(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ワークに形成された孔を利用してワークを把持するチャック装置であって、ワークに当接する段部と先端部近傍に切り欠き部を設けた円柱体と、この円柱体の中心を貫通すると共に、先端部近傍に上凸部と下凸部を有するくり抜き部を設けた進退動自在なピストンロッドと、前記ピストンロッドが進退動した際に前記上凸部または下凸部にアーム部を当接すると共に、前記円柱体の切り欠き部に設けた一対のピンに夫々回動自在に嵌合する爪からなるチャック爪部を備え、前記ピストンロッドが前進して前記爪のアーム部に前記上凸部が当接すると、前記爪の先端部が前記円柱体の外周面より突出することを特徴とするワークのチャック装置。
【請求項２】
請求項１に記載のワークのチャック装置において、前記ピンと前記爪の先端部までの距離が、前記ピンと前記上凸部までの距離より短いことを特徴とするワークのチャック装置。
【請求項３】
請求項１又は２に記載のワークのチャック装置において、フローティング機構を備えることを特徴とするワークのチャック装置。
【請求項４】
請求項１乃至請求項３のいずれかに記載のワークのチャック装置において、ワークに形成された２つの孔を利用してワークを把持するために、一対のチャック爪部を備えることを特徴とするワークのチャック装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ワークの孔を利用してワークを把持するチャック装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ワークの孔を利用してワークを把持する装置として、特許文献１には、ワークの穴に挿入されて穴の内周面をグリップ可能な環状のグリップ部材と、このグリップ部材に内嵌係合させたテーパ軸部を有するクランプロッドと、グリップ部材とクランプロッドとを軸心方向へ進退駆動可能な流体圧シリンダと、グリップ部材とクランプロッドと流体圧シリンダが付設される本体部材とを有するクランプ装置が開示されている。
【０００３】
また、特許文献２には、中空の本体と、この本体の適所に回動可能に軸支された複数の指部材と、この指部材間を進退可能に設けられた大径部と小径部を有するピストンから成り、指部材は、本体に軸支される支持部と、ワークを把持する把持部とからなるマニピュレータの把持構造が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１０−３６３１４号公報
【特許文献２】実開平６−１５９８７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、特許文献１に記載された技術においては、穴の内周面に爪が食い込むので、重量のあるワークを吊り下げても十分耐えうるが、爪の開閉機構が大型になるため、小径の孔には構造上適用することができないという問題がある。
また、特許文献２に記載された技術においては、小径の孔に適用できる構造ではあるが、重量物を吊り下げるとピストンの小径部に負荷が掛かり、ピストンが折損する虞が生じるという問題がある。
【０００６】
本発明は、従来の技術が有するこのような問題点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、ワークの小径孔に適用することができ、且つ重量のあるワークに対応することができるワークのチャック装置を提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決すべく請求項１に係る発明は、ワークに形成された孔を利用してワークを把持するチャック装置であって、ワークに当接する段部と先端部近傍に切り欠き部を設けた円柱体と、この円柱体の中心を貫通すると共に、先端部近傍に上凸部と下凸部を有するくり抜き部を設けた進退動自在なピストンロッドと、前記ピストンロッドが進退動した際に前記上凸部または下凸部にアーム部を当接すると共に、前記円柱体の切り欠き部に設けた一対のピンに夫々回動自在に嵌合する爪からなるチャック爪部を備え、前記ピストンロッドが前進して前記爪のアーム部に前記上凸部が当接すると、前記爪の先端部が前記円柱体の外周面より突出するものである。
【０００８】
また、前記ピンと前記爪の先端部までの距離は、前記ピンと前記上凸部までの距離より短いことが望ましい。また、フローティング機構を備えることができる。更に、ワークに形成された２つの孔を利用してワークを把持するために、一対のチャック爪部を備えることができる。
【発明の効果】
【０００９】
請求項１に係る発明によれば、孔の内壁面に爪の一部を食い込ませてワークを把持する際に、ピストンロッドのくり抜き部に設けた上凸部に爪のアーム部を当接させるので、てこの作用を効果的に大きくし、且つ爪に掛かるワークの重量をピストンロッド全体で受ける構造としたため、重量物でも吊持することができ、小径孔でも適用が可能である。
また、円柱体の段部と爪の先端部との持上げ挟持作用によって挟持した個所にがたつきが発生せず、強固に把持されるため、小径孔を利用して重量物を落下させることなく吊持することができる。
【００１０】
ピンと爪の先端部までの距離を、ピンと上凸部までの距離より短くすれば、ピストンロッドにそれほど大きな力が掛かることがない。また、フローティング機構を備えれば、爪の先端部に無理なねじれによる負荷が掛からず、耐久性の向上が図れ、安定したチャック作業を行うことができる。更に、一対のチャック爪部を備えれば、ワークを安定して把持することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明に係るワークのチャック装置の全体概要図
【図２】要部断面図
【図３】チャック爪部の説明図
【図４】作用説明図で、（ａ）はワーク把持状態、（ｂ）はワーク非把持状態
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下に本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。本発明に係るワークのチャック装置１は、図１に示すように、基板２の下面にフローティング機構３を介して取り付けられた円柱体４と、この円柱体４の中心を貫通する進退動自在なピストンロッド５と、一対の爪６，７を有するチャック爪部８を備えている。なお、９は駆動源としてのエアシリンダ、１０は昇降装置である。基板２には、同様な構成のチャック爪部８などが一対装着されている。
【００１３】
図２に示すように、円柱体４は、大径部４ａと中径部４ｂと小径部４ｃからなり、中径部４ｂと小径部４ｃの境界にはワークＷに当接する段部１１が形成され、小径部４ｃの先端部近傍には切り欠き部１２が形成されている。また、ピストンロッド５には、先端部近傍にくり抜き部１３が設けられ、このくり抜き部１３には上凸部１４と下凸部１５が対向して形成されている。爪６，７は、夫々先端部６ａ，７ａとアーム部６ｂ，７ｂからなり、円柱体４の切り欠き部１２に設けたピン１６，１７に回動自在に嵌合している。
【００１４】
また、図３に示すように、ピン１６，１７と爪６，７の先端部６ａ，７ａまでの距離Ｄ１，Ｄ２は、ピン１６，１７と上凸部１４までの距離Ｄ３，Ｄ４より短く（Ｄ１＜Ｄ３，Ｄ２＜Ｄ４）設定されている。これにより、チャック装置１がワークＷを把持する場合にピストンロッド５にそれほど大きな力が掛かることがない。
【００１５】
ワークＷを把持する場合には、ピストンロッド５が前進して上凸部１４が爪６，７のアーム部６ｂ，７ｂに当接することにより、爪６，７が回動して先端部６ａ，７ａが円柱体４の小径部４ｃの外周面４ｄより突出し、ワークＷに設けられた小径孔２０の内壁面２０ａに食い込む。一方、ワークＷを把持状態から解放する場合には、ピストンロッド５が後退して下凸部１５が爪６，７のアーム部６ｂ，７ｂに当接することにより、爪６，７が夫々逆方向に回動して先端部６ａ，７ａが円柱体４の小径部４ｃの外周面４ｄより内側に引っ込む。
【００１６】
以上のように構成された本発明に係るワークのチャック装置の作用について説明する。先ず、バケットなどに積み込まれたワークＷに向かって上方から昇降装置１０によりチャック装置１を下降させ、円柱体４の段部１１をワークＷの上面Ｗａに当接させると共に、チャック爪部８をワークＷの小径孔２０に挿入する。この時、フローティング機構３により、チャック爪部８はワークＷの小径孔２０に円滑に挿入される。
【００１７】
次いで、チャック爪部８がワークＷの小径孔２０に挿入されると、エアシリンダ９が作動してピストンロッド５を前進させる。すると、図４（ａ）に示すように、ピストンロッド５の前進動作により上凸部１４が爪６，７のアーム部６ｂ，７ｂの上面に当接し、爪６，７が回動して先端部６ａ，７ａが円柱体４の小径部４ｃの外周面４ｄより突出し、ワークＷに設けられた小径孔２０の内壁面２０ａに食い込む。
【００１８】
そして、先端部６ａ，７ａが小径孔２０の内壁面２０ａに食い込むと、円柱体４の段部１１側へワークＷを少し持上げる力が作用してワークＷを強固に保持することができる。この時、フローティング機構３により、爪６，７の先端部６ａ，７ａに無理なねじれが生じないため、ピン１６，１７にもねじれによる負荷が掛からない。次いで、ワークＷを吊り下げたチャック装置１が搬送装置（不図示）により次のステーションに搬送される。
【００１９】
この時、爪６，７はワークＷの重量でピン１６，１７を軸として回動しようとするが、ピストンロッド５にエアシリンダ９による駆動力が掛かっているため、回動することはない。また、ピン１６，１７と上凸部１４までの距離Ｄ３，Ｄ４がピン１６，１７と爪６，７の先端部６ａ，７ａまでの距離Ｄ１，Ｄ２より比較的長い（Ｄ１＜Ｄ３，Ｄ２＜Ｄ４）ので、ピストンロッド５にそれほど大きな力は掛からない。
【００２０】
ワークＷが次のステーションに搬送されて治具などに載置されると、エアシリンダ９が作動してピストンロッド５を後退させる。すると、図４（ｂ）に示すように、ピストンロッド５の後退動作により下凸部１５が爪６，７のアーム部６ｂ，７ｂの下面に当接し、爪６，７が回動して先端部６ａ，７ａが円柱体４の小径部４ｃの外周面４ｄの内側に引っ込む。
【００２１】
この時、ワークＷは治具などに載置され、爪６，７にはワークＷの重量が掛かっていないため、ピストンロッド５の下凸部１５には大きな力が作用しないので、ピストンロッド５が折損するなどの問題は生じない。次いで、昇降装置１０によりチャック装置１を上昇させ、チャック爪部８をワークＷの小径孔２０から抜く。
【産業上の利用可能性】
【００２２】
本発明によれば、ピストンロッドのくり抜き部に設けた上凸部に爪のアーム部を当接させるので、てこの作用を効果的に大きくし、且つ爪に掛かるワークの重量をピストンロッド全体で受ける構造としたため、重量物でも吊持することができ、小径孔でも適用が可能なワークのチャック装置を提供することができる。
【符号の説明】
【００２３】
１…ワークのチャック装置、２…基板、３…フローティング機構、４…円柱体、４ｄ…外周面、５…ピストンロッド、６，７…爪、６ａ，７ａ…先端部、６ｂ，７ｂ…アーム部、８…チャック爪部、９…エアシリンダ、１１…段部、１２…切り欠き部、１３…くり抜き部、１４…上凸部、１５…下凸部、１６，１７…ピン、２０…小径孔、２０ａ…内壁面、Ｗ…ワーク。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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