抓持机构制造技术

本发明专利技术係一种抓持机构，具备：多个卡盘爪，在相互接近的情况下产生对被抓持体的抓持力；卡盘体，将多个卡盘爪保持在共同的平面上，并使它们在平面上移动；以及多个夹盘，在多个卡盘爪各自抓持被抓持体的情况下，介置在多个卡盘爪中的每一个与被抓持体之间；且多个卡盘爪的热膨胀系数α

Gripping mechanism

The present invention relates to a grasping mechanism, includes: a plurality of chuck jaws, by grasping the grasping force in proximity to each other under the condition of the chuck body; a plurality of chuck jaws, will remain in a common plane, and make them move in the plane; and a plurality of clamp, in a chuck claw grasping grasping their body under the condition of mediation in a plurality of chuck jaws in each and grasping body between a plurality of chuck jaws; and the thermal expansion coefficient

【技术实现步骤摘要】
抓持机构本申请通过参照2015年9月25日提出申请的日本专利申请2015-187824号而将其内容引用于此。
本专利技术涉及一种抓持机构。
技术介绍
在具备卡盘的抓持机构中，存在因温度变化而导致被抓持体的抓持力下降的情况。因此，提出了通过弹簧的恢复力来抑制抓持力下降的套筒卡盘型抓持构造(例如，参照专利文献1)。专利文献1：日本专利特开2008-178956号公报
技术实现思路
[专利技术要解决的问题]在日本工业规格中，作为具有其它构造的涡旋式抓持机构，规定了[B6151-1993]。即使在涡旋式卡盘中，也存在因温度变化而导致抓持力下降的情况。然而，所述文献中记载的构造无法应用于涡旋式卡盘。[解决问题的手段]本专利技术的一形态提供一种抓持机构，具备：多个卡盘爪，在相互接近的情况下产生对被抓持体的抓持力；卡盘体，将多个卡盘爪保持在共同的平面上，并使它们在平面上移动；以及多个夹盘，在多个卡盘爪各自抓持被抓持体的情况下，介置在多个卡盘爪中的每一个与被抓持体之间；且多个卡盘爪的热膨胀系数α1、多个夹盘的热膨胀系数α2及被抓持体的热膨胀系数αW之间具有下述式1所示的关系。αW＜α1＜α2(式1)附图说明图1是抓持机构101的概略剖视图。图2是抓持机构102的概略剖视图。图3是表示被抓持体150的外径Dw与夹盘140的厚度d0的关系的图表。所述
技术实现思路
并非列举本专利技术的所有特征。这些特征群的次组合也可以另外成为专利技术。具体实施方式以下，通过专利技术的实施方式来对本专利技术进行说明，但下述实施方式并非限定权利要求书所相关的专利技术。实施方式中所说明的特征的组合未必全部为专利技术的解决手段。图1是抓持机构101的示意性概略剖视图。抓持机构101是具有整体型的夹爪130的三爪卡盘(scrollchuck)，具有卡盘体110、夹爪130、夹盘140。另外，图示的抓持机构101抓持被抓持体150。被抓持体150例如为构成光纤母材的端部的玻璃圆棒。卡盘体110具有圆盘状的外形。另外，卡盘体110通过固定螺栓162而连结于旋转驱动机构的旋转轴160，所述固定螺栓162在卡盘体110的中央于厚度方向上插通。另外，卡盘体110内置未图示的卷轴作为驱动机构。卷轴具有朝向卡盘体110的一个面开口的螺旋状的槽。该槽与下述形成在夹爪130的端部的齿面134啮合。由此，如果从卡盘体110的外部供给驱动力而使卷轴旋转，那么在卡盘体110的直径方向移动的驱动力被传递到夹爪130。进而，卡盘体110在所述一个面上保持多个夹爪130。多个夹爪130分别在卡盘体110的圆形面上等间隔地配置在圆周方向上。只要设置两个以上的夹爪130，那么抓持机构101便能够抓持被抓持体150，但像在抓持圆棒的端部的情况下，需设置三个以上的夹爪130。多个夹爪130分别具有从卡盘体110突出的形状，且具有高强度及刚性。另外，夹爪130分别以能够在卡盘体110的直径方向上移动的方式保持在卡盘体110。进而，多个夹爪130分别在卡盘体110侧的端部，具有与卷轴啮合的齿面134。当在卡盘体110中卷轴旋转的情况下，多个夹爪130一边维持与卡盘体110的一面所形成的圆为同心圆状排列的位置关系，一边沿着卡盘体110的表面移动。换句话说，当在卡盘体110中卷轴未旋转的情况下，与卷轴啮合的夹爪130相对于卡盘体110而固定。由此，在多个夹爪130移动而相互接近的情况下，被抓持体150被抓持在间隔变窄的夹爪130之间。另外，在多个夹爪130移动而相互远离的情况下，被多个夹爪130抓持的被抓持体150被释放。在抓持机构101中，在多个夹爪130各自的与被抓持体150对向的面上安装着夹盘140。各夹盘140通过螺钉142而固定于夹爪130。由此，在抓持机构101抓持被抓持体150的情况下，夹盘140被夹在多个夹爪130的每一个与被抓持体150之间。由此，通过更换夹盘140，能够更新夹爪130中相对于被抓持体150的接触面。在关于作为抓持机构101的三爪卡盘的日本工业规格[B6151-1993]中，规定了夹爪130应具有55HRC以上的硬度。由此，抓持机构101的夹爪130是以具有该规格所规定的强度的材料为材料而形成，例如，一般构造用钢、机械构造用碳钢、机械构造用合金钢等。一般构造用钢、机械构造用碳钢、机械构造用合金钢等钢铁材料的热膨胀系数为10～13×10-6/K。在抓持机构101中，包含卷轴的卡盘体110等除夹爪130以外的部件大多数情况下也是利用铸钢品、锻造品等而形成。这些材料也具有与一般构造用钢、机械构造用碳钢、机械构造用合金钢等相近的热膨胀系数。由此，包含卡盘体110及夹爪130的组装体具有整体上大致均匀的热膨胀系数。在利用由如上所述材料而形成的三爪卡盘抓持由像合成石英、镍钢材等那样热膨胀系数低的材料而形成的被抓持体150的状态下产生温度变化的情况下，因抓持机构101与被抓持体150的热膨胀系数的差异，而存在抓持机构101对被抓持体150的抓持力下降的情况。如果抓持机构101中抓持力不足，那么有发生被抓持体150掉落的危险，从而会担心被抓持体150本身及包含抓持机构的设备损伤。例如，在光纤用玻璃母材的制造步骤中，在通过抓持机构101抓持由合成石英形成的虚设棒等的状态下，吹送包含玻璃微粒子的火焰。因此，因通过被抓持体150而传递的热，抓持机构101的温度也会上升，但因为抓持机构101的热膨胀系数与玻璃母材的热膨胀系数大不相同，所以存在抓持机构101中的夹爪130的间隔扩大而导致抓持被抓持体150的力下降的可能性。现在，对在抓持机构101抓持直径DW的被抓持体150的状态下产生温度变化的情况进行研究。厚度分别为D0的一对夹盘140夹持被抓持体150，各夹盘140安装于在相对于卡盘体110的中心对称的位置相互对向而配置的夹爪130上。将夹爪130的热膨胀系数设为α1，将夹盘140的热膨胀系数设为α2，将被抓持体150的热膨胀系数设为αw。卡盘体110的热膨胀系数α0与夹爪130的热膨胀系数α1相等。一对夹盘140夹持被抓持体150的最初的间隔d1与被抓持体150的直径DW相等。由此，在对向的夹爪130中，支撑夹盘140的背面的面136的间隔d2能够像下述式2那样来表示。d2＝(2d0+DW)(式2)接下来，在抓持被抓持体150的抓持机构101的温度发生变化，例如，温度上升的情况下，卡盘体110与夹爪130的组装体整体发生热膨胀，从而支撑夹盘140的背面的面136的间隔d2发生变化。间隔d2的每单位温度变化量的变化量Δd2如下述式3所示。Δd2＝α1(2d0+Dw)(式3)另外，关于各个夹盘140，每单位温度变化量的厚度d0的变化量Δd0能够像下述式4那样来表示。Δd0＝α2d0(式4)进而，因为各夹盘140安装在夹爪130上，所以关于抓持机构101中抓持被抓持体150的夹盘140的间隔d1，每单位温度变化量的变化量Δd1能够像下述式5那样来表示。Δd1＝2d0(α1－α2)+α1d1(式5)另一方面，关于具有热膨胀系数αW的被抓持体150的外径DW，每单位温度变化的外径变化量ΔDW能够像下述式6那样来表示。ΔDW＝αwDw(式6)此处，如下述式7所示，只要所述式6所示的被抓持体150的外径变化量DW大于夹盘14本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种抓持机构，其特征在于：具备：多个卡盘爪，在相互接近的情况下产生对被抓持体的抓持力；卡盘体，将所述多个卡盘爪保持在共同的平面上，并使它们在所述平面上移动；以及多个夹盘，在所述多个卡盘爪各自抓持所述被抓持体的情况下，介置在所述多个卡盘爪中的每一个与所述被抓持体之间；且该抓持机构的所述多个卡盘爪的热膨胀系数α

【技术特征摘要】
2015.09.25 JP 2015-1878241.一种抓持机构，其特征在于：具备：多个卡盘爪，在相互接近的情况下产生对被抓持体的抓持力；卡盘体，将所述多个卡盘爪保持在共同的平面上，并使它们在所述平面上移动；以及多个夹盘，在所述多个卡盘爪各自抓持所述被抓持体的情况下，介置在所述多个卡盘爪中的每一个与所述被抓持体之间；且该抓持机构的所述多个卡盘爪的热膨胀系数α1、所述多个夹盘的热膨胀系数α2及所述被抓持体的热膨胀系数αW之间具有下述式1所示的关系：αW＜α1＜α2(式1)。2.根据权利要求1所述的抓持机构，其特征在于：所述式1的关系在0℃以上且250℃以下的温度范围内得以满足。3.根据权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员：柏木佑介，乙坂哲也，
申请(专利权)人：信越化学工业株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP