JPH11207680A - チャック装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】 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る。 【解決手段】 ワークを把持可能な可動爪３を有し昇降
自在なチャック装置であって、可動爪３よりも先にワー
ク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のワークと接触する部分に誘い込み機
能部１６を設けた。これにより、チャック装置の下降時
にワークは固定爪４の誘い込み機能部１６により内側へ
案内されるので、可動爪３でワークを把持して確実に位
置決めを行う。また、可動爪３とワークが干渉せず可動
爪３の破損を防止する。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。

Description

【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１８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１９（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１９（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２
０（ａ））。この状態でチャック装置５２を動作させる
と、図２０（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２０（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５
４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２１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２１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、矢印のようにセンタリングチャック
５６が下降し、矢印のようにセンタリングチャック５
６が閉じてワーク５１を把持し、矢印のようにセンタ
リングチャック５６が移動してワーク５１を器具本体５
０の壁側から離す。そして、矢印，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
，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、ワークを把持可能な可動爪を有し昇
降自在なチャック装置であって、前記可動爪よりも先に
ワークに接触するように固定爪を前記可動爪の近傍に配
置し、かつ固定爪のワークと接触する部分に誘い込み機
能部を設けたことを特徴とする。

【０００８】このように、可動爪よりも先にワークに接
触するように固定爪を可動爪の近傍に配置し、かつ固定
爪のワークと接触する部分に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１
０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２
１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。

【００１７】図１１ないし図１３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、固定爪４ａの最
下点Ｃが可動爪３ａの最下点Ｄよりも低くなっている。
これにより、固定爪４ａが可動爪３ａよりも先にワーク
に接触する。また、この場合、可動爪３ａと固定爪４ａ
の厚みは同じである。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１４および図１５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
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１６はこの発明の第５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１７に示すようなカムフォロアなどのローラ２
７ａ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
爪よりも先にワークに接触するように固定爪を可動爪の
近傍に配置し、かつ固定爪のワークと接触する部分に誘
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
の側面図である。

【図１２】図１１の正面図である。

【図１３】図１２の底面図である。

【図１４】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１５】図１４のＥ方向矢視図である。

【図１６】この発明の第５の実施の形態のチャック装置
の要部斜視図である。

【図１７】第４の実施の形態の変形例を示す要部斜視図
である。

【図１８】従来例でワークを把持する概念を示す斜視図
である。

【図１９】従来例の通常動作状態を示す説明図である。

【図２０】従来例の問題点を示す説明図である。

【図２１】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

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ワークを把持可能な可動爪を有し昇降自
   在なチャック装置であって、前記可動爪よりも先にワー
   クに接触するように固定爪を前記可動爪の近傍に配置
   し、かつ固定爪のワークと接触する部分に誘い込み機能
   部を設けたことを特徴とするチャック装置。