(57)【要約】【課題】径が異なる円筒形状のワークをチャックする際のチャック中心位置がずれないように、チャック位置を調整するようにした、チャック機構およびそのチャック機構を用いたワーク搬送装置を提供する。【解決手段】開閉可能に構成した第１、第２アーム（１１ａ、１１ｂ）により円筒形状のワーク（Ｗ）をチャックするものである。  第１、第２アーム（１１ａ、１１ｂ）は、それぞれ、ワーク（Ｗ）の外周との接触箇所を、ワーク（Ｗ）の外周と二箇所で接触する接触面とした第１、第２爪部（１３、１４）を有し、これら第１、第２爪部（１３、１４）のうち、いずれか一方の爪部を、第１、第２アーム（１１ａ、１１ｂ）の開閉方向に直交する方向に往復動可能な構成とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
開閉可能に構成した第１、第２アーム（１１ａ、１１ｂ）により円筒形状のワーク（Ｗ）をチャックするチャック機構（１０）であって、
前記第１、第２アーム（１１ａ、１１ｂ）は、それぞれ、前記ワーク（Ｗ）の外周との接触箇所を、前記ワーク（Ｗ）の外周と二箇所で接触する接触面とした第１、第２爪部（１３、１４）を有し、
これら第１、第２爪部（１３、１４）のうち、いずれか一方の爪部を、前記第１、第２アーム（１１ａ、１１ｂ）の開閉方向に直交する方向に往復動可能な構成としたことを特徴とするチャック機構。
【請求項２】
前記第１、第２爪部（１３、１４）のうち、可動側以外の爪部を、チャックするワーク（Ｗ）の軸方向に、多段的に設け、
前記可動側の爪部は、前記可動側以外の爪部の中間位置に、対向して構成することを特徴とする請求項１に記載のチャック機構。
【請求項３】
前記チャック機構（１０）において、
前記第１、第２アーム（１１ａ、１１ｂ）における前記第１、第２爪部（１３、１４）のうち、可動側以外の爪部を基準として、ワーク（Ｗ）の外周に接触させると共に、可動側の爪部を前記第１、第２アーム（１１ａ、１１ｂ）の開閉方向に直交する方向に往復動させて接触させ、ワーク（Ｗ）をチャックするようにしたことを特徴とする請求項１または２に記載のチャック機構。
【請求項４】
第１軸方向に配設した、異径の円筒形状のワーク（Ｗ）を搬送する第１、第２の供給コンベア（２１、２２）と、
これら第１、第２の供給コンベア（２１、２２）の第１軸方向、この第１軸方向に直交する第２軸方向に動作する操作機構部（３０）と、
この操作機構部（３０）に、チャック動作機構（３４）を介し、開閉可能に構成した第１、第２アーム（１１ａ、１１ｂ）を備え、
これら第１、第２アーム（１１ａ、１１ｂ）は、それぞれ、前記ワーク（Ｗ）の外周との接触箇所を、前記ワーク（Ｗ）の外周と二箇所で接触する接触面とした第１、第２爪部（１３、１４）を有し、
これら第１、第２爪部（１３、１４）のうち、いずれか一方の爪部を、前記第１、第２アーム（１１ａ、１１ｂ）の開閉方向に直交する方向に往復動可能な構成としたことを特徴とするチャック機構を用いたワーク搬送装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、径が異なる円筒形状のワークをチャックする際のチャック中心位置がずれないように、チャック位置を調整するようにした、チャック機構およびそのチャック機構を用いたワーク搬送装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、工作機械におけるチャックは、３点でワークを支持し、工作位置に搬送して工具により各種加工を施すようにしてきた。しかしながら加工精度を出すには、ワークに対するチャックの位置が重要であり、チャックがずれた位置でワークを把持してしまうと、所望の加工に支障を来たすこととなる。
例えば、ワークが円筒形状のパイプやロッド以外の断面方形状のものも、正確な把持位置となるように、以下の観点を基に構成されている。
チャックの爪を結ぶ内接円は、ワークを把持したとき、ワークの側面の内接円と同心円上となる。すなわち、爪は側面と直角に当たり、把持方向はワークの中心軸Ｌ（内接円の中心点）を向いている。したがって、ワークが中心軸Ｌ周りに多少回転していても、爪が縮径していくに従って、すべての側面で爪が直角に当たり、結果としてワークが正しい姿勢となるように回転し、また、ワークの中心軸Ｌと爪の拡縮中心が一致する。
【０００３】
かかる観点から例えば、特許文献１では、径方向へ拡縮するチャックの爪に把持され、相手側の被ワークへ係合されるワークであって、前記爪で把持される前記ワークの側面を、ワークの中心軸Ｌと直交する面で切断して見たとき、該爪の数と同じ面を持つ正多角形としたことを特徴としている。
これにより、径方向へ拡縮するチャックの爪が、ワークの側面をチャックすると、その側面（中心軸Ｌと直交する面で切断して見たときの側面）が正多角形となっているので、ワークが中心軸Ｌ周りに多少回転していても正しい姿勢としてチャックすることができる、としている。
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−３２４２８９号公報
【０００５】
一方、ワークＷが円筒形状の場合、図４（ａ）、図４（ｂ）に示すようなチャック機構１がある。このチャック機構１では、互いに対向する第１、第２のアーム２、３があり、これら第１、第２アーム２、３先端側に、それぞれワークＷと接触する第１、第２爪４、５を設けている。
第１爪４は、図４（ａ）に示すごとく、平面視上、ワークＷとの接触箇所が直線であり、ワークＷとは一箇所で接している。
これに対し、第２爪５は、二つに分離した爪片５ａ、５ｂを有している。これら爪片５ａ、５ｂは、それぞれワークＷとの接触箇所を通過する接線が略９０度に近い鈍角としている。なお、第１、第２爪４、５とワークＷとの接触箇所における垂線の交点を、チャックの中心としており、このチャック中心ＯとワークＷの中心軸Ｌとが一致するようにしている。
また、第２爪５は、図４（ｂ）に示すように、第２アーム５に、チャックすべきワークＷの中心軸Ｌ方向に、２段設けられており、第１爪４と第２爪５とは、側面視上、ワークＷとの接触箇所、すなわち挟持方向が、第１爪４が２段の第２爪５の中間位置にくるようにしている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、径の異なるワークＷをチャックする場合、上述のチャック機構１では、第１、２爪４、５双方を互いに矢印方向に移動させるため、ワークＷの中心軸Ｌとチャック機構１の中心Ｏとがずれてしまう（図５ａ、図５ｂ参照）。
本発明はこのような課題を改善するために提案されたものであって、径の異なる円筒形状のワークをチャックする際に、ワークの中心位置とチャックの中心位置とがずれないように、爪の動作を考慮した、チャック機構およびそのチャック機構を用いたワーク搬送装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記の課題を解決するために、請求項１にかかる発明では、開閉可能に構成した第１、第２アーム（１１ａ、１１ｂ）により円筒形状のワーク（Ｗ）をチャックするチャック機構（１０）であって、第１、第２アーム（１１ａ、１１ｂ）は、それぞれ、ワーク（Ｗ）の外周との接触箇所を、ワーク（Ｗ）の外周と二箇所で接触する接触面とした第１、第２爪部（１３、１４）を有し、これら第１、第２爪部（１３、１４）のうち、いずれか一方の爪部を、第１、第２アーム（１１ａ、１１ｂ）の開閉方向に直交する方向に往復動可能な構成としたことを特徴とする。
【０００８】
これにより、第１、第２アーム（１１ａ、１１ｂ）の第１、第２爪部（１３、１４）により、円筒形状のワーク（Ｗ）をチャックする際、第１、第２爪部（１３、１４）のうち、往復動可能な爪部を、第１、第２アーム（１１ａ、１１ｂ）の開閉方向に直交する方向に往復動調節しつつ、双方の第１、第２アーム（１１ａ、１１ｂ）をチャック動作させ、チャックすべきワーク（Ｗ）に、双方の第１、第２爪部（１３、１４）をずれることなく接触させ、ワーク（Ｗ）をチャックすることができる。
【０００９】
また、請求項２にかかる発明では、第１、第２爪部（１３、１４）のうち、可動側以外の爪部を、チャックするワーク（Ｗ）の軸方向に、多段的に設け、可動側の爪部は、可動側以外の爪部の中間位置に、対向して構成することを特徴とする。
【００１０】
これにより、双方の第１、第２アーム（１１ａ、１１ｂ）をチャック動作させ、第１、第２爪部（１３、１４）を、ワーク（Ｗ）中心を目標として動作させてワーク（Ｗ）に接触させる際、可動側以外の爪部を基準として、可動側の爪部を、ワーク（Ｗ）を挟んで、可動側以外の爪部の中間位置を目標として、ワーク（Ｗ）に接触させ、ワーク（Ｗ）を確実にチャックすることができる。
【００１１】
また、請求項３にかかる発明では、チャック機構（１０）において、第１、第２アーム（１１ａ、１１ｂ）における第１、第２爪部（１３、１４）のうち、可動側以外の爪部を基準として、ワーク（Ｗ）の外周に接触させると共に、可動側の爪部を第１、第２アーム（１１ａ、１１ｂ）の開閉方向に直交する方向に往復動させて接触させ、ワーク（Ｗ）をチャックするようにしたことを特徴とする。
【００１２】
これにより、第１、第２アーム（１１ａ、１１ｂ）における第１、第２爪部（１３、１４）のうち、可動側以外の爪部を基準として、ワーク（Ｗ）の外周に接触させると共に、可動側の爪部を第１、第２アーム（１１ａ、１１ｂ）の開閉方向に直交する方向に往復動させて接触させ、ワーク（Ｗ）をずれることなくチャックすることができる。
【００１３】
さらに、請求項４にかかる発明では、第１軸方向に配設した、異径の円筒形状のワーク（Ｗ）を搬送する第１、第２の供給コンベア（２１、２２）と、これら第１、第２の供給コンベア（２１、２２）の第１軸方向、この第１軸方向に直交する第２軸方向に動作する操作機構部（３０）と、この操作機構部（３０）に、チャック動作機構（３４）を介し、開閉可能に構成した第１、第２アーム（１１ａ、１１ｂ）を備え、これら第１、第２アーム（１１ａ、１１ｂ）は、それぞれ、ワーク（Ｗ）の外周との接触箇所を、ワーク（Ｗ）の外周と二箇所で接触する接触面とした第１、第２爪部（１３、１４）を有し、これら第１、第２爪部（１３、１４）のうち、いずれか一方の爪部を、第１、第２アーム（１１ａ、１１ｂ）の開閉方向に直交する方向に往復動可能な構成としたことを特徴とする。
【００１４】
第１供給コンベア（２１）または第２供給コンベア（２２）にて搬送されたワーク（Ｗ）を、チャック機構（１０）によりチャックする際、操作機構部（３０）により、チャック機構（１０）を第１軸、第２軸方向に適宜動作させ、所定のチャック位置にもたらして、チャック動作機構（３４）により、第１、第２アーム（１１ａ、１１ｂ）を開閉動作させ、ワーク（Ｗ）をチャックすることができる。
その際、チャック機構１０の第１、第２アーム１１ａ、１１ｂにおいて、ワーク（Ｗ）の径によらず、一方のアーム側の爪部を基準としてチャック動作を行うようにしたため、安定したチャックを行うことができる。
【００１５】
なお、上記各構成要素に記載する各構成要素に付した括弧内の符号は、後述する実施形態記載の具体的手段との対応関係を示す一例である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
図１（ａ）、図１（ｂ）に、本発明のチャック機構における一実施形態を示す。
このチャック機構１０においては、後述するチャック動作機構により開閉可能に構成した第１、第２アーム１１ａ、１１ｂにより、円筒形状のワークＷをチャックする構成のものである。
ここで、ワークＷは、例えば燃料噴射弁の部品を想定していて、薄肉円筒状のものである。かかる部品は、未加工状態のパイプを切断したワークであり、その外周を機械加工する必要がある。
【００１７】
第１、第２アーム１１ａ、１１ｂには、先端側に、それぞれワークＷと接触させてワークＷをチャックする第１、第２爪部１２、１３を設けている。
これら第１、第２爪部１２、１３は、図１（ａ）に示すごとく、平面視上、それぞれ二つに分離した爪片１２ａ、１２ｂ、爪片１３ａ、１３ｂを有している。
【００１８】
第１アーム１１ａにおける第１爪部１２の爪片１２ａ、１２ｂは、それぞれワークＷとの接触面が略９０度に近い鈍角となるように形成されている。また、これら爪片１２ａ、１２ｂは、図示しない動作機構によって第１、第２アーム１１ａ、１１ｂの開閉動作方向とは直交する方向に、往復動調整可能に構成している。
【００１９】
一方、第２アーム１１ｂ側の第２爪部１３の爪片１３ａ、１３ｂは、それぞれワークＷとの接触面が略９０度に近い鈍角となるように形成され、且つ爪片１３ａ、１３ｂは、所定の間隔を隔てて固定した状態で第２アーム１１ｂに突設している。
なお、第２爪部１３の爪片１３ａ、１３ｂは、第２アーム１１ｂに、チャックすべきワークＷの中心軸Ｌ方向に、２段設けられており、第１爪部１２と第２爪部１３とは、側面視上、ワークＷとの接触箇所、すなわち挟持方向が、第１爪部１２が２段の第２爪部１３の中間位置にくるようにしている。
【００２０】
そして、第１、第２爪部１２、１３とワークＷとの接触箇所における垂線の交点を、チャックの中心としており、このチャック中心ＯとワークＷの中心軸Ｌとを一致させる設定である。
【００２１】
次に、以上のように構成されるチャック機構１０について、その動作を説明する。
今、ある径ｄ１を有する円筒状のワークＷをチャックする手順を説明する。
径ｄ１を有する円筒状のワークＷが、搬送手段（図示省略）によって、チャック機構１０におけるチャック位置に位置決め配置されると、ワークＷは、中心軸Ｌがチャック中心Ｏと一致するように配置される。
【００２２】
ここで、チャック動作機構により、第１、第２アーム１１ａ、１１ｂを動かして、ワークＷに対し、ワークＷ側面から、当接していくと、双方の第１、第２アーム１１ａ、１１ｂが、それぞれ第１、第２爪部１２、１３における爪片１２ａ、１２ｂ、爪片１３ａ、１３ｂを介してワークＷ側面に当接する。これによりワークＷは、爪片１２ａ、１２ｂ、爪片１３ａ、１３ｂとそれぞれ４箇所で接触する。
この際、第１爪部１２と第２爪部１３とは、側面視上、ワークＷとの接触箇所、すなわち挟持方向が、第１爪部１２が２段の第２爪部１３の中間位置にくるように設定しているので、ワークＷを挟んで、固定側の第２爪部１３の中間位置を目標として、ワークＷに接触させ、ワークＷを確実にチャックすることができる。
【００２３】
しかしながら、実際には、ワークＷの外周面に微妙なばらつきがあることが多く、このような場合には、４箇所で接触することにはならず、３箇所接触でチャック位置にもたらされることになる。こうすると、ワークＷは、不安定な状態でチャック保持することになり、結局は、ワークＷの中心軸Ｌとチャック中心Ｏとがずれる結果となり、以後の加工に悪影響を及ぼす虞がある。
【００２４】
そこで、このような場合、固定側である、第２アーム１１ｂ側の第２爪部１３の爪片１３ａ、１３ｂを基準として、爪片１３ａ、１３ｂを、ワークＷの側面に当接させた状態で、第１アーム１１ａにおける第１爪部１２の爪片１２ａ、１２ｂを、動作機構によって第１、第２アーム１１ａ、１１ｂの開閉動作方向とは直交する方向に微動させて、往復動調整する。
これにより、第１アーム１１ａにおける第１爪部１２の爪片１２ａ、１２ｂと、ワークＷとの接触位置が微妙に移動し、完全に爪片１２ａ、１２ｂがワークＷ側面に当接させることができ、不安定なチャックを解消することができる。
【００２５】
このように、ワークＷの形状精度不足を起因として生ずる、３点接触状態となっても、固定側の第２アーム１１ｂ側の第２爪部１３の爪片１３ａ、１３ｂを基準として、上述のような微調整動作を行うため、ワークＷの中心軸Ｌとチャック中心Ｏとはずれることはなく、安定したチャックを実現することができる。
【００２６】
以上のようなチャック機構１０のように、一方の第２アーム１１ｂ側の第２爪部１３の爪片１３ａ、１３ｂを基準としてチャック動作を行うようにしたため、径が異なるワークＷに対しても、同様に、ワークＷの中心軸Ｌとチャック中心Ｏとはずれることはなく、安定したチャックを実現することができる（図２（ａ）、図２（ｂ）参照）。
すなわち、図１（ａ）、図１（ｂ）で示す径ｄ１を有する円筒状のワークＷより、はるかに小さな径ｄ２の円筒状のワークＷでも、当初、チャック動作機構により、第１、第２アーム１１ａ、１１ｂを動かして、ワークＷを、ワークＷ側面から、当接していくことで、双方の第１、第２アーム１１ａ、１１ｂが、それぞれ第１、第２爪部１２、１３における爪片１２ａ、１２ｂ、爪片１３ａ、１３ｂを介してワークＷ側面に当接させることができる（図２（ａ）、図２（ｂ）参照）。
この場合、ｄ１＞ｄ２であるため、径ｄ１を有する円筒状のワークＷの場合に比較して、双方の第１、第２アーム１１ａ、１１ｂは互いに近接した状態でチャック状態とすることができる。この際、固定側の爪片１３ａ、１３ｂとワークＷとの接触位置がずれてくるが、これら接触箇所における垂線は、ワークＷの中心軸Ｌを通過し、ワークＷの中心軸Ｌとチャック中心Ｏとはずれることはない。
【００２７】
以上のように本発明のチャック機構１０は機能するため、図３に示すように、径の異なるワークの搬送処理を行うワーク搬送装置２０に用いることができる。
そこでワーク搬送装置２０について説明する。
ワーク搬送装置２０は、第１軸方向（Ｘ軸方向）に配設した、異径の円筒形状のワークＷを搬送する第１、第２の供給コンベア２１、２２を備えている。
これら第１、第２供給コンベア２１、２２のＸ軸方向、このＸ軸方向に直交する第２軸方向（Ｚ軸方向）に動作する操作機構部３０に支持した、前記異径の円筒形状のワークＷをチャックするチャック機構１０とを備えている。
【００２８】
第１、第２供給コンベア２１、２２において、これら第１、第２供給コンベア２１、２２は、それぞれ、チャック機構１０におけるチャック位置を中心として、Ｘ軸方向にＵターン形成された搬送レーン２１ａ、２２ａに、複数のパレット２１ｐ、２２ｐが移動可能に載置されている。
各パレット２１ｐ、２２ｐには、処理すべき大径ワークＷ１、小径ワークＷ２を搬送するべく搭載される。
【００２９】
次に、操作機構部３０について説明する。
操作機構部３０は、第１、第２供給コンベア２１、２２側方に構築された支持基体３１に、チャック機構１０は、チャック動作機構（後述）ごと、Ｘ軸方向に往復動させる第１動作機構３２と、Ｚ軸方向に往復動させる第２動作機構３３とを備えている。
これら、第１動作機構３２、第２動作機構３３としては、例えば周知の油圧シリンダ機構によって構成することができる。
【００３０】
そして、チャック機構１０は、チャック動作機構３４により、第１、第２アーム１１ａ、１１ｂを開閉可能に駆動する構成としている。なお、第１、第２アーム１１ａ、１１ｂについての詳細は、すでに説明したとおりであるので、ここでは省略する。
【００３１】
次に、以上のようなワーク搬送装置２０による、異径のワークＷの取出しから、投入まで行う場合について説明する。
先ず、第２供給コンベア２２で供給されるパレット２２ｐに搭載した大径ワークＷ１、小径ワークＷ２をチャック機構１０によりチャックして保持する。すなわち、操作機構部３０における第１動作機構３２および第２動作機構３３を適宜動作させて、チャック機構１０をＸ軸、Ｚ軸方向に、所定のチャック位置にもたらして、チャック動作機構３４により、第１、第２アーム１１ａ、１１ｂを開閉動作させ、大径ワークＷ１や小径ワークＷ２をチャックすることができる。
【００３２】
その際、チャック機構１０の第１、第２アーム１１ａ、１１ｂにおいて、大径ワークＷ１や小径ワークＷ２というように、いずれの径のワークであっても、一方の第２アーム１１ｂ側の第２爪部１３の爪片１３ａ、１３ｂを基準としてチャック動作を行うようにしたため、同様に、ワークＷの中心軸Ｌとチャック中心Ｏとはずれることはなく、安定したチャックを行うことができる。
【００３３】
次いで、第１供給コンベア２１で搬送供給されたパレット２１ｐに搭載したハウジングＨをチャック機構１０のチャック解除位置、投入位置にもたらす一方、操作機構部３０における第１動作機構３２および第２動作機構３３を適宜動作させて、投入位置にもたらされたパレット２１ｐに対し、ワークＷ１、Ｗ２を組み付けることができる。
そして、ワークＷが搭載されたハウジングＨを、第１供給コンベア２１により、パレット２１ｐごと次工程へと送り出すことができる。
【００３４】
以上、径が異なるワークＷに対しても、一つのチャック機構１０により同様に、チャック中心位置とワークＷの中心軸Ｌとがずれることなく、常に、正確なチャックがなされ、このため、本発明のチャック機構を使用して燃料噴射弁の部品を製造することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】図１（ａ）は、本発明にかかるチャック機構を用いて、所定の径を有するワークをチャックする状態を示した、模式的な要部平面説明図であり、図１（ｂ）は、図１（ａ）で示すチャック機構の、模式的な要部側面説明図である。
【図２】図２（ａ）は、本発明にかかるチャック機構を用いて、別の径を有するワークをチャックする状態を示した、模式的な要部平面説明図であり、図２（ｂ）は、図２（ａ）で示すチャック機構の、模式的な要部側面説明図である。
【図３】本発明にかかるチャック機構を用いたワーク搬送装置の一例の要部構成を示した、模式的な斜視説明図である。
【図４】図４（ａ）は、従来のチャック機構を用いて、所定の径を有するワークをチャックする状態を示した、模式的な要部平面説明図であり、図４（ｂ）は、図４（ａ）で示すチャック機構の、模式的な要部側面説明図である。
【図５】図５（ａ）は、従来のチャック機構を用いて、別の径を有するワークをチャックする際の不都合を説明するための、模式的な要部平面図であり、図５（ｂ）は、図５（ａ）で示すチャック機構の、模式的な要部側面説明図である。
【符号の説明】
【００３６】
１０    チャック機構
１１ａ    第１アーム
１１ｂ    第２アーム
１２    第１爪部
１３    第２爪部
１２ａ、１２ｂ、１３ａ、１３ｂ    爪片
２０    ワーク搬送装置
２１    第１供給コンベア
２２    第２供給コンベア
２１ａ、２２ａ    搬送レーン
２１ｐ、２２ｐ    パレット
３０    操作機構部
３１    支持基体
３２    第１動作機構
３３    第２動作機構
３４    チャック動作機構
Ｗ    ワーク
Ｗ１    大径ワーク
Ｗ２    小径ワーク
Ｈ    ハウジング
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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