CN111032293A - 把持装置和搬运装置 - Google Patents
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Abstract
搬运装置具有:把持装置,其能够在一对把持部件之间把持物体;臂部,其使物体与把持装置一起移动;以及基部,其支承臂部。把持装置具有:一对把持部件,它们相互对置;支承部件,其支承一对把持部件,并且将至少一个把持部件支承为能够在一对把持部件的对置方向上移动;移动部,其用于使至少一个把持部件沿着对置方向向一对把持部件相互接近的方向移动;凸轮,其能够以与对置方向垂直的旋转轴线为中心进行旋转,并且用于使至少一个把持部件沿着对置方向向一对把持部件相互分离的方向移动;以及马达,其对凸轮进行旋转驱动。凸轮的对置方向上的侧面与至少一个把持部件接触。一对把持部件之间的间隔根据凸轮的旋转而发生变化。
Description
技术领域
本发明涉及把持装置和搬运装置。
背景技术
以往,公知有具有能够把持物体的把持装置的搬运装置。例如,日本公开公报特开2007-92967号公报公开了安装在机床等的前端部的夹头装置。在该夹头装置中,一组L字状的夹头的一端部分别与安装在活塞上的活塞销卡合,夹头的弯折的中央部分别被连杆销轴支承。通过活塞沿轴线方向的位移作用,夹头以连杆销为支点进行转动。此时,从轴支承在连杆销上的部位向下方延伸的夹头的另一端部分别在活塞的位移作用下转动,相互接近/分开。一组夹头在另一端部相互接近时把持工件,在另一端部相互分开时解除工件的把持。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本公开公报特开2007-92967号公报
发明内容
发明要解决的课题
但是,在如专利文献1那样通过一组夹头的转动来进行工件的把持及其解除的机构中,例如,工件的把持状态会因工件的形状而变得不稳定。
本发明的目的在于提供能够更稳定地进行把持部件之间的把持的把持装置以及搬运装置。
用于解决课题的手段
本发明的例示的把持装置构成为具有:一对把持部件,它们相互对置;支承部件,其支承一对所述把持部件,并且将至少一个所述把持部件支承为能够在一对所述把持部件的对置方向上移动;移动部,其用于使所述至少一个所述把持部件沿着所述对置方向向一对所述把持部件相互接近的方向移动;凸轮,其能够以与所述对置方向垂直的旋转轴线为中心进行旋转,并且用于使所述至少一个所述把持部件沿着所述对置方向向一对所述把持部件相互分离的方向移动;以及马达,其对所述凸轮进行旋转驱动,所述凸轮的所述对置方向上的侧面与所述至少一个所述把持部件接触,一对所述把持部件之间的间隔根据所述凸轮的旋转而发生变化。
本发明的例示的搬运装置构成为具有:上述把持装置,其能够在一对把持部件之间把持物体;臂部,其使所述物体与所述把持装置一起移动;以及基部,其支承所述臂部。
发明效果
根据本发明的例示的把持装置和搬运装置,能够更稳定地进行把持部件之间的把持。
附图说明
图1是示出搬运装置的一例的立体图。
图2是示出第1实施方式的把持装置的一例的立体图。
图3是第1实施方式的把持装置的剖视图。
图4A是示出从轴向观察的凸轮的形状的一例的图。
图4B是示出从轴向观察的凸轮的形状的另一例的图。
图5是示出第2实施方式的把持装置的一例的立体图。
图6是第2实施方式的把持装置的剖视图。
图7是示出第2实施方式的突起部和槽部的结构例的立体图。
图8是第2实施方式的第1变形例的把持装置的剖视图。
图9A是从轴向前侧观察到的、通过凸轮的顺时针旋转而使突起部位于槽部的旋转方向上的两端部之间的情况下的第2实施方式的把持装置的图。
图9B是从轴向前侧观察到的、通过凸轮的顺时针旋转而使突起部位于槽部的逆时针旋转方向上的端部的情况下的第2实施方式的把持装置的图。
图10A是第2实施方式的第2变形例的把持装置的剖视图。
图10B是第2实施方式的第3变形例的把持装置的剖视图。
具体实施方式
以下,参照附图说明本发明的例示的实施方式。
另外,在本说明书中,在搬运装置400的把持装置100中,将与后述的旋转轴线RA平行的方向AD称为“轴向AD”。在轴向AD上,将从后述的马达5朝向后述的凸轮4的方向作为轴向AD的一侧,称为“轴向前侧”,将从凸轮4朝向马达5的方向作为轴向AD的另一侧,称为“轴向后侧”。在各结构要素中,将轴向前侧的端部称为“前端部”,将轴向后侧的端部称为“后端部”。另外,在各结构要素中,将朝向轴向前侧的面称为“前表面”,将朝向轴向后侧的面称为“背面”。
在把持装置100中,将后述的一对把持部件1相互对置的方向OD称为“对置方向OD”。换言之,对置方向OD是与通过一对把持部件1中的一方和另一方的直线平行的方向OD,例如在后述的图2以及图5中,是与通过左侧的把持部件1和右侧的把持部件1的直线平行的方向OD。另外,将一对把持部件1沿着对置方向OD相互接近的方向称为“接近方向”,将一对把持部件1沿着对置方向OD相互分离的方向称为“分离方向”。例如,在图2和图5的左侧的把持部件1及其结构要素中,接近方向是从左侧的把持部件1朝向右侧的把持部件1的方向,分离方向是从右侧的把持部件1朝向左侧的把持部件1的方向。另外,在图2和图5的右侧的把持部件1及其结构要素中,接近方向是从右侧的把持部件1朝向左侧的把持部件1的方向,分离方向是从左侧的把持部件1朝向右侧的把持部件1的方向。对置方向OD包含接近方向和分离方向。而且,接近方向和分离方向沿着对置方向OD且相互反向。在各结构要素中,将朝向接近方向的侧面称为“内侧面”,将朝向分离方向的侧面称为“外侧面”。
在把持装置100中,将以旋转轴线RA为中心的周向RD称为“旋转方向RD”。在旋转方向RD上,将从轴向前侧观察把持装置100时的右旋称为“顺时针”,将该右旋的旋转方向称为“顺时针旋转方向CW-RD”。在旋转方向RD上,将从轴向前侧观察把持装置100时的左旋称为“逆时针”,将该左旋的旋转方向称为“逆时针旋转方向CC-RD”。
另外,以上说明的方向、端部以及面等称呼并不表示组装到实际的设备中的情况下的位置关系以及方向等。
<1.第1实施方式>
<1-1.第1实施方式的搬运装置的结构>
图1是示出搬运装置400的一例的立体图。如图1所示,搬运装置400具有把持装置100、臂部200以及基部300。把持装置100能够在一对把持部件1之间把持物体(未图示)。臂部200将把持装置100保持为能够移动,例如能够使物体与把持装置100一起沿铅直方向、以铅直方向为中心的径向以及周向移动。基部300固定在未图示的台座或地面等上,将臂部200支承为能够动作。
<1-2.第1实施方式的把持装置的结构>
接着,对第1实施方式的把持装置100的结构进行说明。图2是示出第1实施方式的把持装置100的一例的立体图。图3是第1实施方式的把持装置100的剖视图。另外,在图2中,为了容易理解结构,以透视的方式对后述的支承部件2、移动部3以及箱体6等一部分结构要素进行图示。另外,图3示出包含旋转轴线RA且与对置方向OD垂直的平面中的把持装置100的剖面构造。
把持装置100具有一对把持部件1、支承部件2、移动部3、凸轮4、马达5以及箱体6。
一对把持部件1在对置方向OD上相互对置。一对把持部件1的材料没有特别限定,但优选为比支承部件2和凸轮4等与该把持部件1接触的部件的材料柔软的材料。更优选的是,一对把持部件1为树脂制。这样,能够廉价地制造一对把持部件1。进而,还能够抑制由一对把持部件1把持的物体的损伤。把持部件1的结构将在后面进行说明。
支承部件2固定在箱体6上,支承一对把持部件1。支承部件2的数量并不限定于该例示,也可以是一个,但优选为多个。在本实施方式中,在对置方向OD上延伸的两个棒状部件被用作支承部件2。
两个支承部件2在与旋转轴线RA和对置方向OD垂直的方向上排列。各支承部件2的两端固定在箱体6上。另外,支承部件2将至少一个把持部件1支承为能够在对置方向OD上移动。另外,在本实施方式中,支承部件2将一对把持部件1分别支承为能够在对置方向OD上移动。但是,并不限定于该例示,支承部件2也可以将一对把持部件1中的一个支承为能够在对置方向OD上移动。在该情况下,一对把持部件1中的另一个例如可以固定在支承部件2上,也可以固定在箱体6上。
移动部3是用于使至少一个把持部件1向接近方向移动的部件。另外,在本实施方式中,移动部3是用于使一对把持部件1分别向接近方向移动的部件。但是,并不限定于该例示,移动部3也可以是用于使一对把持部件1中的一个向接近方向移动的部件。另外,在本实施方式中,螺旋弹簧被用作移动部3,在对置方向OD上设置在把持部件1的外侧面与箱体6的内侧面之间。更具体而言,移动部3的分离方向上的端部在箱体6的对置方向OD上被收纳在后述的凹陷部6b内,与该凹陷部6b的对置方向OD上的内表面接触。移动部3的接近方向上的端部与把持部件1的外侧面接触,将该外侧面朝向接近方向按压。
这样,移动部3不采用复杂的支承构造,而采用由箱体6覆盖的简易的支承构造。更具体地,箱体6由前箱体60a和后箱体60b构成。后箱体60b安装在前箱体60a的轴向后侧。后箱体60b具有位于比一对把持部件1靠轴向后侧的位置的板状部件以及从该板状部件的分离方向上的两端部向轴向前侧突出的突壁。在各突壁的接近方向上的内侧面设置有凹陷部6b。这样,在由前箱体60a和后箱体60b构成的箱体6中,与该箱体由单个部件构成的情况相比,容易进行在内侧面设置凹陷部6b的加工。由此,仅通过将前箱体60a从后箱体60b拆下,就能够容易地将移动部3从把持装置100拆下。这样,由于能够比较容易地拆下移动部3,因此支承一对把持部件1的支承部件2相对于箱体6的固定状态也能够比较容易地解除。即,由于能够比较容易地将一对把持部件1从箱体6拆下,因此能够容易地进行把持装置100的维护。另外,移动部3也可以收纳在凹陷部6b内并且使用嵌合在设置于凹陷部6b的内周面的螺纹槽中的螺钉来简单地进行支承。由此,在拆下前箱体60a时,能够抑制移动部3意外地飞散。因此,能够更容易地进行把持装置100的维护。
凸轮4能够以与对置方向OD垂直的旋转轴线RA为中心进行旋转。凸轮4的对置方向OD上的侧面与至少一个把持部件1接触,更具体而言,与至少一个把持部件1的内侧面接触。另外,凸轮4的对置方向OD上的侧面在本实施方式中与一对把持部件1各自的内侧面接触,但并不限定于该例示,也可以与一对把持部件1中的一个把持部件1的内侧面接触。以下,在把持部件1的内侧面中,将旋转的凸轮4能够与该内侧面接触的区域称为接触部1a。凸轮4是用于根据旋转将接触部1a向分离方向按压从而使至少一个把持部件1向分离方向移动的部件。另外,在本实施方式中,凸轮4将一对把持部件1分别向分离方向按压,但并不限定于该例示,也可以将一对把持部件1中的一个向分离方向按压。凸轮4的结构将在后面进行说明。
马达5对凸轮4进行旋转驱动。马达5具有轴5a和凸轮安装部件5b。轴5a能够以旋转轴线RA为中心在旋转方向RD上旋转。凸轮安装部件5b是用于将凸轮4安装在轴5a上的部件。另外,凸轮4安装在轴5a上的结构在后面与凸轮4的结构一起进行说明。
箱体6在内部收纳各把持部件1的一部分、支承部件2、移动部3以及凸轮4。在本实施方式中,箱体6与马达5和臂部200连结。箱体6具有箱体开口6a、凹陷部6b和背面开口6c。箱体开口6设置在箱体6的朝向与轴向AD和对置方向OD这双者垂直的方向的一侧的面上,在该垂直的方向上贯通箱体6。各把持部件1的包含后述的夹头部11在内的一部分经由箱体开口6向箱体6的外部突出。凹陷部6b设置在箱体6的对置方向OD两侧的内侧面,向分离方向凹陷。背面开口6c设置在箱体6的背面,沿轴向AD贯通箱体6。
<1-2-1.把持部件的结构>
接着,参照图2以及图3,对把持部件1的结构进行说明。
一对把持部件1分别具有夹头部11。夹头部11是能够在与对置的其他把持部件1之间把持物体(未图示)的部位。在本实施方式中,各把持部件1从被支承部件2支承的部位向与旋转轴线RA和对置方向OD垂直的方向延伸。夹头部11设置在把持部件1的该垂直方向的前端。这样,一对把持部件1能够在位于与旋转轴线RA垂直的方向上的前端把持物体。
一对把持部件1分别具有第1夹头部11a和第2夹头部11b。另外,在本实施方式中,夹头部11包含第1夹头部11a和第2夹头部11b。第1夹头部11a和第2夹头部11b在与旋转轴线RA平行的轴向AD上排列。这样,一对把持部件1能够在使第1夹头部11a和第2夹头部11b分别与物体抵接的状态下更稳定地把持物体。另外,第1夹头部11a和第2夹头部11b并不限定于本实施方式的例示,也可以在与旋转轴线RA交叉的方向上排列,特别是,也可以在与旋转轴线RA垂直的方向上排列。另外,在本实施方式中,第1夹头部11a和第2夹头部11b的内侧面分别为平面,但并不限定于该例示,可以是向接近方向突出的曲面,也可以是向分离方向凹陷的曲面。或者,为了抑制或防止一对把持部件1所把持的物体滑落,该内侧面也可以在对置方向OD上具有多个凹凸。另外,为了能够根据所把持的物体的形状来选择一对把持装置1,优选预先准备形状不同的多个第1夹头部11a和第2夹头部11b。另外,为了抑制或防止由一对把持部件1的把持引起的物体的变形,也可以在第1夹头部11a和第2夹头部11b各自的内侧面设置橡胶板等弹性部件。
另外,至少一个把持部件1还具有贯通孔12。在本实施方式中,一对把持部件1分别具有贯通孔12。另外,并不限定于该例示,也可以是一对把持部件1中的一个具有贯通孔12。
贯通孔12在对置方向OD上贯通把持部件1。支承部件2穿过贯通孔12。另外,把持部件1能够沿着贯通孔12内的支承部件2滑动。这样,贯通孔12成为以能够滑动的方式被支承部件2支承为能够移动的部位。
各把持部件1也可以不是单个部件,但优选至少一个把持部件1是单个部件。更具体而言,优选至少一个把持部件1是包含如下部分的单个部件:上述接触部1a;夹头部11,其是能够在与对置的其他把持部件1之间把持物体的部位;以及设置有贯通孔12的部分,该贯通孔12是被支承部件2支承为能够移动的部位。另外,在本实施方式中,各把持部件为上述那样的单个部件,但并不限定于该例示,也可以是,一对把持部件1中的一个是上述那样的单个部件。这样,由于能够减少把持装置100的部件数量,因此能够简化把持装置100的制造工序及组装工序,能够减轻制造成本。
一对把持部件1之间的间隔根据凸轮4的旋转而变化。更具体而言,随着凸轮4的旋转,至少一个把持部件1向分离方向或接近方向移动,由此,一对把持部件1之间的间隔发生变化。例如,当凸轮4向分离方向按压把持部件1的力大于移动部3向接近方向按压把持部件1的力时,把持部件1向分离方向移动,由此,一对把持部件1之间的间隔变宽。另一方面,当凸轮4向分离方向按压把持部件1的力小于移动部3向接近方向按压把持部件1的力时,把持部件1向接近方向移动,由此,一对把持部件1之间的间隔变窄。因此,夹着物体而对置的一对把持部件1如上述那样沿对置方向OD移动,由此,把持装置100能够进行物体的把持动作及把持的解除动作。因此,与例如通过使一对把持部件1的前端旋转移动来把持物体的结构相比,把持装置100不大会受到所把持的物体的形状的影响,能够在把持部件1之间更稳定地进行该物体的把持。
另外,通过根据凸轮4的旋转使一对把持部件1之间的间隔发生变化,与利用电磁铁或气压等使该间隔发生变化的结构相比,能够使把持装置100为简单的构造。即,能够提供小型、轻量且廉价的把持装置100。
接着,如上所述,至少一个把持部件1包含供凸轮4在旋转时接触的接触部1a。另外,接触部1a在本实施方式中分别包含在一对把持部件1中,但并不限定于该例示,也可以包含于一对把持部件1中的一个。另外,在与旋转轴线RA平行的轴向AD上,接触部1a的宽度为凸轮4的对置方向OD上的侧面的宽度以下。这样,在凸轮4使一对把持部件1之间的间隔发生变化时,在与旋转轴线RA平行的轴向AD上,在凸轮4与一对把持部件1之间不容易作用有偏向的力。
另外,如上所述,在本实施方式中,凸轮4的对置方向OD上的侧面分别与一对把持部件1接触。一对把持部件1各自的接触部1a在对置方向OD上相互对置。更具体而言,从对置方向OD观察时,该各接触部1a在轴向AD上相互重叠。进而,从对置方向OD观察时,全部接触部1a在轴向AD上与凸轮4的侧面也重叠。另外,即使由于与旋转的凸轮4的摩擦而使接触部1a磨损从而使两者的接触面积增加,也是接触部1a的宽度越窄,该接触面积的增加量越小。因此,在接触部1a磨损时,能够进一步减小凸轮4与该接触部1a的接触面积的变化。另外,例如,假设在轴向AD上接触部1a的宽度比凸轮4的侧面的宽度大的情况下,当凸轮4使把持部件1磨损时,在对置方向OD上会陷入把持部件1。在这种情况下,在轴向AD上,凸轮4的前表面和后表面分别与把持部件1接触,把持部件1也在凸轮4的前表面和后表面上分别进一步发生磨损。进而,凸轮4的旋转运动由于凸轮4的前表面和后表面各自的摩擦而受到阻碍,从而减小了凸轮4的转矩。另一方面,在如本实施方式那样在轴向AD上接触部1a的宽度为凸轮4的侧面的宽度以下且从对置方向OD观察时接触部1a与凸轮4的侧面重叠的情况下,即使在使把持部件1磨损时,凸轮4的前表面和后表面也分别不与把持部件1接触。因此,能够防止把持部件1分别在凸轮4的前表面和后表面上产生磨损。进而,由于能够防止凸轮4的前表面和后表面分别与把持部件1之间的摩擦,因此能够防止由该摩擦引起的凸轮4的转矩的降低。
接着,至少一个把持部件1具有沿对置方向OD凹陷的凹部13。另外,在本实施方式中,一对把持部件1分别具有凹部13,但不限于该例示,也可以是,一对把持部件1中的一个具有凹部13。另外,凹部13设置在接触部1a的与旋转轴线RA平行的轴向AD上的端部。通过这样设置凹部13,能够减小接触部1a的轴向AD上的宽度。因此,能够使接触部1a的轴向AD上的宽度为与旋转轴线RA平行的轴向AD上的凸轮4的侧面的宽度以下。因此,如上所述,能够抑制转矩从凸轮4向把持部件1的传递效率的降低和/或由凸轮4的滑动引起的接触部1a处的把持部件1的偏磨损,并且能够使凸轮4小型化。因此,能够有助于把持装置100的小型化。
凹部13包含第1凹部13a和第2凹部13b。
第1凹部13a设置在至少一个把持部件1的前端部。另外,在本实施方式中,第1凹部13a分别设置在一对把持部件1上,但并不限定于该例示,也可以设置在一对把持部件1中的一个上。
第2凹部13b设置在至少一个把持部件1的后端部,从轴向AD观察时与第1凹部13a重叠。另外,在本实施方式中,第2凹部13b分别设置在一对把持部件1上,但并不限定于该例示,也可以设置在一对把持部件1中的一个上。
这样,通过设置第1凹部13a和第2凹部13b,能够在至少一个把持部件1中进一步减小接触部1a的轴向AD上的宽度。
另外,通过在一对把持部件1的双方设置第1凹部13a和第2凹部13b,能够使各把持部件1为同一形状,因此,能够减少部件数量。由此,能够简化把持装置100的制造工序,能够减轻制造成本。
<1-2-2.凸轮的结构>
接下来,参照图2和图3对凸轮4的结构进行说明。
凸轮4位于多个支承部件2之间。这样,至少一个把持部件1能够沿着分别位于比凸轮4靠与轴向AD和对置方向OD这双者垂直的方向的一侧和另一侧的位置的支承部件2平滑地移动。因此,能够使对置方向OD上的一对把持部件1的开闭动作稳定。
另外,凸轮4具有多个与轴5a连结的连结部41。在本实施方式中,使用螺钉紧固等连结单元将连结部41与凸轮安装部件5b连结起来,凸轮安装部件5b与通过背面开口6c而贯穿插入在箱体6的内部的轴5a连结。另外,连结部41的数量在本实施方式中为2个,但不限于该例示,也可以是3个以上的自然数。
从与旋转轴线RA平行的轴向AD观察时,多个连结部41以旋转轴线RA为中心等间隔地设置。例如,在本实施方式中,从轴向AD观察时,2个连结部41以旋转轴线RA为中心等间隔配置,换言之,分别设置在以旋转轴线RA为中心呈点对称的位置。这样,能够抑制或防止在凸轮4使至少一个把持部件1移动时由于凸轮4从把持部件1受到的力而使凸轮4的旋转中心从旋转轴线RA偏离的情况。
接着,对凸轮4的形状进行说明。图4A是示出从轴向AD观察到的凸轮的形状的一例的图。图4B是示出从轴向AD观察到的凸轮的形状的另一例的图。
从与旋转轴线RA平行的轴向AD观察时,在本实施方式中,如图4A所示,凸轮4是具有长径和短径的形状。这样,通过使用从旋转轴线RA观察到的形状为例如椭圆形状这样简单的形状的凸轮4,能够使至少一个把持部件1向分离方向移动。
在此,从与旋转轴线RA平行的轴向AD观察时,在本实施方式中,如图4A所示,凸轮的中央位置CL与作为旋转中心的旋转轴线RA一致,但并不限定于该例示。如图4B所示,从与旋转轴线RA平行的轴向AD观察时,凸轮的中央位置CL也可以偏离旋转轴线RA。这样,能够使用所谓的偏心凸轮4,使至少一个把持部件1向分离方向移动。另外,偏心凸轮4的形状在图4B中为圆形,但不限于该例示,例如也可以是椭圆形等具有长径和短径的形状。另外,图4B的凸轮4具有三个连结部41。三个连结部41从轴向AD观察时以旋转轴线RA为中心等间隔配置,换言之,三个连结部41从轴向AD观察时分别设置在以旋转轴线RA为中心呈旋转对称的位置上。
<2.第2实施方式>
接着,对第2实施方式进行说明。在第2实施方式中,把持装置101的结构与第1实施方式不同。另外,在第2实施方式的以下说明中,对与第1实施方式相同的要素标注相同的标号,有时省略与第1实施方式相同的结构及要素的说明。
<2-1.第2实施方式的搬运装置的结构>
搬运装置400具有把持装置101、臂部200以及基部300。把持装置101被臂部200保持为能够移动。
<2-2.第2实施方式的把持装置的结构>
接着,对第2实施方式的把持装置101的结构进行说明。图5是示出第2实施方式的把持装置101的一例的立体图。图6是第2实施方式的把持装置101的剖视图。另外,在图5中,为了容易理解结构,以透视的方式对后述的支承部件2、移动部3以及箱体6等一部分结构要素进行图示。另外,图6示出包含旋转轴线RA且与对置方向OD平行的平面中的把持装置101的剖面构造。
把持装置101除了具有一对把持部件1、支承部件2、移动部3、凸轮4、马达5以及箱体6之外,还具有箱体保持部7。
各把持部件1从由支承部件2支承的部位沿与旋转轴线RA平行的轴向AD延伸。夹头部11设置在把持部件1的轴向AD的前端。这样,一对把持部件1能够在位于与旋转轴线RA平行的轴向AD的前端把持物体。
在本实施方式中,箱体6经由后述的轴承72和箱体保持部7而安装在马达5上。箱体6具有箱体开口6a、凹陷部6b以及背面开口6c。箱体开口6设置在箱体6的前表面,沿轴向AD贯通箱体6。各把持部件1的包含贯通孔12在内的一部分收纳在箱体6内。另一方面,各把持部件1的包含夹头部11在内的剩余的一部分经由箱体开口6向箱体6的外部突出。
在本实施方式中,箱体保持部7与马达5和臂部200连结。另外,在本实施方式中,箱体保持部7经由板部件71而与马达5连结,但并不限定于该例示,也可以直接与马达5连结。另外,箱体保持部7经由轴承72将箱体6支承为能够以旋转轴线RA为中心进行旋转。更具体而言,箱体保持部7具有呈以旋转轴线RA为中心的筒状且沿轴向AD延伸的筒部7a。筒部7a贯穿插入于箱体6的背面开口6c。在背面开口6c中,在箱体6与箱体保持部7的筒部7a之间设置有轴承72。筒部7a经由轴承72将箱体6支承为能够旋转。
另外,在筒部7a的内部收纳有轴5a的前端部、凸轮安装部件5b以及凸轮4的后端部。在筒部7a的内部,凸轮4的后端部按照能够以旋转轴线RA为中心进行旋转的方式经由凸轮安装部件5b与轴5a连结。另外,凸轮4的前端部位于筒部7a的外部,在对置方向OD上与各把持部件1的接触部4a接触。
接着,箱体6和箱体保持部7中的一方具有槽部6d,箱体6和箱体保持部7中的另一方具有突起部73。槽部6d沿轴向AD凹陷,并且沿以旋转轴线RA为中心的旋转方向RD延伸。突起部73沿与旋转轴线RA平行的轴向AD突出,并且配置在槽部6d内。
图7是示出第2实施方式的突起部73和槽部6d的结构例的立体图。在本实施方式中,如图7所示,箱体6的后箱体60b具有槽部6d,箱体保持部7具有突起部73。槽部6d设置在箱体6的后箱体60b的背面,向轴向前侧凹陷。突起部73设置在箱体保持部7的前表面,向轴向前侧突出。
但是,并不限定于该例示,如图8所示,也可以是,箱体6的后箱体60b具有突起部61且箱体保持部7具有槽部7b。在该情况下,突起部61设置在后箱体60b的背面,向轴向后侧突出。槽部6d设置在箱体保持部7的前表面,向轴向后侧凹陷。
在把持装置101中,根据凸轮4的旋转,突起部73能够沿着槽部6d在旋转方向RD上移动。在突起部73位于槽部6d的旋转方向RD中的与凸轮4所旋转的方向相同的一侧的端部或者突起部73位于槽部6d的旋转方向RD上的两端部之间的情况下,一对把持部件1和箱体6与凸轮4一起沿旋转方向RD旋转。另一方面,在突起部73位于槽部6d的旋转方向RD中的与凸轮4所旋转的方向相反的一侧的端部的情况下,至少一个把持部件1在对置方向OD上移动。
这样,通过相同的马达5的旋转驱动,能够以简单的结构切换并实施以旋转轴线RA为中心的一对把持部件1的旋转动作以及一对把持部件1对物体的把持动作和把持的解除动作。
关于该结构,以凸轮4沿顺时针旋转方向CW-RD旋转的情况为例进行说明。另外,在本实施方式中,如上所述,在箱体6的后箱体60b上设置有槽部6d,在箱体保持部7上设置有突出部73。
首先,对突起部73位于槽部6d的顺时针旋转方向CW-RD上的端部的情况或者位于槽部6d的旋转方向RD上的两端部之间的情况进行说明。图9A是从轴向前侧观察到的、通过凸轮4的顺时针旋转而使突起部73位于槽部6d的旋转方向RD上的两端部之间的情况下的第2实施方式的把持装置101的图。
在这些情况下,通过马达5的旋转驱动而向顺时针旋转方向CW-RD旋转的凸轮4将至少一个把持部件1向顺时针旋转方向CW-RD按压。由此,一对把持部件1沿顺时针旋转方向CW-RD旋转。进而,如图9A所示,固定有支承部件2的箱体6也向顺时针旋转方向CW-RD旋转,因此槽部6d也向顺时针旋转方向CW-RD旋转移动。此时,凸轮4向分离方向按压把持部件1的力为移动部3向接近方向按压把持部件1的力以下。另外,在图9A中,各把持部件1的夹头部11在对置方向OD上相互接触。因此,一对把持部件1之间的间隔不变。另外,与图9A的例示不同,当在一对把持部件1之间夹着物体的情况下,维持物体的把持。
接着,对通过槽部6d的旋转移动使突起部73到达槽部6d的逆时针旋转方向CC-RD上的端部的情况进行说明。图9B是从轴向AD观察到的、通过凸轮4的顺时针旋转而使突起部73位于槽部6d的逆时针旋转方向CC-RD上的端部的情况下的第2实施方式的把持装置101的图。在图9B的状态下,即使沿顺时针旋转方向CW-RD旋转的凸轮4对把持部件1进行按压,槽部6d也由于突出部73而不能沿顺时针旋转方向CW-RD旋转移动,因此,箱体6不能沿顺时针旋转方向CW-RD旋转。因此,固定于箱体6的支承部件2及支承于该支承部件2的各把持部件1也不能沿顺时针旋转方向CW-RD旋转。因此,各把持部件1通过旋转的凸轮4所按压的力而沿对置方向OD移动。更具体而言,凸轮4向分离方向按压把持部件1的力比移动部3向接近方向按压把持部件1的力大。因此,一对把持部件1分别向分离方向移动。通过该移动,一对把持部件1之间的间隔变宽。进而,当在一对把持部件1之间夹着物体的情况下,能够解除物体的把持。
接着,当马达5使凸轮4向逆时针旋转方向CC-RD旋转时,凸轮4向分离方向按压把持部件1的力比移动部3向接近方向按压把持部件1的力小。因此,一对把持部件1分别向接近方向移动。通过该移动,一对把持部件1之间的间隔变窄,从而能够在一对把持部件1之间把持物体。
另外,在上述实施方式中,箱体6的后箱体60b和箱体保持部7中的一方具有突起部且另一方具有槽部,但并不限定于该例示。例如,如图10A所示,也可以是,箱体6的后箱体60b具有突起部62a、62b并且箱体保持部7具有突起部73。突起部62a、62b分别设置在后箱体60b的背面,向轴向后侧突出。进而,突起部62a的周向的突起部73侧(即图10A中的逆时针旋转方向CC-RD)的端部的位置与在图7中槽部6d的周向的突起部73侧的端部的位置相同。突起部62b的周向的突起部73侧(即图10A中的顺时针旋转方向CW-RD)的端部的位置与在图7中槽部6d的周向的突起部73侧的端部的位置相同。
或者,如图10B所示,也可以是,箱体6的后箱体60b具有突起部61并且箱体保持部7具有突起部74a、74b。突起部74a、74b分别设置在箱体保持部7的前表面,向轴向前侧突出。进而,突起部74a的周向的突起部61侧(即图10B中的逆时针旋转方向CC-RD)的端部的位置与在图8中槽部7b的周向的突起部61侧的端部的位置相同。突起部74b的周向的突起部61侧(即图10B中的顺时针旋转方向CW-RD)的端部的位置与在图8中槽部7b的周向的突起部73侧的端部的位置相同。
如图10A和图10B所示,与图7和图8的结构同样地,也能够通过相同的马达5的旋转驱动而以简单的结构切换并实施以旋转轴线RA为中心的一对把持部件1的旋转动作以及一对把持部件1对物体的把持动作和把持的解除动作。
<3.总结>
根据上述实施方式,把持装置100、101具有:一对把持部件1,它们相互对置;支承部件2,其支承一对把持部件1,并且将至少一个把持部件1支承为能够在一对把持部件1的对置方向OD上移动;移动部3,其用于使至少一个把持部件1沿着对置方向OD向一对把持部件1相互接近的方向移动;凸轮4,其能够以与对置方向OD垂直的旋转轴线RA为中心进行旋转,并且用于使至少一个把持部件1沿着对置方向OD向一对把持部件1相互分离的方向移动;以及马达5,其对凸轮4进行旋转驱动。凸轮4的对置方向OD上的侧面与至少一个把持部件1接触。一对把持部件1之间的间隔随着凸轮4的旋转而发生变化。
这样,根据凸轮4的旋转,至少一个把持部件1在对置方向OD上移动,由此,一对把持部件1之间的间隔发生变化。例如,当用于使至少一个把持部件1向相互分离的方向移动的凸轮4的力比用于使该至少一个把持部件1向相互接近的方向移动的移动部3的力大时,该至少一个把持部件1向相互分离的方向移动,由此,一对把持部件1之间的间隔变宽。另一方面,当用于使至少一个把持部件1向相互分离的方向移动的凸轮4的力比用于使该至少一个把持部件1向相互接近的方向移动的移动部3的力小时,该至少一个把持部件1向相互接近的方向移动,由此,一对把持部件1之间的间隔变窄。因此,夹着物体而对置的一对把持部件1如上述那样在对置方向OD上移动,由此,把持装置100、101能够进行物体的把持动作及把持的解除动作。因此,与例如通过使一对把持部件1的前端旋转移动来把持物体的结构相比,上述结构的把持装置100、101不大会受到所把持的物体的形状的影响,能够在把持部件1之间更稳定地进行该物体的把持。
另外,通过根据凸轮4的旋转使一对把持部件1之间的间隔发生变化,与利用电磁铁或气压等使该间隔发生变化的结构相比,能够使把持装置100、101为简单的构造。即,能够提供小型、轻量且廉价的把持装置100。
<4.其他>
以上,对本发明的实施方式进行了说明。另外,本发明的范围并不限定于上述实施方式。本发明能够在不脱离发明的主旨的范围内施加各种变更来实施。另外,上述实施方式中说明的事项可以在不产生矛盾的范围内适当地任意组合。
本发明对于具有能够把持物体的把持装置的搬运装置是有用的。
标号说明
100、101:把持装置;200:臂部;300:基部;400:搬运装置;1:把持部件;1a:接触部;11:夹头部;11a:第1夹头部;11b:第2夹头部;12:贯通孔;13:凹部;13a:第1凹部;13b:第2凹部;2:支承部件;3:移动部;4:凸轮;41:连结部;5:马达;5a:轴;5b:凸轮安装部件;6:箱体;6a:箱体开口;6b:凹陷部;6c:背面开口;6d:槽部;60a:前箱体;60b:后箱体;61、62a、62b:突起部;7:箱体保持部;7a:筒部;7b:槽部;71:板部件;72:轴承;73、74a、74b:突起部;RA:旋转轴线;CL:中央位置;AD:轴向;OD:对置方向;RD:旋转方向;CW-RD:顺时针旋转方向;CC-RD:逆时针旋转方向。
Claims (17)
1.一种把持装置,其具有:
一对把持部件,它们相互对置;
支承部件,其支承一对所述把持部件,并且将至少一个所述把持部件支承为能够在一对所述把持部件的对置方向上移动;
移动部,其用于使所述至少一个所述把持部件沿着所述对置方向向一对所述把持部件相互接近的方向移动;
凸轮,其能够以与所述对置方向垂直的旋转轴线为中心进行旋转,并且用于使所述至少一个所述把持部件沿着所述对置方向向一对所述把持部件相互分离的方向移动;以及
马达,其对所述凸轮进行旋转驱动,
所述凸轮的所述对置方向上的侧面与所述至少一个所述把持部件接触,
一对所述把持部件之间的间隔根据所述凸轮的旋转而发生变化。
2.根据权利要求1所述的把持装置,其中,
从与所述旋转轴线平行的方向观察时,所述凸轮为具有长径和短径的形状。
3.根据权利要求1或2所述的把持装置,其中,
从与所述旋转轴线平行的方向观察时,所述旋转轴线偏离所述凸轮的中央位置。
4.根据权利要求1~3中的任意一项所述的把持装置,其中,
所述马达具有能够以所述旋转轴线为中心进行旋转的轴,
所述凸轮具有多个与所述轴连结的连结部,
从与所述旋转轴线平行的方向观察时,多个所述连结部以所述旋转轴线为中心等间隔地设置。
5.根据权利要求1~4中的任意一项所述的把持装置,其中,
所述支承部件为多个,并且在与所述旋转轴线和所述对置方向垂直的方向上排列,
所述凸轮位于所述支承部件之间。
6.根据权利要求1~5中的任意一项所述的把持装置,其中,
所述把持部件是树脂制的。
7.根据权利要求1~6中的任意一项所述的把持装置,其中,
所述至少一个所述把持部件包含供所述凸轮在旋转时接触的接触部,
在与所述旋转轴线平行的方向上,所述接触部的宽度为所述凸轮的所述对置方向上的侧面的宽度以下。
8.根据权利要求7所述的把持装置,其中,
所述凸轮的所述对置方向上的侧面与一对所述把持部件接触,
一对所述把持部件各自的所述接触部在所述对置方向上相互对置。
9.根据权利要求7或8所述的把持装置,其中,
所述至少一个所述把持部件具有沿所述对置方向凹陷的凹部,
所述凹部设置在所述接触部的与所述旋转轴线平行的方向上的端部。
10.根据权利要求9所述的把持装置,其中,
所述凹部包含第1凹部和第2凹部,
所述第1凹部在所述接触部中设置在所述至少一个所述把持部件的与所述旋转轴线平行的方向的一侧的端部,
所述第2凹部在所述接触部中设置在所述至少一个所述把持部件的与所述旋转轴线平行的方向的另一侧的端部,从与所述旋转轴线平行的方向观察时,所述第2凹部与所述第1凹部重叠。
11.根据权利要求7~10中的任意一项所述的把持装置,其中,
所述至少一个所述把持部件是包含如下部位的单个部件:
所述接触部;
能够在与对置的其他所述把持部件之间把持物体的部位;以及
被所述支承部件支承为能够移动的部位。
12.根据权利要求1~11中的任意一项所述的把持装置,其中,
一对所述把持部件分别具有第1夹头部和第2夹头部,
所述第1夹头部和所述第2夹头部在与所述旋转轴线平行的方向上排列。
13.根据权利要求1~11中的任意一项所述的把持装置,其中,
一对所述把持部件分别具有第1夹头部和第2夹头部,
所述第1夹头部和所述第2夹头部在与所述旋转轴线垂直的方向上排列。
14.根据权利要求1~13中的任意一项所述的把持装置,其中,
各个所述把持部件从被所述支承部件支承的部位向与所述旋转轴线和所述对置方向垂直的方向延伸。
15.根据权利要求1~13中的任意一项所述的把持装置,其中,
各个所述把持部件从被所述支承部件支承的部位向与所述旋转轴线平行的方向延伸。
16.根据权利要求15所述的把持装置,其中,
该把持装置还具有:
箱体,其固定所述支承部件;以及
箱体保持部,其固定于所述马达并且将所述箱体支承为能够以所述旋转轴线为中心进行旋转,
所述箱体和所述箱体保持部中的一方具有槽部,该槽部沿以所述旋转轴线为中心的旋转方向延伸,
所述箱体和所述箱体保持部中的另一方具有突起部,该突起部沿与所述旋转轴线平行的方向突出并且配置在所述槽部内,
在所述突起部位于所述槽部的所述旋转方向中的与所述凸轮所旋转的方向相同的一侧的端部或者所述突起部位于所述槽部的所述旋转方向上的两端部之间的情况下,一对所述把持部件和所述箱体与所述凸轮一起沿所述旋转方向旋转,
在所述突起部位于所述旋转方向中的与所述凸轮所旋转的方向相反的一侧的端部的情况下,至少一个所述把持部件在所述对置方向上移动。
17.一种搬运装置,其具有:
权利要求1~16中的任意一项所述的把持装置,其能够在一对把持部件之间把持物体;
臂部,其使所述物体与所述把持装置一起移动;以及
基部,其支承所述臂部。
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