專利名稱：直線導(dǎo)向式氣動卡盤的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及靠空氣壓力由一對自由開閉的夾鉗爪來夾持工件的氣動卡盤；詳細(xì)地說，是關(guān)于由導(dǎo)向機(jī)構(gòu)使上述夾鉗爪直線移動并開閉的直線導(dǎo)向式氣動卡盤。
迄今，作為這種直線導(dǎo)向式氣動卡盤的現(xiàn)有形式，圖5所示的機(jī)構(gòu)已眾所周知。它包括有活塞桿52、一對自由開閉的夾鉗爪53，53、一對杠桿54，54。其中活塞桿52由內(nèi)藏于氣缸體51內(nèi)、圖中未示出的氣缸機(jī)構(gòu)使其上下運動；一對自由開閉的夾鉗爪53，53用來夾持工件；一對杠桿54，54用來將上述活塞桿52的上下運動變換為一對夾鉗爪53，53的開閉動作。
上述夾鉗爪53，配設(shè)于氣缸體51下端形成的一對導(dǎo)向壁55，55(其前側(cè)略去)之間；在導(dǎo)向壁55與夾鉗爪53之間形成導(dǎo)向機(jī)構(gòu)59；滾子58介于導(dǎo)向壁55內(nèi)側(cè)面的導(dǎo)向溝57與夾鉗爪53外側(cè)面的導(dǎo)向溝56之間可自由滾動；借助于沿著該導(dǎo)向機(jī)構(gòu)59直線移動，上述夾鉗爪53，53相互開閉。
另外，上述杠桿54略成L字形，其中間部由支軸61(可自由轉(zhuǎn)動地)樞支于氣缸體51上；其基端部以支軸62可自由轉(zhuǎn)動地連接于上述活塞桿52上；其頂端部，通過將U字形切口63嵌合于夾鉗爪53上端的接合軸64上而與該夾鉗爪53相連接。
這樣，當(dāng)由氣缸機(jī)構(gòu)使活塞桿52上下運動時，一對杠桿54，54即以支軸61為中心轉(zhuǎn)動一定角度，使得夾鉗爪53，53沿導(dǎo)向機(jī)構(gòu)59直線移動，實施開閉。
在這樣現(xiàn)有氣動卡盤中，靠設(shè)于杠桿54頂端的U字形切口63與設(shè)于夾鉗爪53的接合軸64相嵌合，雖可使上述杠桿54與夾鉗爪53相連接；但在將接合軸64安裝于夾鉗爪53上的情況下，為避免把導(dǎo)向溝56與滾子58設(shè)于外側(cè)面時形成障礙，必須在夾鉗爪53上面立設(shè)軸支部53a，并將接合軸64支承于該軸支部53a上。
為此，杠桿54與夾鉗爪53的連接點要占據(jù)比導(dǎo)向機(jī)構(gòu)59的位置要高的位置，由杠桿54對夾鉗爪53，53實施開閉操作時，將有撬扭力作用于該夾鉗爪上，則有開閉動作欠圓滑之虞。另外，由于軸支部53a與接合軸64從夾鉗爪53上面突出出來，也妨礙了氣動卡盤的小型化。
本發(fā)明的任務(wù)是靠使杠桿與夾鉗爪連接點的位置比現(xiàn)有技術(shù)中的位置低，使得由杠桿開閉夾鉗爪時，無撬扭力作用于該夾鉗爪上；開閉動作圓滑；并使氣動卡盤小型化。
為了解決上述課題，本發(fā)明的氣動卡盤具有氣缸機(jī)構(gòu)、活塞桿、一對可自由開閉的夾鉗爪、導(dǎo)向機(jī)構(gòu)、一對杠桿，其中，氣缸機(jī)構(gòu)靠壓縮空氣的給排工作；活塞桿由該氣缸機(jī)構(gòu)驅(qū)動；一對自由開閉的夾鉗爪用來夾持工件；導(dǎo)向機(jī)構(gòu)使這些夾鉗爪在相互間距離變化的方向上直線移動，并開閉；一對杠桿設(shè)于活塞桿與兩夾鉗爪間，并使活塞桿的運動變換為兩夾鉗爪的開閉動作，上述各杠桿與夾鉗爪有結(jié)合件與結(jié)合孔構(gòu)成的連接機(jī)構(gòu)，其中結(jié)合件形成于杠桿端部，至少其一部分為球狀；結(jié)合孔加工在夾鉗爪上面，成圓形。上述結(jié)合件嵌配于結(jié)合孔內(nèi)，在與上述導(dǎo)向機(jī)構(gòu)大致相同的高度，可將杠桿的作用力傳遞到夾鉗爪上。
在上述這樣構(gòu)成的氣動卡盤中，當(dāng)由氣缸機(jī)構(gòu)驅(qū)動活塞桿時，一對杠桿即分別使對應(yīng)的夾鉗爪沿導(dǎo)向機(jī)構(gòu)直線移動，使兩夾鉗爪開閉。
這時，由于使設(shè)于上述杠桿上的結(jié)合件嵌配于在夾鉗爪上面挖出的結(jié)合孔內(nèi)，并在與上述導(dǎo)向機(jī)構(gòu)大致相同的高度上相接合；由于結(jié)合件的作用力在與上述導(dǎo)向機(jī)構(gòu)大致相同的位置作用于夾鉗爪上，所以不會伴隨著開閉操作對夾鉗爪產(chǎn)生撬扭力，開閉動作變得圓滑。
而且，由于將上述結(jié)合件做成球狀，并將其配合于圓形結(jié)合孔中，該結(jié)合件可在結(jié)合孔內(nèi)自由變向，因此，即使上述結(jié)合件的軸線有些扭轉(zhuǎn)或傾斜，只要該結(jié)合件簡單變向，即可吸收這種扭轉(zhuǎn)與傾斜，從而不必?fù)?dān)心有異常的撬扭力與力矩等作用于連接部而影響動作。
另外，由于上述連接機(jī)構(gòu)不從夾鉗爪上面突出，故可降低該夾鉗爪的高度，并可期得到整個氣動卡盤的小型化。


圖1是本發(fā)明的直線導(dǎo)向式氣功卡盤的一實施例的縱斷面正視圖，右半部與左半部表示不同的動作狀態(tài)；圖2是對圖1的氣動卡盤要部進(jìn)行剖視的側(cè)視圖；圖3A是將連接杠桿與夾鉗爪的連接機(jī)構(gòu)的不同結(jié)構(gòu)例剖開的要部正視圖，B是其平面圖；圖4A是將連接杠桿與夾鉗爪的連接機(jī)構(gòu)另一不同結(jié)構(gòu)例要部正視圖，B是其平面圖；圖5是將現(xiàn)有直線導(dǎo)向式氣動卡盤的一例的要部剖開的正視圖。
實施例圖1與圖2示出了本發(fā)明的直線導(dǎo)向式氣動卡盤一實施例。該氣動卡盤包括有氣缸機(jī)構(gòu)1、活塞桿2、一對可自由開閉的夾鉗爪3，3、導(dǎo)向機(jī)構(gòu)4、以及一對杠桿5，5。其中，氣缸機(jī)構(gòu)1靠給排壓縮空氣工作；活塞桿2靠該氣缸機(jī)構(gòu)1來驅(qū)動；一對可自由開閉的夾鉗爪3，3用來夾持工件；導(dǎo)向機(jī)構(gòu)4用來使這一對夾鉗爪直線移動并使其開閉；一對杠桿5，5設(shè)于上述活塞桿2與兩夾鉗爪3，3之間，并將該活塞桿2的直線運動變?yōu)閮蓨A鉗爪3，3的開閉動作。
上述氣缸機(jī)構(gòu)1包括有氣缸孔11、蓋12、活塞13、壓縮空氣給排口14a、14b。其中，氣缸孔11從氣缸體10內(nèi)部的上端向下端切入一定的深度；蓋12用來密閉該氣缸孔11的上端部；活塞13可自由滑動地插入上述氣缸孔11內(nèi)；在該活塞13兩側(cè)的氣缸頭室11a與活塞桿室11b上分別連通有給排壓縮空氣用的孔口14a，14b。上述活塞13與活塞桿2形成為一體。另外，上述孔口14a，14b在氣缸體10的側(cè)面開口。
從而，當(dāng)通過孔口14a，14b向氣缸頭室11a與活塞桿室11b給排壓縮空氣時，上述的活塞13與活塞桿2即在圖1右半部所示的位置與圖1左半部所示的位置間往復(fù)運動。
另外，圖中16是密封構(gòu)件，17是安裝于活塞13上的磁體，用安裝在氣缸體10外側(cè)面安裝溝中的磁傳感器(圖中未示出)對其檢測，該磁體17是用于檢測出活塞13動作位置的。
在上述氣缸體10的下部，將該氣缸體在圖1上左右橫切形成凹部20，在該凹部20內(nèi)，配置著活塞桿20的頂端，同時，還配設(shè)著上述一對杠桿5，5。
杠桿5大致成L字形，其中間部由支軸22可自由轉(zhuǎn)動地樞支于氣缸體10上；在其基端形成U字形切口23，該切口23與活塞桿2下端的接合軸24相結(jié)合，隨著活塞桿2的上下運動，杠桿5以支軸22為中心做一定角度轉(zhuǎn)動。
在氣缸體10的下端，固定有導(dǎo)向塊26，堵塞著上述凹部20，在導(dǎo)向塊26的下面，有對其橫切形成的凹溝27；在該凹溝27內(nèi)配設(shè)著上述一對夾鉗爪3，3，在凹溝27的兩溝壁與各夾鉗爪3，3的外側(cè)面之間，形成了上述導(dǎo)向機(jī)構(gòu)4。
上述導(dǎo)向機(jī)構(gòu)4由第1導(dǎo)向溝28，第2導(dǎo)向溝29、以及滾動件30所構(gòu)成。其中第1導(dǎo)向溝28沿凹溝27的方向形成于凹溝27的兩溝壁上；第2導(dǎo)向溝29與第1導(dǎo)向溝28相對，形成于夾鉗爪3的外側(cè)面上；滾動件30乃是夾于上述第1、第2導(dǎo)向溝28、29間的滾珠或滾柱等。由于滾動件30的滾動，兩夾鉗爪3，3沿導(dǎo)向機(jī)構(gòu)4做直線往復(fù)運動。而且，為了防止上述滾動件30從導(dǎo)向溝28、29中脫出，在夾鉗爪3的兩側(cè)面分別安裝有堵板31，覆蓋著導(dǎo)向溝28、29的端部。
在上述導(dǎo)向塊26的各杠桿5，5的對應(yīng)位置，分別形成了透孔32。通過該透孔32，杠桿5的端部突出于上述凹溝27內(nèi)，由結(jié)合件34與結(jié)合孔35形成的連接機(jī)構(gòu)連接于上述夾鉗爪3上。即，在上述杠桿5的端部，形成了球狀結(jié)合件34；與其相對應(yīng)，在夾鉗爪3的上面，與該結(jié)合件34大體正對地配合的圓形結(jié)合孔35，至少要開到導(dǎo)向機(jī)構(gòu)4位置的深度；結(jié)合件34嵌配于結(jié)合孔35內(nèi)，在與上述導(dǎo)向機(jī)構(gòu)4大致相同的高度上將杠桿5的作用力傳遞給夾鉗爪3。結(jié)合孔35的直徑，與結(jié)合件34的球的直徑大致相同。
圖中37，是用來將夾持工件用的轉(zhuǎn)接器安裝于夾鉗爪3上的安裝孔。
在上述實施例的氣動卡盤中，只要通過氣缸機(jī)構(gòu)1上的孔口14a，14b給排壓縮空氣，活塞13與活塞桿2，即在圖1右半部所示位置與左半部所示位置之間上下運動，就使一對杠桿5，5以支軸22為中心，沿相反的方向轉(zhuǎn)動一定角度。這樣，由于杠桿5，5的轉(zhuǎn)動，其端部的結(jié)合件34即以支軸22為中心作鐘擺狀的擺動，也就使一對夾鉗爪3，3沿導(dǎo)向機(jī)構(gòu)4、相互在相反的方向直線移動，實施開閉。
這時，由于使結(jié)合件34在夾鉗爪3上面加工出的結(jié)合孔35中，以與導(dǎo)向機(jī)構(gòu)4大致相同高度相接合、配合，從結(jié)合件34來的作用力是在與導(dǎo)向機(jī)構(gòu)4大致相同位置作用于夾鉗爪3上的，故伴隨著開閉操作，不會有撬扭力作用于夾鉗爪3上，其開閉動作可圓滑進(jìn)行。
而且，由于上述結(jié)合件34做成球狀，并將其配合于圓形結(jié)合孔35內(nèi)，該結(jié)合件34可在結(jié)合孔35中自由變向；因此，即使上述結(jié)合件34的軸線有些扭轉(zhuǎn)或傾斜，只要結(jié)合件34簡單地變變向，即可確保將這些扭轉(zhuǎn)與傾斜吸收。因此，不必?fù)?dān)心在連接部上作用撬扭力與力矩等異常力而影響動作的圓滑性。
另外，由于上述連接機(jī)構(gòu)并不突出于夾鉗爪3的上面，故而可將該夾鉗爪3的高度降低，以圖整個氣動卡盤小型化。
在上述實施例中，雖然設(shè)于杠桿5上的結(jié)合件34是除與杠桿5連結(jié)部分之外基本上為全球狀的，但結(jié)合件34不必都是全球狀，如圖3或圖4所示，至少一部分為球狀，該球狀部能在圓形結(jié)合孔內(nèi)自由變向地嵌配即可。
即，圖3A、B上示出的連接機(jī)構(gòu)6A，將杠桿5端部的結(jié)合件34A，切去球的左右兩側(cè)部與底部的一部分，形成平面部分41，因而形成除該平面部分41以外的其他部分具有球狀部分40的形狀，將該結(jié)合件34A配合于夾鉗爪3上面加工出來的圓形結(jié)合孔35內(nèi)。
另外，圖4A，B所示的連接機(jī)構(gòu)6B，是將杠桿5端部的結(jié)合件34B切去球的左右兩側(cè)部與底部的一部分，形成平面部分44，同時，使剩余的球面部分的中間部45沿圓周變平，由此，形成了部分具有球狀部43的形狀，將該結(jié)合件34B配合于夾鉗爪3上面開出的圓形結(jié)合孔35中。
如這樣依照本發(fā)明，以杠桿上設(shè)的球狀結(jié)合件配合于夾鉗爪上面加工出來的結(jié)合孔內(nèi)的方式使杠桿與夾鉗爪相連接，同時，由于使上述結(jié)合件的配合位置與上述導(dǎo)向機(jī)構(gòu)處于大致相同的高度，來自該結(jié)合件的作用力在與上述導(dǎo)向機(jī)構(gòu)大致相同的位置作用于夾鉗爪上，夾鉗爪開閉時，不會有杠桿產(chǎn)生的撬扭力作用于該夾鉗爪上，因此，其開閉動作變得非常圓滑。
而且，由于上述連接機(jī)構(gòu)不從夾鉗爪上面突出出來，可降低該夾鉗爪的高度，可期整個氣動卡盤的小型化。
權(quán)利要求
1.一種直線導(dǎo)向式氣動卡盤，其特征在于它具有氣缸機(jī)構(gòu)、活塞桿、一對自由開閉的夾鉗爪、導(dǎo)向機(jī)構(gòu)和一對杠桿，其中，氣缸機(jī)構(gòu)依靠壓縮空氣的給排來工作；活塞桿被該氣缸機(jī)構(gòu)沿軸線方向驅(qū)動；一對自由開閉的夾鉗爪在與該活塞桿的軸線相垂直的方向上直線移動，夾持或放開工件；導(dǎo)向機(jī)構(gòu)對這些夾鉗爪的移動進(jìn)行導(dǎo)向；一對杠桿設(shè)置于上述活塞桿與兩夾鉗爪之間，并把該活塞桿的運動變換為兩夾鉗爪的開閉動作；上述杠桿與夾鉗爪具有由在杠桿上形成的、至少一部分為球面部的結(jié)合件，和在夾鉗爪上面加工出來的圓形結(jié)合孔構(gòu)成的連接機(jī)構(gòu)；上述結(jié)合件配合于結(jié)合孔內(nèi)，可在與上述導(dǎo)向機(jī)構(gòu)大致相同的高度將杠桿的作用力傳遞給夾鉗爪。
2.按權(quán)利要求1所記述的氣動卡盤，其特征在于，該氣動卡盤具有組裝有上述氣缸機(jī)構(gòu)與活塞桿以及杠桿的氣缸體，和組裝有上述導(dǎo)向機(jī)構(gòu)與夾鉗爪的導(dǎo)向塊；該導(dǎo)向塊安裝于上述氣缸體的端部的、覆蓋著組裝有上述杠桿的溝槽的位置；在該導(dǎo)向塊上的對應(yīng)于上述夾鉗爪上面的結(jié)合孔的位置上形成透孔，通過該透孔，上述杠桿的結(jié)合件配合于夾鉗爪的結(jié)合孔。
3.按權(quán)利要求1或2所記述的氣動卡盤，其特征在于，上述導(dǎo)向機(jī)構(gòu)包括有凹溝、第1導(dǎo)向溝、第2導(dǎo)向溝、滾動件；其中夾鉗爪可自由移動地配合于前述凹溝內(nèi)；第1導(dǎo)向溝分別形成于該凹溝的兩溝壁上；第2導(dǎo)向溝分別與上述第1導(dǎo)向溝對置地形成于夾鉗爪的兩外側(cè)面上；滾動件夾于該第1導(dǎo)向溝與第2導(dǎo)向溝之間；上述夾鉗爪的結(jié)合孔至少要加工至到達(dá)上述導(dǎo)向溝的位置的深度；上述結(jié)合件，在實際上與上述導(dǎo)向溝相同位置接觸該結(jié)合孔。
4.按權(quán)利要求3所記述的氣動卡盤，其特征在于，上述結(jié)合件，除了與杠桿結(jié)合部分之外，幾乎是真正的球面。
5.按權(quán)利要求3所記述的氣動卡盤，其特征在于，上述結(jié)合件，除了與杠桿結(jié)合部分之外的其他部分中的一部分為球面，該球面部分與結(jié)合孔的孔壁相接觸。
全文摘要
直線導(dǎo)向式氣動卡盤包括活塞桿、一對自由開閉的夾鉗爪、導(dǎo)向機(jī)構(gòu)、一對杠桿。由氣缸機(jī)構(gòu)驅(qū)動活塞桿;夾鉗爪用來夾持工件;導(dǎo)向機(jī)構(gòu)使夾鉗爪直線移動并開閉;杠桿將活塞桿的運動變換成兩夾鉗爪的開閉動作。通過使形成于杠桿上的球狀結(jié)合件嵌配于夾鉗爪上的圓形結(jié)合孔內(nèi)、在與導(dǎo)向機(jī)構(gòu)大致相同高度將杠桿的作用力傳遞到夾鉗爪上的位置上,使杠桿與夾鉗爪相互連接,實現(xiàn)夾鉗爪開閉操作時無撬扭力作用于夾鉗爪上而平滑開閉,并使氣動卡盤小型化。
文檔編號B25J15/08GK1191171SQ9810382
公開日1998年8月26日 申請日期1998年2月11日 優(yōu)先權(quán)日1997年2月12日
發(fā)明者石橋康一郎, 細(xì)野正行, 高田進(jìn) 申請人:速睦喜股份有限公司