(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
上面が開口した箱状の器具本体の中に投入されるワークを把持可能な対をなす可動爪を有するチャック装置であって、前記可動爪を昇降自在なチャック取付プレートに移動可能に取付け、前記可動爪の把持方向に対向する固定爪が前記チャック取付プレートの前記可動爪の側方に固定され、前記固定爪は、対向する一方が前記チャック取付プレートの下降時に前記可動爪よりも先にワークに接触可能なように、前記可動爪の間隔より小さい間隔であり、かつ固定爪のワークと接触する部分にワークを前記器具本体の内側へ案内する誘い込み機能部を設けたことを特徴とするチャック装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、自動化設備でのワークの位置決めや、把持を行うチャック装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、上記のような自動化設備において、例えば図１５に示すように、上面が開口した箱状の器具本体５０の中に安定器等の被把持物５１（以下、ワークと記す）を置いて位置決めする場合、チャック装置５２によりワーク５１を把持して位置決めしている。チャック装置５２を用いる理由としては、ワーク５１の形状、大きさは様々であるために、器具本体５０側に位置決めする部品を付加することは困難であること、また多品種に対応し器具本体に様々な部品を取付けることにより、取付穴など多いため、位置決めする部品を付加するスペースがないことによる。
【０００３】
チャック装置５２でワーク５１を位置決めする場合、図１６（ａ）に示すように、器具本体５０にワーク５１を投入し、ワーク５１の上方でチャック装置５２を待機する。このとき、チャック装置５２の可動爪５４は器具本体５０の開口部と同じか、それ以下の寸法で開いている。そして、図１６（ｂ），（ｃ）に示すように、チャック装置５２を下降させて可動爪５４でワーク５１をつかむことでワーク５１の位置決めが完了する。しかし、器具本体５０へワーク５１を投入する工程と、ワーク５１の位置決めをする工程間に器具本体５０の搬送が伴う場合、正規の位置にワーク５１を投入しても、搬送中に慣性によってワーク５１が器具本体５０の壁側に寄ってしまっていることがほとんどである（図１７（ａ））。この状態でチャック装置５２を動作させると、図１７（ｂ）に示すように、チャック装置５２を下降させたときに可動爪５４とワーク５１が干渉し、可動爪５４の誘い込み形状で何とかチャック装置５２が下降できて可動爪５４を閉じる（図１７（ｃ））。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記の従来技術では、ワーク５１の重量が大きかったり、ワーク５１の上部形状によっては、チャック装置５２の下降時にワーク５１を中央へずらすことができず、可動爪５４の機構を破損させるという問題がある。この問題を回避するために、可動爪５４を強固な部材で構成すると、チャック装置５２が大きくなり、コストも高くなる。
【０００５】
また、図１８に示すように、可動爪に相当する位置決めチャック５５の他にセンタリングチャック５６を備えたチャック装置５７がある。図１８において、Ｘは位置決めチャックの把持方向、Ｙはセンタリングチャックの把持方向、Ｚはチャック装置の昇降方向である。この場合、矢印(1)のようにセンタリングチャック５６が下降し、矢印(2)のようにセンタリングチャック５６が閉じてワーク５１を把持し、矢印(3)のようにセンタリングチャック５６が移動してワーク５１を器具本体５０の壁側から離す。そして、矢印(4)，(5)のようにセンタリングチャック５６が開き、上昇する。この後、矢印(6)，(7)のように位置決めチャック５７が下降し、閉じることにより位置決めを行う。
【０００６】
このチャック装置５７では、センタリングチャック５６を備えているので上記の問題を解決することができるが、２つのチャック５６，５７を順番に動作させることになるので、工程数が多くなり生産性が低下するという問題が生じる。
したがって、この発明の目的は、可動爪の破損を防止してワークの位置決めを容易に行うことができ、かつ生産性の向上を図ったチャック装置を提供することである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
この発明の請求項１記載のチャック装置は、上面が開口した箱状の器具本体の中に投入されるワークを把持可能な対をなす可動爪を有するチャック装置であって、前記可動爪を昇降自在なチャック取付プレートに移動可能に取付け、前記可動爪の把持方向に対向する固定爪が前記チャック取付プレートの前記可動爪の側方に固定され、前記固定爪は、対向する一方が前記チャック取付プレートの下降時に前記可動爪よりも先にワークに接触可能なように、前記可動爪の間隔より小さい間隔であり、かつ固定爪のワークと接触する部分にワークを前記器具本体の内側へ案内する誘い込み機能部を設けたことを特徴とする。
【０００８】
このように、可動爪を昇降自在なチャック取付プレートに移動可能に取付け、可動爪の把持方向に対向する固定爪がチャック取付プレートの可動爪の側方に固定され、固定爪は、対向する一方がチャック取付プレートの下降時に可動爪よりも先にワークに接触可能なように、可動爪の間隔より小さい間隔であり、かつ固定爪のワークと接触する部分にワークを器具本体の内側へ案内する誘い込み機能部を設けたので、チャック装置の下降時にワークは固定爪の誘い込み機能部により内側へ案内される。このように固定爪によりワークをセンタリングすることで可動爪でワークを把持することができ、確実に位置決めを行うことができる。また、可動機構に連結されて破損しやすい部分である可動爪とワークが干渉することはないので、可動爪の破損を防止することができる。また、固定爪はワークを案内するだけなので、強固な部材を用いてもチャック装置が大きくなることはない。また、チャック装置を下降させ、可動爪を閉じるという一連の動作で位置決めが完了するので、工程数が多くなることはなく生産性が向上する。
【０００９】
【発明の実施の形態】
この発明の第１の実施の形態のチャック装置を図１ないし図９に基づいて説明する。
図１はこの発明の第１の実施の形態のチャック装置の組立状態の斜視図、図２はその分解斜視図、図３は第１の実施の形態のチャック装置の側面図、図４はその正面図、図５はその底面図である。図１および図２に示すように、このチャック装置は、昇降可能なチャック取付プレート１と、このチャック取付プレート１の下面に取付けたエアチャックシリンダ（可動機構）２と、エアチャックシリンダ２により移動してワークを把持可能な一対の可動爪３，３と、可動爪３の両側に位置するようにチャック取付プレート１に取付けた一対の固定爪４，４とを備えている。チャック取付プレート１にはエアチャックシリンダ２を取付けるための穴５と、固定爪４を取付けるためのねじ穴６が設けてある。エアチャックシリンダ２には２つのエア供給口７，８と、Ｘ方向に移動可能な一対の取付部１０，１０とが設けてある。取付部１０はねじ挿通穴９を有し、可動爪３が取付けられる。また、２つのエア供給口７，８のうち一方のエア供給口７にエアを供給すると、取付部１０は閉じ側へ動き可動爪３が閉じる。他方のエア供給口８にエアを供給すると、取付部１０は開き側へ動き可動爪３が開く。
【００１０】
可動爪３は先端に把持部１２が形成してある。また、可動爪３の上端にはねじ穴（図示せず）を有する凹部１３が設けてある。取付状態では、凹部１３を取付部１０に嵌合し、ボルト１４をねじ挿通穴９に通して凹部１３に設けたねじ穴（図示せず）に螺合することにより、可動爪３がエアチャックシリンダ２に移動可能に取付けられる。また、固定爪４はワークと接触する部分に誘い込み機能部１６が設けてある。この場合、誘い込み機能部１６は、一対の固定爪４，４の先端部において相互に対向する部分をテーパ面２５にすることにより形成される。また、固定爪４の一側面の上端に凹部１７が設けてあり、この凹部１７に貫通するねじ挿通穴１８が設けてある。取付状態では、凹部１７をチャック取付プレート１の側端部に嵌合し、ボルト１９をねじ挿通穴１８に通してねじ穴６に螺合することにより、固定爪４がチャック取付プレート１に取付けられる。
【００１１】
また、固定爪４が可動爪３よりも先にワークに接触するように配置される。この場合、図３ないし図５に示すように、可動爪３と固定爪４の先端は略同レベルにしてあるが、固定爪４の方が可動爪３よりも内側にある。すなわち、固定爪４の厚みを可動爪３の厚みよりも大きくすることで、一対の固定爪４，４の間隔Ａを一対の可動爪３，３の間隔Ｂより小さくし、これによりワークが先に固定爪４に接触するようにしている。
【００１２】
次に上記のように構成したチャック装置の動作について説明する。図６に示すように、上面が開口した箱状の器具本体２０の中にワーク２１を投入し、ワーク２１を位置決めする工程へ搬送する。ワーク２１を正規の位置に投入しても、搬送中の慣性によってワーク２１が器具本体２０の壁側に寄っている。チャック装置はワーク２１の上方で待機している。この状態ではエア供給口８にエアが供給されて可動爪３は開いている。固定爪４は器具本体２０の開口に丁度入るようにその間隔Ａが設定されている。
【００１３】
次に図７に示すように、チャック装置を下降させて可動爪３および固定爪４を器具本体２０の中に挿入する。このとき、上記のように固定爪４が先にワーク２１に接触し、固定爪４の誘い込み機能部１６が器具本体２０の壁とワーク２１との間に形成された微小の隙間に入り込む。これにより、ワーク２１が器具本体２０の中央へ寄る。この後、図８に示すように、エア供給口７にエアを供給して可動爪３を閉じる。これにより、可動爪３でワーク２１が把持され、ワーク２１の中心が器具本体２０の中心に合うようにワーク２１を移動させ、位置決めが完了する。
【００１４】
また、この実施の形態では可動爪３の両側に固定爪４を配置したので、図９に示すように、ワーク２１が斜めになっている場合でも、固定爪４が可動爪３よりも先にワーク２１に接触する。
以上のようにこの実施の形態によれば、可動爪３よりも先にワーク２１に接触するように固定爪４を可動爪３の近傍に配置し、かつ固定爪４のワーク２１と接触する部分に誘い込み機能部１６を設けたので、チャック装置の下降時にワーク２１は固定爪４の誘い込み機能部１６により内側へ案内される。このように固定爪４によりワーク２１をセンタリングすることで可動爪３でワーク２１を把持することができ、確実に位置決めを行うことができる。また、エアチャックシリンダ２に連結されて破損しやすい部分である可動爪３とワーク２１が干渉することはないので、可動爪３の破損を防止することができる。また、固定爪４はワーク２１を案内するだけなので、強固な部材を用いてもチャック装置が大きくなることはない。また、チャック装置を下降させ、可動爪３を閉じるという一連の動作で位置決めが完了するので、工程数が多くなることはなく生産性が向上する。
【００１５】
また、上記のようにこのチャック装置は誘い込み機能部１６によりワーク２０を内側へ案内する移動機能を有しているので、器具本体２０側に位置決めする部品を付加できない場合には非常に有効である。また、多品種の場合、位置決めする部品に応じた金型内の切り替えが頻繁にあるが、チャック装置の移動機能により金型の切り替えが不要となり生産性が向上する。さらに、品種追加時でも金型の改造や新造を実施しなくても、チャック装置を設置した設備側で柔軟に対応できるので製造コストが低下する。
【００１６】
図１０はこの発明の第２の実施の形態である。この実施の形態では、ワーク２１の両端が器具本体２０ａで位置決めされてワーク２１が斜めにならない場合である。この場合、同図に示すように固定爪４を中央に配置し、可動爪３をその両側に配置しても、ワーク２１が先に固定爪４に接触する。その他の構成効果は、第１の実施の形態と同様である。
【００１８】
図１１および図１２はこの発明の第３の実施の形態である。この実施の形態では、誘い込み機能部１６ａの形状が異なる。すなわち、第１の実施の形態で形成されたテーパ面２５に加えて、可動爪（図示せず）を挟んでその両側に位置する固定爪４ｂ，４ｂの先端部において対向する部分２６をテーパ形状にしている。このようにテーパ形状を形成したことによりワーク接触時の衝撃を緩和できる。なお、テーパにする方向は状況に応じて選択する。その他の構成効果は、第１の実施の形態と同様である。
【００１９】
図１３はこの発明の第４の実施の形態である。この実施の形態では、誘い込み機能部１６ｂが固定爪４ｃの先端にローラ２７を付加することにより構成される。これにより、ワーク接触時の衝撃を緩和できる。また、図１４に示すようなカムフォロアなどのローラ２７ａを付加してもよい。その他の構成効果は、第１の実施の形態と同様である。
【００２０】
なお、上記実施の形態では固定爪をボルト固定しているので、器具本体の形状に応じた固定爪に取り替えることができる。可動爪もワークに応じて取り替えることができる。
【００２１】
【発明の効果】
この発明のチャック装置によれば、可動爪を昇降自在なチャック取付プレートに移動可能に取付け、可動爪の把持方向に対向する固定爪がチャック取付プレートの可動爪の側方に固定され、固定爪は、対向する一方がチャック取付プレートの下降時に可動爪よりも先にワークに接触可能なように、可動爪の間隔より小さい間隔であり、かつ固定爪のワークと接触する部分にワークを器具本体の内側へ案内する誘い込み機能部を設けたので、チャック装置の下降時にワークは固定爪の誘い込み機能部により内側へ案内される。このように固定爪によりワークをセンタリングすることで可動爪でワークを把持することができ、確実に位置決めを行うことができる。また、可動機構に連結されて破損しやすい部分である可動爪とワークが干渉することはないので、可動爪の破損を防止することができる。また、固定爪はワークを案内するだけなので、強固な部材を用いてもチャック装置が大きくなることはない。また、チャック装置を下降させ、可動爪を閉じるという一連の動作で位置決めが完了するので、工程数が多くなることはなく生産性が向上する。
【図面の簡単な説明】
【図１】  この発明の第１の実施の形態のチャック装置の組立状態の斜視図である。
【図２】  図１のチャック装置の分解斜視図である。
【図３】  第１の実施の形態のチャック装置の側面図である。
【図４】  図３のチャック装置の正面図である。
【図５】  図３のチャック装置の底面図である。
【図６】  （ａ）はチャック装置が待機状態にある動作説明図、（ｂ）はその要部を示す概念図である。
【図７】  （ａ）はチャック装置が下降したときの動作説明図、（ｂ）はその要部を示す概念図である。
【図８】  （ａ）はチャック装置でワークを位置決めした状態の動作説明図、（ｂ）はその要部を示す概念図である。
【図９】  第１の実施の形態においてワークが斜めになった場合の概念図である。
【図１０】  この発明の第２の実施の形態のチャック装置の説明図である。
【図１１】  この発明の第３の実施の形態のチャック装置の要部斜視図である。
【図１２】  図１１のＥ方向矢視図である。
【図１３】  この発明の第４の実施の形態のチャック装置の要部斜視図である。
【図１４】  第４の実施の形態の変形例を示す要部斜視図である。
【図１５】  従来例でワークを把持する概念を示す斜視図である。
【図１６】  従来例の通常動作状態を示す説明図である。
【図１７】  従来例の問題点を示す説明図である。
【図１８】  別の従来例の動作説明図である。
【符号の説明】
１  チャック取付プレート
２  エアチャックシリンダ
３，３ａ  可動爪
４，４ａ，４ｂ，４ｃ  固定爪
１６  誘い込み機能部
２１  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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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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