專利名稱：帶有位置檢測機構(gòu)的復(fù)合型氣動卡盤的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種帶有用來檢測爪部件上的工件夾持位置的位置檢測機構(gòu)的復(fù)合型氣動卡盤。
帶有夾持工件的卡盤功能和讓被夾持的工件在前后方向移動的行進功能的復(fù)合型卡盤公知的是例如特開平8-19983號所公開的那樣。該氣動卡盤是將由大直徑活塞及大直徑桿構(gòu)成的行進用氣缸機構(gòu)與由小活塞直徑及小直徑桿構(gòu)成的夾持用氣缸機構(gòu)以內(nèi)外雙重的方式同軸組裝在殼體內(nèi)部，在上述行進用氣缸機構(gòu)的桿上安裝著夾頭，同時在該夾頭上可自由開閉地安裝著把持工件用的爪部件，將這些爪部件由上述夾持用氣缸機構(gòu)的桿來開閉。
在這種氣動卡盤中，爪部件為了形成檢測出夾持或者釋放工件自動運轉(zhuǎn)用的控制信號，一般都附設(shè)有由磁鐵及磁傳感器構(gòu)成的位置檢測機構(gòu)。具體地說，在爪部件上安裝著磁鐵，同時在殼體上安裝著傳感器而直接檢測出爪部件的動作位置，或者在夾持用氣缸機構(gòu)的活塞上安裝磁鐵來檢測出活塞的動作位置，由此間接地檢測出爪部件的開閉位置。
然而，上述以往的復(fù)合型氣動卡盤由于保持爪部件的夾頭是由行進用氣缸機構(gòu)驅(qū)動的，因此在變化移動的夾頭上安裝傳感器來直接檢測出爪部件的動作位置非常困難。另外，由于夾持用氣缸機構(gòu)的活塞及桿是組裝在行進用氣缸機構(gòu)的活塞及桿內(nèi)部的，該行進用氣缸機構(gòu)是夾置于夾持用氣缸機構(gòu)和殼體之間，因此很難檢測出該夾持用氣缸機構(gòu)的活塞位置。
本發(fā)明的技術(shù)課題是在將夾持用氣缸機構(gòu)和行進用氣缸機構(gòu)以內(nèi)外同軸狀組裝在殼體內(nèi)的復(fù)合型氣動卡盤中，通過簡單的結(jié)構(gòu)就能夠切實地檢測出爪部件的對工件的夾持動作。
為了解決上述課題，本發(fā)明的復(fù)合型氣動卡盤的特征是它包括內(nèi)部帶有氣缸孔的殼體；備有在上述殼體的氣缸孔內(nèi)自由滑動地收容的大直徑第1活塞和將基端部連接在該第1活塞上并且前端部從上述殼體延伸出去的大直徑第1桿的行進用第1氣缸機構(gòu)；帶有在上述第1活塞內(nèi)部同軸方向自由滑動地收容的小直徑第2活塞和將前端連接在第2活塞上并在上述第1桿內(nèi)部延伸的同時將基端部從上述第1活塞突出地一直延伸到與殼體的位置檢測部相臨的位置的小直徑第2桿的夾持用第2氣缸機構(gòu)；安裝在上述第1桿的前端、并通過該第1桿的伸縮而前后運動的夾頭；可自由開閉地安裝在上述夾頭上的用于把持工件的多個爪部件；在上述夾頭內(nèi)夾置于爪部件與第2桿之間，將該第2桿的伸縮動作變換為爪部件的開閉動作的變換機構(gòu)；安裝在上述第2桿的基端部的被檢測部件和安裝在上述殼體的位置檢測部而用來檢測出上述被檢測部件的位置傳感器構(gòu)成的檢測上述爪部件開閉位置用的夾持位置檢測機構(gòu)。
具有上述結(jié)構(gòu)的本發(fā)明復(fù)合型氣動卡盤，其第2氣缸機構(gòu)的第2桿的基端部從第2氣缸機構(gòu)的第1活塞突出、并延伸到與殼體的位置檢測部相面鄰的位置，在該基端部上安裝著被檢測部件，同時在殼體的位置檢測部上安裝著位置傳感器，通過這樣簡單的結(jié)構(gòu)，即使是第1氣缸機構(gòu)組裝在第2氣缸機構(gòu)內(nèi)的結(jié)構(gòu)，不需要大幅度地對其施以改變，便能夠通過檢測出第1氣缸機構(gòu)的桿的動作位置來間接地檢測出爪部件的開閉位置。
基端據(jù)本發(fā)明的具體實施例，上述位置檢測部形成為嵌合上述第2桿的基端部大小的小圓筒形，它在上述殼體的基端面中央部沿著軸線向外側(cè)的突出地被形成，在該位置檢測部的外側(cè)面上設(shè)置有至少一條傳感器安裝槽，在該傳感器安裝槽內(nèi)安裝將上述位置傳感器。
基端據(jù)本發(fā)明的另一個具體實施例，上述氣動卡盤備有由安裝在上述第1活塞上的被檢測部件和安裝在述殼體上的檢測上述被檢測部件的位置傳感器構(gòu)成的檢測出上述夾頭的行進位置用的行進位置檢測機構(gòu)。
基端據(jù)本發(fā)明的最佳實施例，上述氣動卡盤備有將壓縮空氣供給到上述第1活塞兩側(cè)的壓力室中的一對行進用口，將壓縮空氣供給到第2活塞的壓力室中用的一對夾持用口，這些口集中地設(shè)置在上述殼體的基端面上。


圖1是表示本發(fā)明復(fù)合型氣動卡盤一個實施例的縱向剖視圖；圖2是圖1的俯視圖；圖3是圖1是仰視圖；圖4是表示上述氣動卡盤不同的動作狀態(tài)的縱向剖視圖；圖5是表示上述氣動卡盤的另外的不同的動作狀態(tài)的縱向剖視圖；圖6是表示上述氣缸卡盤的另外的不同的動作狀態(tài)的縱向剖視圖。
下面參照附圖詳細說明帶有本發(fā)明位置檢測機構(gòu)的復(fù)合型氣動卡盤的有代表性的最佳實施例。
在圖1-圖3中，1是殼體，它由內(nèi)部帶有氣缸孔2的棱柱形第1部分1a和安裝在該第1部分1a的一端并塞住上述氣缸孔2，呈將圓板一部分以直線狀切除的形狀的第2部分1b構(gòu)成，在該第2部分1b的外端面上形成有在圓板的中心部位向外部突出的小圓筒形的位置檢測部3。
在上述殼體1的內(nèi)部以內(nèi)外同軸狀組裝著大直徑的第1氣缸機構(gòu)5和小直徑的第2氣缸機構(gòu)6。
上述第1氣缸機構(gòu)5是讓夾頭10前進后退用的行進用氣缸機構(gòu)，它帶有可自由滑動地收容在上述氣缸孔2內(nèi)的大直徑的第1活塞11和將基端部連接在該第1活塞11上、前端部氣密并且可自由滑動地從上述氣缸孔2中突出的大直徑第1桿12。上述第1活塞11形成為稍長的圓筒形，它具有形成于其內(nèi)部的氣缸孔13和封閉住該氣缸孔13的一端的蓋14，在該第1活塞11的外周上安裝著相互之間保持著必要間隔的兩個襯墊15，通過這些襯墊15在該第1活塞11的兩側(cè)劃分出一對壓力室16a、16b。
用于對上述各壓力室16a、16b供給壓縮空氣用的行進用口17a、17b形成于圖2所示的殼體1的上面，其中一側(cè)的口17a通過通孔18與夾頭一側(cè)壓力室16a相連通，另一側(cè)的口17b通過通孔19與桿側(cè)的壓力室16b相連通。
此外，在上述第1活塞11的外周面的一部分上設(shè)置有沿著其軸線方向延長的限定槽20，與此相對，殼體1的一側(cè)用螺紋安裝著將前端與該限定槽20結(jié)合的限定部件21，通過這些結(jié)定槽20和結(jié)定部件21構(gòu)成了防止第1活塞11旋轉(zhuǎn)用的止轉(zhuǎn)部件。
另一方面，上述第2氣缸機構(gòu)6是用來夾持和釋放工件的夾持用氣缸機構(gòu)，它備有自由滑動地收容在上述第1活塞11內(nèi)部的氣缸孔13內(nèi)的小直徑第2活塞22、固定安裝在該第2活塞22的中心部并從該第2活塞22的兩側(cè)方向延伸出去的小直徑第2桿23。在上述第2活塞22的外周上安裝著一個襯墊15，通過該襯墊15在該第2活塞22的兩側(cè)劃分出一對壓力室26a、26b。另外，上述第2桿23的前端部23a貫通上述第1桿12延伸，第2桿23的基端部23b氣密且可自由滑動地貫通上述第1活塞11的蓋14，一直延伸到與殼體1的第2部分1b上所形成的上述位置檢測部3內(nèi)相嵌合的位置。
對上述各壓力室26a、26b供給壓縮空氣用的夾持用口27a、27b如圖2所示形成于殼體1的上面，一側(cè)的口27a通過通孔28與夾頭側(cè)壓力室26a相連通，另一側(cè)的口27b通過通孔29與桿一側(cè)的壓力室26b相連通。
這樣，通過將壓縮空氣供給到兩組氣缸機構(gòu)5、6的行進用口17a、17b和夾持用口27a、27b集中設(shè)置在殼體1的上面上，能夠?qū)⑼ㄏ蚋骺诘目諝夤芡▋H集中在一個方向，從而使配置管路的作業(yè)或者保養(yǎng)管理的作業(yè)變?nèi)菀住?br> 在上述第1氣缸機構(gòu)5的第1桿12的前端安裝著做成短圓柱形的夾頭10，通過第1桿12的伸縮使該夾頭10前后移動，在該夾頭10上安裝著通過朝向以第2桿23的軸線為中心的放射方向的變位移動而相互自由開閉的多個工件把持用爪部件30、30，同時設(shè)置有將該第2桿23的伸縮動作變換為這些爪部件30、30的開閉動作的變換機構(gòu)32。
由于上述變換機構(gòu)32是凸輪式的，因此它是由在第2桿23的前端部與各爪部件30、30相對應(yīng)地形成的多個凸輪33、和形成于各爪部件30、30的內(nèi)側(cè)端的凸輪槽34構(gòu)成。上述凸輪33其前端側(cè)逐漸朝接近桿23的中心方向傾斜，凸輪槽34朝向與該凸輪33的相同的方向傾斜，對應(yīng)的各凸輪33和凸輪槽34可自由滑動地配合。這樣，一旦上述第2桿23伸長，各凸輪33沿凸輪槽34的傾斜面滑動而將爪部件30、30推向外側(cè)，從而使各爪部件30、30之間的間隔擴張，當(dāng)?shù)?桿23縮短時，各凸輪33便會將爪部件30、30向內(nèi)側(cè)拉，從而使間隔變窄，這時通過各爪部件30、30上安裝的夾具將工件夾持或者釋放。
另外在上述氣動卡盤上還設(shè)置有檢測出第1氣缸機構(gòu)5動作時夾頭10的行進位置用的行進位置檢測機構(gòu)36、和檢測第1氣缸機構(gòu)5動作時爪部件30、30的開閉位置的夾持位置檢測機構(gòu)37。
上述行進位置檢測機構(gòu)36由安裝第1活塞11的外周上由磁鐵構(gòu)成的被檢測部件40、和安裝在上述殼體1的外表面的傳感器安裝槽42內(nèi)的檢測上述被檢測部件40的磁力的位置傳感器41。在此，在檢測出夾頭10行進的兩側(cè)端的位置的情況下，最好將上述位置傳感器41在與兩個安裝槽40、40內(nèi)的兩個行程端相對應(yīng)的位置上各設(shè)置一個，在僅檢測任何一側(cè)的行程端的情況下，也可以在對應(yīng)于行程端的位置上設(shè)置一個?；蛘?，只設(shè)置一個能夠檢測出夾頭10的整個行程中的磁力的位置傳感器，從而夠成可以基端據(jù)其磁力的變化檢測出行程中的全部位置。
另一側(cè)的夾持位置檢測機構(gòu)37由安裝在上述第2桿23的基端部端面上的由磁鐵構(gòu)成的被檢測部件44、和形成于殼體1的位置檢測部3的外側(cè)面上的安裝在傳感器安裝槽46內(nèi)用來檢測出上述被檢測部件44的磁力的位置傳感器45構(gòu)成。關(guān)于檢測這種情況下的位置傳感器45的位置和數(shù)目等，與上述行進位置檢測機構(gòu)36的情況相同。
此外，上述各位置檢測機構(gòu)36、37并不限于如上所述的磁鐵和磁力傳感器構(gòu)成的磁力檢測方式，也可以采用檢測靜電容量的變化或檢測阻抗的變化的那種、或者光學(xué)式等其它的檢測方式。
具有上述結(jié)構(gòu)的復(fù)合型氣動卡盤通過將壓縮空氣從設(shè)置于殼體1上面的一對行進用口17a、17b交互地供給到第1氣缸機構(gòu)5的兩個壓力室16a、16b中，從而能夠使第1活塞11及第1桿12動作，將夾頭10前后移動，另外，通過將壓縮空氣從一對夾持用口27a、27b交互地供給到第2氣缸機構(gòu)6的兩個壓力室26a、26b中，從而能夠使第2活塞22及第2桿23動作，能開閉上述夾頭10上的多個爪部件30、30。這樣，通過將這些動作復(fù)合，便能夠由上述爪部件30、30進行將工件夾上或降到預(yù)定的場所將夾持的工件釋放這樣的操作。
為了具體地示出上述動作，在圖1中示出了讓第1氣缸機構(gòu)5的第1桿12伸長而使夾頭10前進，使第2氣缸機構(gòu)6的第2桿23后退而閉合爪部件30、30的情況。而在圖4中則示出了讓第1氣缸機構(gòu)5的第1桿12伸長而使夾頭10前進，讓第2氣缸機構(gòu)6的第2桿23也前進而放開爪部件30、30的情況。而在圖5中，由示出了讓第1氣缸機構(gòu)5的第1桿12縮短而使夾頭10后退，使第2氣缸機構(gòu)6的第2桿23前進而打開爪部件30、30的情況。在圖6中則示出了將第1氣缸機構(gòu)5的第1桿12縮短而使夾頭10后退，讓第2氣缸機構(gòu)6的第2桿23也后退而閉合爪部件30、30的情況。
上述夾頭10前進后退到達行程端部時的位置檢測通過行進位置檢測機構(gòu)36檢測出第1活塞11的動作位置來進行。
另一方面，爪部件30、30開閉時的位置檢測，由夾持位置檢測機構(gòu)37檢測出第2桿23的動作位置來間接地進行。在這種情況下，為了讓該第2桿23在第1氣缸機構(gòu)5的第1活塞11前后運動時與該第1活塞11一并前后運動，如圖1及圖4-圖6所示，該第2桿23前進行程的一端的位置與后退行程一端的位置分別在第1活塞11前進的狀態(tài)和后退的狀態(tài)中不同。該例中，在檢測出第2桿23的圖1及圖4所示的動作位置的情況下，在與位置檢測部分3所設(shè)的兩個傳感器安裝槽46、46內(nèi)的上述動作位置相對應(yīng)的部分上分別安裝著位置傳感器45，通過將檢測出的將壓縮空氣供給到第1氣缸機構(gòu)5的各壓力室16a、16b中的供給信號與來自上述位置傳感器45的位置信號相關(guān)聯(lián)，便能夠檢測出第2桿23的上述動作位置。
基端據(jù)本發(fā)明，即使是將夾持用氣缸機構(gòu)與行進用氣缸機構(gòu)內(nèi)外同軸狀地組裝在殼體內(nèi)的復(fù)合型氣動卡盤，也能夠通過利用夾持用氣缸機構(gòu)的桿這樣簡單的結(jié)構(gòu)，有效地檢測出爪部件的工件夾持動作。
權(quán)利要求
1．一種帶有位置檢測機構(gòu)的復(fù)合型氣動卡盤，其特征是它包括內(nèi)部帶有氣缸孔的殼體；行進用第1氣缸機構(gòu)，備有在上述殼體的氣缸孔內(nèi)自由滑動地收容的大直徑第1活塞和將基端部連接在該第1活塞上，前端部從上述殼體的前端面延伸到外部的大直徑第1桿；夾持用第2氣缸機構(gòu)，備有在上述第1活塞內(nèi)部沿同軸方向自由滑動地收容的小直徑第2活塞和與第2活塞連接的，前端部延伸到上述第1桿內(nèi)部，并且基端部從上述第1活塞突出且一直延伸到與殼體的位置檢測部相臨的位置的小直徑第2桿的；安裝在上述第1桿的前端并通過該第1桿的伸縮而前后運動的夾頭；可自由開閉地安裝在上述夾頭上的用于把持工件的多個爪部件；在上述夾頭內(nèi)夾設(shè)在爪部件與第2桿之間的、將該第2桿的伸縮動作變換為爪部件的開閉動作的變換機構(gòu)；由安裝在上述第2桿的基端部的被檢測部件和安裝在上述殼體的位置檢測部并用來檢測出上述被檢測部件的位置傳感器構(gòu)成的檢測上述爪部件開閉位置用的夾持位置檢測機構(gòu)。
2．如權(quán)利要求1記載的氣動卡盤，其特征是上述位置檢測部形成為嵌合上述第2桿的基端部大小的小圓筒形，它在上述殼體的基端面中央部沿著軸線向外側(cè)的突出來而形成，在該位置檢測部的外側(cè)面上設(shè)置有至少一條傳感器安裝槽，在該傳感器安裝槽內(nèi)安裝著上述位置傳感器。
3．如權(quán)利要求1記載的氣動卡盤，其特征是上述氣動卡盤帶有由安裝在上述第1活塞上的被檢測部件和安裝在述殼體上的檢測出上述被檢測部件的位置傳感器構(gòu)成的檢測出上述夾頭的行進位置用的行進位置檢測機構(gòu)。
4．如權(quán)利要求2記載的氣動卡盤，其特征是上述氣動卡盤帶有由安裝在上述第1活塞上的被檢測部件和安裝在述殼體上的檢測出上述被檢測部件的位置傳感器構(gòu)成的檢測出上述夾頭的行進位置用的行進位置檢測機構(gòu)。
5．如權(quán)利要求1記載的氣動卡盤，其特征是上述氣動卡盤備有將壓縮空氣供給到上述第1活塞兩側(cè)的壓力室中的一對行進用口，將壓縮空氣供給到第2活塞的壓力室中用的一對夾持用口，這些口集中地設(shè)置在上述殼體的基端面上。
6．如權(quán)利要求2記載的氣動卡盤，其特征是上述氣動卡盤帶有將壓縮空氣供給到上述第1活塞兩側(cè)的壓力室中的一對行進用口，將壓縮空氣供給到第2活塞兩側(cè)的壓力室中用的一對夾持用口，這些口集中地設(shè)置在上述殼體基端面的與位置檢測部相鄰的位置上。
7．如權(quán)利要求3記載的氣動卡盤，其特征是上述氣動卡盤備有將壓縮空氣供給到上述第1活塞兩側(cè)的壓力室中的一對行進用口，將壓縮空氣供給到第2活塞兩側(cè)的壓力室中用的一對夾持用口，這些口集中地設(shè)置在上述殼體的基端面上。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種復(fù)合型氣動卡盤,它在殼體1內(nèi)組裝著帶有大直徑第1活塞11和大直徑第1桿12的行進用第1氣缸機構(gòu)5,同時,在該第1氣缸機構(gòu)5內(nèi)以同軸狀組裝著帶有小直徑第2活塞22和小直徑第2桿23的夾持用第2氣缸機構(gòu)6,上述第2桿23的基端部從上述第1活塞11突出并一直延伸到與殼體1的位置檢測部3相鄰的位置,在該第2桿23的基端部安裝著磁鐵44,同時,在位置檢測部3上安裝著磁力傳感器45,通過檢測出該第2桿23的動作位置便能夠檢測出爪部件30、30的開閉位置。
文檔編號B25J15/08GK1290592SQ0012889
公開日2001年4月11日 申請日期2000年9月28日 優(yōu)先權(quán)日1999年10月4日
發(fā)明者阿佐美智 申請人:速睦喜股份有限公司