本發(fā)明涉及一種用于使爪或可動體進退的進給螺桿機構的進給結構體及具備該進給結構體的抓持裝置,尤其是涉及一種包含用來增大爪或可動體的抓持力的機構的進給結構體及具備該進給結構體的抓持裝置。
背景技術:
作為所述抓持裝置,例如有利用螺合進給螺桿的爪來抓持對象物的夾盤、或者利用螺合于進給螺桿的可動體及固定于基座的固定體來抓持對象物的臺鉗等。
另外,以往,在對所抓持的對象物進行施加較大的負載的作業(yè)的情況下,必須增大抓持對象物的力,因此提出了具備增大抓持力的機構的抓持裝置。作為這種抓持裝置,有在日本專利特開2000-117646號公報中揭示的臺鉗。
該臺鉗具備如下等,即:主體,形成有導軌;固定鉗口,與該主體一體地形成;可動鉗口,配置成由導軌引導且能夠相對于固定鉗口向接近、背離的方向移動;主軸,卡合于該可動鉗口,且可使該可動鉗口進退;及增力機構,使該主軸移動;且增力機構利用機械性作用使當使用把手等使驅動軸旋轉驅動時的旋轉力增大,且具備利用該經增大的力而移動的推壓部件等,且為主軸接觸于該推壓部件的狀態(tài)。
在該臺鉗中,在抓持對象物時,通過使主軸旋轉而使可動鉗口接近于固定鉗口,在通過可動鉗口及固定鉗口抓持對象物之后,使增力機構的推壓部件移動。由此,主軸被推壓部件推壓而移動,而卡合于主軸的可動鉗口進而朝向對象物接近,抓持對象物的力被附加性地增大。
另外,作為增大抓持力的機構,也提出了如圖18及圖19所示般的構成。此外,圖18及圖19是摘選具備增大抓持力的機構的夾盤100的一部分而表示的圖。
如圖18及圖19所示,所述夾盤100包括如下等,即:盤狀的主體101;抓持爪102,形成有螺絲孔102a,且沿形成于主體101的引導槽而進退;進給螺桿103,螺合于該抓持爪102的螺絲孔102a,且在一端部形成六角部103a;圓弧狀的第一齒輪104,以包圍該進給螺桿103的一端部的方式固設于主體101的外周面;曲柄105,在一端部具有與第一齒輪104嚙合的第二齒輪106及供安裝下述的把手107的六角部105a,且另一端部安裝于進給螺桿103的六角部103a;以及把手107,安裝于所述六角部105a。
根據該夾盤100,在將曲柄105及把手107卸除的狀態(tài)下,使進給螺桿103旋轉而使抓持爪102朝向對象物移動,利用該抓持爪102抓持對象物。然后,安裝曲柄105及把手107,使把手107旋轉。由此,使把手力矩增大到指定的減速比倍數,并輸入到進給螺桿103。
此外,關于減速比,如果將第一齒輪的齒數設為Z1'、將第二齒輪的齒數設為Z2',則通過
(數式1)
減速比=Z1'/Z2'+1
而加以規(guī)定,根據結構上的關系,減速比為約5~8倍。
像這樣,在所述任一抓持裝置中,均可使利用進給螺桿而產生的推力附加性地增大。
然而,在所述臺鉗中,為在主軸的一端側具備增力機構的構成,因此,無法避免因增力機構的大小所致的臺鉗整體的大型化,另外,在所述夾盤中,存在如下問題:即便在欲使更強地抓持力作用于對象物的情況下,也會因該夾盤的結構上的問題而使作用的抓持力具有極限。
因此,本申請人提出了一種可針對對象物作用較強的抓持力、且可使抓持裝置比以往更小型化的進給結構體(日本專利特愿2013-051544號)。
如圖20及圖21所示,該進給結構體200包括:圓筒體201,在外周面形成公螺紋部202,并且在內周面的一部分形成母螺紋部203;第一受體204,具有貫通孔,且嵌插于圓筒體201的一端側;第二受體206,嵌插于圓筒體201的另一端側;偏心軸207,包含基軸部208及偏心部209,且基軸部208插入于第一受體204的貫通孔;外齒輪210,在外周面形成齒部,且于在中心穿孔而成的貫通孔中插入偏心軸207的偏心部209;內齒輪212,在內周面形成齒部,且該齒部的一部分與外齒輪210的齒部嚙合;以及螺絲體213,在外周面形成公螺紋部,且該公螺紋部與所述圓筒體201的母螺紋部203嚙合,并且以一端側與所述內齒輪212卡合的狀態(tài)配設于圓筒體201。
另外,在第一受體204的與外齒輪210對向的面,沿圓周方向而等間隔地形成多個凹部205,在外齒輪210的與第一受體204對向的面,沿圓周方向而等間隔地形成可動嵌合于所述多個凹部205的凸部211。此外,在該進給結構體200中,設為內齒輪212的齒數多于所述外齒輪210的齒數。
根據該進給結構體200,例如,進給結構體200恰當地以指定的姿勢旋轉地支撐于夾盤主體,并且在恰當地使抓持爪的母螺紋部嚙合于圓筒體201的外周面的公螺紋部202的狀態(tài)下,使第一受體204向指定方向旋轉,而使抓持爪移動,在使該抓持爪抵接于對象物之后,使偏心軸207向指定方向旋轉。由此,插入該偏心軸207的偏心部209的外齒輪210進行以基軸部208的軸心為中心、且以偏心部209的偏心量作為半徑的回旋運動,嚙合于外齒輪210的內齒輪212每當偏心軸207旋轉一周則向同一方向旋轉一個齒的程度。
于此,該進給結構體200中的外齒輪210及內齒輪212構成所謂圓內旋輪線機構。關于該圓內旋輪線機構的減速比,如果將外齒輪210的齒數設為Z1、將內齒輪212的齒數設為Z2,則可通過
(數式2)
減速比=Z1/(Z2-Z1)+1
而加以規(guī)定。
因此,例如,在將外齒輪210的齒數(Z1)設為29、將內齒輪212的齒數(Z2)設為30的情況下,可獲得30倍的減速比,即與所述夾盤100的情況相比減速比變得明顯提高。
而且,通過使內齒輪212旋轉,則卡合于內齒輪212的螺絲體213通過從偏心軸207輸入的力矩的指定倍數的力矩而旋轉,而母螺紋部203螺合于螺絲體213的公螺紋部的圓筒體201以較大的力移動。因此,可將較強的推力附加于抓持力,而能以比以往更強的抓持力抓持對象物。
另外,由于將作為增力機構的圓內旋輪線機構內置于進給結構體200的內部,所以也能使裝置整體小型化。
[背景技術文獻]
[專利文獻]
[專利文獻1]日本專利特開2000-117646號公報。
技術實現要素:
[發(fā)明要解決的問題]
且說,在所述以往的進給結構體200中,在經由圓內旋輪線機構對抓持力附加推力時,外齒輪210從內齒輪212受到的強力的轉矩經由該外齒輪210的凸部211及第一受體204的凹部205而被傳遞到第一受體204。
此處,在外齒輪210受到的強力的轉矩從凸部211被傳遞到凹部205時,例如,在沿圖21的箭頭方向使偏心軸207旋轉的情況下,偏心軸207的旋轉力未均勻地作用于所有的凹部205,而成為特別大的負荷作用于一部分凸部211及凹部205(圖21中的紙面左側的凹部)的狀態(tài)。因此,會產生一部分凸部211的形狀變形等問題、或者凹部205的直徑擴大或在凹部205間產生龜裂等問題。另外,因作用大小不均勻的負荷,所以從外齒輪210作用于偏心軸207的偏心部209的力變成不均勻的狀態(tài)、即外齒輪210部分接觸于偏心部209的狀態(tài),因此,還會產生因摩擦等而發(fā)生力矩的損失的問題。
本發(fā)明是鑒于以上的實際情況而完成的,目的在于提供一種在防止發(fā)生零件的破損或力矩的損失的基礎上可使裝置整體小型化、且可表現較強的抓持力的進給結構體及具備該進給結構體的抓持裝置。
[解決問題的手段]
用來解決所述問題的本發(fā)明涉及一種進給結構體,該進給結構體的特征在于包括:
圓筒體,在外周面形成公螺紋部,并且在至少內周面的一部分形成母螺紋部;
第一受體,在中心部形成貫通孔,并且以該貫通孔的軸線與所述圓筒體的軸線為同軸的狀態(tài)嵌插于所述圓筒體的一端側;
第二受體,嵌插于所述圓筒體的另一端側;
螺絲體,以形成于外周面的公螺紋部與形成于所述圓筒體的內周面的母螺紋部螺合的狀態(tài),配設于所述圓筒體內的所述第一受體與第二受體之間,且在與所述第一受體對向的面形成承接孔;
偏心軸,包含基軸部及相對于該基軸部的軸線偏心的偏心部,且所述基軸部的兩端分別旋轉地插入于所述第一受體的貫通孔及螺絲體的承接孔;
內齒輪,以與外周面為同軸的方式在內周面形成齒部,在以能夠以所述圓筒體的軸線為中心而與該圓筒體一體地旋轉的方式與所述螺絲體卡合的狀態(tài)下,配設于所述第一受體與所述螺絲體之間;
外齒輪,在外周面形成齒部,并且在中心部形成貫通到正面及背面的貫通孔,所述齒部的一部分與所述內齒輪的齒部的一部分嚙合,且以所述偏心軸的偏心部旋轉地插通到所述貫通孔的狀態(tài),配設于所述內齒輪的環(huán)內;以及
連結體,在中心部形成貫通到正面及背面的貫通孔,且在所述偏心軸的偏心部旋轉地插通到該貫通孔的狀態(tài)下,配設于所述第一受體與外齒輪之間;且
所述圓筒體以能夠以該圓筒體的軸線為中心而與所述第一受體一體地旋轉的方式,卡合于該第一受體;且
所述連結體與第一受體利用第一卡合機構而卡合,所述連結體與外齒輪利用第二卡合機構而卡合;且
所述第一卡合機構包含第一卡合槽及第一卡合部,該第一卡合槽形成于所述連結體的與第一受體對向的面或第一受體的與連結體對向的面中的任一面,該第一卡合部突出設置于另一面且沿所述第一卡合槽滑動地卡合于該第一卡合槽;且
所述第二卡合機構包含第二卡合槽及第二卡合部,該第二卡合槽形成于所述連結體的與外齒輪對向的面或外齒輪的與連結體對向的面中的任一面,該第二卡合部突出設置于另一面且沿所述第二卡合槽滑動地卡合于該第二卡合槽;且
在所述連結體與第一受體卡合且所述連結體與外齒輪卡合的狀態(tài)下,所述第一卡合槽與第二卡合槽以所述連結體的貫通孔的軸線為中心的相位偏移;且
所述內齒輪的齒數多于所述外齒輪的齒數。
另外,本發(fā)明涉及一種抓持裝置,該抓持裝置包含:
所述進給結構體;
主體,具有以表面的指定點為中心而呈放射狀地設置的至少兩個引導槽;及
至少兩個抓持爪,以分別卡合于所述主體的各引導槽的方式配設,且設置成沿該引導槽進退,并且具有沿所述引導槽而形成的母螺紋部;且
所述進給結構體是所述第一受體及第二受體被旋轉地支撐,且以形成于所述圓筒體的外周面的公螺紋部螺合于所述抓持爪的母螺紋部的狀態(tài),配設于所述引導槽內且所述抓持爪的下方。
根據具備以上的構成的本發(fā)明的進給結構體及具備該進給結構體的抓持裝置,首先,將對象物配置于主體的指定點附近。此外,作為對象物的形狀,可例示圓柱形狀或多角柱形狀、筒形狀,在抓持圓柱形狀或多角柱形狀等實心的對象物時,預先使各抓持爪分別位于主體的偏外側的后退位置,在抓持筒形狀等中空的對象物時,預先使各抓持爪分別位于主體的偏內側的進出位置。
隨后,通過使第一受體正向旋轉或反向旋轉,而使卡合于該第一受體、且能夠以其軸線為中心而與該第一受體一體地旋轉的圓筒體向同一方向旋轉,從而使母螺紋部螺合于該圓筒體外周面的公螺紋部的抓持爪沿引導方向而移動(前進或后退),在各抓持爪抵接于對象物之后,使第一受體進一步旋轉,而通過各抓持爪抓持對象物。此外,由于第一受體與外齒輪為通過第一及第二卡合機構經由連結體而連結的狀態(tài),所以通過使第一受體旋轉,而外齒輪也跟隨該第一受體向同一方向旋轉,并且嚙合于該外齒輪的內齒輪也向同一方向旋轉,進而,卡合于內齒輪的螺絲體也向同一方向旋轉。
接著,使偏心軸旋轉。由此,與所述同樣地,外齒輪進行以基軸部的軸心為中心、且以偏心部的偏心量作為半徑的回旋運動,嚙合于外齒輪的內齒輪每當偏心軸旋轉一周則向同一方向旋轉一個齒的程度。
在本發(fā)明的進給結構體中,也采用所述圓內旋輪線機構,該圓內旋輪線機構的減速比通過數式2而規(guī)定。此外,在該圓內旋輪線機構中,通過使內齒輪的齒數多于外齒輪的齒數,可獲得較高的減速比,但在將內齒輪的齒數設為固定的情況下,當使內齒輪的齒數僅比外齒輪的齒數多一片時,可獲得最大的減速比。因此,在本發(fā)明的進給結構體中,為了以較少的齒數獲得最高效且最大的減速比,優(yōu)選為設為使內齒輪的齒數僅比外齒輪的齒數多一片的構成。
而且,通過使利用圓內旋輪線機構而獲得較大的轉矩的內齒輪旋轉,而卡合于該內齒輪的螺絲體也向同一方向旋轉,從而在母螺紋部嚙合螺絲體的公螺紋部的圓筒體沿軸向而利用較大的力移動(前進或后退)。由此,對抓持爪抓持對象物的力附加較大的力而抓持力被增大,對象物被更強的抓持力所抓持。
且說,在本發(fā)明的進給結構體中,也從外齒輪對內齒輪作用強力的轉矩,該轉矩經由連結體而傳遞到第一受體。然而,關于本發(fā)明的進給結構體,如上所述般,第一受體與連結體利用第一卡合機構而卡合,并且外齒輪與連結體利用第二卡合機構而卡合。因此,外齒輪的轉矩作為以偏心軸的軸心為中心的大致力偶而作用于構成第二卡合機構的第二卡合槽及第二卡合部,可抑制發(fā)生如以往那樣的部分接觸狀態(tài),因此,可防止構成進給結構體的零件的破損,并且可抑制輸出力矩相對于輸入力矩的損失。
如此,根據本發(fā)明的抓持裝置,通過將所謂圓內旋輪線機構內置于進給結構體的內部,可對抓持對象物的力附加較大的力,可使較強的抓持力容易地作用于對象物,另外,比以往更能謀求抓持裝置整體的小型化。進而,可防止發(fā)生零件的破損或力矩的損失
另外,所述抓持裝置包含:
所述進給結構體;
主體,具有設置于表面的至少一個引導槽;
至少一個抓持體,固定或移動地設置于所述主體的表面;及
至少一個抓持爪,以卡合于所述主體的引導槽的方式配設,且設置成沿該引導槽進退,并且具有沿所述引導槽而形成的母螺紋部;且
所述引導槽的配設方向及所述抓持體的移動方向是以所述主體的表面的指定點為中心而呈放射狀地設定;且
所述進給結構體也可為如下構成:所述第一受體及第二受體被旋轉地支撐,且以形成于所述圓筒體的外周面的公螺紋部螺合于所述抓持爪的母螺紋部的狀態(tài),配設于所述引導槽內且所述抓持爪的下方。
根據具備該進給結構體的抓持裝置,首先,將對象物配置于主體的指定點附近。此外,此時,與所述同樣地,在對象物為實心的情況下,預先使各抓持爪分別位于主體的偏外側的后退位置,在對象物為中空的情況下,預先使各抓持爪分別位于主體的偏內側的前進位置。另外,在抓持體移動的情況下,同樣地,如果對象物為實心則預先使抓持體位于后退位置,如果對象物為中空則預先使抓持體位于前進位置。
隨后,使所述第一受體向指定的方向旋轉,而卡合于該第一受體、且能夠以其軸線為中心而與第一受體一體地旋轉的圓筒體向同一方向旋轉,從而使母螺紋部螺合于該圓筒體的公螺紋部的抓持爪沿引導槽移動而使抓持爪抵接于對象物。另外,在所述抓持體移動的情況下,也使該抓持體朝向對象物移動并抵接于對象物。然后,使所述第一受體進一步旋轉,而通過抓持爪及抓持體抓持對象物。
然后,通過使偏心軸旋轉,而使插入該偏心軸的偏心部的外齒輪以基軸部的軸心為中心、且以偏心部的偏心量作為半徑而回旋,而如上所述般,嚙合于外齒輪的內齒輪以由圓內旋輪線機構而獲得的較大的力矩旋轉,而卡合于該內齒輪的螺絲體旋轉。由此,母螺紋部螺合于螺絲體的公螺紋部的圓筒體以較大的推力移動,而較大的力被附加于作用于對象物的抓持力。
[發(fā)明的效果]
以上,根據本發(fā)明的進給結構體及具備該進給結構體的抓持裝置,可使較強的抓持力容易地作用于對象物,另外,可謀求裝置整體的小型化。進而,可抑制發(fā)生以往所產生的部分接觸狀態(tài),因此,可防止零件的破損,可抑制輸出力矩相對于輸入力矩的損失。
附圖說明
圖1是本發(fā)明的一實施方式的夾盤的前視圖。
圖2是圖1中的箭頭A-A的剖視圖。
圖3是圖1中的箭頭B-B的剖視圖。
圖4是從圖1中的箭視C方向觀察的側視圖。
圖5是表示進給結構體的剖視圖。
圖6是表示第一受體的立體圖。
圖7是表示外齒輪的立體圖。
圖8是表示連結體的立體圖。
圖9是從圖5中的箭視D方向觀察的側視圖。
圖10是圖5中的箭頭E-E的剖視圖。
圖11是圖5中的箭頭F-F的剖視圖。
圖12是圖5中的箭頭G-G的剖視圖。
圖13是圖5中的箭頭H-H的剖視圖。
圖14是圖5中的箭頭I-I的剖視圖。
圖15是圖5中的箭頭J-J的剖視圖。
圖16是表示抓持實心工件的狀態(tài)的說明圖。
圖17是表示抓持中空工件的狀態(tài)的說明圖。
圖18是表示以往的夾盤的一部分的剖視圖。
圖19是表示以往的夾盤的一部分的側視圖。
圖20是表示以往的進給結構體的剖視圖。
圖21是圖20中的箭頭K-K的剖視圖。
具體實施方式
以下,針對本發(fā)明的具體的實施方式的抓持裝置,取夾盤為例,參照附圖進行說明。
如圖1~圖4所示,本例的夾盤1包括:圓盤狀的主體2,在中心部配置工件W;相同形狀的四個抓持爪10,等間隔(在本例中為90°間隔)地設置于該主體2的圓周方向,并且設置成沿主體2的徑向進退,抓持配置于所述中心部的工件W;及四個進給結構體20,沿主體2的徑向配設,且分別使所述四個抓持爪10進退。
此外,所謂所述徑向是指從主體2的中心呈放射狀地擴展的方向。
在所述主體2的前端面部,沿所述徑向且在圓周方向上等間隔(在本例為90°間隔)地形成橫截面形狀呈大致T字形狀的四個引導槽3。另外,在主體2中,分別配設四個進給結構體20的橫截面視呈圓弧形狀的收納室4以與所述引導槽3連通的方式形成于該引導槽3的下方。此外,在所述各引導槽3的上側開口部的兩側,利用螺栓6固設用來防止卡合于該引導槽3的抓持爪10的浮起的浮起防止板5。
在所述四個抓持爪10的下表面,沿進退方向形成圓弧狀的母螺紋部11,另外,在各抓持爪10的下側兩側面,沿進退方向形成與引導槽3卡合的卡合凸部12。這樣一來,各抓持爪10分別被引導槽3引導而沿所述徑向移動。
接著,參照圖5~圖15,對進給結構體20的結構詳細地進行說明。
所述進給結構體20包括:圓筒體21,在外周面形成有公螺紋部22;第一受體27,形成有貫通孔28,且嵌插于所述圓筒體21的一端側(為圖5的紙面左側,以下稱為“后端側”);第二受體35,嵌插于所述圓筒體21的另一端側(為圖5的紙面右側,以下稱為“前端側”);偏心軸40,包含基軸部41及相對于該基軸部41的軸線偏心的偏心部42,且基軸部41插入于所述第一受體27的貫通孔28;外齒輪45,在外周面形成齒部,并且在中心部形成貫通到正面及背面的貫通孔46,偏心軸40的偏心部42旋轉地插入于該貫通孔46;內齒輪50,在內周面形成齒部,且該齒部的一部分與外齒輪45的齒部的一部分嚙合,并且在前端面形成鍵部51;螺絲體55,在后端面周緣部形成有在外周面形成公螺紋部57的螺絲部件56及卡合于內齒輪50的鍵部51的鍵槽58,且包含比所述螺絲部件56更大直徑地形成的法蘭部件60;以及連結體65,在中心部形成有貫通孔66,且以偏心軸40的偏心部42插入于該貫通孔66的狀態(tài)配設于所述第一受體27與外齒輪45之間。
所述圓筒體21在中間部內周面形成內徑在徑向上縮小直徑而成的小直徑部23,且在該小直徑部23的內周面形成母螺紋部24,所述小直徑部23的兩側(前端側及后端側)分別為內徑大于小直徑部23的大直徑部25a、25b。另外,在后端側的大直徑部25b的內周面形成鍵槽26。
也如圖6所示般,所述第一受體27由縱截面視圓形狀的部件構成,在該第一受體27的前端面,形成從該前端面朝向前方突出且以隔所述貫通孔28而分離的狀態(tài)長度方向沿徑向形成的大致矩形狀的兩個且一對第一卡合部29,在后端側,形成六角部30。另外,在該第一受體27的中間部,形成沿徑向擴大直徑而成的法蘭部31,在該法蘭部31的外周面,利用螺栓而固設有矩形狀的鍵體32。而且,該第一受體27是以在鍵體32與圓筒體21的鍵槽26卡合的狀態(tài)下,貫通孔28的軸線與圓筒體21的軸線為同軸的方式,嵌插于圓筒體21,且設為第一受體27與圓筒體21以圓筒體21的軸線為中心而一體地旋轉。此外,所述鍵體32的長度方向比鍵槽26的長度方向形成得短,通過使鍵體32與鍵槽26卡合,而限制圓筒體21與第一受體27相互繞軸線旋轉,另一方面,使圓筒體21與第一受體27能相互向沿軸線的方向移動。
所述第二受體35是由縱截面視圓形狀的部件構成,在該第二受體35的中間部,形成在徑向上擴大直徑、且在后端側具有臺階部36a的法蘭部36,該法蘭部36的前端側為直徑小于法蘭部36的中直徑部37,比法蘭部36更靠后端側為直徑小于中直徑部37的小直徑部38。
如上所述,所述偏心軸40包含:基軸部41;及偏心部42,在該基軸部41的軸向中間部使其軸線相對于基軸部41的軸線偏心而形成;且基軸部41的后端側旋轉地插入于第一受體27的貫通孔28。另外,在該偏心軸40的后端面,突出設置有六角部43,通過在該六角部43恰當地安裝把手,可使偏心軸40旋轉。此外,圖11~圖13中的M1表示基軸部41的軸心,M2表示偏心部42的軸心。
也如圖7所示般,所述外齒輪45被在中心部貫通到正面及背面的貫通孔46穿孔,并且在后端面,形成從該后端面朝向后方突出且以隔著所述貫通孔46而分離的狀態(tài)長度方向沿徑向形成的大致矩形狀的兩個且一對第二卡合部47。而且,該外齒輪45以偏心軸40的偏心部42插入于貫通孔46的狀態(tài)配設于圓筒體21的內部空間內。此外,本例的外齒輪45在其外周面形成26片齒。
關于所述內齒輪50,外周面的中心軸與內周面的中心軸為同軸,在內周面形成齒部,并且在前端面的周緣部形成鍵部51,且以齒部的一部分與所述外齒輪45的齒部的一部分嚙合的狀態(tài),配設于圓筒體21的內部空間內。此外,本例的內齒輪50在其內周面形成27片齒。
所述螺絲體55包含螺絲部件56及法蘭部件60,如上所述般,螺絲部件56在其外周面形成公螺紋部57,在后端面,在其中心部形成承接孔58,并且在隔著該承接孔58而對向的位置形成縱截面視圓弧狀的卡合部59。另外,所述法蘭部件60在其中心部形成貫通到正面及背面的貫通孔61,在前端面,在隔著貫通孔61而對向的位置形成能與所述螺絲部件56的卡合部59卡合的縱截面視呈圓弧狀的卡合部62,在后端面的周緣部形成鍵槽63。而且,所述螺絲部件56及法蘭部件60以兩者的卡合部59、62卡合而能一體地旋轉的狀態(tài)且以公螺紋部57螺合于形成在圓筒體21的小直徑部23的母螺紋部24、并且內齒輪50的鍵部51卡合于鍵槽63的狀態(tài),配設于圓筒體21的內部空間內。
且說,于在一個部件中存在兩個部位以上的直徑不同的部分的情況下,為了使各部分的軸線一致而要求較高的加工精度。因此,如本例的螺絲體55般,通過將直徑不同的部分設為獨立部件,可減小在成形時產生的加工誤差的影響。此外,在可滿足所要求的加工精度等情況下,也可為螺絲部件56與法蘭部件60成為一體的螺絲體。
也如圖8所示般,關于所述連結體65,在其中心部被貫通到正面及背面的貫通孔66穿孔,并且在前端面,隔著所述貫通孔66而分離地形成供所述第二卡合部47卡合的兩個且一對第二卡合槽68,在后端面,同樣地隔著貫通孔66而分離地形成有供所述第一卡合部29卡合的兩個且一對第一卡合槽67,以第一卡合部29滑動地卡合于第一卡合槽67,并且第二卡合部47滑動地卡合于第二卡合槽68,且偏心軸40的偏心部42插入于貫通孔66的狀態(tài),配設于所述圓筒體21的內部空間內。此外,所述貫通孔66的直徑與偏心軸40的偏心部42的直徑相比足夠大,而在偏心軸40插通到貫通孔66的狀態(tài)下,連結體65能在與偏心軸40正交的面內某種程度地移動。另外,形成于所述前端面的第二卡合槽68與形成于后端面的第一卡合槽67以成為繞貫通孔66的軸線偏移90°的相位的方式形成,連結體65作為所謂十字滑塊聯(lián)軸器發(fā)揮功能。
此外,在內齒輪50的后端面與第一受體27的法蘭部31的前端面之間,介裝著襯墊70及軸承71,內齒輪50、螺絲體55的法蘭部件60及襯墊70由螺栓62而連結。另外,成為如下狀態(tài),即,襯墊70抵接于內齒輪50的后端面,軸承71抵接于第一受體27的法蘭部31的前端面。
進而,在所述圓筒體21的小直徑部23的前端面與第二受體35的法蘭部36的后端面之間,介裝著襯墊75及軸承76,且成為如下狀態(tài),即,襯墊75在其后端面與所述圓筒體21的小直徑部23的前端面之間隔開間隙,且與螺絲部件56的前端面抵接,另外,所述軸承76的前端面與第二受體35的法蘭部36的后端面抵接。此外,在螺絲部件56的前端面與第二受體35的后端面之間,形成少許間隙。
此外,對于所述外齒輪45、內齒輪50、螺絲部件56及連結體65,為了使疲勞強度、滑動性提高,優(yōu)選為預先實施精密噴丸處理。
而且,具有以上的構成的進給結構體20是以第一受體27的法蘭部31的后端面抵接于形成在所述主體2的收納室4的靠近主體2的徑向內側的內壁面4a且所述第二受體35的法蘭部36的前端面抵接于收納室4的靠近主體2的徑向外側的內壁面4b的狀態(tài),收納于收納室4內。此外,第一受體27的后端側及第二受體35的前端側分別旋轉地由主體2及安裝于該主體2的支撐部件80支撐。
接著,對利用具備以上的構成的夾盤1抓持實心的工件W的過程進行說明。
首先,將工件W配置于主體2的中心附近。此外,此時,各抓持爪10設為以能夠配置工件W的方式位于主體2的偏徑向外側的恰當后退位置。
然后,在第一受體27的六角部30恰當地安裝把手,使該第一受體27正向旋轉。由此,第一受體27的鍵體32卡合于鍵槽26,而以其軸線為中心與第一受體27一體地旋轉的圓筒體21向同一方向旋轉,從而母螺紋部11螺合于該圓筒體21的公螺紋部22的各抓持爪10朝向主體2的中心側移動。然后,在使各抓持爪10抵接于工件W的外周面之后,進而使第一受體27正向旋轉,而利用四個抓持爪10抓持工件W。
此外,外齒輪45與第一受體27利用連結體65而連結,在使第一受體27正向旋轉時,以跟隨該第一受體27的旋轉的方式,外齒輪45也向同一方向旋轉,而嚙合于該外齒輪45的內齒輪50也向同一方向旋轉。
然后,在六角部43恰當地安裝把手,使該把手旋轉而使偏心軸40正向旋轉。由此,插入偏心部42的外齒輪45進行以偏心軸40的基軸部41的軸心M1為中心、且以偏心部42相對于基軸部41的偏心量作為半徑的回旋運動。而且,利用該回旋運動,嚙合于外齒輪45的內齒輪50每當偏心軸40旋轉一周則向同一方向旋轉一個齒的程度。
這種機構通常作為圓內旋輪線機構而被知曉,該圓內旋輪線機構可容易地獲得較大的減速比。
即,關于圓內旋輪線機構的減速比,如果將外齒輪45的齒數設為Z1、將內齒輪50的齒數設為Z2,則可通過
(數式2)
減速比=Z1/(Z2-Z1)+1
而加以規(guī)定,通過在使內齒輪50的齒數多于外齒輪45的齒數的基礎上增加兩齒輪的齒數,可獲得較大的減速比。另外,在將外齒輪45或內齒輪50的齒數設為固定的情況下,當根據數式2而使內齒輪50的齒數僅比外齒輪45的齒數多一片時可獲得最大的減速比。
順便說一下,在本例的夾盤1中,如上所述般,將外齒輪45的齒數設為26,將內齒輪50的齒數設為27,因此變成
(數式3)
減速比=26/(27-26)+1,
而減速比為27。
因此,通過使偏心軸40正向旋轉,而從偏心軸40輸入的轉矩由圓內旋輪線機構而增大到27倍,內齒輪50以該經增大的轉矩而旋轉。由此,于鍵槽63卡合內齒輪50的鍵部51的法蘭部件60旋轉,利用卡合部59、62而與法蘭部件60一體地旋轉的螺絲部件56也以經增大的轉矩向同一方向旋轉。
而且,通過螺絲部件56旋轉,母螺紋部24螺合于該螺絲部件56的公螺紋部57的圓筒體21沿軸向以較大的力前進。由此,對母螺紋部11螺合于圓筒體21的公螺紋部22的抓持爪10,較大的力被附加于該抓持爪10抓持工件W的力,而工件W被經增大的抓持力所強力地抓持(參照圖16)。
在利用經增大的抓持力抓持工件W時,抓持爪10從工件W受到的反作用力、換句話說使螺絲部件56后退的力經由介裝于內齒輪50的后端面與第一受體27的法蘭部31的前端面之間的軸承71而作用于收納室4的靠近主體2的徑向外側的內壁面4b,在本例的夾盤1中,通過介裝軸承71,可防止如下事態(tài)的發(fā)生,即,因產生于內齒輪50的后端面與法蘭部31的前端面之間的摩擦等而在輸出力矩產生損失。
此外,來自內齒輪50的反作用力作為轉矩而作用于外齒輪45,該轉矩經由連結體65而逐漸傳遞到第一受體27,但在本例的夾盤1中,外齒輪45的第二卡合部47隔著貫通孔46而分離地形成,該第二卡合部47成為卡合于連結體65的第二卡合槽68的狀態(tài),另外,第一受體27的第一卡合部29隔著貫通孔28而分離地形成,該第一卡合部29成為分別卡合于連結體65的第一卡合槽67的狀態(tài)。因此,當作用于外齒輪45的轉矩被傳遞到第一受體27時,轉矩作為以偏心軸40的偏心部42的軸線為中心的力偶而從第二卡合部47作用到第二卡合槽68,可抑制以往所產生的部分接觸狀態(tài)的發(fā)生,可防止零件的破損或輸出的力矩損失等事態(tài)的發(fā)生。
當將所抓持的工件W從夾盤1卸除時,首先,使偏心軸40反向旋轉,而使圓筒體21后退,然后,使第一受體27反向旋轉而使圓筒體21向同一方向旋轉,從而使抓持爪10后退、即向背離工件W的方向移動。由此,利用抓持爪10所進行的抓持被解除,可從夾盤1將工件W卸除。
如上所述,根據本例的夾盤1,在利用抓持爪10抓持工件W之后,通過利用所謂圓內旋輪線機構,針對抓持爪10對該抓持爪10抓持工件W的力附加較大的力,可利用較強的抓持力抓持工件W。
另外,由于將用來增大抓持力的機構內置于進給結構體20內,所以可謀求裝置的小型化。
進而,由于設為外齒輪45與第一受體27由連結體65而連結,且使從外齒輪45傳遞到連結體65的轉矩作為力偶而作用于第二卡合部47與第二卡合槽68卡合的部分,所以可防止部分接觸狀態(tài)的發(fā)生,可抑制零件的破損或力矩的損失的發(fā)生。
以上,對本發(fā)明的具體的實施方式進行了說明,但本發(fā)明可采用的具體的實施方式絲毫不受這些實施方式限定。
在上例中,針對利用夾盤1抓持實心的工件W的過程進行了例示,但夾盤1也能抓持中空的工件W。
在該情況下,首先,以使中心軸位于主體2的中心附近的方式配置工件W'。此時,各抓持爪10以能夠配置工件W'的方式,預先位于主體2的偏徑向內側的恰當前進位置。
接著,使在六角部30安裝有把手的第一受體27反向旋轉,而使與第一受體27一體地旋轉的圓筒體21向同一方向旋轉。由此,各抓持爪10朝向主體2的外方側移動。然后,在使各抓持爪10抵接于工件W'的內周面之后,進而使第一受體27反向旋轉,而利用四個抓持爪10抓持工件W'。
隨后,使安裝有把手的偏心軸40反向旋轉,而使插入偏心部42的外齒輪45與上例反向地回旋,使內齒輪50每當偏心軸40旋轉一周則向同一方向旋轉一個齒的程度,而利用由圓內旋輪線機構增大到27倍的轉矩使法蘭部件60及卡合于該法蘭部件60的螺絲部件56反向旋轉。由此,圓筒體21沿軸向以較大的力后退,針對抓持爪10,對該抓持爪10抓持工件W'的力附加較大的力,而利用經增大的抓持力抓持工件W'(參照圖17)。
此外,在抓持工件W'時,抓持爪10從工件W'受到的反作用力、換句話說使螺絲部件56前進的力經由介裝于圓筒體21的小直徑部23的前端面與第二受體35的法蘭部36的后端面之間的軸承76而作用于收納室4的靠近主體2的徑向內側的內壁面4a,通過設置軸承76,可在防止在圓筒體21與第二受體35之間產生摩擦等,而盡可能地抑制力矩的損失的基礎上,抓持中空的工件W'。
另外,在如抓持的工件的形狀已決定般的情況下,也可設為僅設置有所述兩個軸承71、76中的任一個軸承的構成。即,在為用來抓持實心的工件的專用夾盤的情況下,也可僅設置軸承71,在為用來抓持中空的工件的專用夾盤的情況下,也可僅設置軸承76。
進而,上例中,將外齒輪45及內齒輪50的組合設為減速比變?yōu)?7的組合,但并不限定于此,只要根據所要求的減速比適當組合不同的齒數的齒輪即可。
另外,在上例中,設為在連結體65設置第一及第二卡合槽67、68,另一方面,在第一受體27設置第一卡合部29、在外齒輪45設置第二卡合部47,但并不限定于此,也可設為在連結體設置第一及第二卡合部,且在第一受體設置第一卡合槽、在外齒輪設置第二卡合槽,還可設為在連結體設置第一卡合槽及第二卡合部,且在第一受體設置第一卡合部、在外齒輪設置第二卡合槽,或者在連結體設置第一卡合部及第二卡合槽,且在第一受體設置第一卡合槽、在外齒輪設置第二卡合部。
進而,在上例中,設為第一及第二卡合部29、47、以及第一及第二卡合槽67、68隔著供偏心軸40插通的各貫通孔28、46、66而分離地形成的方式,但也可設為各卡合槽以不與各貫通孔28、46、66的軸線交叉的方式設置且不分離的方式。
另外,上例中,設為利用四個抓持爪10抓持工件W,但例如也可設為利用兩個抓持爪10、及固定于主體2的表面的兩個抓持體而抓持工件。在該情況下,使抓持爪10與抓持體分別對向,且在主體2的圓周方向上等間隔地配置抓持爪10與抓持體。
在該情況下,針對實心的工件W以使其外周面抵接于兩個抓持體的狀態(tài)載置于主體2上、針對中空的工件W'以使其內周面抵接于兩個抓持體的狀態(tài)載置于主體2上,然后使第一受體27旋轉而使圓筒體21旋轉,從而使抓持爪10朝向工件W、W'移動。此外,在抓持實心的工件W的情況下,使第一受體27正向旋轉而使抓持爪10前進,在抓持中空的工件W'的情況下,使第一受體27反向旋轉而使抓持爪10后退。
然后,在使抓持爪10抵接于工件W、W'的外周面或內周面之后,進而使圓筒體21旋轉,而利用兩個抓持爪10及兩個抓持體抓持工件W、W'。
然后,通過使所述偏心軸40正向旋轉或反向旋轉,而利用由進給結構體20內的圓內旋輪線機構增大后的轉矩,使螺絲體55(螺絲部件56及法蘭部件60)向同一方向旋轉。由此,母螺紋部24螺合于螺絲體55的螺絲部件56的公螺紋部57的圓筒體21前進或后退,而抓持爪10前進或后退,對針對工件W、W'作用的抓持力附加較大的力,而利用經增大的抓持力抓持工件W、W'。
此外,抓持爪10及抓持體的個數并不限定于所述。即,例如,也可設為設置一個抓持爪10及兩個抓持體。另外,也可設為分別設置抓持爪10及抓持體各一個,且使兩者對向地配置。在該情況下,可將本發(fā)明理解成制成裝置而實現的。
附圖標記說明:
1 夾盤
2 主體
3 引導槽
4 收納室
10 抓持爪
11 母螺紋部
20 進給結構體
21 圓筒體
22 公螺紋部
24 母螺紋部
27 第一受體
29 第一卡合部
35 第二受體
40 偏心軸
41 基軸部
42 偏心部
45 外齒輪
47 第二卡合部
50 內齒輪
56 螺絲部件
60 法蘭部件
65 連結體
67 第一卡合槽
68 第二卡合槽
71、76 軸承