JPH11320306A

JPH11320306A - ローダーチャック

Info

Publication number: JPH11320306A
Application number: JP14056198A
Authority: JP
Inventors: Hajime Tawara; 肇田原
Original assignee: PLUS ENGINEERING KK
Current assignee: PLUS ENGINEERING KK
Priority date: 1998-05-07
Filing date: 1998-05-07
Publication date: 1999-11-24

Abstract

(57)【要約】【課題】小型にして径の大きく異なるワークを挾持す
ることができるローダーチャックを得る。【解決手段】チャック本体（１７）のワーク受け面
（１８）に、一端部に爪（２０）を有する複数個の揺動
アーム（２２）を円周方向に略等分に配列してそれぞれ
の他端部を前記チャック本体（１７）に回動可能に設
け、駆動装置（２５）によって直線方向に移動されるラ
ック（３３）と、該ラック（３３）によって回転される
ピニオン（３４）と、該ピニオン（３４）の回転力を受
けて前記各揺動アーム（２２）を同期して揺動させる同
期伝導装置（４０）とを設ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、工作機、生産ライ
ン等でワークを供給あるいは搬出するローダーのチャッ
クに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来の技術として、図７〜図１０に示す
ものがあった。図７、図８において、１はローダーアー
ムに取付けられるローダーチャックであり、このローダ
ーチャック１は、直方体状に形成されたチャック本体２
の相対する二面（ワーク受け面）に３個一組の爪４ａ，
４ｂをそれぞれ放射状に配置して半径方向に摺動可能に
取付ける。各爪４ａ，４ｂは基部（半径方向が内端部）
側に設けたカムピン５ａ，５ｂをカム板６ａ，６ｂに係
合させることにより、それぞれ同期して半径方向に移動
させる。

【０００３】上記カム板６ａ，６ｂは、円板状に形成さ
れ、その外周部に円弧状の３個のカム孔７ａ，７ｂを円
周方向に略等分にかつ渦巻き状に配列形成し、このカム
板６ａ，６ｂを図８に示すように上記チャック本体２の
相対する二面に回転自在に取付け、該カム板６ａ，６ｂ
の各カム孔７ａ，７ｂに上記各爪４ａ，４ｂのカムピン
５ａ，５ｂを摺動可能に嵌合させる。

【０００４】上記各カム板６ａ，６ｂの軸心部にピニオ
ン８ａ，８ｂを取付けるとともに、これらを同軸で左右
に対面させ、各ピニオン８ａ，８ｂを上下に対向配置し
たラック９ａ，９ｂに噛合させる。このラック９ａ，９
ｂは、図１０に示すように、チャック本体２内の上下部
に設けたピストン１０ａ，１０ｂのロッド部に形成す
る。

【０００５】そして、上記各ピストン１０ａ，１０ｂが
嵌合するシリンダ１１ａ，１１ｂの左右端から圧縮空気
を交互に供給することにより、各ピストン１０ａ，１０
ｂを介してラック９ａ，９ｂを左右動させ、各ピニオン
８ａ，８ｂを介して各カム板６ａ，６ｂを正逆回転さ
せ、該カム板６ａ，６ｂの各カム孔７ａ，７ｂによりカ
ムピン５ａ，５ｂを介して各爪４ａ，４ｂを半径方向に
移動させる。なお、図７、図８において、１２ａ，１２
ｂは、上記チャック本体２の相対する二面に取付けたワ
ーク当接板、１３は、シリンダ１１ａ，１１ｂに圧縮空
気を給排するエアホースである。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】上記従来のものは、爪
４ａ，４ｂをチャック本体２のワーク受け面に半径方向
に摺動可能に取付け、これの基部側に設けたカムピン５
ａ，５ｂをカム板６ａ，６ｂに係合させて半径方向に移
動させるようにしていたので、爪４ａ，４ｂの半径方向
の移動量がチャック本体２のワーク受け面の大きさによ
って規制されることになる。このため、上記爪４ａ，４
ｂの半径方向の移動量を大きくしようとすると、ワーク
受け面、従ってチャック本体２が大型になる欠点があっ
た。また、カム板の回転角度及びカムの傾斜角度は機能
上制約があり、爪の半径方向の移動量を大きくすること
ができず、このためチャックを大径ワーク用、小径ワー
ク用等、複数種類製作し、これらを適宜交換して使用す
るようにしていたが、これでは段取りに手数を要すると
ともに、チャックの在庫管理に手数を要する欠点があっ
た。本発明は、ワーク受け面に揺動アームを設け、この
揺動アームの揺動端部に爪を設けることにより、小型で
あっても爪の半径方向の移動量が大きくできる新規なロ
ーダーチャックを得ることを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記欠点を解
消するために以下の如く構成したものである。即ち、請
求項１に記載の発明は、チャック本体のワーク受け面
に、一端部に爪を有する複数個の揺動アームを円周方向
に略等分に配列してそれぞれの他端部を前記チャック本
体に回動可能に設け、駆動装置によって直線方向に移動
されるラックと、該ラックによって回転されるピニオン
と、該ピニオンの回転力を受けて前記各揺動アームを同
期して揺動させる同期伝導装置とを設ける構成にしたも
のである。また、請求項２記載の発明は、前記同期伝導
装置として、前記ピニオンに駆動ギヤを同軸に設け、前
記各揺動アームの他端部に被動ギヤを設け、該被動ギヤ
を前記駆動ギヤに噛合させる構成にしたものである。ま
た、請求項３記載の発明は、前記同期伝導装置として、
前記ピニオンに円板状のカム板を同軸に設け、該カム板
に複数の円弧状のカムを円周方向に略等間隔で渦巻き状
に配列形成し、前記各揺動アームの他端部にカムピンを
設け、該カムピンを前記カムに摺動可能に係合させる構
成にしたものである。また、請求項４記載の発明は、前
記駆動装置として、モータによって回転されるねじ軸に
前記ラックを螺合させ、前記モータへの通電が解除され
た際に前記ねじ軸の回転を阻止するクラッチを設ける構
成にしたものである。また、請求項５記載の発明は、前
記ねじ軸を、前記ラックから所定の反力を受けた際にば
ねの反力に抗して軸方向後方に所定量移動可能とし、該
ねじ軸の軸方向の移動を検出するセンサーを設ける構成
にしたものである。

【０００８】

【発明の実施の形態】以下本発明の実施例を図面に基い
て説明する。図１は本発明によるローダーチャックの正
面図、図２は図１のII-II相当の断面図、図３は図２のI
II-III相当の断面図である。図１及び図２において、１
５はローダーアーム、１６はローダーアーム１５の先端
部（下端）に軸１５ａを介して回動可能に取り付けたロ
ーダーチャックである。このローダーチャック１６は、
直方体状に形成されたチャック本体１７の相対する二
面、即ち、図２において左部のワーク受け面１８と右部
のワーク受け面１９とに、それぞれ３個一組の爪２０，
２１を有する。

【０００９】上記爪２０，２１の構造及び動作は共に同
様となっており、このうち、図２において左部の爪２０
を代表して詳細に説明する。各爪２０は揺動アーム２２
の外端部に外方に向けて突出固定され、この揺動アーム
２２を介してワーク受け面１８に揺動可能に取付けられ
る。即ち、各揺動アーム２２の内端部に支点軸２３を内
方に向けて突出固定し、この支点軸２３を上記ワーク受
け面１８の円周方向略等分位置に貫通させて回転可能に
支持する。

【００１０】上記チャック本体１７内に、図３に示すよ
うに、駆動装置２５により、図３において左右方向に直
線移動されるラック３３、及び該ラック３３によって回
転されるピニオン３４を設け、このピニオン３４と上記
各揺動アーム２２とを同期伝導装置４０を介して連結
し、各揺動アーム２２を同期させて揺動させる。

【００１１】上記駆動装置２５は図３に示すようになっ
ている。即ち、チャック本体１７の底部に左右方向に延
びるねじ軸２６を回転自在に、かつ若干左右方向に移動
可能に渡架するとともに、該ねじ軸２６を皿ばねからな
るばね２７により図３において左方に移動付勢し、該ね
じ軸２６の右端部にギヤ２８を固定する。また、チャッ
ク本体１７の底部の右部にエアモータ、あるいはサーボ
モータからなるモータ２９を取付け、このモータ２９の
出力軸に取付けたギヤ３０を上記ねじ軸２６のギヤ２８
に噛合させる。

【００１２】また、上記チャック本体１７の底部にリニ
アガイド３１を図３において左右方向に延長させて固定
し、このリニアガイド３１に移動体３２を左右摺動可能
に係止するとともに、該移動体３２を上記ねじ軸２６に
螺合させ、この移動体３２に前述したラック３３を取付
ける。また、チャック本体１７の中心部にピニオン３４
を回転自在に設け、このピニオン３４を上記ラック３３
に噛合させる。そして、上記モータ２９を正逆回転させ
ることにより、上記ギヤ２８、３０、ねじ軸２６、移動
体３２介してラック３３を図３において左右方向に直線
運動させ、このラック３３を介して上記ピニオン３４を
正逆回転させる。

【００１３】上記同期伝導装置４０は、図２、図３に示
すようになっている。即ち、上記ピニオン３４の一方の
ワーク受け面（図２において左面）側に駆動ギヤ４１を
同軸に固定し、また、前述した各支点軸２３の内端にそ
れぞれ同数歯の被動ギヤ４２を取付け、これら各被動ギ
ヤ４２を上記記駆動ギヤ４１に噛合させてなる。これに
より、上記ピニオン３４が正逆回転されると、駆動ギヤ
４１、各被動ギヤ４２を介して前述した各揺動アーム２
２が同期して時計方向、反時計方向に揺動され、各爪２
０（２１）を挾持方向、拡開方向に移動させる。

【００１４】ここで、モータ２９が正回転してラック３
３が図３において左方に移動され、同期伝導装置４０を
介して各揺動アーム２２が図３において矢印（ア）方向
に揺動され、各爪２０（２１）がワークを挾持すると、
この挾持による負荷によってねじ軸２６がばね２７の反
力に抗して右方に移動される。また、この状態におい
て、上記モータ２９が前述と逆回転してラック３３が右
方に移動され、同期伝導装置４０を介して各揺動アーム
２２が反矢印（ア）方向に揺動され、各爪２０（２１）
がワークの挾持を解除すると、上記ねじ軸２６がばね２
７の反力で左方に移動される。

【００１５】図３において、３５はチャック本体１７の
左側に取付けた電磁式のクラッチであり、通電時にはオ
フ（開）作動してねじ軸２６の回転を許容し、非通電時
にはオン（閉）作動してねじ軸２６の回転を阻止するよ
うになっている。これにより、各爪２０（２１）がワー
クを挾持している状態において、なんらかの原因で電源
が遮断された際に、上記クラッチ３５がオン作動して各
爪２０（２１）によるワークの挾持が保持される。

【００１６】また、上記チャック本体１７の一方のワー
ク受け面（図３において左面）に各爪２０（２１）がワ
ーク挾持した際にこれを検知する挾持センサ３６を設け
る。この挾持センサ３６は上記各爪２０（２１）による
ワーク挾持の負荷によってねじ軸２６が右方に移動され
ると、上記クラッチ３５を取付けている取付け板３５ａ
が上記挾持センサ３６から右方に離れ、これにより挾持
センサ３６が所定の信号を発するようになっている。

【００１７】また、上記チャック本体１７の他方のワー
ク受け面（図３において右面）に各爪２０（２１）がワ
ークの挾持を解除した際にこれを検知する離脱センサ３
６（図２）を設ける。即ち、リターンばね３９により左
方に移動付勢される検知ピン３８をラック３３の右面に
対面させるとともに、この検知ピン３８の右端にドグ３
８ａを取付け、各爪２０（２１）によるワークの挾持を
解除させるべく、ラック３３が図３において右方に移動
した際に、該ラック３３の右面によって上記検知ピン３
８を右方に移動させ、この移動によって上記ドグ３８ａ
を離脱センサ３６から右方に離間させ、該離脱センサ３
６が所定の信号を発するようになっている。なお、図
１、図２中、４３はワークの端部が当接するワーク当接
板であり、圧縮ばね４４によって所定量正面方向に突出
付勢されている。

【００１８】図４は第２実施例を示す。このものは、前
述した駆動装置２５として、チャック本体１７の右側面
にエア又は油圧式のシリンダ４５を取付け、そのロッド
４５ａを前述した移動体３２に連結する。その他は前述
した実施例と同様の構造となっている。これにより上記
シリンダ４５を伸縮作動させてラック３３を図４におい
て左右方向に直線移動させる。

【００１９】図５、図６は第３実施例を示す。このもの
は、前述した同期伝導装置４０として、ピニオン３４に
円板状のカム板４７を同軸に固定し、このカム板４７の
外周部に、図６に示すように、円弧状のスリットからな
るカム４８を円周方向に略等間隔で渦巻き状に形成す
る。一方、前述した各揺動アーム２２の支点軸２３の偏
心位置にカムピン４９を設け、該カムピン４９を上記カ
ム４８に摺動可能に係合させる。その他はその他は前述
した実施例と同様の構造となっている。

【００２０】これにより、ピニオン３４を介して上記カ
ム板４７が図６において矢印（イ）方向に回転される
と、カム４８がカムピン４９を外周方向に移動させ、揺
動アーム２２が図６において矢印（ア）方向に揺動さ
れ、各爪２０（２１）がワークを挾持する。また、この
状態において、上記カム板４７が反矢印（イ）方向に回
転されると、カム４８がカムピン４９を内周方向に移動
させ、揺動アーム２２が反矢印（ア）方向に揺動され、
各爪２０（２１）がワークの挾持を解除する。

【００２１】

【発明の効果】以上の説明から明らかな如く、本発明
は、チャック本体のワーク受け面に複数個の揺動アーム
を円周方向に配列して揺動可能に設け、各揺動アームの
一端部、つまり揺動端部に爪を設けるようにしたので、
各爪の半径方向の移動が各揺動アームによって増幅され
ることになり、ピニオンの往復移動量を少なくしなが
ら、爪の半径方向への移動量を大きくすることができ
る。従って小型にして径の大きく異なるワークを挾持す
ることができる効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例を示す正面図である。

【図２】図１のII-II相当の断面図である。

【図３】図２のIII-III相当の断面図である。

【図４】本発明の第２実施例を示す図３相当の断面図で
ある。

【図５】本発明の第３実施例を示す図２相当の断面図で
ある。

【図６】図５のVI-VI相当の断面図である。

【図７】従来例を示す正面図である。

【図８】図７のVIII-VIII断面図である。

【図９】図８のIX-IX相当の断面図である。

【図１０】図８のX-X相当の断面図である。

【符号の説明】

１５ローダーアーム１５ａ軸１６チャック１７チャック本体１８，１９ワーク受け面２０，２１爪２２揺動アーム２３支点軸２５駆動装置２６ねじ軸２７ばね２８ギヤ２９モータ３０ギヤ３１リニアガイド３２移動体３３ラック３４ピニオン３５クラッチ３５ａ取付け板３６挾持センサー３７離脱センサー３８検知ピン３８ａドグ３９リターンばね４０同期伝導装置４１駆動ギヤ４２被動ギヤ４５シリンダ（駆動装置）４５ａロッド４７カム板４８カム４９カムピン

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】チャック本体（１７）のワーク受け面（１
８）に、一端部に爪（２０）を有する複数個の揺動アー
ム（２２）を円周方向に略等分に配列してそれぞれの他
端部を前記チャック本体（１７）に回動可能に設け、駆
動装置（２５）によって直線方向に移動されるラック
（３３）と、該ラック（３３）によって回転されるピニ
オン（３４）と、該ピニオン（３４）の回転力を受けて
前記各揺動アーム（２２）を同期して揺動させる同期伝
導装置（４０）とを設けたことを特徴とするローダーチ
ャック。
【請求項２】前記同期伝導装置（４０）は、前記ピニオ
ン（３４）に駆動ギヤ（４１）を同軸に設け、前記各揺
動アーム（２２）の他端部に被動ギヤ（４２）を設け、
該被動ギヤ（４２）を前記駆動ギヤ（４１）に噛合させ
たことを特徴とする請求項１記載のローダーチャック。
【請求項３】前記同期伝導装置（４０）は、前記ピニオ
ン（３４）に円板状のカム板（４７）を同軸に設け、該
カム板（４７）に複数の円弧状のカム（４８）を円周方
向に略等間隔で渦巻き状に配列形成し、前記各揺動アー
ム（２２）の他端部にカムピン（４９）を設け、該カム
ピン（４９）を前記カム（４８）に摺動可能に係合させ
たことを特徴とする請求項１記載のローダーチャック。
【請求項４】前記駆動装置（２５）は、モータ（２９）
によって回転されるねじ軸（２６）に前記ラック（３
３）を螺合させ、前記モータ（２９）への通電が解除さ
れた際に前記ねじ軸（２６）の回転を阻止するクラッチ
（３５）を設けたことを特徴とする請求項１〜３いずれ
か記載のローダーチャック。
【請求項５】前記ねじ軸（２６）は、前記ラック（３
３）から所定の反力を受けた際にばね（２７）の反力に
抗して軸方向後方に所定量移動可能とし、該ねじ軸（２
６）の軸方向の移動を検出するセンサー（３６，３７）
を設けたことを特徴とする請求項４記載のローダーチャ
ック。