JP2018075695A - Gripper - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、産業用ロボットなどで物品の搬送等に用いられるグリッパーに関する。 The present invention relates to a gripper used for conveying an article or the like with an industrial robot or the like.
産業用ロボットには、物品を掴んで搬送等するために、多関節のアームの先端にグリッパーを装着したものがある。グリッパーには、人の手を模したハンドタイプや、真空吸着を利用した吸盤タイプなどがあるが、対象物品が機械加工品(ワーク)である場合には、搬送するだけでなく組み付けなどにも用いられることから、高い精度が求められる。そのため、ワークの搬送等には、主に、旋盤などの工作機械で用いられているチャックに似たタイプのグリッパーが利用される場合が多い。 Some industrial robots have a gripper attached to the tip of an articulated arm in order to grasp and carry an article. Gripper includes hand type that imitates human hand and suction cup type that uses vacuum suction. However, if the target article is a machined product (work), it can be used for assembly as well as transportation. Since it is used, high accuracy is required. For this reason, a gripper of a type similar to a chuck used in a machine tool such as a lathe is often used for transferring a workpiece.
工作機械に用いられているチャックの従来例としては、例えば特許文献1や特許文献2がある。一般に、この種のチャックでは、円柱形状をしたチャック本体の正面に、径方向にスライドする複数のジョーが放射状に配置されている。これらジョーが、中心部に向かってスライドすることで、チャック本体の正面中央に配置されたワークが、ジョーによって挟持される。
Conventional examples of chucks used in machine tools include, for example, Patent Document 1 and
ジョーは、チャック本体にスライド可能に支持されたマスタージョーと、マスタージョーに着脱可能に取り付けられてワークを把持するクランプジョーとで構成されている。クランプジョーは、支持するワークに応じて取り換えられる。 The jaw includes a master jaw that is slidably supported on the chuck body, and a clamp jaw that is detachably attached to the master jaw and grips a workpiece. The clamp jaw is replaced according to the workpiece to be supported.
工作機械では、チャックで支持したワークに加工を施すため、ワークを強固に支持する必要がある。そのため、クランプジョーは、ボルトの締結によってマスタージョーに固定されているのが一般的である。具体的には、マスタージョーの正面には、ネジ穴(通常は2つ)が形成されている。クランプジョーには、そのネジ穴に重なるボルト穴が、クランプジョーの正面から背面を貫通して形成されている。クランプジョーの正面には、ボルトの頭部を収容する座グリ穴が凹設されている。そして、ボルト穴に挿入したボルトをネジ穴にねじ込むことにより、クランプジョーはマスタージョーに固定されている。 In a machine tool, since a workpiece supported by a chuck is processed, it is necessary to firmly support the workpiece. Therefore, the clamp jaw is generally fixed to the master jaw by fastening bolts. Specifically, screw holes (usually two) are formed on the front surface of the master jaw. A bolt hole that overlaps the screw hole is formed in the clamp jaw so as to penetrate from the front surface to the back surface of the clamp jaw. A counterbore hole for receiving the head of the bolt is recessed in the front surface of the clamp jaw. Then, the clamp jaw is fixed to the master jaw by screwing the bolt inserted into the bolt hole into the screw hole.
前述したチャックに似たタイプのグリッパーにおいても、チャックと同様の構造により、クランプジョーがマスタージョーにボルトで締結して固定されているのが一般的である。 In the gripper similar to the chuck described above, the clamp jaw is generally fastened and fixed to the master jaw by a bolt with the same structure as the chuck.
そのため、クランプジョーを取り換える際には、全てのクランプジョーを締結しているボルトを抜き取って別のクランプジョーに取り換えた後、ボルトを締め付けてクランプジョーをマスタージョーに固定するという、煩雑で時間のかかる作業が必要となっている。 Therefore, when replacing the clamp jaws, the bolts that clamp all the clamp jaws are removed and replaced with another clamp jaws, and then the bolts are tightened to fix the clamp jaws to the master jaw. Such work is necessary.
しかも、1つのクランプジョーで対応できるワークの大きさや形状は限られているため、特に、産業用ロボット等、扱われるワークの品種が多い分野では、クランプジョーの交換作業は大きな負担となっている。 In addition, since the size and shape of the workpiece that can be handled by one clamp jaw is limited, the replacement operation of the clamp jaw is a heavy burden especially in fields where there are many types of workpieces handled, such as industrial robots. .
また、クランプジョーの正面には、座グリ穴が凹設されているため、ワークを把持する際に、座グリ穴の縁にワークが接触して、ワークを傷つけたり変形させたりするおそれがある。 Also, since the counterbore hole is recessed in the front surface of the clamp jaw, when gripping the workpiece, the workpiece may come into contact with the edge of the counterbore hole, and the workpiece may be damaged or deformed. .
そこで本発明の目的は、ワークの損傷が防止でき、把持するワークに応じてジョーがクイックチェンジできるグリッパーを提供することにある。 SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a gripper that can prevent damage to a workpiece and that allows a jaw to be quickly changed according to a workpiece to be gripped.
開示する手段は、中心部位に位置するワークを、径方向にスライドする複数のジョーで支持するグリッパーに関する。 The disclosed means relates to a gripper that supports a workpiece located at a central portion with a plurality of jaws that slide in a radial direction.
前記ジョーの各々は、前記グリッパーの本体に、径方向にスライド可能に設けられたマスタージョーと、前記マスタージョーに取り付けられてワークを支持するクランプジョーと、を有している。前記マスタージョーは、スライド方向に直交して延びる軸穴と、前記軸穴の径方向外側から当該軸穴に連通する貫通穴と、前記貫通穴にスライド可能に挿入されて先端が前記軸穴に突出可能な抜止部材と、を有している。前記クランプジョーは、前記軸穴に嵌合し、前記抜止部材の先端と係合する係合部が形成された軸部と、前記軸部の基端に設けられてワークを支持するワーク支持部と、を有している。そして、前記軸部が前記軸穴に挿入されて、前記係合部に前記抜止部材の先端が係合することにより、前記クランプジョーが前記マスタージョーに着脱可能に取り付けられている。 Each of the jaws includes a master jaw provided on the gripper main body so as to be slidable in a radial direction, and a clamp jaw attached to the master jaw and supporting a workpiece. The master jaw includes a shaft hole extending perpendicular to the sliding direction, a through hole communicating with the shaft hole from the outside in the radial direction of the shaft hole, and a slidably inserted into the through hole so that a tip is formed in the shaft hole. A retaining member capable of protruding. The clamp jaw is fitted to the shaft hole and has a shaft portion formed with an engagement portion that engages with the distal end of the retaining member, and a workpiece support portion that is provided at the base end of the shaft portion and supports the workpiece. And have. The clamp jaw is detachably attached to the master jaw when the shaft portion is inserted into the shaft hole and the tip of the retaining member is engaged with the engagement portion.
すなわち、このグリッパーは、径方向にスライドする2つ以上のジョーでワークを挟んで支持するタイプであり、本体に設けられたマスタージョーにクランプジョーを取り付けることによって、各ジョーが構成されている。マスタージョーは、スライドする方向に直交して延びる軸穴(ここでは断面形状は円形であっても多角形であってもよい)を有しており、その径方向外側から軸穴に連通する貫通穴に、抜止部材がスライド可能に挿入されている。一方、クランプジョーは、軸穴に嵌合する軸部とワークを支持するワーク支持部とを有しており、軸部には、抜止部材の先端と係合する係合部が形成されている。そして、クランプジョーは、軸穴に軸部が挿入されて、係合部に抜止部材の先端が係合することにより、マスタージョーに着脱可能に取り付けられている。 In other words, this gripper is a type in which a workpiece is sandwiched and supported by two or more jaws that slide in the radial direction, and each jaw is configured by attaching a clamp jaw to a master jaw provided in the main body. The master jaw has a shaft hole extending in a direction perpendicular to the sliding direction (here, the cross-sectional shape may be circular or polygonal), and a through hole communicating with the shaft hole from the outside in the radial direction A retaining member is slidably inserted into the hole. On the other hand, the clamp jaw has a shaft part that fits into the shaft hole and a work support part that supports the work, and the shaft part is formed with an engaging part that engages with the tip of the retaining member. . The clamp jaw is detachably attached to the master jaw by inserting the shaft portion into the shaft hole and engaging the tip of the retaining member with the engaging portion.
従って、抜止部材の先端と係合部とが係合する分だけ、抜止部材の先端が軸穴に突出するように、抜止部材を僅かにスライドさせれば、軸穴から軸部を抜き出し不能にでき、抜止部材の先端と係合部との係合が外れる分だけ、抜止部材を僅かに逆方向にスライドさせれば、軸穴から軸部を抜き出し可能にできる。すなわち、僅かな操作でマスタージョーからクランプジョーを脱着できるので、クランプジョーのクイックチェンジが可能になる。 Therefore, if the retaining member is slightly slid so that the distal end of the retaining member protrudes into the shaft hole by the amount of engagement between the distal end of the retaining member and the engaging portion, the shaft portion cannot be extracted from the shaft hole. The shaft portion can be extracted from the shaft hole by sliding the retaining member slightly in the opposite direction to the extent that the engagement between the tip of the retaining member and the engaging portion is disengaged. That is, since the clamp jaw can be detached from the master jaw with a slight operation, a quick change of the clamp jaw is possible.
クランプジョーは、軸部を介してマスタージョーに取り付けられるため、ワーク支持部にボルト穴や座グリ穴を設ける必要がない。従って、座グリ穴の縁でワークを損傷するおそれがないし、ワーク支持部を小さくしたり薄くしたり改良できる。また、クランプジョーの強度も向上する。 Since the clamp jaw is attached to the master jaw via the shaft portion, it is not necessary to provide a bolt hole or counterbore hole in the work support portion. Therefore, there is no risk of damaging the workpiece at the edge of the counterbore hole, and the workpiece support portion can be made smaller or thinner. In addition, the strength of the clamp jaw is improved.
具体的には、前記マスタージョーは、マスター側回動規制構造を有し、前記クランプジョーは、前記マスター側回動規制構造と協働して、前記ワーク支持部が位置決めされるように、前記マスタージョーに対して当該クランプジョーの回動を規制するクランプ側回動規制構造を有しているようにするとよい。 Specifically, the master jaw has a master-side rotation restricting structure, and the clamp jaw cooperates with the master-side turn restricting structure so that the workpiece support portion is positioned. It is preferable to have a clamp side rotation restricting structure for restricting the rotation of the clamp jaw with respect to the master jaw.
そうすれば、クランプジョーの回動が規制されて、クランプジョーを正確に位置決めすることができるので、ワークを精度高く支持できる。 By doing so, the rotation of the clamp jaw is restricted, and the clamp jaw can be accurately positioned, so that the workpiece can be supported with high accuracy.
この場合、前記ワーク支持部は、前記軸部の中心線に対し周方向の異なる位置に、ワークを挟持する複数の挟持部を有し、前記マスター側回動規制構造及び前記クランプ側回動規制構造により、前記複数の挟持部のいずれか1つが選択して使用できるようにしてもよい。 In this case, the work support part has a plurality of holding parts for holding the work at different positions in the circumferential direction with respect to the center line of the shaft part, and the master side rotation restriction structure and the clamp side rotation restriction Depending on the structure, any one of the plurality of holding portions may be selected and used.
すなわち、ワーク支持部にボルト穴や座グリ穴を設ける必要が無いので、ワーク支持部の形態の自由度が高まっていることに加え、マスター側回動規制構造及びクランプ側回動規制構造によって、クランプジョーを正確に位置決めできることから、ワーク支持部に複数の挟持部を形成することが可能になる。そこで、軸部の中心線に対し周方向の異なる位置に複数の挟持部を設ければ、クランプジョーをマスタージョーから取り外すことなく、軸部回りにクランプジョーを回動させるだけで、ワークに合わせて挟持部を選択して使用できるようになる。従って、よりいっそう簡単かつ短時間でのクランプジョーの交換が実現できる。 That is, since it is not necessary to provide a bolt hole or counterbore hole in the work support part, in addition to increasing the degree of freedom of the form of the work support part, by the master side rotation restriction structure and the clamp side rotation restriction structure, Since the clamp jaw can be accurately positioned, a plurality of clamping portions can be formed on the workpiece support portion. Therefore, if a plurality of clamping parts are provided at different positions in the circumferential direction with respect to the center line of the shaft part, the clamp jaws can be rotated around the shaft part without removing the clamp jaws from the master jaws. To select and use the sandwiching part. Accordingly, the clamp jaw can be replaced more easily and in a shorter time.
より具体的には、前記マスタージョーは、前記クランプジョーが取り付けられたときに、前記ワーク支持部を受け止める支持面を有し、前記ワーク支持部が前記支持面に圧着されるように、前記軸穴に突出する前記抜止部材の先端の位置と前記係合部の位置とがオフセットされているようにしてもよい。 More specifically, the master jaw has a support surface that receives the work support portion when the clamp jaw is attached, and the shaft is arranged so that the work support portion is pressure-bonded to the support surface. You may make it the position of the front-end | tip of the said retaining member protruding in a hole and the position of the said engaging part being offset.
そうすれば、抜止部材を僅かにスライドさせるだけで、クランプジョーを、マスタージョーに強固に固定することができる。 If it does so, a clamp jaw can be firmly fixed to a master jaw only by sliding a retaining member slightly.
更には、前記マスタージョーは、前記軸穴に連通し、流体が流れる上流側流体経路を有し、前記クランプジョーは、前記マスタージョーに取り付けられたときに、前記上流側流体経路に連通する下流側流体経路を有しているようにすることもできる。 Further, the master jaw communicates with the shaft hole and has an upstream fluid path through which fluid flows, and the clamp jaw, when attached to the master jaw, communicates with the upstream fluid path. It can also have a side fluid path.
そうすれば、マスタージョーを通じてクランプジョーに、空気等の流体を供給することができるので、クランプジョーを取り換える度に、流体経路の脱着作業をする必要が無くなり、作業性に優れる。 If it does so, since fluids, such as air, can be supplied to a clamp jaw through a master jaw, it is not necessary to carry out attachment or detachment work of a fluid course every time a clamp jaw is replaced, and it is excellent in workability.
本発明によれば、ワークの損傷が防止でき、把持するワークに適応したジョーにクイックチェンジできるので、高性能で扱い易いグリッパーが実現できる。 According to the present invention, the workpiece can be prevented from being damaged, and can be quickly changed to a jaw adapted to the workpiece to be gripped, so that a high-performance and easy-to-handle gripper can be realized.
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。ただし、以下の説明は、本質的に例示に過ぎず、本発明、その適用物あるいはその用途を制限するものではない。なお、説明で方向を表す際、特に言及しない限り、ワークが支持される側を正面側、その反対側を背面側とする。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. However, the following description is merely illustrative in nature and does not limit the present invention, its application, or its use. In addition, when expressing a direction by description, unless it mentions especially, let the side by which a workpiece | work is supported be a front side, and let the opposite side be a back side.
図1及び図2に、本発明を適用したグリッパー1を示す。グリッパー1は、主に、工作機械で加工される材料や加工品などからなる把持対象物(ワーク)の搬送や組み付けを行うために、産業用ロボットに用いられている。従って、本実施形態では、産業用ロボットの多関節アーム2にグリッパー1を用いた場合を例に説明する。
1 and 2 show a gripper 1 to which the present invention is applied. The gripper 1 is mainly used in an industrial robot in order to transport and assemble a gripping object (work) made of a material processed by a machine tool or a processed product. Therefore, in this embodiment, the case where the gripper 1 is used for the articulated
グリッパー1は、厚みが大きい円盤状の外観を有しており、その背面側の端面が、多関節アーム2の先端部分に設けられた取付面2aに、ボルトB1を締結することによって取り付けられている。グリッパー1の正面側の端面には、その中心部位に位置するワークを、内側又は外側から把持するために、径方向にスライドする複数(図示のグリッパー1では3つ)のジョー10が、周方向に等間隔で配置されている。
The gripper 1 has a disk-like appearance with a large thickness, and its end surface on the back side is attached by fastening a bolt B1 to an
各ジョー10は、大きさや形状が異なる複数のワークに対応できるように、グリッパー1の本体に設けられたマスタージョー11と、ワークを支持するクランプジョー60とで構成されていて、クランプジョー60は、マスタージョー11に着脱可能に取り付けられている。詳細は後述するが、クランプジョー60は、短時間の簡単な操作で交換、すなわちクイックチェンジできるように工夫されている。
Each
<グリッパー1の本体>
グリッパー1の本体は、マスタージョー11と共に、ボディ20、ピストン30、プランジャー40、カバー50などで構成されている。ボディ20は、リアボディ21とフロントボディ22とでシリンダ状に構成されている。
<Main body of gripper 1>
The main body of the gripper 1 is composed of a
リアボディ21は、有底円筒状の部材からなり、底面を構成する円板状の底壁部21aと、底壁部21aの周縁に連なる円筒状の周壁部21bと、を有している。
The
フロントボディ22は、その中心部分に円形の開口部22aが形成された厚みの大きな略円板状の部材からなり、リアボディ21の開口を塞ぐように、ボルトB2で周壁部21bの突端に締結することにより、リアボディ21に組み付けられている。フロントボディ22の正面側には、中央から放射状に3方に延びるY状凹部22bが形成されている。リアボディ21とフロントボディ22の接合部には、弾性を有するリング状のシール部材23が設けられていて、ボディ20の内部には、ピストン30を組み付けることで密閉されるシリンダ空間24が形成されている。
The
ピストン30は、周壁部21bの内径と略同一の外径を有する円板状の隔壁部31、隔壁部31の中心に立設されたロッド部32などで構成されている。ロッド部32が開口部22aに挿通された状態で、隔壁部31がシリンダ空間24に収容されることにより、ピストン30は、その中心線Jに沿ってボディ20に摺動自在に組み付けられている。隔壁部31の周囲の端部には、シール材33が取り付けられており、隔壁部31と周壁部21bとの間が密封されている。また、開口部22aの内周面にもシール材34が取り付けられており、ロッド部32と開口部22aとの間も密封されている。それにより、シリンダ空間24は、密閉された状態で、隔壁部31によって背面側の第1室24aと正面側の第2室24bとに区画されている。
The
プランジャー40は、Y形状の部材からなり、中央から放射状に張り出す3つの張出部41を有している。各張出部41の両側面には、正面側から背面側に向かって中央側から下り傾斜した傾斜溝41aが対向して形成されている。プランジャー40は、フロントボディ22のY状凹部22bに嵌め込まれた状態でピストン30に組み付けられている。具体的には、プランジャー40は、開口部22aを通じてボディ20から突出したロッド部32の突端に、取付ボルト43を締結して固定することにより、ピストン30と一体化されている。従って、プランジャー40は、ピストン30の摺動に伴い、中心線Jに沿って往復動する。
The
カバー50は、Y状凹部22bの中央部分を覆うように、フロントボディ22に装着されている。
The
各マスタージョー11は、一方が長い直方体状の部材からなり、フロントボディ22のY状凹部22bに嵌め込まれて、抜け外れ不能な状態でプランジャー40に連結されている。具体的には、各マスタージョー11の長辺側の両側面には、フロントボディ22によって抜け外れが規制されるフランジ部11aが設けられている。また、各マスタージョー11の中心側の端部には、正面側から背面側に向かって中央側から下り傾斜した一対の傾斜片部11b,11bが設けられており、これら傾斜片部11b,11bが各傾斜溝41aに嵌合されている。それにより、各マスタージョー11は、ピストン30の摺動に伴って、径方向にスライドする。
Each
すなわち、第1室24aが空圧制御によって加圧されるともに第2室24bが減圧されることで、ピストン30は、図2に示すように正面側に移動し、各マスタージョー11は、径方向外側に開いた位置に移動する。そして、第2室24bが空圧制御によって加圧されるともに第1室24aが減圧されることで、ピストン30は、図3に示すように背面側に移動し、各マスタージョー11は、径方向内側に閉じた位置に移動する。
That is, when the
従って、ワークを外側から把持する場合には、各マスタージョー11が径方向内側に移動することによってワークが把持される。そして、ワークを内側から把持する場合には、各マスタージョー11が径方向外側に移動することによってワークが把持される。
Therefore, when the workpiece is gripped from the outside, the workpiece is gripped by moving each
各マスタージョー11の正面側には、クランプジョー60を支持する支持面11cが形成されている。支持面11cには、マスタージョー11がスライドする方向(スライド方向)に直交して延びる断面円形の軸穴13が形成されている。また、各マスタージョー11の外周側の端部には、スライド方向に延びて径方向外側から軸穴13に連通する貫通穴14が形成されている。
A
貫通穴14の内周面には、ネジ溝が形成されている(雌ネジ)。この貫通穴14に、頭頂が、球面形状ないし略円錐台形状の抜止部15aを先端に有する抜止ボルト15(抜止部材の一例)が、軸穴13にその抜止部15aが突出可能な状態で、螺合(スライド可能に挿入)されている。一方、抜止ボルト15の頭部は、スライド位置が検知できるように、マスタージョー11の外側に突出している。
A thread groove is formed on the inner peripheral surface of the through hole 14 (female screw). In this through
また、支持面11cの軸穴13に隣接した部位には、支持面11cから突出する位置決めピン16(マスター側回動規制構造の一例)が設けられている。
In addition, a positioning pin 16 (an example of a master side rotation restricting structure) that protrudes from the
更に、各マスタージョー11には、軸穴13に連通して、空気が流れる上流側流体経路17が設けられている。具体的には、軸穴13の内周面の一部に、僅かに窪むリング状凹部17aが形成されており、そのリング状凹部17aが、長孔を通じてマスタージョー11の外周側の端部に設けられた接続口17cに連通している。なお、上流側流体経路17はマスタージョー11に必須の構造ではない。
Furthermore, each
<クランプジョー>
図4に、クランプジョー60の一例(クランプジョー60A)を示す。例示のクランプジョー60Aは、マスタージョー11から取り外すことなく、大きさや形状が異なる複数のワークに対応できるように構成されている。クランプジョー60は、交換可能なため、使用目的に応じて様々な形態のクランプジョー60を取り付けることができる。そのため、クランプジョー60Aは、マスタージョー11に対応した、共通の基本構造を有している。
<Clamp jaw>
FIG. 4 shows an example of the clamp jaw 60 (clamp
具体的には、クランプジョー60Aは、軸穴13に嵌合する円柱状の軸部61と、軸部61の基端に設けられたブロック状のワーク支持部62とを有している。軸部61は、軸穴13に挿入される部分であり、ワーク支持部62は、ワークを支持する部分である。そして、軸部61の外周面の一部には、クランプジョー60Aがマスタージョー11に取り付けられときに、抜止部15aが入り込んで接触する、断面がV形状の環状溝63(係合部)が形成されている。また、ワーク支持部62には、クランプジョー60Aがマスタージョー11に取り付けられときに、支持面11cに受け止められる被支持面62aと、位置決めピン16が挿入されるピン穴64(クランプ側回動規制構造の一例)とが形成されている。なお、ピン穴64は、位置決めピン16の外径と略同一の幅で、軸部61の中心に対して径方向に延びる長穴となっている。
Specifically, the
クランプジョー60Aをマスタージョー11に取り付ける場合、抜止部15aが軸穴13に突出しないように抜止ボルト15を緩めた状態で、軸穴13に軸部61を挿入し、抜止ボルト15を締め付けて抜止部15aが環状溝63に入り込むように軸穴13に突出させる。クランプジョー60Aをマスタージョー11から取り外す場合、抜止部15aが環状溝63から抜け出るように、抜止ボルト15を緩めて軸部61を軸穴13から抜き出せば、クランプジョー60Aをマスタージョー11から取り外すことができる。このように、抜止ボルト15を数回回転させるだけで、クランプジョー60Aをマスタージョー11から着脱できるので、クランプジョー60Aをクイックチェンジできる。
When the
クランプジョー60Aは、軸部61を介してマスタージョー11に取り付けられるため、ワーク支持部62にボルトBを締結するために、ボルト穴や座グリ穴を設ける必要がない。従って、座グリ穴の縁でワークを損傷するおそれがないし、ワーク支持部62を小さくしたり薄くしたり改良できる。また、クランプジョー60Aの強度も向上する。
Since the
更に、クランプジョー60Aがマスタージョー11に取り付けられるとき、クランプジョー60Aは、マスタージョー11に強固に固定されるように工夫されている。すなわち、抜止部15aが環状溝63に入り込むことで、被支持面62aが支持面11cに圧着されるように、抜止部15aの位置と環状溝63の位置とがオフセットされている。詳しくは、図4に拡大して示すように、被支持面62aから環状溝63の中心までの距離の方が、支持面11cから抜止部15aの中心までの距離よりも小さく設定されており、抜止部15aの中心の位置と環状溝63の中心の位置とにズレd1が設けられている。
Further, when the
それにより、抜止ボルト15の締め付けにより、矢印a1に示すように、抜止部15aが環状溝63の奥方に入り込むことで、抜止部15aが、環状溝63の背面側の傾斜を押し込み、軸部61が、矢印a2に示すように、背面側に引き込まれる。その結果、被支持面62aが支持面11cに圧着されるので、抜止ボルト15を締め付けるほど、クランプジョー60Aは、マスタージョー11に強固に固定される。
As a result, when the retaining
また、クランプジョー60Aがマスタージョー11に取り付けられるときに、位置決めピン16がピン穴64に挿入されることで、クランプジョー60Aはマスタージョー11に対して、精度高く所定位置に位置決めされるようになっている。すなわち、軸部61を軸穴13に挿入して固定しただけでは、クランプジョー60Aは回動するおそれがあるが、位置決めピン16がピン穴64に挿入されることで、クランプジョー60Aの回動が規制され、クランプジョー60Aは所定位置に位置決めされる。
Further, when the
ワークを挟持するために、通常、ワーク支持部62の中心側又は反中心側に面する部位には、ワークに対応した挟持部65が1つ設けられている。従って、大きさや形状が異なるワークを把持する場合には、その都度、そのワークに適応したクランプジョー60に交換する必要がある。それに対し、このグリッパー1の場合、前述したようにクランプジョー60をクイックチェンジできるので、利便性に優れる。それに加え、このクランプジョー60Aでは、更にマスタージョー11から取り外すことなくクイックチェンジできるように構成されている。
In order to clamp the workpiece, usually, one clamping
すなわち、このクランプジョー60Aのワーク支持部62には、軸部61の中心線Cに対し周方向の異なる位置に複数(図例では、4つ)の挟持部65が設けられている。各挟持部65は、中心線Cからの距離が異なる位置に配置された、曲率の異なる曲面で構成されている。そして、ワーク支持部62の中心側に面する所定位置に、各挟持部65を位置決めする複数のピン穴64が設けられている。
That is, a plurality (four in the illustrated example) of sandwiching
従って、これら複数の挟持部65のいずれか1つを選択して使用できる。具体的には、抜止部15aが環状溝63から抜け出るように抜止ボルト15を緩めた後、軸部61をずらして位置決めピン16をピン穴64から抜き出せば、クランプジョー60Aは回動可能になるので、所望の挟持部65がワーク支持部62の中心側又は反中心側に面するようにクランプジョー60Aを回動させる。そうして、その挟持部65に対応したピン穴64に位置決めピン16を挿入しながら軸部61を軸穴13に押し込んで抜止ボルト15を締め付ければ、クランプジョー60Aを取り外さなくても、クランプジョー60Aの交換と実質的に同じ効果が得られる。
Accordingly, any one of the plurality of sandwiching
図5に、クランプジョー60の他の一例(クランプジョー60B)を示す。例示のクランプジョー60Bは、ワークの把持状態が空圧変化によって検知できるように構成されている。軸部61やワーク支持部62等、基本的構造は、前述したように先のクランプジョー60Aと同じである。このクランプジョー60Bには、挟持部65及びピン穴64が1つずつ設けられている。マスタージョー11の接続口17cには、一定の加圧空気の供給が可能な空圧制御装置及び空気圧の変化を検知する空圧検知装置(図示せず)に連なる空気供給経路71が接続されている。
FIG. 5 shows another example of the clamp jaw 60 (clamp
クランプジョー60Bの内部には、マスタージョー11に取り付けられたときに、上流側流体経路17に連通する下流側流体経路72が形成されている。具体的には、間隔を隔てて配置された一対のOリング73,73が、軸部61に取り付けられている。これらOリング73,73は、クランプジョー60Bがマスタージョー11に適切な状態で取り付けられたときに、リング状凹部17aに対向する軸部61の領域(流体経路中継領域)の両側に位置するように配置されている。それにより、リング状凹部17aが密閉されて、流体経路中継領域の周囲には、マスタージョー11の外部に連通するリング状の密閉空間が形成される。
A
そして、クランプジョー60Bの内部には、流体経路中継領域に一端が開口し、挟持部65に他端が開口する下流側流体経路72が形成されている。下流側流体経路72は、ドリルで掘られた孔を組み合わせ、不要な開口を蓋材で塞ぐことによって形成されている。挟持部65に開口する下流側流体経路72の開口端72aは、細孔となっており、ワークが適切に挟持された場合に、ワークによって塞がれるように構成されている。
In the
このクランプジョー60Bによれば、上流側流体経路17及び下流側流体経路72に空気を一定圧で供給しておけば、ワークを適切に挟持した場合には、下流側流体経路72の開口端72aが塞がれて、空気供給経路71、上流側流体経路17、及び下流側流体経路72が一定圧に保持される。そして、ワークが適切に挟持されない場合やグリッパー1からワークが離された場合には、空気が開口端72aから流出して、空気供給経路71、上流側流体経路17、及び下流側流体経路72の空気圧が低下する。その空気圧の変化を空圧検知装置で検知することで、グリッパー1によるワークの挟持状態を検知することができる。
According to the
クランプジョー60として2つのタイプを例示したが、クランプジョー60の形態はこれらに限らない。例えば、挟持部65の個数は、4つや1つに限らず、2つや3つ、5つ以上であってもよい。挟持部65の形状も曲面に限らず平面や凹凸面であってもよい。ワーク支持部62の形状や大きさも仕様に応じて適宜変更できる。
Although two types of the
また、抜止部材は、抜止ボルト15に限らない。図示しないが、工具に連結される多角形の凹部が端部に形成されている円柱状のネジ部材であってもよい。このようなネジ部材であれば、貫通穴14から大きく突出しないようにできるので、邪魔にならない利点がある。
Further, the retaining member is not limited to the retaining
また、工具を使わずにクランプジョー60の交換ができるように、プッシュ式の抜止部材を設けてもよい。図6に、その具体例を示す。図例の抜止部材80は、貫通穴14に固定される円筒状の本体81、本体81の内部に出退可能に収容されて先端に抜止部15aを有するロッド82などで構成されている。図示しないが、本体81には、ロッド82を弾性付勢するコイルバネなどが内蔵されていて、摘まみ83を押し込むことで、抜止部15aが軸穴13に突出する規制位置と、抜止部15aが軸穴13から後退する非規制位置とに、切り換えられるように構成されている。
Further, a push-type retaining member may be provided so that the
この抜止部材80であれば、工具が不要で、ワンタッチでクランプジョー60の交換が可能になるため、よりいっそう利便性に優れる。
With this retaining
なお、本発明にかかるグリッパーは、上述した実施形態に限定されず、それ以外の種々の構成をも包含する。 In addition, the gripper concerning this invention is not limited to embodiment mentioned above, The other various structure is included.
例えば、ジョー10の個数は、複数であればよく、3つに限らない。
For example, the number of
軸穴13及び軸部61の断面形状は円形に限らない。例えば、四角形や五角形等の多角形の断面形状であってもよい。軸穴13及び軸部61の断面形状を多角形にすれば、クランプジョー60の回動が規制できるので、位置決めピン16が省略できる。すなわち、これら軸穴13及び軸部61で、マスター側回動規制構造及びクランプ側回動規制構造を構成することができる。
The cross-sectional shape of the
上流側流体経路17及び下流側流体経路72を流れる流体は空気に限らない。不活性ガスや、洗浄水、クーラント等であってもよい。加圧空気に限らず減圧空気であってもよい。下流側流体経路72から流出又は流入する流体は、ワークの検知に限らず、洗浄や冷却等、様々な用途に利用できる。
The fluid flowing through the upstream
1 グリッパー
10 ジョー
11 マスタージョー
13 軸穴
14 貫通穴
15 抜止ボルト(抜止部材の一例)
15a 抜止部
16 位置決めピン(マスター側回動規制構造の一例)
20 ボディ
30 ピストン
40 プランジャー
60 クランプジョー
61 軸部
62 ワーク支持部
63 環状溝(係合部)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
20
Claims (5)
前記ジョーの各々は、
前記グリッパーの本体に、径方向にスライド可能に設けられたマスタージョーと、
前記マスタージョーに取り付けられてワークを支持するクランプジョーと、
を有し、
前記マスタージョーは、
スライド方向に直交して延びる軸穴と、
前記軸穴の径方向外側から当該軸穴に連通する貫通穴と、
前記貫通穴にスライド可能に挿入されて先端が前記軸穴に突出可能な抜止部材と、
を有し、
前記クランプジョーは、
前記軸穴に嵌合し、前記抜止部材の先端と係合する係合部が形成された軸部と、
前記軸部の基端に設けられてワークを支持するワーク支持部と、
を有し、
前記軸部が前記軸穴に挿入されて、前記係合部に前記抜止部材の先端が係合することにより、前記クランプジョーが前記マスタージョーに着脱可能に取り付けられているグリッパー。 A gripper that supports a workpiece located in a central portion with a plurality of jaws that slide in a radial direction,
Each of the jaws
A master jaw provided on the gripper main body so as to be slidable in the radial direction;
A clamp jaw attached to the master jaw and supporting the workpiece;
Have
The master jaw is
An axial hole extending perpendicular to the sliding direction;
A through hole communicating with the shaft hole from the outside in the radial direction of the shaft hole;
A retaining member that is slidably inserted into the through hole and whose tip can project into the shaft hole;
Have
The clamp jaw is
A shaft portion formed with an engagement portion that fits into the shaft hole and engages with the tip of the retaining member;
A workpiece support portion provided at a base end of the shaft portion to support the workpiece;
Have
A gripper in which the clamp jaw is detachably attached to the master jaw when the shaft portion is inserted into the shaft hole and the tip of the retaining member is engaged with the engagement portion.
前記マスタージョーは、マスター側回動規制構造を有し、
前記クランプジョーは、前記マスター側回動規制構造と協働して、前記ワーク支持部が位置決めされるように、前記マスタージョーに対して当該クランプジョーの回動を規制するクランプ側回動規制構造を有しているグリッパー。 The gripper of claim 1,
The master jaw has a master side rotation restricting structure,
The clamp jaw, in cooperation with the master side rotation restricting structure, restricts the rotation of the clamp jaw with respect to the master jaw so that the work support portion is positioned. Have gripper.
前記ワーク支持部は、前記軸部の中心線に対し周方向の異なる位置に、ワークを挟持する複数の挟持部を有し、
前記マスター側回動規制構造及び前記クランプ側回動規制構造により、前記複数の挟持部のいずれか1つが選択して使用できるグリッパー。 The gripper according to claim 2,
The work support part has a plurality of holding parts for holding the work at different positions in the circumferential direction with respect to the center line of the shaft part,
A gripper that can be selected and used by any one of the plurality of holding portions by the master side rotation restriction structure and the clamp side rotation restriction structure.
前記マスタージョーは、前記クランプジョーが取り付けられたときに、前記ワーク支持部を受け止める支持面を有し、
前記ワーク支持部が前記支持面に圧着されるように、前記軸穴に突出する前記抜止部材の先端の位置と前記係合部の位置とがオフセットされているグリッパー。 In the gripper according to any one of claims 1 to 3,
The master jaw has a support surface that receives the workpiece support when the clamp jaw is attached;
A gripper in which the position of the tip of the retaining member protruding into the shaft hole and the position of the engaging portion are offset so that the work supporting portion is crimped to the supporting surface.
前記マスタージョーは、前記軸穴に連通し、流体が流れる上流側流体経路を有し、
前記クランプジョーは、前記マスタージョーに取り付けられたときに、前記上流側流体経路に連通する下流側流体経路を有しているグリッパー。 In the gripper according to any one of claims 1 to 4,
The master jaw communicates with the shaft hole and has an upstream fluid path through which a fluid flows,
The clamp jaw has a downstream fluid path that communicates with the upstream fluid path when attached to the master jaw.
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