JPH0645306Y2 - 自動ハンド - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は複数台工作機械で構成されるライン等に配置さ
れ、所望のワークに見合った工具やチャックを機械の主
軸台に自動的に、かつ効率的に移送装着すると共に、す
べての動作を自動的に行うように形成される自動ハンド
に関するものである。

〔従来の技術〕

従来技術では各種の自動ハンドが創案され、採用されて
いる。しかしこれ等は固定的形状のものが多く、普遍性
にとぼしいと共に、全体としてのフレキシビリティに欠
け、工具やワーク用のチャック等を柔軟に、かつ安全に
把持し得るものは少なかった。また、工具やワーク用の
チャック等が所望の位置に安全に移動され、かつ相互に
損傷等を生ずることなく確実に所定位置に装着されるも
のは見当らない。

〔考案が解決しようとする課題〕

工具を主軸や刃物台等に挿着したり、所望ワークを主軸
台側に装着する場合に装着が確実に行われることは勿論
であるが、これを行うには各部が高精度に製作され、ま
た装着のための制御動作も確実に行われることが必要で
ある。また工具やワークは各種類のものがあり、これ等
のいづれのものに対しても必要に応じて所定位置に移送
装着するように構成されることも必要である。更に工具
やワークは別々に移送装着されるより、極力同時に又は
これに近い状態で互に装着されることも必要である。

従来技術でも前記の如く、各種機能を有するものがある
が、前記した条件を満足するものはなかった。

本考案はこれ等の要請に鑑みて創案されたもので、柔軟
性を有する構造を有し、各種の工具、チャックを確実
に、かつ安全に把持して所定位置に確実に装着でき、装
着時における無理な力等の発生もなく、また工具やワー
クの装着時間を短縮して機械の稼働効率を向上し得るよ
うにした自動ハンドを提供することを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

本考案はこの目的を達成するため、工具及びチャック類
を把持して所定位置に移送する把持用ハンドであって、
前記工具及びチャック類の係止部を挟持して把持する一
対の係止アームと、この係止アームを垂下支持すると共
に、この係止アームを開閉可能に揺動させる揺動機構
と、前記係止アームと前記揺動機構を垂下支持する支持
体と、この支持体側と前記係止アーム間であって前記係
止アームが揺動する平面に対して直交する方向に介設さ
れ、前記係止アームを前記直交方向の中心位置に保持す
ると共に前記直交方向の両方向に弾性移動可能に保持す
る弾性支持機構と、前記揺動機構の一端に設けられた拘
止突起と、前記支持体側より伸縮自在に設けられ、伸長
時に前記拘止突起と係合して前記揺動機構及び係止アー
ムを前記直交方向の中心位置に保持する拘止駒とからな
る拘止機構とを備えたことを特徴とする自動ハンドとし
たものである。

〔作用〕

把持用ハンドはハンドホルダに上下移動可能に支持され
る。

前記把持用ハンドには係止アームが前記揺動機構及び弾
性支持機構により支持されながら係止アームの揺動する
平面に対して直交する方向に弾性支持可能に垂下保持さ
れている。前記ハンドホルダは本考案に直接関係ない他
の集中管理制御装置により所定位置に自由に移送，位置
決めされるように構成される。所定位置において、係止
アームは所望の工具，チャック等の係止部に係着しこれ
を挟持する。挟持後前記拘止手段により係止部を固持さ
れた状態で所定の工作機械側に移動し、拘止を開放され
た状態で主軸台に挿入，装着されることになる。これに
より円滑，かつ確実，迅速な装着が行われることにな
る。

〔実施例〕

以下、本考案の実施例を図面に基づき説明する。第７図
には本実施例の自動ハンド1,1Aを配置した第１工程用の
工作機械２および第２工程用の工作機械2Aが示されてい
る。

自動ハンド１（以下、自動ハンド１側のみについて述べ
るが自動ハンド1A側も同じ）は本実施例ではチャックを
把持する自動ハンド1aとワークを把持するワーク用の自
動ハンド1bの２つのものが１つのハンドホルダ３に装着
されている場合を示す。

自動ハンド1aは自動チャック交換装置９から図示しない
チャックを把持した後、工作機械２の主軸台４内に前記
チャックを装着するもので、自動ハンド1bはワークスト
ッカ７から供給されたワークを把持して、前記主軸台４
に装着されたチャックに受渡すものである。このためハ
ンドホルダ３は移送用レール６により図示しない集中管
理制御装置により移送され、自動ハンド1a,1bの自動動
作が行われる。

第７図のライン上には２台の工作機械2,2Aの他ワークス
トッカ7,自動チャック交換装置９（以下、ACC9とい
う），同じくACC10,自動工具交換装置11（以下ATC11と
いう）等が配設される。また工作機械2,2A間には前記ワ
ークを反転させる反転受渡し装置13が設けられている。

以上の構成により自動ハンド1aはACC9から所望のチャッ
クを選択把持すると共に、自動ハンド1bはワークストッ
カ７から所望のワークを把持し、これ等を工作機械２側
に移送して装着する。この場合ワークとの関係が図に明
示されていないが、自動ハンド1bとワークとの係合は公
知の受け渡し機構により行われるものとし説明を省略す
る。

次に自動ハンド1aについて第１図乃至第６図により説明
する。本考案はチャック及び工具を把持するハンドに関
するものであるため自動ハンド1aのみについて説明す
る。

自動ハンド1aは大別として工具，チャック等を挾持する
１対の係止アーム14と、これを開閉可能に支持する揺動
機構15と、係止アーム14を中心位置にバランス支持する
弾性支持機構16と、揺動機構15を拘止するための拘止機
構17と、前記各機構を支持する支持体18およびこの支持
体18を第７図に示すハンドホルダ３に移動可能に支持す
る移動機構19等から構成される。

係止アーム14は互に支持して配設される二股状のレバ部
材からなり第２図に示す如くその一方のレバ部14aには
チャックおよび工具側に設けられた係止部に係止し得る
形状のＶ溝部20を有する弧状の係止部22が形成される。
レバ部14aと一体的に連結する他のレバ部14b同士は互に
交差し連結ピン26により連結される。また二股部の交差
角部には第３図および第４図にも示す如く、弾性支持機
構16と連結するピン21が挿入されている。またＶ溝部20
の形成される弧状の係止部22には廻り止め用ピン23が設
けられている。チャックおよび工具側にはACC9,10,ATC1
1の機構上すべて係止部22と対称形状の係止部が形成さ
れているため係止アーム14はこれ等のいづれのチャック
および工具にも係着し得るように形成される。

弾性支持機構16はやや複雑な形状からなり第３図に示す
如く、ピン21を介して係止アーム14を枢支する部分と上
方側にスプリングが収納される貫通孔24を有する中空円
筒部25とを一体的に形成したものからなり、前記した如
く、ピン21により係止アーム14を垂下支持する。また弾
性支持機構16の円筒部25内にはこれを支持する１対のス
プリング27a,27bと、このスプリング27a,27b間を貫通し
中空円筒部25を支持体18に支持する支持軸28が貫通して
配置されている。支持軸28はナット29により支持体18に
固定される。またスプリング27a,27bは係止アーム14を
支持体18の中心位置に保持すべく、中空円筒部25の貫通
孔24内に等分に振り分けられた段部30が形成されてお
り、弾性支持機構16を介し係止アーム14を支持体18に対
し弾性的に中心位置に保持するようにしている。なお第
１図および第２図に示す側板31は連結ピン26を保持し係
止アーム14が円滑に揺動するための押え板である。

次に、揺動機構15を説明する。

揺動機構15は第４図によく示す如く、連結ピン26で係止
アーム14のレバ部14bの交差部を連結してこれを垂下支
持するピストンロッド33と、これに固定されるピストン
34と、ピストン34を摺動可能に支持するシリンダ35と、
ピストン34と一体的に形成されシリンダ35より突出する
ロッド部36とから構成される。第２図等に示す圧力媒体
通路37等により、シリンダ35内に圧力媒体を導入するこ
とによりピストン34およびピストンロッド33が往復し、
ピン26で連結される係止アーム14を揺動させ工具，チャ
ック等の係止部を係止部22で挟持し逆に挾持を開放する
ようにする。

次に、拘止機構17を説明する。

拘止機構17は第５図によく示す如く、シリンダ35の上部
カバーに取り付けられた拘止突起45を挾み込んでこの移
動を拘束する熊手状の拘止駒38と、これに連結するピス
トンロッド39およびピストン40とこれ等を被包支持する
と共に支持体18に固定するシリンダ41等とから構成され
る。熊手状の拘止駒38により拘止突起45を挾持すること
によりシリンダ35,ピストン34およびピストンロッド33
がすべて固定され、係止アーム14が一定位置（支持体18
の中心位置）に拘束されることになる。

次に、移動機構19について説明する。

第２図示す如く移動機構19は支持体18側に固定する台板
42とこれに固定されラック43を固定するガイドロッド44
とからなり台板42により支持体18を垂下支持する。

図示していないが、第７図に示すハンドホルダ３内には
ガイドロッド44を摺動可能に支持するガイドブロックお
よびラック43と噛合するピニオン等が内設され、支持体
18全体を上下動し得るように構成される。

次に、本実施例の作用を更に詳しく説明する。自動ハン
ド1aが例えばACC9（第７図に示す）内の所望のチャック
を把持する場合について説明する。

まずハンドホルダ３が移送用レール６に沿って移動し、
ACC9内に収納されているチャックに接近する。自動ハン
ド1aはこの場合、拘止機構17が開放されているため、係
止アーム14は支持体18に対し、スプリング27a,27bによ
り弾性的に中立位置に保持され、これから把持しようと
するチャックの係止部の位置の誤差に応じて自由に往復
動でき、揺動機構15のピストン34によりピストンロッド
33を上方に移動させて、係止アーム14のレバ部14aの係
止部22のＶ溝部20をチャックの係止部に係合させる。こ
の際弾性支持機構16は係合アーム14を中心に保持する
が、スプリング27a,27bにより前記チャックの軸線端に
沿って自由に弾性移動し得る状態に保持されているた
め、チャックの係止部と係止アーム14の係止部22との係
合は極めて円滑に行われ、確実に係止部に係着する。回
り止め用ピン23は、チャックの動きを止める。次にハン
ドホルダ３が上昇し、ACC9からチャックを取り出した
後、拘止機構17を動作させ、シリンダ35及び係止アーム
14を支持体18の中心位置に拘束する。係止アーム14によ
り確実に挾着されたチャックは移動機構19のラック43の
移動によりハンドホルダ３に保持され、工作機械２側の
位置に移動されるか又は被加工物たるワーク把持場所に
移動される。

自動ハンド1aは前記した如く、移送中は不動状態に保持
されるため、拘持物たるチャック等が脱落する恐れは全
くなく、更に前記した如く弾性支持機構16により相手側
の係合部に完全にフィットしているため一層確実に挾持
されることになる。

またハンドホルダ３内には自動ハンド1a,1bが並設され
るため、ワーク又は工具等を挾持する速度が単独の場合
よりも早くなり迅速なワーク工具等の装着が可能にな
る。

〔考案の効果〕

以上の説明によって明らかな如く、本考案によれば各種
の工具，ワーク，チャック等を確実にかつ安全に把持
し、所定場所に確実に装着でき、装着時においても無理
なく挿入できると共に、装着時間を短縮し、機械の稼働
効率を向上し得る効果を上げることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案一実施例の正面図、第２図は第１図のII
−II線断面図、第３図は第１図のIII−III線を主体とし
た断面図、第４図は第１図における揺動機械の構造を示
すための軸線における断面図、第５図は第１図のＶ−Ｖ
線横断面図、第６図は第１図のIV−IV線横断面図、第７
図は本実施例の配置を説明するためのライン構成図であ
る。 1,1A……自動ハンド、 ２……第１工程用の工作機械、 2A……第２工程用の工作機械、 ３……ハンドホルダ、 ６……移送用レール、７……ワークストッカ、 9,10……自動チャック交換装置（ACC）、 11……自動工具交換装置（ATC）、 13……反転受渡し装置、14……係止アーム、 15……揺動機構、16……弾性支持機構、 17……拘止機構、18……支持体、 27a,27b……スプリング、 28……支持軸、43……ラック、 44……ガイドロッド。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】工具及びチャック類を把持して所定位置に
   移送する把持用ハンドであって、 前記工具及びチャック類の係止部を挟持して把持する一
   対の係止アームと、 この係止アームを垂下支持すると共に、この係止アーム
   を開閉可能に揺動させる揺動機構と、 前記係止アームと前記揺動機構を垂下支持する支持体
   と、 この支持体側と前記係止アーム間であって前記係止アー
   ムが揺動する平面に対して直交する方向に介設され、前
   記係止アームを前記直交方向の中心位置に保持すると共
   に前記直交方向の両方向に弾性移動可能に保持する弾性
   支持機構と、 前記揺動機構の一端に設けられた拘止突起と、前記支持
   体側より伸縮自在に設けられ、伸長時に前記拘止突起と
   係合して前記揺動機構及び係止アームを前記直交方向の
   中心位置に保持する拘止駒とからなる拘止機構と を備えたことを特徴とする自動ハンド。