JP2012229589A - 把持装置 - Google Patents

Abstract

【課題】被把持物の重量が局所的に集中するのを防止できるハンドリングマシン用の把持装置を提供する。
【解決手段】ハンドリングマシン１のアーム２０の先端部に取り付けられた把持装置３０は、アーム２０の先端に傾動可能に取り付けられる第一部材３１と、この第一部材３１に回転可能に取り付けられる第二部材５１とを備えており、第二部材５１には、少なくとも一対の支持片５５，５５が設けられており、一対の支持片５５，５５は、被把持物（鋼製セグメント）に設けられた一対のプレートをその内側から押圧することで被把持物を把持するように構成する。
【選択図】図４

Description

本発明は、ハンドリングマシン用の把持装置に関する。

土木工事や建築工事に用いられるハンドリングマシンとしては、アームの先端に設けられた把持アームで被把持物を挟持する構成のものが知られている（例えば、特許文献１や特許文献２参照）。

特開平１１−３１４８８０号公報 特開２００１−８２０９５号公報

しかしながら、従来のハンドリングマシンでは、一対の把持アームで一枚のプレートを挟持しているので、被把持物の重量が一枚のプレートに局所的に集中して作用するので好ましくないという問題があった。

このような観点から、本発明は、ハンドリングマシンにおいて被把持物の重量が局所的に集中するのを防止できる把持装置を提供することを課題とする。

このような課題を解決するための請求項１に係る発明は、ハンドリングマシンのアームの先端部に取り付けられる把持装置において、前記アームの先端に傾動可能に取り付けられる第一部材と、この第一部材に回転可能に取り付けられる第二部材とを備えており、前記第二部材には、少なくとも一対の支持片が設けられており、一対の前記支持片は、被把持物に設けられた一対のプレートをその内側から押圧することで前記被把持物を把持することを特徴とするハンドリングマシンの把持装置である。

前記のような構成によれば、被把持物を一対のプレートを介して把持するので、被把持物の重量が分散されて局所的に集中しない。また、一対の支持片を、被把持物に設けられた一対のプレート間に挿入してその内側から押圧して、被把持物を把持しているので、把持装置が被把持物の外側に突出することなく、容易に固定することができる。

そして、請求項２に係る発明は、一対の前記支持片のうち、一方の前記支持片は、前記第二部材に固定されており、他方の前記支持片は、一方の前記支持片に対して近接離反可能に設けられていることを特徴とする。このような構成によれば、支持片の位置合わせを容易に行えるとともに、支持片の移動機構の簡素化を達成できる。

また、請求項３に係る発明は、前記支持片には、前記プレートに形成された貫通孔に挿入される突起部が形成されていることを特徴とする。このような構成によれば、支持片でプレートを係止できるので、被把持物のずれを防止できる。

本発明のハンドリングマシンの把持装置によれば、被把持物の重量が局所的に集中するのを防止できる。

本発明の実施形態に係る把持装置を示した側面図である。 本発明の実施形態に係る把持装置を示した上面図である。 本発明の実施形態に係る把持装置を示した正面図である。 本発明の実施形態に係る把持装置をアームに設置して上方を向いた状態を示した側面図である。 本発明の実施形態に係る把持装置をアームに設置して下方を向いた状態を示した側面図である。 鋼製セグメントを示した斜視図である。 本発明の実施形態に係る把持装置で鋼製セグメントを把持する状態を示した図であって、（ａ）は支持片の挿入工程を示した側面図、（ｂ）は固定支持片の係止工程を示した側面図、（ｃ）は移動支持片の係止工程を示した側面図である。

本発明の実施形態に係るハンドリングマシンの把持装置を、添付した図面を参照しながら詳細に説明する。図４に示すように、ハンドリングマシン１は、例えば、鋼製セグメント２（図６参照）等の被把持物を固定して、所望の位置に移動させて組み付けるためのものである。ハンドリングマシン１は、自走式車両１０と、この自走式車両１０に設けられたアーム２０と、このアーム２０の先端部に取り付けられた把持装置３０とを備えて構成されている。

鋼製セグメント２は、例えば、図６に示すように、一面が開放された直方体の箱形状を呈しており、その内側に補強用のプレート３が複数段形成されている。各プレート３は、互いに平行に配置されている。各プレート３には、貫通孔３ａが形成されている。貫通孔３ａは、円形に形成されている。貫通孔３ａは、両側の壁面２ａ，２ａからそれぞれ等しい距離離間した位置の二箇所にそれぞれ形成されている。なお、図６で示した鋼製セグメント２の形状は、一例であって、この形状に限定する趣旨ではない。

自走式車両１０は、走行部１１上に旋回部１２を設けてなる。旋回部１２には、運転室ユニット１２ａや油圧パワーユニット１２ｂが設けられている。旋回部１２には、アーム２０がマスト１５を介して取り付けられている。アーム２０およびマスト１５は、旋回部１２と共に旋回する。マスト１５は、内筒１５ａと外筒１５ｂと油圧シリンダ１５ｃとを備えており、伸縮可能に構成されている。内筒１５ａは、旋回部１２に立設固定されており、外筒１５ｂは、内筒１５ａに対して上下移動可能に設けられている。油圧シリンダ１５ｃは、上下方向に延在して内筒１５ａ内に設けられ、その一端が外筒１５ｂに連結されている。油圧シリンダ１５ｃが伸縮することで、外筒１５ｂが上下移動する（図４では油圧シリンダ１５ｃが伸長した状態を示している）。

アーム２０は、マスト１５の頂部に傾動可能に取り付けられている。アーム２０は、水平方向に延在するピン１６を介してマスト１５に連結されている。アーム２０とマスト１５の間には油圧シリンダ１７が設けられており、油圧シリンダ１７の伸縮によってアーム２０が上下方向に傾動する（図４では油圧シリンダ１７が伸長した状態を示している）。

アーム２０は、内筒２０ａと外筒２０ｂと油圧シリンダ２０ｃとを備えて、伸縮可能に構成されている。外筒２０ｂが、マスト１５に連結されており、内筒２０ａが、外筒２０ｂの長手方向に沿って移動可能に設けられている。油圧シリンダ２０ｃは、アーム２０の長手方向に略沿って延在して内筒２０ａ内に設けられ、その一端が内筒２０ａに連結されている。油圧シリンダ２０ｃが伸縮することで、アーム２０の長さが伸縮する（図４では油圧シリンダ２０ｃが伸長した状態を示している）。内筒２０ａの先端には、把持装置３０を連結するためのブラケット２１が設けられている。

以上のような構成によれば、例えば、図５に示すように、地面上に置いた被把持物（図示せず）を把持するときは、各油圧シリンダ１５ｃ，１７，２０ｃを縮退させて、把持装置３０を下に向けることができる。

把持装置３０は、図４に示すように、第一部材３１と第二部材５１とを備えている。第一部材３１は、アーム２０の先端のブラケット２１に傾動可能に取り付けられている。第一部材３１は、水平方向に延在するピン２２を介してブラケット２１に連結されている。第一部材３１とアーム２０の間には油圧シリンダ２３が設けられており、油圧シリンダ２３の伸縮によって第一部材３１を含む把持装置３０が上下方向に傾動する。油圧シリンダ２３は、リンク２４を介して第一部材３１に接続されている。

図１および図２に示すように、第一部材３１は、ブラケット２１（図４参照）に連結される基端部３１ａと、基端部３１ａに対して左右に揺動可能な揺動部３１ｂとを備えている。揺動部３１ｂは、ピン３２を介して基端部３１ａに連結されている。ピン３２は、上下方向に延在して基端部３１ａおよび揺動部３１ｂの上下にそれぞれ設けられている。２つのピン３２は、同軸上に配置されている。基端部３１ａと揺動部３１ｂの間には油圧シリンダ３３が設けられている。油圧シリンダ３３は、第一部材３１の左右幅方向両側にそれぞれ設けられている（図２参照）。油圧シリンダ３３は、シリンダ部３３ａが基端部３１ａにピン結合され、ピストンロッド部３３ｂの先端部が揺動部３１ｂにピン結合されている。左右一対の油圧シリンダ３３，３３は、一方が伸長するとともに他方が縮退し、その動作によって、揺動部３１ｂがピン３２を中心として左右に揺動（首振り）する。

第二部材５１は、箱状の回転フレーム５１ａを備えている。回転フレーム５１ａは、第一部材３１の揺動部３１ｂに回転可能に取り付けられている。揺動部３１ｂには、外輪３４が設けられ、回転フレーム５１ａには、内輪５２が設けられている。内輪５２は、外輪３４の内周に回転可能に取り付けられている。内輪５２の内周には内歯歯車（図示せず）が形成されている。揺動部３１ｂには、回転用モータ３５が設けられている。回転用モータ３５は、その出力軸に取り付けられたピニオン３５ａが内輪５２の内歯歯車に噛合するように配置されている。回転用モータ３５を回転させることで、外輪３４の内側で内輪５２が回転するので、第二部材５１の全体が回転する。

図１乃至図３に示すように、回転フレーム５１ａには、一対の支持片５５，５５が設けられている。支持片５５，５５は、被把持物である鋼製セグメント２（図６参照）に設けられた一対のプレート３，３間に挿入され、その内側から一対のプレート３，３を押圧する。支持片５５，５５は、図１の状態において上下に配置されている。なお、支持片５５，５５の配置方向は、プレート３，３の離間方向（図６参照）であって、第二部材５１が回転すると上下方向から変化する。本実施形態では、正面視で左右に一対ずつの、二対の支持片５５が設けられている（図３参照）。なお、正面視で左右の「左右」とは図３の状態における左右方向であって、プレートの幅方向（図６参照）である。第二部材５１が回転するとその方向は変化する。

一対の支持片５５，５５のうち、一方の支持片５５（図１において下側の支持片５５）は、回転フレーム５１ａに固定されており、他方の支持片５５（図１において上側の支持片５５）は、固定された一方の支持片５５に対して近接離反可能に設けられている。なお、以下において、固定された支持片と移動可能の支持片とを区別するときは、固定された支持片を「固定支持片５５ａ」と称し、移動可能の支持片を「移動支持片５５ｂ」と称し、区別しないときは、単に「支持片５５」と称する。固定支持片５５ａは、回転フレーム５１ａの表面に突設された固定ブラケット５２ａに固定されている。移動支持片５５ｂは、回転フレーム５１ａの内部から外側に突出する移動ブラケット５２ｂに固定されている。図３に示すように、回転フレーム５１ａの表面には、移動支持片５５ｂの移動方向に延びる長孔５３が形成されている。移動ブラケット５２ｂは、長孔５３に挿通されており、回転フレーム５１ａの内部から外側に延出している。回転フレーム５１ａの内部には、油圧シリンダ５４が設けられている。油圧シリンダ５４は、移動支持片５５ｂの移動方向に沿って配設されている。油圧シリンダ５４は、シリンダ部５４ａが固定支持片５５ａ側に位置して配置されており、ピストンロッド部５４ｂが固定支持片５５ａから離反する方向に出没するようになっている。ピストンロッド部５４ｂの先端には、移動ブラケット５２ｂの内側端部が連結されている。

支持片５５は、図２および図３に示すように、一対の片持ちプレート５６ａ，５６ａと接続プレート５６ｂと当接プレート５６ｃとを備えてなる。片持ちプレート５６ａは、固定ブラケット５２ａまたは移動ブラケット５２ｂを両側から挟むように配置され、ボルト（図示せず）によって固定ブラケット５２ａまたは移動ブラケット５２ｂに固定される。接続プレート５６ｂは、一対の片持ちプレート５６ａ，５６ａ間に架け渡される。当接プレート５６ｃは、プレート３に当接する部位であり、接続プレート５６ｂの表面に重ねて配置されている。当接プレート５６ｃの表面は、プレート３との摩擦力を高めるために、目荒らし加工されている。当接プレート５６ｃの表面には、突起部５７が設けられている。一対の支持片５５，５５に設けられた突起部５７は、それぞれが互いに外側を向いて突出するように配置されている。突起部５７は、鋼製セグメント２のプレート３に形成された貫通孔３ａに挿入される部位であり、先端が縮径した円柱形状を呈している。

次に、前記構成のハンドリングマシン１の把持装置３０を用いて鋼製セグメント２を把持する作業工程を、図７を参照しながら説明する。まず、図７の（ａ）に示すように、移動支持片５５ｂを固定支持片５５ａ側に近接させた状態で、移動支持片５５ｂと固定支持片５５ａを、鋼製セグメント２のプレート３，３間に挿入する（支持片挿入工程）。

次に、図７の（ｂ）に示すように、把持装置３０全体を固定支持片５５ａがある側に移動させ、固定支持片５５ａの突起部５７を一方のプレート３の貫通孔３ａに挿入させる（固定支持片係止工程）。これと同時に、固定支持片５５ａの当接プレート５６ｃの表面を一方のプレート３の表面に面接触させる。

続いて、図７の（ｃ）に示すように、移動支持片５５ｂを、固定支持片５５ａから離反させ、移動支持片５５ｂの突起部５７を他方のプレート３の貫通孔３ａに挿入させる（移動支持片係止工程）。これと同時に、移動支持片５５ｂの当接プレート５６ｃの表面を他方のプレート３の表面に当接させる。このとき、移動支持片５５ｂは、所定の圧力で他方のプレート３を押圧する。この結果、一対の支持片５５，５５が所定の圧力で一対のプレート３，３を内側から押圧することとなる。これによって、各支持片５５の当接プレート５６ｃとプレート３との間に摩擦力が発生し、鋼製セグメント２が把持される。また、当接プレート５６ｃの表面は目荒らしされているので、摩擦力が向上する。さらに、突起部５７が貫通孔３ａに挿入されているので、鋼製セグメント２が係止され、固定強度が高められ、鋼製セグメント２のズレが防止される。

鋼製セグメント２を把持した後は、ハンドリングマシン１の各部を適宜作動（自走式車両１０の走行、旋回部１２の旋回、マスト１５の伸縮、アーム２０の傾動・伸縮、把持装置３０の傾動、揺動部３１ｂの揺動、第二部材５１の回転など）させ、鋼製セグメント２を設置位置まで搬送して設置する。このとき、ハンドリングマシン１の各部の移動に合わせて、第一部材３１が上下に傾動可能および左右に揺動可能であるとともに、第二部材５１が第一部材３１に対して回転可能であるので、鋼製セグメント２を設置するに際して、位置決めの微調整を容易に行うことができる。そして、鋼製セグメント２を他の鋼製セグメント（図示せず）固定した後に、前記各工程を逆順に行うことで、把持を解除する。また、前記ハンドリングマシン１によれば、把持装置３０の届く範囲であれば、鋼製セグメント２を種々の回転角度および姿勢で把持することができる。

前記したように、本実施形態に係る把持装置３０によれば、鋼製セグメント２を一対のプレート３，３を介して把持しているので、鋼製セグメント２の重量が分散されて支持片５５に伝達される。したがって、重量が１枚のプレート３に局所的に集中しない。また、一対の支持片５５，５５でプレート３，３の内側から押圧して、鋼製セグメント２を固定しているので、プレート３の外側に鋼製セグメント２の外周プレートが近接していて、外側のスペースが小さい場合であっても、プレート３，３間のスペースは確保できる。よって、支持片５５の挿入スペースを確保でき、容易に固定することができる。

また、本実施形態に係る把持装置３０では、一対の支持片５５，５５のうち、一方を固定支持片５５ａとし、他方を移動支持片５５ｂとしているので、支持片５５の移動装置の簡略化を達成できる。

以上、本発明を実施するための形態について説明したが、本発明は前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で適宜変更が可能である。例えば、前記実施形態に係る把持装置３０では、左右に二対の支持片５５，５５を備えているが、これに限定されるものではない。例えば、三対以上の支持片を設けてもよいし、幅の広い支持片であれば一対であってもよい。また、前記実施形態では左右の支持片５５，５５の離間距離は一定であるが、離間距離を調整できるように、支持片５５，５５を左右方向にも移動できるように構成すれば、種々のサイズの鋼製セグメントに対応することができ、汎用性が高くなる。

また、図６で示した鋼製セグメント２の形状は、前記実施形態の形状に限定されるものではない。例えば、貫通孔の形状は円形に限定されず、他の形状であってもよい。また、板厚が厚い場合には、孔が貫通していなくてもよく、突起部５７が挿入可能な深さ（例えば４０ｍｍ程度）を有する凹部（ザグリ穴）が形成されていてもよい。さらには、貫通孔または凹部が形成されたプレートが、内側あるいは外周部に二枚以上設けられた鋼製セグメントであれば、前記ハンドリングマシン１にて把持することができる。特に、鋼製セグメントの寸法が小さい場合には、外周部のプレートに貫通孔または凹部が直接形成される。また、貫通孔が形成されたプレートがコンクリート充填の際の型枠として利用される場合は、支持片５５が位置する面とは逆側（外側）の面に、プレートを溶接して蓋を設けるようにした鋼製セグメントが用いられる。

１ ハンドリングマシン
２ 鋼製セグメント（被把持物）
３ プレート
３ａ 貫通孔
１０ 自走式車両
２０ アーム
３０ 把持装置
３１ 第一部材
５１ 第二部材
５５ 支持片
５５ａ 固定支持片
５５ｂ 移動支持片
５７ 突起部

Claims (3)

1. ハンドリングマシンのアームの先端部に取り付けられる把持装置において、
   前記アームの先端に傾動可能に取り付けられる第一部材と、この第一部材に回転可能に取り付けられる第二部材とを備えており、
   前記第二部材には、少なくとも一対の支持片が設けられており、
   一対の前記支持片は、被把持物に設けられた一対のプレートをその内側から押圧することで前記被把持物を把持する
   ことを特徴とする把持装置。
2. 一対の前記支持片のうち、一方の前記支持片は、前記第二部材に固定されており、他方の前記支持片は、一方の前記支持片に対して近接離反可能に設けられている
   ことを特徴とする請求項１に記載の把持装置。
3. 前記支持片には、前記プレートに形成された貫通孔に挿入される突起部が設けられている
   ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の把持装置。

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