夹具的制作方法

本发明涉及一种夹具，例如安装于产业用机器人的臂的前端部，用来夹持被夹持物。

背景技术：

已往，例如，在专利文献1中揭示的夹具具备有底圆筒状的第1壳体、配置于该第1壳体的开口侧，从沿着所述第1壳体的筒中心线的方向看时呈大致三角形状的第2壳体。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利特开2016－120532号公报

技术实现要素：

发明要解决的问题

然而，专利文献1中的第1壳体的圆筒部件的内周面上，向圆周方向延伸的环状凹条槽形成在靠近于圆筒部件的第2壳体的反对侧开口的位置，在所述圆筒部件的内部容纳活塞之后，藉由在圆筒部件上的第2壳体的反对侧开口部分嵌合盖部件且将挡圈嵌入于所述环状凹条槽，将活塞安装于主体壳体。

然而，如上所述的结构中，由于需要使圆筒部件的周壁的厚度大于环状凹条槽的深度，另一方面，为了将活塞容纳于圆筒部件的内部，需要使活塞的外径小于圆筒部件上形成有环状凹条槽的部分，因此，有无法增大活塞的外径的同时还能使第1壳体紧凑的问题。

并且，专利文献1的第1壳体需要圆筒部件、盖部件以及挡圈，使部件个数较多而增加成本。

本发明是鉴于这样的情况而完成的，其目的在于，提供一种可增大活塞的外径，同时紧凑且成本较低的夹具。

解决问题的手段

根据本发明，提供一种夹具，具备：主体壳体，其一端侧形成有具有将活塞以沿着其中心轴滑动的方式容纳的气缸室的气缸部，且在另一端具有围绕所述中心轴等间距地形成并以与所述中心轴正交的方向延伸的多个引导部；主爪，其被引导于所述各引导部且可拆卸顶爪；以及柱塞，具有分别连接于该各主爪的多个连接手段，随着所述活塞的滑动动作沿着所述中心轴滑动，藉由该柱塞的滑动动作，所述各连接手段使所述各主爪沿着所述各引导部向任一方移动，以使所述各顶爪夹持工件，或者，解除所述工件的夹持状态，所述主体壳体由第1壳体以及第2壳体构成，所述第1壳体设置于所述中心轴的一侧，且以在所述中心轴的另一侧开口的方式形成有所述气缸室，所述第2壳体设置于所述中心轴的另一侧，且具有所述各引导部，该第2壳体以覆盖所述第1壳体上的所述第2壳体侧的开口部分的方式固定于所述第1壳体。

在本发明中，由于无须在第1壳体形成如专利文献1的环状凹条槽，可以不增大第1壳体的外周壁部的外径，而使该第1壳体的外周壁部的周壁的厚度薄。从而，可以使主体壳体成为紧凑的形状，且可以增大活塞的外径。

优选，所述第1壳体是一体加工品。

优选，所述第1壳体由呈板状的底部、以及从该底部的外周缘部向所述第2壳体侧以筒状延伸的外周壁部构成。

优选，所述第2壳体的各引导部设有比所述气缸部的外周面更向外侧突出的突出部，该突出部的所述第1壳体侧设有用于将所述主体壳体安装于被安装体的安装部。

附图说明

图1是本发明的实施方式的夹具之立体图。

图2是本发明的实施方式的夹具之主视图。

图3是图1的iii－iii线的截面图。

图4是表示夹持工件的状态的相当于图3之图。

图5是从第1壳体侧看到的柱塞之图。

具体实施方式

以下，基于附图，对于本发明的实施方式进行详细说明。应予说明，以下的优选实施方式的说明不过是例示而已。

图1至图4表示本发明的实施方式的夹具1。该夹具1是，利用产业用机器人(未图示)将工件w进行搬运等时，用于夹持该工件w，其具备主体壳体2，所述主体壳体2安装于在前端具有安装开口部10a的产业用机器人的臂前端部10(被安装体)。

该主体壳体2具备有底圆筒状的第1壳体3(气缸部)以及配置于该第1壳体3的开口侧且沿着所述第1壳体3的筒中心线c1(中心轴)的方向来看大致呈三角形状的第2壳体4。

即，所述夹具1是以如下的方式使用，即：所述主体壳体2的一端侧设有所述第1壳体3，而所述主体壳体2的另一端侧设有所述第2壳体4，以所述主体壳体2的一端朝向所述臂前端部10的方式安装于该臂前端部10。

所述第1壳体3是将铝材料进行切削而加工的一体加工品，如图3以及图4所示，其具备呈圆板状的圆形底部31、以及从该圆形底部31的外周缘部向所述第2壳体4侧以圆筒状延伸的外周壁部32。

所述圆形底部31上的所述第2壳体4的反对侧中央部分形成有圆形凹部31a。

所述外周壁部32上围绕所述筒中心线c1等间距地形成有3个第1插通孔32a，所述第1插通孔32a是以与所述筒中心线c1相同方向贯穿的方式形成，所述各第1插通孔32a的所述圆形底部31侧的开口部分分别形成有第1锪孔部32b。

并且，所述外周壁部32上的各第1插通孔32a之间，分别形成有以与所述筒中心线c1相同方向贯穿的第1安装孔32c。

另外，所述外周壁部32上的各第1安装孔32c中的2个第1安装孔32c的圆周方向的两侧，分别形成有以与所述筒中心线c1相同方向以直线状延伸且横截面为c字状的一对卡合槽32d，该各卡合槽32d可以卡合检测传感器(未图示)，该检测传感器可以检测后述的活塞5的滑动位置。

所述第2壳体4是将铝材料进行切削而加工的一体加工品，在使所述第2壳体4的中心与所述筒中心线c1一致的状态下，形成为覆盖所述第1壳体3上的所述第2壳体4侧的开口部分。

所述第2壳体4的对应于所述各第1插通孔32a的位置分别形成有第1螺合孔41a。

另外，藉由从所述第1锪孔部32b侧分别将第1紧固螺栓b1插通于所述各第1插通孔32a，且螺合于所述各第1螺合孔41a，以供所述第1壳体3和所述第2壳体4被一体固定，被所述第1壳体3和所述第2壳体4包围的部分构成本发明的气缸室3a。

并且，所述第2壳体4的对应于所述各第1安装孔32c的位置分别形成有第2安装孔41b。

该各第2安装孔41b上的所述第1壳体3的反对侧开口部分分别形成有第2锪孔部41c，藉由从所述第2锪孔部41c侧将未图示的紧固螺栓分别插通于所述各第1安装孔32c以及所述各第2安装孔41b，且螺合于所述臂前端部10的螺合孔(未图示)，可以将所述夹具1固定于臂前端部10。

并且，如图1以及图2所示，所述第2壳体4上的对应于所述各卡合槽32d的位置，分别形成有横截面为u字状的凹状槽部46，其形成为各凹状槽部46的槽宽大于所述卡合槽32d的槽宽。

如图3以及图4所示，所述第2壳体4的对应于所述气缸室3a的部分形成有突出台阶部42，该突出台阶部42以台阶状向该气缸室3a突出。

该突出台阶部42的外周面形成有在径方向外侧开口且围绕所述筒中心线c1延伸的第1环状凹条槽42a，该第1环状凹条槽42a中嵌入有环状的橡胶制第1密封部件s1，该第1密封部件s1将所述外周壁部32的内周面与所述突出台阶部42的外周面之间进行密封。

所述第2壳体4的对应于所述筒中心线c1的位置形成有沿着该筒中心线c1贯穿的滑动孔43。

该滑动孔43的内周面形成有第2环状凹条槽43a，所述第2环状凹条槽43a在该滑动孔43的内侧开口且围绕所述筒中心线c1延伸，在该第2环状凹条槽43a嵌入有橡胶制的第2密封部件s2。

在所述第2壳体4上的所述第1壳体3的反对侧围绕所述筒中心线c1等间距地形成有3个引导部44，所述引导部44以与所述筒中心线c1正交的方向延伸，所述各引导部44分别位于所述第2壳体4上的所述各第2安装孔41b之间。

所述各引导部44上的所述筒中心线c1侧互相连接，在该各引导部44的互相连接的部分，形成有在所述第1壳体3的反对侧开口且与所述滑动孔43连接的容纳空间45。

所述各引导部44形成有在所述第1壳体3的反对侧开口且沿着所述各引导部44延伸的横截面为略t字状的引导槽44a。

即，所述各引导部44，其横截面构成略c字状，所述引导槽44a的一端在所述容纳空间45开放，而所述引导槽44a的另一端在所述第2壳体4的外侧开放。

并且，所述各引导部44的所述筒中心线c1的反对侧设有比所述外周壁部32的外周面更向外侧突出的突出部44b，该突出部44b的所述第1壳体3侧设有平坦的安装面部44c，所述安装面部44c是将所述主体壳体2安装于所述臂前端部10时抵接于所述安装开口部10a开口周围的面。

靠近该各安装面部44c的两侧缘部的位置形成有一对第2螺合孔44d，藉由将紧固螺栓(未图示)插通于所述臂前端部10的贯通孔10b，且螺合于所述第2螺合孔44d，可以将所述夹具1固定于臂前端部10。

另外，所述主体壳体2上的各第1插通孔32a之间中的未形成有所述各卡合槽32d的部分，形成有一对用于向所述气缸室3a供给空气和从所述气缸室3a排出空气的空气给排通路40。

该各空气给排通路40的一端连接于所述气缸室3a，而所述各空气给排通路40的另一端被分支为3个，即，第1通路部40a、第2通路部40b以及第3通路部40c。

如图2至图4所示，所述第1通路部40a在所述第2壳体4的外周缘部开口。并且，所述第2通路部40b在所述安装面部44c开口。另外，所述第3通路部40c在所述圆形底部31开口。

应予说明，使用所述夹具1时，将空气配管(未图示)连接于第1通路部40a、第2通路部40b以及第3通路部40c中的1个且将另外2个开口部分堵住。

如图3以及图4所示，与所述筒中心线c1正交的方向看为呈大致t字状的活塞5，在其中心轴与所述第1壳体3的筒中心线c1一致的状态下容纳于所述气缸室3a。

所述活塞5构成为藉由向所述气缸室3a供给空气和从所述气缸室3a排出空气，沿着所述筒中心线c1滑动。

所述活塞5具备外周面与所述外周壁部32的内周面对置的圆板部51、以及从该圆板部51的中央部分向所述圆形底部31的反对侧突出的圆棒状的滑动轴部52，所述圆板部51设置为将所述气缸室3a划分为所述主体壳体2的一端侧和另一端侧。

所述滑动轴部52形成有在该滑动轴部52的突出端开口的第3螺合孔52a。

所述滑动轴部52的突出端形成有沿着所述第3螺合孔52a的开口周缘以环状延伸的环状段差部52b，该环状段差部的内周面形成有平坦面部52c。

所述滑动轴部52可滑动地嵌插于所述滑动孔43，所述第2密封部件s2将所述滑动轴部52的外周面与所述滑动孔43的内周面之间进行密封。

所述圆板部51的外周面形成有在径方向外侧开口且围绕所述筒中心线c1延伸的第3环状凹条槽51a，在该第3环状凹条槽51a中嵌入有将所述外周壁部32的内周面与所述圆板部51的外周面之间进行密封的环状的橡胶制第3密封部件s3。

横截面呈大致t字状的棒状的主爪6可滑动地嵌插于所述各引导部44的引导槽44a，该各主爪6藉由所述各引导部44以与所述筒中心线c1正交的方向被引导。

在所述各主爪6的所述筒中心线c1侧形成有相对于该筒中心线c1正交方向上的横截面呈大致t字状的切口槽6a，该切口槽6a构成随着靠近所述第1壳体3侧逐渐从筒中心线c1远离的方式倾斜而延伸的形状。

所述各主爪6上的所述第1壳体3的反对侧可拆卸地安装有与所述筒中心线c1正交的方向延伸的略方杆状的顶爪7。

如图5所示，所述容纳空间45容纳有沿着所述筒中心线c1的方向看呈放射状的柱塞8，所述容纳空间45的开口部分被沿着所述筒中心线c1的方向看呈大致正六角形状的盖板9所覆盖。

所述柱塞8的与所述各主爪6对应的位置设有朝向该各主爪6延伸的方杆状的伸出部8a(连接手段)。

该各伸出部8a的伸出端侧形成有其横截面对应于所述切口槽6a的略t字状的嵌合滑动部8b，如图3以及图4所示，该各嵌合滑动部8b分别可滑动地嵌合于所述各切口槽6a。

即，所述柱塞8的各伸出部8a分别连接于所述各主爪6。

所述柱塞8的对应于所述滑动轴部52的位置形成有沿着所述筒中心线c1贯穿的第3安装孔8c，该第3安装孔8上的所述第1壳体3的反对侧形成有第3锪孔部8d。

所述柱塞8的所述活塞5侧设有从所述第3安装孔8c的开口周缘以环状突出的环状突条部8e。该环状突条部8e构成为可嵌合于所述环状段差部52b。

所述环状突条部8e的外侧面形成有平坦的卡合面部8f，当将所述环状突条部8e嵌合于所述环状段差部52b时，所述卡合面部8f卡合于所述平坦面部52c。

藉由从所述第3锪孔部8d侧将第2紧固螺栓b2插通于所述第3安装孔8c，且螺合于所述滑动轴部52的第3螺合孔52a，所述活塞5与所述柱塞8固定为一体，该柱塞8随着所述活塞5的所述气缸室3a上的滑动动作，沿着所述筒中心线c1滑动。

另外，当使用安装有所述夹具1的产业用机器人进行作业时，如图4所示，若将所述柱塞8朝向一侧滑动，则所述柱塞8的各伸出部8a的嵌合滑动部8b滑动接触所述各主爪6的切口槽6a且将所述主爪6向所述筒中心线c1侧进行按压。

所述各主爪6若被所述嵌合滑动部8b向所述筒中心线c1侧按压，则被引导至所述各引导部44的引导槽44a而靠近所述筒中心线c1，从而所述各顶爪7夹持工件w。

另一方面，如图3所示，若将所述柱塞8向另一侧滑动，则所述柱塞8的各伸出部8a的嵌合滑动部8b滑动接触所述各主爪6的切口槽6a且将所述主爪6向所述筒中心线c1的反对侧进行按压。

所述各主爪6若被所述嵌合滑动部8b向所述筒中心线c1的反对侧按压，则被引导至所述各引导部44的引导槽44a而远离所述筒中心线c1，从而所述各顶爪7解除所述工件w的夹持状态。

应予说明，本发明的实施方式的夹具1是藉由使各主爪6靠近所述筒中心线c1而使各顶爪7从工件w的外周面侧进行按压而夹持，但当工件w上设有具有开口部的内部空间时，也可以藉由将夹具1的各顶爪7从开口部插入于工件w的内部空间且使各主爪6从所述筒中心线c1远离，从而各顶爪7从工件w的内周面侧进行按压而夹持工件w。

即，本发明的实施方式的夹具1是藉由所述柱塞8的滑动动作，所述各伸出部8a将所述各主爪6沿着所述各引导部44向任一方移动，从而所述各顶爪7将工件w夹持，或者，解除所述工件w的夹持状态。

另外，当所述各主爪6朝向远离所述筒中心线c1的方向移动时，所述各引导部44上的突出部44b的突出端位于靠近所述各主爪6的离所述筒中心线c1远的一侧的端面。

以上，根据本发明的实施方式，由于无须在第1壳体3形成如专利文献1揭示的环状凹条槽，因此不扩大第1壳体3的外周壁部32的外径，也可以使该第1壳体3的外周壁部32的周壁的厚度薄。从而，可以将主体壳体2做成紧凑的形状，还可以扩增活塞5的外径。并且，由于第1壳体3是一体加工而成，无须如专利文献1以3个部件构成第1壳体3，可以得到成本较低的夹具1。

并且，第1壳体3的外周壁部32构成为从圆形底部31的外周缘部向第2壳体4侧以圆筒状延伸的形状，圆形底部31位于外周壁部32的第2壳体4的反对侧端部，因此相比于如专利文献1的结构，气缸室3a的气缸容量并未减少，而可以缩短第1壳体3的沿着其筒中心线c1的方向的尺寸，可以使夹具1整体紧凑。

另外，由于在将夹具1安装于臂前端部10的状态下，从夹具1的在臂前端部10的安装部分至夹具1上的工件w的夹持部分的距离变短，可以使臂前端部10的夹具1周围成为紧凑的形状，且所夹持的工件w向主体壳体2施加的扭矩变小。并且，由于具有气缸室3a的部分和具有各引导部44的部分在主体壳体2上的外径尺寸不同，该外形尺寸不同的部分是不同部件，因此材料成品率变好，且缩短主体壳体2的加工时间，成为降低成本的结构。

应予说明，本发明的实施方式中，将夹具1安装于产业用机器人的臂前端部10而使用，但不限于此，例如，也可以将夹具1安装于自动机等。

并且，在本发明的实施方式中，围绕筒中心线c1设置3个引导部44，但也可以围绕筒中心线c1只设置2个，也可以设置4个以上。

并且，本发明的实施方式中，作为流体将空气供给到气缸室3a或从气缸室3a排出，但也可以为做为流体将油等液体进行供给或排除的结构。

并且，本发明的实施方式中，第1壳体3具备构成有底圆筒状且呈圆板状的圆形底部31、以及从该圆形底部31的外周缘部向第2壳体4侧以圆筒状延伸的外周壁部32，但不限于此，例如，也可以为第1壳体3具备构成有底方筒状并呈矩形板状的底部、以及从该底部的外周缘部向第2壳体4侧以方筒状延伸的外周壁部的结构。

产业上的利用可能性

本发明是，例如安装于产业用机器人的臂前端部，夹持被夹持物时使用的夹具。

说明了本发明所涉及的各种实施方式，但这些仅为例子，不能以此限定发明的范围。该等实施方式也可以在其他方式中实施，在不脱离本发明的技术思想的范围内，可以进行各种省略、置换、改动。该实施方式或其变形均落入发明的范围或技术思想的同时也落入权利要求所记载的发明和与其等同的范围内。

符号说明

1夹具

2主体壳体

3第1壳体(气缸部)

3a气缸室

4第2壳体

5活塞

6主爪

7顶爪

8柱塞

8a伸出部(连接手段)

10臂前端部(被安装体)

31圆形底部

32外周壁部

44引导部

44b突出部

44d第2螺合孔(安装部)

c1筒中心线(中心轴)

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