０１ａ，１０１ｂ，１０２ａ，１０２ｂとワークＷの表面との接触する箇所に大きな負荷がかかってしまうことで、ワークＷに損傷を与えてしまうことが懸念されていた。
【０００５】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、その目的は、チャック動作の際にワークに損傷を与えることを防止できるワークチャック装置及びその方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の上記目的は、チャック動作によってワークを把持又は解放するワークチャック装置であって、前記ワークを狭持する一対の把持部と、前記ワークが狭持される方向に前記一対の把持部を付勢する弾性部材と、前記一対の把持部に当接可能なシリンダロッドを有し、前記シリンダロッドを進退移動させるシリンダとを備え、前記ワークの狭持を解除する場合に、前記シリンダが、前記シリンダロッドによって前記一対の把持部を前記弾性部材の付勢の方向と反対側へ移動させる構成であることを特徴とするワークチャック装置によって達成される。
【０００７】
また、本発明の上記目的は、チャック動作によってワークを把持又は解放するワークチャック方法であって、一対の把持部を弾性部材によって付勢することで、該一対の把持部同士の間で前記ワークを狭持するワーク把持工程と、シリンダのシリンダロッドを移動させ、該シリンダロッドによって前記一対の把持部を前記弾性部材によって付勢される方向と反対側へ移動させることで、前記ワークを解放するワーク解放工程とを有することを特徴とするワークチャック方法によって達成される。
【０００８】
本発明のワークチャック装置及びワークチャック方法は、ワークを把持する状態においては、弾性部材による付勢力によって一対の把持部でワークを狭持し、一方、ワークを解放する状態においては、シリンダのシリンダロッドを移動させて弾性部材の付勢力に抗する力を加えることで、該一対の把持部によって狭持されたワークを解放する。外形の寸法が異なる他のワークを使用する場合には、一対の把持部を狭持の位置に付勢する弾性部材がワークの寸法差に応じて適宜に伸縮する。このため、寸法が異なる他のワークを使用しても、多少の寸法差であれば、一対の把持部からワークに過度な負荷がかかってしまうことがなく、ワーク表面に損傷を与えることを防止できる。また、ワークが把持される位置に対して多少ずれている場合にも、ワークに接触する把持部が弾性部材によって接触時の衝撃を抑制するとともに、ワークを把持されるべき適正な位置に導くことができる。このため、ワークと該ワークを把持する把持部との相対位置が多少ずれている場合であっても、ワークに外部から過度な負荷が加わってしまうことを防止できる。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、チャック動作の際にワークに損傷を与えることを防止できるワークチャック装置及びその方法を提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳しく説明する。
図１は、本発明にかかるワークチャック装置のワークを把持した状態を示す平面図である。図２は、図１の矢印Ａ方向にみた側面図である。図３は、本発明にかかるワークチャック装置のワークを解放した状態を示す平面図である。図４は、図３の矢印Ｂ方向にみた側面図である。
【００１１】
本実施形態のワークチャック装置１０は、ワークＷを把持する動作とワークＷを解放する動作とを切り替えて行われる構成である。ワークチャック装置１０は、図示しない工業用ロボット等に取り付けられ、ワークＷを把持しつつ、所望の箇所に移送することができる。また、ワークＷは、図示しない搬送機構によって本発明にかかるワークチャック装置によって把持される所定のチャック位置まで搬送されたものである。
【００１２】
本実施形態では、ワークＷは、一例として、正面視長方形の底板の４辺に側板を立設し、底板と同形状の天面を有する扁平の長方体形状であって、樹脂製の筐体を有するものを用いるが、ワークＷの形状や材質は特に限定されない。
【００１３】
ワークチャック装置１０は、ワークＷの平行に位置する２つの側板を狭持するための一対の把持部１１，１２を備えている。把持部１１，１２には当接リブ１３ａ，１３ｂがそれぞれ形成されている。これら当接リブ１３ａ，１３ｂの間にはコイルばね１６が配置されており、当接リブ１３ａにはコイルばね１６の一方の端部が固定され、また、当接リブ１３ｂにはコイルばね１６の他方の端部が固定されている。当接リブ１３ａ，１３ｂは、図示しない支軸によって該支軸の軸方向に移動可能に支持された構成とすることができる。
【００１４】
図２に示すように一対の把持部１１，１２には、それぞれ一対の把持爪１１ａ，１１ｂ（１２ａ，１２ｂ）が形成されている。これら把持爪１１ａ，１１ｂ，１２ａ，１２ｂは、ワークＷの狭持される側板と対向する、把持部１１，１２の面に垂直に立設されている。把持爪１１ａ，１１ｂ，１２ａ，１２ｂは、把持部１１，１２側の基端部からワークＷ側の先端部に向って肉厚が薄くなるようにテーパ状に形成されている。把持部１１，１２は、ワークＷを狭持する際に、該ワークＷの側板の周縁を把持爪１１ａ，１１ｂ，１２ａ，１２ｂの各テーパ面に当接させることで、側板を把持爪１１ａ，１１ｂ同士の間と把持爪１２ａ，１２ｂ同士の間とに挟み込み、ワークＷを係止保持する構成である。
【００１５】
本実施形態のワークチャック装置１０において、コイルばね１６が伸長した状態で取り付けられ、コイルばね１６の収縮する付勢力によって、一対の把持部１１，１２が各当接リブ１３ａ，１３ｂを介して、互いに近づく方向に付勢されている。こうして、一対の把持部１１，１２は、コイルばね１６の収縮する付勢力によってワークＷを狭持するように移動するとともに、該ワークＷを狭持した状態がコイルばね１６の付勢力によって維持される。
【００１６】
なお、本実施形態においては、コイルばね１６を弾性部材として機能させている。ここで、弾性部材としてはコイルばね１６に限定されず、他の形状のばねやゴム等の樹脂を用いてもよく、伸縮する際に一対の把持部に一定の付勢力を生じせしめるものであれば適用することができる。
【００１７】
ワークチャック装置１０は、一対のシリンダ１４ａ，１４ｂを備えている。一対のシリンダ１４ａ，１４ｂは、図示しないエア供給源に接続され、切り替え制御可能なエア供給源から供給された加圧エアによってシリンダ内部の空気圧に生じさせ、それぞれのシリンダロッド１５ａ，１５ｂを進退移動可能な構成である。
【００１８】
本実施形態において、エア供給源から加圧エアを供給した場合には、図３に示すように、シリンダロッド１５ａ，１５ｂが各当接リブ１３ａ，１３ｂに圧接し、コイルばね１６の付勢方向に対して反対側に押圧するように進出した位置に移動する。すると、一対の把持部１１，１２同士の間に生じたコイルばね１６の付勢力より、シリンダロッド１５ａ，１５ｂから一対の把持部１１，１２にかかる押圧力が大きくなり、一対の把持部１１，１２が互いに離間する。こうすることで、図４に示すように、係止爪１１ａ，１１ｂ，１２ａ，１２ｂとワークＷとの係合が解除され、一対の把持部１１，１２に狭持されていたワークＷが解放される。
【００１９】
また、エア供給源による加圧エアの供給を停止した場合には、図１及び２に示すように、シリンダロッド１５ａ，１５ｂが進出する前の位置に後退するため、該シリンダロッド１５ａ，１５ｂによって一対の把持部１１，１２に加えられた押圧力が解除され、コイルばね１６の収縮する付勢力によって該一対の把持部１１，１２が互いに近づく移動されワークＷを狭持する状態となる。
【００２０】
本実施形態では、ワークＷを把持した状態においては、シリンダロッド１５ａ，１５ｂが一対の把持部１１，１２の各当接リブ１３ａ，１３ｂから離間する構成としたが、ワークＷを把持する際に、コイルばね１６の付勢力によって一対の把持部１１，１２がワークＷを適正に狭持する位置に移動できる限りにおいて、一対の把持部１１，１２が各当接リブ１３ａ，１３ｂに常に接触する構成としてもよい。
【００２１】
本実施形態のワークチャック装置１０を参照して、本発明にかかるワークチャックの手順を説明する。
先ず、図示しない搬送機構によって所定の位置にワークＷを搬送する。ワークチャック装置１０をワークＷの近傍に移動し、エア供給源を切り替え制御してシリンダ１４ａ，１４ｂをＯＮ状態とし、該シリンダ１４ａ，１４ｂのシリンダロッド１５ａ，１５ｂを移動させる。そして、該シリンダロッド１５ａ，１５ｂを当接リブ１３ａ，１３ｂに圧接させることによって一対の把持部１１，１２をコイルばね１６によって付勢される方向と反対側へ移動させ、一対の把持部１１，１２同士を離間させる。そして、一対の把持部１１，１２との間にワークＷが位置するように、ワークチャック装置１０を図示しない昇降装置によって上昇又は降下させて、一対の把持部１１，１２がワークＷを狭持可能なチャック位置に移動する。
【００２２】
ワークチャック装置１０を上記チャック位置に移動させた後、エア供給源を切り替え制御してシリンダをＯＦＦ状態とし、シリンダロッド１５ａ，１５ｂから当接リブ１３ａ，１３ｂにかかる押圧力を解除することで、一対の把持部１１，１２をコイルばね１６の収縮する付勢力によって、該一対の把持部１１，１２同士を近づけるように移動させてワークＷを狭持する（ワーク把持工程）。
【００２３】
一対の把持部１１，１２でワークＷを把持した状態で、図示しない駆動機構によってワークチャック装置１０を搬送し、ワークＷが所定の位置に配置されたときに、シリンダ１４ａ，１４ｂのシリンダロッド１５ａ，１５ｂを移動させ、該シリンダロッド１５ａ，１５ｂを当接リブ１３ａ，１３ｂに押圧させることによって、一対の把持部１１，１２をコイルばね１６の付勢力によって付勢される方向に対して反対側へ移動させることで、ワークＷを解放する（ワーク解放工程）。こうして、ワークＷを搬送ライン上の所定の位置に搬送させることができる。
【００２４】
このように、本発明によれば、ワークＷを把持する状態においては、弾性部材であるコイルばね１６による付勢力によって一対の把持部１１，１２でワークＷを狭持し、一方、ワークＷを解放する状態においては、シリンダ１４ａ，１４ｂのシリンダロッド１５ａ，１５ｂを移動させてコイルばね１６の付勢力に抗する力を加えることで、該一対の把持部１１，１２によって狭持されたワークＷを解放する。外形の寸法が異なる他のワークＷを使用する場合には、一対の把持部１１，１２を狭持の位置に付勢するコイルばね１６がワークＷの寸法差に応じて適宜に伸縮する。このため、寸法が異なる他のワークＷを使用しても、多少の寸法差であれば、一対の把持部１１，１２からワークＷに過度な負荷がかかってしまうことがなく、ワークＷ表面に損傷を与えることを防止できる。また、ワークＷが把持される位置に対して多少ずれている場合にも、ワークＷに接触する把持部１１，１２がコイルばね１６によって接触時の衝撃を抑制するとともに、ワークＷを把持されるべき適正な位置に導くことができる。このため、ワークＷと該ワークＷを把持する把持部１１，１２との相対位置が多少ずれている場合であっても、ワークＷに外部から過度な負荷が加わってしまうことを防止できる。
【００２５】
なお、本発明は、前述した実施形態に限定されるものではなく、適宜な変形、改良などが可能である。
例えば、上記実施形態のワークチャック装置１０において、弾性部材であるコイルばね１６を交換可能に構成すれば、より一層多い種類のワークに対してチャック動作を行うことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明にかかるワークチャック装置のワークを把持した状態を示す平面図である。
【図２】図１の矢印Ａ方向にみた側面図である。
【図３】本発明にかかるワークチャック装置のワークを解放した状態を示す平面図である。
【図４】図３の矢印Ｂ方向にみた側面図である。
【図５】従来のワークチャック装置を示す図である。
【図６】図５の矢印Ｚ方向からみた図である。
【符号の説明】
【００２７】
１０      ワークチャック装置
１１，１２      把持部
１４ａ，１４ｂ      シリンダ
１５ａ，１５ｂ      シリンダロッド
１６      コイルばね（弾性部材）
Ｗ      ワーク
【図１】
2006051583.tif 000003
【図２】
2006051583.tif 000004
【図３】
2006051583.tif 000005
【図４】
2006051583.tif 000006
【図５】
2006051583.tif 000007
【図６】
2006051583.tif 000008