JP2016196071A - ワーク把持装置 - Google Patents

Abstract

【課題】エアー駆動又は電気駆動のアクチュエータを使用することなく、ワークの把持、ワークの解放、ワーク把持待機状態を順次繰り返す把持装置を提供すること。【解決手段】ワーク把持装置１を構成するフランジ３３にワークを搬送するロボット、たとえば、単軸水平ロボットに直交するアームを設け、このアームの先端に上記フランジ３３を固定して使用する。このアームの上下動によりフランジ３３を上下動させることによって、ワーク把持装置１は、ワークを確実に把持し、次工程にワークを搬送する。搬送後、ワークの把持を解除し、次のワークを把持するために待機状態になる。【選択図】図１

Description

本願発明のワーク把持装置は、電気や空気を使用することなくワークを把持する装置に関する。詳しくは、待機状態にある本願ワーク装置がワーク上に位置決めされ、本願ワーク把持装置の備えるフランジに押下げ荷重が加えられ、ワークを把持する。次いで、ワークを所定位置に搬送した後、再度フランジに押下げ荷重を加え、ワークの把持を解除する装置に関する。

自動車部品等のワークをあるマシンで加工し、次々と異なったマシンで加工していく場合等にワークの搬送はベルトコンベア等でも行うことができるが、ベルトコンベアは作業場のスペースを制限するため、近時においては、天井に単軸水平ロボットを設けて、これに直交するアームをつけて、アーム先端に把持部を設けワークを把持させて、次いでこの単軸水平ロボットを使用してワークを搬送することが行われている。この装置は、比較的単純、且つ安価であり、ワークの搬送後の載置位置などが正確に行われるため部品を加工する工場等においては使用される頻度は大きい。

しかし、従来においては、通常ワークの把持手段は空気又は電気によるアクチュエータによるものであり、機械構造が複雑で構成スペースが大きく且つ、重量もあった。さらに把持部にエアー配管又は配電線を設ける必要があり、そのコスト負担が大きいうえに、エアー配管、電線のねじれ、伸縮等による損耗が大きくメンテナンス費用も大きい。

本願発明のワーク把持装置は、上述の欠点を克服したものであり、単軸水平ロボット等のアーム先端に取付けて、このアームを上下動することにより、本願発明のワーク把持装置を付けることにより、エアー等で作動するアクチュエータを使用することなく、ワークを確実に把持して搬送することができる。本願ワーク把持装置は搬送ロボットを単純化して、イニシャルコストの低減を図り、且つワークの把持部をメンテナンスフリーにしてランニングコストを削減する。

本願発明は、エアー駆動又は電気駆動のアクチュエータを使用することなく、ワークを押圧するだけで、ワークの把持、ワークの解放、ワーク把持待機状態を順次繰り返す。エアー配管又は配電線の設置が不要であり、搬送ロボットが単純化される。本願ワーク把持装置は、縦軸アームを備えた単軸水平ロボットのアームに取付けて使用するほか、多軸直交ロボット、多軸水平ロボット、多軸垂直ロボット等の産業ロボットのアームに取付けて利用することができる。

本願ワーク把持装置１は、回転シャフト２１、外筒３０、内筒４０、ハンド開閉用ローラー３５を設けた一対のブラケット３４を備えたフランジ３３、スライダー６１、ロッド５０、１対のバネ５１、このバネ及びロッドを係止する１対の係止板５２、及び把持部６０で構成される。

上述の回転シャフト２１は、第１ローラー２２ａと第２ローラー２２ｂを配設したローラーシャフト２３を備える。この回転シャフト２１は、内筒４０に設けられた回転シャフト作動用孔４２に収納され、この回転シャフト２１は水平方向に回転自在である。第１ローラー２２ａは外筒３０の上部周縁を回転しつつ移動する。また、第２ローラー２２ｂは内筒４０の上部周縁を回転しつつ移動する（図４、図６参照）。これらのローラーの移動にともない、ローラーシャフト２３及び回転シャフト２１は回転する。

内筒４０は上部周縁に対向する２対以上の浅溝が、平面視で隣接する上記浅溝どうしでなす中心角は同一に配設される（中心角とは図８（１）平面図で示すＢのことをいう。)。これらの浅溝４０ｂと浅溝４０ｂとの間は、一定方向に傾斜する傾斜面４０ａとなっている。この傾斜面４０ａの上に上記ローラーシャフト２３が載ったときは、回転シャフト２１の自重又は必要に応じて配設される回転シャフト動作バネ２０により、この傾斜面を転がり、上述の第２ローラー２２ｂがこの浅溝４０ｂに嵌りこみ回転シャフト２１の回転は停止する。

また、この内筒４０には、突起部４３が設けられていて、この突起部４３にロッド５０の貫通孔４５が設けられ、ロッド５０が、後述するスライダー６１に設けられた貫通孔６１ｈとともに貫通される。このため、この内筒４０は、上下動をすることはできない。
さらに、この内筒４０は、外筒３０の上下動を制限する停止部材４１を備えている。この停止部材４１は、外筒３０の下部に設けられた切欠き３２に嵌装されて外筒３０の上下動を制限する(図２、３、４等を参照)。また、この停止部材４１は、内筒４０の回転防止機能も有する。

外筒３０は、フランジ３３に固定されて、フランジ３３の上下動に伴って上下動をする。この外筒３０の内部に内筒４０が収納される。この外筒３０の上部周縁には対向する１対以上の深溝３１と１対以上の浅溝３０ｂが設けられる。この深溝３１と浅溝３０ｂは、外筒３０の平面視で中心角が同一に交互に配設される（中心角とは、図７（１）平面図で示すＡのことをいう。）。

この外筒３０の深溝３１と浅溝３０ｂの間は、同一方向に傾斜する複数の傾斜面３０ａとなっている。この傾斜面３０ａの傾斜方向は、上述の内筒４０の備える傾斜面４０ａと同一方向である。
この傾斜面３０ａの上に上記ローラーシャフト２３が載ったときは、回転シャフト２１の自重又は必要に応じて配設される回転シャフト動作バネ２０により、この傾斜面３０ａを転がり上述の第１ローラー２２ａがこの１対の深溝３１又は１対の浅溝３０ｂのいずれかに嵌りこみ回転シャフト２１の回転は停止する。

この外筒３０の下部には、切欠き３２が設けられ、上述した内筒４０に設けられた停止部材４１が、この切欠き３２に嵌装されている。このため、外筒３０の上下動の範囲は、この切欠き３２の上端部乃至下端部の範囲に制限される。また、この停止部材４１は、内筒４０の回転を防止する。

フランジ３３はロボットアームに取付けられる。本願装置を装備したロボットハンドのアームが、図９、図１０、図１１に示すように載置台上に載置されたワークを把持する（又は、把持を解除する）ために、本願装置をあらかじめ設定された所定位置に誘導し、ついで、ロボットアームがフランジ３３を下方向に荷重を加える（以下の記載において、フランジ３３に荷重を加えるまたは、荷重を解除するというときは、常にこの状態を表す。）。載置台に載置されたワークに接する内筒４０の突起部４３及び／又は載置台に接する把持部の反力でフランジ３３は下方向に押下げられる。

フランジ３３には、ブラケット３４が一対配設され、このブラケット３４にはハンド開閉用ローラー３５が設けられている。フランジ３３が下方向に荷重を加えられたときは、ブラケット３４も下方向に押下げられて、ハンド開閉用ローラー３５が、スライダー６１の斜面６１ａを押圧し、この押圧により水平分力が生じる。この１対のスライダー６１は、貫通孔６１ｈに嵌挿されたロッド５０に案内されて１対のスライダー６１各々を上述の水平分力により、左右逆方向に押し広げる（把持部６０を開く方向に押し広げる。）。

１対の係止板５２は、上述のロッド５０を係止するとともに、１対のバネ５１を係止する。この一対のバネ５１の各々は、１対の係止板５２の各々とスライダー６１の各々との間に設けられ、常にスライダー６１の各々を中央部に向かって水平方向に附勢している（常に把持部６０を閉じる方向に附勢されている。）。
スライダー６１の各々がバネ５１により、把持部６０を常に閉める方向に附勢されているため、フランジ３３に働く下方向への荷重が解除されるとバネによる垂直分力により、フランジ３３は上方向に移動する。このフランジ３３は、たとえば単軸水平ロボットに直交するアームの先端に固定され、このアームを上下動することによりフランジ３３を下方向に荷重を加え、または下方向への荷重を解除する。

把持部６０は、１対の基台６２と１対のハンド６３で構成される。上述の基台６２はスライダー６１に固定され、スライダー６１の各々がロッド５０に案内されて、左右逆方向にスライドすると、これにともなって、１対の基台６２の各々が左右逆方向に移動するとともに１対のハンド６３の各々も左右逆方向に移動し、把持部６０は開閉する。

上述のフランジ３３をロボットのアームにより下方向に荷重を加えて、把持部を開きワークを開放する。次いで、下方向に加えた荷重を解除すると、把持部６０は開いたままの状態で本願ワーク把持装置１は待機状態となる。
その後、次に把持すべきワークの所定の位置に、ロボットのアームを移動させ、フランジ３３に下方向に荷重を加えてワークを把持する。

上述の待機状態の場合には、フランジ３３への下方向の荷重が解除されて、外筒３０は上方向に移動して、外筒３０の上部周縁は相対的に内筒４０の上部周縁より高くなる。ローラーシャフト２３の備える第１ローラー２２ａが外筒３０の傾斜面３０ａに乗り移り、この第１ローラー２２ａが外筒３０の傾斜面３０ａを回転・移動し、溝３０ｂに嵌りこんで回転シャフト２１の回転を停止させる（図１２参照）。このワーク把持装置１が待機状態のときに、あらかじめプログラムされた位置にロボットアームを移動させて、次のワークＷの上に待機状態のワーク把持装置１の位置決めをする。

次いで、フランジ３３に下方向の荷重を加えると、外筒３０は下方向に移動して、第１ローラー２２ａは浅溝３０ｂから離れ、相対的に内筒４０の上部周縁が外筒３０の上部周縁より高くなり、第２ローラー２２ｂが内筒４０の上部周縁の傾斜面４０ａに乗り、第２ローラー２２ｂは、この傾斜面４０ａを回転移動して浅溝４０ｂに嵌りこんで回転シャフト２１の回転は停止する（図１１参照）。

その後、上述のフランジ３３に加えた下方向の荷重を解除すると、外筒３０は上方向に移動し、
第２ローラー２２ｂは浅溝４０ｂから離れ、第１ローラー２２ａが外筒３０の上部周縁の傾斜面３０ａに乗り、この傾斜面３０ａ回転・移動して深溝３１嵌りこんで、回転シャフト２１の回転は停止する（図９参照）。

一方、フランジ３３に加えられた荷重を解除すると、外筒３０はこの深溝３１の深さだけ上昇し、１対のスライダー６１の各々は、附勢された１対のバネ５１の力でロッド５０に案内されて中央側にスライドする。このスライダー６１の各々に固定された１対の基台６２及びハンド６３は閉じられて、ワークＷを把持する。

次いで、ワークＷを把持した状態で次工程の所定位置までワークＷを搬送して、ワークＷの把持を解除して、その後、ワーク把持装置１を待機状態とする。このようにワークの把持、ワークＷの搬送、ワークＷの把持解除、待機状態を繰り返す。

他の発明であるワーク把持装置２は、ワークを把持した状態のときに、上述のハンド開閉用ローラー３５とスライダー６１の間に間隙Ｘを設けたことを特徴とする。通常は、ワークＷは正確に位置決めされていて、１対のバネ５１でワークＷを中心で正確には把持する。この間隙Ｘを設けることにより、ワークＷが正確な位置に載置されていない場合であっても、ロボットのアームがワーク把持装置２を間隙Ｘ以内で所定の位置に誘導すれば、把持部はワークＷの周縁に倣って無理なくハンドで正確にワークＷを把持することができる。

本願ワーク把持装置によれば、ワークを把持するためにエアー又は電気によるアクチュエータを使用しないため、ワーク把持のためのエアー配管、配電線が不要であり、ワークの搬送装置が単純化、軽量化される。
また、ワーク把持のための、制御は不要である。このため、ワーク搬送装置のイニシャルコストが小さい。
さらに、本願ワーク把持装置は、エアー配管、配電線がないため、メンテナンス作業に必要な作業スペースが広くなりメンテナンス時の作業性が向上する。

本願ワーク把持装置によれば、エアー配管、配電線がないため、作業現場のデザインは単純化され、作業スペースがひろくなり、現場作業者の作業ミスの軽減が図れる。

他の本願発明であるワーク把持装置は、ワークを把持したとき、スライダーの斜面と、ハンド開閉用ローラーとの間に間隙を設けるため、ワークが正確な位置に載置されていない場合であっても、把持部はワークの周縁に倣って無理なくハンドで正確にワークを把持する。

本願ワーク把持装置の斜視図である。 本願ワーク把持装置の正面図である。 本願ワーク把持装置の側面図及び部分拡大図である。 本願ワーク把持装置の図３に係るＡ−Ａ線１部断面図である。 本願ワーク把持装置の平面図及び底面図である。 本願ワーク把持装置の分解図である。 本願ワーク把持装置に係る外筒の平面図、正面図及び側面図である。 本願ワーク把持装置に係る内筒の平面図、正面図及び側面図である。 ワークを把持して、搬送状態にある正面図、右側面図及びこれらの拡大図である。 本願ワーク把持装置がワークの把持を解除した状態を示す正面図及び右側面図である。 内筒の上部周縁に設けた浅溝に第２ローラーが嵌って回転シャフトが停止した状態を表す図である。 ワークの把持を解除して、次のワークを把持するための待機状態時の内筒、外筒及び回転シャフトの関係を示す正面図及び右側面図である。 他の発明である本願ワーク把持装置２の正面図及び部分拡大図である。

以下、本願発明を実施するための形態を図に基づいて詳細に説明する。これらの図中の記号（または番号）は、共通する部材の場合は省略している。また、図中において部材が明瞭である場合も省略している。これらの図は本願発明を説明するために模式的に描いたものであり、本願発明がこれらの図に拘束されるものではない。以下の記述において、上下移動というときはワークに対して垂直に移動することをいい、水平移動というときはワークに対して水平に移動することをいう。

本願ワーク把持装置１（以下「本発明１」ともいう。）は、回転シャフト２１、外筒３０、内筒４０、１対のハンド開閉用ローラー３５及び１対のブラケット３４を備えたフランジ３３、１対のスライダー６１、ロッド５０、１対のバネ５１、この１対のバネ５１及びロッド５０を係止する１対の係止板５２、及び把持部６０からなる。

図１は本願ワーク把持装置１の斜視図である。本発明１を構成するフランジ３３にワークＷを搬送するロボット、たとえば、単軸水平ロボットに直交するアームを設けこのアームの先端に上記フランジ３３を固定して使用する。このアームの上下動によりフランジ３３を上下動させることによって、ワーク把持装置１は、ワークＷを把持し、次工程の所定位置にワークＷを搬送し、ワークＷの把持を解除した後、次のワークを把持するために待機状態になる。上記ロボットは単なる例示であり、多軸水平ロボット、多軸垂直ロボット等にも使用できる。

本発明１は、エアー又は電気を使用しないため、エアー配管、配電線等がなく、また、ワークを把持するプログラムを必要としないため、ワークの搬送ロボットの設計は単純化される。このため、ワークの搬送ロボットのイニシャルコストは小さく、また、現場保全技術者は煩雑なメンテナンスにわずらされることなく、本来の作業に専念できる。

<本願ワーク把持装置１の構成>
本願発明１を構成する要素を下記に説明する。
[回転シャフト２１]
図１（斜視図）、図２（正面図）、図３（側面図）、図４（図３に係るＡ−Ａ一部断面図）が示すように、回転シャフト２１は、第１ローラー２２ａ及び第２ローラー２２ｂを配設したローラーシャフト２３を備える。第１ローラー２２ａは外筒３０の上部の周縁上を回転しつつ移動する。第２ローラー２２ｂは内筒４０の上部の周縁を回転しつつ移動する。

カバー１０をフランジに設けて、このカバー１０と回転シャフト２１の間にバネ２０を取付けることが好ましい。このバネ２０は回転シャフト２１を常に下方向に附勢する。このバネ２０により回転シャフト２１の回転がスムーズになるとともに、本発明１が傾いたときも本発明１の機能が正常に保たれる。

この回転シャフト２１は、図４、図６（分解図）、に示すように、内筒４０に設けられた回転シャフト作動用孔４２に嵌挿され、内筒４０内を水平方向に自在に回転可能である。また、図４に示すように、回転シャフト２１が備える鍔２４が、内筒４０が備える回転シャフト作動用孔４２内の上下移動は制限され、回転シャフト２１が本願ワーク把持装置から抜け落ちることはない。

[外筒３０]
外筒３０は、上部周縁に対向する１対以上の深溝３１、上記上部周縁に対向する１対以上の浅溝３０ｂ、及び上記停止部材４１を嵌挿するための切欠き３２を備え、上記１対の深溝の各々と上記１対の浅溝の各々が交互に配設され、平面視で隣接する深溝３１と浅溝３０ｂのなす中心角が同一であり、各々の溝の間に同一方向に傾斜する傾斜面、及び下部に停止部材を嵌挿するための切欠き３２を備える。
ここで、中心角が「同一」とは、略同一も含む。
「中心角」の例としては、図７（１）平面図で示すＡのことをいう。
上部周縁に「対向する」とは、外筒３０の中心に対称に浅溝３０ｂ（又は深溝３１）が配設されることをいい、
「対」とは、この対向して配設される２個の浅溝３０ｂ（又は深溝３１）のことをいう。
深溝３１及び浅溝３０ｂは１対以上であれば特に制限はないが、「対」の数は同数である。また、深溝３１の「対」の数と浅溝３０ｂの「対」の数の合計は、後述する内筒４０の備える浅溝４０ｂの「対」の数の合計は同じになる。

以下の記載及び参照する図面において、本願発明の例として１対の深溝及び１対の浅溝を備える外筒３０を用いて説明する。
図７は本発明１の平面図、正面図、側面図である。これらの図が示すように外筒３０は、全体形状は筒状であり、図７（１）平面図が示すように、外筒３０の上部外周縁に２個の深溝３１と２個の浅溝３０ｂが設けられている。この４個の溝の各々は平面視で上記１対の深溝の各々と上記１対の浅溝の各々が平面視で外筒３０の中心角Ａが９０度で交互に配設されている。これらの溝の間は、同一方向に傾斜する傾斜面３０ａを備えている。上述の回転シャフト２１に設けられたローラーシャフト２３の備える第１ローラー２２ａはこれらの溝に嵌って回転が停止する。

図３の部分拡大図は、ローラーシャフト２３の備える第１ローラー２２ａが傾斜面３０ａを回転しつつ移動して第１ローラー２２ａが浅溝３０ｂ嵌って回転シャフト２１が停止した状態を示す。
この外筒３０は、フランジ３３に固定されて、フランジ３３と一体に上下動を繰り返す。
図７（３）外筒の側面図が示すように、この外筒３０は下部に切欠き３２を備える。この切欠き３２には、外筒の上下動を制限するための停止部材４１が嵌挿されて、内筒４０の壁部に固定されている。すなわち、この外筒３０の上下移動範囲は、この切込み３２の長さの範囲となる。また、この停止部材４１は、内筒４０の回転を防止する。

[フランジ３３]
フランジ３３には、外筒３０、ハンド開閉用ローラー３５を備えたブラケット３４が固定される。フランジ３３の上下動にともなっては外筒３０、ハンド開閉用ローラー３５を備えたブラケット３４は上下に移動する。
即ち、上述のワーク搬送ロボットのアームがこのフランジ３３に下方向に荷重を加えると、外筒３０、ハンド開閉用ローラー３５を備えたブラケット３４は一体となって下方向に移動する。

一方、内筒４０、ロッド５０、係止板５２、バネ５１、把持部６０、基台６２は、フランジ３３が上下の移動したときにも、上下に移動することはない。
図２に示すように、フランジ３３が下方向に荷重をうけて、下方向に移動すると、上述のブラケット３４に取付けられたハンド開閉用ローラー３５が、スライダー６１の斜面６１ａを押し、スライダー６１は水平分力が生じる。この水平分力により、１対のスライダー６１の各々はロッド５０に案内されて、水平に左右逆方向に移動、把持部６０が開いた状態となる。

[内筒４０]
内筒４０は、上部周縁に対向する２対以上の浅溝４０ｂ、回転シャフト作動用孔４２、上記外筒の上下動を制限する停止部材４１及びロッドの貫通孔４５を有する突起部４３を有し、平面視で隣接する上記浅溝４０ｂどうしでなす中心角は同一に配設され、上記浅溝４０ｂの各々の間に同一方向に傾斜する傾斜面４０ａを備える。
ここで、中心角が「同一」とは、「略同一」も含む。
上部周縁に「対向する」とは、内筒４０の中心に対称に浅溝４０ｂが配設されることをいい、「対」とは、この対向して配設される２個の浅溝４０ｂのことをいう。
「中心角」とは、図８（１）平面図が示すＢのことをいう。
内筒４０に配設される浅溝４０ｂと、上述の外筒３０に配設される上記深溝３１及び上記の浅溝３０ｂとは、各々の中心角Ａ及び中心角Ｂは位相して配設される。
「中心角Ａ及び中心角Ｂは位相して配設される。」とは、中心角Ａと中心角Ｂが重ならないことをいう。例えば、図５（１）カバーを外した平面図に示すように、位相角Ｃを形成する。

以下の記載及び参照する図面において、本願発明の態様の１例として２対の浅溝４０ｂを備える内筒４０を用いて説明する。
図８は内筒４０の平面図、正面図、側面図である。これらの図が示すように外筒３０は、全体形状は筒状であり、図８（１）平面図が示すように、内筒４０の上部周縁に４個の浅溝４０ｂが設けられている。この４個の溝の各々は平面視で中心角が９０度で配設されている。これらの溝の間は、同方向に傾斜する傾斜面４０ａを備えている。上述の回転シャフト２１は、これに設けられたローラーシャフト２３の備える第２ローラー２２ａが、回転しつつ移動してこれらの溝に嵌って回転が停止する。

また、上記内筒に配設される上記浅溝の上記中心角と、上記外筒に配設される上記１対の深溝及び上記１対の浅溝の上記中心角の位相が４５度である。中心角の位相が４５度であるとは、
図５（１）カバーを外した平面図に示すように、この４個の浅溝４０ｂの中心角と、外筒３０の備える浅溝３０ｂ及び深溝３１の中心角とが、図中の Ｃで示される角度だけ位相していて、このＣの角度が４５度であることをいう。

この内筒４０は、上述したように、回転シャフト２１嵌挿するために、回転シャフト作動用孔４２が設けられ、壁部に外筒３０の上下動を制限するための停止部材４１を備えている。この停止部材４１は上述のように外筒３０の下部の切欠き３２に嵌挿されて、外筒３０の移動範囲を制限する。外筒４０の上下動を滑らかにするために、この停止部材４１にローラー４１ｒを設けることもできる。

この内筒４０の底部に突起部４３を設ける。この突起部４３は貫通孔４５を備え、ロッド５０が貫通される。この突起部４３の底部は、ワークＷの上面に接する長さにすることが好ましい。この突起部４３は、ロッド５０が貫通されているため、上下に移動することはない。

[１対のスライダー６１]
スライダー６１は、図６に示すように斜面６１ａとロッド５０を挿入するために貫通孔６１ｈを備えている。図４、図６に示すように、ロッド５０はこのスライダー６１及び内筒４０の突起部４３を貫通して一体となっている。上述のフランジ３３が下方向に荷重をうけたとき、上述のブラケット３４に取付けられたハンド開閉用ローラー３５が、スライダー６１の斜面６１ａを押し、スライダー６１は水平分力が生じる。この水平分力により、１対のスライダー６１の各々はロッド５０に案内されて、水平に左右逆方向に移動、把持部６０が開いた状態となる。

一対のバネ５１の附勢により、１対のスライダー６１の各々は、中央寄り（閉じる方向）に常に荷重をうけて、上述のブラケット３４に取付けられたハンド開閉用ローラー３５に上方向の垂直分力が働いて、フランジ３３に常に上方向の荷重をうけている。このため、上述のフランジ３３がうけている下方向の荷重が解除されたときは、フランジ３３は上方向に移動する。

[ロッド５０、１対のバネ５１、１対の係止板５２]
図４、図６に示すように、ロッド５０は、１対のスライダー６１及び内筒４０の突起部４３を貫通して一体となって１対の係止板５２に係止される。この１対の係止板５２とスライダー６１の間に１対バネ５１を設けて、これらのバネ５１は、１対のスライダー６１を、中央寄り（後述の把持部６０の備えるハンド６３を閉じる方向）に水平に常に附勢している。

[把持部６０]
図１、図２、図３、図４、図５（２）底面図に示すように、把持部６０は、１対の基台６２と１対のハンド６３で構成される。上述の１対のスライダー６１はこの１対の基台６２に固定されて、基台６２とスライダー６１は一体に作動する。この基台６２にハンド６３が取付けられて、１対の基台６２と１対のスライダー６１が閉状態（基台６２とスライダー６１が中央に寄った状態）のとき、ワークＷは本発明１に把持される。１対の基台６２と１対のスライダー６１が開状態（ロッド５０に案内されて、１対の基台６２と１対のスライダー６１が左右逆方向に移動した状態）のとき、ワークＷは本発明１の把持から解放される。
図５（２）底面図においては、ハンド６３はＶ字形状になって、ワークＷを把持しているが、このハンド６３の形状は、ワークＷの形状により適宜決定される。

<本願ワーク把持装置１の作動の説明>
[ワークＷの把持状態]
図９は、ワークの搬送状態時の正面図及び側面図である。即ち、ワークＷを把持した状態である。フランジ３３に下方向に対する荷重が加わっていないため、バネ５１の附勢力により、１対のスライダー６１は基台６２及びハンド６３と共にロッド５０に案内されて中央側に移動して（把持部６０が閉じて）、ワークＷを把持する。この際、バネ２０の附勢力により、斜面６１ａに発生する上方向の垂直分力が、フランジ３３を外筒３０とともに押し上げられる。

このとき、回転シャフト２１の備えるローラーシャフト２３に設けた第１ローラー２２ａは外筒３０の上部の周縁の傾斜面３０ａを回転しつつ移動して、外筒３０の深溝３１に嵌って回転シャフト２１は停止する。同時に、外筒３０下部の切欠き４０ｂに嵌挿された内筒４０の備える停止部材４１が切欠き部４０ｂの最下部で外筒３０の上方向移動はフランジ３３とともに停止する。

[ワークＷの把持解除]
上述のワークＷを把持した状態で、ワークＷは次工程の所定の位置に搬送され、次いで把持は解除される。ロボットがワークＷを所定の位置にまで搬送したとき、ロボットのアームはフランジ３３に下方向の荷重を加える。

図１０は、ワークＷの把持を解除する状態を表す。フランジ３３がロボットアームの外力により押下げられたとき、フランジ３３が備えるハンド開閉用ローラー３５が、１対のスライダー６１を左右に開く。このスライダー６１に固定された基台６２及びこの基台６２に取付けられたハンド６３も左右に開いてワークＷの把持を解除する。

このとき、上述のようにフランジ３３が下方向に外力が加えられると、このフランジ３３に固定された外筒３０も下方向に移動する。
図１０（１）は、このときの正面図及び部分拡大図である。
図１０（２）は、このときの右側面図及び部分拡大図である。
これらの図が示すように、外筒３０が下方向に移動すると、相対的に内筒４０がせり上がってくる。

次いで、外筒３０の深溝３１に嵌りこんでいたローラーシャフト２３に設けられた第１ローラー２２ａは、内筒４０の上部周縁に設けられた傾斜面４０ａにより持ち上げられて、外筒３０から離れた状態になり、かわって、内筒４０の上部周縁に設けられた傾斜面４０ａがローラーシャフト２３に設けられた第２ローラー２２ｂを持ち上げて、その後、この第２ローラー２２ｂは内筒４０の周縁の傾斜面４０ａを回転しつつ（回転シャフト２１及びローラーシャフト２３とともに回転しつつ）移動を始める。

この回転は、内筒４０の上部周縁に設けられた浅溝４０ｂに第２ローラー２２ｂが嵌りこんで回転シャフト２１及びローラーシャフト２３の回転が停止する。
図１１は、内筒４０の上部周縁に設けられた浅溝４０ｂに第２ローラー２２ｂが嵌りこんで回転シャフト２１及びローラーシャフト２３の回転が停止した状態を表す図である。
次いで、フランジ３３に加えていた下方向の外力を解除すると、次のワークを把持するための後述の待機状態（把持部６０を開いたままの状態）となる。

[待機状態]
本願ワーク把持装置１を待機状態のままで、次のワークを搬送するために、ロボットのアームを所定位置に移動させる。
図１２は、ワークＷの把持を解除して、次のワークを把持するための待機状態を示す図であり、待機状態時の内筒４０、外筒３０及び回転シャフト２１の関係を示す正面図及び右側面図である。

フランジ３３への下方向の外力を解除すると、バネ５１が附勢する水平荷重がスライダー３３の斜面６１ａに働いている上方向への垂直分力がフランジ３３とともに外筒３０を上方向に移動させる。このとき、外筒３０の上部の周縁に設けられた傾斜面３０ａによって、ローラーシャフト２３の備える第１ローラー２２ａが持ち上げられて、内筒４０の浅溝４０ｂに嵌っていたローラー２２ｂは、内筒４０から離れてフリーとなる。一方、持ち上げられた第１ローラー２２ａは、外筒の傾斜面３０ａを回転しつつ（回転シャフト２１及びローラーシャフト２３とともに回転しつつ）移動して、外筒３０の浅溝３０ｂに嵌って停止する。

把持部６０は、図１２（１）正面図が示す状態で、開いたまま保持される。この状態で次のワークを搬送するために、ロボットのアームを所定位置に移動させる。
上述のように、本願ワーク把持装置１は、ワークの把持、把持の解除、待機状態を繰り返しおこなう。

＜他の発明である本願ワーク把持装置２の構成＞
他の発明である本願ワーク把持装置２の構成要素は下記のとおりである。
他の発明である本願ワーク把持装置２は、ワークＷを把持したときに、ハンド開閉用ローラー３５とスライダー６１の斜面６１ａの間にワークのバラツキ精度を許容した間隙Ｘを設ける。
図１３は、本願ワーク把持装置２の正面図及び部分拡大図である。
通常、ワークＷは１対のバネ５１により中心位置を保持している。この間隙Ｘを設けることにより、把持前のワークＷの載置位置が所定の載置位置から多少ずれが生じても、ロボットのハンドに取付けられた本願ワーク把持装置は、この間隙Ｘが存在することにより、無理なくワークＷの把持が可能となる。

本願に係る図面においては、本願発明の説明を容易にするために、ワークＷの形状は単純な直方体であり、ハンド６３は単純なＶ字形状である。しかし、実際のワークは複雑な形状しているため、ハンドの形状もワークを確実に把持するために、ワーク形状に合わせて、複雑な形状となることが多い。ワークが正確に所定の位置に載置されていれば、問題は生じないが、ワークが正確に所定の位置に載置されていない場合は、ワークの把持が正確に行われず、工程に支障をきたす場合がある。上述の間隙Ｘを設けることにより、ワークの載置位置が所定の位置から多少ずれていても、本願発明のワーク把持装置２によれば、支障なくワークの把持を可能となる。

ここで、間隙Ｘとは、ハンド開閉用ローラー３５の中心点Ｏからスライダー６１の斜面６１ａに垂線を引いたときに生じるハンド開閉用ローラー３５の円周交点と斜面６１ａの交点の間の距離をいう。この間隙Ｘの距離は、所定のワークの載置位置と、実際の作業時のワークの載置位置の予想範囲内とする。この間隙Ｘの設定は、把持部６０が備える基台６２に取付けるハンド６３の位置を適宜調節することにより可能となる。
間隙Ｘを設けたこと以外の、他の構成要素は、本願ワーク把持装置１のものをそのまま適用できる。

＜他の発明である本願ワーク把持装置２の作動＞
本願ワーク把持装置２の作動は、本願ワーク把持装置１のものをそのまま適用できる。

１ 本願ワーク把持装置
２ 他の本願ワーク把持装置
１０ カバー
２０ バネ
２１ 回転シャフト
２２ａ 第１ローラー
２２ｂ 第２ローラー
２３ ローラーシャフト
２４ 鍔
３０ 外筒
３０ａ 傾斜面
３０ｂ 浅溝
３１ 深溝
３２ 切欠き
３３ フランジ
３４ ブラケット
３５ ハンド開閉用ローラー
４０ 内筒
４０ａ 傾斜面
４０ｂ 浅溝
４１ 停止部材
４１ｒ ローラー
４２ 回転シャフト作動用孔
４３ 突起部
４５ 貫通孔
５０ ロッド
５１ バネ
５２ 係止板
６０ 把持部
６１ スライダー
６１ａ 斜面
６１ｈ 貫通孔
６２ 基台
６３ ハンド
Ａ 中心角
Ｂ 中心角
Ｃ 位相角
Ｗ ワーク
Ｘ 間隙
Ｏ 中心

Claims (2)

1. 第１ローラーと第２ローラーを配設したローラーシャフトを備え、上記ローラーシャフトの回転に伴って上記第１ローラーは外筒の上部周縁を回転移動し、上記第２ローラーは内筒の上部周縁を回転移動する回転シャフトと、
   上記上部周縁に対向する２対以上の浅溝、回転シャフト作動用孔、上記外筒の上下動を制限する停止部材及びロッドの貫通孔を有する突起部を有し、平面視で隣接する上記浅溝どうしでなす中心角は同一に配設され、上記浅溝の各々の間に同一方向に傾斜する傾斜面を備える上記内筒と、
   上記上部周縁に対向する１対以上の深溝、上記上部周縁に対向する１対以上の浅溝、及び上記停止部材を嵌挿するための切欠きを下部に備え、上記深溝の各々と上記浅溝の各々は交互に配設され、平面視で隣接する上記深溝と上記浅溝とでなす中心角が同一に配設され、上記各々の溝の間に同一方向に傾斜する傾斜面を設けた外筒と、
   ハンド開閉用ローラーを有する一対のブラケットを備えたフランジと、
   上記ロッドの貫通孔、及び斜面を有する一対のスライダーと、
   上記突起部が有する上記貫通孔及び上記スライダーが有する貫通孔に挿入される上記ロッドと、
   上記１対のスライダーの各々を中心部に附勢する１対のバネと、
   上記ロッド及び上記１対のバネを係止するための１対の係止板と、
   一対の基台と一対のハンドからなる把持部と、を備え
   上記内筒に配設される上記浅溝の数と、上記外筒に配設される上記深溝及び上記の浅溝の合計数は同一であり、上記各々の中心角が位相して配設されたことを特徴とするワーク把持装置。
2. ワークを把持した際に、上記ハンド開閉用ローラーとスライダーの斜面の間に間隙を設けた請求項１に記載のワーク把持装置
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   

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