JP2000094376A - 把持ハンド - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】 種々の径の円筒形ワークを求心把持できると
共に他の形状のワークも把持できる汎用性に優れた把持
ハンドを提供する。 【解決手段】 把持片２，３を開閉駆動される可動体
４，５に枢軸２ａ，３ａを介して回動自在に連結し、把
持片２，３を、第１半部２１，３１と第２半部２２，３
２との間の等角二等分線が開閉方向に平行になる第１の
把持姿勢と、第１半部２１，３１の法線が開閉方向に平
行になる第２の把持姿勢とに切換自在とする。両把持片
２，３を第１の把持姿勢に切換保持して両把持片の把持
凹部２０，３０間に円筒形ワークＢ１，Ｂ２を求心把持
する。小径ワークＢ３も第１半部２１，３１同士と第２
半部２２，３２同士との食い込みで把持凹部２０，３０
間に求心把持される。非円筒形ワークＤは、両把持片
２，３を第２の把持姿勢に切換えて、両把持片の第１半
部２１，３１間に把持する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、主として車両のラ
ジエータ回りの組立作業用のロボットに搭載する把持ハ
ンドに関する。

【０００２】

【従来の技術】ラジエータ回りの組立作業にはラジエー
タに対する配管作業が含まれ、把持ハンドは、種々の径
の配管部材を求心把持し得るようにすることが要求され
る。

【０００３】従来、種々の径の円筒形ワークを求心把持
可能な把持ハンドとして、特開昭６０−１４６６９３号
公報により、開閉自在な１対の把持片の夫々にＶ字状の
把持凹部を形成して、両把持片の把持凹部間にワークを
求心把持し得るようにすると共に、各把持片を把持凹部
に達する開閉方向の多数の溝部を有する櫛歯状に形成し
て、両把持片を互に食い込み自在とし、この食い込みで
径の小さなワークも求心把持し得るようにしたものが知
られており、かかる把持ハンドで種々の径の配管部材を
求心把持することが考えられる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、車両のラジ
エータ回りの組立工程では、ラジエータに対する配管作
業に加えてラジエータに対するブラケット類等の非円筒
形ワークの取付作業を行うことがあるが、上記従来の把
持ハンドは非円筒形ワークを把持することができず、ロ
ボットに非円筒形ワーク用の把持ハンドを付け換えて、
取付作業を行わざるを得なくなる。

【０００５】本発明は、以上の点に鑑み、種々の径の円
筒形ワークを求心把持できると共に他の形状のワークも
把持できるようにした汎用性に優れた把持ハンドを提供
することを課題としている。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決すべく、
本発明は、開閉自在な１対の把持片を有する把持ハンド
において、各把持片を支持する、把持片の開閉方向に移
動自在な各別の可動体を備え、各可動体に各把持片を開
閉方向に直交する方向の枢軸を介して回動自在に連結
し、各把持片にＶ字状の把持凹部を形成して、各把持片
を、前記枢軸回りの回動により、把持凹部のＶ字の一辺
を成す各把持片の第１半部と他辺を成す各把持片の第２
半部との間の等角二等分線が開閉方向と平行になる第１
の把持姿勢と、各把持片の第１半部の法線が開閉方向と
平行になる第２の把持姿勢とに切換自在とすると共に、
各把持片の第１半部と第２半部とを、夫々、前記枢軸の
軸線に直交する面に沿った溝部を有する楔歯状に形成し
て、両把持片の第１半部同士と第２半部同士とが互に食
い込み自在となるようにしている。

【０００７】両把持片を第１の把持姿勢に切換えた状態
で両把持片を可動体の動きにより閉じ動作すれば、両把
持片の把持凹部間に円筒形ワークを求心把持でき、更
に、両把持片の第１半部同士と第２半部同士の食い込み
で径の小さな円筒形ワークも求心把持できる。

【０００８】また、両把持片を第２の把持姿勢に切換え
た状態で両把持片を可動体の動きにより閉じ動作すれ
ば、両把持片の第２半部同士が互に食い込みつつ両把持
片の第１半部同士が接近し、第１半部間に非円筒形ワー
クを把持できる。

【０００９】

【発明の実施の形態】図１乃至図５は、図８に示す車両
用ラジエータＡの各接続口Ａ１，Ａ２，Ａ３にアッパホ
ースＢ１，ロアホースＢ２，リザーブタンク用ホースＢ
３等の各配管部材を接続してホースクリップＣにより締
付固定する配管作業と、ラジエータＡに対するブラケッ
ト類の取付作業とを行うラジエータ回りの組立作業用ロ
ボットに搭載する把持ハンドを示している。

【００１０】把持ハンドは、ロボットの動作端に取付け
られるハンド本体１を備えており、ハンド本体１上に開
閉自在な第１と第２の１対の把持片２，３を設けてい
る。以下、把持片２，３の開閉方向を左右方向、開閉方
向に直交する水平方向を前後方向として、把持ハンドの
構造を詳細に説明する。

【００１１】ハンド本体１には、左側の第１把持片２を
支持する第１可動体４と右側の第２把持片３を支持する
第２可動体５とが左右方向に直線移動自在に設けられて
おり、各可動体４，５の動きで各把持片２，３が直線的
に開閉動作される。

【００１２】各把持片２，３には、Ｖ字状の把持凹部２
０，３０が形成されており、把持凹部２０，３０のＶ字
の一辺を成す各把持片２，３の第１半部２１，３１に対
し、把持凹部２０，３０のＶ字の他辺を成す各把持片
２，３の第２半部２２，３２が直角に屈曲している。そ
して、各把持片２，３を第２半部２２，３２の端部にお
いて前後方向の枢軸２ａ，３ａを介して各可動体４，５
に回動自在に連結し、各把持片２，３を、後記詳述する
切換機構６による枢軸２ａ，３ａ回りの回動で、第１半
部２１，３１と第２半部２２，３２との間の等角二等分
線が左右方向の水平線に平行になる第１の把持姿勢と、
第１半部２１，３１の法線が左右方向の水平線に平行に
なる第２の把持姿勢とに切換自在としている。

【００１３】各把持片２，３の第１半部２１，３１は、
枢軸２ａ，３ａの軸線に直交する面に沿った前後５個の
溝部を有する６本歯の櫛歯状に形成され、また、各把持
片２，３の第２半部２２，３２は、前記軸線に直交する
面に沿った１個の溝部を有する２本歯の櫛歯状に形成さ
れている。そして、各把持片２，３の第１半部２１，３
１の櫛歯２１ａ，３１ａと第２半部２２，３２の櫛歯２
２ａ，３２ａとを、夫々、他方の把持片の対応する半部
の溝部に臨ませ、両把持片２，３の第１半部２１，３１
同士と第２半部２２，３２同士とが互に食い込み自在と
なるようにしている。

【００１４】第１可動体４は、図４及び図５に明示する
如く、第１把持片２の第２半部２２の前後２本の櫛歯２
２ａ，２２ａに対応させて前後に分設した前側の可動子
４０と後側の可動子４１とで構成されており、前後の櫛
歯２２ａ，２２ａを前後の可動子４０，４１に、夫々、
前後方向の同一線上に位置する各別の枢軸２ａを介して
枢着している。同様に、第２可動体５も、第２把持片３
の第２半部３２の前後の櫛歯３２ａ，３２ａに対応させ
て前後に分設した前側の可動子５０と後側の可動子５１
とで構成されており、前後の櫛歯３２ａ，３２ａを前後
の可動子５０，５１に、夫々、前後方向の同一線上に位
置する各別の枢軸３ａを介して枢着している。そして、
ハンド本体１の上面に、左右方向に長手の前後４本のガ
イド溝１０，１１，１２，１３を形成し、前側から１番
目のガイド溝１０に第１可動体４の前側可動子４０、２
番目のガイド溝１１に第２可動体５の前側可動子５０、
３番目のガイド溝１２に第１可動体４の後側可動子４
１、４番目のガイド溝１３に第２可動体５の後側可動子
５１を摺動自在に係合させて、これら可動子を互に前後
方向にオフセットし、両把持片２，３の第２半部２２，
３２と一緒に両可動体４，５が互に食い込み自在となる
ようにしている。また、１番目と２番目のガイド溝１
０，１１間のランド部上に左右方向に長手のガイドレー
ル１４を取付けて、このガイドレール１４に両可動体
４，５の前側可動子４０，５０を前後から係合させると
共に、３番目と４番目のガイド溝１２，１３間のランド
部上にも左右方向に長手のガイドレール１５を取付け
て、このガイドレール１５に両可動体４，５の後側の可
動子４１，５１を前後から係合させ、各可動子４０，４
１，５０，５１の浮上りを防止できるようにしている。

【００１５】両可動体４，５は、ハンド本体１に垂設し
たシリンダ７０を駆動源とする駆動機構７により、左右
方向内方の閉じ側と外方の開き側とに同期駆動される。
駆動機構７は、シリンダ７０の配置部左側でハンド本体
１に垂設した第１ブラケット１６の下端部に前後方向の
枢軸７１ａを介して揺動自在に枢着した第１レバー７１
と、シリンダ７０の配置部右側でハンド本体１に垂設し
た第２ブラケット１７の下端部に前後方向の枢軸７２ａ
を介して揺動自在に枢着した第２レバー７２とを備えて
おり、第１レバー７１の右端に、第１可動子４の前側可
動子４０の右端に一端を連結したチェーン７３の他端を
連結すると共に、第１レバー７１の左端に、該可動子４
０の左端に一端を連結したワイヤ７４の他端を弛み除去
用のスプリング７５を介して連結して、第１レバー７１
の図１で時計方向と反時計方向とへの揺動により第１可
動子４が閉じ側と開き側とに駆動されるようにし、同様
に、第２レバー７２の左端に、第２可動体５の前側可動
子５０の左端に一端を連結したチェーン７６の他端を連
結すると共に、第２レバー７２の右端に、該可動子５０
の右端に一端を連結したワイヤ７７の他端を弛み除去用
のスプリング７８を介して連結して、第２レバー７２の
図１で反時計方向と時計方向とへの揺動により第２可動
体５が閉じ側と開き側とに揺動されるようにしている。
尚、第１ブラケット１６の上端には、ハンド本体１の左
方に張出す張出し部１６ａが形成されており、この張出
し部１６ａに、第１可動体４用のワイヤ７４を掛けるガ
イドプーリ７４ａと、第２可動体５用のチェーン７６を
掛けるガイドスプロケット７６ａとを軸支し、同様に、
第２ブラケット１７の上端にハンド本体１の右方に張出
す張出し部１７ａを形成し、この張出し部１７ａに、第
１可動体４用のチェーン７３を掛けるガイドスプロケッ
ト７３ａと、第２可動体５用のワイヤ７７を掛けるガイ
ドプーリ７７ａとを軸支している。

【００１６】前記両レバー７１，７２には、夫々、シリ
ンダ７０の直下に臨むようにローラ７１ｂ，７２ｂが軸
着されており、シリンダ７０の下方に突出するピストン
ロッド７０ａに、図６に示す如く、両ローラ７１ｂ，７
２ｂを上下から挟む連結子７０ｂを連結している。かく
て、ピストンロッド７０ａの下動によれば、第１レバー
７１が時計方向、第２レバー７２が反時計方向に揺動し
て、両可動体４，５が閉じ側に同期駆動され、ピストン
ロッド７０ａの上動によれば、第１レバー７１が反時計
方向、第２レバー７２が時計方向に揺動して、両可動体
４，５が開き側に同期駆動される。

【００１７】各把持片２，３を第１の把持姿勢と第２の
把持姿勢とに切換える切換機構６は、各可動体４，５の
後側可動子４１，５１に前後方向の枢軸６０ａで起伏自
在に枢着したロック片６０を備えており、各ロック片６
０を起立させたとき、図５に示す如く、各把持片２，３
の第２半部２２，３２の後側の櫛歯２２ａ，３２ａの第
１半部２１，３１側の端部外面に形成した顎部２２ｂ，
３２ｂに各ロック片６０が係合して、各把持片２，３が
第１の把持姿勢に保持されるようにしている。ここで、
各把持片２，３は、各可動体４，５の前側可動子４０，
５０に一端を添接し、各把持片２，３の第２半部２２，
３２の前側の櫛歯２２ａ，３２ａの第１半部２１，３１
側の端部に形成した係合溝２２ｃ，３２ｃに他端を係合
した板状の第１スプリング２ｂ，３ｂにより外方の第２
の把持姿勢側に付勢されており、また、各ロック片６０
は、各可動体４，５の後側可動子４１，５１に一端を固
定し、各ロック片６０の内側面に他端を当接させた板状
の第２スプリング６０ｂにより外方の倒伏方向に付勢さ
れている。そして、各ロック片６０の端面への第１スプ
リング２ｂ，３ｂの付勢力による前記各顎部２２ｂ，３
２ｂの圧接で発生する摩擦力により各ロック片６０が第
２スプリング６０ｂの付勢力に抗して起立姿勢に保持さ
れるように、第１スプリング２ｂ，３ｂと第２スプリン
グ６０ｂの付勢力を設定している。

【００１８】切換機構６は、更に、ロボットによる把持
ハンドの移動範囲内の適所に配置した各１対の第１シリ
ンダ６１と第２シリンダ６２とを備えている。各第１シ
リンダ６１は、第１の把持姿勢に存する各把持片２，３
を内方に少許押圧回転させて、起立姿勢に存する各ロッ
ク片６０から各顎部２２ｂ，３２ｂを浮かせるべく作動
し、かくて、各第１シリンダ６１の作動によれば、各ロ
ック片６０が第２スプリング６０ｂの付勢力で倒伏し、
各把持片２，３の押圧を解除したところで、各把持片
２，３が第１スプリング２ｂ，３ｂの付勢力により外方
に回動して第２の把持姿勢に切換保持される。各第２シ
リンダ６２は、倒伏姿勢に存する各ロック片６０を斜め
下方から押圧して起立させるべく作動し、かくて、各第
２シリンダ６２の作動によれば、第２の把持姿勢に存す
る各把持片２，３が各ロック片６０を介して内方に押圧
回動されて第１の把持姿勢に切換えられる。そして、一
旦第１の把持姿勢に切換えられると、各第２シリンダ６
２による各ロック片６０の押圧を解除しても、各ロック
片６０の端面への各顎部２２ｂ，３２ｂの圧接摩擦力で
各把持片２，３は第１の把持姿勢に保持される。

【００１９】配管作業に際しては、両把持片２，３を第
１の把持姿勢に切換保持した状態で閉じ動作させ、アッ
パホースＢ１やロアホースＢ２やリザーブタンク用ホー
スＢ３といった配管部材を把持する。ここで、アッパホ
ースＢ１やロアホースＢ２のような大径の配管部材は、
図７（Ａ）に示す如く、両把持片２，３が離間している
状態で両把持片２，３の把持凹部２０，３０間に把持さ
れ、一方、リザーブタンク用ホースＢ３のような小径の
配管部材は、図７（Ｂ）に示す如く、両把持片２，３の
第１半部２１，３１同士と第２半部２２，３２同士とが
互に食い込んだ状態で両把持片２，３の把持凹部２０，
３０間に把持される。そして、Ｖ字状の把持凹部２０，
３０による求心作用により、配管部材は把持ハンドに対
し定位置に芯決めして把持されることになり、ラジエー
タＡの各接続口Ａ１，Ａ２，Ａ３にアッパホースＢ１や
ロアホースＢ２やリザーブタンク用ホースＢ３といった
各配管部材を芯合わせして接続することができる。

【００２０】接続口に配管部材を接続すると、両把持片
２，３を第１の把持姿勢に保持したまま、図７（Ｃ）に
示す如く、配管部材に予め装着されているホースクリッ
プＣの１対の摘み部Ｃａ，Ｃａを両把持片２，３の第１
半部２１，３１の先端間に挟み込んでホースクリップＣ
を拡径し、この状態で接続口に対する配管部材の接続端
までホースクリップＣを搬送した後、両把持片２，３を
開いてホースクリップＣを自己の弾力で縮径させ、配管
部材を接続口に締付固定する。

【００２１】また、ブラケット類の取付作業に際して
は、両把持片２，３を第２の把持姿勢に切換保持した状
態で閉じ動作させ、図７（Ｄ）に示す如く、両把持片
２，３の第２半部２２，３２同士を互に食い込ませつつ
両把持片２，３の第１半部２１，３１を接近させて、第
１半部２１，３１間にブラケット類たる板状ワークＤを
把持し、この状態で板状ワークＤをラジエータの所定位
置に搬送セットして、適宜の締付ロボットにより板状ワ
ークＤをラジエータに締結する。

【００２２】尚、上記実施形態では、各把持片２，３の
各可動体４，５に対する枢支部を第２半部２２，３２の
端部としたが、第１半部２１，３１と第２半部２２，３
２との間の中間部分を枢支部としても良い。

【００２３】また、上記実施形態では、配管部材とブラ
ケット類とを把持するようにしているが、配管部材以外
の円筒形ワークとブラケット類以外の非円筒形ワークと
を把持する把持ハンドにも同様に本発明を適用できる。

【００２４】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によれば、種々の径の円筒形ワークを求心把持できると
共に他の形状のワークも把持できる汎用性に優れた把持
ハンドを得られ、ツールチェンジすることなく種々の作
業を行うことができて、生産性が向上する。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明把持ハンドの一例の正面図

【図２】 図１のII-II線截断平面図

【図３】 図１の下方から見た底面図

【図４】 図１の斜め前上方から見た斜視図

【図５】 図１の斜め後上方から見た斜視図

【図６】 図１のVI-VI線截断側面図

【図７】 （Ａ）大径の配管部材を把持した状態を示す
図、（Ｂ）小径の配管部材を把持した状態を示す図、
（Ｃ）ホースクリップを把持した状態を示す図、（Ｄ）
ブラケット類を把持した状態を示す図

【図８】 ラジエータ及び配管部材を示す分解斜視図

【符号の説明】

２，３ 把持片 ２ａ，３ａ 枢軸 ２０，３０ 把持凹部 ２１，３１ 第１半部 ２２，３２ 第２半部 ４，５ 可動体

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 開閉自在な１対の把持片を有する把持ハ
   ンドにおいて、 各把持片を支持する、把持片の開閉方向に移動自在な各
   別の可動体を備え、 各可動体に各把持片を開閉方向に直交する方向の枢軸を
   介して回動自在に連結し、 各把持片にＶ字状の把持凹部を形成して、各把持片を、
   前記枢軸回りの回動により、把持凹部のＶ字の一辺を成
   す各把持片の第１半部と他辺を成す各把持片の第２半部
   との間の等角二等分線が開閉方向と平行になる第１の把
   持姿勢と、各把持片の第１半部の法線が開閉方向と平行
   になる第２の把持姿勢とに切換自在とすると共に、 各把持片の第１半部と第２半部とを、夫々、前記枢軸の
   軸線に直交する面に沿った溝部を有する楔歯状に形成し
   て、両把持片の第１半部同士と第２半部同士とが互に食
   い込み自在となるようにした、 ことを特徴とする把持ハンド。