JP2001001289A - クランプハンド装置及びその使用方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 被操作物を効率的且つ安定的にハンドリング
することができ、また、被操作物を高い信頼性でハンド
リングすることができるクランプハンド装置及びその使
用方法を提供する。 【解決手段】 クランプ部材２３のうちで少なくとも被
操作物１３との接触部が弾性体２１で形成されている。
このため、形状や大きさの異なる複数種類の被操作物１
３に対しても、クランプ部材２３を交換しなくても、被
操作物１３の形状や大きさに応じてクランプ部材２３の
接触部が弾性変形することによって被操作物１３とクラ
ンプ部材２３とが安定的に接触し、被操作物１３がクラ
ンプ部材２３から滑落しにくくて、被操作物１３を確実
にクランプすることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本願の発明は、被操作物をク
ランプして持ち上げや移動等のハンドリングを行うため
のロボット等に装備されるクランプハンド装置及びその
使用方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来のクランプハンド装置では、被操作
物の形状や大きさに合わせてクランプ部材等が専用に設
計及び製造されており、被操作物のおおよその形状や大
きさに合わせてクランプ部材等が専用化されていて、被
操作物の形状や大きさに合わせてクランプ部材等を交換
してからクランプ及びハンドリングを行っていた。

【０００３】また、従来のクランプハンド装置では、被
操作物をハンドリングしている途中に何らかの理由で被
操作物とその周辺にある物体とが接触することによっ
て、被操作物に負荷が外界から印加されると、ハンドリ
ングのために過電流が流れるので、ロボット等に組み込
まれている過電流保護装置が作動してハンドリングを停
止することによって、被操作物やクランプハンド装置等
を保護していた。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上述の従来の
クランプハンド装置では、被操作物のおおよその形状や
大きさに合わせてクランプ部材等が専用化されていただ
けであるので、被操作物とクランプ部材とが安定的には
接触せず、被操作物がクランプ部材から滑落し易かっ
た。このため、被操作物を確実にクランプすることが困
難で、被操作物を安定的にハンドリングすることが困難
であった。また、被操作物の形状や大きさに合わせてク
ランプ部材等を交換してからクランプ及びハンドリング
を行っていたので、被操作物を効率的にハンドリングす
ることも困難であった。

【０００５】しかも、過電流保護装置の作動による被操
作物やクランプハンド装置等の保護では、被操作物にあ
る程度の負荷が印加されないと過電流保護装置が作動し
ないので、被操作物の損傷が多くて、被操作物を高い信
頼性でハンドリングすることが困難であった。従って、
本願の発明は、被操作物を効率的且つ安定的にハンドリ
ングすることができ、また、被操作物を高い信頼性でハ
ンドリングすることができるクランプハンド装置及びそ
の使用方法を提供することを目的としている。

【０００６】

【課題を解決するための手段】請求項１に係るクランプ
ハンド装置では、クランプ部材のうちで少なくとも被操
作物との接触部が弾性体で形成されているので、形状や
大きさの異なる複数種類の被操作物に対しても、クラン
プ部材を交換しなくても、被操作物の形状や大きさに応
じてクランプ部材の接触部が弾性変形することによって
被操作物とクランプ部材とが安定的に接触し、被操作物
がクランプ部材から滑落しにくくて、被操作物を確実に
クランプすることができる。

【０００７】請求項２に係るクランプハンド装置では、
クランプ部材のうちで被操作物との接触部に凹凸形状が
設けられているので、被操作物とクランプ部材との摩擦
が大きく、被操作物がクランプ部材から更に滑落しにく
くて、被操作物を更に確実にクランプすることができ
る。

【０００８】請求項３に係るクランプハンド装置では、
クランプ部材のうちで被操作物との接触部を形成してい
る弾性体に剛体が裏打ちされているので、クランプ部材
の接触部が弾性率の大きな弾性体で形成されていても、
クランプ部材の弾性変形が制限されて、被操作物を確実
にクランプすることができる。

【０００９】請求項４に係るクランプハンド装置では、
クランプ部材が基体に対して着脱自在であるので、クラ
ンプ部材のうちで被操作物との接触部を形成している弾
性体が磨耗しても、クランプ部材を容易に交換すること
ができる。

【００１０】請求項５に係るクランプハンド装置では、
案内部材とこの案内部材に案内されて移動する移動体と
が備えられており、クランプ部材が移動体に取り付けら
れているので、クランプされている被操作物に案内部材
の案内方向への負荷が外界から印加されると、被操作物
がクランプ部材及び移動体と共に移動して、被操作物に
外界から印加された負荷が吸収される。

【００１１】請求項６に係るクランプハンド装置では、
クランプ部材が案内部材に案内されて移動したことを検
出する検出手段が備えられているので、クランプ部材が
移動体と共に案内部材に案内されて移動したことを検出
した場合に被操作物のハンドリングを停止することによ
って、被操作物に対する外界からの負荷の過剰印加が防
止される。

【００１２】請求項７に係るクランプハンド装置の使用
方法では、案内部材に案内されて移動する移動体に取り
付けられているクランプ部材で被操作物をクランプして
ハンドリングしている途中にクランプ部材が移動体と共
に案内部材に案内されて移動したことを検出した場合は
このハンドリングを停止するので、被操作物に外界から
印加された負荷がクランプ部材及び移動体の移動で吸収
されると共に被操作物に対する外界からの負荷の過剰印
加が防止される。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、本願の発明の一実施形態
を、図１〜４を参照しながら説明する。図１に示す様
に、本実施形態のクランプハンド装置１１には一対のク
ランプハンドユニット１２が備えられており、図１中に
矢印で示す様に、一対のクランプハンドユニット１２同
士を水平方向に接近及び離隔させることによって被操作
物１３をクランプ及び解放する。図３に示す様に、被操
作物１３は例えば組立済のテレビジョン受像機であり、
このテレビジョン受像機をクランプして図３中に矢印で
示す様に梱包箱１４中へ上方から装填するためのハンド
リングを行うロボット等にクランプハンド装置１１が装
備されている。

【００１４】図１、２に示す様に、クランプハンドユニ
ット１２では、ロボット等の基台１５から一対の案内棒
１６が下方へ垂直に延びており、各々の案内棒１６に一
対ずつの摺動体１７が装着されている。摺動体１７には
玉軸受等が内蔵されており、案内棒１６に案内されて滑
らかに摺動するが、摺動体１７の摺動を停止させるスト
ッパ１８が案内棒１６の下端に装着されている。また、
各種のゴムやウレタンフォーム等から成る弾性体２１が
金属等から成る剛体板２２に溶着やビス止めや嵌め込み
等で取り付けられており、これらの弾性体２１及び剛体
板２２がクランプ部材２３を構成している。

【００１５】図１から明らかな様にクランプ部材２３の
うちで弾性体２１が被操作物１３と接触するので、クラ
ンプ部材２３の接触部は弾性体２１で形成されており、
弾性体２１に剛体板２２が裏打ちされている。但し、弾
性体２１がある程度の強度を有していれば、弾性体２１
のみでクランプ部材２３が形成されていてもよい。ま
た、弾性体２１には複数の溝が形成されているが、連続
的な凹凸形状である溝の代わりに離散的な凹凸形状が形
成されていてもよい。

【００１６】クランプ部材２３は剛体板２２側における
ビス止め等で摺動体１７に着脱自在に取り付けられてお
り、クランプ部材２３も摺動体１７と共に案内棒１６に
案内されて垂直方向に移動する。このため、クランプ部
材２３で被操作物１３をクランプして持ち上げた状態で
は、通常は、案内棒１６に装着されている一対の摺動体
１７のうちの下方の摺動体１７がストッパ１８に当接し
ている。

【００１７】一つの案内棒１６の近傍にはクランプ部材
２３が摺動体１７と共に案内棒１６に案内されて上方へ
移動したことを検出するセンサ２４が備えられており、
このセンサ２４がクランプ部材２３の移動を検出した時
にクランプハンド装置１１による被操作物１３のハンド
リングを直ちに停止させる制御装置が、クランプハンド
装置１１を装備しているロボット等に備えられている。

【００１８】図３に示した様に、クランプハンド装置１
１を装備しているロボット等が、被操作物１３としての
組立済のテレビジョン受像機をクランプして梱包箱１４
中へ上方から装填するためのハンドリングを行っている
場合に、図４に示す様に、梱包箱１４が正規の位置から
ずれていると、図４中に一点鎖線で示す様に、梱包箱１
４自体や梱包箱１４中の発泡樹脂製等の緩衝部材等に被
操作物１３が接触して、被操作物１３や梱包箱１４等に
外界から負荷が印加される。

【００１９】しかし、この様に負荷が印加されている状
態で梱包箱１４中への装填を続行しても、クランプハン
ド装置１１では、図４中に矢印及び実線で示す様に、被
操作物１３がクランプ部材２３及び摺動体１７と共に案
内棒１６に案内されて案内棒１６に対して相対的に上方
へ移動して、被操作物１３や梱包箱１４等に外界から印
加された負荷が吸収される。この状態では、案内棒１６
に装着されている一対の摺動体１７のうちの下方の摺動
体１７がストッパ１８から離隔している。

【００２０】しかも、クランプ部材２３の移動をセンサ
２４が検出すると、クランプハンド装置１１による被操
作物１３のハンドリングが直ちに停止させられるので、
被操作物１３や梱包箱１４等に対する外界からの負荷の
過剰印加が防止される。これらのために、ハンドリング
中における被操作物１３や梱包箱１４等の損傷が少な
い。

【００２１】なお、以上のクランプハンド装置１１には
一対のクランプハンドユニット１２が備えられている
が、一対以外のクランプハンドユニット１２が備えられ
ていてもよい。また、以上のクランプハンド装置１１で
は、被操作物１３としての組立済のテレビジョン受像機
をクランプして梱包箱１４中へ上方から装填するための
ハンドリングを行うために、案内棒１６が垂直に延びて
いるが、ハンドリングの内容に応じて案内棒１６が水平
や斜めに延びていてもよい。また、組立済のテレビジョ
ン受像機以外の被操作物１３をクランプ及びハンドリン
グすることも当然に可能である。

【００２２】

【発明の効果】請求項１に係るクランプハンド装置で
は、形状や大きさの異なる複数種類の被操作物に対して
も、クランプ部材を交換しなくても、被操作物の形状や
大きさに応じてクランプ部材の接触部が弾性変形するこ
とによって被操作物とクランプ部材とが安定的に接触
し、被操作物がクランプ部材から滑落しにくくて、被操
作物を確実にクランプすることができるので、被操作物
を効率的且つ安定的にハンドリングすることができる。

【００２３】請求項２に係るクランプハンド装置では、
被操作物とクランプ部材との摩擦が大きく、被操作物が
クランプ部材から更に滑落しにくくて、被操作物を更に
確実にクランプすることができるので、被操作物を更に
安定的にハンドリングすることができる。

【００２４】請求項３に係るクランプハンド装置では、
クランプ部材の接触部が弾性率の大きな弾性体で形成さ
れていても、クランプ部材の弾性変形が制限されて、被
操作物を確実にクランプすることができるので、被操作
物を安定的にハンドリングすることができる。

【００２５】請求項４に係るクランプハンド装置では、
クランプ部材のうちで被操作物との接触部を形成してい
る弾性体が磨耗しても、クランプ部材を容易に交換する
ことができるので、被操作物を効率的にハンドリングす
ることができる。

【００２６】請求項５に係るクランプハンド装置では、
クランプされている被操作物に案内部材の案内方向への
負荷が外界から印加されると、被操作物がクランプ部材
及び移動体と共に移動して、被操作物に外界から印加さ
れた負荷が吸収されるので、ハンドリング中における被
操作物の損傷が少なくて、被操作物を高い信頼性でハン
ドリングすることができる。

【００２７】請求項６に係るクランプハンド装置では、
クランプ部材が移動体と共に案内部材に案内されて移動
したことを検出した場合に被操作物のハンドリングを停
止することによって、被操作物に対する外界からの負荷
の過剰印加が防止されるので、ハンドリング中における
被操作物の損傷が更に少なくて、被操作物を更に高い信
頼性でハンドリングすることができる。

【００２８】請求項７に係るクランプハンド装置の使用
方法では、被操作物に外界から印加された負荷がクラン
プ部材及び移動体の移動で吸収されると共に被操作物に
対する外界からの負荷の過剰印加が防止されるので、ハ
ンドリング中における被操作物の損傷が少なくて、被操
作物を高い信頼性でハンドリングすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本願の発明の一実施形態の斜視図である。

【図２】一実施形態の要部の分解斜視図である。

【図３】正常なハンドリング中の一実施形態の正面図で
ある。

【図４】ハンドリング中に異常状態が発生した場合にお
ける一実施形態の正面図である。

【符号の説明】

１１…クランプハンド装置、１３…被操作物、１６…案
内棒（案内部材）、１７…摺動体（移動体、基体）、２
１…弾性体、２２…剛体板（剛体）、２３…クランプ部
材、２４…センサ（検出手段）

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 被操作物に対するクランプ部材のうちで
   少なくとも前記被操作物との接触部が弾性体で形成され
   ているクランプハンド装置。
2. 【請求項２】 前記接触部に凹凸形状が設けられている
   請求項１記載のクランプハンド装置。
3. 【請求項３】 前記弾性体に剛体が裏打ちされている請
   求項１記載のクランプハンド装置。
4. 【請求項４】 前記クランプ部材が基体に対して着脱自
   在である請求項１記載のクランプハンド装置。
5. 【請求項５】 案内部材とこの案内部材に案内されて移
   動する移動体とが備えられており、前記クランプ部材が
   前記移動体に取り付けられている請求項１記載のクラン
   プハンド装置。
6. 【請求項６】 前記クランプ部材の前記移動を検出する
   検出手段が備えられている請求項５記載のクランプハン
   ド装置。
7. 【請求項７】 案内部材に案内されて移動する移動体に
   取り付けられているクランプ部材で被操作物をクランプ
   してハンドリングする工程と、このハンドリングの途中
   に前記クランプ部材が前記移動体と共に前記案内部材に
   案内されて移動したことを検出した場合はこのハンドリ
   ングを停止する工程とを具備するクランプハンド装置の
   使用方法。