ПНЕВМАТИЧЕСКИЙ ЗАЖИМНОЙ ПАТРОН, СНАБЖЕННЫЙ БЛОКИРОВОЧНЫМ МЕХАНИЗМОМ Российский патент 2021 года по МПК B23B31/175 B25J15/08 

Область техники

[0001]

Настоящее изобретение относится к пневматическому зажимному патрону, который открывает и закрывает за счет использования действия сжатого воздуха пару кулачков так, чтобы произвести захват изделия. Более конкретно, настоящее изобретение относится к пневматическому зажимному патрону с блокировочным механизмом, включающему блокировочный механизм для фиксации пары кулачков в положениях захвата изделия.

Уровень техники

[0002]

Пневматические зажимные патроны, которые открывают и закрывают с использованием действия сжатого воздуха пару кулачков, чтобы захватить изделие, известны и раскрыты в патентной литературе 1–3. Обычно такие пневматические зажимные патроны включают механизм пневмоцилиндра, размещенный в корпусе, а пара кулачков расположена снаружи корпуса так, что пара кулачков имеет возможность открываться и закрываться. Поршень механизма пневмоцилиндра приводится в движение под действием сжатого воздуха, а шток, соединенный с поршнем, перемещает пару кулачков. Таким образом, изделие захватывается между парой кулачков так, что его можно перенаправлять или переносить в другое место.

[0003]

Однако в известных в данной области техники пневматических зажимных патронах, когда подача сжатого воздуха по какой-либо причине прекращается, пока изделие зажато кулачками, сила зажима кулачков теряется. Как результат, изделие движется или падает. Движение или падение изделия, по-видимому, приводит к повреждению самого изделия, или к повреждению или т.п. устройств вокруг изделия. Кроме того, движение или падение изделия очень опасно для операторов.

Список цитирования

Патентные документы

[0004]

ПД 1: Публикация нерассмотренной заявки на патент Японии № 7–100785;

ПД 2 Публикация нерассмотренной заявки на патент Японии № 10–166290;

ПД 3 Публикация нерассмотренной заявки на патент Японии № 2010–69570.

Сущность изобретения

Техническая задача

[0005]

Техническая задача настоящего изобретения состоит в создании очень безопасного пневматического зажимного патрона с блокировочным механизмом, с помощью которого, даже когда подача сжатого воздуха прекращается, пока изделие зажато парой кулачков, кулачки могут быть зафиксированы в положениях захвата изделия, чтобы предупредить падение изделия.

Решение задачи

[0006]

Для решения описанной выше задачи пневматический зажимной патрон с блокировочным механизмом в соответствии с настоящим изобретением включает зажимной механизм и блокировочный механизм. Зажимной механизм управляет поршнем в трубе цилиндра путем использования действия сжатого воздуха, и выдвигает и втягивает шток, соединенный с поршнем так, что открывает и закрывает пару кулачков, захватывая тем самым изделие. Блокировочный механизм фиксирует пару кулачков в положениях захвата изделия. Блокировочный механизм включает, по меньшей мере, один первый блокировочный элемент, по меньшей мере, один второй блокировочный элемент, и приводное устройство. По меньшей мере, один первый блокировочный элемент смещается, когда пару кулачков открывают или закрывают. По меньшей мере, один второй блокировочный элемент удерживает, по меньшей мере, один первый блокировочный элемент так, чтобы зафиксировать пару кулачков в положениях захвата изделия. Приводное устройство относительно смещает, по меньшей мере, один первый блокировочный элемент и, по меньшей мере, один второй блокировочный элемент в блокирующие положения, где, по меньшей мере, один первый блокировочный элемент и, по меньшей мере, один второй блокировочный элемент удерживаются друг на друге, и в неблокирующие положения, где, по меньшей мере, один первый блокировочный элемент и, по меньшей мере, один второй блокировочный элемент отделены друг от друга.

[0007]

В соответствии с настоящим изобретением труба цилиндра размещена в цилиндрическом отверстии корпуса патрона таким образом, что труба цилиндра способна вращаться вокруг осевой линии реверсивно в определенном угловом интервале, и труба цилиндра соединена с приводным устройством. Также в соответствии с настоящим изобретением, по меньшей мере, один первый блокировочный элемент или, по меньшей мере, один второй блокировочный элемент приводится в блокирующее положение и неблокирующее положение с помощью приводного устройства через трубу цилиндра.

[0008]

В этом случае желательно, чтобы первый кольцевой канал, сообщающийся с первым проходом, предусмотренным в корпусе патрона, и второй кольцевой канал, сообщающийся со вторым проходом, предусмотренным в корпусе патрона, были образованы между наружной периферией трубы цилиндра и внутренней периферией цилиндрического отверстия так, чтобы окружать наружную периферию трубы цилиндра. В этом случае также желательно, чтобы первое проходное отверстие, соединяющее первый кольцевой канал и первую камеру давления на одной стороне поршня друг с другом, и второе проходное отверстие, соединяющее второй кольцевой канал и вторую камеру давления на другой стороне поршня друг с другом, были образованы в боковой поверхности трубы цилиндра.

[0009]

Также в соответствии с настоящим изобретением желательно, чтобы приводное устройство было образовано поворотным исполнительным механизмом, причем поворотный исполнительный механизм включает выходной вал, вращаемый реверсивно в определенном угловом интервале под действием сжатого воздуха, и выходной вал соединен с трубой цилиндра.

[0010]

В соответствии с одним конкретным конструктивным вариантом осуществления настоящего изобретения, по меньшей мере, один первый блокировочный элемент включает множество первых блокировочных элементов, по меньшей мере, один второй блокировочный элемент включает множество вторых блокировочных элементов, пара кулачков поддерживается опорной направляющей так, что пара кулачков имеет возможность открываться и закрываться, множество первых блокировочных элементов соответственно прикреплено к паре кулачков, и два из множества вторых блокировочных элементов прикреплены к опорному элементу, расположенному вокруг опорной направляющей. Также в соответствии с одним конкретным конструктивным вариантом осуществления настоящего изобретения один элемент из опорной направляющей и опорного элемента соединен с трубой цилиндра, и, когда опорную направляющую или опорный элемент поворачивают реверсивно с помощью трубы цилиндра, множество первых блокировочных элементов и множество вторых блокировочных элементов относительно смещаются к положениям, где множество первых блокировочных элементов и множество вторых блокировочных элементов удерживаются друг на друге, и к положениям, где множество первых блокировочных элементов и множество вторых блокировочных элементов отделены друг от друга.

[0011]

В этом случае желательно, чтобы множество первых блокировочных элементов и множество вторых блокировочных элементов имели клиновые поверхности, удерживаемые друг на друге, и чтобы клиновые поверхности были наклонены к окружному направлению, которое является направлением смещения множества первых блокировочных элементов или множества вторых блокировочных элементов, в направлении, пересекающем окружное направление.

Также желательно, чтобы опорный элемент имел кольцевую форму и был размещен так, чтобы окружать наружную периферию опорной направляющей, а множество вторых блокировочных элементов было прикреплено к положениям, противоположным друг другу, в направлении диаметра опорного элемента.

[0012]

В соответствии с другим конкретным конструктивным вариантом осуществления настоящего изобретения, по меньшей мере, один первый блокировочный элемент образован валообразным элементом, предусмотренным в штоке, в направлении, перпендикулярном осевой линии, и, по меньшей мере, один второй блокировочный элемент образован крючкообразным элементом, который может быть удержан, по меньшей мере, на одном первом блокирующем элементе.

[0013]

В этом случае, даже когда труба цилиндра вращается, шток или, по меньшей мере, один первый блокировочный элемент не обязательно вращается вместе с трубой цилиндра, и, по меньшей мере, один второй блокировочный элемент может быть соединен с трубой цилиндра так, чтобы иметь возможность вращаться вместе с трубой цилиндра.

Положительные эффекты изобретения

[0014]

В соответствии с настоящим изобретением кулачки, захватывающие изделие, могут быть зафиксированы в положениях захвата изделия с помощью блокировочного механизма. Таким образом, даже когда подача сжатого воздуха в зажимной механизм прекращается по какой–либо причине, пока изделие захвачено, предотвращается перекос, падение или т.п. изделия. Соответственно, предотвращается повреждение изделия или повреждение устройств вокруг изделия из–за его падения, и обеспечивается безопасность оператора.

Краткое описание чертежей

[0015]

ФИГ. 1 представляет собой перспективный вид первого варианта осуществления пневматического зажимного патрона в соответствии с настоящим изобретением с закрытой парой кулачков.

ФИГ. 2 представляет собой центральный продольный разрез ФИГ. 1.

ФИГ. 3 представляет собой увеличенный вид основной части ФИГ. 2.

ФИГ. 4 представляет собой вид сверху ФИГ. 1.

ФИГ. 5 представляет собой вид в перспективе с разнесенными частями ФИГ. 1.

ФИГ. 6 представляет собой увеличенный вид основной части ФИГ. 5.

ФИГ. 7 представляет собой центральный продольный разрез пневматического зажимного патрона с открытой парой кулачков.

ФИГ. 8 представляет собой вид сверху ФИГ. 7.

ФИГ. 9 представляет собой вид сверху пневматического зажимного патрона с парой кулачков, закрытых в положениях захвата изделия.

ФИГ. 10 представляет собой центральный продольный разрез второго варианта осуществления пневматического зажимного патрона в соответствии с настоящим изобретением с закрытой парой кулачков.

ФИГ. 11 представляет собой вид сверху ФИГ. 10.

ФИГ. 12 представляет собой вид в перспективе с разнесенными частями пневматического зажимного патрона в соответствии со вторым вариантом осуществления.

ФИГ. 13 представляет собой центральный продольный разрез второго варианта осуществления с открытой парой кулачков.

ФИГ. 14 представляет собой вид сверху ФИГ. 13.

ФИГ. 15 представляет собой центральный продольный разрез второго варианта осуществления с парой кулачков, зафиксированных в положениях захвата изделия.

ФИГ. 16 представляет собой вид сверху по ФИГ. 15.

ФИГ. 17 представляет собой вид в перспективе третьего варианта осуществления пневматического зажимного патрона.

ФИГ. 18 представляет собой центральный продольный разрез ФИГ. 17.

ФИГ. 19 представляет собой вид в перспективе с разнесенными частями пневматического зажимного патрона в соответствии с третьим вариантом осуществления.

ФИГ. 20 представляет собой вид сбоку второго блокировочного элемента.

ФИГ. 21 представляет собой вид сверху второго блокировочного элемента.

ФИГ. 22 представляет собой вид сбоку пневматического зажимного патрона с открытой парой кулачков и исключенным держателем направляющей.

ФИГ. 23 представляет собой вид сбоку пневматического зажимного патрона с парой кулачков, закрытой для захвата изделия, и исключенным держателем направляющей.

ФИГ. 24 представляет собой вид в разрезе, полученный вдоль линии XXIV–XXIV, показанной на ФИГ. 23.

ФИГ. 25 представляет собой вид сбоку пневматического зажимного патрона с парой кулачков, зафиксированных в положениях захвата изделия, и исключенным держателем направляющей.

ФИГ. 26 представляет собой вид в разрезе, полученном вдоль линии XXVI–XXVI, показанной на ФИГ. 25.

ФИГ. 27 представляет собой вид сбоку пневматического зажимного патрона с кулачками, осуществляющими захват по внутреннему диаметру на изделии, зафиксированными в положениях захвата изделия, и исключенным держателем направляющей.

[0016]

ФИГ. 1–9 иллюстрируют первый вариант осуществления пневматического зажимного патрона, снабженного блокировочным механизмом в соответствии с настоящим изобретением. Пневматический зажимной патрон 100 в соответствии с первым вариантом осуществления производят путем монтажа в виде единого целого зажимного механизма 1 и блокировочного механизма 2 к одному корпусу патрона 3, имеющему форму квадратного блока вдоль осевой линии L, проходящей через центр корпуса зажимного патрона 3. Зажимной механизм 1 открывает/закрывает пару кулачков 5, 5 путем использования устройства пневмоцилиндра 4 для высвобождения/захвата изделия W. Блокировочный механизм 2 фиксирует пару кулачков 5, 5 в положениях захвата изделия.

[0017]

Как ясно видно на ФИГ. 1–6, зажимной механизм 1 включает устройство пневмоцилиндра 4, пару кулачков 5, 5, опорную направляющую 8 и пару рычагов 9, 9 открывания/закрывания. Опорная направляющая 8 поддерживает пару кулачков 5, 5, так что пара кулачков 5, 5 может быть открыта и закрыта. Пара рычагов 9, 9 открывания/закрывания преобразует линейные режимы штока 13 устройства пневмоцилиндра 4 в режимы открывания/закрывания пары кулачков 5, 5. Конкретная конструкция зажимного механизма 1 состоит в следующем.

[0018]

Устройство пневмоцилиндра 4 включает цилиндрическую трубу 11 цилиндра, поршень 12 и шток 13. Труба 11 цилиндра открыта на одном конце (верхний конец) и закрыта на другом конце (нижний конец). Поршень 12 размещен в трубе 11 цилиндра с поршневым уплотнением 14, вставленным между ними так, что поршень 12 может скользить в направлении осевой линии L и относительно вращаться вокруг осевой линии L. Шток соединен с поршнем 12 у ближней концевой части и выступает из открытого конца трубы 11 цилиндра наружу у дальней концевой части. Кольцеобразная крышка штока 15 герметично закреплена на открытом конце трубы 11 цилиндра. Шток 13 вставлен через центральное отверстие крышки штока 15 с уплотнением штока 16, вставленным между ними так, что шток 13 может скользить в направлении осевой линии L и шток 13 может относительно вращаться вокруг осевой линии L.

[0019]

Уплотнение поршня 14 размещено в удерживающей уплотнение канавке, образованной на наружной окружности поршня 12. Уплотнение 16 штока размещено в удерживающей уплотнение канавке, образованной на внутренней окружности крышки 15 штока.

Более того, опора 17 уплотнения для предотвращения, например, удаления или перекоса уплотнения 16 штока, прикреплена к нижней торцевой поверхности крышки 15 штока. Демпфер 22 для смягчения ударов, возникающих, когда поршень 12 входит в контакт с опорой 17 уплотнения крышки 15 штока, прикреплен к верхней концевой части поршня 12.

[0020]

Первая камера 18a давления образована между поршнем 12 и донной стенкой 11a трубы 11 цилиндра. Вторая камера 18b давления образована между поршнем 12 и крышкой 15 штока. Первое проходное отверстие 19a и второе проходное отверстие 19b образованы в боковой поверхности трубы 11 цилиндра. Первое проходное отверстие 19a сообщается с первой камерой 18a давления, и второе проходное отверстие 19b сообщается со второй камерой 18b давления.

Кроме того, кольцеобразный магнит 20 прикреплен к торцевой поверхности поршня 12, обращенной к первой камере 18а давления, с держателем 21 магнита, вставленным между ними. Магнит 20 служит в качестве обнаруживаемой мишени при определении рабочего положения поршня 12.

[0021]

Труба 11 цилиндра размещена, с помощью подшипника 23, вставленного между ними, в отверстии цилиндра 24, образованного в корпусе зажимного патрона 3, так что труба 11 цилиндра может вращаться реверсивно в определенном угловом интервале вокруг осевой линии L. Более того, три уплотнения 25a, 25b, 25c цилиндра предусмотрены между наружной окружностью трубы 11 цилиндра и внутренней окружностью отверстия цилиндра 24. Первый кольцевой канал 26a, сообщающийся с первым проходным отверстием 19a, и второй кольцевой канал 26b, сообщающийся со вторым проходным отверстием 19b, образованы между тремя уплотнениями 25a, 25b, 25c цилиндра, так что они окружают наружную периферию трубы 11 цилиндра. Первый проход 27a, сообщающийся с первым кольцевым каналом 26a, и второй проход 27b, сообщающийся со вторым кольцевым каналом 26b, предусмотрены на боковой поверхности корпуса зажимного патрона 3.

[0022]

Соответственно, когда первый проход 27a и второй проход 27b поочередно соединяются со стороной подачи воздуха и со стороной выпуска воздуха с использованием соленоида (не показано), сжатый воздух поочередно подается в или выпускается из первой камеры l8a давления и второй камеры 18b давления через первый кольцевой канал 26a, второй кольцевой канал 26b, первое проходное отверстие 19a и второе проходное отверстие 19b. Таким образом, поршень 12 и шток 13 выдвигаются/втягиваются (перемещаются вверх/вниз).

То есть, когда первый проход 27a соединен с источником сжатого воздуха и второй проход 27b открыт в атмосферу, сжатый воздух подается в первую камеру 18a давления. Следовательно, поршень 12 и шток 13 перемещаются вверх (см. ФИГ. 7). Напротив, когда второй проход 27b соединен с источником сжатого воздуха и первый проход 27a открыт в атмосферу, сжатый воздух подается во вторую камеру 18b давления. То есть поршень 12 и шток 13 перемещаются вниз (см. ФИГ. 2).

[0023]

Кулачки 5 каждый имеют L-образную форму или перевернутую T-образную форму на виде сбоку. Кулачок 5 имеет продольно вытянутую захватную часть 5a и вытянутую в боковом направлении скользящую часть 5b, соединенную с дальним концевым участком захватной части 5a. Пластинчатая зажимная прокладка 6 прикреплена к внутренней поверхности захватной части 5a винтами 32, в результате чего изделие W захватывается между зажимными прокладками 6, 6, обращенными друг к другу.

Один первый блокировочный элемент 47, который будет описан позднее, прикреплен к каждой из двух зажимных прокладок 6, 6. Структура первого блокировочного элемента 47 будет подробно описана позднее.

[0024]

Опорная направляющая 8 представляет собой тонкий элемент, вытянутый в направлении слева направо, и имеет направляющую канавку 8a, простирающуюся в направлении слева направо на ее верхней поверхности. Скользящие части 5b кулачков 5 вставлены с возможностью скольжения в направляющую канавку 8a. Опорная направляющая 8 жестко прикреплена к держателю 37 направляющей, образованному на первом конце 3a стороны корпуса зажимного патрона 3. Держатель 37 направляющей имеет цилиндрическую форму, центральная часть которой удалена в направлении диаметра. Держатель 37 направляющей имеет пару крепежных стенок 38, 38, имеющих дугообразные наружные окружности, и промежуток 39, образованный между парой крепежных стенок 38, 38. Участки уступа 40, имеющие резьбовые отверстия 40a, образованы на обращенных друг к другу поверхностях пары крепежных стенок 38, 38. Размещая опорную направляющую 8 на участках уступа 40, вставляя крепежные винты направляющей 41 через установочные отверстия винтов опорной направляющей 8 и завинчивая крепежные винты 41 в отверстиях для винтов 40a, опорную направляющую 8 закрепляют так, что опорная направляющая 8 накрывает промежуток 39 между парой крепежных стенок 38, 38.

Держатель 37 направляющей может быть выполнен в виде единого целого с корпусом зажимного патрона 3. С другой стороны, Держатель 37 направляющей может быть выполнен отдельно от корпуса зажимного патрона 3 и прикреплен к корпусу зажимного патрона 3 винтами.

[0025]

Рычаги 9, 9 открывания/закрывания представляют собой L-образные элементы и размещены в промежутке 39, накрытом опорной направляющей 8. Средние участки рычагов 9, 9 открывания/закрывания поддерживаются с возможностью вращения рычажными валами 44. Обе концевые части каждого из рычажных валов 44 установлены в опорных отверстиях 38a, 38a, образованных на паре крепежных стенок 38, 38 держателя 37 направляющей. Таким образом, рычаги 9, 9 открывания/закрывания поддерживаются держателем 37 направляющей. Рычаги 9, 9 открывания/закрывания имеют U–образные вырезы 9a, 9a на их ближних концевых частях. Вырезы 9a, 9a находятся в зацеплении с зацепляющим штифтом 45, расположенным на дальнем конце штока 13. Между тем рычаги 9, 9 открывания/закрывания имеют зацепляющие участки 9b, 9b на их дальних концевых частях. Зацепляющие участки 9b, 9b имеют дугообразные наружные поверхности. Зацепляющие участки 9b, 9b устанавливают с возможностью поворота в зацепляющих углублениях 5c, 5c, образованных на нижних поверхностях кулачков 5, 5, через отверстия 8b, образованные в опорной рейке 8.

[0026]

С помощью такой конструкции, представленной на ФИГ. 2–4, когда поршень 12 и шток 13 устройства пневматического цилиндра 4 перемещается вниз, пара рычагов 9, 9 открывания/закрывания вращается в направлении, в котором зацепляющие участки 9b, 9b у ближних концов сдвигаются близко друг к другу. Следовательно, пара кулачков 5, 5 закрывается. Как показано на ФИГ. 7 и 8, когда поршень 12 и шток 13 перемещаются верх, пара рычагов 9, 9 открывания/закрывания поворачивается в направлении, в котором зацепляющие участки 9b, 9b у дальних концов перемещаются друг от друга. Следовательно, пара кулачков 5, 5 раскрывается. Через такие операции открывания/закрывания кулачков 5, 5, изделие W захватывают между зажимными прокладками 6, 6 или высвобождают захваченное изделие W.

[0027]

Далее описан блокировочный механизм 2. Как ясно видно на ФИГ. 1–6, блокировочный механизм 2 включает пару первых блокировочных элементов 47, 47, пару вторых блокировочных элементов 48, 48, механизм перемещения 49 блокировочных элементов и приводное устройство 50. Пара первых блокировочных элементов 47, 47 предусмотрена в паре кулачков 5, 5. Пара вторых блокировочных элементов 48, 48 входит в контакт с или отходит от первых блокировочных элементов 47, 47 при их перемещении в направлении по окружности вокруг осевой линии L. Механизм 49 перемещения блокировочных элементов перемещает вторые блокировочных элементы 48, 48 в направлении по окружности. Приводное устройство 50 приводит в действие механизм 49 перемещения блокировочных элементов. Для простоты понимания на чертежах вторые блокировочные элементы 48, 48 и компоненты, включенные в механизм перемещения блокировочных элементов 49, то есть, компоненты, перемещаемые (поворачиваемые) как одно целое со вторыми блокировочными элементами 48, 48, имеют точечную штриховку.

[0028]

Первые блокировочные элементы 47 имеют углубления 47b и крепежные части 47c. Зажимные участки 5a кулачков 5 вставлены в углубления 47b. Крепежные части 47c образованы на обеих сторонах каждого из углублений 47b. Когда крепежные части 47c прикреплены к зажимным прокладкам 6 с помощью крепежных винтов зажимного элемента 51 с зажимными участками 5a, вставленными в углубления 47b, пара первых блокировочных элемента 47 прикреплена к паре кулачков 5, 5, соответственно. Пара первых блокировочных элементов 47 перемещается, когда пару кулачков 5, 5 открывают/закрывают. Первые клиновые поверхности 47a образованы на наружных поверхностях первых блокировочных элементов 47, то есть на поверхностях первых блокировочных элементов 47, обращенных ко вторым блокировочным элементам 48. Первые клиновые поверхности 47a наклонены в направлениях, пересекающих направление перемещения (окружное направление) вторых блокировочных элементов 48 в сторону направления перемещения.

[0029]

Вторые блокировочные элементы 48 имеют форму квадратного блока. Вторые клиновые поверхности 48a образованы на внутренних поверхностях вторых блокировочных элементов 48, то есть, на поверхностях вторых блокировочных элементов 48, обращенных к первым блокировочным элементам 47. Вторые клиновые поверхности 48a наклонены в тех же направлениях, что и направления первых клиновых поверхностей 47a первых блокировочных элементов 47. Хотя первые клиновые поверхности 47a и вторые клиновые поверхности 48a могут быть наклонены линейно, в представленном примере клиновые поверхности 47a и вторые клиновые поверхности 48a имеют наклон плавной выпуклой формы.

[0030]

Кроме того, вторые блокировочные элементы 48 прикреплены с помощью фиксирующих крепежных участков 48b с использованием крепежных винтов 56 к верхнему концу кольцеобразного опорного элемента 55, расположенного вокруг держателя направляющей 37 корпуса зажимного патрона 3 (соответственно, вокруг пары кулачков 5, 5). Опорный элемент 55 расположен так, чтобы покрывать боковую поверхность промежутка 39, связанного с трубой цилиндра 11 зажимного механизма 1, и вращается с помощью трубы 11 цилиндра реверсивно в определенном угловом интервале вокруг осевой линии L. Положения, где пара вторых блокировочных элементов 48, 48 прикреплена к опорному элементу 55, находятся напротив друг друга в направлении диаметра опорного элемента 55.

Соответственно, первые клиновые поверхности 47a первых блокировочных элементов 47 и вторые клиновые поверхности 48a вторых блокировочных элементов 48 наклонены в направлениях, пересекающих окружность опорного элемента 55.

[0031]

Для соединения опорного элемента 55 с трубой цилиндра 11 пара крепежных участков опорного элемента 57, 57 образована на участке верхнего конца трубы 11 цилиндра. Крепежные участки опорного элемента 57, 57 расположены так, чтобы они были противоположны друг другу в направлении диаметра трубы 11 цилиндра и простирались в направлениях от осевой линии L. Дальние концевые части крепежных участков опорного элемента 57 выступают за держатель 37 направляющей через прорези для поворачивания 39a, образованные в держателе направляющей 37. Опорный элемент 55 прикреплен к дальним концам крепежных участков опорного элемента 57 с помощью крепежных винтов опорного элемента 58.

[0032]

При такой конструкции труба 11 цилиндра вращается в одном направлении, поворачивая опорный элемент 55 вокруг осевой линии L на заданный угол, в результате чего, как показано сплошными линиями на ФИГ. 4, вторые клиновые поверхности 48a, 48a вторых зажимных элементов 48, 48 входят в контакт и удерживаются, за счет заклинивания, на первых клиновых поверхностях 47a, 47a первых блокировочных элементов 47, 47. Таким образом, пара кулачков 5, 5 фиксируется на этих позициях и не может быть открыта. Одновременно вследствие эффекта заклинивания, полученного при контакте первых клиновых поверхностей 47a со вторыми клиновыми поверхностями 48a, усиливающее действие проявляется так, что значительно растет удерживающая сила для фиксации.

[0033]

Дальний конец штока 13 по существу соединен с парой рычагов 9, 9 открывания/закрывания с помощью штифта зацепления 45. При вращении трубы 11 цилиндра, так как рычаги 9, 9 открывания/закрывания не вращаются, шток 13 не вращается вместе с трубой цилиндра 11. Компонентами, которые вращаются в этот момент вместе с трубой цилиндра 11, являются крышка штока 15, уплотнение штока 16 и опора 17 уплотнения.

[0034]

Когда труба 11 цилиндра вращается в противоположном направлении, поворачивая опорный элемент 55 в противоположном направлении, как показано с помощью штриховкой на ФИГ. 4, вторые блокировочные элементы 48, 48 отделяются от первых блокировочных элементов 47, 47. То есть фиксация пары кулачков 5, 5 высвобождается, и кулачки 5, 5 могут быть открыты.

[0035]

Труба 11 цилиндра соединен с приводным устройством 50, прикрепленным к стороне второго конца 3b корпуса зажимного патрона 3, который представляет собой нижний конец зажимного патрона 3, винтами 59 и вращается в поворотном режиме с помощью приводного устройства 50.

[0036]

Приводное устройство 50 включает поворотный исполнительный механизм лопастного типа. Такой поворотный исполнительный механизм включает корпус исполнительного механизма 60, камеру 61 лопасти, лопасть 62 и выходной вал 63. Корпус исполнительного механизма 60 включает первую часть корпуса 60a и вторую часть корпуса 60b. Камера 61 лопасти образована в корпусе исполнительного механизма 60. Лопасть 62 размещена в камере лопасти 61 так, что лопасть 62 имеет возможность поворачиваться в определенном угловом интервале. Выходной вал 63 расположен на осевой линии L. Лопасть 62 прикреплена к выходному валу 63. Корпус 60 исполнительного механизма имеет третий проход 64a и четвертый проход 64b для подачи и сброса сжатого воздуха к камерам давления на обеих сторонах лопасти 62. Когда сжатый воздух подают к и сбрасывают из камер давления через третий проход 64a и четвертый проход 64b, лопасть 62 вращается реверсивно в определенном угловом интервале вокруг осевой линии L. Усилие этого вращения передается через выходной вал 63.

[0037]

Выходной вал 63 соединен с трубой 11 цилиндра с помощью соединительного элемента 65, прикрепленного к выходному валу 63, и регулировочному элементу 66, удерживаемому на соединительном элементе 65. Выходной вал 63 приводит в движение и вращает трубу 11 цилиндра через соединительный элемент 65 и регулировочный элемент 66. Таким образом, соединительный элемент 65, регулировочный элемент 66, труба 11 цилиндра и опорный элемент 55 входят в механизм перемещения блокировочного элемента 49.

Элементы, обозначенные на чертежах ссылочной позицией 69, соединены винтами, с помощью которых регулировочный элемент 66 присоединен к нижней поверхности трубы 11 цилиндра. Аналогично, элементы, обозначенные ссылочной позицией 59, представляют собой крепежные винты, с помощью которых вторая часть корпуса 60b корпуса исполнительного механизма 60 прикреплена к нижнему концу корпуса зажимного патрона 3.

[0038]

Регулировочный элемент 66 предназначен для установки и регулировки угла вращения трубы 11 цилиндра (соответственно, опорного элемента 55 и вторых зажимных элементов 48) и имеет два стопорных рычага 66a, 66a. Соответственно, два регулировочных болта 67, 67 прикреплены к корпусу зажимного патрона 3 так, чтобы регулировочные болты 67, 67 можно было вкручивать/выкручивать. Дальние концы двух регулировочных болтов 67, 67 обращены к стопорным рычагам 66a, 66a, соответственно. Таким образом, труба 11 цилиндра может быть повернут реверсивно в пределах углового интервала, установленного с помощью контакта двух стопорных рычагов 66a, 66a с двумя регулировочными болтами 67, 67. Угол поворота можно регулировать за счет вкручивания/выкручивания регулировочных болтов 67, 67.

[0039]

Более того, крепежная канавка 68 датчика для прикрепления магнитного датчика образована на боковой поверхности корпуса зажимного патрона 3. Когда магнитное поле магнита 20, прикрепленного к поршню 12 цилиндрического устройства, обнаруживает магнитный датчик, может быть определено рабочее положение поршня 12.

[0040]

Пневматический зажимной патрон 100, имеющий описанную выше конструкцию, используют в таких случаях, где, например, корпус зажимного патрона 3 прикреплен к рабочему кронштейну машины–автомата, и изделие W захватывают парой кулачков 5, 5, чтобы изделие W, например, можно было перенаправить или перенести в другое место. В это время устройство пневмоцилиндра 4 зажимного механизма 1 и приводное устройство 50 блокировочного механизм 2 присоединены в разным источникам давления воздуха. Изделие W захватывают и высвобождают с помощью пневматического зажимного патрона 100 следующим воздухом.

[0041]

Во–первых, по состоянию, представленному на ФИГ. 2–4, лопасть 62 приводного устройства 50 поворачивается против часовой стрелки на ФИГ. 4 под действием сжатого воздуха, тем самым вращая опорный элемент 55 в том же направлении через трубу 11 цилиндра. Таким образом, вторые блокировочные элементы 48, 48 смещаются к положениям, показанным штрихпунктирной линией, где вторые блокировочные элементы 48, 48 отделены от первых блокировочных элементов 47, 47. Затем, как показано на ФИГ. 7 и 8, сжатый воздух подается в первую камеру 18a давления трубы 11 цилиндра так, что поршень 12 и шток 13 перемещаются вверх. Таким образом, пара кулачков 5, 5 открывается.

[0042]

Затем, как показано штрихпунктирной линией, представленной на ФИГ. 8, изделие W, которое должно быть захвачено, располагается между зажимными прокладками 6, 6 пары кулачков 5, 5. В этом состоянии сжатый воздух подают во вторую камеру 18b давления трубы 11 цилиндра так, что поршень 12 и шток 13 перемещаются вниз, в результате чего кулачки 5, 5 закрываются. Таким образом, как показано на ФИГ. 9, изделие W зажимается между зажимными прокладками 6, 6.

[0043]

Затем, лопасть 62 приводного устройства 50 вращают под действием сжатого воздуха, поворачивая по часовой стрелке с помощью цилиндра 11 вторые зажимные элементы 48, 48 и опорный элемент 55 в положения, показанные на ФИГ. 8, в результате чего, как показано на ФИГ. 9, вторые клиновые поверхности 48a, 48a вторых блокировочных элементов 48, 48 входят в контакт, в режиме заклинивания, с первыми клиновыми поверхностями 47a, 47a первых блокировочных элементов 47, 47. В результате пара кулачков 5, 5 фиксируется в положениях рабочего захвата вторыми блокировочными элементами 48, 48 и не может быть раскрыта.

[0044]

Таким образом, пока кулачки 5, 5 зафиксированы в положениях захвата изделия, выполняется операция, такая как перенаправление изделия W или перенесение изделия W в другое место, за счет действия рабочего кронштейна. В этот момент, даже если подача сжатого воздуха к зажимному механизму 1, то есть, к устройству пневмоцилиндра 4 прекращается по какой–либо причине, состояние, в котором пара кулачков 5, 5 захватывает изделие W, сохраняется, так как отсутствует снижение зажимающего усилия. Следовательно, предупреждаются смещение от заданного направления изделия W, падение изделия W или др. Соответственно, предотвращается повреждение изделия W или устройств вокруг изделия W из–за падения изделия W, в результате чего обеспечивается безопасность оператора.

[0045]

При высвобождении изделия W, захваченного пневматическим зажимным патроном 100, во–первых, опорный элемент 55 вращается против часовой стрелки от состояния, проиллюстрированного на ФИГ. 9, с помощью приводного устройства 50 через труба 11 цилиндра, в результате чего смещая вторые блокировочные элементы 48, 48 в положения, отделенные от первых блокировочных элементов 47, 47 (см. ФИГ. 8). Таким образом, фиксация кулачков 5, 5 снимается. Затем, как показано на ФИГ. 7 и 8, шток 13 устройства пневмоцилиндра 4 перемещается вверх так, что кулачки 5, 5 открываются. В результате изделие W высвобождается.

[0046]

Так как вторые клиновые поверхности 48a, 48a вторых блокировочных элементов 48, 48 и первые клиновые поверхности 47a, 47a первых блокировочных элементов 47, 47 наклонены, пневматический зажимной патрон 100 может быть использован для изделий W, имеющих разную толщину. В этом случае при захвате изделия W, имеющего большую толщину, чем изделие W, представленное на ФИГ. 9, степень зацепления между вторыми клиновыми поверхностями 48a вторых блокировочных элементов 48 и первыми клиновыми поверхностями 47a первых блокировочных элементов 47 меньше, чем в случае ФИГ. 9. Напротив, при захвате изделия W, имеющего меньшую толщину, чем изделие W, представленное на ФИГ. 9, степень зацепления между вторыми клиновыми поверхностями 48a вторых блокировочных элементов 48 и первыми клиновыми поверхностями 47a первых блокировочных элементов 47 больше, чем в случае ФИГ. 9.

[0047]

ФИГ. 10–16 иллюстрируют второй вариант осуществления пневматического зажимного патрона, снабженного блокировочным механизмом в соответствии с настоящим изобретением. В пневматическом зажимном патроне 100 в соответствии с описанным выше первым вариантом осуществления, из первых блокировочных элементов 47, 47 и вторых блокировочных элементов 48, 48, вращаются вторые блокировочные элементы 48, 48, чтобы зафиксировать пару кулачков 5, 5 в положениях захвата изделия. Однако в пневматическом зажимном патроне 200 в соответствии со вторым вариантом осуществления вращаются первые блокировочные элементы 47, 47.

[0048]

Соответственно, в пневматическом зажимном патроне 200, как проиллюстрировано на ФИГ. 10–12, кулачки 5, 5, к которым прикреплены первые блокировочные элементы 47, 47, соединены с трубой 11 цилиндра с помощью опорной направляющей 8, вставленной между ними, в результате чего труба 11 цилиндра вращает опорную направляющую 8 и кулачки 5, 5. Следовательно, первые блокировочные элементы 47, 47 вращаются, а опорный элемент 55, к которому прикреплены вторые блокировочные элементы 48, 48, закреплен на корпусе зажимного патрона 3.

[0049]

Более того, устройство пневмоцилиндра 4 снабжено структурой для предупреждения вращения трубы 11 цилиндра и поршня 12, так что, когда вращают кулачки 5, 5 и опорную направляющую 8, рычаги 9, 9 открывания/закрывания, шток 13 и поршень 12 могут быть повернуты вместе с кулачками 5, 5 и опорной направляющей 8. Следовательно, труба 11 цилиндра и поршень 12 составляют единое целое и не поворачиваются относительно друг друга в направлении вращения вокруг осевой линии L, но труба 11 цилиндра и поршень 12 могут быть относительно смешены в направлении осевой линии.

[0050]

Далее описаны конструкции и операции в соответствии со вторым вариантом осуществления. В этом описании компоненты, общие с первым вариантом осуществления, обозначены такими же ссылочными позициями, как и компоненты первого варианта осуществления, и конструкции, отличные от конструкций первого варианта осуществления, обозначены новыми ссылочными позициями.

Кроме того, на чертежах второго варианта осуществления, для простоты понимания, компоненты, смещаемые (поворачиваемые) как одно целое с первыми блокировочными элементами 47, 47, выделены точечной штриховкой.

[0051]

Держатель направляющей 201 образован у верхней концевой части трубы 11 цилиндра. Держатель направляющей 201 имеет цилиндрическую форму, имеющую больший диаметр, чем диаметр трубы 11 цилиндра. Участок выступа 202, простирающийся в направлении диаметра держателя направляющей 201, образован у верхней концевой части держателя направляющей 201. Опорная направляющая 8 прикреплена к трубе 11 цилиндра путем размещения опорной направляющей 8 на участке выступа 202 и завинчивания крепежных винтов направляющей 41, которые вставляют через установочные отверстия винтов опорной направляющей 8 в резьбовые отверстия 204 участка выступа 202. Ширина и глубина участка уступа 202 являются по существу такими же, как ширина и высота опорной направляющей 8.

Хотя описанный выше держатель 201 направляющей образован по существу, как единое целое с трубой 11 цилиндра, держатель 201 направляющей может быть выполнен отдельно от трубы 11 цилиндра и прикреплен к трубе 11 цилиндра винтами.

[0052]

Кроме того, кольцеобразная установочная часть 205, которую устанавливают в опорном элементе 55, образована у центра первого конца 3a корпуса зажимного патрона 3, который является верхним концом корпуса зажимного патрона 3, и четыре резьбовых отверстия 206 образованы на четырех углах первого конца 3a. Опорный элемент 55 прикреплен к корпусу зажимного патрона 3 путем размещения опорного элемента 55 на первом конце 3a так, что опорный элемент 55 позиционируют через фитинг установочной части 205, и завинчивания крепежных винтов 207, которые вставляют через резьбовые установочные отверстия опорного элемента 55, в резьбовые отверстия 206.

[0053]

Конструкции пневматического зажимного патрона 200, отличные от описанных выше, являются по существу такими же, как конструкции пневматического зажимного патрона 100 по первому варианту осуществления. Соответственно, в конструкциях основные части конструкций, которые являются такими же, как части первого варианта осуществления, обозначены одинаковыми ссылочными позициями, как и ссылочные позиции первого варианта, поэтому их описание опускают.

[0054]

В пневматическом зажимном патроне 200, имеющем описанную выше конструкцию, при захвате изделия с помощью пары кулачков 5, 5, как проиллюстрировано на ФИГ. 10 и 11, труба 11 цилиндра вращается вокруг осевой линии L с помощью приводного устройства 50, ориентируя в результате кулачки 5, 5 так, что кулачки 5, 5 занимают положения, при которых первые блокировочные элементы 47, 47 не находятся в контакте со вторыми блокировочными элементами 48, 48. В этот момент поршень 12, шток 13 и рычаги 9, 9 открывания/закрывания также вращаются вместе с трубой 11 цилиндра. Хотя в проиллюстрированном примере кулачки 5, 5 ориентированы так, что первые блокировочные элементы 47, 47 занимают положения, отстоящие от вторых блокировочных элементов 48, 48 на 90 градусов, ориентация кулачков 5, 5 этим не ограничена.

Затем, когда сжатый воздух подают в первую камеру 18a давления трубы 11 цилиндра с тем, чтобы переместить поршень 12 и шток 13 вверх, пара кулачков 5, 5 открывается, как проиллюстрировано на ФИГ. 13 и 14.

[0055]

Затем, в состоянии, в котором изделие W вставлено между зажимными прокладками зажимного патрона 6, 6 пары кулачков 5, 5, сжатый воздух подают во вторую камеру 18b давления трубы 11 цилиндра с тем, чтобы переместить поршень 12 и шток 13 вниз, в результате чего кулачки 5, 5 закрываются так, что захватывают изделие W.

[0056]

Затем, как проиллюстрировано на ФИГ. 15 и 16, труба 11 цилиндра вращается вокруг осевой линии L с помощью приводного устройства 50 так, что вводит первые клиновые поверхности 47a, 47a первых блокировочных элементов 47, 47 в контакт, в режиме заклинивания, со вторыми клиновыми поверхностями 48a, 48a вторых блокировочных элементов 48, 48. Таким образом, кулачки 5, 5 фиксируются в положениях захвата изделия.

[0057]

Изделие W, захваченное кулачками 5, 5, может быть высвобождено при обратном порядке описанных выше операций, проводимых при захвате изделия W.

[0058]

Так как пневматический зажимной патрон 200 в соответствии со вторым вариантом осуществления работает, как описано выше, можно сказать, что в соответствии со вторым вариантом осуществления механизм 49 перемещения блокировочных элементов для перемещения первых блокировочных элементов 47, 47 включает соединительный элемент 65, регулировочный элемент 66, устройство пневмоцилиндра 4, рычаги 9, 9 открывания/закрывания, опорную направляющую 8, кулачки 5, 5 и зажимные прокладки 6, 6.

[0059]

ФИГ. 17–27 иллюстрируют третий вариант осуществления пневматического зажимного патрона, снабженного блокировочным механизмом в соответствии с настоящим изобретением. Основными различиями между пневматическим зажимным патроном 300 по третьему варианту осуществления и пневматическим зажимным патроном 100 по первому варианту осуществления являются конфигурации и расположение первых блокировочных элементов 47 и вторых блокировочных элементов 48. То есть, в пневматическом зажимном патроне 300 в соответствии с третьим вариантом осуществления первый блокировочный элемент 47 имеет форму вала и прикреплен к штоку 13, который открывает/закрывает пару кулачков 5, 5, и вторые блокировочные элементы 48, 48 имеют такую форму крюка, что вторые блокировочные элементы 48, 48 могут быть удержаны на валообразном первом блокировочном элементе 47 и непосредственно прикреплены к трубе 11 цилиндра.

[0060]

Что касается этого примера, то кольцеобразный опорный элемент 55, необходимый для прикрепления вторых блокировочных элементов 48 в пневматическом зажимном патроне 100 по первому варианту осуществления, исключен из пневматического зажимного патрона 300 по третьему варианту осуществления. Кроме того, прорези для поворачивания 39a, образованные в держателе направляющей 37, удерживающем опорную направляющую 8, в пневматическом зажимном патроне 100 по первому варианту осуществления исключены из держателя направляющей 37 пневматического зажимного патрона 300 по третьему варианту осуществления.

[0061]

Далее описаны конструкции и операции пневматического зажимного патрона 300 в соответствии с третьим вариантом осуществления. При этом основные части и компоненты, имеющие по существу одну и ту же конструкцию, как части и компоненты пневматического зажимного патрона 100 в соответствии с первым вариантом осуществления, обозначены такими же ссылочными позициями, как и ссылочные позиции первого варианта осуществления, поэтому их конкретное описание опускается. Части и компоненты, имеющие конструкции, отличные от частей и компонентов первого варианта осуществления, обозначены новыми ссылочными позициями и описаны.

Кроме того, на чертежах третьего варианта осуществления, для простоты понимания, компоненты, перемещаемые (поворачиваемые) как единое целое с трубой 11 цилиндра, отмечены точечной штриховкой.

[0062]

Как ясно видно из ФИГ. 18 и 19, первый блокировочный элемент 47 образован с помощью штифта 45 зацепления, через который шток 13 и пара рычагов 9, 9 открывания/закрывания соединены друг с другом. То есть, первый блокировочный элемент 47 имеет валообразную форму, имеющую цилиндрическую конфигурацию в сечении, простирается в направлении, перпендикулярном осевой линии L, и также служит в качестве штифта 45 зацепления. Кроме того, длина первого блокировочного элемента 47 больше, чем диаметр трубы 11 цилиндра, и оба конца первого блокировочного элемента 47 выступают наружу от наружной периферии трубы 11 цилиндра. Удерживающие части 47A, на которых удерживаются вторые блокировочные элементы 48, 48, образованы на этих выступающих концевых частях первого блокировочного элемента 47. Обе концевые части первого блокировочного элемента 47 установлены в направляющие канавки 37a (см. ФИГ. 24), образованные на внутренней поверхности держателя направляющей 37, так что первый блокировочный элемент 47 может быть перемещен в направлении осевой линии L и зафиксирован относительно направления вращения вокруг осевой линии L.

[0063]

Вместе с тем, как проиллюстрировано подробно на ФИГ. 20 и 21, каждый из вторых блокировочных элементов 48 имеет по существу Z–образную форму на виде сбоку и включает часть 301 зажимной лапы, часть 302 ножки и часть 303 опоры ножки. Часть 301 зажимной лапы должна удерживаться рядом и отделяться от соответствующей одной из удерживающих частей 47A. Часть 302 ножки простирается вниз (в продольном направлении) от ближней концевой части 301 зажимной лапы. Часть 303 основания ножки представляет собой тонкую удлиненную часть, простирающуюся в боковом направлении от нижней концевой части 302 ножки. Второй блокировочный элемент 48, как правило, изогнут вдоль окружности трубы 11 цилиндра.

[0064]

Часть 301 зажимной лапы простирается в направлении, пересекающем первый блокировочный элемент 47 (боковое направление) и имеет клиновые поверхности 304a, 304b на своей верхней и нижней поверхностях. Из них нижняя клиновая поверхность 304a, образованная на нижней поверхности, постепенно наклоняется вверх, то есть, в направлении сближения с верхней клиновой поверхностью 304b, к дальнему концу части 301 зажимной лапы, и верхняя клиновая поверхность 304b, образованная на верхней поверхности, постепенно наклоняется вниз, то есть, в направлении сближения с нижней клиновой поверхностью 304a, к дальнему концу части зажимной лапы 301.

[0065]

Два вторых блокировочных механизма 48 прикреплены к верхней концевой части трубы 11 цилиндра так, что они соответствуют удерживающим частям 47A, 47A на обоих концах первого блокировочного элемента 47. Два вторых блокировочных элемента 48, 48 имеют одинаковую форму и ориентированы в одном и том же направлении, причем дальние концы частей 301 захватной лапы направлены к окружному направлению трубы 11 цилиндра. Для прикрепления вторых блокировочных элементов 48, фланцеподобная крепежная часть 305 образована на верхней концевой части трубы 11 цилиндра так, что она выступает наружу от трубы 11 цилиндра в направлении диаметра, и две крепежные канавки в форме удлиненной канавки 306, изогнутые вдоль окружности крепежной части 305, образованы в местах верхней поверхности крепежной части 305 напротив друг друга с осевой линией L, вставленной между ними. Вторые блокировочные элементы 48 прикреплены к трубе цилиндра 11 путем установки части 303 основания ножки в крепежные канавки 306 и путем вставки, от направлений боковой поверхности крепежной части 305, скрепляющих шплинтов 307 в крепежные части 305 и крепежные отверстия 303a, образованные в частях 303 основания ножки.

[0066]

Различия между пневматическим зажимным патроном 300 в соответствии с третьим вариантом осуществления и пневматическим зажимным патроном 100 в соответствии с первым вариантом осуществления, помимо описанных выше, состоят в том, что держатель 37 направляющей закрепляют на первом конце 3a корпуса зажимного патрона 3 с помощью крепежных винтов держателя 310, и, когда опорную направляющую 8, поддерживающую Кулачки 5, 5, прикрепляют к участку уступа 40 держателя 37 направляющей с помощью крепежных винтов направляющей 41, опорную направляющую 8 прикрепляют, при этом точно позиционируя, путем закрепления установочных винтов 309 в резьбовые отверстия 308 в боковой поверхности держателя 37 направляющей и путем прижатия с помощью установочных винтов 309 опорной направляющей 8 к боковой поверхности 40b участка уступа 40.

[0067]

Другое различие состоит в том, что положения разблокировки вторых блокировочных элементов 48 регулируют путем присоединения одного регулировочного винта 67 к корпусу зажимного патрона и регулирования интервала угла вращения регулировочного элемента 66 с использованием одного регулировочного винта 67.

Конструкции пневматического зажимного патрона 300, отличные приведенного выше описания, по существу такие же, как и конструкции пневматического зажимного патрона 100 в соответствии с первым вариантом осуществления.

Конструкции, связанные с установочными винтами 309 и одним регулировочным болтом 67 в пневматическом зажимном патроне 300 по третьему варианту осуществления, также могут быть применены к пневматическому зажимному патрону 100 по первому варианту и пневматическому зажимному патрону 200 по второму варианту.

[0068]

Далее описаны операции пневматического зажимного патрона 300. ФИГ. 22 иллюстрирует состояние, в котором пара кулачков 5, 5 открыта, и, соответственно, изделие W не захвачено. В этот момент первый блокировочный элемент 47 занимает поднятое положение вследствие продвижения вперед (перемещения вверх) штока 13, а вторые блокировочные элементы 48 занимают неблокирующие положения, отделенные от первых блокировочных элементов 47.

[0069]

При захвате изделия W из этого состояния с использованием пары кулачков 5, 5, как проиллюстрировано на ФИГ. 23 и 24, шток 13 втягивается (перемещается вниз) с помощью устройства пневмоцилиндра 4 (см. ФИГ. 18), закрывая пару кулачков 5, 5. Одновременно первый блокировочный элемент 47 также перемещается вниз вместе со штоком 13.

[0070]

Затем, как проиллюстрировано на ФИГ. 25 и 26, труба 11 цилиндра вращается по часовой стрелке вокруг осевой линии L с помощью приводного устройства 50 так, что смещает два вторых блокировочных элемента 48, 48 в блокирующие положения, в результате удерживая нижние клиновые поверхности 304a вторых блокировочных элементов 48, 48 на верхних поверхностях удерживающих частей 47A первого блокировочного элемента 47. Таким образом, пара кулачков 5, 5 фиксируется в положениях захвата изделия.

[0071]

Изделие W, захваченное кулачками 5, 5, может быть высвобождено при обратном порядке операций, производимых при захвате изделия W.

[0072]

Как проиллюстрировано на ФИГ. 27, пневматический зажимной патрон 300 также может выполнять зажим по внутреннему диаметру на изделии W, имеющем центральное отверстие H. Этот зажим по внутреннему диаметру осуществляют путем перемещения вниз штока 13 с использованием устройства пневматического цилиндра 4, закрывая пару кулачков 5, 5, вставляя в этом состоянии Кулачки 5, 5 в центральное отверстие H изделия W и затем перемещая вверх шток 13, чтобы открыть пару кулачков 5, 5, в результате чего удерживая наружные поверхности кулачков 5, 5 на внутренней окружности центрального отверстия H. В этот момент вторые блокировочные элементы 48, 48 занимают, как выделено с помощью штрихпунктирной линии, показанной на ФИГ. 27, неблокирующие положения, отделенные от первого блокировочного элемента 47.

[0073]

После того, как был проведен зажим по внутреннему диаметру на изделии W, труба 11 цилиндра поворачивается с помощью приводного устройства 50 так, что вторые блокировочные элементы 48, 48 смещаются в блокирующие положения, выделенные сплошной линией, показанной на ФИГ. 27, в результате чего удерживают верхние клиновые поверхности 304b вторых блокировочных элементов 48, 48 на нижних поверхностях удерживающих частей 47A, 47A на обоих концах первого блокировочного элемента 47. Следовательно, пара кулачков 5, 5 фиксируется в положениях захвата изделия.

[0074]

Зажимные прокладки 6 не обязательно прикрепляют к кулачкам 5, 5 при проведении зажима внутреннего диаметра на изделии W.

Кроме того, в соответствии с проиллюстрированным вариантом осуществления первый блокировочный элемент 47 также служит в качестве штифта 45 зацепления, при этом первый блокировочный элемент 47 может быть предусмотрен отдельно от штифта 45 зацепления.

[0075]

В пневматическом зажимном патроне 300 по третьему варианту первый блокировочный элемент 47 не вращается, а вторые блокировочные элементы 48, 48 вращаются с помощью приводного устройства 50 через трубу 11 цилиндра. И, наоборот, может быть использована конфигурация, в которой вторые блокировочные элементы 48, 48 не вращаются, а первый блокировочный элемент 47 вращается с помощью приводного устройства 50 через трубу 11 цилиндра. В этом случае, как и в случае с пневматическим зажимным патроном 200 по второму варианту, вторые блокировочные элементы 48, 48 могут быть закреплены на корпусе зажимного патрона 3 с помощью соответствующего опорного элемента, вставленного между ними, и поршень 12, шток 13, первый блокировочный элемент 47, рычаги 9, 9 открывания/закрывания, опорная направляющая 8, кулачки 5, 5 и т.д. можно вращать с помощью трубы 11 цилиндра.

Перечень ссылочных позиций

[0076]

1 – зажимной механизм

2 – блокировочный механизм

3 – корпус зажимного патрона

5 – кулачки

8 – опорная направляющая

11 – труба цилиндра

12 – поршень

13 – шток

18a – первая камера давления

18b – вторая камера давления

19a – первое проходное отверстие

19b – второе проходное отверстие

24 – цилиндрическое отверстие

26a – первый кольцевой канал

26b – второй кольцевой канал

27a – первый проход

27b – второй проход

47 – первый блокировочный элемент

47a – первая клиновая поверхность

48 – второй блокировочный элемент

48a – вторая клиновая поверхность

50 – приводное устройство

55 – опорный элемент

63 – выходной вал

100, 200, 300 – пневматический зажимной патрон

W – изделие

L – осевая линия.

Изобретение относится к зажимному пневматическому патрону, снабженному блокировочным механизмом. Зажимной механизм приводит в движение поршень в трубе цилиндра с использованием действия сжатого воздуха и открывает и закрывает с использованием штока, соединенного с поршнем, пару кулачков, захватывая в результате изделие. Блокировочный механизм фиксирует кулачки в положениях захвата изделия. Блокировочный механизм включает первый блокировочный элемент, второй блокировочный элемент и приводное устройство. Первый блокировочный элемент перемещается, когда пара кулачков открывается или закрывается. Второй блокировочный элемент удерживает первый блокировочный элемент так, что фиксирует кулачки в положениях захвата изделия. Приводное устройство относительно смещает первый блокировочный элемент и второй блокировочный элемент в блокирующие положения и неблокирующие положения. Технический результат заключается в том, что даже когда подача сжатого воздуха прекращается, пока изделие захвачено парой кулачков, падение изделия может быть предотвращено. 8 з.п. ф-лы, 27 ил.

1. Пневматический зажимной патрон, снабженный блокировочным механизмом, причем пневматический зажимной патрон включает:

зажимной механизм, выполненный с возможностью приведения в действие поршня в трубе цилиндра за счет использования действия сжатого воздуха и выдвигания и втягивания штока, связанного с поршнем так, чтобы открывать и закрывать пару кулачков, в результате чего захватывая изделие, и

блокировочный механизм для фиксирования пары кулачков в положениях захвата изделия;

при этом блокировочный механизм включает:

по меньшей мере, один первый блокировочный элемент, перемещаемый, когда пара кулачков открывается или закрывается,

по меньшей мере, один второй блокировочный элемент, выполненный с возможностью удерживания, по меньшей мере, одного первого блокировочного элемента так, чтобы фиксировать пару кулачков в положениях захвата изделия, и

приводное устройство, выполненное с возможностью относительного смещения, по меньшей мере, одного первого блокировочного элемента и, по меньшей мере, одного второго блокировочного элемента к блокирующим положениям, где, по меньшей мере, один первый блокировочный элемент и, по меньшей мере, один второй блокировочный элемент удерживаются друг с другом, и к неблокирующим положениям, где, по меньшей мере, один первый блокировочный элемент и, по меньшей мере, один второй блокировочный элемент отделены друг от друга, и

при этом, по меньшей мере, один первый блокировочный элемент и, по меньшей мере, один второй блокировочный элемент выполнены смещаемыми в блокирующие положения и неблокирующие положения за счет относительного вращения штока вокруг осевой линии.

2. Пневматический зажимной патрон по п. 1,

в котором труба цилиндра размещена в цилиндрическом отверстии корпуса зажимного патрона, так что труба цилиндра способна вращаться вокруг осевой линии реверсивно в определенном угловом интервале, и труба цилиндра соединена с приводным устройством, и

при этом, по меньшей мере, один первый блокировочный элемент или, по меньшей мере, один второй блокировочный элемент приводятся в блокирующее положение и неблокирующее положение с помощью приводного устройства через трубу цилиндра.

3. Пневматический зажимной патрон по п. 2,

в котором первый кольцевой канал, сообщающийся с первым проходом, предусмотренным в корпусе зажимного патрона, и второй кольцевой канал, сообщающийся со вторым проходом, предусмотренным в корпусе зажимного патрона, образованы между наружной периферией трубы цилиндра и внутренней периферией цилиндрического отверстия так, чтобы окружать наружную периферию трубы цилиндра, и

при этом первое проходное отверстие, соединяющее первый кольцевой канал и первую камеру давления на одной стороне поршня друг с другом, и второе проходное отверстие, соединяющее второй кольцевой канал и вторую камеру давления на другой стороне поршня друг с другом, образованы на боковой поверхности трубы цилиндра.

4. Пневматический зажимной патрон по п. 2,

в котором приводное устройство включает поворотный исполнительный механизм,

при этом поворотный исполнительный механизм включает выходной вал, вращаемый реверсивно в определенном угловом интервале под действием сжатого воздуха, и

при этом выходной вал соединен с трубой цилиндра.

5. Пневматический зажимной патрон по п. 2,

в котором, по меньшей мере, один первый блокировочный элемент включает множество первых блокировочных элементов, и, по меньшей мере, один второй блокировочный элемент включает множество вторых блокировочных элементов,

причем пара кулачков поддерживается опорной направляющей так, что пара кулачков имеет возможность открываться и закрываться,

причем множество первых блокировочных элементов соответственно прикреплены к паре кулачков,

причем два из множества вторых блокировочных элементов прикреплены к опорному элементу, расположенному вокруг опорной направляющей,

причем один элемент из опорной направляющей и опорного элемента соединен с трубой цилиндра, и

причем, когда опорная направляющая или опорный элемент вращаются реверсивно с помощью трубы цилиндра, множество первых блокировочных элементов и множество вторых блокировочных элементов относительно смещаются к положениям, где множество первых блокировочных элементов и множество вторых блокировочных элементов удерживаются друг на друге, и к положениям, где множество первых блокировочных элементов и множество вторых блокировочных элементов отделены друг от друга.

6. Пневматический зажимной патрон по п. 5,

в котором множество первых блокировочных элементов и множество вторых блокировочных элементов имеют клиновые поверхности, удерживаемые друг на друге, и

при этом клиновые поверхности наклонены к окружному направлению, которое представляет собой направление смещения множества первых блокировочных элементов или множество вторых блокировочных элементов в направлении, пересекающем окружное направление.

7. Пневматический зажимной патрон по п. 5,

в котором опорный элемент имеет кольцевую форму и расположен так, что окружает наружную периферию опорной направляющей, и

при этом множество вторых блокировочных элементов прикреплено в положениях, противоположных друг другу, в направлении диаметра опорного элемента.

8. Пневматический зажимной патрон по п. 2,

в котором, по меньшей мере, один первый блокировочный элемент включает валообразный элемент, предусмотренный на штоке в направлении, перпендикулярном осевой линии, и

причем, по меньшей мере, один второй блокировочный элемент включает элемент в форме крюка, который может быть удержан, по меньшей мере, на одном первом блокировочном элементе.

9. Пневматический зажимной патрон по п. 8,

в котором, даже когда труба цилиндра вращается, ни шток, ни, по меньшей мере, один первый блокировочный элемент не вращаются вместе с трубой цилиндра, и

при этом, по меньшей мере, один второй блокировочный элемент соединен с трубой цилиндра так, чтобы вращаться вместе с трубой цилиндра.