JP2003094373A - グリップ装置 - Google Patents

グリップ装置

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JP2003094373A
JP2003094373A JP2001297150A JP2001297150A JP2003094373A JP 2003094373 A JP2003094373 A JP 2003094373A JP 2001297150 A JP2001297150 A JP 2001297150A JP 2001297150 A JP2001297150 A JP 2001297150A JP 2003094373 A JP2003094373 A JP 2003094373A
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Yukihiro Yamamoto
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悟 高塚
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Abstract

(57)【要約】 【解決手段】 グリップ装置1は、揺動可能に設けられ
たグリップ部材2と、これらグリップ部材2を揺動させ
て開閉させる開閉機構と、ケーキ皿Cに応じてグリップ
部材2間の間隔を拡縮する間隔調節機構とを備えてい
る。上記開閉機構は、各グリップ部材に設けた従動部2
5bと、この従動部を連動させる駆動部34Aを有する
駆動部材34と、この駆動部材を進退動させて上記駆動
部と従動部とを介して各グリップ部材を開閉させる駆動
手段(エアシリンダ30)とから構成されており、そし
て、上記駆動部は、上記間隔調整機構を構成する各グリ
ップ部材を拡縮する方向に案内する間隔調節機構を構成
するガイドロッド18A、18Bおよびねじ軸19A、
19Bの長手方向に沿って延びている。 【効果】 グリップ部材の位置に関係なくグリップ部材
の開閉ストロークを一定に維持することができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は物品を把持するグリ
ップ装置に関し、より詳しくはグリップ部材間の間隔を
拡縮できるように構成したグリップ装置に関する。
【0002】
【従来の技術】上述したグリップ装置としては、対向し
て配置されてそれぞれにグリップ部材が揺動可能に取付
けられる一対の可動ブロックと、これら可動ブロックを
拡縮する方向に案内するガイドと、それぞれに上記グリ
ップ部材を貫通するとともに上記ガイドに沿って延びる
一対の揺動ロッドと、これら揺動ロッドの先端に連結さ
れて該揺動ロッドを揺動させることでグリップ部材を開
閉させる駆動手段とを備えたものが知られている(特公
昭58−7434号公報)。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】上記従来のグリップ装
置では、グリップ部材間の間隔を調節するために可動ブ
ロックの位置を変えると、グリップ部材の開閉ストロー
クが変動してしまう。すなわち、上記グリップ部材の開
閉ストロークは、グリップ部材が揺動ロッドの末端から
先端に近づくにしたがって大きくなるものである。その
結果、上記グリップ装置を、物品を搬送する搬送手段と
してのベルトコンベヤと組み合わせて使用する場合に
は、以下に述べる欠点がある。すなわち、変更される物
品の大きさに合わせるためにグリップ部材間の間隔を変
えると、前記したようにグリップ部材の開閉ストローク
が変わるので、その開閉ストロークを考慮してグリップ
部材と次に把持すべき物品とが干渉しないように物品の
搬送間隔を変更する必要があり、特に物品が小さくなる
ほどに搬送間隔を大きくしなければならなかった。この
ような事情により、できるだけ物品の搬送間隔を狭めて
単位時間当たりの物品供給量を増加させることができ
ず、処理能力の向上が阻害されるという問題があった。
また、ランダム状態で搬送されてくる物品をカメラで形
状認識して把持する場合にも、物品間の間隔を十分にと
る必要があり処理能力が低下するという問題があった。
本発明は上述した事情に鑑み、グリップ部材の間隔を拡
縮しても開閉ストロークが一定に維持されるグリップ装
置を提供するものである。
【0004】
【課題を解決するための手段】すなわち、揺動可能に設
けられた複数のグリップ部材と、これらグリップ部材を
揺動させて開閉させる開閉機構と、把持する物品に応じ
てグリップ部材間の間隔を拡縮する間隔調節機構とを備
えたグリップ装置において、上記間隔調節機構を、上記
各グリップ部材をそれぞれ揺動可能に取付けた複数の可
動ブロックと、これら可動ブロックの間隔を拡縮する方
向に案内するガイドとから構成し、また上記開閉機構
を、上記各グリップ部材に設けた従動部と、これら各従
動部を連動させる駆動部を有する駆動部材と、この駆動
部材を進退動させて上記駆動部と従動部とを介して各グ
リップ部材を開閉させる駆動手段とから構成し、かつ上
記駆動部はガイドの長手方向に延びており、それによっ
て上記各グリップ部材の従動部は、上記可動ブロックを
ガイドに沿って移動させた際に駆動部との連動を維持す
るものである。
【0005】上述したグリップ装置によれば、上記駆動
部材の駆動部がガイドの長手方向に延びているので、把
持する物品に応じて各グリップ部材をガイドに沿って移
動させてグリップ部材の間隔を拡縮した際にも、駆動手
段による駆動部材の進退動が駆動部の全長に渡って一様
に作用されるため、グリップ部材の位置に関係なくグリ
ップ部材の開閉ストロークは一定に維持される。
【0006】
【発明の実施の形態】以下図示実施例について本発明を
説明すると、図1、図2において、1は物品を把持する
グリップ装置であり、このグリップ装置1は、揺動可能
に設けられた各グリップ部材2を揺動させることで開閉
させる開閉機構と、把持する物品に応じて各グリップ部
材2間の間隔を拡縮する間隔調節機構とを備えており、
本グリップ装置1は、ロボット(図示せず)のヘッド9
9に取付けられて移動され、かつベルトコンベヤ(図示
せず)上を整列して搬送される物品としての化粧用のケ
ーキ皿Cを把持して移し替えるケーサ等に適用されてい
る。グリップ装置1は、その上部に緩衝機構5を備えて
いる。この緩衝機構5は、上記ロボットのヘッド99に
上端面6Aを連結されるとともにこの上端面6Aから下
方に向けて延びる筒状部6Bを有する有底筒状のインナ
ー部材6と、このインナー部材6の筒状部6Bの外周に
筒状部7Bを摺動可能に嵌合させるとともにこの筒状部
7Bの下方側を閉鎖する下端面7Aを有する有底筒状の
アウター部材7と、上記インナー部材6の上端面6Aと
アウター部材7の下端面7Aとの間に弾装されるコイル
ばね10とから構成され、コイルばね10によりインナ
ー部材6とアウター部材7を離隔する方向に向けて付勢
することで、平常時には筒状部7Bの上部内周を窄めた
係止面7Cと筒状部6Bの上部外周を窄めた係止面6C
が当接した状態で維持されている。これにより、万一、
グリップ装置1が下降された際に、その下端に備えたグ
リップ部材2がベルトコンベヤに接触することがあって
も、コイルばね10が圧縮することでアウター部材7が
インナー部材6及びヘッド99に対して上昇されるの
で、グリップ部材2が破損もしくは変形されることが防
止される。また、上記アウター部材7には、その末端が
筒状部7Bに埋設されるとともに、その先端をインナー
部材6の筒状部6Bに設けたスリット6D内に挿通させ
た係合ピン9が設けられており、この係合ピン9により
インナー部材6に対してアウター部材7が回転されるこ
とを防止している。
【0007】上記緩衝機構5のアウター部材7の下端面
7Aには、エアシリンダ30、及び複数のスペーサ30
Aを介して円板状の固定フレーム14が複数のロッド1
3により取付けられている(ロッド13、スペーサ30
Aは1本のみ図示)。この固定フレーム14の外周部の
円周方向等間隔位置における4箇所には、ねじ12によ
って鉛直方向下方に延びる平板状の支持プレート15が
設けられており、図1においては左右の2箇所のみ図示
し、手前側及び後方側の2箇所の支持プレート15は図
示が省略されている。上記固定フレーム14の中心位置
には、鉛直下方に向けて延びるセンターロッド16が設
けられ、その下端に角柱状の支持ブロック17が取付け
られている。この支持ブロック17はその各面が支持プ
レート15と平行に向き合うように設定されている。ま
た、図1中で左右に対峙させて配置した一対の支持プレ
ート15には、上記支持ブロック17を貫通して水平方
向に延びる一本の連続する第1のガイドロッド18Aが
設けられる一方、前後に対峙させて配置した一対の支持
プレート(図示せず)には、上記第1のガイドロッド1
8Aよりも高い位置で支持ブロック17を貫通し、かつ
該第1のガイドロッド18Aと直交して水平方向に延び
る一本の連続する第2のガイドロッド18Bが設けられ
ている。また、上記左右に対峙させて配置した一対の支
持プレート15には、これを貫通するとともに、その先
端を上記支持ブロック17にそれぞれ軸支されて水平方
向に延びる一対の第1のねじ軸19Aが回転可能に設け
られる一方、前後に対峙させて配置した一対の支持プレ
ート(図示せず)には、上記第1のねじ軸19Aよりも
高い位置でこれを貫通するとともに、その先端を支持ブ
ロック17にそれぞれ軸支されて第1のねじ軸19Aと
直交して水平方向に延びる一対の第2のねじ軸19B
(軸支部分のみ図示)が回転可能に軸支されており、上
記第1のねじ軸19Aと第2のねじ軸19Bには、その
末端に大径のツマミ19A´(第1のねじ軸19Aのみ
図示)が連設されている。そして、上記各支持プレート
15とその中心に位置する支持ブロック17の間に、上
記第1のガイドロッド18Aに貫通されてこれに支持さ
れるとともに、上記第1のねじ軸19Aと螺合される一
対の第1の可動ブロック20Aが配設される一方、上記
第2のガイドロッド18Bに貫通されてこれに支持され
るとともに、上記第2のねじ軸19Bに螺合される一対
の第2の可動ブロック20B(図2に図示)が配設され
ており、これら第1の可動ブロック20Aと第2の可動
ブロック20Bは同じ高さ位置に揃えられている。そし
て、これら各可動ブロック20A,20Bに上記グリッ
プ部材2が揺動可能に取付けられている。これにより、
例えば左右のツマミ19A´を介して第1のねじ軸19
Aを正逆回転させれば、これに螺合する左右の第1の可
動ブロック20Aを第1のねじ軸19A及び第1のガイ
ドロッド18Aに沿って拡縮する方向に移動させること
ができ、また、前後のツマミ(図示せず)を介して第2
のねじ軸19Bを正逆回転させれば、これに螺合する前
後の第2の可動ブロック20Bを第2のねじ軸19B及
び第2のガイドロッド18Bに沿って拡縮する方向に移
動させることができるようになっている。これらガイド
ロッド18A,18B及びねじ軸19A,19Bは、可
動ブロック20A,20Bの間隔を拡縮する方向に案内
するガイドを構成しており、これらガイドと可動ブロッ
ク20A,20Bにより間隔調節機構が構成されてい
る。なお、ガイドの構成としては、ガイドロッド18
A,18Bもしくはねじ軸19A,19Bのいずれか一
方を備えるようにしてもよい。
【0008】前後左右にそれぞれ設けられた各可動ブロ
ック20A,20B及び各グリップ部材2は概ね同様の
構成であるため、図1に図示される右側の可動ブロック
20A及びそのグリップ部材2についてその構成を説明
する。可動ブロック20Aに揺動可能に取付けられるグ
リップ部材2は、概略L字状をした揺動部材25と、把
持する物品に当接されるプレート部材26と、このプレ
ート部材26を取付ける取付け部材24とから構成され
ている。可動ブロック20Aの上部には、両側にガイド
ロッド18Aの長手方向と平行にプレート状をした一対
の支持部20aが立設されており、これら支持部20a
間に架け渡されたピン27を概略L字状をした揺動部材
25の角部に貫通させることで、ピン27の貫通位置を
支点に揺動部材25を揺動自在に支持している。揺動部
材25は逆L字状に配置されていて、その短辺側を従動
部25Aとして支持ブロック17が配置された中心側に
向けて伸張されており、その先端にカムローラ28を回
転自在に備えている。一方、長辺側は揺動部材25が揺
動できる程度にガイドロッド18A及びねじ軸19Aを
遊貫させて下方に延びており、その下部には短辺の伸張
方向に向けて取付け部材24を立設させている。この取
付け部材24には、その上端を可動ブロック20Aの内
方側(支持ブロック17が配置された中心側)の側面に
当接させた板ばね35を配設するとともに、これに重ね
てプレート部材26を下方に向けて取付けている。これ
により、上記板ばね35は、グリップ部材2を閉鎖する
方向に向けて付勢するとともに、後に詳述するように板
ばね35の弾発力で物品を保持するようにしている。
【0009】固定フレーム14に固定されたセンターロ
ッド16の所定位置には、ねじ部材21が上下方向の位
置を規制されて回転自在に設けられている。このねじ部
材21は、円板状のダイヤル部21Aと、このダイヤル
部21Aの下端面に連設されて下方に向けて延びるねじ
部21Bとを備えており、このねじ部21Bにガイドロ
ッド18A,18B及びねじ軸19A,19Bの長手方
向に沿って十字状に延びる圧接部材22の中心部分を螺
合させてある。この圧接部材22は十字状の上面部22
cとその両側から垂下される側面部22dを有する断面
コ字状に形成されており、これによって十字状をした凹
部22Bが構成されている。対向する側面部22dの幅
は、可動ブロック20A,20Bに立設された一対の支
持部20aの幅と等しく、側面部22dの下端面を圧接
部22Aとし各支持部20aの上端面を受圧部20bと
して、圧接部材22を可動ブロック20A,20Bの上
方に配置し、圧接部材22を下降させることで圧接部2
2Aが受圧部20bに圧接されるようにしている。これ
により、ダイヤル部21Aを介してねじ部材21を正逆
回転させることにより、該ねじ部材21のねじ部21B
に螺合した圧接部材22を昇降させることができるよう
になっており、該圧接部材22の圧接部22Aが可動ブ
ロック20A,20Bの受圧部20bから離隔した状態
では、当該可動ブロック20A,20Bをガイドロッド
18A,18B及びねじ軸19A,19Bに沿って拡縮
することができる一方、圧接部22Aが可動ブロック2
0A,20Bの受圧部20bに圧接した状態では、当該
可動ブロック20A,20Bを拘束することができる。
つまり、上記可動ブロック20A,20Bの受圧部20
bと圧接部22Aを有する圧接部材22とで、第1、第
2の可動ブロック20A,20Bを任意の拡縮状態に維
持する固定手段を構成している。
【0010】また、上記緩衝機構5を構成するアウター
部材7の下端面7Aには、図示しない流体供給源に接続
された駆動手段としてのエアシリンダ30が取付けられ
ており、このエアシリンダ30のピストンロッド29は
鉛直方向下方を向けられている。このピストンロッド2
9の先端には、円板状の昇降フレーム32がねじ31に
より連結されている。固定フレーム14の上面には、セ
ンターロッド16を固定するナット16Aが突出されて
おり、昇降フレーム32はこれに当接することで下降を
規制されるようになっている。上記昇降フレーム32の
円周方向等間隔位置における4箇所には、固定フレーム
14を遊嵌貫通して鉛直下方に延びる4本のロッド33
(2本のみ図示)が取付けられており、これらロッド3
3の下端には、上記センターロッド16を遊嵌貫通させ
るととともに、圧接部材22の凹部22B内に収容され
る十字状の駆動部材34が一体に連結されており、その
下面を駆動部34Aとしている。そして本実施例では、
第1、第2の可動ブロック20A,20Bの位置に係ら
ず、駆動部34Aとこれに当接するグリップ部材2の従
動部25aとの連動を維持するために、駆動部34Aを
ガイドロッド18A,18B及びねじ軸19A,19B
の長手方向に延ばし、これに沿って平行に形成してい
る。これにより、駆動部材34の進退動は、駆動部34
Aの全長に渡って一様に作用されるので、上記エアシリ
ンダ30により駆動部材34を上昇端位置に後退させた
場合には、駆動部34Aに連動して板ばね35の弾発力
により従動部25aがピン27を中心として一斉に上方
に押し上げられるようになり、この状態では各グリップ
部材2は一斉に同一ストロークで閉鎖されて閉鎖状態と
なる。他方、駆動部材34を下降端位置に前進させた場
合には、駆動部34Aに連動される従動部25aが板ば
ね35に抗してピン27を中心として一斉に下方に押し
下げられるようになり、この状態では各グリップ部材2
は一斉に同一ストロークで開放されて開放状態となる。
つまり、上記揺動部材25の従動部25A、駆動部34
Aを有する駆動部材34とエアシリンダ30で、各グリ
ップ部材2を一斉に同一ストロークで開閉させる開閉機
構を構成している。
【0011】以上の構成にかかわるグリップ装置1の作
動について説明する。図3の想像線で示す正方形のケー
キ皿Cを把持する場合には、先ず、間隔調節機構により
グリップ部材2間の間隔を調節する。この間隔調節時に
は、ねじ部材21を回転させて圧接部材22を上昇させ
ることで圧接部22Aによる受圧部20bへの圧接を解
除して第1、第2の可動ブロック20A,20Bを拡縮
できる状態とする。この拡縮できる状態となったら、左
右のツマミ19A´と前後のツマミを介して第1、第2
のねじ軸19A,19Bを回転させて支持ブロック17
から等間隔となる位置へとそれぞれ4つのグリップ部材
2を移動させる。このとき、グリップ部材2は、板ばね
35の弾発力によってケーキ皿Cを把持させるために各
々のプレート部材26が閉鎖動作の途中でケーキ皿Cの
側面に当接するように位置を設定する。そして、4つ全
ての可動ブロック20A,20Bについて位置調節が終
了したら、ねじ軸21を回転させて圧接部材22を降下
させて圧接部22Aを一斉に受圧部20Aに圧接させ
る。これにより、第1、第2の可動ブロック20A,2
0Bの位置が固定される。このような事前の調節作業が
完了したら、ロボットの作動によるケーキ皿Cの移し替
え作業を開始する。しかして、上記正方形のケーキ皿C
がベルトコンベヤによって搬送されて所定の把持位置に
達すると、グリップ装置1を所定の把持位置へと移動さ
せるとともに、エアシリンダ30を作動させて駆動部材
34を下降端まで前進させる。これにより、駆動部材3
4の駆動部34Aに連動された従動部25aが板ばね3
5に抗してピン27を中心として一斉に下方に押し下げ
られるようになるので、各グリップ部材2は一斉に同一
ストロークで開放される。この状態でグリッパ部材2間
にケーキ皿Cを位置させると、エアシリンダ30を作動
させて駆動部材34を直ちに上昇端まで後退させる。こ
れにより、駆動部材34の駆動部34Aに連動して板ば
ね35の弾発力により従動部25aがピン27を中心と
して一斉に上方に押し上げられるようになるので、各グ
リップ部材2は一斉に閉鎖されて、当該ケーキ皿Cが把
持される。ケーキ皿Cを把持したロボットは、ケーキ皿
Cを所定の解放位置に移動させるようになっており、こ
の解放位置でエアシリンダ30を作動させて駆動部材3
4を最下端まで前進させることでグリップ部材2を開放
させてケーキ皿Cを解放する。そして、ケーキ皿Cを解
放したロボットは、次のケーキ皿Cの処理動作に移行す
る。
【0012】次に図3で実線で示す三角形状のケーキ皿
Cを把持する場合には、上述したように事前にグリップ
部材2間の間隔を調整する。この場合、把持する物品が
三角形であることから、対峙する一方の一対のグリップ
部材2は支持部材17が位置する中心から等距離に配置
するが、対峙する他方の一対のグリップ部材2は中心か
らの距離を各々異ならせて非対称に配置する。このよう
に、各グリップ部材2の配置は把持する物品の形状に応
じて自由に設定することができる。このような事前の調
節作業が完了したら、上記と同様にケーキ皿Cの移し替
え作業を開始する。
【0013】以上の説明より理解されるように、本グリ
ップ装置1によれば、上記駆動部材34の駆動部34A
がガイド(ガイドロッド18A,18Bまたは、ねじ部
材19A,19B)の長手方向に伸びているので、把持
する物品(ケーキ皿C)に応じて各グリップ部材2を移
動させて間隔を拡縮した際にも、駆動手段(エアシリン
ダ30)による駆動部材34の進退動が駆動部34Aの
全長に渡って一様に作用されるため、グリップ部材2の
位置に関係なく開閉ストロークは一定に維持される。
【0014】なお、上記実施例では、4個のグリップ部
材2を設け、物品を四方から把持する場合について説明
したがこれに限定されるものではなく、グリップ部材2
の数及び把持位置は物品の形状に応じて適宜増減させて
構成することができる。
【0015】また、上記実施例では、板ばね35でグリ
ップ部材2を閉鎖する方向に付勢していたがこれに限定
されるものではなく解放させる方向に付勢してもよい
し、または、駆動部材34の側面にガイドに沿って延び
るカム溝を形成し、このカム溝内にグリップ部材のカム
ローラを係合させることで駆動部と従動部を連動させる
ようにしてもよく、この構成の場合には板ばねを省略し
てもよい。
【0016】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、グリップ
部材の位置に関係なくグリップ部材の開閉ストロークを
一定に維持することができるという効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例を示すグリップ装置1の縦断
面図。
【図2】開閉機構を構成する従動部25Aと駆動部材3
4、ならびに固定手段を構成する受圧部20bと圧接部
材22の斜視図。
【図3】ケーキ皿Cの形状に応じたグリップ部材2(2
6)の間隔を説明する図。
【符号の説明】
1…グリップ装置 2…グリップ部
材 18A,18B…ガイドロッド 19A,19B
…ねじ軸 20A,20B…可動ブロック 20b…受圧部 22…圧接部材 22A…圧接部 23…固定手段 25…揺動部材 25A…従動部 28…カムロー
ラ 30…エアシリンダ 34…駆動部材 34A…駆動部 C…ケーキ皿
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 中村 三誠 埼玉県狭山市富士見2−20−1 株式会社 コーセー内 (72)発明者 山本 幸宏 石川県金沢市大豆田本町甲58番地 澁谷工 業株式会社内 (72)発明者 高塚 悟 石川県金沢市大豆田本町甲58番地 澁谷工 業株式会社内 Fターム(参考) 3C007 BT20 DS02 DS10 ES03 ET03 EU01 EU07 EU14 EU19 EV02 EW03 EW11 HS14 NS00

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 揺動可能に設けられた複数のグリップ部
    材と、これらグリップ部材を揺動させて開閉させる開閉
    機構と、把持する物品に応じてグリップ部材間の間隔を
    拡縮する間隔調節機構とを備えたグリップ装置におい
    て、 上記間隔調節機構を、上記各グリップ部材をそれぞれ揺
    動可能に取付けた複数の可動ブロックと、これら可動ブ
    ロックの間隔を拡縮する方向に案内するガイドとから構
    成し、 また上記開閉機構を、上記各グリップ部材に設けた従動
    部と、これら各従動部を連動させる駆動部を有する駆動
    部材と、この駆動部材を進退動させて上記駆動部と従動
    部とを介して各グリップ部材を開閉させる駆動手段とか
    ら構成し、かつ上記駆動部はガイドの長手方向に延びて
    おり、それによって上記各グリップ部材の従動部は、上
    記可動ブロックをガイドに沿って移動させた際に駆動部
    との連動を維持することを特徴とするグリップ装置。
  2. 【請求項2】 上記グリップ装置は、各可動ブロックを
    任意の拡縮状態に維持する固定手段を備えており、この
    固定手段は、上記各可動ブロックに設けた受圧部と、こ
    の受圧部に圧接される圧接部を有する圧接部材とを備え
    ており、かつ上記圧接部はガイドの長手方向に延びてお
    り、それによって上記各可動ブロックの受圧部は、上記
    可動ブロックをガイドに沿って移動させた際に圧接部に
    より圧接可能となっていることを特徴とする請求項1に
    記載のグリップ装置。
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