JP2001191289A

JP2001191289A - 荷物把持装置

Info

Publication number: JP2001191289A
Application number: JP2000360427A
Authority: JP
Inventors: Ruediger Ostholt; リュディガー・オストルト
Original assignee: Atecs Mannesmann GmbH
Current assignee: Atecs Mannesmann GmbH
Priority date: 1999-11-29
Filing date: 2000-11-28
Publication date: 2001-07-17
Also published as: DE19958834A1; DE19958834C2; EP1232973A1; EP1103498A1; US6523875B1; CA2327049A1

Abstract

(57)【要約】【課題】本発明は、特に、狭くて細い開口部内にも導
入可能なマニピュレータによって、極力大きな把持行程
で上または横から把持されるべき荷物を把持するための
装置を提供する【解決手段】極力大きな把持行程において狭くて細い
開口部内にも導入可能な短構造型装置を提供するため
に、２つの平行な縦桁３が設けられ、縦桁方向に延びる
各１つの桁要素５が縦桁で縦摺動可能に案内されかつ支
えられており、両方の桁要素５が縦桁方向に見て横方向
で相互に離間しかつ桁要素長の少なくとも部分長にわた
って互いにすれ違い可能であり、２つの把持要素１は両
方の桁要素５の末端で支えられ、縦桁３の上方または下
方に、厳密には桁要素５の完全離間摺動時に桁要素を横
切って見て外側にある両方の末端に、配置され、さら
に、枠またはハウジング２の相向き合う側で支えられて
両方の桁要素５を逆方向に摺動させる２つの機構８が本
装置に属している。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、請求項１の前文に
記載された、特にマニピュレータによって上または横か
ら把持されるべき荷物を把持するための装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】荷物把持用把持装置に２つの相向き合う
把持ジョーを備えることは一般に公知であり、把持ジョ
ーは、たいていの場合縦桁の下方に配置され、この縦桁
を横切って整列されている。把持要素は、互いに逆方向
に摺動可能に縦桁で支えられており、また両方の把持要
素の１つは縦桁に定置式に配置しておくことができる。
横力の吸収を向上させるために、把持要素は２つの平行
な縦桁で案内しておくこともできる。

【０００３】公知の把持装置には、工作物等を収容する
ための狭い容器内でも極力大きな把持行程で把持装置を
使用することを特にマニピュレータに可能とするコンパ
クトな構造様式が欠けている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、特
に、狭くて細い開口部内にも導入可能なマニピュレータ
によって、極力大きな把持行程で上または横から把持さ
れるべき荷物を把持するための装置を提供することであ
る。

【０００５】

【課題を解決するための手段】この課題の解決は請求項
１に明示された特徴によって与えられている。従属請求
項の特徴は装置の有利な諸構成を述べている。

【０００６】この解決では、−２つの平行な縦桁で、縦
桁方向に延びる各１つの桁要素が縦摺動可能に案内され
かつ支えられており、両方の桁要素が縦桁方向に見て横
方向で相互に離間しかつ桁要素長の少なくとも部分長に
わたって互いにすれ違い可能であり、−両方の桁要素の
末端で支えられる２つの把持要素が縦桁の上方または下
方に配置されておりかつ桁要素の完全離間摺動時に桁要
素を横切って見て外側にあり、−両方の桁要素を逆方向
に摺動させる２つの機構が枠またはハウジングの相向き
合う側で支えられている。

【０００７】こうして装置のきわめてコンパクトな構成
を達成することができる。

【０００８】横力を十分に吸収して正確な案内を達成す
るために、両方の縦桁が異形レールとして構成されてい
ることが提案される。

【０００９】異形レールの断面内に係合して異形レール
を少なくとも部分的に包持する走行要素に各桁要素が固
着されているときは、縦桁案内をさらに改善することが
できる。

【００１０】発生する横力を吸収するのに特別適してい
ることであるが、各走行要素がＵ字形に構成されてお
り、走行要素内を循環する球状体を介して異形レールで
支えられているとき、さらなる改善が得られる。

【００１１】各把持要素は、好ましく、ハウジングから
突出する第１接続要素を介して桁要素で支えられてい
る。

【００１２】特に平らな荷物の把持用には、各把持要素
が板状締付ジョーとして構成されている。

【００１３】各機構が、縦摺動可能なピストンロッドを
備えた空気圧シリンダとして構成されているとき、把持
力（締付力）の強いコンパクトな構成様式を達成するこ
とができる。

【００１４】コンパクトな１の配置では、各空気圧シリ
ンダがハウジングに固着されており、ピストンロッドは
桁要素に横向きに配置される第２接続要素を介して桁要
素に固着されている。

【００１５】装置のコンパクトな１の構成では、第１、
第２接続要素が相互に逆向きで桁要素の異なる末端に配
置されている。

【００１６】両方の把持要素を相互に逆方向に同期して
摺動させるために、縦桁と平行なラックが各第２接続要
素の上端に固着されており、両方のラックが、それらの
逆方向の縦摺動を同期化するために、両者の間に配置さ
れる歯車を介して互いに結合されていることが提案され
る。

【００１７】荷物の輸送中に空気圧シリンダが故障した
場合でも装置をその把持位置で保持するために、非常停
止機構が提案され、この機構では各第２接続要素がその
自由端の領域で第１多板櫛体にしっかり結合されてお
り、この多板櫛体は縦桁に対して平行に等間隔で延びる
平らな多板からなり、またこの多板櫛体内に、一端がハ
ウジングに結合された対応する第２多板櫛体が係合し、
逆方向に縦摺動可能な多板が横方向で相互に当接し、調
整要素が設けられており、この調整要素は空気圧シリン
ダ内の圧力低下時に多板を横から圧縮し、これにより圧
力低下に起因した締付力減退を少なくとも補償する。こ
の調整要素が多板の間に摩擦接続をもたらし、締付ジョ
ーは空気圧シリンダ内で圧力が低下した場合でも離間移
動することはない。

【００１８】調整要素は揺動可能な二重レバーに設けら
れており、この二重レバーの一端にばね力が作用し、他
端には空気圧シリンダの圧力に対応した反力が作用して
おり、調整要素がばね力と反力との差に相当する力で多
板を押圧するような場合、これは設計上簡単である。

【００１９】反力を形成するため、相応のレバー端に当
接するピストンロッドを利用して空気圧補助シリンダに
より反力が形成され、空気圧補助シリンダが空気圧シリ
ンダと同じ圧力源に接続されていることが提案される。

【００２０】単純な１実施形態では、二重レバーが三角
形板であり、隣接する２つの隅が二重レバーの両方の末
端を形成し、第３隅がカム状調整要素を形成している。
この場合、第３隅はカムとして二重レバーから突出し、
二重レバーの揺動時に多板を押圧している。

【００２１】好ましくは、板がその表面中心の周りを回
転可能である。なぜならば、これにより好ましいレバー
比が得られるからである。

【００２２】空気圧管路をハウジングの内部に保護して
通すために、ハウジングが２つの嵌合された片側開口の
ハウジングからなり、これらのハウジングが間座部材を
介して隙間状自由空間を残して互いにしっかり結合され
ている。

【００２３】

【発明の実施の形態】本発明の１実施形態が図面に示さ
れており、以下に詳しく説明される。

【００２４】図１が示す荷物を把持するための装置は、
相向き合う板状締付ジョーを備えた２つの把持要素１を
備えており、把持要素はハウジング２の下方でハウジン
グから突出している。ハウジング２は、この立体斜視図
において一部を切り欠いて示されており、これにより２
つの縦桁３を認めることができ、縦桁は共通平面で平行
に配置された異形レールとして構成されている。縦桁３
は、ハウジング２の相向き合う２つの側壁の内面にねじ
で固定されている。縦桁方向に延びる桁要素５は、各縦
桁３で縦摺動可能に案内されて支えられており、また、
この桁要素は縦桁３上を摺動可能な走行要素４にそれぞ
れ固着されている。両方の桁要素５は、縦桁方向に見て
相互に横方向で離間しまた桁要素長の一部にわたって互
いにすれ違い可能であり、桁要素５は側方から見て長さ
方向に沿って重なり合っている。

【００２５】両方の桁要素５は、一体に形成された接続
要素６をそれぞれ一方の末端で担持しており、この接続
要素はハウジング２から下方に突出し、またねじ７によ
って各１つの把持要素１が接続要素に固着され（こうし
て桁要素５で支えられ）ている。

【００２６】縦摺動可能なピストンロッド９を備え、ハ
ウジング２の側壁に固着された２つの空気圧シリンダ８
ａの形態の機構８が縦桁３の上方に設けられており、両
方の桁要素５はピストンロッドによって互いに逆方向に
摺動可能となっている。両方の空気圧シリンダ８ａは縦
桁３の上方でその縦方向に延びており、両方のピストン
ロッド９は相反する方向を向いている。

【００２７】両方の空気圧シリンダ８ａの逆平行配置に
よって、図１では前方左側とその後方右横とに空気圧シ
リンダが見られる。

【００２８】接続要素６とは反対側で、各桁要素５の他
方の自由端には、上方に空気圧シリンダ８ａへと延びる
他の接続要素１０が設けられており、この接続要素は、
桁要素５に、または結合部材１１を介してピストンロッ
ド９に、しっかりと結合されている。

【００２９】図２では両方の空気圧シリンダ８ａを平面
図で見ることができる。切断線Ａ−Ａ、Ｂ−Ｂに沿った
付属の垂直断面を図３と図４が示している。それに対し
て、図５は両方の空気圧シリンダ８ａによって形成され
る隙間の垂直断面（図６のＣ−Ｃ参照）を示しており、
上および下へと延びる接続要素６，１０を備えた両方の
桁要素５の一方が見られる。切断線Ｃ−Ｃは切断線Ａ−
Ａ、Ｂ−Ｂに対して実質的に垂直に延びている。

【００３０】図１とは異なり、図２のハウジングは相向
き合う２つの側（図２の右側と左側）が二重壁に構成さ
れている。さらに、図４と図５からすでに認めることが
できるように、両方の空気圧シリンダ８ａの上方に非常
停止機構（特に図６参照）が配置され、その上のハウジ
ング室内に同期機構が配置されており（特に図７参
照）、それらの部品は、見易くするために図２〜図５で
は一部削除されている。

【００３１】図３と図４はＵ字形に構成される走行要素
４を示しており、これらの走行要素は、異形レール３の
それぞれをハウジング壁に固着される側まで包囲してい
る。図３が特に示すように、互いにすれ違い可能な両方
の桁要素５の間に狭い空隙がある。異形レール３の縦溝
内への走行要素４の係合は、走行要素４内を循環する球
状体によって行われ、これらの球状体は、走行要素４が
異形レール３で隙間なく支えられるようにするものであ
る。この支え方式では、横力および横モーメントも吸収
する。

【００３２】図５は、桁要素の縦方向を横切って見て完
全に離間摺動した両方の桁要素５を示している。理解を
助けるために、第２桁要素５（図５で左側に図示した桁
要素）が一緒に示されている。図５から認めることがで
きるように、両方の桁要素５で支えられる把持要素１は
桁要素対の両方の外側末端に配置されている。

【００３３】図６は非常停止機構を上から見た図であ
り、この機構は共通の水平面にある２つの係合し合った
多板櫛体１２，１３から構成されている。多板櫛体１２
の多板１４は、縦桁３に対して平行に等間隔で延びる平
らな多板薄板からなり、これらの多板薄板は一端が接続
要素６に結合されている。

【００３４】多板櫛体１２内に係合する第２多板櫛体１
３は、その多板１５がやはり多板薄板からなり、多板１
４，１５は横方向で互いに当接して逆方向に縦摺動可能
となっている。第２多板櫛体１３は、接続要素６とは反
対の側でハウジング２に固着されている。調整要素１６
は多板１４，１５の片側に当接し、軸１７の周りを揺動
可能に支承されている。調整要素１６は揺動可能な二重
レバー１８の一部であり、二重レバーの一方の末端１８
ａには、ばね１９のばね力が作用するようになってい
る。二重レバー１８の反対側の他端１８ｂには、空気圧
シリンダ８ａ内の圧力に対応した反力が作用し、この反
力はばね１９を緊張させ、空気圧が十分な場合に調整要
素１６が多板１４，１５を押圧しないようにしている。

【００３５】反力は、ピストンロッド２１を備えた空気
圧補助シリンダ２０によって形成され、ピストンロッド
の末端はレバー端１８ｂに当接し、二重レバー１８を相
応の力で負荷する。その際、二重レバー１８の基本設定
は、反力とばね力が均衡を保つように選択されている。
このため、補助シリンダ２０は空気圧シリンダ８ａと同
じ圧力源に接続されている。調整要素１６は、その都度
これら両方の力のモーメント差で多板１４，１５を圧縮
しており、多板１４，１５は、調整要素１６とは反対の
側で相手要素２２を介してハウジング２で支えられてい
る。したがって、調整要素１６は、空気圧シリンダ８ａ
内の圧力低下時、圧力低下に起因した締付力低減が補償
されるような強さで多板１４，１５を圧縮している。そ
の結果、空気圧シリンダ８ａの故障時には把持要素１が
引き続き圧縮されることになり、把持された荷物が解放
されることはない。

【００３６】二重レバー１８は三角形板（二重板）とし
て構成されており、隣接する２つの隅が二重レバー１８
の両方の末端１８ａ，１８ｂを形成し、丸くされた第３
のカム状隅が調整要素１６を形成している。板は、おお
まかに見てその表面中心の周りを回転可能である。

【００３７】図７は、ハウジング内で非常停止機構上に
配置される同期機構を上から見た図である。この同期機
構は２つの平行なラック２３からなり、ラックの歯は相
向き合っている。ラックはそれぞれ接続要素１０に固着
されており、したがって把持要素１と一緒に摺動するこ
とになる。逆方向の縦摺動を同期化するために、両方の
ラックはそれらの間に配置される歯車２４を介して互い
に結合されており、この歯車がそれぞれラック２３内と
係合している。

【００３８】特に図３及び図４で示すように、ハウジン
グは２つの互いに嵌合された片側開口のハウジング２
ａ，２ｂからなり、これらのハウジングは間座部材２５
を介して隙間状自由空間を残して互いに結合されてい
る。この自由空間内に空気圧管路が外的影響から保護し
て敷設されている（図示せず）。

【図面の簡単な説明】

【図１】ハウジングを切り欠いて示す把持装置の立体斜
視図である。

【図２】図１に示す装置の両方の空気圧シリンダの平面
図である。

【図３】図２の切断線Ａ−Ａに沿った装置の垂直横断面
図である。

【図４】図２の切断線Ｂ−Ｂに沿った装置の垂直横断面
図である。

【図５】両方の空気圧シリンダの間を延びる、図６の切
断線Ｃ−Ｃに沿った垂直横断面図である。

【図６】非常停止機構の平面図である。

【図７】同期機構の平面図である。

【符号の説明】

１把持要素２ハウジング３縦桁４走行要素５桁要素６接続要素７ねじ８機構８ａ空気圧シリンダ９ピストンロッド１０接続要素１１結合部材１２多板櫛体１３多板櫛体１４多板１５多板１６調整要素１７軸１８二重レバー１８ａレバー端１８ｂレバー端１９ばね２０空気圧補助シリンダ２１ピストンロッド２２相手要素２３ラック２４歯車２５間座部材

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】少なくとも１つの縦桁の上方または下方
に単数もしくは複数の縦桁を横切って配置される相向き
合う２つの把持要素を有する、特にマニピュレータによ
って上または横から把持されるべき荷物を把持するため
の装置において、２つの平行な縦桁（３）で、縦桁方向
に延びる各１つの桁要素（５）が縦摺動可能に案内され
かつ支えられており、両方の桁要素（５）が縦桁方向に
見て横方向で相互に離間しかつ桁要素長の少なくとも部
分長にわたって互いにすれ違い可能であり、両方の桁要
素（５）の末端で支えられる２つの把持要素（１）が縦
桁（３）の上方または下方に配置されておりかつ桁要素
（５）の完全離間摺動時に桁要素を横切って見て外側に
あり、両方の桁要素（５）を逆方向に摺動させる２つの
機構（８）が枠またはハウジング（２）の相向き合う側
で支えられていることを特徴とする装置。
【請求項２】両方の縦桁（３）が異形レールとして構
成されていることを特徴とする、請求項１に記載の装
置。
【請求項３】異形レールの断面内に係合して異形レー
ルを少なくとも部分的に包持する走行要素（４）に各桁
要素（５）が固着されていることを特徴とする、請求項
２に記載の装置。
【請求項４】各走行要素（４）がＵ字形に構成され
て、走行要素（４）内を循環する球状体を介して異形レ
ールで支えられていることを特徴とする、請求項１〜３
のいずれか１項に記載の装置。
【請求項５】各把持要素（１）が、ハウジング（２）
から突出する第１接続要素（６）を介して桁要素（５）
で支えられていることを特徴とする、請求項１〜４のい
ずれか１項に記載の装置。
【請求項６】各把持要素（１）が板状締付ジョーとし
て構成されていることを特徴とする、請求項１〜５のい
ずれか１項に記載の装置。
【請求項７】各機構（８）が、縦摺動可能なピストン
ロッド（９）を備えた空気圧シリンダ（８ａ）として構
成されていることを特徴とする、請求項１〜６のいずれ
か１項に記載の装置。
【請求項８】各空気圧シリンダ（８ａ）がハウジング
（２）に固着されており、ピストンロッド（９）は桁要
素（５）に横向きに配置される第２接続要素（１０）を
介して桁要素（５）に固着されていることを特徴とす
る、請求項７に記載の装置。
【請求項９】第１、第２接続要素（６，１０）が相互
に逆向きで桁要素（５）の異なる末端に配置されている
ことを特徴とする、請求項５または８に記載の装置。
【請求項１０】縦桁（３）と平行なラック（２３）が
各第２接続要素（１０）の末端領域に固着されており、
両方のラック（２３）が、それらの逆方向の縦摺動を同
期化するために、両者の間に配置される歯車（２４）を
介して互いに結合されていることを特徴とする、請求項
８または９に記載の装置。
【請求項１１】各第２接続要素（１０）がその自由端
の領域で第１多板櫛体（１２）にしっかり結合されてお
り、この多板櫛体は縦桁（３）に対して平行に等間隔で
延びる平らな多板（１４，１５）からなり、またこの多
板櫛体内に、一端をハウジング（２）にしっかり結合さ
れた対応する第２多板櫛体（１２）が係合し、逆方向に
縦摺動可能な多板（１４，１５）が横方向で相互に当接
し、調整要素（１６）が設けられており、この調整要素
は空気圧シリンダ（８ａ）内の圧力低下時に多板（１
４，１５）を横方向で圧縮し、これにより圧力低下に起
因した締付力減退を少なくとも補償することを特徴とす
る、請求項８または１０に記載の装置。
【請求項１２】調整要素（１６）は揺動可能な二重レ
バー（１８）に設けられており、この二重レバーの一端
（１８ａ）にばね力が作用し、他端（１８ｂ）には空気
圧シリンダ（８ａ）内の圧力に対応した反力が作用し、
調整要素（１６）はばね力と反力との差に相当する力を
多板（１４，１５）に横から向けて押圧することを特徴
とする、請求項１１に記載の装置。
【請求項１３】相応のレバー端（１８ｂ）に当接する
ピストンロッド（２１）を利用して空気圧補助シリンダ
（２０）によって反力が形成されており、空気圧補助シ
リンダ（２０）が空気圧シリンダ（８ａ）と同じ圧力源
に接続されていることを特徴とする、請求項１２に記載
の装置。
【請求項１４】二重レバー（１８）が三角形板であ
り、隣接する２つの隅が二重レバー（１８）の両方の末
端（１８ａ、１８ｂ）を形成し、第３隅が調整要素（１
６）を形成することを特徴とする、請求項１２または１
３記載の装置。
【請求項１５】板がその表面中心の周りを回転可能で
あることを特徴とする、請求項１４に記載の装置。
【請求項１６】ハウジング（２）が２つの嵌合された
片側開口のハウジング（２ａ，２ｂ）からなり、これら
のハウジングが間座部材（２５）を介して隙間状自由空
間を残して互いに結合されていることを特徴とする、請
求項１〜１５のいずれか１項に記載の装置。