JP2015085489A - 電動グリッパおよび電動グリッパ用ブーツ - Google Patents

Abstract

【課題】スライド部の密閉性を保つ長寿命のブーツが取り付けられた、交換頻度の少ないメンテナンス性に優れた電動グリッパ用ブーツを提案する。【解決手段】モータが収納された本体部２と、本体部２の上端部に設けられたスライド部を介して直線摺動する一対の把持部材６Ｌ、６Ｒと、把持部材６Ｌ、６Ｒの先端を露出した状態で密閉するブーツ７とを備え、ブーツ７は、そのブーツ本体７ａの上端面に長手方向に沿って複数の山部２１が所定間隔ごとに並べられた状態でブーツ本体７ａと一体に設けられ、互いに隣接した山部２１と山部２１との間には所定の幅で平坦かつ本体部２の上端面２ａと平行な底面２１ａ、および底面２１ａから上方に向かって開口するように山部２１の壁面２１ｂが所定角度βに形成されるとともに、ブーツ本体７ａの長手方向に沿って複数の山部２１と対応する長さの補強部材２５が当該ブーツ本体７ａに形成されている。【選択図】 図１

Description

本発明は、モータにより把持部材が互いに開閉する電動グリッパに関し、ワークおよび周辺へのグリス等の飛散を防止するとともに工作機械等のオイルミスト浮遊環境下において電気部品（モータ及びセンサ等）保護のためグリッパ内部への油分侵入を防止するためのブーツに関する。

従来、自動車、電子、半導体市場、その他ＦＡ(Factory Automation)市場においてワークを把持する電動グリッパは、生産工程でワークおよび周辺へのグリス等の飛散を防止するとともに、工作機械等のクーラント、オイルミストの浮遊環境下において電気部品（モータ及びセンサ等）保護のためグリッパ内部への油分侵入を防止すべく、当該電動グリッパの把持部が支持された摺動部（スライドガイド部）に伸縮性のあるジャバラ構造のゴムカバーが取り付けられている。このようなジャバラ構造のゴムカバーによりスライド部を密閉した流体圧ハンドが一般に知られている（例えば、特許文献１参照）。

特開平１１−１９８０８２号公報

しかしながら特許文献１の流体圧ハンドでは、スライド部の移動によりゴムカバーが引っ張られたとき、ゴムカバーの隣接する山部の壁面同士が接触し、ゴム同士の擦れによる摩耗が生じて当該ゴムカバーの寿命が短縮されるため、ゴムカバーや流体圧ハンドの交換頻度が増え、メンテナンス性に劣るという問題があった。

本発明はかかる問題を解決するためになされたものであり、スライド部の密閉性を保つ長寿命のブーツが取り付けられた、交換頻度の少ないメンテナンス性に優れた電動グリッパおよび電動グリッパ用ブーツを提案しようとするものである。

かかる課題を解決するため請求項１の発明においては、モータが収納された本体部と、前記本体部の上端部に設けられたスライド部を介して直線摺動する一対の把持部材と、前記把持部材の先端を露出した状態で密閉するブーツとを備え、前記ブーツは、そのブーツ本体の上端面に長手方向に沿って複数の山部が所定間隔ごとに並べられた状態で前記ブーツ本体と一体に設けられ、互いに隣接した前記山部と前記山部との間には所定の幅で平坦かつ前記本体部の上端面と平行な底面、および当該底面から上方に向かって開口するように前記山部の壁面が所定角度に形成されるとともに、前記ブーツ本体の長手方向に沿って前記複数の山部と対応する長さの補強部材が当該ブーツ本体に形成されているようにする。

請求項２の発明において、前記複数の山部は、前記ブーツ本体の幅よりも幅広く形成された突出部分を有し、当該突出部分が、前記把持部材の中心軸から放射状に形成されているようにする。

請求項３の発明において、前記ブーツには、前記ブーツ本体の裾部分を前記本体部に押さえ付ける保持金具が取り付けられているようにする。

請求項４の発明において、前記把持部材は前記本体部の上端部に対して着脱自在に取り付けられているようにする。

請求項５の発明において、モータが収納された本体部の上端部に設けられたスライド部を介して直線摺動する一対の把持部材の先端を露出した状態で密閉する電動グリッパ用ブーツにおいて、前記電動グリッパ用ブーツのブーツ本体の上端面に長手方向に沿って複数の山部が所定間隔ごとに並べられた状態で前記ブーツ本体と一体に設けられ、互いに隣接した前記山部と前記山部との間には所定の幅で平坦かつ前記本体部の上端面と平行な底面、および当該底面から上方に向かって開口するように前記山部の壁面が所定角度に形成されるとともに、前記ブーツ本体の長手方向に沿って前記複数の山部と対応する長さの補強部材が当該ブーツ本体に形成されているようにする。

請求項１の発明によれば、ブーツの山部と山部との間に所定の幅で平坦かつ本体部の上端面と平行な底面、および当該底面から上方に向かって開口するように山部の壁面が所定角度に形成されているため、ブーツの移動による山部の壁面同士の接触を回避し、ゴム同士の擦れによる摩耗を未然に防止することができるとともに、ブーツが移動する際に補強部材により山部の変形が抑制されているため、山部の変形による壁面同士の接触についても回避し得、当該ブーツの長寿命化を図ることができる。

請求項２の発明によれば、複数の山部における突出部分がブーツ本体の幅よりも幅広く形成され、かつ、当該複数の山部が把持部材の中心軸から放射状に形成されているため、山部自体の強度やブーツ本体の強度が増し、ブーツの移動に伴うブーツ本体および山部の変形を抑制し、山部の変形による壁面同士の接触についても一段と回避することができる。

請求項３の発明によれば、ブーツ本体の裾部分が保持金具によって本体部に押さえ付けられているため、ブーツの移動に伴うブーツ本体および山部の変形を抑制し、山部の変形による壁面同士の接触についても一段と回避することができる。

請求項４の発明によれば、把持部材は本体部の上端部に対して着脱自在に取り付けられているので、使用態様を変更することができるうえ、メンテナンス性を向上させることができる。

請求項５の発明によれば、ブーツの山部と山部との間に所定の幅で平坦かつ前記本体部の上端面と平行な底面、および当該底面から上方に向かって開口するように山部の壁面が所定角度に形成されているため、ブーツの移動による山部の壁面同士の接触を回避し、ゴム同士の擦れによる摩耗を未然に防止することができるとともに、ブーツが移動する際に補強部材により山部の変形が抑制されているため、山部の変形による壁面同士の接触についても回避し得、当該ブーツの長寿命化を図ることができる。

電動グリッパの全体構成を示す斜視図である。 爪取付けブロックおよびブーツが装着される前の電動グリッパの構成を示す斜視図である。 ブーツが装着される前の電動グリッパの構成を示す斜視図である。 ブーツの外観構成を示す斜視図である。 ブーツの構成を示す正面図である。 ブーツの構成を示す上面図である。 ブーツの構成を示す下面図である。 ブーツの構成を示す側面図である。 図４に示されたブーツのＸ―Ｘ断面の構成を示す断面図である。 ブーツのストローク範囲を示す断面図である。 ブーツの伸縮動作の説明に供する断面図である。

次に、本発明の一実施の形態について図面を参照して説明する。

＜電動グリッパの全体構成＞
図１乃至図３に示すように、本発明に係る電動グリッパ１は、モータが収納された本体部２と、当該本体部２の上端面２ａに固定されたほぼ断面凹型形状のレール台３と、当該レール台３の凹溝４を介して摺動自在に支持された１対のスライド部５Ｌ、５Ｒ（図２、図３）とを備えている。

１対のスライド部５Ｌ、５Ｒの上端面５Ｌａ、５Ｒａには、一対の把持部材としての爪取付けブロック６Ｌ、６Ｒが着脱自在に取り付けられている。爪取付けブロック６Ｌ、６Ｒは、スライド部５Ｌ、５Ｒの上端面５Ｌａ、５Ｒａと同じ面積を有する取付固定部６Ｌａ、６Ｒａと、当該取付固定部６Ｌａ、６Ｒａのほぼ中央に植設された角柱状の爪保持部６Ｌｂ、６Ｒｂとにより構成されている。爪保持部６Ｌｂ、６Ｒｂには、２個の爪取付雌ネジ部６Ｌｃ、６Ｒｃ（図１）が形成されており、当該２個の爪取付雌ネジ部６Ｌｃ、６Ｒｃに対してワークを把持するための２個の爪（図示せず）が取り付けられる。

一対の爪取付けブロック６Ｌ、６Ｒがスライド部５Ｌ、５Ｒに取り付けられた状態の本体部２（図３）に対して、ブーツ７が隙間無い状態で装着されることにより当該ブーツ７の内部が密閉された電動グリッパ１（図１）が構成される。この電動グリッパ１に用いられるブーツ７は、当該ブーツ７のストローク方向の長さ（横）に対して爪取付けブロック６Ｌ、６Ｒの長さ（縦）の短い縦横比となっている。

なお、本体部２の正面２ｂの上側端部には、保持金具用雌ネジ部８が形成されており、この保持金具用雌ネジ部８に対して保持金具１１がネジ１２により取り付けられる。保持金具１１は、段差状に形成された薄板板金曲げ加工品でなり、本体部２の正面２ｂの上側端部に取り付けられる本体取付部１１ａと、ブーツ７におけるブーツ本体７ａの正面７ｂの裾部分に取り付けられるブーツ取付部１１ｂとにより構成されている。

＜ブーツの構成＞
図４乃至図９に示すように、ブーツ７は、その下方が開口された中空直方体形状でなるブーツ本体７ａを有し、そのブーツ本体７ａの上端面には爪取付けブロック６Ｌ、６Ｒが挿通される挿通孔２２Ｌａ、２２Ｒａの形成された爪取付けブロック保持部２２Ｌ、２２Ｒが設けられている。

爪取付けブロック保持部２２Ｌ、２２Ｒの挿通孔２２Ｌａ、２２Ｒａは、爪取付けブロック６Ｌ、６Ｒにおける角柱状の爪保持部６Ｌｂ、６Ｒｂに対応した矩形状でなり、当該爪保持部６Ｌｂ、６Ｒｂが挿通された際に爪保持部６Ｌｂ、６Ｒｂと挿通孔２２Ｌａ、２２Ｒａとが密着し、爪保持部６Ｌｂ、６Ｒｂの先端が露出した状態で当該ブーツ７の内部が密閉される。

またブーツ本体７ａの上端面には、複数の山部２１が当該ブーツ本体７ａの長手方向へ所定間隔ごとに並べられた状態で一体形成されている。爪取付けブロック保持部２２Ｌ、２２Ｒの両側端部に対しても、それぞれ山部２１が一体に形成されている（図５、図６および図９参照）。

爪取付けブロック保持部２２Ｌの長手方向左右両側には３個づつ山部２１が設けられているとともに、爪取付けブロック保持部２２Ｒの長手方向左右両側にも３個づつ山部２１が設けられている。さらに、山部２１の頂点は爪取付けブロック保持部２２Ｌ、２２Ｒの上端面よりも低く形成されている（図５および図８参照）。

図５に示されるように、ブーツ７の互いに隣接した山部２１と山部２１との間には所定の幅αの底面２１ａ（ブーツ本体７ａの上端面の一部である）が平坦に形成されており、その底面２１ａから上方に向かって開口するように山部２１の壁面２１ｂが垂直な面に対して所定角度βでかつ所定高さｈに形成されている。また、山部２１と山部２１との間の底面２１ａは平坦に形成されていることに加えて、電動グリッパ１の本体部２の上端面２ａに対しても平行な状態に形成されている。

図８に示されるように、山部２１は、ブーツ７の本体７ａの幅７ｄよりも広い幅７Ｄを有し、当該本体７ａから外方へ突出した傾斜状の突出部分２１ｄが本体７ａの爪取付けブロック保持部２２Ｌ、２２Ｒの挿通孔２２Ｌａ、２２Ｒａの中心軸ＣＬに向かって集中している（図５）。言い換えると、山部２１の突出部分２１ｄは、爪取付けブロック保持部２２Ｌ、２２Ｒの挿通孔２２Ｌａ、２２Ｒａの中心軸ＣＬ（爪取付けブロック６Ｌ、６Ｒの中心軸）から放射状に拡がるように形成されている。なお山部２１は、その頂部がＲ形状に形成されている。

ブーツ７のブーツ本体７ａの正面７ｂには、当該ブーツ本体７ａの長手方向の最外側寄りの２つの山部２１における突出部分２１ｄよりも外側にまで延在され、全ての複数の山部２１と対応する長さの半円柱状の補強部材としての補強バンド２５が一体に形成されている。なお、この補強バンド２５は、本体７ａの正面７ｂと対向した裏面に対しても設けられている（図８）。

＜ブーツの伸縮動作＞
このような構成の電動グリッパ１における爪取付けブロック６Ｌ、６Ｒの開閉に伴うブーツ７の伸縮動作について説明する。

図１０に示すように、電動グリッパ１のスライド部５Ｌ、５Ｒを介して爪取付けブロック６Ｌ、６Ｒが本体７ａの長手方向（水平方向）に沿ってスライドする際のストロークは、当該爪取付けブロック６Ｌ、６Ｒのスライド限界距離ｌ（全ストローク）の半分であり、かつ、爪取付けブロック保持部２２Ｌ、２２Ｒの挿通孔２２Ｌａ、２２Ｒａの中心軸ＣＬを軸中心としてスライド距離ｌ／２となるように設定されている。但し、これは一例であり、これよりも長いストロークであっても良い。

このようなストローク範囲に設定された電動グリッパ１において、図１１（Ａ）〜（Ｃ）に示すように、例えば爪取付けブロック６Ｌと一体に取り付けられたブーツ７の爪取付けブロック保持部２２Ｌが当該ブーツ７のニュートラルな位置から図中右矢印で示される爪取付けブロック保持部２２Ｒへ近づく方向へ、および図中左矢印で示される爪取付けブロック保持部２２Ｌのストローク端へ近づく方向へ移動した場合であっても、スライド距離ｌ／２の範囲内であれば、ブーツ７における隣接した山部２１の壁面２１ｂ同士が互いに接触して擦られることは絶対にない。

これは、ブーツ７の山部２１と山部２１との間に平坦でかつ本体部２の上端面２ａに対しても平行な状態でなる所定の幅αの底面２１ａが形成されていると共に、当該底面２１ａから上方に向かって開口するように山部２１の壁面２１ｂが所定角度βに形成されているからである。

また、ブーツ７における本体７ａの爪取付けブロック保持部２２Ｌ、２２Ｒの挿通孔２２Ｌａ、２２Ｒａの中心軸ＣＬ（爪取付けブロック６Ｌ、６Ｒの中心軸）から放射状に拡がるように複数の山部２１の突出部分２１ｄが形成されており、この突出部分２１ｄがブーツ７の伸縮動作時の当該山部２１に対する補強となっている。

このため、爪取付けブロック６Ｌ、６Ｒの移動に伴ってブーツ７の山部２１が撓んで変形することを突出部分２１ｄにより最小限に抑制し得、このスライド距離ｌ／２の範囲内であれば、山部２１の壁面２１ｂが所定角度β以下とはなるものの０度以下になることはなく、ブーツ７における隣接した山部２１の壁面２１ｂ同士が互いに接触して擦られることはないのである。

さらにブーツ７のブーツ本体７ａの正面７ｂに設けられた１対の補強バンド２５が複数の山部２１に対する補強となっているため、爪取付けブロック６Ｌ、６Ｒの移動に伴ってブーツ７の山部２１が撓んで変形することを更に抑制し得、ブーツ７における複数の山部２１の壁面２１ｂ同士が互いに接触して擦られることによる摩耗を防止しているのである。これによりブーツ７や電動グリッパ１の交換頻度が少なくなり、メンテナンス性が向上する。

これに加えて、本体部２の正面２ｂに取り付けられた保持金具１１の本体取付部１１ａと、ブーツ７におけるブーツ本体７ａの正面７ｂの裾部分に取り付けられた保持金具１１のブーツ取付部１１ｂとにより、爪取付けブロック６Ｌ、６Ｒの移動に伴ってブーツ本体７ａの裾部分が本体部２から浮いて密閉状態が失われることを回避しつつ、当該保持金具１１がブーツ７の山部２１が撓んで変形することを抑制しているので、ブーツ７本来の密閉状態を維持しながらチューブ７の複数の山部２１の壁面２１ｂ同士が互いに接触することによる摩耗についても防止している。

なお、電動グリッパ１の爪取付けブロック６Ｌ、６Ｒは、スライド部５Ｌ、５Ｒと着脱自在に取り付けられており、当該スライド部５Ｌ、５Ｒに対して爪取付けブロック６Ｌ、６Ｒおよびブーツ７を後から取り付けて密閉状態とすることが可能である。

このため、爪取付けブロック６Ｌ、６Ｒが取り付けられていない状態で使用しているユーザが、その後、グリス飛散、防塵対応が必要となった場合に電動グリッパそのものを交換するのではなく、後から爪取付けブロック６Ｌ、６Ｒおよびブーツ７を装着させることや、ブーツ７だけを交換することが容易であり、使用態様を変更することができるうえ、メンテナンス性を向上させることができる。

＜他の実施の形態＞
なお、上述した実施の形態においては、角柱状の爪保持部６Ｌｂ、６Ｒｂが設けられた取付固定部６Ｌａ、６Ｒａを用いるようにした場合について述べたが、本発明はこれに限らず、円柱状、６角柱状等のその他種々の形状でなる爪保持部が設けられた取付固定部６Ｌａ、６Ｒａを用いるようにしても良い。

また、上述した実施の形態においては、ブーツ７の本体７ａの正面７ｂに複数の山部２１と対応する長さの半円柱状の補強バンド２５が一体に形成されているようにした場合について述べたが、本発明はこれに限らず、角柱状の補強バンドが一体に形成されていてもよく、要は断面形状に拘わらず、本体７ａの正面７ｂから突出した種々の断面形状の補強バンドが一体に形成されていても良い。

１…電動グリッパ、２…本体部、３…レール台、４…凹溝、５Ｌ、５Ｒ…スライド部、６Ｌ、６Ｒ…爪取付けブロック（把持部材）、７…ブーツ、８…保持金具用雌ネジ部、１１…保持金具、２１…山部、２１ｄ…突出部分、２２Ｌ…爪取付けブロック保持部、２２Ｒ…爪取付けブロック保持部、２５…補強バンド（補強部材）。

Claims (5)

1. モータが収納された本体部と、
   前記本体部の上端部に設けられたスライド部を介して直線摺動する一対の把持部材と、
   前記把持部材の先端を露出した状態で密閉するブーツと
   を備え、
   前記ブーツは、そのブーツ本体の上端面に長手方向に沿って複数の山部が所定間隔ごとに並べられた状態で前記ブーツ本体と一体に設けられ、互いに隣接した前記山部と前記山部との間には所定の幅で平坦かつ前記本体部の上端面と平行な底面、および当該底面から上方に向かって開口するように前記山部の壁面が所定角度に形成されるとともに、前記ブーツ本体の長手方向に沿って前記複数の山部と対応する長さの補強部材が当該ブーツ本体に形成されている
   ことを特徴とする電動グリッパ。
2. 前記複数の山部は、前記ブーツ本体の幅よりも幅広く形成された突出部分を有し、当該突出部分が、前記把持部材の中心軸から放射状に形成されている
   ことを特徴とする請求項１に記載の電動グリッパ。
3. 前記ブーツには、前記ブーツ本体の裾部分を前記本体部に押さえ付ける保持金具が取り付けられている
   ことを特徴とする請求項２に記載の電動グリッパ。
4. 前記把持部材は前記本体部の上端部に対して着脱自在に取り付けられている
   ことを特徴とする請求項１に記載の電動グリッパ。
5. モータが収納された本体部の上端部に設けられたスライド部を介して直線摺動する一対の把持部材の先端を露出した状態で密閉する電動グリッパ用ブーツにおいて、
   前記電動グリッパ用ブーツのブーツ本体の上端面に長手方向に沿って複数の山部が所定間隔ごとに並べられた状態で前記ブーツ本体と一体に設けられ、互いに隣接した前記山部と前記山部との間には所定の幅で平坦かつ前記本体部の上端面と平行な底面、および当該底面から上方に向かって開口するように前記山部の壁面が所定角度に形成されるとともに、前記ブーツ本体の長手方向に沿って前記複数の山部と対応する長さの補強部材が当該ブーツ本体に形成されている
   ことを特徴とする電動グリッパ用ブーツ。

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