JP2014042961A - Workpiece gripping device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、複数のワークを一つずつ取り出して移載するワーク把持装置に関する。 The present invention relates to a workpiece gripping apparatus that takes out and transfers a plurality of workpieces one by one.
創薬(drug discovery)、すなわち、医学、生物工学および薬学の研究分野においては、薬剤を発見したり設計したりするプロセスにおいて大量の創薬用試料を低温で保管したり分析したりする実験を高効率で行う必要がある。
このため、低温保管すべき創薬用試料を収容する複数の容器を必要に応じて保管プレートから個別且つ自動的に取り出すワーク把持装置が提案されている(例えば、特許文献1参照)。
Drug discovery, that is, in the medical, biotechnological and pharmaceutical research fields, is an experiment that involves storing and analyzing large quantities of drug discovery samples at low temperatures in the process of drug discovery and design. It needs to be done efficiently.
For this reason, there has been proposed a workpiece gripping device that individually and automatically takes out a plurality of containers for storing a drug discovery sample to be stored at low temperatures from a storage plate as needed (see, for example, Patent Document 1).
上述のワーク把持装置は、創薬用試料を収容したチューブ状容器すなわちワークを把持する複数のフィンガーとフィンガーのそれぞれをワークに向けて付勢するように設けられた複数のバネ部材とピニオンギアに噛み合うラックギアを設けた複数のフィンガー支持部材すなわちラックギアユニットとフィンガーをワークから離間させる電磁ソレノイドとを備えている。 The above-described workpiece gripping device meshes with a pinion gear and a tube-shaped container containing a drug discovery sample, that is, a plurality of fingers for gripping the workpiece and a plurality of spring members provided to bias each of the fingers toward the workpiece. A plurality of finger support members provided with a rack gear, that is, a rack gear unit, and an electromagnetic solenoid for separating the fingers from the work are provided.
図10及び図11に示すように、上述のワーク把持装置500では、4つのラックギアユニット530A、530B、530C、530Dが、ピニオンギア520の周辺に配置された状態でピニオンギア520に噛み合っている。
加えて、ピニオンギア520の回転方向DRに沿って隣り合う2つのラックギアユニットの駆動方向が相互に直交している。
例えば、ラックギアユニット530A、530Bの駆動方向DA、DBが相互に直交している。
As shown in FIGS. 10 and 11, in the above-described
In addition, the driving directions of two rack gear units adjacent to each other along the rotational direction DR of the
For example, the drive directions DA and DB of the
また、上述のワーク把持装置500では、4つのラックギアユニット530A、530B、530C、530Dに連動して4つのフィンガーが駆動されるため、4つのラックギアユニット530A、530B、530C、530Dの駆動長500LA、500LB、500LC、500LDに応じた開閉ストロークで4つのフィンガーが開閉動作する。
そして、これら4つのフィンガーの開閉動作に応じて4つのフィンガーによるワーク把持状態及びワーク非把持状態が切り換えられている。
In the
Then, according to the opening / closing operation of these four fingers, the workpiece gripping state and the workpiece non-grip state by the four fingers are switched.
しかしながら、図10及び図11に示すように、上述のワーク把持装置500では、4つのラックギアユニット530A、530B、530C、530Dのうち隣り合う2つのラックギアユニットの間隔aが2つのラックギアユニットの重なり幅bより小さいことにより、ラックギアユニット530A、530B、530C、530Dが、それぞれの駆動方向DA、DB、DC、DDに駆動されている途中で隣のラックギアユニットに接触して干渉する。
より具体的には、例えば、ラックギアユニット530Aが、隣のラックギアユニット530Bに接触して干渉する。
このため、ラックギアユニット530A、530B、530C、530Dの駆動長500LA、500LB、500LC、500LDがラックギアユニット同士の干渉を生じさせないように制限されて複数のフィンガーの開閉ストロークが制限される。
その結果、複数のフィンガーで把持可能なワークのサイズバリエーションを増やせないという問題点があった。
例えば、相互に太さすなわち直径が異なる試料収容用チューブ等のワーク毎に複数のフィンガーの開閉ストロークを調整して把持できないという問題点があった。
However, as shown in FIGS. 10 and 11, in the above-described
More specifically, for example, the
For this reason, the drive lengths 500LA, 500LB, 500LC, and 500LD of the
As a result, there has been a problem that the size variation of the work that can be gripped by a plurality of fingers cannot be increased.
For example, there is a problem in that it cannot be gripped by adjusting the opening / closing strokes of a plurality of fingers for each workpiece such as a sample storage tube having a different thickness, that is, a diameter.
しかも、上述のワーク把持装置500では、ラックギアユニット間の干渉を生じさせないようにラックギアユニットの駆動長が制限されて上述の開閉ストロークが制限され、ワークをフィンガーで把持する直前におけるフィンガーの停止位置の設定自由度が制限される。
このため、相互にサイズが異なるワークすなわち太さが相互に異なるワーク毎にワークとフィンガーとの最適なクリアランスを確保した状態でワークにフィンガーをアクセスして把持できないという問題点があった。
In addition, in the
For this reason, there is a problem in that the fingers cannot be accessed and gripped in a state in which an optimum clearance between the workpiece and the fingers is secured for each workpiece having different sizes, that is, workpieces having different thicknesses.
そこで、本発明が解決しようとする技術的課題、すなわち、本発明の目的は、ラックギアユニット同士の干渉による制限を受けている場合に比べて複数のフィンガーで把持可能なワークのサイズバリエーションを増やすとともにワーク毎にワークとフィンガーとの最適なクリアランスを確保した状態でワークにフィンガーをアクセスして把持するワーク把持装置を提供することである。 Therefore, the technical problem to be solved by the present invention, that is, the object of the present invention is to increase the size variation of the work that can be gripped by a plurality of fingers as compared with the case where it is limited by interference between rack gear units. It is an object to provide a workpiece gripping device that accesses and grips a workpiece with the optimum clearance between the workpiece and the finger secured for each workpiece.
本請求項1に係る発明は、ベースプレートと、該ベースプレートのピニオンギア保持面に保持されたピニオンギアと、該ピニオンギアの回転方向に沿って配列されているとともに前記ピニオンギアに噛み合って4つのラックピニオン機構を構成する4つのラックギアユニットと、該4つのラックギアユニットの駆動に応じてワーク把持状態及びワーク非把持状態を相互に切り換えるように構成された4つのフィンガーとを備えているワーク把持装置であって、前記4つのラックギアユニットが、前記ピニオンギアのピニオンセンターを通って相互に直交する第1軸及び第2軸で前記ピニオンギア保持面を分割した4つの分割領域に一つずつ設けられていることにより、前記課題を解決したものである。 The invention according to claim 1 includes a base plate, a pinion gear held on a pinion gear holding surface of the base plate, and four racks arranged along the rotation direction of the pinion gear and meshing with the pinion gear. A workpiece gripping device comprising four rack gear units constituting a pinion mechanism and four fingers configured to switch between a workpiece gripping state and a workpiece non-grip state according to driving of the four rack gear units. The four rack gear units are provided one by one in four divided regions obtained by dividing the pinion gear holding surface by a first axis and a second axis that are orthogonal to each other through the pinion center of the pinion gear. Thus, the above-mentioned problem is solved.
本請求項2に係る発明は、請求項1に係るワーク把持装置の構成に加えて、前記4つのラックギアユニットのうち一つのラックギアユニットの駆動方向に沿ったバネ力を常時発生して前記フィンガーをワークに向けて付勢するバネ部材が、前記一つのラックギアユニットにバネ力伝達手段を介して接続され、前記一つのラックギアユニットの駆動方向に沿って駆動するスライダーを有しているとともに該スライダーを介して前記バネ力の向きと逆向きの力を前記一つのラックギアユニットに付与するように非駆動状態から駆動状態に切り換えられるアクチュエータユニットが、前記スライダーを介して前記バネ力伝達手段に接続されていることにより、前記課題を解決したものである。 In addition to the structure of the workpiece gripping device according to claim 1, the invention according to claim 2 constantly generates a spring force along the drive direction of one rack gear unit of the four rack gear units to A spring member for urging the workpiece is connected to the one rack gear unit via a spring force transmitting means, and has a slider that drives along the driving direction of the one rack gear unit. An actuator unit that is switched from a non-driving state to a driving state so as to apply a force in a direction opposite to the direction of the spring force to the one rack gear unit via the slider is connected to the spring force transmitting means via the slider. Thus, the above-mentioned problem is solved.
本請求項1の発明に係るワーク把持装置は、ベースプレートと、このベースプレートのピニオンギア保持面に保持されたピニオンギアと、このピニオンギアの回転方向に沿って配列されているとともにピニオンギアに噛み合って4つのラックピニオン機構を構成する4つのラックギアユニットと、これら4つのラックギアユニットの駆動に応じてワーク把持状態及びワーク非把持状態を相互に切り換えるように構成された4つのフィンガーとを備えていることにより、4つのフィンガーでワークを把持できるばかりでなく、以下のような本発明に特有の効果を奏することができるものである。
すなわち、請求項1の発明に係るワーク把持装置では、4つのラックギアユニットが、ピニオンギアのピニオンセンターを通って相互に直交する第1軸及び第2軸でピニオンギア保持面を分割した4つの分割領域に一つずつ設けられていることにより、4つのラックギアユニットのうちピニオンギアの回転方向に沿って隣り合う2つのラックギアユニットが相互に接触しないとともにラックギアユニットの駆動長がラックギアユニット同士の干渉による制限を受けないため、複数のフィンガーで把持可能なワークのサイズバリエーションが増加するとともにワーク毎にワークとフィンガーとの最適なクリアランスを確保した状態でワークにフィンガーを容易にアクセスして把持することができる。
The workpiece gripping device according to the first aspect of the present invention includes a base plate, a pinion gear held on a pinion gear holding surface of the base plate, an arrangement along the rotation direction of the pinion gear, and meshing with the pinion gear. Four rack gear units constituting four rack and pinion mechanisms, and four fingers configured to switch between a workpiece gripping state and a workpiece non-grip state according to driving of the four rack gear units Thus, not only the workpiece can be gripped by the four fingers, but also the following effects specific to the present invention can be achieved.
That is, in the workpiece gripping device according to the first aspect of the invention, the four rack gear units are divided into four parts by dividing the pinion gear holding surface by the first axis and the second axis that are orthogonal to each other through the pinion center of the pinion gear. By providing each one in the region, two rack gear units adjacent to each other in the rotation direction of the pinion gear among the four rack gear units do not contact each other, and the drive length of the rack gear unit is caused by interference between the rack gear units. Since there are no restrictions, the size variation of workpieces that can be gripped by multiple fingers increases, and fingers can be easily accessed and gripped while ensuring the optimum clearance between the workpieces for each workpiece. it can.
本請求項2に係るワーク把持装置によれば、請求項1に係るワーク把持装置が奏する効果に加えて、4つのラックギアユニットのうち一つのラックギアユニットの駆動方向に沿ったバネ力を常時発生してフィンガーをワークに向けて付勢するバネ部材が、一つのラックギアユニットにバネ力伝達手段を介して接続され、一つのラックギアユニットの駆動方向に沿って駆動するスライダーを有しているとともにこのスライダーを介してバネ力の向きと逆向きの力を一つのラックギアユニットに付与するように非駆動状態から駆動状態に切り換えられるアクチュエータユニットが、スライダーを介してバネ力伝達手段に接続されていることにより、複数のフィンガーの開閉位置すなわちワークをフィンガーで把持する直前におけるフィンガーの停止位置の設定自由度がラックギアユニット同士の接触による制限を受けないで連続的に調整可能になるため、相互にサイズが異なるワーク毎にワークとフィンガーとの最適なクリアランスを連続的に微調整した状態でワークにフィンガーを容易にアクセスして把持することができる。 According to the workpiece gripping device of the second aspect, in addition to the effect exhibited by the workpiece gripping device of the first aspect, a spring force is always generated along the driving direction of one rack gear unit of the four rack gear units. The spring member for urging the finger toward the workpiece is connected to one rack gear unit via a spring force transmission means, and has a slider that drives along the driving direction of one rack gear unit. The actuator unit that can be switched from the non-driving state to the driving state so as to apply a force opposite to the direction of the spring force to one rack gear unit via the slider is connected to the spring force transmission means via the slider. The open / close position of multiple fingers, i.e. The position setting freedom can be continuously adjusted without being restricted by the contact between rack gear units, so that the optimum clearance between the workpiece and fingers is continuously fine-tuned for each workpiece of different sizes. With this, fingers can be easily accessed and gripped by the workpiece.
本発明のワーク把持装置は、ベースプレートとこのベースプレートのピニオンギア保持面に保持されたピニオンギアとこのピニオンギアの回転方向に沿って配列されているとともにピニオンギアに噛み合って4つのラックピニオン機構を構成する4つのラックギアユニットとこの4つのラックギアユニットの駆動に応じてワーク把持状態及びワーク非把持状態を相互に切り換えるように構成された4つのフィンガーとを備え、4つのラックギアユニットが、前記ピニオンギアのピニオンセンターを通って相互に直交する第1軸及び第2軸で前記ピニオンギア保持面を分割した4つの分割領域に一つずつ設けられ、ラックギアユニット同士の干渉による制限を受けている場合に比べて複数のフィンガーで把持可能なワークのサイズバリエーションを増やすとともにワーク毎にワークとフィンガーとの最適なクリアランスを確保した状態でワークにフィンガーを容易にアクセスして把持するものであれば、如何なるものであっても何ら構わない。 The workpiece gripping device of the present invention is arranged along the rotation direction of a base plate, a pinion gear held on the pinion gear holding surface of the base plate, and the pinion gear, and meshes with the pinion gear to constitute four rack pinion mechanisms Four rack gear units, and four fingers configured to switch between a workpiece gripping state and a workpiece non-grip state in response to driving of the four rack gear units, and four rack gear units are provided on the pinion gear. Compared to the case where the pinion gear holding surface is divided into four divided regions by dividing the pinion gear holding surface by the first axis and the second axis that are orthogonal to each other through the pinion center, and is restricted by the interference between the rack gear units. Workpiece size variation that can be held by multiple fingers As long as it gripped easy access to finger the work while ensuring the optimum clearance between the workpiece and the finger for each work together with the increase, it may no be any one.
なお、本発明のワーク把持装置において「ワークにフィンガーをアクセスする」とは、4つのフィンガーでワークの挿入空間を形成するようにワークの側方に4つのフィンガーを位置決めする工程を意味する。
また、本発明のワーク把持装置において「フィンガーをワークに向けて付勢する」とは、バネ部材から直接フィンガーに力を加えて付勢するのではなく、バネ部材とフィンガーとの間に複数の部材を介在させて最終的にフィンガーをワークに向けて付勢するようにバネ部材からフィンガーに力を伝達することを意味する。
In the workpiece gripping apparatus of the present invention, “accessing a finger to the workpiece” means a step of positioning the four fingers on the side of the workpiece so as to form a workpiece insertion space with the four fingers.
Further, in the workpiece gripping apparatus of the present invention, “biasing the finger toward the workpiece” does not directly bias the finger by applying a force from the spring member, but a plurality of gaps between the spring member and the finger. This means that a force is transmitted from the spring member to the finger so that the finger is finally biased toward the workpiece with the member interposed.
[実施例]
以下、本発明のワーク把持装置の一実施例を図1乃至図9に基づいて説明する。
ここで、図1は、本発明のワーク把持装置の斜視図であり、図2は、図1のII方向から見たワーク把持装置の側方図であり、図3は、図1のIII方向から見たワーク把持装置の平面図であり、図4は、図3のIV−IV線断面図であり、図5は、図3のV方向から見たワーク把持装置の側方図であり、図6は、ワーク把持状態におけるワーク把持装置の平面図であり、図7は、ワーク非把持状態におけるワーク把持装置の平面図であり、図8は、ワーク把持状態におけるラックピニオン機構の動作説明図であり、図9は、ワーク非把持状態におけるラックピニオン機構の動作説明図である。
[Example]
Hereinafter, an embodiment of a workpiece gripping apparatus according to the present invention will be described with reference to FIGS.
Here, FIG. 1 is a perspective view of the workpiece gripping device of the present invention, FIG. 2 is a side view of the workpiece gripping device viewed from the II direction of FIG. 1, and FIG. 3 is the III direction of FIG. 4 is a plan view of the workpiece gripping device as seen from FIG. 4, FIG. 4 is a sectional view taken along line IV-IV in FIG. 3, and FIG. 5 is a side view of the workpiece gripping device as seen from the direction V in FIG. 6 is a plan view of the workpiece gripping device in a workpiece gripping state, FIG. 7 is a plan view of the workpiece gripping device in a workpiece gripping state, and FIG. 8 is an operation explanatory diagram of the rack and pinion mechanism in the workpiece gripping state. FIG. 9 is an explanatory diagram of the operation of the rack and pinion mechanism in the workpiece non-gripping state.
なお、図6及び図7では、把持対象であるワークの図示を省略している。
また、図8及び図9では、説明の便宜上、4つのラックギアユニット及びピニオンギアのみを図示して4つのラックギアユニットの相対的な位置と4つのラックギアユニット及びピニオンギアの相対的な位置とを明確にしている。
In FIGS. 6 and 7, the workpiece that is the object to be grasped is not shown.
8 and 9, for convenience of explanation, only the four rack gear units and the pinion gear are shown, and the relative positions of the four rack gear units and the relative positions of the four rack gear units and the pinion gear are clarified. I have to.
図1乃至図9に示すように、本発明の実施例であるワーク把持装置100は、ベースプレート110と、このベースプレート110のピニオンギア保持面110Sに保持されたピニオンギア120と、このピニオンギア120の回転方向DRに沿って配列されているとともにピニオンギア120に噛み合って4つのラックピニオン機構MA、MB、MC、MDを構成する4つのラックギアユニット130A、130B、130C、130Dと、これら4つのラックギアユニット130A、130B、130C、130Dの駆動に応じてワーク把持状態及びワーク非把持状態を相互に切り換えるように構成された4つのフィンガー140A、140B、140C、140Dとを備えていることにより、4つのフィンガー140A、140B、140C、140DでワークWを把持するものである。
As shown in FIGS. 1 to 9, a
より具体的には、4つのフィンガー140A、140B、140C、140Dは、4つのフィンガー支持部材181を介して4つのラックギアユニット130A、130B、130C、130Dに固定されている。
そして、4つのフィンガー140A、140B、140C、140Dが4つのラックギアユニット130A、130B、130C、130Dの駆動に応じてそれぞれピニオンギア120の径方向に駆動されることにより、ワークWに対する把持状態及び非把持状態が切り換えられる。
なお、ラックギアユニット130A、130B、130C、130Dは、それぞれピニオンギア120に噛み合うラックギア131A、131B、131C、131Dとラックギア131A、131B、131C、131Dを固定保持するとともに直線ガイド182に沿って前後に移動するユニットベース132A、132B、132C、132Dとを備えている。
More specifically, the four
The four
The
次に、前述した本実施例のワーク把持装置100が最も特徴とする具体的な構成について、図1乃至図9に基づいて詳しく説明する。
図1乃至図9に示すように、本実施例のワーク把持装置100では、4つのラックギアユニット130A、130B、130C、130Dが、ピニオンギア120のピニオンセンター120Cを通って相互に直交する第1軸AX及び第2軸AYでピニオンギア保持面110Sを分割した4つの分割領域110R−A、110R−B、110R−C、110R−Dに一つずつ設けられている。
より具体的には、相互に同一形状且つ同一サイズに形成された4つのラックギアユニット130A、130B、130C、130Dが、ピニオンセンター120Cを中心として4つの分割領域110R−A、110R−B、110R−C、110R−Dに一つずつ4回対称な位置に配置されている。
これにより、本実施例のワーク把持装置100では、4つのラックギアユニット130A、130B、130C、130Dのうちピニオンギア120の回転方向DRに沿って隣り合う2つのラックギアユニットが相互に接触しないとともにラックギアユニット130A、130B、130C、130Dの駆動長100LA、100LB、100LC、100LDがラックギアユニット同士の干渉による制限を受けない。
Next, a specific configuration that is the most characteristic of the
As shown in FIGS. 1 to 9, in the
More specifically, four
Thereby, in the
ここで、図6乃至図9に基づいて4つのラックギアユニット130A、130B、130C、130Dの動作をより詳細に説明する。
なお、図6及び図8に示した4つのラックギアユニット130A、130B、130C、130Dの位置は、4つのフィンガー140A、140B、140C、140Dが閉じている状態すなわち各フィンガをワーク把持状態にした際のラックギアユニット130A、130B、130C、130Dの位置である。
また、図7及び図9に示した4つのラックギアユニット130A、130B、130C、130Dの位置は、4つのフィンガー140A、140B、140C、140Dが開いている状態すなわち各フィンガーをワーク非把持状態にした際のラックギアユニット130A、130B、130C、130Dの位置である。
Here, the operation of the four
The positions of the four
The positions of the four
図6及び図8に示すように、ワーク把持状態において、4つのラックギアユニット130A、130B、130C、130Dが、ピニオンギア120のピニオンセンター120Cを通って相互に直交する第1軸AX及び第2軸AYでピニオンギア保持面110Sを分割した4つの分割領域110R−A、110R−B、110R−C、110R−Dに一つずつ設けられている。
As shown in FIGS. 6 and 8, in the workpiece gripping state, the four rack gear units 130 </ b> A, 130 </ b> B, 130 </ b> C, 130 </ b> D pass through the
そして、後述するアクチュエータユニット160が非駆動状態から駆動状態に切り換わった際、図7及び図9に示すように、ラックギアユニット130Aの駆動に応じてラックギアユニット130B、130C、130Dがそれぞれの駆動方向DB、DC、DDに従動することで、4つのフィンガー140A、140B、140C、140Dが閉じた状態から開いた状態すなわちワーク非把持状態への移行が行われる。
When an
上述したワーク把持状態からワーク非把持状態への移行過程において、4つのラックギアユニット130A、130B、130C、130Dが、それぞれ駆動方向DA、DB、DC、DDに駆動長100LA、100LB、100LC、100LDだけ駆動される。この際、駆動長100LA、100LB、100LC、100LDは、相互に等しい。
このように、4つのラックギアユニット130A、130B、130C、130Dが、4つの分割領域110R−A、110R−B、110R−C、110R−Dに一つずつ設けられている状態から駆動方向DA、DB、DC、DDに沿って移動することにより、ワーク把持状態からワーク非把持状態への移行過程において、例えば、4つのラックギアユニットのうちラックギアユニット130A及び130B同士やラックギアユニット130C及び130D同士が相互に避け合って接触しない。
これにより、本実施例のワーク把持装置100は、4つのラックギアユニット130A、130B、130C、130Dのうちピニオンギア120の回転方向DRに沿って隣り合う2つのラックギアユニットが相互に干渉しないとともにラックギアユニット130A、130B、130C、130Dの駆動長100LA、100LB、100LC、100LDがラックギアユニット同士の干渉による制限を受けない。
In the transition process from the workpiece gripping state to the workpiece non-grip state described above, the four
In this way, from the state where the four
As a result, in the
このため、本実施例に係るワーク把持装置100では、駆動長100LA、100LB、100LC、100LDが調整されることで複数のフィンガー140A、140B、140C、140Dで把持可能なワークWのサイズバリエーションが増加するとともにワークW毎にワークWとフィンガー140A、140B、140C、140Dとの最適なクリアランスを確保した状態でワークWにフィンガー140A、140B、140C、140Dを容易にアクセスして把持するようになっている。
For this reason, in the
また、図1乃至図9に示すように、本実施例のワーク把持装置100は、4つのラックギアユニット130A、130B、130C、130Dのうち一つのラックギアユニット130Aの駆動方向DAに沿ったバネ力F1を常時発生してフィンガー140A、140B、140C、140DをワークWに向けて付勢するバネ部材150が、一つのラックギアユニット130Aにバネ力伝達手段170を介して接続されている。
また、一つのラックギアユニット130Aの駆動方向DAに沿って駆動するスライダー161を有しているとともにこのスライダー161を介してバネ力F1の向きと逆向きの力F2を一つのラックギアユニット130Aに付与するように非駆動状態から駆動状態に切り換えられるアクチュエータユニット160が、スライダー161を介してバネ力伝達手段170に接続されている。
As shown in FIGS. 1 to 9, the
Further, the
より具体的には、図1乃至図5に示すように、バネ力伝達手段170は、スライダー161にネジで固定されたバネ取付部材171とこのバネ取付部材171及びラックギアユニット130Aにネジで連結された連結部材172とから構成されている。
バネ取付部材171は、バネ取付部材171の両端のうち連結部材172が連結された連結端とは反対側の端に形成された突状のバネ部材用係合部171Aを有している。
バネ部材150は、突状のバネ部材用係合部171Aに係止された状態でバネ取付部材171にバネ力F1を常時加えている。
これにより、バネ部材150は、バネ力伝達手段170を介して一つのラックギアユニット130Aにバネ力F1を作用させている。
このため、駆動方向DAへのラックギアユニット130Aの駆動が規制された状態すなわちラックギアユニット130Aが駆動方向DAに動かない状態が維持されているとともにラックギアユニット130B、130C、130Dが駆動方向DB、DC、DDに沿って動かない状態も維持されている。
その結果、アクチュエータユニット160の非駆動状態において、フィンガー140AがワークWを把持する方向にバネ力F1が働いて4つのフィンガー140A、140B、140C、140Dのワーク把持状態が維持されている。
More specifically, as shown in FIGS. 1 to 5, the spring force transmitting means 170 is connected to the
The
The
As a result, the
For this reason, the state where the driving of the
As a result, in the non-driven state of the
アクチュエータユニット160は、スライダー161とスライダー161を駆動する電磁アクチュエータ162とから構成されている。
電磁アクチュエータ162は、ワーク把持状態において非駆動状態を維持されている。
そして、ワーク把持状態からワーク非把持状態への移行が行われるとき、すなわちワークWからフィンガー140A、140B、140、140C、140Dを離す際に、電磁アクチュエータ162は、非駆動状態から駆動状態に切り換えられる。
The
The
The
電磁アクチュエータ162は、非駆動状態から駆動状態に切り換えられた状態でラックギアユニット130Aの駆動方向DAに沿ったバネ力F1に対して逆向きにスライダー161を駆動する。
このとき、ラックギアユニット130Aの駆動方向DAに沿ったバネ力F1に対する逆向きの力F2が、スライダー161の駆動に応じてバネ力伝達手段170からラックギアユニット130Aに作用する。
そして、逆向きの力F2の大きさがバネ力F1より大きくなるように電磁アクチュエータ162の駆動が制御されることにより、ラックギアユニット130Aが逆向きの力F2の向きすなわち駆動方向DAと同じ向きに駆動される。
このとき、ラックギアユニット130B、130C、130Dは、ラックギアユニット130Aの駆動に従動して駆動方向DB、DC、DDの向きにそれぞれ移動する。
これにより、4つのフィンガー140A、140B、140、140C、140Dによるワーク把持状態が解除されてワーク把持状態からワーク非把持状態への移行が行われる。
The
At this time, a force F2 opposite to the spring force F1 along the drive direction DA of the
Then, the drive of the
At this time, the
As a result, the workpiece gripping state by the four
そして、本実施例のワーク把持装置100は、不図示の制御装置による電磁アクチュエータ162の駆動制御に応じて逆向きの力F2の大きさと逆向きの力F2の大きさがバネ力F1の大きさを上回る時間とを設定して駆動長100LA、100LB、100LC、100LDを調整する。
これにより、複数のフィンガーの開閉位置すなわちワークWをフィンガー140A、140B、140C、140Dで把持する直前におけるフィンガー140A、140B、140C、140Dの停止位置の設定自由度が、連続的に調整される。
このため、本実施例のワーク把持装置100は、相互にサイズが異なるワークW毎にワークWとフィンガー140A、140B、140C、140Dとの最適なクリアランスすなわちフィンガー140A、140B、140C、140Dで囲まれた空間に支障なくワークWを挿入するクリアランスを連続的に微調整した状態でワークWにフィンガー140A、140B、140C、140Dを容易にアクセスして把持するようになっている。
なお、本実施例に係るワーク把持装置100は、ワークWの把持状態において電磁アクチュエータ162を非駆動状態としているため、電磁アクチュエータ162への電力供給が途絶えた場合でもワークWの落下を防ぐことができる。
In the
Thereby, the setting freedom degree of the stop position of the
For this reason, the
In addition, since the workpiece | work holding
このようにして得られた本実施例のワーク把持装置100は、4つのラックギアユニット130A、130B、130C、130Dが、ピニオンギア120のピニオンセンター120Cを通って相互に直交する第1軸AX及び第2軸AYでピニオンギア保持面110Sを分割した4つの分割領域110R−A、110R−B、110R−C、110R−Dに一つずつ設けられていることにより、ワークWを把持することができるばかりでなく、複数のフィンガー140A、140b、140C、140Dで把持可能なワークWのサイズバリエーションが増加するとともにワークW毎にワークWとフィンガー140A、140b、140C、140Dとの最適なクリアランスを確保した状態でワークWにフィンガー140A、140b、140C、140Dを容易にアクセスして把持することができるなど、その効果は甚大である。
In the
100、500 ・・・ ワーク把持装置
100LA、100LB、100LC、100LD、500LA、500LB、500LC、500LD ・・・ ラックギアユニットの駆動長
110、510 ・・・ ベースプレート
110S、510S ・・・ ピニオンギア保持面
110R−A、110R−B、110R−C、110R−D ・・・ ピニオン保持面の分割領域
120、520 ・・・ ピニオンギア
120C ・・・ ピニオンセンター
130A、130B、130C、130D、530A、530B、530C、530D ・・・ ラックギアユニット
131A、131B、131C、131D、531A、531B、531C、531D、 ・・・ ラックギア
132A、132B、132C、132D、532A、532B、532C、532D、 ・・・ ユニットベース
140A、140B、140C、140D ・・・ フィンガー
150 ・・・ バネ部材
160 ・・・ アクチュエータユニット
161 ・・・ スライダー
162 ・・・ 電磁アクチュエータ
170 ・・・ バネ力伝達手段
171 ・・・ バネ取付部材
171A ・・・ 突状のバネ部材用係合部
172 ・・・ 連結部材
181 ・・・ フィンガー支持部材
182 ・・・ 直線ガイド
AX ・・・ 第1軸
AY ・・・ 第2軸
DA、DB、DC、DD ・・・ ラックギアユニットの駆動方向
DR ・・・ ピニオンギアの回転方向
F1 ・・・ バネ部材がラックギアユニットに加えるバネ力
F2 ・・・ バネ力に対して逆向きの力
MA、MB、MC、MD ・・・ ラックピニオン機構
W ・・・ ワーク
a ・・・ 隣り合うラックギアユニットの間隔
b ・・・ 隣り合うラックギアユニットの重なり幅
100, 500 ・ ・ ・ Work gripping device 100LA, 100LB, 100LC, 100LD, 500LA, 500LB, 500LC, 500LD ・ ・ ・ Rack gear
Claims (2)
前記4つのラックギアユニットが、前記ピニオンギアのピニオンセンターを通って相互に直交する第1軸及び第2軸で前記ピニオンギア保持面を分割した4つの分割領域に一つずつ設けられていることを特徴とするワーク把持装置。 A base plate, a pinion gear held on the pinion gear holding surface of the base plate, and four rack gear units arranged along the rotation direction of the pinion gear and meshing with the pinion gear to constitute four rack pinion mechanisms And a work gripping device comprising four fingers configured to switch between a work gripping state and a work non-grip state according to driving of the four rack gear units,
The four rack gear units are provided one by one in four divided regions obtained by dividing the pinion gear holding surface by a first axis and a second axis that are orthogonal to each other through the pinion center of the pinion gear. Feature workpiece gripping device.
前記一つのラックギアユニットの駆動方向に沿って駆動するスライダーを有しているとともに該スライダーを介して前記バネ力の向きと逆向きの力を前記一つのラックギアユニットに付与するように非駆動状態から駆動状態に切り換えられるアクチュエータユニットが、前記スライダーを介して前記バネ力伝達手段に接続されていることを特徴とする請求項1に記載のワーク把持装置。 A spring member that constantly generates a spring force along the driving direction of one of the four rack gear units and urges the finger toward the work is provided to the one rack gear unit via a spring force transmitting means. Connected,
It has a slider that drives along the driving direction of the one rack gear unit, and from the non-driven state so that a force in the direction opposite to the direction of the spring force is applied to the one rack gear unit via the slider. 2. The workpiece gripping apparatus according to claim 1, wherein an actuator unit that is switched to a driving state is connected to the spring force transmission means via the slider.
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