JP2005261535A

JP2005261535A - 把持装置

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Publication number: JP2005261535A
Application number: JP2004075887A
Authority: JP
Inventors: Akira Hanatsuka; 晃花塚; Toshihiro Okabe; 俊宏岡部
Original assignee: Nidec Servo Corp
Current assignee: Nidec Advanced Motor Corp
Priority date: 2004-03-17
Filing date: 2004-03-17
Publication date: 2005-09-29
Anticipated expiration: 2024-03-17
Also published as: JP3825449B2

Abstract

【課題】装置を大型化することなく、異なるサイズの対象物を一定の把持力で把持することができる把持装置を提供すること。
【解決手段】把持装置１は、スライド機構の前側先端に取り付けられるベース部材１０に設けられた基軸２０、２１に回動可能に設けられた第１、第２のアーム２２、２３と、基軸より外側でベース部材に設けられた補助軸２８、２９に回動可能に設けられた第３、第４のアーム２６、２７と、第１、第２のアームを開閉方向に駆動する開閉駆動機構３０と、第１、第３のアームの先端に取り付けられた支持部材４０を介して開閉方向に変位可能の第１の爪２４と、第２、第４のアームの先端に取り付けられた支持部材４１を介して開閉方向に変位可能に設けられた第２の爪２５とを有し、第１の爪２４は、支持部材に対して閉方向に付勢され、閉方向への変位を検知するフォトインタラプタ５０を備える。
【選択図】図２

Description

本発明は、景品取得ゲーム機、特に、ケース内正面壁に設けられた景品つり下げ棒につり下げられた景品を取得するゲーム機において、景品を把持する把持装置の改良に関するものである。

この種の景品取得ゲーム機は、例えば特許文献１の図１に示されている。ケース内正面壁に設けられた複数の景品つり下げ棒に、それぞれ複数の景品がつり下げられ、ケース内手前側にハンド装置が備えられている。ハンド装置は、正面壁と平行な面内で上下方向と左右いずれかの横方向に移動可能な移動機構に載置されており、正面壁に対して垂直な方向に進退可能なスライド機構と、このスライド機構の先端に設けられた把持装置とを備えている。把持装置には、特許文献１の図１９に示されるように、景品を把持するための一対の爪と、この爪を開閉するための開閉駆動機構とが設けられている。開閉駆動機構は、モータの駆動力により回転する一対の歯車と、この歯車と同軸で設けられたねじりばねとを備えており、爪は、ねじりばねを介して歯車に連結して回動可能となっている。

なお、ゲーム機には、ハンド装置を上方向に移動させる際に押す「上ボタン」と、ハンド装置を横方向に移動させる際に押す「横ボタン」とが設けられている。ハンド装置は、使用前には左下の初期位置に設定されている。遊戯者は、ゲームを開始すると、狙いをつけた景品の高さにハンド装置が移動するまで上ボタンを押し続け、狙いの高さまで移動したら上ボタンから手を離し、狙った景品の横方向の位置にハンド装置が移動するまで横ボタンを押し続ける。狙いの位置まで移動したら、横ボタンから手を離す。すると、ハンド装置は移動を停止する。ゲーム機内の制御装置は、スライド機構を制御して景品に向かって把持装置をスライドさせる。このとき、把持装置の爪は全開状態となっている。
把持装置が景品の位置まで達すると、制御装置は、スライド機構を停止させ、予め設定された秒数だけ開閉駆動機構のモータを駆動して爪を閉方向へ駆動して景品を把持させようとする(引用文献１の段落００８４参照)。景品はうまく把持できる場合もあれば、把持できない場合もある。いずれの場合にも、制御装置は、スライド機構を制御してハンド装置をゲーム機手前側に戻し、移動機構を制御してハンド装置を初期位置に戻し、爪を開く。景品が把持されていた場合には、爪を開いたときに景品は落下口に落ちて遊戯者に提供される。

特開２００１−２５２４６２号公報図１、図１９

しかしながら、特許文献１に開示される把持装置では、爪の閉じ量がモータの駆動時間のみによって制御されているため、景品の大きさが異なると把持力が異なるという問題があった。

一方、従来から、景品の大きさによらずに一定の把持力を得られる把持装置は存在する。把持力を一定に保つためには、ポテンショメータやロータリーエンコーダにより閉動作中に爪が景品に当たってロックするタイミングを検出し、ロック後に予め設定された駆動時間だけモータを駆動し続けることにより、ねじりばねに一定のテンションを与え、これにより把持力を一定に保つことができる。しかしながら、これらの把持装置は把持力の制御にポテンショメータやロータリーエンコーダを必要とするため、把持装置が大型化するという問題があった。

本発明は、上述した従来技術の問題点に鑑みてなされたものであり、装置全体を大型化することなく、異なるサイズの対象物を一定の把持力で把持することができる把持装置を提供することを目的とする。

本発明の把持装置は、上記の目的を達成させるため、請求項１に記載したように、直線的に進退可能なスライド機構の先端に設けられ、対象物を把持する構成において、スライド機構の先端に取り付けられたベース部材と、ベース部材に設けられた一対の基軸を中心に互いに開閉方向に回動可能に設けられた第１、第２のアームと、第１、第２のアームを開閉方向に駆動する開閉駆動機構と、第１のアーム及び第２のアームの先端に、それぞれ取り付けられ、第１、第２のアームに連動して開閉して対象物を把持する第１、第２の爪とを備え、第１、第２の少なく共一方の爪は、対応するアームに対して開閉方向に変位可能に取り付けられ、爪を閉方向に付勢する付勢手段と、爪が付勢手段の付勢力に抗して開方向に変位した際に、変位を検出する変位検出器とをさらに備えることを特徴とする。

また、請求項２のように、基軸より開閉方向の外側でベース部材に設けられた一対の補助軸を中心に互いに開閉方向に回動可能に設けられ、それぞれ第１、第２のアームと共に平行リンクを構成する第３、第４のアームを設けてもよい。この場合には、第１の爪は、第１のアーム及び第１のアームに連動する第３のアームの先端に取り付けられた第１の支持部材に対して変位可能に取り付けられ、第２の爪は、第２のアーム及び該第２のアームに連動する第４のアームの先端に取り付けられた第２の支持部材に対して変位可能に取り付けられていることが望ましい。

なお、各アームに支持部材を介して各爪を取り付ける場合には、請求項３に記載したように、爪と支持部材との間に調心機構を設けることが望ましい。調心機構は、各支持部材の先端、基端と開閉方向の外側に突設されたピローボールと、各ピローボールに対応して各爪に形成された長穴とから構成することができる。

さらに、開閉駆動機構は、請求項４に記載したように、ベース部材に固定され、駆動ギヤを回転させるモータと、一対の基軸を中心に回転可能に配置され、互いに噛合すると共に、一方が駆動ギヤに噛合する一対の従動ギヤと、一対の基軸の回りにそれぞれ巻回されて、各従動ギヤと各アームとの間に懸架され、各アームを閉じる方向に付勢する一対のねじりばねと、従動ギヤにそれぞれ形成され、第１、第２のアームを開方向に駆動する際に、アームに接触してねじりばねの付勢力に抗して第１、第２のアームを開方向に回動させる接触部とを備えることが望ましい。

請求項１の構成では、第１、第２の爪の間に対象物が把持されると、爪がアームに対して開方向に変位し、この変位が変位検出器により検出されて対象物が把持されたことが検知される。変位検出器は、変位によるオンオフのみを検知すれば足りるため、フォトインタラプタやマイクロスイッチといった小型の検出器を使用することができ、装置を大型化することがない。爪の変位が検出されてからの開閉駆動装置の駆動時間を一定にすれば、対象物のサイズにかかわりなく、一定の把持力で対象物を把持することが可能となる。

また、請求項２の構成によれば、第１、第２の爪を把持面が互いにほぼ平行な状態で開閉するため、対象物が箱状である場合にも、箱のサイズによらず、爪と箱との接触面積を大きく確保することができ、対象物を確実に把持することが可能となる。

さらに、請求項３のようにピローボールを利用した調心機構を設けることにより、爪の不必要なガタツキを抑えつつ、ピローボールの球体に案内されて爪の開閉方向への変位がスムーズとなり、対象物から離れたときに爪が押し付けられた位置でロックするのを防ぐことができる。

なお、開閉駆動機構を請求項４に記載したように構成することにより、モータはねじりばねを介して各アームに連結されるため、爪に外力が加わった場合にも、モータに余分な負荷をかけることがない。また、アームを開くときには、従動ギヤに形成された接触部がアームを押して開くため、従動ギヤとアームとは一定の位置関係を保ったまま共に回転する。ねじりばねは従動ギヤとアームとの間に懸架されているため、アームを開くときにはねじりばねのトルクは一定である。アームを閉じる際には、従動ギヤがねじりばねの一端を回動させることにより、他端に接続されたアームが連動する。アームが対象物を挟んでロックした後にも、モータを駆動して従動ギヤを回動させることにより、ねじりばねのトルクを変化させることができる。したがって、モータの回転角度の設定を変えることにより、ねじりばねのねじり角度を変え、対象物に対する爪の把持力を適切な値となるように調整することができる。

以下、本発明にかかる把持装置の実施の形態を説明する。なお、実施の形態の把持装置も、従来例で説明した特許文献１の図１に示されるような景品取得ゲーム機に適用される。すなわち、ゲーム機のケース内正面壁に複数の景品つり下げ棒が設けられ、これらの棒に景品がつり下げられる。そして、ケース内手前側に上下左右に移動可能なハンド装置が備えられ、このハンド装置に設けられたスライド機構の先端に把持装置が取り付けられる。ハンド装置の移動機構、スライド機構は従来と同一であるため、説明は省略する。

次に、図１〜図４に基づいて、実施の形態に係る把持装置１の全体構成について説明する。図１は、実施の形態に係る把持装置１の構成を示す平面図、図２は、把持装置１のギヤカバーを外した状態の平面図、図３は、把持装置１の裏面を示す背面図、図４は、図１中のＩＶ−ＩＶ線に沿う把持装置１の縦断側面図である。図１〜図３は、左右の爪が全開している状態、図４は左右の爪が閉じた状態を示している。
なお、図３及び後述の図５及び図６の各背面図は、図１との比較で説明する便宜上、図１の状態から装置を下側を上方向に反転した状態で示したものである。
また、以下の説明における前後、上下、左右の各方向は、把持装置１がゲーム機に取り付けられた際の遊戯者から見た方向として定義する。

把持装置１は、図示せぬスライド機構の前側先端に取り付けられるベース部材１０と、ベース部材１０に設けられた一対の基軸２０、２１を中心に互いに開閉方向に回動可能に設けられた第１、第２のアーム２２、２３と、基軸より開閉方向の外側でベース部材１０に設けられた一対の補助軸２８、２９を中心に互いに開閉方向に回動可能に設けられ、それぞれ第１、第２のアーム２２、２３と共に平行リンクを構成する第３、第４のアーム２６、２７と、第１、第２のアーム２２、２３を開閉方向に駆動する開閉駆動機構３０(図２参照)と、第１のアーム２２及び第１のアーム２２に連動する第３のアーム２６の先端に取り付けられた第１の支持部材４０を介して開閉方向に変位可能に取り付けられた第１の爪２４と、第２のアーム２３及び第２のアーム２３に連動する第４のアーム２７の先端に取り付けられた第２の支持部材４１を介して開閉方向に変位可能に取り付けられた第２の爪２５とを備えている。

第１、第２の爪２４、２５は、開閉駆動機構３０により第１、第２のアーム２２、２３が開閉方向に回動すると、これに伴って開閉方向に変位するが、このとき、第１、第２のアーム２２、２３と平行リンクを構成する第３、第４のアーム２６、２７が連動して回動するため、それぞれ把持面を互いにほぼ平行に保ちつつ開閉して対象物を把持することができる。

第１、第２の爪２４、２５は、それぞれ内部に下側に開放する空間が形成されており(図４参照)、この空間内に配置された第１、第２の支持部材４０、４１を介して各アームに対して取り付けられている。すなわち、第１、第３のアーム２２、２６の先端は、第１の支持部材４０の異なる位置に回動可能に固定され、第１の爪２４は、調心機構を介して第１の支持部材４０に対して開閉方向に変位可能に取り付けられている。
また、第２、第４のアーム２３、２７の先端は、第２の支持部材４１の異なる位置に回動可能に固定され、第２の爪２５は、調心機構を介して第２の支持部材４１に対して開閉方向に変位可能に取り付けられている。

ここで、図５及び図６も参照して第１の爪２４の構成について詳しく説明する。なお、図５及び図６は、それぞれ第１の爪２４を裏面から見た背面の拡大図であり、爪２４を厚さ方向の半分の位置で切断して示している。第１の爪２４側の調心機構は、第１の支持部材４０の先端、基端と開閉方向の外側の３箇所に突設されたピローボール４０ａと、各ピローボール４０ａに対応して第１の爪２４の内壁に形成された長穴２４ａとから構成され、第１の爪２４が第１の支持部材４０に対してスムーズに変位できるように支持している。なお、各ピローボール４０ａは、支持部材に埋め込まれた円柱状の軸と、この軸の先端に固定された軸より大径の球体とから構成されている。

また、第１の爪２４と第１の支持部材４０との間には、爪の閉方向の隙間に第１の爪２４を閉方向に付勢する付勢手段として一対のコイルばね４０ｂが設けられ、さらに爪２４の開閉方向の変位を検出するために変位検出器としてのフォトインタラプタ５０が設けられている。フォトインタラプタ５０は、第１の爪２４の内部空間の外側の内壁から閉方向に延びる遮光板５１と、第１の支持部材４０に固定されたフォトカプラ５２とから構成されている。フォトカプラ５２には、遮光板５１を挟むように発光ダイオードとフォトトランジスタとが設けられている。

このため、第１の爪２４は、対象物に当たっていないフリーの状態では、図５に示すように、コイルばね４０ｂの付勢力により第１の支持部材４０に対して閉方向に押し付けられる。この状態では、遮光板５１がフォトカプラ５２の発光ダイオードとフォトトランジスタとの間に位置するため、フォトカプラ５２の出力はオフとなる。
第１、第２の爪２４、２５が対象物を把持すると、図６に示すように、第１の爪２４はコイルばね４０ｂによる付勢力に抗して第１の支持部材４０に対して開方向に変位する。この状態では、遮光板５１がフォトカプラ５２の発光ダイオードとフォトトランジスタとの間から待避するため、フォトカプラ５２の出力はオンになる。

同様にして、第２の爪２５側の調心機構も、第２の支持部材４１に突設された３本のピローボール４１ａと、第２の爪２５の内壁に形成された長穴２５ａとから構成されており、第２の爪２５と第２の支持部材４１との間には、爪の閉方向の隙間に第２の爪２５を閉方向に付勢する付勢手段として一対のコイルばね４１ｂが設けられている。ただし、第２の爪２５には変位検出器は設けられていない。

ベース部材１０は、図１及び図２に示すように、スライド機構の先端に固定されるマウント部１１、このマウント部１１に対して１ｃｍ程度のストロークで前後方向にスライド可能に取り付けられたベースプレート１２と、ベースプレート１２に対して上下方向に所定の間隔をおいて固定されたギヤカバー１３とを備える。マウント部１１は、左右の側壁とこれらを接続する底壁とから成る。ベースプレート１２は、マウント部１１の側壁に外側から対向する側壁と、アーム等の主要部品が設けられる底壁とを備えている。マウント部１１とベースプレート１２の側壁の間には、左右両側に直線案内用軸受１４、１４が設けられており、相互にスライドできるように構成されている。

また、図３及び図４に示すように、マウント部１１とベースプレート１２の間には、圧縮コイルばね１５が設けられており、これによりベースプレート１２をスライド方向の前方に付勢している。なお、マウント部１１には、ベースプレート１２がマウント部１１に対してスライド方向の後方に押された際にオンする第１のマイクロスイッチＭＳ1が設けられている。

図２に示す基軸２０、２１は、ベースプレート１２のスライド方向前方側でベースプレート１２に対して垂直に固定されており、それぞれ第１のアーム２２、第２のアーム２３が開閉方向に回動可能に取り付けられている。同様に、図２に示す補助軸２８、２９も、ベースプレート１２に垂直に固定されており、それぞれ第３のアーム２６と第４のアーム２７とが開閉方向に回動可能に取り付けられている。各アームの先端は、各支持部材４０、４１に回動可能に接続されている。このため、各支持部材４０、４１に取り付けられた第１、第２の爪２４、２５は、対象物に接触していないフリーの状態では、相対する把持面を平行に保ちながら開閉する。

ベースプレート１２の先端側の両サイドは、前方に突出する突出部１２ａ、１２ｂとして形成されており、その間隔は第１、第２の爪２４、２５の全開時の幅に合わせて設定されている。図３に示すように、ベースプレート１２の一方の突出部１２ａの下面には発光部４３が取り付けられ、他方の突出部１２ｂの下面には受光部４４が取り付けられている。これらの発光部４３及び受光部４４は、対象物検知センサを構成している。
すなわち、第１、第２の爪２４、２５の間に対象物が存在しない場合には、発光部４３から発した検出光が受光部４４により受光され、受光部４４の出力はオンになる。一方、爪の間に対象物が入ると、検出光が遮光され、受光部４４の出力はオフになる。発光部４３には、図４に示すように光路窓４３ａが形成されており、この光路窓４３ａを通して検出光が投光される。図示はしないが、受光部４４にも、同様の位置に光路窓が設けられており、受光部４４は、この光路窓を通して入射する検出光を受光する。

次に、上記のアームを駆動する開閉駆動機構３０の構成について、図１〜図７に基づいて説明する。図７は、図２に示すギヤ部分の拡大図である。なお、実際の配置では、各従動ギヤ３２、３３の下側に各アーム２２、２３、ねじりばね３４、３５が配置されているが、図７では説明のため、全て実線で示している。

開閉駆動機構３０は、ベースプレート１２の下面に固定されて駆動ギヤ３１ａ(図２、図４、図７参照)を回転させるモータ３１と、基軸２０を中心に回転可能に配置されて駆動ギヤ３１ａに噛合する第１の従動ギヤ３２と、基軸２１を中心に回転可能に配置され、第１の従動ギヤ３２に噛合する第２の従動ギヤ３３と、基軸２０、２１の回りにそれぞれ巻回されて、各従動ギヤ３２、３３と第１、第２のアーム２２、２３との間に懸架され、各アームを閉じる方向に付勢する一対のねじりばね３４、３５とを備えている。
なお、モータ３１は、ステッピングモータ又はシンクロナスモータを使用し、これらのモー夕の回転角度の設定器（図示せず）を備えておくものとする。モータ３１の回転角度は、ステッピングモータの場合には駆動用パルスのパルス数により、シンクロナスモータの場合には通電時間により決定されるため、設定器により対象物に応じてパルス数、通電時間を設定すればよい。

図７に基づいて基軸２０、２１回りの構成を詳細に説明する。基軸２０の回りには、第１のアーム２２の基端、第１の従動ギヤ３２、そしてねじりばね３４が組み付けられている。また、基軸２１の回りには、第２のアーム２３の基端、第２の従動ギヤ３３、そしてねじりばね３５が組み付けられている。第１、第２のアーム２２、２３と第１、第２の従動ギヤ３２、３３とは直接連結されておらず、ねじりばね３４、３５を介して連結されている。すなわち、ねじりばね３４、３５は、それぞれの一端が第１、第２のアーム２２、２３から上方向に向けて突出する係合ピン２２ａ、２３ａの上端に係合し、他端が第１、第２の従動ギヤ３２、３３から下方に向けて突出するそれぞれ２本の係合ピン３２ａ、３２ｂ、３３ａ、３３ｂの間に係合している。

ねじりばね３４、３５には、両係合ピンに係合している限り、常にテンションがかかるように組み付けられており、第１、第２のアーム２２、２３をそれぞれアームが閉じる方向に付勢している。

また、従動ギヤ３２、３３には、第１、第２のアーム２２、２３の係合ピン２２ａ、２３ａに接触する接触部として駆動ピン３２ｃ、３３ｃが設けられている。第１、第２のアーム２２、２３を開く場合には、これらの駆動ピン３２ｃ、３３ｃを係合ピン２２ａ、２３ａに接触させて押すことにより、ねじりばね３４、３５の付勢力に抗して第１、第２のアーム２２、２３が開方向に回動する。
第１、第２のアーム２２、２３を開方向に回動させる際には、係合ピン２２ａと３２ａ、係合ピン２３ａと３３ａとの相対的な位置関係は変化しないため、ねじりばね３４、３５により発生するトルクは一定に保たれる。

一方、第１、第２のアーム２２、２３を閉じる方向に駆動する際には、第１の従動ギヤ３２を反時計回り、第２の従動ギヤ３３を時計回りに回転させる。第１、第２の爪２４、２５が物体に接触していない場合（フリーの状態）には、係合ピン２２ａ、２３ａが駆動ピン３２ｃ、３３ｃに接触した状態で第１、第２のアーム２２、２３は閉方向に回動する。閉動作の途中で第１、第２の爪２４、２５が物体に接触すると、各爪２４、２５が図２に示す各支持部材４０、４１に対して開方向に変位し、続いて各アームの閉じる方向への回動が規制される。この状態で更に第１、第２の従動ギヤ３２、３３を回転させると、駆動ピン３２ｃ、３３ｃは係合ピン２２ａ、２３ａから離れ、従動ギヤ３２、３３の係合ピン３２ａ、３３ａが第１、第２のアーム２２、２３の係合ピン２２ａ、２３ａより大きく移動する。

第１のアーム２２に設けられた係合ピン２２ａの下端は、図３に示すようにベースプレート１２に形成された円弧状のガイド穴１２ｃに沿って移動する。すなわち、このガイド穴１２ｃにより、第１のアーム２２の可動範囲が規制されている。第２のマイクロスイッチＭＳ2は、第１のアーム２２に設けられた係合ピン２２ａがアームの全開位置に相当する位置に達すると、係合ピン２２ａに押されてオンする。

モータ３１を制御して駆動ギヤ３１ａを図７中の時計回りに回転させると、第１の従動ギヤ３２は時計回り、第２の従動ギヤ３３は反時計回りに回転し、第１、第２のアーム２２、２３を開く方向に駆動し、第１、第２の爪２４、２５の間隔が広がる。他方、駆動ギヤ３１ａを反時計回りに回転させると、第１、第２のアーム２２、２３は閉じる方向に駆動され、第１、第２の爪２４、２５の間隔が狭くなる。閉動作の途中で第１、第２の爪２４、２５が物体に接触し、更にモータ３１を回転させると、ねじりばね３４、３５が圧縮され、ねじりばね３４、３５のトルクにより発生する把持力が徐々に強くなる。

把持力は、爪が物体に当たってロックされてからの従動ギヤの回転角度により決定されるため、変位検出器のフォトカプラ５２の出力がオンからオフになったタイミングからの駆動量、すなわち、モータ３１の回転角度を設定器に設定されたパルス数、あるいは通電時間に基づき把持対象物に応じて調節することにより、所望の把持力を発揮させることができる。また、このパルス数、通電時間が一定であれば、対象物のサイズにかかわりなく、一定の把持力で対象物を把持させることができる。

次に、上記のように構成された把持装置１をゲーム機に適用した場合の作用について説明する。ゲーム機の遊戯方法は、従来と同様である。すなわち、遊戯者は、ゲームを開始すると、狙いをつけた景品の高さにハンド装置が移動するまで上ボタンを押し続け、狙いの高さまで移動したら上ボタンから手を離し、狙った景品の横方向の位置にハンド装置が移動するまで横ボタンを押し続ける。狙いの位置まで移動したら、横ボタンから手を離す。すると、ハンド装置は移動を停止する。ゲーム機内の制御装置は、スライド機構を制御して景品に向かって把持装置１をスライドさせる。
このとき、把持装置１の第１、第２の爪２４、２５は全開状態となっている。すなわち、第２のマイクロスイッチＭＳ2がオンするまでモータ３１を駆動して第１、第２の爪２４、２５の間隔を開いておく。

制御装置は、対象物検知センサの受光部４４の受光信号が途切れると、第１、第２の爪２４、２５の間に景品が入ったと判断し、スライド機構を停止させ、モータ３１を制御して把持装置１の第１、第２の爪２４、２５を閉方向に駆動して景品を把持させようとする。爪２４、２５が対象物に接触して把持すると、爪２４、２５は第１、第２の支持部材４０、４１に対して開方向に変位する。そして、この変位に応じてフォトカプラ５２の出力がオンからオフに切り替わる。制御装置は、この切り替わりのタイミングで第１、第２の爪２４、２５が対象物に接触したことを検知し、設定器に設定された駆動量だけさらにモータ３１を回転させて対象物を把持させる。

このように、変位検出器を設けることにより、第１、第２の爪２４、２５が対象物に接触するタイミングを正確に検知することができ、対象物のサイズによらず把持力を正確に制御することができる。

また、各爪２４、２５は把持面を互いに平行に保ちながら開閉するため、景品が箱状のものであっても、そのサイズにかかわらず、把持面全面で景品を把持することができる。把持の動作が終了すると、制御装置は、スライド機構を制御してハンド装置をゲーム機手前側に戻し、移動機構を制御してハンド装置を初期位置に戻し、第１、第２の爪２４、２５を開く。景品が把持されていた場合には、第１、第２の爪２４、２５を開いたときに景品は落下口に落ちて遊戯者に提供される。

なお、対象物検知センサにより対象物が検知される前に、把持装置１が正面壁、あるいは景品つり下げ棒に衝突した場合には、第１のマイクロスイッチＭＳ1がオンして制御装置に異常を伝え、スライド機構の前進が停止され、ハンド装置は初期位置に戻される。

上記の実施の形態では、変位検出器としてフォトインタラプタ５２を使用し、一方の爪２４にのみこれを設けたが、変位検出器としては、マイクロスイッチを利用することもでき、一方のみでなく、双方の爪２４、２５に設けてもよい。

本発明は景品取得ゲーム機において、景品を把持する把持装置に用いて最適である。この他、各爪が対象物に接触したタイミングを検出することができるため、各種分野の対象物の把持に適用可能である。

本発明の実施の形態にかかる把持装置の構成を示す平面図である。図１の把持装置のギヤカバーを外した状態の平面図である。図１の把持装置の裏面を示す背面図である。図１の把持装置の縦断側面図である。図１の把持装置の爪を裏側から見た拡大背面図である。図１の把持装置の爪を裏側から見た拡大背面図である。図１の把持装置の図２に示すギヤ部分の拡大図である。

符号の説明

１把持装置
１０ベース部材
１２ｃガイド穴
２０、２１基軸
２２、２３第１、第２アーム
２２ａ、２３ａ係合ピン
２４、２５第１、第２の爪
２４ａ、２５ａ長穴
２６、２７第３、第４アーム
３０開閉駆動機構
３１モータ
３１ａ駆動ギア
３２、３３第１、第２の従動ギア
３２ｃ、３３ｃ駆動ピン（接触部）
３４、３５ねじりばね
４０、４１第１、第２の支持部材
４３発光部
４４受光部
４３ａ光路窓
５０フォトインタラプタ（変位検出器）
５１遮光板
５２フォトカプラ

Claims

直線的に進退可能なスライド機構の先端に設けられ、対象物を把持する把持装置において、
前記スライド機構の先端に取り付けられたベース部材と、
該ベース部材に設けられた一対の基軸を中心に互いに開閉方向に回動可能に設けられた第１、第２のアームと、
前記第１、第２のアームを開閉方向に駆動する開閉駆動機構と、
前記第１のアーム及び前記第２のアームの先端に、それぞれ取り付けられ、前記第１、第２のアームに連動して開閉して対象物を把持する第１、第２の爪とを備え、
前記第１、第２の爪の少なくとも一方は、対応するアームに対して開閉方向に変位可能に取り付けられ、該爪を閉方向に付勢する付勢手段と、該爪が前記付勢手段の付勢力に抗して開方向に変位した際に、該変位を検出する変位検出器とをさらに備えることを特徴とする把持装置。
前記基軸より開閉方向の外側で前記ベース部材に設けられた一対の補助軸を中心に互いに開閉方向に回動可能に設けられ、それぞれ前記第１、第２のアームと共に平行リンクを構成する第３、第４のアームを備え、
前記第１の爪は、前記第１のアーム及び該第１のアームに連動する前記第３のアームの先端に取り付けられた第１の支持部材を介して変位可能に取り付けられ、前記第２の爪は、前記第２のアーム及び該第２のアームに連動する前記第４のアームの先端に取り付けられた第２の支持部材を介して変位可能に取り付けられていることを特徴とする請求項１に記載の把持装置。
前記第１、第２の爪は、それぞれ調心機構を介して前記各支持部材に取り付けられ、前記各調心機構は、前記各支持部材の先端、基端と開閉方向の外側に突設されたピローボールと、前記各ピローボールに対応して前記各爪に形成された長穴とから構成されていることを特徴とする請求項２に記載の把持装置。
前記開閉駆動機構は、
前記ベース部材に固定され、駆動ギヤを回転させるモータと、
前記一対の基軸を中心に回転可能に配置され、互いに噛合すると共に、一方が前記駆動ギヤに噛合する一対の従動ギヤと、
前記一対の基軸の回りにそれぞれ巻回されて、前記各従動ギヤと前記各アームとの間に懸架され、各アームを閉じる方向に付勢する一対のねじりばねと、
前記従動ギヤにそれぞれ形成され、前記第１、第２のアームを開方向に駆動する際に、該アームに接触して前記ねじりばねの付勢力に抗して前記第１、第２のアームを開方向に回動させる接触部と
を備えることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の把持装置。