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JPH04310375A - クランプ装置 - Google Patents

クランプ装置

Info

Publication number
JPH04310375A
JPH04310375A JP3353411A JP35341191A JPH04310375A JP H04310375 A JPH04310375 A JP H04310375A JP 3353411 A JP3353411 A JP 3353411A JP 35341191 A JP35341191 A JP 35341191A JP H04310375 A JPH04310375 A JP H04310375A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
clamping device
cam member
jaws
follower
cam
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP3353411A
Other languages
English (en)
Inventor
Edwin G Sawdon
エドウィン　ジョージ　ソードン
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
BTM Corp
Original Assignee
BTM Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by BTM Corp filed Critical BTM Corp
Publication of JPH04310375A publication Critical patent/JPH04310375A/ja
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23Q—DETAILS, COMPONENTS, OR ACCESSORIES FOR MACHINE TOOLS, e.g. ARRANGEMENTS FOR COPYING OR CONTROLLING; MACHINE TOOLS IN GENERAL CHARACTERISED BY THE CONSTRUCTION OF PARTICULAR DETAILS OR COMPONENTS; COMBINATIONS OR ASSOCIATIONS OF METAL-WORKING MACHINES, NOT DIRECTED TO A PARTICULAR RESULT
    • B23Q3/00—Devices holding, supporting, or positioning work or tools, of a kind normally removable from the machine
    • B23Q3/02—Devices holding, supporting, or positioning work or tools, of a kind normally removable from the machine for mounting on a work-table, tool-slide, or analogous part
    • B23Q3/06—Work-clamping means
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25B—TOOLS OR BENCH DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR, FOR FASTENING, CONNECTING, DISENGAGING OR HOLDING
    • B25B5/00—Clamps
    • B25B5/06—Arrangements for positively actuating jaws
    • B25B5/08—Arrangements for positively actuating jaws using cams
    • B25B5/087—Arrangements for positively actuating jaws using cams actuated by a hydraulic or pneumatic piston
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J15/00—Gripping heads and other end effectors
    • B25J15/02—Gripping heads and other end effectors servo-actuated
    • B25J15/0253—Gripping heads and other end effectors servo-actuated comprising parallel grippers
    • B25J15/028—Gripping heads and other end effectors servo-actuated comprising parallel grippers actuated by cams

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Robotics (AREA)
  • Manipulator (AREA)
  • Respiratory Apparatuses And Protective Means (AREA)
  • Jigs For Machine Tools (AREA)
  • Gripping Jigs, Holding Jigs, And Positioning Jigs (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明はクランプ装置、特に縮
小または拡張することによりワークその他の物体を把持
するため並進運動で変位する複数個のジョーを利用した
クランプ機構に、関するものである。
【０００２】
【発明の背景】この発明は物体を平行的に把持するため
並進的に作動せしめられる、例えば把持フォークないし
フィンガーのようなジョーを利用したクランプ装置を備
えることが望まれる産業分野において、好適に利用でき
る装置を提供するものである。このような装置は物体に
対し回動変位により係合するジョーを利用した、より一
般的であるクランプ装置と対比して、制御がずっと容易
である。並進的に変位するジョーを用いる他のクランプ
装置の開発も試みられて来ているが、そのような装置は
比較的複雑なものになりがちである。したがってこの発
明の主たる目的とするところは、平行的な物体把持を行
なうために用いられている既存クランプ装置の難点を克
服することにある。
【０００３】
【発明の要約】この発明は物体の面に対し係合させる少
なくとも２個のジョーを有し、物体を取外し可能に把持
するクランプ装置に係る。このクランプ装置は次のよう
なハウジング、すなわち内部の空洞及びこの空洞から放
射方向の外向きに、ハウジング壁を貫通して延びる複数
個の通路穴を有するハウジングを、備える。上記空洞内
にはカム部材が配置され、該カム部材は、上記した通路
穴に支承させて設けてある複数個のフォロア部材に対し
係合させてある。ジョーはハウジング外でフォロア部材
に取付けられており、上記空洞内でカム部材を作動手段
により軸線方向で変位させることによりフォロア部材、
したがってジョーを放射方向の外向き或は内向きに変位
させることとされている。フォロア部材は上記通路穴の
内壁面に摺動可能に係合するものとされ、その係合によ
ってフォロア部材及びジョーの放射方向外向き及び内向
きの変位が、純粋な並進運動のみで行なわれるように制
限される。
【０００４】ジョーが純粋に並進的に変位せしめられて
物体に係合しその物体を把持することから、この発明の
クランプ装置によると物体が正確に把持される。このよ
うな並進的変位を達成する上述のようなカム機構は、構
造が比較的に単純なものである。このカム機構はまた、
ジョーを放射方向の内向き或は外向きに精密に把持作動
させる能力を有する。
【０００５】この発明の他の特徴と長所は、添付図を参
照して行なう以下の説明から明瞭に理解される。
【０００６】
【実施例】図１にはこの発明の原理とするところに従っ
て平行的な把持を行なうクランプ装置１０を示してある
。このクランプ装置１０は軽量のアルミニウム材から製
作するのが望ましいが、他の種々の素材を用いることも
できる。クランプ装置１０は、直方体部分１４と円筒部
分１６とを備えたハウジング１２を有する。ハウジング
１２の円筒部分１６の壁を貫通して放射方向の外向きに
延出する２個のフォロア部材１８を設けてあり、この各
フォロア部材１８の外端に図例の把持フォーク２０のよ
うなジョーを取付けることとされている。図１に示す把
持フォーク２０は、放射方向の内向きに縮小して、ワー
ク２２をその外面で締付けてつかむものとされている。
【０００７】図２にはクランプ装置１０の円筒状端部を
、ハウジング壁２４の一部分を切欠いて示してある。 ハウジング壁２４の内面によって区画形成された円筒状
の空洞２６内には該空洞２６の軸線方向に沿わせて、駆
動を受けるカム部材２８を配設してある。このカム部材
２８の外面は円筒面に形成され、ハウジング壁２４の内
面に対し往復運動可能に摺接する。同様に図２に示すよ
うにカム部材２８は２個のキー３０を有し、これらのキ
ー３０は互に平行する１対の仕上げ面３２から垂直に突
出しており、各キー３０は互に平行な１対のカム作用面
３０Ａ，３０Ｂを有する。これらのカム作用面３０Ａ，
３０Ｂはそれぞれ仕上げ面３２に対し垂直であり、図２
でみてカム部材２８の長手軸線を含む鉛直面に対し２０
度だけ傾けてある。各キー３０はフォロア部材１８の対
応する溝穴３４に、各キー３０上の平行するカム作用面
３０Ａ，３０Ｂが溝穴３４の対応する平行な内側面ない
しフォロア面３４Ａ，３４Ｂに対し係合するようにして
嵌合してある。したがってカム部材２８が一方向に駆動
されると各キー３０上の一方のカム作用面３０Ａがそれ
に隣接するフォロア面３４Ａに対し係合して、各フォロ
ア部材１８を放射方向の一方向に変位させる。逆にカム
部材２８が他方向に駆動されると各キー３０上の他方の
カム作用面３０Ｂがそれに隣接するフォロア面３４Ｂに
対し係合して、各フォロア部材１８を放射方向の逆方向
に変位させる。
【０００８】図３に示すようにカム部材２８は軸線方向
に沿う何れの方向にも、該カム部材２８に対しピストン
ロッド３８により連結されているところの空気圧または
油圧で駆動されるピストン３６によって、変位せしめら
れる。図３はカム部材２８が最後退位置にあり、フォロ
ア部材１８が完全に放射方向の内向きに変位せしめられ
ている状態を示している。ピストン３６によってカム部
材２８が作動せしめられ図３でみて左向きに駆動される
と、各キー３０上の外向きカム作用面３０Ａが隣接する
フォロア面３４Ａを押すことになる。このため両フォロ
ア部材１８は放射方向の外向きに一様かつ等量だけ、カ
ム部材２８に対し同一の相対速度でもって変位せしめら
れる。図６に示すようにカム部材３８が左向きに完全に
変位せしめられると、フォロア部材１８は放射方向の外
向きに完全に変位せしめられる。
【０００９】この完全な変位位置でもキー３０上のカム
作用面３０Ａ，３０Ｂがフォロア面３４Ａ，３４Ｂに対
し溝穴３４の幅よりも実質的に大きい、かなりの長さ範
囲で係合を維持するようにされている点に、留意される
べきである。この係合によりフォロア部材１８に対し、
したがって該フォロア部材１８に取付けられている把持
フォーク２０に対し安定性が附与され、またフォロア部
材１８が該部材１８を摺動可能に挿通してあるところの
ハウジング壁２４中の相補的な形状の放射方向の通路穴
４０中で拘束される傾向が、減らされることになる。さ
らにハウジング１２における通路穴４０部分でのハウジ
ング壁２４の厚さは、フォロア部材１８が図３の内端位
置から図６の外端位置にまで動かされる間にフォロア部
材１８の外面３９の大部分が一定した接触状態を維持す
るのに十分な厚さとされており、これによってフォロア
部材１８の安定性がさらに高められる。このためフォロ
ア部材１８に取付けられている把持フォーク２０は放射
方向の内向き及び外向きに純粋に並進的に変位し、把持
フォーク２０がワーク２２に対し係合する状態で安定性
を維持する。
【００１０】図４は図３の左側から見て画いた端面図で
、フォロア部材１８が完全に内向きに変位せしめられた
状態での該フォロア部材１８のハウジング１２に対する
相対的な位置を示している。図５は図３の５−５線に沿
う横断面図で、ハウジング円筒部分１６に沿ってフォロ
ア部材１８がカム部材２８とハウジング壁２４の内面と
の両者に対し係合している状態を示している。キー３０
のカム作用面３０Ａ，３０Ｂは溝穴３４内でフォロア面
３４Ａ，３４Ｂに対し係合しており、フォロア部材１８
の外面３９は相補的な形状のものとされている放射方向
の通路穴４０の内壁面に対し係合している。
【００１１】図７，図８及び図９はそれぞれ、内面把持
フォーク４２、軟質把持面（パッド）４６を有する外面
把持フォーク４４、及び外面把持フォーク４８を示して
いる。これらの図も平行的な把持を行なう２個のジョー
を備えるクランプ装置を示しているが、平行的な把持を
行なうのに２個よりも多い個数のジョーも用いることが
できる点を、理解すべきである。使用するジョーの個数
如何に拘らず平行的な把持はこの発明の原理とするとこ
ろに従い、複数個のジョーないし把持フォーク２０，４
２，４４または４８を単一の軸線まわりで等半径位置に
配置し、これらのジョーないし把持フォークを放射方向
に沿って純粋に並進的に変位させることにより、達成で
きる。例えば３個のジョーないし把持フォークを備える
変形例ではそれぞれが溝穴を有するところの周方向で間
隔をあけた３個のフォロア部材、及び周方向で間隔をあ
けた３個のキーを有する単一のカム部材を、前述したの
と同様の態様で組合せて用いる。
【００１２】以上に説明して来た実施例は前述の長所を
附与するように十分な配慮を施してある構造のものであ
るが、この発明は特許請求の範囲の記載を公正に解釈し
た発明範囲を逸脱することなく実施例の構造に数多くの
変形を加えて実施可能である点が留意されるべきである
。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明に従ったクランプ装置を示す斜視図で
、本実施例ではジョーとして、放射方向の内向きに変位
せしめられて物体に係合する２個の把持フォークを設け
ている。
【図２】図１のクランプ装置の一部分を示す斜視図で、
円筒状の壁の一部を切欠いて把持フォークの並進的変位
を得させるためのカム機構を示してある。
【図３】図１のクランプ装置を、軸線を含む切断面で切
断してみた縦断面図で、カム部材が最後退位置にありフ
ォロア部材が放射方向の内向きに完全に変位せしめられ
ている状態を示している。
【図４】図１のクランプ装置の端面図である。
【図５】図３の５−５線に沿う横断面図で、カム部材の
後退位置でのフォロア部材との係合状態を示している。
【図６】図３に類似の部分縦断面図で、カム部材が最前
進位置にありフォロア部材が放射方向の外向きに完全に
変位せしめられている状態を示している。
【図７】把持フォークが外向きに変位せしめられて物体
の内面に対し係合する構造の、他の実施例を示す模式的
な立面図である。
【図８】こわれ易い物体を把持するための軟質の把持面
を有する把持フォークを備えている構造の、別の実施例
を示す模式的な立面図である。
【図９】把持フォークが内向きに変位せしめられて物体
の外面に対し係合する構造の、さらに他の実施例を示す
模式的な立面図である。
【符号の説明】
１０　　　　　　　　　　クランプ装置１２　　　　　
　　　　　ハウジング １６　　　　　　　　　　円筒部分 １８　　　　　　　　　　フォロア部材２０　　　　　
　　　　　把持フォーク（ジョー）２２　　　　　　　
　　　ワーク（物体）２４　　　　　　　　　　ハウジ
ング壁２６　　　　　　　　　　空洞 ２８　　　　　　　　　　カム部材 ３０　　　　　　　　　　キー ３０Ａ，３０Ｂ　　カム ３４　　　　　　　　　　溝穴 ３４Ａ，３４Ｂ　　フォロア面 ３６　　　　　　　　　　ピストン ４０　　　　　　　　　　通路穴

Claims (18)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】　　縮小または拡張することにより物体の
    面に係合し該物体を取外し可能に把持するクランプ装置
    であって、（ａ）支持部材を構成するハウジング、（ｂ
    ）物体の面に係合させる少なくとも２個のジョーであっ
    て、単一の軸線のまわりに放射方向でみて該軸線から等
    距離宛をおいて配置してあるジョー、（ｃ）これらのジ
    ョーを上記軸線に対し放射方向において純粋に並進的に
    遠近させるためのカム手段であって、上記ハウジング内
    に該ハウジングにより区画形成されている空洞中に配設
    され、上記軸線に沿い一方向及び他方向に変位するよう
    に作動されるカム部材と、それぞれが上記したジョーの
    １個宛に固着されている少なくとも２個のフォロア部材
    であって、上記ハウジングの外壁に設けられた通路穴の
    内壁面に摺動可能に係合させて該通路穴に挿通してあり
    、上記カム部材に対し、カム部材が何れかの方向に変位
    すると純粋な並進運動で放射方向に変位せしめられるよ
    うに係合させてあるフォロア部材と、を備えたカム手段
    、及び（ｄ）上記カム部材を上記軸線に沿い変位作動さ
    せるための作動手段、を備えたクランプ装置。
  2. 【請求項２】　　前記ジョーが把持フォークである請求
    項１のクランプ装置。
  3. 【請求項３】　　前記ジョーが、放射方向の外向きに変
    位せしめられて物体の内面に係合する内面把持型のもの
    である請求項１のクランプ装置。
  4. 【請求項４】　　前記ジョーが、放射方向の内向きに変
    位せしめられて物体の外面に係合する外面把持型のもの
    である請求項１のクランプ装置。
  5. 【請求項５】　　前記ジョーの物体への係合面上に、物
    体の損傷を防止するためのパッドを設けてある請求項１
    のクランプ装置。
  6. 【請求項６】　　アルミニウム等の金属から成る請求項
    １のクランプ装置。
  7. 【請求項７】　　前記作動手段が前記カム部材に対し連
    結された、流体圧で駆動されるピストンである請求項１
    のクランプ装置。
  8. 【請求項８】　　前記カム部材が、該カム部材から突出
    して互に平行な２つのカム作用面を形成する少なくとも
    ２個のキーを備えている請求項１のクランプ装置。
  9. 【請求項９】　　前記キーを、前記フォロア部材に対し
    係合してこれらのフォロア部材を放射方向の外向きに一
    様かつ等量だけ、前記カム部材に対し同一の相対速度で
    変位させるものに、構成してある請求項８のクランプ装
    置。
  10. 【請求項１０】　　前記キーをそれぞれ、前記フォロア
    部材にそれぞれ１個宛設けた溝穴内に臨ませてフォロア
    部材に対し係合させてある請求項８のクランプ装置。
  11. 【請求項１１】　　前記カム作用面を、前記溝穴の長さ
    方向に沿い前記フォロア部材に対し常時、溝穴の幅より
    も実質的に大きな長さ範囲で係合するものに形成してあ
    る請求項１０のクランプ装置。
  12. 【請求項１２】　　前記通路穴を設けてある前記ハウジ
    ング壁の厚さを、通路穴の内壁面に対し摺接しつつ放射
    方向に変位せしめられる前記フォロア部材の純粋な並進
    運動が維持されるところの、通路穴内壁面とフォロア部
    材間の接触が得られるように設定してある請求項１のク
    ランプ装置。
  13. 【請求項１３】　　前記フォロア部材を、前記通路穴と
    相補的な形状を有するものに形成してある請求項１のク
    ランプ装置。
  14. 【請求項１４】　　前記カム部材の一部分を、前記軸線
    と同心の軸線を有する円柱状部分に形成してある請求項
    １のクランプ装置。
  15. 【請求項１５】　　前記軸線を含む平面と物体に対する
    前記各ジョーの係合面との交線が、前記軸線に平行な直
    線である請求項１のクランプ装置。
  16. 【請求項１６】　　前記ジョーが放射方向の内向き及び
    外向きに変位せしめられるとき前記交線が、前記軸線に
    対する平行状態を維持しながら放射方向において変位す
    るように構成してある請求項１５のクランプ装置。
  17. 【請求項１７】　　物体の外面または内面に対し係合し
    該物体を取外し可能に把持する複数個のジョーを有する
    クランプ装置であって、（ａ）内部に空洞を有すると共
    にこの空洞から放射方向の外向きに延びた複数個の通路
    穴を有するハウジング、（ｂ）上記ジョーを上記ハウジ
    ングに対し相対的に放射方向の外向き及び内向きに変位
    させるために、上記空洞内に配置してあるカム手段、（
    ｃ）上記各ジョーから放射方向の内向きに延出させ上記
    通路穴の１個宛を通して上記カム手段に対し係合させて
    ある複数個のフォロア部材であって、それぞれ上記通路
    穴と相補的な形状を有していて該通路穴の内壁面に対し
    摺接しつつ放射方向の外向き及び内向きに純粋な並進運
    動で変位せしめられるフォロア部材、及び（ｄ）上記カ
    ム手段を作動させるための作動手段、を備えたクランプ
    装置。
  18. 【請求項１８】　　クランプ装置の複数個のジョーを内
    向き及び外向きに変位させるための変位装置であって、
    （ａ）カム部材、（ｂ）このカム部材から突出させてあ
    り、それぞれが互に平行な１対宛のカム作用面を有する
    複数個のキー、（ｃ）上記ジョーから突出させてあり、
    それぞれが互に平行な１対宛の従動面と１つの溝穴とを
    有し、該溝穴内に上記キーを臨ませて上記カム作用面を
    上記従動面に対し係合させるようにしてある複数個のフ
    ォロア部材、（ｄ）上記カム部材を一方向に作動させて
    上記各キーの一方のカム作用面をそれに隣接する上記各
    従動面に対し係合させ上記ジョーを一方向に変位させる
    ため、及び上記カム部材を逆方向に作動させて上記各キ
    ーの他方のカム作用面をそれに隣接する上記各従動面に
    対し係合させ上記ジョーを逆方向に変位させるための作
    動手段、及び（ｅ）上記ジョーの変位を純粋な並進運動
    に制限するようにジョーを誘導するためのガイド手段、
    を備えた変位装置。
JP3353411A 1991-03-11 1991-12-17 クランプ装置 Pending JPH04310375A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US07/667,445 1991-03-11
US07/667,445 US5190334A (en) 1991-03-11 1991-03-11 Powered clamp with parallel jaws

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH04310375A true JPH04310375A (ja) 1992-11-02

Family

ID=24678258

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP3353411A Pending JPH04310375A (ja) 1991-03-11 1991-12-17 クランプ装置

Country Status (6)

Country Link
US (1) US5190334A (ja)
EP (1) EP0503191A1 (ja)
JP (1) JPH04310375A (ja)
KR (1) KR920017764A (ja)
CA (1) CA2052945A1 (ja)
TW (1) TW200422B (ja)

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