專(zhuān)利名稱(chēng)：夾鉗裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種夾鉗裝置，該夾鉗裝置能夠通過(guò)驅(qū)動(dòng)部的驅(qū)動(dòng)力由夾鉗臂來(lái)保持工件。
背景技術(shù)：
迄今為止，例如，當(dāng)焊接汽車(chē)等的結(jié)構(gòu)組件時(shí)，夾鉗裝置用于夾緊該結(jié)構(gòu)組件。
在這種類(lèi)型的夾鉗裝置中，例如，活塞在空氣的供給作用下移位，從而通過(guò)該活塞引 起夾鉗臂的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)以便夾緊工件。但是，在工件被夾緊的狀態(tài)下，如果由于某種原因停 止空氣的供給時(shí)，夾鉗臂相對(duì)于工件的夾緊狀態(tài)就會(huì)被釋放并且也不能維持工件的保持狀 態(tài)，這樣將導(dǎo)致工件從夾鉗裝置等落下。
對(duì)應(yīng)于上述問(wèn)題，例如，已知有一種配備有能夠控制夾鉗臂的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的鎖定機(jī)構(gòu)的 夾鉗裝置。如日本專(zhuān)利特許公開(kāi)第2005-061526號(hào)公開(kāi)的，在這種夾鉗裝置中，鎖定桿被 連接到在缸體中滑動(dòng)的活塞上并與該活塞一起被移位，另外，夾鉗臂通過(guò)肘節(jié)機(jī)構(gòu)被可旋 轉(zhuǎn)地設(shè)置在與活塞相連的活塞桿上，從而通過(guò)該活塞的位移來(lái)操作夾鉗臂而打開(kāi)和關(guān)閉。 此外，鎖緊缸被可移位地設(shè)置在缸體的頭蓋(head cover)中，該鎖緊缸設(shè)置成與缸體的 軸相垂直，并且具有設(shè)置成在其內(nèi)部位移的鎖定活塞。另外，該鎖活塞被鎖彈簧推向鎖定 桿側(cè)，這樣通過(guò)將鎖活塞插入到鎖定桿的凹槽中，使得鎖定桿的位移隨著控制夾鉗臂的旋 轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)而被一起控制。
但是，在上述傳統(tǒng)技術(shù)中，通過(guò)將由鎖定彈簧推動(dòng)的鎖定活塞插入到鎖定桿的凹槽中 而使夾鉗臂停止。結(jié)果，施加到工件上的夾緊力趨于減小。另外，在發(fā)生工件厚度變化的 情況下，夾緊狀態(tài)變得不穩(wěn)定，并且工件恐怕可能易于移位和不能被定位在所期望的位置 上。
此外，因?yàn)樵谠搳A鉗裝置中必須裝配有包括鎖定彈簧和鎖定活塞的鎖緊缸，所以?shī)A鉗 裝置的結(jié)構(gòu)很復(fù)雜并且尺寸更大
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的主要目的是提供一種夾鉗裝置，該夾鉗裝置能夠借助于簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)可靠地保 持工件，并且在該裝置內(nèi)能夠適當(dāng)?shù)鼐S持其保持力。
為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明的特征在于一種夾鉗裝置，該夾鉗裝置用于將驅(qū)動(dòng)部輸出 的線(xiàn)性運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換成旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，并通過(guò)夾鉗臂夾緊工件，該夾鉗裝置包括
本體；
連接到本體的驅(qū)動(dòng)部，該驅(qū)動(dòng)部具有能夠沿本體的軸線(xiàn)方向移位的移位桿； 相對(duì)于該本體被可轉(zhuǎn)動(dòng)支撐的夾鉗臂；
驅(qū)動(dòng)力傳輸機(jī)構(gòu)，該驅(qū)動(dòng)力傳輸機(jī)構(gòu)包含移位體和連結(jié)槽，移位體連接到移位桿上以 沿本體移位，連結(jié)槽在移位體的軸向上延伸，支撐夾鉗臂端部的心軸穿過(guò)連接槽，驅(qū)動(dòng)力
傳輸機(jī)構(gòu)將驅(qū)動(dòng)部的驅(qū)動(dòng)力傳輸?shù)綂A鉗臂，其中，通過(guò)使心軸沿連接槽位移使夾鉗臂可旋
轉(zhuǎn)地移位；和
設(shè)置在驅(qū)動(dòng)力傳輸機(jī)構(gòu)中的推力增大機(jī)構(gòu)，該推力增大機(jī)構(gòu)用于在夾鉗臂保持工件時(shí) 增大夾力，
其中，推力增大機(jī)構(gòu)由傾斜部分組成，該傾斜部分形成在連接槽中，并斜向延伸與位 移殼體的軸線(xiàn)成預(yù)定夾角，而且,心軸在工件被夾鉗臂支撐時(shí)的夾鉗時(shí)刻與傾斜部分接合， 其中，該傾斜部分通過(guò)心軸使夾鉗臂在夾緊工件的方向上逐漸旋轉(zhuǎn)。
本發(fā)明的以上和其他的目的,特征和優(yōu)點(diǎn)將從下文結(jié)合通過(guò)說(shuō)明性實(shí)例的方式顯示本 發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例的附圖的說(shuō)明中變得更加顯而易見(jiàn)。


圖1是根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例的夾鉗裝置的外部立體圖2是圖1所示的夾鉗裝置的分解立體圖3是圖1的夾鉗裝置的側(cè)平面圖4是圖1所示的夾鉗裝置的垂直橫截面圖5是構(gòu)成圖1所示的夾鉗裝置部分的驅(qū)動(dòng)力傳輸機(jī)構(gòu)的分解立體圖； 圖6是構(gòu)成圖5所示的驅(qū)動(dòng)力傳輸機(jī)構(gòu)部分的夾鉗臂的外部立體圖； 圖7是顯示圖4的夾鉗裝置中的夾鉗臂被旋轉(zhuǎn)且工件夾緊狀態(tài)被釋放的狀態(tài)的垂直橫 截面圖8是顯示施加的力相對(duì)于支撐夾鉗臂的心軸之間的關(guān)系的概念圖； 圖9A是顯示由夾鉗臂夾緊的初始狀態(tài)的操作說(shuō)明圖；圖9B是顯示由于引導(dǎo)構(gòu)件的進(jìn)一步移位而使夾鉗臂進(jìn)一步旋轉(zhuǎn)的狀態(tài)的操作說(shuō)明
圖IOA和IOB表示一種改進(jìn)例，在該改進(jìn)例中第二連接槽的第二槽部進(jìn)一步延伸超過(guò) 如圖9A和9B所示的夾鉗裝置的槽部，其中圖10A是顯示由夾鉗臂夾緊的初始狀態(tài)的操作 說(shuō)明圖，和圖10B是顯示由于引導(dǎo)構(gòu)件的進(jìn)一步移位而使夾鉗臂進(jìn)一步旋轉(zhuǎn)的狀態(tài)的操作 說(shuō)明圖11是根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施例的夾鉗裝置的整體橫截面圖；和 圖12是顯示工件被圖11所示的夾鉗裝置保持的狀態(tài)的橫截面圖。
具體實(shí)施例方式
圖1中，參考符號(hào)io表示根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例的夾鉗裝置。
如圖1到圖7所示，夾鉗裝置10包括中空主體12，設(shè)置在該本體12上部的能夠 保持工件W (見(jiàn)圖4)的夾鉗單元14，連接到該本體12端部的能夠在加壓流體的供給下 旋轉(zhuǎn)夾鉗單元14的夾鉗臂16的缸(驅(qū)動(dòng)部)18，和設(shè)置在本體12內(nèi)部能夠?qū)⒏?8的驅(qū) 動(dòng)力傳輸?shù)綂A鉗單元14的驅(qū)動(dòng)力傳輸機(jī)構(gòu)20。被夾鉗裝置10所保持的工件W例如包括 由板狀材料形成的、用在汽車(chē)中的面板。該夾鉗裝置10被用在保持和焊接這種汽車(chē)面板 的生產(chǎn)線(xiàn)中。
該本體12形成為橫截面基本上為矩形形狀，并且包含在本體12的中心部沿著軸線(xiàn)方 向(箭頭A和B的方向)形成的通孔22，沿著軸線(xiàn)方向延伸并且形成在本體12上表面的 中心的第一凹槽24,和形成在與上表面垂直的兩側(cè)表面上并在軸線(xiàn)方向上延伸的一對(duì)第 二凹槽26a， 26b。通過(guò)使本體12的側(cè)表面以U形截面凹陷預(yù)定深度而形成該第一和第二 凹槽24、 26a， 26b，凹槽24、 26a， 26b形成為彼此基本上平行。
構(gòu)成驅(qū)動(dòng)力傳輸構(gòu)件20的引導(dǎo)體(移位體)28被可移位地設(shè)置在通孔22中，并且 組成缸18的活塞桿(移位桿)30的一部分也被插入穿過(guò)通孔22。
如圖2所示，橫截面形成圓形且在其中安裝有夾鉗單元14的安裝孔32形成在第一凹 槽24的中心部，并且在安裝孔32的中心具有橢圓形的開(kāi)口 34。這樣形成開(kāi)口 34以便使 其具有在第一凹槽24的長(zhǎng)度方向上延伸的長(zhǎng)軸，并與通孔22相連通。構(gòu)成夾鉗單元14 的夾鉗臂16被插入穿過(guò)開(kāi)口 34。
此外，多個(gè)螺栓孔36被設(shè)置在安裝孔32中，并且圍繞著開(kāi)口 34的中心以等距被彼 此分開(kāi)。另一方面，在面向開(kāi)口 34的位置處形成排出孔(孔)38，并在本體12的下部將通孔 22夾在中間。通孔22通過(guò)排出孔38與裝置10的外部相連通。為了將已經(jīng)侵入本體12 內(nèi)的異物排到外面而設(shè)置該排出孔38。
在軸線(xiàn)方向上基本中心的位置處形成的連結(jié)孔(link hole) 40連同分別在本體12 一端側(cè)和另一端側(cè)以連結(jié)孔40為中心設(shè)置的引導(dǎo)孔對(duì)42a，42b—起形成在第二凹槽26a， 26b上。
該連結(jié)孔40在與第二凹槽26a， 26b延伸方向(箭頭A和B的方向)相垂直的方向(圖 4中箭頭C和D的方向)上延伸，而引導(dǎo)孔42a， 42b形成為沿著第二凹槽26a， 26b的延 伸方向具有預(yù)定的長(zhǎng)度。具體地，這樣形成連結(jié)孔40和引導(dǎo)孔42a， 42b以便使其彼此垂 直。
此外，導(dǎo)軌對(duì)44a, 44b被分別安裝在第二凹槽26a， 26b中的引導(dǎo)孔42a， 42b周?chē)?的兩側(cè)，使得導(dǎo)軌44a， 44b彼此分開(kāi)預(yù)定的距離設(shè)置。導(dǎo)軌44a， 44b形成為具有預(yù)定長(zhǎng) 度的直線(xiàn)形狀，并且沿第二凹槽26a, 26b的各自?xún)?nèi)壁表面固定。
夾鉗單元14包括安裝在本體12的安裝孔32中的圓柱形主體部46、通過(guò)板48和螺 栓50固定在主體部46的上部的帽52和夾鉗臂16，該夾鉗臂16插入穿過(guò)主體部46和帽 52的內(nèi)部并且可通過(guò)來(lái)自驅(qū)動(dòng)力傳輸構(gòu)件20的驅(qū)動(dòng)力旋轉(zhuǎn)。
另外，通過(guò)將多個(gè)螺栓50插入穿過(guò)板48的孔、帽52和主體部46并將螺栓50螺紋 接合到本體12的螺栓孔36中，包括板48、帽52和主體部46在內(nèi)的夾鉗單元14被固定 在本體12的上部。
夾鉗臂16插入穿過(guò)的第一臂孔54形成在主體部46的軸線(xiàn)方向上，連結(jié)軸56被設(shè)置 成與第一臂孔54垂直。連結(jié)軸56穿過(guò)夾鉗臂16的第一連結(jié)槽58被插入到第一臂孔54 的內(nèi)部。
此外，面向第一凹槽24的切除部分(cutout)(排出口) 59位于主體部46的下部， 第一臂孔54通過(guò)該切除部分59與外部相連，該切除部分59在橫斷面上基本上呈矩形形 狀。該切除部分59成對(duì)設(shè)置并且沿著繞第一臂孔54位于中心的直線(xiàn)定位。換句話(huà)說(shuō)，該 切除部分59分別被設(shè)置在第一凹槽24的上面(見(jiàn)圖4)。
此外，矩形蓋60被設(shè)置在本體12的開(kāi)口 34與主體部46之間的主體部46的下部上。 蓋60由薄板形成且設(shè)置在面向本體12的開(kāi)口 34的位置上。另外，蓋60的寬度尺寸被設(shè) 成與第一凹槽24的寬度尺寸基本相同，從而為沿第一凹槽移位而布置蓋60。矩形插入孔 62形成在蓋60的中心，夾鉗臂16插入穿過(guò)該矩形插入孔62，同時(shí)也插入穿過(guò)本體12的開(kāi)口 34。
更具體的，夾鉗臂16被插入穿過(guò)本體12的內(nèi)部和夾鉗單元14，同時(shí)經(jīng)過(guò)蓋60的插 入孔62。插入孔62的開(kāi)口面積被設(shè)成小于開(kāi)口 34的開(kāi)口面積。
帽52由固定在主體部46上的盤(pán)形基部64和相對(duì)于基部64突出預(yù)定高度的圓筒部 66所組成。狹縫孔(slit hole) 68被設(shè)置在圓筒部66的側(cè)表面上，夾鉗臂16的一部分 可以通過(guò)該狹縫孔68暴露在外部。該狹縫孔68沿著帽52的軸線(xiàn)方向從基部64形成預(yù)定 的高度。
此外，這樣形成圓筒部66以便使直徑在離開(kāi)基部64的方向上(箭頭D的方向)逐漸 減小，其端部形成球形形狀。就圓筒部66而言，例如，當(dāng)保持汽車(chē)面板等時(shí)，通過(guò)將該 圓筒部66插入穿過(guò)設(shè)置在汽車(chē)面板上的孔或開(kāi)口而進(jìn)行該圓筒部66的定位。更具體的， 構(gòu)成夾鉗單元14的圓筒部66包含用于相對(duì)于夾鉗裝置10定位工件W的定位功能。
夾鉗臂16由具有固定厚度的塊體形成，并且在縱向上具有預(yù)定的長(zhǎng)度。驅(qū)動(dòng)力傳輸 機(jī)構(gòu)20的心軸70除了被插入驅(qū)動(dòng)力傳輸機(jī)構(gòu)20的引導(dǎo)體28中，還插入穿過(guò)夾鉗臂16 的一端。另外，通過(guò)將與夾鉗臂16的縱向方向垂直的心軸70插入穿過(guò)夾鉗臂16和引導(dǎo) 體28，夾鉗臂16相對(duì)于引導(dǎo)體28被鎖定(固定接合)。
另一方面，相對(duì)于夾鉗臂16的縱向方向以直角彎曲的爪72設(shè)置在夾鉗臂16的另一 端部上。該爪72能夠通過(guò)夾鉗臂16的旋轉(zhuǎn)來(lái)保持工件W。
此外，第一連結(jié)槽58形成在夾鉗臂16的中心，以致當(dāng)夾鉗臂16插入穿過(guò)主體部46 的內(nèi)部時(shí)，連結(jié)軸56被插入穿過(guò)第一連結(jié)槽58。第一連結(jié)槽58由形成在具有爪72的夾 鉗臂16的另一端側(cè)上的第一槽部58a和形成在夾鉗臂16的一個(gè)端部上的第二槽部58b 所構(gòu)成。第一槽部58a在與夾鉗臂16的縱向平行的方向上延伸預(yù)定的長(zhǎng)度，而第二槽部 58b從與第一槽部58a的接合處朝著包含有爪72的夾鉗臂16的一個(gè)側(cè)面傾斜預(yù)定的角度。 換句話(huà)說(shuō)，第二槽部58b相對(duì)于第一槽部58a的延伸方向傾斜預(yù)定的角度，并且朝著夾鉗 臂16的一個(gè)端部側(cè)延伸。
缸18包含具有有底筒狀的缸筒74、可移位地設(shè)置在缸筒74中的活塞76、連接到活 塞76端部的活塞桿30和桿蓋78,該桿蓋78關(guān)閉缸筒74的端部并且在其中支撐活塞桿 30。
缸筒74的開(kāi)口端被連接到本體12的端部，其內(nèi)部形成有缸孔80。此外，第一和第 二端口82， 84形成在缸筒74的側(cè)表面內(nèi)，并沿著缸筒74的軸線(xiàn)方向(箭頭A和B的方 向)被設(shè)置成彼此被分離預(yù)定的距離，壓力流體同過(guò)該第一和第二端口82， 84被供給和排出。第一和第二端口82， 84分別通過(guò)連通通道與缸孔80相連通。也就是，供給到第一 和第二端口 82， 84的加壓流體通過(guò)連接通道被引入缸孔80的內(nèi)部。
活塞76被設(shè)置成可以沿著缸孔80移動(dòng)，具有通過(guò)環(huán)形槽安裝在活塞76的外圓周表 面上的活塞密封圈(piston packing) 86和磁鐵88。此外，孔貫穿活塞76的中心，細(xì)長(zhǎng) 活塞桿30的一個(gè)端部被插入穿過(guò)且連接到活塞76。
活塞桿30朝著缸筒74的開(kāi)口端側(cè)延伸預(yù)定的長(zhǎng)度，并且插入穿過(guò)桿蓋78的桿孔90 和被桿蓋78的桿孔90支撐，而在作為其末端的活塞桿30的另一端部被插入到本體12 的通孔22中。環(huán)形桿密封圈92被安裝在桿孔90中，從而通過(guò)桿密封圈92實(shí)現(xiàn)與活塞桿 30的外周表面的滑動(dòng)接觸來(lái)保持缸孔80的氣密性。
此外，在垂直于活塞桿30的軸線(xiàn)的方向上貫穿的連接孔94形成在活塞桿30的另一 端部中，組成驅(qū)動(dòng)力傳輸機(jī)構(gòu)20的一部分的輥軸96b被插入穿過(guò)該連接孔94。結(jié)果，驅(qū) 動(dòng)力傳輸機(jī)構(gòu)20的引導(dǎo)體28與活塞桿30被相互連接起來(lái)，并且引導(dǎo)體28在活塞桿30 移位時(shí)與活塞桿30整體移位。
驅(qū)動(dòng)力傳輸機(jī)構(gòu)20包含布置在本體12的通孔22中且形成為塊狀形狀的引導(dǎo)體28， 可旋轉(zhuǎn)地保持在引導(dǎo)體28的兩側(cè)表面上的兩對(duì)旋轉(zhuǎn)輥98a， 98b，插入穿過(guò)引導(dǎo)體28的 第二連結(jié)槽100并且可旋轉(zhuǎn)地支撐夾鉗臂16的心軸70，和設(shè)置在本體12的兩個(gè)側(cè)表面 上用于沿著本體12的軸線(xiàn)方向(箭頭A和B的方向)引導(dǎo)輥98a， 98b的四對(duì)導(dǎo)軌44a， 44b。
引導(dǎo)體28形成為橫截面是具有一對(duì)弓形表面的大致矩形形狀，并且進(jìn)一步在其面向 的缸18的端部上形成有連接孔102。缸18的活塞桿30被插入到連接孔102的內(nèi)部。此 外，當(dāng)引導(dǎo)體28被插入到本體12的通孔22中時(shí)， 一對(duì)弓形表面被布置成分別與通孔22 的內(nèi)壁表面滑動(dòng)接觸并沿著本體12的軸線(xiàn)方向被引導(dǎo)，同時(shí)該弓形表面被分別設(shè)置在本 體12的上側(cè)和下側(cè)。
此外，在與軸線(xiàn)方向垂直的垂直方向上貫穿的(箭頭C和D的方向)的第二臂孔104 形成在引導(dǎo)體28的中心部，并且?jiàn)A鉗臂16的一個(gè)端部被插入到第二臂孔104中。更具體 地，這樣設(shè)置第二臂孔104使得當(dāng)引導(dǎo)體28被定位在本體12內(nèi)時(shí)該臂孔104可以面向開(kāi) 口 34 (見(jiàn)圖4)。
另一方面，與一對(duì)弓形表面形成對(duì)比的是，引導(dǎo)體28的兩個(gè)側(cè)表面形成為平面形狀， 并且其中分別形成有貫穿其中以及第二臂孔104的第二連結(jié)槽100。第二連結(jié)槽100每個(gè) 以相同的形狀形成在引導(dǎo)體28的一側(cè)表面和另一側(cè)表面上，插入穿過(guò)夾鉗臂16的一個(gè)端部的心軸70被分別插入穿過(guò)第二連結(jié)槽100。
每一個(gè)第二連結(jié)槽100包含形成在包含有連接孔102的引導(dǎo)體28的一端側(cè)的第一槽 部100a，和接合到第一槽部100a并向引導(dǎo)體28的另一端側(cè)延伸的第二槽部(傾斜部) 100b。更具體地，心軸70被設(shè)置成可以沿構(gòu)成第二連結(jié)槽100的第一槽部100a和第二槽 部100b移位。
第一槽部100a形成為基本上與引導(dǎo)體28的軸線(xiàn)平行，而第二槽部100b在相對(duì)于引 導(dǎo)體28的軸線(xiàn)稍微向下傾斜的同時(shí)延伸。
通過(guò)分別設(shè)在引導(dǎo)體28的一端和另一端上的一對(duì)輥軸恥a， 96b，旋轉(zhuǎn)輥98a， 98b 被可旋轉(zhuǎn)地設(shè)置，并且相對(duì)于引導(dǎo)體28的兩個(gè)側(cè)表面分開(kāi)預(yù)定的距離。
具體地，旋轉(zhuǎn)輥98a， 98b被分別設(shè)置在輥軸96a， 96b的兩端部上，并且進(jìn)一步被成 對(duì)地分別設(shè)置在引導(dǎo)體28的一個(gè)端部和另一端部上。
此外，設(shè)置在引導(dǎo)體28的一端上的輥軸96a，96b之一被插入穿過(guò)連接孔102的內(nèi)部， 而且還被插入穿過(guò)活塞桿30的連接孔94。由此，引導(dǎo)體28和活塞桿30被相互連接起來(lái)， 由此在其中包含活塞桿30的缸18的驅(qū)動(dòng)作用下，引導(dǎo)體28可沿著軸線(xiàn)方向(箭頭A和 B的方向)移位。
另夕卜，當(dāng)引導(dǎo)體28被設(shè)置在本體12的通孔22中時(shí)，輥軸96a， ％b被分別插入穿過(guò) 本體12的引導(dǎo)孔42a， 42b且向外突出，并且為了在其兩端部上能夠旋轉(zhuǎn)而分別安裝旋轉(zhuǎn) 輥98a, 98b。輥98a和98b被分別設(shè)置在一對(duì)導(dǎo)軌44a， 44b之間，從而當(dāng)引導(dǎo)體28沿 著軸向移位時(shí)，輥98a， 98b在旋轉(zhuǎn)的同時(shí)沿著導(dǎo)軌44a， 44b移動(dòng)。也就是說(shuō)，引導(dǎo)體 28在軸向上的移位是由輥98a， 98b和導(dǎo)軌44a， 44b引導(dǎo)的。
根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例的夾鉗裝置IO基本上如上所述那樣被構(gòu)造。下文將說(shuō)明本 發(fā)明的相關(guān)操作和效果。
首先，夾鉗裝置10通過(guò)未示出的固定機(jī)構(gòu)固定在預(yù)定的位置上，而連接到加壓流體 供給源的未示出的管線(xiàn)等被分別連接到第一和第二端口82， 84。在圖l、圖2和圖4中， 顯示的是處于夾緊狀態(tài)的夾鉗裝置10，而在圖7中，顯示的是處于非夾緊狀態(tài)的夾鉗裝 置。下文將上述的非夾緊狀態(tài)定義為初始狀態(tài)來(lái)說(shuō)明。
在如圖7所示的夾鉗裝置10的初始狀態(tài)中，加壓流體從未示出的加壓流體供給源供 給到第一端口82，并且該加壓流體被引入缸孔80中。在這種情況下，第二端口84置于 與大氣相通的狀態(tài)。
在引入到缸孔80的加壓流體的作用下，活塞76在一個(gè)方向上(箭頭A的方向)被按壓離開(kāi)本體12，并且活塞76沿著缸孔80移位(見(jiàn)圖4)。另外，引導(dǎo)體28同活塞76和 活塞桿30—起移位，并且引導(dǎo)體28在位于導(dǎo)軌44a， 44b上的旋轉(zhuǎn)輥98a， 98b的引導(dǎo)下 被移向缸18側(cè)(箭頭A的方向)。在這種情況下，輥98a， 98b在一對(duì)導(dǎo)軌44a， 44b之間 旋轉(zhuǎn)的同時(shí)移位。
另外，通過(guò)引導(dǎo)體28沿著本體12的通孔22移位，插入穿過(guò)第二連結(jié)槽100的心軸 70從其第一槽部100a移動(dòng)到其第二槽部100b，并且心軸70沿著第二連結(jié)槽100被逐漸 向下壓(在箭頭C方向上)。在這種情況下，因?yàn)樾妮S70插入穿過(guò)本體12的連結(jié)孔40， 所以心軸70不在本體12的軸線(xiàn)方向上(箭頭A和B的方向)移位，而僅在垂直方向上(箭 頭C和D的方向)移位。
結(jié)果，在其中軸向支撐有心軸70的夾鉗臂16在第一和第二臂孔54， 104內(nèi)整體向下 (箭頭C的方向)移位，插入穿過(guò)夾鉗臂16的中心部的連結(jié)軸56從第一連結(jié)槽58的第 二槽部58b移向第一槽部58a。與此同時(shí)，夾鉗臂16繞軸向支撐有心軸70的一端側(cè)逆時(shí) 針(箭頭F的方向)旋轉(zhuǎn)預(yù)定的角度。更具體地，在夾鉗臂16向下方移位的同時(shí)，夾鉗 臂16繞心軸70逆時(shí)針(箭頭F的方向)旋轉(zhuǎn)移位。
另外，通過(guò)設(shè)置在夾鉗臂16的另一端上的爪72抵接到工件W的上表面?zhèn)龋摴ぜ 被保持在爪72和板48之間(見(jiàn)圖4)。
此外，當(dāng)夾鉗臂16被旋轉(zhuǎn)并且工件W被保持時(shí)，雖然提供這種心軸70在引導(dǎo)體28 的移位作用下沿著第二連結(jié)槽100向下(箭頭C的方向)移位的結(jié)構(gòu)，但因?yàn)榈诙B結(jié)槽 100的第二槽部100b被形成為相對(duì)于引導(dǎo)體28的軸線(xiàn)方向稍微向下傾斜，所以隨著引導(dǎo) 體28的移位，心軸70被逐漸向下拉。
由此，支撐心軸70的夾鉗臂16也被逐漸向下拉(箭頭C的方向)，并且因?yàn)閵A鉗臂 16旋轉(zhuǎn)以致夾鉗臂16的爪72更進(jìn)一步向工件W側(cè)前進(jìn)，所以工件W可以被更可靠地和 以更高的強(qiáng)度保持。即，第二連結(jié)槽100的第二槽部100b起到推力增大機(jī)構(gòu)的作用，該 推力增大機(jī)構(gòu)能夠增大夾鉗臂16保持工件W的保持力。
更具體地，如圖8所示，來(lái)自缸18的相對(duì)于引導(dǎo)體28施加的推力F1 (移位力)和 由夾鉗臂16施加的夾鉗力F2，可以由圖中所示的矢量表示。具體地，就上述的推力增大 機(jī)構(gòu)而言，來(lái)自缸18的推力Fl沿著缸18的軸線(xiàn)方向施加，而由夾鉗臂16施加的夾鉗力 F2在垂直于軸線(xiàn)方向的垂直向下的方向上施加。此外，隨著來(lái)自缸18的推力F1的增大， 由夾鉗臂16施加在工件W上的夾鉗力F2也可以增大。
進(jìn)一步地，在這時(shí)，因?yàn)槠渲胁迦氪┻^(guò)有夾鉗臂16的蓋60隨著夾鉗臂16的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)而沿著第一凹槽24移位，所以被蓋60覆蓋的本體12的開(kāi)口 34不會(huì)由于夾鉗臂16的 旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)而被打開(kāi)或不閉塞(unblocked),并且即使在夾鉗臂16移動(dòng)時(shí)也可以持續(xù)地保 持關(guān)閉或閉塞(blocked)狀態(tài)。
此外，從圖9A所示的夾鉗臂16的初始夾緊狀態(tài)，如圖9B所示，通過(guò)引導(dǎo)體28在箭 頭A方向上進(jìn)一步的移位，使得心軸70在第二連結(jié)槽100中移動(dòng)到第二槽部100b的端部， 夾鉗臂16被進(jìn)一步向下移位以獲得固定的夾鉗力。以此方式，工件W可以被保持在如圖 9A所示的初始夾緊狀態(tài)到如圖9B所示的最大夾緊狀態(tài)的夾緊范圍內(nèi)。由此，即使在工件 W的厚度有變化的情況下，也能容易地響應(yīng)這種變化。
另一方面，在從如圖4所示的工件W的夾緊狀態(tài)切換到非夾緊狀態(tài)的情況下，在未示 出的切換閥的切換作用下，停止對(duì)第一端口82的加壓流體供給，并且通過(guò)將加壓流體供 給到第二端口84，活塞76朝著本體12側(cè)(箭頭B的方向)移位。在這種情況下，第一 端口 82被置于與大氣相通的狀態(tài)。另外，通過(guò)活塞76和活塞桿30朝著本體12側(cè)移位， 插入穿過(guò)引導(dǎo)體28的心軸70從第二連結(jié)槽100的第二槽部100b移向的第一槽部100a， 并且與此同時(shí)，夾鉗臂16沿著第一和第二臂孔54， 104與心軸70 —起向上(箭頭D的方 向)移位。
與此同時(shí)，通過(guò)被插入穿過(guò)第一連結(jié)槽58的連結(jié)軸56的接合作用，夾鉗臂16逐漸 繞心軸70順時(shí)針(箭頭E的方向)旋轉(zhuǎn)。
結(jié)果，設(shè)置在夾鉗臂16的另一端的爪72逐漸與工件W分離，并且由爪72實(shí)現(xiàn)的工 件W夾緊狀態(tài)被解除以提供非夾緊狀態(tài)。
上述方式中，在第一實(shí)施例中，支撐夾鉗臂16的端部的心軸70被插入穿過(guò)引導(dǎo)體 28的第二連結(jié)槽100，此外，第二連結(jié)槽100由基本平行于引導(dǎo)體28軸線(xiàn)的第一槽部100a 和相對(duì)于引導(dǎo)體28的軸線(xiàn)向下傾斜的第二槽部100b構(gòu)成。另外，心軸70在引導(dǎo)體28 的移位作用下沿著第二連結(jié)槽100在向上和向下方向上移位，其中該引導(dǎo)體28在缸18 中移位，與此同時(shí)，夾鉗臂16通過(guò)被插入穿過(guò)第一連結(jié)槽58的連結(jié)軸56旋轉(zhuǎn)預(yù)定的角 度，由此提供夾緊和非夾緊狀態(tài)。
此時(shí)，因?yàn)榈诙B結(jié)槽100的第二槽部100b相對(duì)于引導(dǎo)體28的軸線(xiàn)向下傾斜，當(dāng)心 軸70接合在第二槽部100b內(nèi)時(shí)，心軸70被逐漸向下拉，于是夾鉗臂16可以朝工件W 側(cè)旋轉(zhuǎn)。結(jié)果，在夾緊狀態(tài)下，由于夾鉗臂16的爪72可以相對(duì)于工件W被進(jìn)一步按壓， 所以工件W能被更可靠地和以更高的強(qiáng)度保持。也就是，工件被保持時(shí)可以增大夾鉗臂 16的推力。換句話(huà)說(shuō)，即使在工件W的厚度發(fā)生變化的情況下，夾鉗臂16的爪72也能夠可靠且 適當(dāng)?shù)匕磯汗ぜ表面，并且該工件W可以保持在夾鉗臂16的爪72與板48之間。
此外，如圖IOA和圖IOB所示，通過(guò)調(diào)整第二連結(jié)槽100中的第二槽部100b的長(zhǎng)度， 在夾鉗臂16的夾緊期間可以自由地調(diào)整工件W的保持范圍(夾緊范圍)。具體地，通過(guò)將 第二槽部100b的長(zhǎng)度設(shè)定得更長(zhǎng)，可以增大由夾鉗臂16施加的最大夾鉗力的保持范圍(見(jiàn) 圖IOB)。
更具體地，工件W能夠從如圖IOA所示的初始夾緊狀態(tài)到圖IOB所示的夾緊狀態(tài)被夾 鉗臂16保持在夾緊范圍內(nèi)，并且因?yàn)閵A緊范圍可容易地通過(guò)將第二槽部100b的長(zhǎng)度設(shè)定 為更長(zhǎng)被而增大，所以在工件W寬度變化的情況下，可以提供更大的公差范圍。
此外，蓋60設(shè)置在覆蓋本體12的開(kāi)口 34之上，并且?jiàn)A鉗臂16插入穿過(guò)插入孔62， 同時(shí)蓋60被設(shè)置成可沿著本體12的第一凹槽24移位。因此，例如，在夾鉗裝置10被用 在汽車(chē)的焊接線(xiàn)等的情況下，可以防止諸如飛濺物等的異物侵入到本體12的內(nèi)部。此外， 在濺出的異物確實(shí)進(jìn)入本體12中的不太可能的情況下，這種異物也能從在本體12下部開(kāi) 口的排出孔38排出到外部。
結(jié)果，可以防止異物侵入到在其中包括驅(qū)動(dòng)力傳輸機(jī)構(gòu)20的本體12的內(nèi)部。此外， 即使在這些物質(zhì)侵入到本體12中的情況下，由于可以容易地將該異物排出到外部，所以 不妨礙夾鉗臂16和驅(qū)動(dòng)力傳輸機(jī)構(gòu)20的正常操作，并且可以平穩(wěn)地操作夾鉗裝置10。 另外，可以便利和改善夾鉗裝置的維護(hù)。
下面，圖11和圖12顯示了根據(jù)第二實(shí)施例的夾鉗裝置150。以相同的參考符號(hào)標(biāo)明 那些與根據(jù)第一實(shí)施例的夾鉗裝置IO的結(jié)構(gòu)特征相同的結(jié)構(gòu)特征，并省略對(duì)這些特征的 詳細(xì)說(shuō)明。
根據(jù)第二實(shí)施例的夾鉗裝置150與根據(jù)本第一實(shí)施例的夾鉗裝置10的不同之處在于， 代替使夾鉗臂16在加壓流體的供給下旋轉(zhuǎn)的缸18 (見(jiàn)圖4)，該夾鉗裝置150配備有能夠 手動(dòng)地使夾鉗臂16的做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的操作部152，其中操作者可以通過(guò)對(duì)操作部152的手 動(dòng)操作而切換工件W的保持狀態(tài)。
如圖11和圖12所示，在夾鉗裝置150中，操作部152連接到本體12的端部。該操 作部152包含連接到本體12的殼體154，連接到構(gòu)成驅(qū)動(dòng)力傳輸機(jī)構(gòu)20的引導(dǎo)體28的 連接桿(位移桿)156，可旋轉(zhuǎn)地樞軸支撐在殼體154上的連結(jié)臂158，和操縱桿(柄) 160，該操縱桿(柄)160連接到連結(jié)臂158和連接桿156并且能被操作者手動(dòng)操作。
連接桿156被可移位地插入穿過(guò)殼體154的內(nèi)部并且可以在本體12和殼體154的軸線(xiàn)方向上移位。連接桿156的一個(gè)端部借助于插入穿過(guò)連接孔162的輥軸96b而被連接到 引導(dǎo)體28的端部。連接桿156的另一端通過(guò)在操縱桿160的一個(gè)端部處的連接軸164軸 向支撐。
連結(jié)臂158被設(shè)置在殼體154的一個(gè)端部上，連結(jié)臂158的一個(gè)端部通過(guò)支撐軸166 被可旋轉(zhuǎn)地樞軸支撐。連結(jié)軸168被軸向支撐在連結(jié)臂158的另一端部，并且該連結(jié)軸 168可通過(guò)插入穿過(guò)形成在操縱桿160中心部的長(zhǎng)孔狀的連接孔170旋轉(zhuǎn)。
以預(yù)定的長(zhǎng)度形成操縱桿160,其中該操縱桿160的一端被樞軸支撐在連接桿156的 另一端上，并且可以容易地被操作者抓住的球形抓握構(gòu)件172被設(shè)置在操縱桿160的另一 端上。
下文將簡(jiǎn)要地說(shuō)明具有上述操作部152的夾鉗裝置150的操作。
首先，在如圖ll所示的工件W的未夾緊狀態(tài)下，組成操作部152的操縱桿160處于 繞連接軸164在遠(yuǎn)離本體12的方向(箭頭E的方向)上傾斜預(yù)定角度的狀態(tài)下。此外， 在工件W被夾緊的情況下，操作者(未示出)抓住抓握構(gòu)件172，并且朝著本體12側(cè)(箭 頭F的方向)旋轉(zhuǎn)操縱桿160。
因此，隨著操縱桿160的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，連結(jié)臂158的另一端繞支撐軸166朝著本體12 側(cè)旋轉(zhuǎn)移位，在遠(yuǎn)離本體12的方向上(箭頭A的方向)拉動(dòng)連接到操縱桿160—端的連 接桿156。這時(shí)，連結(jié)軸168沿著操縱桿160的連接孔170移動(dòng)。結(jié)果，引導(dǎo)體28與連 接桿156 —起沿著本體12移位，并且向下(箭頭C的方向)按壓插入穿過(guò)第二連結(jié)槽100 的心軸70。與此同時(shí)，通過(guò)夾鉗臂16的向下移位，爪72逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)預(yù)定的角度以面向 工件W。結(jié)果，夾鉗臂16的爪72抵靠工件W的上表面，得到了工件W被夾緊并保持在爪 72和板48之間的夾緊狀態(tài)(見(jiàn)圖12)。
另一方面，在如圖12所示的夾緊狀態(tài)中，在再次恢復(fù)未夾緊狀態(tài)的情況下，操作者 (未示出)抓住操縱桿160，并且通過(guò)繞連接軸164在離開(kāi)本體12的方向上(箭頭E的 方向)旋轉(zhuǎn)操縱桿160，連接桿156被移位而被朝著本體12側(cè)向內(nèi)按壓。由此，連接到 連接桿156的引導(dǎo)體28沿著離開(kāi)操作部152的方向的軸線(xiàn)方向上移動(dòng)。結(jié)果，被插入穿 過(guò)第二連結(jié)槽100的心軸70向上(箭頭D的方向)移位，并且與此同時(shí)，通過(guò)夾鉗臂16 的向上位移，夾鉗臂16順時(shí)針旋轉(zhuǎn)預(yù)定的角度使得爪72從工件W上移開(kāi)。從而，釋放由 夾鉗臂16的爪72夾緊工件W的夾緊狀態(tài)，達(dá)到非夾緊狀態(tài)。
在上述方式中，在第二實(shí)施例中，代替第一實(shí)施例中應(yīng)用的缸18，操作部152由操 作者進(jìn)行手動(dòng)操作，其中夾鉗臂16夾緊工件W的夾緊狀態(tài)可以通過(guò)操作部152的操作切換。由此，就不需要用于供給加壓流體的加壓流體供給源或管，并且可以借助于簡(jiǎn)單的結(jié) 構(gòu)切換工件W的夾緊狀態(tài)和非夾緊狀態(tài)。此外，由于操作部152能提供比缸18更簡(jiǎn)單的
結(jié)構(gòu)，所以可以減少部件的數(shù)量，同時(shí)能降低生產(chǎn)成本和裝配步驟的數(shù)量。
根據(jù)本發(fā)明的夾鉗裝置不局限于上述實(shí)施例，當(dāng)然還可以采用各種替換或者附加的結(jié) 構(gòu)而不背離本發(fā)明的本質(zhì)和要點(diǎn)。
權(quán)利要求
1.一種夾鉗裝置，用于將驅(qū)動(dòng)部輸出的線(xiàn)性運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換成旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，并通過(guò)夾鉗臂夾緊工件，其特征在于，所述夾鉗裝置包括本體(12)；連接到所述本體(12)的驅(qū)動(dòng)部，該驅(qū)動(dòng)部具有能夠沿著所述本體(12)的軸線(xiàn)方向移位的移位桿(30，156)；相對(duì)于所述本體(12)被可旋轉(zhuǎn)地支撐的夾鉗臂(16)；驅(qū)動(dòng)力傳輸機(jī)構(gòu)(20)，該驅(qū)動(dòng)力傳輸機(jī)構(gòu)(20)包含移位體(28)和連結(jié)槽(100)，所述移位體(28)連接到所述移位桿(30，156)以沿所述本體(12)移位，所述連結(jié)槽(100)沿所述移位體(28)的軸向延伸，支撐所述夾鉗臂(16)端部的心軸(70)穿過(guò)所述連結(jié)槽(100)，所述驅(qū)動(dòng)力傳輸機(jī)構(gòu)(20)將驅(qū)動(dòng)力從所述驅(qū)動(dòng)部傳輸?shù)剿鰥A鉗臂(16)，其中，通過(guò)使所述心軸(70)沿所述連結(jié)槽(100)移位使夾鉗臂(16)可旋轉(zhuǎn)地移位；和推力增大機(jī)構(gòu)(20)，該推力增大機(jī)構(gòu)(20)設(shè)置在所述驅(qū)動(dòng)力傳輸機(jī)構(gòu)(20)中，用于在所述夾鉗臂(16)夾持工件時(shí)增大夾鉗力，其中，所述推力增大機(jī)構(gòu)由傾斜部(100b)組成，該傾斜部(100b)形成在所述連結(jié)槽(100)中，并斜向延伸與所述移位體(28)的軸線(xiàn)成預(yù)定夾角，而且，所述心軸(70)在工件被所述夾鉗臂(16)支撐的夾鉗時(shí)刻與所述傾斜部(100b)接合，其中，所述傾斜部(100b)通過(guò)所述心軸(70)使得所述夾鉗臂(16)在夾緊工件的方向上逐漸旋轉(zhuǎn)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的夾鉗裝置，其特征在于，所述移位體(28)包括沿著所述本體(12)的軸線(xiàn)方向引導(dǎo)所述移位體(28)的引導(dǎo) 機(jī)構(gòu)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的夾鉗裝置，其特征在于，所述本體(12)包括連結(jié)孔(40)，用于在垂直于所述本體(12)軸線(xiàn)的方向上引導(dǎo) 所述心軸(70)。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的夾鉗裝置，其特征在于，所述驅(qū)動(dòng)部包括具有活塞(76)的缸(18)，所述移位桿(30)連接到所述活塞(76)， 所述活塞(76)在加壓流體的按壓作用下在所述本體(12)的軸線(xiàn)方向上移位。
5. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的夾鉗裝置，其特征在于，所述驅(qū)動(dòng)部包括操作部(152)，所述操作部(152)在操作者的手動(dòng)操作下使得所述 移位桿(156)沿所述本體(12)的軸線(xiàn)方向移位。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的夾鉗裝置，其特征在于，所述本體(12)包含開(kāi)口 (34)和蓋(60)，所述夾鉗臂(16)穿過(guò)所述的開(kāi)口 (34)， 所述的蓋(60)安裝在所述開(kāi)口 (34)之上，并能夠沿所述本體(12)的軸線(xiàn)方向移位。
7. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的夾鉗裝置，其特征在于，孔(38)形成于所述本體(12)下部，連通所述本體(12)的內(nèi)部和外部，所述本體 (12)內(nèi)部的灰塵通過(guò)所述孔(38)排到外部。
8. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的夾鉗裝置，其特征在于，內(nèi)含所述夾鉗臂(16)的夾鉗單元(14)包括設(shè)置在所述本體(12)上部的主體部(46)， 所述主體部(46)通過(guò)連結(jié)軸(56)可傾斜地支撐所述夾鉗臂(16)，所述主體部(46) 包含排出口 (59)，用于排出由所述蓋(60)除去的異物。
9. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的夾鉗裝置，其特征在于，所述蓋(60)包括所述夾鉗臂(16)從中穿過(guò)的插入孔(62)，所述插入孔(62)的 開(kāi)口面積被設(shè)定為小于所述開(kāi)口 (34)的開(kāi)口面積。
10. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的夾鉗裝置，其特征在于，所述蓋(60)可隨著所述夾鉗臂(16)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)而沿設(shè)置在所述本體(12)中的凹 槽(24)移位。
11. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的夾鉗裝置，其特征在于，所述操作部(152)包括所述移位桿(156)、手柄(160)和連結(jié)臂(158);所述移位 桿(156)連接到所述移位體(28);所述的手柄(160)以繞軸轉(zhuǎn)動(dòng)方式支撐在所述移位 桿(156)的一端上，可由操作者操作；所述的連結(jié)臂(158)連接所述手柄(160)和所 述殼體(154)。
全文摘要
一種夾鉗裝置(10)，包括能夠保持工件(W)的夾鉗單元(14)、由加壓流體源驅(qū)動(dòng)的缸(18)、和能夠?qū)Ⅱ?qū)動(dòng)力從缸(18)傳輸?shù)綂A鉗單元(14)的驅(qū)動(dòng)力傳輸機(jī)構(gòu)(20)。該驅(qū)動(dòng)力傳輸機(jī)構(gòu)(20)包含可移位地設(shè)置在本體(12)內(nèi)的引導(dǎo)體(28)、可旋轉(zhuǎn)地保持在引導(dǎo)體(28)的兩個(gè)側(cè)表面上的兩對(duì)輥(98a，98b)、和插入穿過(guò)引導(dǎo)體(28)的第二連結(jié)槽(100)并且可旋轉(zhuǎn)地支撐夾鉗臂(16)的心軸(70)。該夾鉗臂(16)以可旋轉(zhuǎn)的方式被操作，能夠在引導(dǎo)體(28)的移位作用下夾緊工件(W)。
文檔編號(hào)B25B11/00GK101491894SQ20091000353
公開(kāi)日2009年7月29日 申請(qǐng)日期2009年1月9日 優(yōu)先權(quán)日2008年1月22日
發(fā)明者廣松義范 申請(qǐng)人:Smc株式會(huì)社