JP2012000724A - 把持装置 - Google Patents

Abstract

【課題】一対の開閉レバー部の開閉方向に沿った横幅を小さくすることができ、小スペースで設置することが可能であること。
【解決手段】ロッド軸Ｏに沿って上下動可能とされ、下端部に連結ブロック４１が取り付けられたロッド部２と、左右軸Ｌ１方向に沿って向かい合うように配設されると共に、中間部３ｃが前後軸Ｌ１に平行な支点軸部５０に軸支された一対の開閉レバー部３と、連結ブロックと開閉レバー部の上端部３ａとをそれぞれ連結すると共にロッド部の上下動に伴って開閉レバー部を左右軸方向に揺動させるリンク機構４と、を備え、開閉レバー部には、中間部から上端部に至る部分の少なくとも一部に切欠部５５が形成され、一対の開閉レバー部が、切欠部内にロッド部及び連結ブロックを入り込ませた状態で左右軸方向に向かい合うように配設され、それぞれの上端部が前後軸方向に沿ってロッド部及び連結ブロックの両側に位置している把持装置を提供する。
【選択図】図５

Description

本発明は、ワークを把持する把持装置に関し、特にトグル式の把持装置に関するものである。

従来より各種製品の検査や組立等を行う際、ワークを搬送したり、取り扱ったりするためにワークを把持する把持装置が利用されている。この把持装置は、ワークの形状やサイズ等に応じて仕様が異なるが、一般的には一対の開閉レバー部を有しており、この開閉レバー部を利用してワークを摘むように把持する構成とされている場合が多い。
ところで、この種の把持装置において、一対の開閉レバー部を作動させるインプットの力よりも、大きな力（把持力）でワークを把持することができるトグル機構を備えたものが知られている。このトグル機構は倍力機構であって、インプットの力よりもアウトプットの力を大きくすることが可能となるものである。

このようなトグル式の把持装置の１つとして、ロボットハンドが知られている（特許文献１及び２参照）。
このロボットハンドは、上下動可能なロッド部と、ロッド部の下端部に取り付けられた操作片と、この操作片にピンや軸を介して一端側が回転自在に連結された一対の連結レバー部と、この一対の連結レバー部の他端側にピンや軸を介して上端部が回転自在に連結された一対の開閉レバー部と、で主に構成されている。

一対の開閉レバー部は、中間部がピンや軸を介して筐体に連結されており、この連結部分を支点として回転するようになっている。また、一対の開閉レバー部の下端部は、ワークを両側から把持する爪部として機能する役割を担っている。
なお、これら一対の開閉レバー部は、ロッド部及び操作片を間に挟んで互いに向き合うように、ロッド部及び操作片の両外側に配設されている。そして、一対の開閉レバー部は、ロッド部が下方移動したときに、上端部側が接近且つ下端部側が離間するように回転して開状態にセットされるようになっている。

このように構成されたロボットハンドを利用してワークを把持する場合には、ロッド部を上方移動させる。すると、これに伴って操作片が上方移動するので、一対の連結レバーが回転しながら上方移動して一対の開閉レバー部の上端部を外側に押し広げる。これにより、一対の開閉レバー部は、中間部を支点として回転し、下端部が互いに接近するように閉まり始める。その結果、ワークを両側から挟むように把持することができる。
特に、トグル機構を利用して一対の開閉レバー部を開閉させる構成であるので、大きな把持力でワークを確実に把持できるようになっている。

実開昭５９−１６０１８４号公報 特開２００８−２６４９８１号公報

しかしながら、上記従来のトグル式の把持装置には、まだ以下の課題が残されている。
即ち、一対の開閉レバー部は、ロッド部及び操作片を間にして互いに向き合うように、これらロッド部及び操作片の両外側に配設されている。そのため、一対の開閉レバー部間の間隔が大きくなり易く、開閉方向に沿った把持装置全体の横幅を小さく設計することが難しかった。そのため、把持装置のさらなる小型化を図ることが困難であった。
特に、一対の開閉レバー部は、開状態において、互いの上端部が接近し且つ下端部が離間するようにロッド部に対して傾いている。従って、一対の開閉レバー部が開状態となっている待機状態においては、特に開閉方向に沿った横幅が大きくなり易いものであった。

本発明は、このような事情に考慮してなされたもので、その目的は、一対の開閉レバー部の開閉方向に沿った横幅を小さくすることができ、小スペースで設置することが可能な小型のトグル式の把持装置を提供することである。

本発明は、前記課題を解決するために以下の手段を提供する。
（１）本発明に係る把持装置は、ワークを両側から挟んで把持する把持装置であって、ロッド軸に沿って上下動可能とされ、下端部に連結ブロックが取り付けられたロッド部と、前記ロッド軸に直交する左右軸方向に沿って互いに向かい合うように配設されると共に、中間部がロッド軸及び左右軸に対してそれぞれ直交する前後軸に平行な支点軸部に軸支されて、該支点軸部回りに上端部及び下端部が左右軸方向に揺動する一対の開閉レバー部と、前記連結ブロックと前記開閉レバー部の上端部とをそれぞれ連結すると共に、前記ロッド部の上下動に伴って開閉レバー部の下端部が互いに接近又は離間するように、開閉レバー部を前記左右軸方向に揺動させるリンク機構と、を備え、前記開閉レバー部には、前記中間部から前記上端部に至る部分の少なくとも一部に切欠部が形成され、前記一対の開閉レバー部が、前記切欠部内に前記ロッド部及び前記連結ブロックを入り込ませた状態で前記左右軸方向に向かい合うように配設され、それぞれの前記上端部が前記前後軸方向に沿ってロッド部及び連結ブロックの両側に位置していることを特徴とする。

本発明に係る把持装置においては、ロッド軸に沿ってロッド部を上下動させると、これに伴って連結ブロックが上下動する。すると、リンク機構がこの連結ブロックの上下動に伴って、一対の開閉レバー部の上端部を左右軸方向に押し広げる又は引き寄せるように移動させて、これら開閉レバー部を左右軸方向に揺動させる。この際、一対の開閉レバー部は、中間部が支点軸部に軸支（回転可能に支持）されているので、上端部と下端部とがそれぞれ支点軸部を中心として逆方向に回動するようになっている。従って、一対の開閉レバー部の上端部を押し広げる又は引き寄せるように移動させることで、下端部を互いに接近又は離間させることができる。
これにより、一対の開閉レバー部の下端部を利用して、ワークを両側から挟むように把持することができると共に、把持したワークを解放させることができる。

ところで、一対の開閉レバー部は、左右軸方向に沿って互いに向かい合うように配設されているが、連結ブロックの両外側に間隔を開けて配設されているのではなく、切欠部内にロッド部及び連結ブロックを入り込ませた状態で向かい合うように配設されている。従って、これらロッド部及び連結ブロックに影響されることなく、一対の開閉レバー部をできるだけ接近させながら向かい合わせることができる。
この際、一対の開閉レバー部の上端部は、前後軸方向に沿ってロッド部及び連結ブロックの両側に位置している。そのため、開閉レバー部の上端部が何ら干渉されることがないので、開閉レバー部の揺動動作を確実に行わせることができる。

特に、一対の開閉レバー部をできるだけ接近させながら左右軸方向に沿って向かい合わせることができるので、開閉方向（左右軸方向）に沿った装置全体の横幅を小さくすることができ、小型化を図ることができる。従って、小スペースで設置することができ、使い易く利便性に優れた把持装置とすることができる。
しかも、トグル機構を利用して一対の開閉レバー部を開閉する構造であるので、左右軸方向にできるだけ接近した状態で一対の開閉レバー部が配設されていたとしても、ワークを強い力で確実に把持することができ、把持装置としての機能を十分に発揮させることができる。

（２）本発明に係る把持装置は、上記本発明の把持装置において、前記リンク機構が、前記一対の開閉レバーの上端部にそれぞれ対向する前記連結ブロックの対向面から、前記前後軸方向に沿って突出した第１連結ピンと、前記一対の開閉レバー部の上端部から前記前後軸方向に沿って突出した第２連結ピンと、前記第１連結ピンに一端側が回動自在に連結されると共に、前記第２連結ピンに他端側が回動自在に連結され、前記連結ブロックと前記一対の開閉レバー部とをリンクさせるリンク片と、を備えていることを特徴とする。

本発明に係る把持装置においては、ロッド部に伴って連結ブロックが上下動すると、第１連結ピンがこれに連られて上下動する。すると、リンク片は、一端側が第１連結ピンに伴ってロッド軸に沿って上下動しながら、他端側が第１連結ピンを中心に上下方向に回動する。そのため、第２連結ピンを介してリンク片に連結されている一対の開閉レバー部の上端部が、リンク片の回動に伴って左右軸方向に向けて押し広がる又は引き寄せられるように移動する。これにより、支点軸部を中心として一対の開閉レバー部を左右軸方向に揺動させることができ、下端部を互いに接近又は離間させることができる。
その結果、下端部を利用して、ワークを把持することができると共に把持したワークを解放させることができる。

特に、第１連結ピン、第２連結ピン及びリンク片を利用した簡略な構成でリンク機構を構成できるので、部品点数を抑えることができると共に、構成の簡略化を図って高コスト化を抑制することができる。

（３）本発明に係る把持装置は、上記本発明の把持装置において、前記第１連結ピンが、前記対向面において、前記左右軸方向に沿って前記ロッド軸から反対方向に同距離離れ、左右軸方向に間隔が開いて互いの中心軸が非同軸となるようにそれぞれ形成されていることを特徴とする。

本発明に係る把持装置においては、連結ブロックの対向面にそれぞれ形成されている第１連結ピンが、左右軸方向に間隔が開くようにシフト配置されているので、リンク片を介して開閉レバー部の上端部を連結ブロックにリンクさせたときに、それぞれの上端部を交差させることが可能であり、一対の開閉レバー部をさらに接近させた状態で向かい合わせることができる。
従って、開閉方向（左右軸方向）に沿った装置全体の横幅を小さくすることができ、さらなる小型化を図ることができる。

（４）本発明に係る把持装置は、上記本発明の把持装置において、前記一対の開閉レバー部の下端部が互いに接近する方向に前記ロッド部が移動するように、該ロッド部を前記ロッド軸に沿って付勢する付勢部材を備えていることを特徴とする。

本発明に係る把持装置においては、ワークを把持している最中に、仮にロッド部を上下動させる手段が作動不良になってしまった場合であっても、付勢部材が、一対の開閉レバー部の下端部が互いに接近する方向に向けてロッド部を付勢している。そのため、ワークの把持が誤って解かれ、ワークが落下等してしまうことを未然に防止することができる。従って、把持装置として信頼性を高めることができる。

（５）本発明に係る把持装置は、上記本発明の把持装置において、前記連結ブロック及び前記リンク機構を少なくとも周囲から囲む筐体を備え、前記開閉レバー部が、前記支点軸部を介して前記筐体に取り付けられていると共に、前記上端部が筐体の内部に収容され、前記下端部が筐体の外部に露出していることを特徴とする。

本発明に係る把持装置においては、一対の開閉レバー部の上端部や、開閉レバー部を開閉させるための構成要素である連結ブロックやリンク機構等が、筐体によって囲まれているので、外部から直接接触を受け難いうえ、塵埃等が付着し難い。よって、長期に亘って作動の信頼性を維持し易く、ワークの把持を確実に行い易い。

本発明に係る把持装置によれば、一対の開閉レバー部の開閉方向に沿った横幅を小さくすることができ、小スペースで設置することができる。しかも、トグル機構を利用して一対の開閉レバー部を開閉する構造（トグル式）であるので、小型であってもワークを強い力で確実に把持することができ、把持装置としての機能を十分に発揮させることができる。

本発明に係る把持装置全体の外観斜視図である。 図１に示す把持装置の縦断面図である。 図２に示す矢印Ａ方向から見た把持装置の側面図である（但し、ケース蓋を外した状態）。 図１に示す把持装置の開閉レバー部周辺を拡大した斜視図である。 図４に示す状態から、ケース体及びシリンダケースを取り外した状態の斜視図である。 図２に示す状態からロッド部を上方移動させ、開閉レバー部を閉状態にした図である。 図３に示す状態からロッド部を上方移動させ、開閉レバー部を閉状態にした図である。 図５に示す状態からロッド部を上方移動させ、開閉レバー部を閉状態にした図である。

以下、本発明に係る把持装置の実施形態を、図１から図８を参照して説明する。
本実施形態の把持装置１は、図１に示すようにワークＷを両側から挟んで把持するトグル式の把持装置であって、図示しない駆動手段によって上昇移動及び下降移動可能とされた可動フレームＦに吊下げられるように固定されている。そして、この可動フレームＦの移動により、把持装置１はワークＷに対して接近離間することが可能とされている。
なお、図１は、把持装置１全体の外観斜視図である。

なお、可動フレームＦを上昇及び下降させるだけでなく、水平面内に沿って水平移動可能に構成しても構わない。こうすることで、把持装置１でワークＷを把持したまま、該ワークＷの搬送を行うことが可能となる。
また、本実施形態では、ワークの一例として平板状のワークＷを例に挙げて説明するが、ワークの形状はこれに限定されるものではない。なお、平板状のワークＷの一例としては、プリント基板、半導体基板、液晶パネル、ガラス基板や各種電池部品等が挙げられる。

把持装置１は、図１から図４に示すように、ロッド軸Ｏに沿って上下動可能なロッド部２と、ワークＷを両側から挟むように把持する一対の開閉レバー部３と、ロッド部２と一対の開閉レバー部３とをリンクさせるリンク機構４と、リンク機構４を内部に収容するケース体（筐体）５と、このケース体５の上部に連結されたシリンダケース６と、このシリンダケース６の上部に連結され、可動フレームＦに固定される連結筒７と、で主に構成されている。

なお、図２は、図１に示す把持装置１の縦断面図である。図３は、図２に示す矢印Ａ方向から見た把持装置１の側面図である（但し、ケース蓋１１を取り外した状態）。図４は、図１に示す開閉レバー部３周辺の拡大斜視図である。
また、本実施形態では、ロッド軸Ｏに直交し、一対の開閉レバー部３が向かい合う方向を左右軸Ｌ１方向とすると共に、ロッド軸Ｏ及び左右軸Ｌ１に対してそれぞれ直交する方向を前後軸Ｌ２方向とする。

はじめに、ケース体５について説明する。
このケース体５は、直方体状の箱型に形成され、内部に収容空間が確保されたケース本体１０と、このケース本体１０に着脱自在に取り付けられるＬ字型のケース蓋１１と、で構成されている。
ケース本体１０は、例えば金属や樹脂のブロックを削り出し加工等により箱型に形成されたものであって、後述する連結ブロック４１やリンク機構４、開閉レバー部３の上端部３ａ等を周囲から囲むように内部に収容して、保護する役割を担っている。

ケース本体１０の天壁部１０ａの中央部には、ロッド部２が挿通される図示しない挿通孔が形成されている。また、前後軸Ｌ２方向に直交するケース本体１０の前後壁部１０ｂには、ケース本体１０の内部での組み立てを行うためのアクセス開口１２が形成されている。
同様に、左右軸Ｌ１方向に直交するケース本体１０の左右壁部１０ｃにも、組み立てを行うためのアクセス開口１２が形成されている。また、この左右壁部１０ｃには、一対の開閉レバー部３の下端部３ｂを外部に露出させたまま、上端部３ａを内部に収容させるためのレバー部用開口１３が形成されている。

ケース蓋１１は、Ｌ字型に形成されており、固定ネジ１５を利用してケース本体１０の前後壁部１０ｂ及び底壁部１０ｄに重なるように取り付けられている。このケース蓋１１を取り付けることで、前後壁部１０ｂに形成されたアクセス開口１２は塞がれるようになっている。
なお、ケース本体１０の前後壁部１０ｂには、外方に突出する２本のガイドリブ１６が上下方向に沿って延在するように形成されている。そして、ケース蓋１１は、この２本のガイドリブ１６の間に挟まれるように前後壁部１０ｂに重ね合わされるようになっている。従って、１つの固定ネジ１５だけであっても、回転したり位置ずれしたりすることなく、確実にケース本体１０に組み合わされるようになっている。

次に、シリンダケース６について説明する。
このシリンダケース６は、ケース体５よりも一回り小さい断面長方形状に形成された筒体であって、図２に示すように、内部にロッド部２が貫くように挿通されている。そして、このシリンダケース６は、ケース本体１０の天壁部１０ａ上に重なった状態で、２本の固定ネジ１７によって天壁部１０ａと連結されている。これにより、シリンダケース６とケース体５とは、一体的に固定されている。

ところで、シリンダケース６の内部には、ロッド部２を上下動可能に支持しながら内部を密封する下部カバー２０及びカバー２１がそれぞれ取り付けられている。これら両カバー２０、２１で囲まれたシリンダケース６の内部空間は、密閉されたシリンダ室として機能する。また、シリンダケース６には、図２及び図３に示すようにシリンダ室として機能する内部空間と外部とを連通するための２つの連通路２２、２３が形成されている。この２つの連通路２２、２３には、内部空間に所定の圧力に調整されたエアーを供給すると共に、内部空間からエアーを排出させるエアー駆動源２４が接続されている。

シリンダケース６の上部には、図１及び図２に示すように、ロッド部２を上下動可能に支持しながらシリンダケース６の上部全体を覆う台座ブロック２５が重ねられている。
この台座ブロック２５上には、有頂筒状の円筒部７ａと、円筒部７ａの下端部に連設され、台座ブロック２５の全体を覆うフランジ部７ｂと、で構成された連結筒７が重ねられている。フランジ部７ｂ及び台座ブロック２５は、共通の２本の固定ネジ２６によってシリンダケース６に連結されている。これにより、シリンダケース６と、台座ブロック２５と、連結筒７とは、一体的に固定されている。

一方、円筒部７ａには、コイルバネ３０が外嵌されている。そして、円筒部７ａは、可動フレームＦに形成された取付孔内に下方側から挿入されている。この際、円筒部７ａは、可動フレームＦとフランジ部７ｂとの間でコイルバネ３０を圧縮させながら、環状溝部７ｃが形成された上端部が可動フレームＦよりも上方に突出する程度挿入されている。そして、可動フレームＦの上方に突出した円筒部７ａにワッシャ３１が嵌め込まれた後、環状溝部７ｃにリテーニングリング３２が取り付けられている。
これにより、把持装置１は、連結筒７を介して可動フレームＦに吊下げられるように固定されている。

次に、ロッド部２について説明する。
このロッド部２は、上述したようにロッド軸Ｏに沿ってシリンダケース６を上下方向に貫くように配設されており、下端部がケース体５の内部に収容され、上端部が連結筒７の円筒部７ａ内に収容されている。シリンダケース６の内部空間内におけるロッド部２の中間部には、ロッド部２の径方向外方に延在する環状のピストン壁部４０が連結されている。そして、シリンダケース６の内部空間は、このピストン壁部４０によって一方の連通路２２に繋がる部屋Ｒ１と、他方の連通路２３に繋がる部屋Ｒ２とに区分けされるようになっている。

これにより、エアー駆動源２４よりこれら２つの部屋Ｒ１、Ｒ２にエアーを供給或いはエアーが排出されると、２つの部屋Ｒ１、Ｒ２の内圧差によってピストン壁部４０が上下動するようになっている。そのため、ピストン壁部４０に伴ってロッド部２を上下動させることが可能とされている。

ところで、ケース体５の内部に収容されているロッド部２の下端部には、図２及び図３に示すように、連結ブロック４１が固定されている。この連結ブロック４１は、直方体状のブロックであって、４つの側面がそれぞれ前後軸Ｌ２方向及び左右軸Ｌ１方向に直交するようになっている。
また、連結筒７の円筒部７ａ内に収容されているロッド部２の上端部には、ロッド部２の径方向外方に延在した円板状のエンド部材４２が固定されている。そして、このエンド部材４２と台座ブロック２５との間に収まるように、コイルバネ４３がロッド部２に外嵌されている。

そして、コイルバネ４３は、自身の弾性力によりロッド部２を上方に向けて付勢している。これにより、ロッド部２は、常時上方移動するように設計されている。
なお、本実施形態では、ロッド部２が下方移動した際に一対の開閉レバー部３の下端部３ｂが互いに離間して開状態となり、ロッド部２が上方移動した際に一対の開閉レバー部３の下端部３ｂが互いに接近して閉状態となるように構成されている。この点は、後に詳細に説明する。従って、本実施形態では、コイルバネ４３による付勢によって、常時閉状態となるように一体の開閉レバー部３が作動するように設計されている。

つまり、コイルバネ４３は、一対の開閉レバー部３の下端部３ｂが互いに接近する方向（上方）に向けてロッド部２が移動するように、該ロッド部２をロッド軸Ｏに沿って付勢する付勢部材として機能する。

次に、一対の開閉レバー部３について説明する。
一対の開閉レバー部３は、図２から図５に示すように、略平板状に形成されており、左右軸Ｌ１方向に沿って互いに向かい合うように配設されている。なお、図５は、図４に示す状態から、ケース体５及びシリンダケース６を取り外した状態の斜視図である。
この際、開閉レバー部３は、ケース体５のレバー部用開口１３から上端部３ａがケース体５の内部に挿入されて内部に収容されると共に、下端部３ｂがケース体５の外部に露出した状態となるように配設されている。そして、開閉レバー部３の中間部３ｃは、前後軸Ｌ２に平行な支点軸部５０によって軸支されており、この支点軸部５０回りに上端部３ａ及び下端部３ｂが左右軸Ｌ１方向に揺動可能とされている。

支点軸部５０は、開閉レバー部３の中間部３ｃに形成された図示しない貫通孔内に挿入されて、該中間部３ｃを前後軸Ｌ２方向に貫いている。そして、支点軸部５０の両端部は、ケース本体１０の底壁部１０ｄに形成された支持孔５１内に挿入されている。つまり、開閉レバー部３はこの支点軸部５０を介してケース体５に取り付けられている。

なお、上記支持孔５１は、前後軸Ｌ２に沿ってケース本体１０を貫通しており、レバー部用開口１３側及び前後壁部１０ｂ側にそれぞれ開口している。そのため、ケース蓋１１を取り外した後、支点軸部５０をケース本体１０の外側から差し込むことができ、ケース本体１０と開閉レバー部３とを容易に連結できるようになっている。また、ケース蓋１１を取り付けることでケース本体１０の前後壁部１０ｂを塞ぐことができるので、支点軸部５０が抜けてしまう恐れはない。

また、この支点軸部５０には、開閉レバー部３の中間部３ｃとケース本体１０との間に介在されるように、円筒状のスペーサ５３が外嵌されている。これにより、開閉レバー部３は、支点軸部５０に沿って前後軸Ｌ２方向に移動することが規制されている。

ところで、開閉レバー部３の下端部３ｂは、図１に示すように、ワークＷを把持する爪部として機能する部分であり、相手側の開閉レバー部３に対向する面が把持面とされている。そして、本実施形態では、この把持面にゴム等の弾性材料からなる弾性シート５４が接着等により取り付けられている。これにより、ワークＷに傷等が付いてしまうことを抑制しながら、ワークＷの把持を行えるようになっている。

また、本実施形態の開閉レバー部３は、図５に示すように、中間部３ｃから上端部３ａに至って大きく切欠部５５が形成されている。これにより、前後軸Ｌ２方向に沿った横幅は、下端部３ｂ側の横幅Ｈ１よりも上端部３ａ側の横幅Ｈ２が略１／４程度のサイズとなるように形成されている。
そして、一対の開閉レバー部３は、この切欠部５５内にロッド部２及び連結ブロック４１を入り込ませた状態で左右軸Ｌ１方向に向かい合うように配設されており、それぞれの上端部３ａが前後軸Ｌ２方向に沿ってロッド部２及び連結ブロック４１の両側に位置するようになっている。

次に、リンク機構４について説明する。
このリンク機構４は、図５に示すように、連結ブロック４１と開閉レバー部３の上端部３ａとをそれぞれ連結すると共に、ロッド部２の上下動に伴って開閉レバー部３の下端部３ｂが互いに接近又は離間するように、開閉レバー部３を左右軸Ｌ１方向に揺動させる役割を果している。
なお、本実施形態のリンク機構４は、図２から図５に示すように、ロッド部２が下方移動したときに下端部３ｂが離間して開状態となるように開閉レバー部３を揺動させ、図６から図８に示すように、ロッド部２が上方移動したときに下端部３ｂが接近して閉状態となるように開閉レバー部３を揺動させるようになっている。

なお、図６は、図２に示す状態からロッド部２を上方移動させた状態を示す図である。図７は、図３に示す状態からロッド部２を上方移動させた状態を示す図である。図８は、図５に示す状態からロッド部２を上方移動させた状態を示す図である。

以下、詳細に説明する。
リンク機構４は、図２、図３及び図５に示すように、連結ブロック４１に設けられた第１連結ピン６０と、開閉レバー部３の上端部３ａに設けられた第２連結ピン６１と、これら第１連結ピン６０及び第２連結ピン６１を介して開閉レバー部３の上端部３ａと連結ブロック４１とをリンクさせるリンク片６２と、で構成されている。

第１連結ピン６０は、一対の開閉レバー部３の上端部３ａにそれぞれ対向する連結ブロック４１の対向面（前後軸Ｌ２方向に直交する面）４１ａから、前後軸Ｌ２方向に沿って突出するように形成されている。
この際、２つの第１連結ピン６０は、図５に示すように連結ブロック４１の対向面４１ａにおいて、左右軸Ｌ１方向に沿ってロッド軸Ｏから反対方向に同距離離れ、左右軸Ｌ１方向に間隔が開いて互いの中心線Ｃが非同軸となるようにシフトした状態でそれぞれ形成されている。

この第１連結ピン６０は、根元側が大径部６０ａ、先端側が小径部６０ｂとなるように途中で直径サイズが異なる段付きピンとなるように形成されており、小径部６０ｂの部分にリンク片６２の一端側が回動自在に連結されている。なお、リンク片６２より外方に突出した小径部６０ｂの先端部には、図示しない環状溝部が形成されており、この環状溝部を利用してリテーニングリング６３が取り付けられている。リンク片６２は、このリテーニングリング６３によって第１連結ピン６０から離脱しないようになっている。

ところで、第１連結ピン６０の大径部６０ａにはボールベアリング等の転がり軸受部６４が外嵌されている。この転がり軸受部６４は、図３に示すようにケース本体１０の内壁面に外輪が接触するようになっており、ロッド部２の上下動に伴って連結ブロック４１及び第１連結ピン６０が上下動すると、外輪が内壁面に接触しながら摺動するようになっている。そのため、第１連結ピン６０をがたつかせることなく、安定して上下動するようにガイドすることが可能とされている。
なお、摺動時に、仮に転がり軸受部６４が回転してしまったとしても、内輪側で支持している第１連結ピン６０に何ら影響を与えることがない。

第２連結ピン６１は、図５に示すように、開閉レバー部３の上端部３ａから前後軸Ｌ２方向に沿って外方に突出するように形成されている。この第２連結ピン６１の先端部は、ケース蓋１１の内面に近接或いは接触した状態で開閉レバー部３の揺動に伴って移動するようになっている。
リンク片６２は、両端部が半円状となった平面視楕円状に形成されており、上述したように一端側が第１連結ピン６０に回動自在に連結されると共に、他端側が第２連結ピン６１に回動自在に連結されている。これにより、リンク片６２は、連結ブロック４１と、一対の開閉レバー部３とをそれぞれリンクさせている。
なお、リンク片６２の一端側は、上述したリテーニングリング６３によって抜け止めされているので、第１連結ピン６０から離脱する恐れがない。また、リンク片６２の他端側は、第２連結ピン６１に連結されているが、この第２連結ピン６１の先端部はケース蓋１１の内面に近接或いは接触するようになっている。よって、リンク片６２の他端側も第２連結ピン６１から離脱する恐れがない。

次に、このように構成された把持装置１を作動させてワークＷを把持する場合について説明する。
なお、初期状態として、一対の開閉レバー部３は、図２から図５に示すように互いの下端部３ｂが離間して、開状態になっているものとして説明する。

はじめに、図１に示すように、ワークＷを把持装置１の真下に位置させた後、可動フレームＦを下降させて一対の開閉レバー部３の下端部３ｂの間にワークＷを位置させる。次いで、エアー駆動部２４を作動させてシリンダケース６の内部空間の一方の部屋Ｒ１からエアーを排出すると共に、他方の部屋Ｒ２にエアーを供給して、一方の部屋Ｒ１の内圧を他方の部屋Ｒ２の内圧より低くする。すると、この２つの部屋Ｒ１、Ｒ２の内圧差によって、シリンダ壁部４０がコイルバネ４３の付勢力を受けながら上方移動する。従って、ロッド部２及び連結ブロック４１がこのシリンダ壁部４０の移動に伴って上方移動する。

連結ブロック４１が上方移動すると、この移動に伴ってリンク機構４が一対の開閉レバー部３の上端部３ａを左右軸Ｌ１方向に押し広げるように移動させて、これら開閉レバー部３を左右軸Ｌ１方向に揺動させる。
この点、詳細に説明する。
図６から図８に示すように、連結ブロック４１が上方移動すると、これに伴って第１連結ピン６０が上方移動する。すると、リンク片６２は、一端側がロッド軸Ｏに沿って上方移動しながら、他端側が第１連結ピン６０を中心に下方に回動する。そのため、第２連結ピン６１を介してリンク片６２の他端側に連結されている一対の開閉レバー部３の上端部３ａが、リンク片６２の回動に伴って左右軸Ｌ１方向に押し広がるように移動する。

ところで、一対の開閉レバー部３は、中間部３ｃが支点軸部５０に軸支されているので、上端部３ａと下端部３ｂとがそれぞれ支点軸部５０を中心として逆方向に回動するようになっている。従って、一対の開閉レバー部３の上端部３ａを押し広げるように移動させることで、下端部３ｂを互いに接近させることができる。
これにより、一対の開閉レバー部３を閉状態にすることができ、図１に示すように、下端部３ｂを利用してワークＷを両側から挟むように把持することができる。なお、一対の開閉レバー部３の把持面には、弾性シート５４が取り付けられているので、傷等を付けることなくワークＷを把持することができる。

次に、把持したワークＷを解放する場合について説明する。
この場合には、エアー駆動部２４を作動させてシリンダの内部空間の一方の部屋Ｒ１にエアーを供給すると共に、他方の部屋Ｒ２からエアーを排出して、一方の部屋Ｒ１の内圧を他方の部屋Ｒ２の内圧より高くする。すると、この２つの部屋Ｒ１、Ｒ２の内圧差によって、シリンダ壁部４０がコイルバネ４３に抗する力で下方移動する。従って、ロッド部２及び連結ブロック４１が下方移動する。
すると、第１連結ピン６０が共に下方移動するので、リンク片６２は、一端側が下方移動しながら他端側が第１連結ピン６０を中心として上方に回動する。そのため、一対の開閉レバー部３の上端部３ａが、リンク片６２の回動に伴って左右軸Ｌ１方向に引き寄せられるように移動する。

従って、下端部３ｂを互いに離間させて、一対の開閉レバー部３を開状態にすることができる。これにより、把持したワークＷを解放させることができる。なお、ワークＷの解放後、可動フレームＦを上昇させることで、把持装置１を解放したワークＷから離間させることができ、作業が終了する。

このように、本実施形態の把持装置１では、ロッド部２を上方移動させることで一対の開閉レバー部３を閉状態にしてワークＷを把持することができると共に、下方移動させることで開状態にして把持したワークＷを解放することができる。
特に、ワークＷを把持している最中に、仮にロッド部２を上下動させるエアー駆動部２４が作動不良になってしまった場合であっても、一対の開閉レバー部３の下端部３ｂが互いに接近するようにコイルバネ４３がロッド部２を上方に付勢している。そのため、ワークＷの把持が誤って解かれ、ワークＷが落下等してしまうことを未然に防止することができる。従って、把持装置１としての信頼性を高めることができる。

ところで、本実施形態の把持装置１は、一対の開閉レバー部３が左右軸Ｌ１方向に沿って互いに向かい合うように配設されているが、連結ブロック４１の両外側に間隔を開けて配設されているのではなく、切欠部５５内にロッド部２及び連結ブロック４１を入り込ませた状態で向かい合うように配設されている。従って、これらロッド部２及び連結ブロック４１に影響されることなく、一対の開閉レバー部３をできるだけ接近させながら向かい合わせることができる。
この際、一対の開閉レバー部３の上端部３ａは、前後軸Ｌ２方向に沿ってロッド部２及び連結ブロック４１の両側に位置している。そのため、開閉レバー部３の上端部３ａが何ら干渉されるがことないので、開閉レバー部３の揺動動作を確実に行わせることができる。

このように、一対の開閉レバー部３をできるだけ接近させながら左右軸Ｌ１方向に沿って向かい合わせることができるので、開閉方向（左右軸Ｌ１方向）に沿った装置全体の横幅を小さくすることができ、小型化を図ることができる。従って、小スペースで設置することができ、使い易く利便性に優れた把持装置１とすることができる。

しかも、本実施形態では、リンク機構４を構成する第１連結ピン６０が左右軸Ｌ１方向に沿ってロッド軸Ｏから反対方向に同距離離れ、左右軸Ｌ１方向に間隔が開いて互いの中心軸Ｃが非同軸となるようにシフト配置されている。従って、リンク片６２を介して開閉レバー部３の上端部３ａを連結ブロック４１にリンクさせたときに、それぞれの上端部３ａを交差させることが可能であり、一対の開閉レバー部３を非常に接近させた状態で向かい合わせることができる。そのため、上述した小型化をより顕著なものにすることができる。

また、本実施形態の把持装置１は、トグル機構を利用して一対の開閉レバー部３を開閉する構造（トグル式）であるので、左右軸Ｌ１方向にできるだけ接近した状態で一対の開閉レバー部３が配設されていたとしても、ワークＷを強い力で確実に把持することができ、把持装置１としての機能を十分に発揮させることができる。

上述したように、本実施形態の把持装置１によれば、一対の開閉レバー部３の開閉方向に沿った横幅を小さくすることができ、小スペースで設置することができる。しかも、トグル機構を利用して一対の開閉レバー部３を開閉する構造であるので、小型であってもワークＷを強い力で確実に把持することができ、把持装置１としての機能を十分に発揮させることができる。

また、本実施形態では、第１連結ピン６０、第２連結ピン６１及びリンク片６２を利用した簡略な構成でリンク機構４を構成しているので、部品点数を抑えることができると共に、構成の簡略化を図ることができ、高コスト化を抑制することができる。
また、一対の開閉レバー部３の上端部３ａや、開閉レバー部３を開閉させるための構成要素である連結ブロック４１やリンク機構４等が、ケース体５によって囲まれているので、外部から直接接触を受け難いうえ塵埃等が付着し難い。よって、長期に亘って作動の信頼性を維持し易く、ワークＷの把持を確実に行い易い。

なお、本発明の技術範囲は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。

例えば、上記実施形態では、ロッド部２を下方移動させたときに一対の開閉レバー部３が開状態となり、上方移動させたときに閉状態となるようにリンク機構４を構成したが、これとは逆になるように構成しても構わない。即ち、ロッド部２を下方移動させたときに一対の開閉レバー部３が閉状態となり、上方移動させたときに開状態となるように構成しても構わない。
いずれにしても、ロッド部２の上下動に応じて一対の開閉レバー部３を左右軸Ｌ１方向に揺動させて、下端部３ｂを開閉できればリンク機構４をどのように構成しても構わない。

また、上記実施形態では、平板状のワークＷを把持する場合を例に挙げたが、ワークの形状はこれに限定されるものではなく、その他の形状であっても適用することができる。この場合には、開閉レバー部３の下端部３ｂの形状、具体的には把持面の形状をワークＷに応じて適宜設計変更すれば良い。例えば、断面Ｖ字状の溝部や、段差や、凹み等を把持面に形成しても構わない。

また、上記実施形態では、第１連結ピン６０を左右軸Ｌ１方向に間隔を開けてシフト配置させたが、互いの中心軸Ｃが同軸となるように形成しても構わない。この場合であっても、ワークＷの把持を同様に行うことができる。
但し、第１連結ピン６０を左右軸Ｌ１方向にシフト配置させることで、上端部３ａが交差する程度、一対の開閉レバー部３を接近させた状態で左右軸Ｌ１方向に向かい合わせることができるので、把持装置１の小型化を図り易い。この点で好ましい。

また、上記実施形態では、シリンダケース６内に区画された２つの部屋Ｒ１、Ｒ２にエアーを供給或いは排出させることで内圧差を生じさせ、この内圧差を利用してロッド部２を上下動させたが、この場合に限られるものではなく、ロッド部２を上下動できればどのように構成しても構わない。

また、上記実施形態では、把持装置１を１つだけ可動フレームＦに吊下げた場合を例に挙げて説明したが、左右軸Ｌ１方向に複数並ぶように配置させても構わない。こうすることで、複数のワークＷを一度に把持することが可能となる。
特に、本実施形態の把持装置１は、開閉方向（左右軸Ｌ１方向）に沿った装置全体の横幅が小さく小型化されているので、複数の把持装置１を並列配置させる場合であっても、大きな設置スペースを必要としない。従って、スペースの有効利用を図ることができる。

Ｏ…ロッド軸
Ｗ…ワーク
Ｌ１…左右軸
Ｌ２…前後軸
１…把持装置
２…ロッド部
３…開閉レバー部
４…リンク機構
５…ケース体（筐体）
４１…連結ブロック
４１ａ…連結ブロックの対向面
４３…コイルバネ（付勢部材）
５０…支点軸部
５５…切欠部
６０…第１連結ピン
６１…第２連結ピン
６２…リンク片

Claims (5)

1. ワークを両側から挟んで把持する把持装置であって、
   ロッド軸に沿って上下動可能とされ、下端部に連結ブロックが取り付けられたロッド部と、
   前記ロッド軸に直交する左右軸方向に沿って互いに向かい合うように配設されると共に、中間部がロッド軸及び左右軸に対してそれぞれ直交する前後軸に平行な支点軸部に軸支されて、該支点軸部回りに上端部及び下端部が左右軸方向に揺動する一対の開閉レバー部と、
   前記連結ブロックと前記開閉レバー部の上端部とをそれぞれ連結すると共に、前記ロッド部の上下動に伴って開閉レバー部の下端部が互いに接近又は離間するように、開閉レバー部を前記左右軸方向に揺動させるリンク機構と、を備え、
   前記開閉レバー部には、前記中間部から前記上端部に至る部分の少なくとも一部に切欠部が形成され、
   前記一対の開閉レバー部は、前記切欠部内に前記ロッド部及び前記連結ブロックを入り込ませた状態で前記左右軸方向に向かい合うように配設され、それぞれの前記上端部が前記前後軸方向に沿ってロッド部及び連結ブロックの両側に位置していることを特徴とする把持装置。
2. 請求項１に記載の把持装置において、
   前記リンク機構は、
   前記一対の開閉レバーの上端部にそれぞれ対向する前記連結ブロックの対向面から、前記前後軸方向に沿って突出した第１連結ピンと、
   前記一対の開閉レバー部の上端部から前記前後軸方向に沿って突出した第２連結ピンと、
   前記第１連結ピンに一端側が回動自在に連結されると共に、前記第２連結ピンに他端側が回動自在に連結され、前記連結ブロックと前記一対の開閉レバー部とをリンクさせるリンク片と、を備えていることを特徴とする把持装置。
3. 請求項２に記載の把持装置において、
   前記第１連結ピンは、前記対向面において、前記左右軸方向に沿って前記ロッド軸から反対方向に同距離離れ、左右軸方向に間隔が開いて互いの中心軸が非同軸となるようにそれぞれ形成されていることを特徴とする把持装置。
4. 請求項１から３のいずれか１項に記載の把持装置において、
   前記一対の開閉レバー部の下端部が互いに接近する方向に前記ロッド部が移動するように、該ロッド部を前記ロッド軸に沿って付勢する付勢部材を備えていることを特徴とする把持装置。
5. 請求項１から４のいずれか１項に記載の把持装置において、
   前記連結ブロック及び前記リンク機構を少なくとも周囲から囲む筐体を備え、
   前記開閉レバー部は、前記支点軸部を介して前記筐体に取り付けられていると共に、前記上端部が筐体の内部に収容され、前記下端部が筐体の外部に露出していることを特徴とする把持装置。

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