JP2013233624A - 電動グリッパ - Google Patents

Abstract

【課題】 対象物を把持した状態でモータを駆動することができない状態となっても、上記対象物を容易に除去することができる電動グリッパを提供すること。
【解決手段】 モータと、上記モータによって回転されるカム部材と、上記カム部材の回転によって把持・把持解除方向に往復動し把持対象物を選択的に把持する複数の把持部材と、上記複数の把持部材によって上記把持対象物を把持した状態で上記カム部材を強制的に回転させて把持を解除させるカム部材強制回転手段と、を具備したことを特徴とするもの。
【選択図】図２

Description

本発明は、例えば、ロボットに取り付けられ、対象物を把持する電動グリッパに係り、特に、対象物を把持した状態で電力が供給されなくなり、モータを駆動することができない状態となっても、上記対象物を容易に除去することができるように工夫したものに関する。

従来、例えば、ロボットに取り付けられ、対象物を把持する電動グリッパ（電動ハンド）として、特許文献１に記載されたようなものが知られていた。これは、次のような構成となっている。
まず、モータがあり、モータの動力軸にはカム板が固着されている。上記カム板には複数（例えば、２つ）のカム溝が形成されており、個々のカム溝にはそれぞれ駆動ピンが挿入されている。そして、個々の駆動ピンのそれぞれには対象物を把持するためのハンド部材が固着されている。また、上記ハンド部材の移動方向を直線状に規制するガイドレールが設置されている。また、上記モータに駆動ギアが接続され、上記モータの動力軸の回転が上記駆動ギアを介して上記カム板の回転に用いられる場合もある。

上記電動グリッパ（電動ハンド）は、上記モータにより上記カム板が回転されると、上記カム溝の内周面によって上記駆動ピン、ひいては、上記ハンド部材が付勢される。そして、上記ハンド部材は、その移動方向を上記ガイドレールによって直線状に規制されているため、上記ハンド部材は互いに近接する方向、若しくは、離間する方向に移動されることになる。そのため、上記電動グリッパ（電動ハンド）は、上記ハンド部材間に対象物を把持する動作や、把持した対象物を開放する動作を行うことができる。

特開２００５−５９１１８号公報

しかし、従来の構成では、次のような問題があった。
上記電動グリッパ（電動ハンド）によって対象物を把持した状態において、何らかの原因によりモータに電力が供給できない状態となってしまうと、把持された上記対象物をハンド部材から取り除くことが非常に困難である。これは、上記ハンド部材の移動により上記駆動ピンによって上記カム板を付勢して、上記カム板、ひいては上記モータを強制的に回転させる場合に、非常に大きな力を要することによるものである。また、無理に上記ハンド部材を移動させようとすると、上記電動グリッパ（電動ハンド）を破損してしまうことも懸念される。

本発明は、このような点に基づいてなされたもので、その目的とするところは、対象物を把持した状態で、例えば、電力が供給されなくなり、モータを駆動することができない状態となっても、上記対象物を容易に除去することが可能な電動グリッパを提供することにある。

上記課題を解決するべく請求項１に記載された電動グリッパは、モータと、上記モータによって回転されるカム部材と、上記カム部材の回転によって把持・把持解除方向に往復動し把持対象物を選択的に把持する複数の把持部材と、上記複数の把持部材によって上記把持対象物を把持した状態で上記カム部材を強制的に回転させて把持を解除させるカム部材強制回転手段と、を具備したことを特徴とするものである。
また、請求項２に記載された電動グリッパは、請求項１記載の電動グリッパにおいて、上記カム部材強制回転手段は、上記カム部材に設けられ又はカム部材に取り付けられ上記電動グリッパの外側に突出・配置されたカム部材強制回転部材であることを特徴とするものである。
また、請求項３に記載された電動グリッパは、請求項２記載の電動グリッパにおいて、上記カム部材回転操作部材はレバーであることを特徴とするものである。
また、請求項４に記載された電動グリッパは、請求項１記載の電動グリッパにおいて、上記カム部材強制回転手段は、上記カム部材の外周側に設けられ上記電動グリッパの外側に露出した回転操作用凹部であることを特徴とするものである。

以上述べたように、請求項１記載の電動グリッパは、モータと、上記モータによって回転されるカム部材と、上記カム部材の回転によって把持・把持解除方向に往復動し把持対象物を選択的に把持する複数の把持部材と、上記複数の把持部材によって上記把持対象物を把持した状態で上記カム部材を強制的に回転させて把持を解除させるカム部材強制回転手段と、を具備したものであるため、上記カム強制回転手段によって強制的に上記カムを回転させることができ、これによって、上記モータを駆動できない場合であっても容易に上記把持部材を移動させることができる。そのため、例えば、上記把持部材によって対象物を把持した状態で上記モータを駆動できない状態となっても、容易に上記対象物を上記電動グリッパから取り外すことができる。
また、請求項２記載の電動グリッパは、請求項１記載の電動グリッパにおいて、上記カム部材強制回転手段は、上記カム部材に設けられ又はカム部材に取り付けられ上記電動グリッパの外側に突出・配置されたカム部材強制回転部材であるため、容易に上記カムを回転させて上記把持部材を移動させることができる。
また、請求項３記載の電動グリッパは、請求項２記載の電動グリッパにおいて、上記カム部材回転操作部材はレバーであるため、容易に上記カムを回転させて上記把持部材を移動させることができる。
また、請求項４記載の電動グリッパは、請求項１記載の電動グリッパにおいて、上記カム部材強制回転手段は、上記カム部材の外周側に設けられ上記電動グリッパの外側に露出した回転操作用凹部であるため、容易に上記カムを回転させて上記把持部材を移動させることができるとともに、上記電動グリッパの外側への突出物を少なくすることができる。

本発明の一実施の形態を示す図で、本実施の形態による電動グリッパを使用したロボットを示す斜視図である。 本発明の一実施の形態を示す図で、本実施の形態による電動グリッパを反取付側から見て天地逆向きに示した斜視図である。 本発明の一実施の形態を示す図で、本実施の形態による電動グリッパを取付側から見て天地逆向きに示した斜視図である。 本発明の一実施の形態を示す図で、本実施の形態による電動グリッパの正面図である。 本発明の一実施の形態を示す図で、本実施の形態による電動グリッパの平面図である。 本発明の一実施の形態を示す図で、図５におけるＶＩ−ＶＩ断面図である。 本発明の一実施の形態を示す図で、本実施の形態による電動グリッパのフィンガーベースやガイドレールを除去した状態を示す斜視図である。 本発明の一実施の形態を示す図で、本実施の形態による電動グリッパのハウジングとカム板を示す平面図である。 本発明の一実施の形態を示す図で、本実施の形態による電動グリッパのフィンガーベースを示す平面図である。 本発明の一実施の形態を示す図で、本実施の形態による電動グリッパの分解斜視図である。 本発明の一実施の形態を示す図で、本実施の形態による電動グリッパのカム、ハウジング、モータ、モータカバー等を除去した状態を示す底面図である。 本発明の一実施の形態を示す図で、図５におけるＸＩＩ部分の拡大図である。

以下、図１乃至図１２を参照して、本発明の一実施の形態について説明する。
本実施の形態による電動グリッパ１は、例えば、図１に示すように、ロボット３に取り付けられた状態で使用される。
まず、このロボット３の全体的な構成について説明する。

上記ロボット３には基台５があり、この基台５は、４本の脚柱５ａと、テーブル５ｂとから構成されている。上記テーブル５ｂ上にはＸ軸アクチュエータ７が設置されている。このＸ軸アクチュエータ７にはハウジング７ａがあり、このハウジング７ａ内には図示しないモータが設置されている。また、上記ハウジング７ａ内には上記モータによって回転される図示しないボールネジと、このボールネジに対して螺合される図示しないボールナットがある。そして、上記ボールナットにはスライダ７ｂが固着されており、上記モータによってボールネジが回転されることによって、上記ボールナット、ひいては、上記スライダ７ｂがＸ軸方向（図１中左下から右上に向かう方向）両側に移動されるようになっている。
また、上記Ｘ軸アクチュエータ７には、後述するＹ軸アクチュエータ９に電力を供給するためのケーブルや制御信号を伝達するためのケーブル等を収納したケーブルキャリア７ｃも設置されている。このケーブルキャリア７ｃの一端側は上記ハウジング７ａ側に設置されているとともに、他端側は上記スライダ７ｂ側に設置されている。そして、上記ケーブルキャリア７ｃは、上記スライダ７ｂの移動に対応して湾曲・変形するようになっている。

また、上記Ｘ軸アクチュエータ７のスライダ７ｂには、Ｙ軸アクチュエータ９が固着されている。このＹ軸アクチュエータ９も、上記Ｘ軸アクチュエータ７と同様に、ハウジング９ａ内に図示しないモータ、ボールネジ、及び、ボールナットがあり、このボールナットにはスライダ９ｂが固着されている。上記スライダ９ｂも、上記Ｘ軸アクチュエータ７のスライダ７ｂと同様に、上記モータによってボールネジが回転されることによって、Ｙ軸方向（図１中左上から右下に向かう方向）両側に移動されるようになっている。
なお、上記スライダ９ｂは、上記ハウジング９ａを貫通しており、上記Ｙ軸アクチュエータ９の図１中左下側と図１中右上側に突出した状態で設置されている。
また、上記Ｙ軸アクチュエータ９には、後述するＺ軸アクチュエータ１１に電力を供給するためのケーブルや制御信号を伝達するためのケーブル等を収納したケーブルキャリア９ｃも設置されている。このケーブルキャリア９ｃの一端側は上記ハウジング９ａ側に設置されているとともに、他端側は上記スライダ９ｂ側に設置されている。そして、上記ケーブルキャリア９ｃは、上記スライダ９ｂの移動に対応して湾曲・変形するようになっている。

また、上記Ｙ軸アクチュエータ９のスライダ９ｂには、Ｚ軸アクチュエータ１１が固着されている。このＺ軸アクチュエータ１１も、上記Ｘ軸アクチュエータ７や上記Ｙ軸アクチュエータ９と同様に、ハウジング１１ａ内に図示しないモータ、ボールネジ、及び、ボールナットがあり、このボールナットにはスライダ１１ｂが固着されている。上記スライダ１１ｂも、上記Ｘ軸アクチュエータ７のスライダ７ｂ等と同様に、上記モータによってボールネジが回転されることによって、Ｚ軸方向（図１中下から上に向かう方向）両側に移動されるようになっている。

そして、上記Ｚ軸アクチュエータ１１のスライダ１１ｂには、ブラケット１３を介して電動グリッパ１が固着されている。また、上記スライダ１１ｂには上記電動グリッパ１によって把持される図示しない対象物の位置や姿勢等を確認するためのＣＣＤカメラ１４も設置されている。
以上が、上記ロボット３の全体的な説明である。

次に、上記電動グリッパ１の構成について説明する。
図２乃至図６に示すように、上記電動グリッパ１にはケース１５がある。このケース１５は、下部モータケース１５ａ、上部モータケース１５ｂ、ハウジング１５ｃ、フィンガーベース１５ｄとから構成されている。
上記下部モータケース１５ａは図６に示すような有底の略円筒形状を成した部材である。上記下部モータケース１５ａの底部１７には雌ネジ部１９、１９、１９、１９が形成されている。また、上記下部モータケース１５ａの底部１７には図示しない複数（本実施の形態の場合は４つ）の段付貫通孔が形成されている。また、上記下部モータケース１５ａの底部１７には、凹部２１が形成されている。また、上記下部モータケース１５ａの側壁２３の背面側（図６中紙面垂直方向奥側）には、コネクタ用貫通孔２５と位置決め用貫通孔２７が形成されている。上記コネクタ用貫通孔２５内にはコネクタ２９が設置されている。このコネクタ２９には図示しないケーブルが接続されるが、上記位置決め用貫通孔２７には上記図示しないケーブル側のコネクタに設けられた位置決め用ピンが挿入される。また、上記下部モータケース１５ａの内部には図示しない基板や該基板上に実装された電子部品が内装されている。

上記上部モータケース１５ｂは略円筒形状であり、上記下部モータケース１５ａの上側（図６中上側）に接続されている。また、上記上部モータケース１５ｂの下端側（図６中下側）は、上記下部モータケース１５ａによって閉塞されていることになる。上記ハウジング１５ｃは、肉厚の略正方形の板状を成すモータ取付部３１と略円筒形状の減速機収納部３２とが一体に構成されたものである。図６に示すように、上記モータ取付部３１の中央には、カップリング収納部３３が形成されている。このカップリング収納部３３は上部モータケース１５ｂ側（図６中下側）に開口されているとともに、減速機収納部３２側（図６中上側）とは貫通孔３３ａによって連通されている。また、上記貫通孔３３ａの回りには、図示しない貫通孔が形成されている。

また、上記モータ取付部３１の外周側には、高さ方向（図７中上下方向）に延長・形成された複数（本実施の形態では４つ）の貫通孔３４ａが設けられている。また、上記モータ取付部３１の４つの側面のそれぞれには、複数（本実施の形態では２つ）の雌ネジ部３４ｂが形成されている。また、上記モータ取付部３１の上部モータケース１５ｂ側（図６中下側）には、図示しない複数（本実施の形態の場合は４つ）の雌ネジ部が形成されている。
また、図３に示すように、上記モータ取付部３１の背面（図３中右下側を向いた面）には、貫通孔３４ｃが形成されている。この貫通孔３４ｃによって電動グリッパ１の外部と上記カップリング収納部３３内が連通されている。

また、図７や図８に示すように、上記減速機収納部３２の上端面（図７中上側の面）の一部が切欠かれて、レバー用切欠部３５が形成されている。このレバー用切欠き部３５の切欠き角度（図８中上側の面と下側の面の角度）は、例えば、６０°となっている。この切欠き角度については後述する。
また、図７や図８に示すように、上記減速機収納部３２の上端面（図７中上側の面）の外周側には、複数（本実施の形態の場合は３つ）の雌ネジ部３６が形成されている。
また、図６に示すように、上記下部モータケース１５ａ、上記上部モータケース１５ｂ、及び、上記ハウジング１５ｃは、上記下部モータケース１５ａの図示しない複数（本実施の形態においては４つ）の段付貫通孔と上記上部モータケース１５ｂ内を貫通し、上記ハウジング１５ｃの図示しない雌ネジ部に螺合されるボルト３０によって一体とされている。

また、上記フィンガーベース１５ｄは、上記ハウジング１５ｃの上部を閉塞するように設置された略円板形状の部材である。図９に示すように、上記フィンガーベース１５ｄには、複数の（本実施の形態の場合は３つ）の直線状の長穴３７、３７、３７が形成されている。上記長穴３７、３７、３７は、周方向等間隔（１２０°の位置）の位置において上記フィンガーベース１５ｄの中心から放射方向に沿って延長・形成された貫通孔である。また、上記フィンガーベース１５ｄの中心には貫通孔３９が形成されている。
また、上記フィンガーベース１５ｄには、複数（本実施の形態の場合は３つ）のガイドレール固定用凸部４１、４１、４１が設けられている。このガイドレール固定用凸部４１、４１、４１は上記長穴３７と平行に延長・形成されている。

また、図６に示すように、上記フィンガーベース１５ｄのハウジング１５ｃ側（図６中下側）には凹部４２が形成されており、その中央部にはハウジング１５ｃ側（図６中下側）に向けて突出・形成された凸部４２ａが設けられている。上記貫通孔３９はこの凸部４２の中心に形成されているものである。
また、上記フィンガーベース１５ｄには、段付貫通孔４３、４３、４３が形成されている。また、図３に示すように、個々の上記ガイドレール固定用凸部４１には、それぞれ、段付貫通孔４５、４５が形成されている。
また、上記フィンガーベース１５ｄには、図６に示すように、上記ハウジング１５ｃ側に開口された複数（本実施の形態の場合は３つ）の穴４６が形成されている。
また、上記フィンガーベース１５ｄは、上記段付貫通孔４３、４３、４３を貫通し、上記ハウジング１５ｃの雌ネジ部３６、３６、３６に螺合されるボルト４８、４８、４８によって固定されている。

図６に示すように、上記上部モータケース１５ｂ内には、モータ４７が収納されている。このモータ４７には、モータ本体４７ａと、このモータ本体４７ａを貫通し図６中上側及び下側に突出した動力軸４７ｂが設けられている。また、上記モータ本体４７ａの内部には図示しない永久磁石や電磁石が設けられている。また、上記モータ４７の後端側（図６中下側）には、上記動力軸４７ｂの回転を検出するための図示しないエンコーダが設けられている。この図示しないエンコーダは公知のものであり、例えば、光学式又は磁気式エンコーダである。
上記モータ４７は、モータ取り付けフランジ４９を介して、上記ハウジング１５ｃのモータ取付部３１に固定されている。上記モータ取り付けフランジ４９には、複数（本実施の形態の場合は４つ）の貫通孔５１、５１、５１、５１が形成されており、これら貫通孔５１、５１、５１、５１を貫通し上記モータ４７に螺合されるネジ５３、５３、５３、５３によって上記モータ取り付けフランジ４９に固定されている。

また、上記モータ取り付けフランジ４９には、上記貫通孔５１とは別に複数（本実施の形態の場合は８つ）の貫通孔５５が形成されている。そして、これらの貫通孔５５のうちの一部（本実施の形態の場合には１つおきに形成された４つ）を貫通し上記ハウジング１５ｃに螺合されるボルト５６によって、上記モータ取り付けフランジ４９が上記ハウジング１５ｃのモータ取付部３１に固定されている。
また、上記モータ取り付けフランジ４９の中央には、ハウジング１５ｃ側（図６中上側）に突出・形成された係合凸部５７が設けられている。この係合凸部５７は、上記ハウジング１５ｃのモータ取付部３１のカップリング収納部３３内に挿入されている。また、上記モータ取り付けフランジ４９の中央には、段付貫通孔５８が形成されている。この段付貫通孔５８には上記モータ本体４７ａの図６中上側が挿入されるとともに、上記モータ４７の動力軸４７ｂによって貫通されている。

また、図６に示すように、上記ハウジング１５ｃの減速機収納部３２には減速機５９が収納されている。上記減速機５９には、減速機本体５９ａと、モータ４７側（図６中下側）に突出された第１回転軸５９ｂと、反モータ４７側（図６中上側）に突出された第２回転軸５９ｃが設けられている。また、上記減速機本体５９ａ内部には図示しない複数の歯車が設けられており、これらの歯車を介して、上記第１回転軸５９ｂの回転が第２回転軸５９ｃへと伝達される。また、上記第２回転軸５９ｃの減速機本体５９ａ側（図６中下側）は反減速機本体５９ａ側（図６中上側）よりも径が大きく、上面側（図６中上側）に開口された図示しない穴が形成されている。

また、上記減速機本体５９ａには、底部側（図６中下側）に突出した図示しない位置決め用ボスが設けられており、この位置決め用ボスが上記ハウジング１５ｃのモータ取付部３１の上面（図６中上側の面）に開口された図示しない位置決め用凹部内に挿入されている。また、上記減速機本体５９ａには図示しない雌ネジ部が設けられており、この雌ネジ部に上記ハウジング１５ｃのモータ取付部３１の図示しない貫通孔を貫通する複数（本実施の形態では４つ）のネジ６０が螺合されている。上記位置決めボス及び上記ネジ６０によって、上記減速機５９が固定されるとともにその回転が防止されている。
また、上記減速機５９の第１回転軸５９ｂと上記モータ４７の動力軸４７ｂとは、カップリング６１を介して接続されている。

また、図６乃至図８に示すように、上記減速機５９の第２回転軸５９ｃにはカム部材としてのカム板６３が固着されている。上記カム板６３は略円板形状を成しており、複数（本実施の形態においては３つ）の円弧状に湾曲したカム溝６５が形成されている。このカム溝６５は、上記カム板６３の中心から外周側に向かって延長・形成されている。
また、上記カム板６３の中心には貫通孔６７が形成されている。この貫通孔６７内には上記減速機５９の第２回転軸５９ｃの先端側（図６中上側）の小径部分が挿入されている。
また、この貫通孔６７の外周側には複数（本実施の形態では３つ）の貫通孔６９が形成されている。この貫通孔６９のそれぞれには、上記減速機５９の第２回転軸５９ｃの大径部分に形成された図示しない穴のそれぞれに挿入された図示しないピンが挿入されている。すなわち、この図示しないピンによって上記第２回転軸５９ｃの回転が上記カム板６３に伝達されるようになっている。

また、図７や図８に示すように、上記カム板６３の側面にはカム部材強制回転部材としてのレバー７１が設けられている。このレバー７１は、上記カム板６３の側面に設けられた穴７３に圧入されたものである。また、このレバー７１は上記ハウジング１５ｃの減速機収納部３２のレバー用切欠き部３５内に配置されている。上記レバー７１の操作によって、上記カム板６３が強制的に回転されるようになっている。
上記レバー７１の長さは、大きな力を要することなく上記カム板６３を回転させることができる程度に設定されている。

また、図７や図１０に示すように、上記カム板６３のカム溝６５のそれぞれには、ピン７５が挿入されている。本実施の形態による電動グリッパ１の場合には、３つの上記ピン７５が設けられていることになる。
また、上記ピン７５はフィンガーベース１５ｄの長穴３７も貫通している。
また、上記カム板６３が回転されると上記ピン７５は上記カム溝６５内において相対的に移動されるが、前述したレバー用切欠き部３５の切欠き角度は上記ピン７５が上記カム溝６５内の一端側から他端側まで移動しても後述するレバー７１がハウジング１５ｃに干渉しないように設定されたものである。
また、図１０に示すように、上記ピン７５の近傍にはピン７７が設けられている。このピン７７は、図６に示すように、上記フィンガーベース１５ｄの穴４６内に圧入されている。また、図１０や図１１に示すように、個々の上記ピン７７とこれに対応する上記ピン７５間には、それぞれ弾性手段であるコイルバネ７９が張設されている。

また、図６に示すように、上記フィンガーベース１５ｄの貫通孔３９内には軸受８１が内装されている。この軸受８１には減速機５９の第２回転軸５９ｃの先端側（図６中上側）が挿入されている。
また、図６に示すように、上記カム板６３と上記フィンガーベース１５ｄとの間には、上記減速機５９の第２回転軸５９ｃに貫通されたカラー８２が設けられている。このカラー８２は、上記カム板６３と上記フィンガーベース１５ｄとが直接接触しないように設けられたもので、例えば、樹脂製である。
また、上記フィンガーベース１５ｄのカム板６３側には、摩耗防止シート８３が設置されている。この摩耗防止シート８３の中央には貫通孔８３ａが形成されており、この貫通孔８３ａの外周側には放射状に延長・形成された複数（本実施の形態においては３つ）の長穴８３ｂが設けられている。また、上記摩耗防止シート８３の外周側には複数（本実施の形態においては３つ）の貫通孔８３ｃが形成されている。
上記貫通孔８３ａは上記フィンガーベース１５ｄの凸部４２ａによって貫通されている。また、上記長穴８３ｂは上記ピン７５によって貫通されており、上記貫通孔８３ｃは上記ピン７７によって貫通されている。

また、図７等に示すように個々の上記ピン７５の先端側には、それぞれ把持部材８５が設けられている。図５に示すように、上記把持部材８５は上方（図５中紙面垂直方向表側）から見ると電動グリッパ１中心側（図５中中央側）が細くなるように変形された六角形形状を成している。上記把持部材８５の先端側（図５中中央側）は細くなった部分となっており、把持部８５ａが形成されている。また、上記把持部材８５には貫通孔８５ｂが形成されており、この貫通孔８５ｂに上記ピン７５が圧入されている。
また、図１０や図１２に示すように、上記把持部材８５には被ガイド部材取付溝８５ｃが形成されている。
また、図１０に示すように、上記把持部材８５には段付貫通孔８５ｄが形成されている。また、上記把持部材８５には上方（図１０中上側）に開口された雌ネジ部８５ｅ、８５ｅやボス８５ｆ、８５ｆも形成されている。

図１０や図１２等に示すように、上記把持部材８５には被ガイド部材８７が設けられている。この被ガイド部材８７には、長さ方向（図１２中紙面垂直方向）に延長されたガイド溝８７ａが形成されている。このガイド溝８７ａの幅方向（図１２中上下方向）両側の面からは係合凸部８７ｂ、８７ｂが突出・形成されている。また、被ガイド部材８７には図示しない複数（本実施の形態においては２つ）の雌ネジ部が形成されており、この雌ネジ部には上記把持部材８５の段付貫通孔８５ｄ、８５ｄを貫通するボルト８９、８９が螺合されている。上記被ガイド部材８７は、このボルト８９、８９によって、上記把持部材８５に固定されているものである。

一方、図１０等に示すように、フィンガーベース１５ｄの個々のガイドレール固定用凸部４１には、それぞれガイド部材としてのガイドレール９１が設けられている。このガイドレール９１は、図１２に示すように、上記被ガイド部材８７のガイド溝８７ａに係合されている。また、上記ガイドレール９１の幅方向（図１２中上下方向）両側には上記ガイドレール９１の長さ方向（図１２中紙面垂直方向）に延長された係合凹部９１ａが形成されており、この係合凹部９１に上記被ガイド部材８７の係合凸部８７ｂが係合される。
また、図１０等に示すように、上記ガイドレール９１には雌ネジ部９１ｂ、９１ｂが形成されている。この雌ネジ部９１ｂ、９１ｂには、上記フィンガーベース１５ｄのガイドレール固定用凸部４１の段付貫通孔４５、４５を貫通するボルト９３、９３が螺合されており、上記ガイドレール９１はこのボルト９３、９３によって固定されている。
また、上記ガイドレール９１に対して上記被ガイド部材８７が摺動可能となっており、上記把持部材８５が上記ガイドレール９１に沿って移動されるようになっている。

また、本実施の形態の場合は、個々の上記把持部材８５には、図１に示すように、把持用爪９５が着脱可能に設けられている。この把持用爪９５は、上記把持用部材８５のボス８５ｆ、８５ｆによって位置決めされるとともに、上記把持用爪９５を貫通し上記把持用部材８５の雌ネジ部８５ｅ、８５ｅに螺合される図示しないボルトによって、上記把持用部材８５に固定される。
なお、この把持用爪９５は対象物の種類によって、対応する形状・構成を成す他の部材に置き換えられるものである。
以上が、電動グリッパ１の構成についての説明である。

次に、本実施の形態による電動グリッパ１の作用について説明する。
まず、モータ４７が駆動され、その動力軸４７ｂが回転すると、減速機５９の第１回転軸５９ｂも回転する。このとき、上記減速機５９の第２回転軸５９ｃは、上記モータ４７の動力軸４７ｂの回転数に対して、上記減速機５９に設定された所定の減速比に従って減速された回転数にて回転される。

そして、上記減速機５９の第２回転軸５９ｃによってカム板６３が回転されると、このカム板６３のカム溝６５の内周面によってピン７５、ひいては、上記ピン７５の先端側に設けられた把持部材８５が付勢される。このとき、上記把持部材８５は被ガイド部材８７を介して、上記フィンガーベース１５ｄのガイドレール固定用凸部４１に固定されたガイドレール９１によってガイドされる。よって、上記把持部材８５は、上記ガイドレール９１に沿った方向（例えば、図５中中心から外側に向かう方向、又は、図５中外側から中心に向かう方向）に移動されることになる。

そのため、上記電動グリッパ１によって対象物を把持したい場合は、上記カム板６３を図７中反時計回り方向に回転させればよい。このとき、上記把持部材８５や把持用爪９５は互いに近接する方向（図５中中心側）に移動されるので、上記把持部材８５に設けられた把持用爪９５間に対象物が挟み込まれる。
また、上記電動グリッパ１に把持させた対象物を開放したい場合は、上記カム板６３を図７中時計回り方向に回転させればよい。このとき、上記把持部材８５や把持用爪９５は互いに離間する方向（図５中外側）に移動されるので、上記把持用爪９５間に挟み込まれた対象物が開放される。

また、上記カム板６３は、上記モータ４７だけでなく、上記カム板６３に設けられたレバー７１によっても回転されるようになっている。
そのため、上記電動グリッパ１が対象物を把持した状態において、例えば、停電などによって上記モータ４７への電力の供給が行われなくなり、上記モータ４７を駆動できなくなってしまった場合であっても、上記レバー７１を手等によって操作することによって上記カム板６３を回転させて上記把持部材８５や把持用爪９５を移動させ、上記対象物が開放されるようになっている。

また、上記ピン７５はコイルバネ７９によって、常にピン７７側に付勢されている。そのため、上記ピン７５と上記カム板６３のカム溝６５の内周面との間に遊びがあっても、上記ピン７５、ひいては、上記把持部材８５や把持用爪９５が上記遊びの範囲で不用意に動いてしまうことを防止するようになっている。
また、上記カム溝６５に挿入された個々の上記ピン７５が対応する上記ピン７７側に付勢されることで、上記カム板６３が図１１中反時計回り方向に付勢されることにもなる。そのため、減速機５９のバックラッシュの影響により上記カム板６３が不用意に回転してしまうこと、ひいては、上記ピン７５や上記把持部材８５が動いてしまうことを防止するようになっている。

なお、上記電動グリッパ１は、Ｘ軸アクチュエータ７、Ｙ軸アクチュエータ９、Ｚ軸アクチュエータ１１によって、例えば、上記電動グリッパ１によって把持される対象物のある、所望の位置に移動されるものである。

次に、本実施の形態による電動グリッパ１の効果について説明する。
まず、カム板６３にはレバー７１が設けられているため、このレバー７１を操作することによって上記カム板６３を容易に回転させることができ、これにより、把持部材８５や把持用爪９５も移動させることができる。そのため、上記電動グリッパ１が対象物を把持した状態において、例えば、停電などによって上記モータ４７への電力の供給が行われなくなり、上記モータ４７を駆動できなくなってしまった場合であっても、上記レバー７１を手等によって操作することによって上記カム板６３を回転させて上記把持部材８５や把持用爪９５を移動させ、上記対象物を容易に開放させることができる。

また、上記レバー７１の長さは、大きな力を要することなく上記カム板６３を回転させることが出来る程度に設定されているため、容易に上記カム板６３を回転させることができる。
また、レバー用切欠き部３５は上記カム板６３のカム溝６５内においてピン７５が一端側から他端側まで移動しても上記レバー７１がハウジング１５ｃに干渉しない切欠き角度に設定されているため、上記レバー７１によって上記把持部材８５をその移動範囲全体にわたって移動させることができる。
また、図１に示すように、上記電動グリッパ１が設けられたロボット３において、上記レバー７１の位置は、反Ｚ軸アクチュエータ１１側（図１中左側）にあるため、上記レバー７１の操作を行い易いものとなっている。

また、ピン７５はコイルバネ７９によって、常にピン７７側に付勢されているため、上記ピン７５と上記カム板６３のカム溝６５の内周面との間に遊びがあっても、上記ピン７５、ひいては、上記把持部材８５や把持用爪９５が上記遊びの範囲で不用意に動いてしまうことを防止することができる。
また、上記カム溝６５に挿入された個々の上記ピン７５が対応する上記ピン７７側に付勢されることで、上記カム板６３が図１１中反時計回り方向に付勢されることにもなるため、減速機５９のバックラッシュの影響により上記カム板６３が不用意に回転してしまうこと、ひいては、上記ピン７５や上記把持部材８５が動いてしまうことを防止することができる。
また、上記カム溝６５とピン７５との間の遊びや上記減速機５９のバックラッシュの影響を防止することで、個々の上記把持部材８５や把持用爪９５の位置がばらつくことを防止できる。

また、上記把持部材８５は被ガイド部材７１を介してガイドレール９１によってガイドされており、このガイドレール９１は上記被ガイド部材８７のガイド溝８７ａに係合されているとともに、上記ガイドレール９１の係合凹部９１に上記被ガイド部材８７の係合凸部８７ｂが係合されている。そのため、上記被ガイド部材８７を介して上記把持部材８５や上記把持用爪９５が上記ガイドレール９１によって案内されることにより、位置決めを正確に行うことができる。
また、上記把持用爪９５は着脱可能であるため、用途に応じて他の部材と交換することができ、様々な形状等を有する対象物に対応することができる。

なお、本発明は前述した一実施の形態に限定されない。
まず、前述した一実施の形態においては、レバー７１はカム板６３の穴７３内に圧入されたものであるが、上記レバー７１の基端側（図８中左側）に雄ネジ部を形成し、上記穴７３内に雌ネジ部を形成して、上記レバー７１を上記穴７３内に螺合させて固定することも考えられる。
また、レバーを上記カム板６３に対して着脱可能にし、上記カム板６３を回転させる場合に、上記レバーを上記電動グリッパ１の外側から上記カム板６３の穴７３に差込む場合も考えられる。この場合、上記レバーが不要な場合は上記電動グリッパ１から取り外しておけるので、上記電動グリッパ１の外部への突出物を少なくすることができる。
また、上記レバー７１の代わりに、上記カム板６３から上記電動グリッパ１の外側に突出・形成された操作部をカム強制回転手段として用いることも考えられる。
また、上記カム強制回転手段として、上記カム板６３の外周側に形成され、上記電動グリッパ１の外部に露出された回転操作用凹部を用いることも考えられる。この場合も上記電動グリッパ１の外部への突出物を少なくすることができる。

また、コイルバネ７９の代わりに、弾性手段として他の種類の弾性部材を用いることも考えられる。
また、前述した一実施の形態においては、把持部材８５に把持用爪９５を設け、この把持用爪９５によって対象物を把持していたが、上記把持用爪９５を用いることなく、上記把持部材８５に形成された把持部８５ａによって直接対象物を把持することも考えられる。
また、上記把持部材８５も、他の構成・形状を成す部材へと交換することが考えられる。これによっても、様々な対象物に対応することが可能となっている。
また、上記把持用爪９５や上記把持部材８５の代わりに、例えば、検査用のプローブを設ける場合も考えられる。この場合、電動グリッパ１が設けられたロボット３を検査機として用いることができる。
また、上記把持部材８５やこれに付随する構成要素の数は、２以上であれば様々な場合が考えられる。

また、モータ４７への通電を行わなずに図示しないエンコーダへの通電を行う状態とした上で、上記レバー７１によって上記カム板６３を回転させて任意に上記把持部材８５の動作を行わせることによって、上記電動グリッパ１に接続された図示しない制御装置に上記把持部材８５の位置情報を記憶させること（ダイレクトティーチング）も考えられる。

本発明は、例えば、ロボットに取り付けられ、対象物を把持する電動グリッパに係り、特に、対象物を把持した状態で電力が供給されなくなり、モータを駆動することができない状態となっても、上記対象物を容易に除去することができるように工夫したものに係り、特に、産業用ロボット用の電動グリッパに好適である。

１ 電動グリッパ
４７ モータ
６３ カム板（カム部材）
７１ レバー（カム部材強制回転部材、カム部材強制回転手段）
８５ 把持部材

Claims (4)

1. モータと、
   上記モータによって回転されるカム部材と、
   上記カム部材の回転によって把持・把持解除方向に往復動し把持対象物を選択的に把持する複数の把持部材と、
   上記複数の把持部材によって上記把持対象物を把持した状態で上記カム部材を強制的に回転させて把持を解除させるカム部材強制回転手段と、
   を具備したことを特徴とする電動グリッパ。
2. 請求項１記載の電動グリッパにおいて、
   上記カム部材強制回転手段は、上記カム部材に設けられ又はカム部材に取り付けられ上記電動グリッパの外側に突出・配置されたカム部材強制回転部材であることを特徴とする電動グリッパ。
3. 請求項２記載の電動グリッパにおいて、
   上記カム部材回転操作部材はレバーであることを特徴とする電動グリッパ。
4. 請求項１記載の電動グリッパにおいて、
   上記カム部材強制回転手段は、上記カム部材の外周側に設けられ上記電動グリッパの外側に露出した回転操作用凹部であることを特徴とする電動グリッパ。
   

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