JP2575569Y2 - 平行グリッパの開度検出装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本考案は、例えば搬送や組立て等
を行う産業用ロボットの一部を構成してワークの把持お
よび離脱をさせるチャック装置に取り付けて使用され、
特に揺動アクチュエータの揺動回転運動を動力変換伝達
部を介して直進往復運動に変換してアーム開閉機構部に
伝達し、このアーム開閉機構部に取り付けてその先端側
に設けられた平行グリッパの開度を検出する装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】上記チャック装置については、先に本件
出願人が平成３年９月１０日に実願平３−８０７５０号
で出願を行った。このチャック装置１は、図１と図２の
一部で示すように出力軸２から揺動回転運動を取り出す
駆動源としての揺動アクチュエータ３と、この揺動回転
運動を直進往復運動に変換する動力変換伝達部４と、こ
の動力変換伝達部４によって作動されて一対のアーム
６，６を開閉させるアーム開閉機構部７と、このアーム
６，６の先端側に設けられてワークＷの把持および離脱
を行う一対のグリッパ１５，１５によって大略が構成さ
れている。揺動アクチュエータ３は、図示しない切換え
弁などを備えた制御装置の制御によって、ハウジング３
Ａの一側に穿設された給排ポート８，９へ配管１６，１
７を介して空気圧などの作動流体を給排すると、揺動ベ
ーンが回動して出力軸２が時計方向または反時計方向へ
所望に揺動回転される。動力変換伝達部４は、揺動アク
チュエータ３から突出する出力軸２にカム板１０が連結
され、このカム板１０にはリング軸受１８がそれぞれ嵌
合される２本のピン１１，１１を対向状に突設させた構
成となっている。アーム開閉機構部７は、摺動自在に嵌
合された案内部材１３と摺動部材１４による一対の摺動
案内部材１２，１２と、この各摺動案内部材１２の摺動
部材１４にそれぞれ取り付けられるスライド軸５，５
と、この各スライド軸５にそれぞれ取り付けられた一対
のアーム６，６から構成される。上記摺動案内部材１２
の各案内部材１３は揺動アクチュエータ３のハウジング
３Ａ側から突設された側壁板１９にねじ手段を介して固
定され、各スライド軸５は当該スライド軸５に穿設され
たピン孔２０に上記リング軸受１８を介して動力変換伝
達部４の２本のピン１１，１１が嵌合される。上記構成
によるチャック装置１は、揺動アクチュエータ３の出力
軸２の揺動回転運動が動力変換伝達部４のカム板１０を
介してアーム開閉機構部７に伝達されると、スライド軸
５，５が摺動案内部材１２，１２に沿って直進往復運動
するので、一対のアーム６，６が平行を保ちながら開閉
してグリッパ１５，１５がワークＷの把持および離脱を
自在に行うものである。なお、チャック装置１は例えば
図１のように取付け板２１が固定される水平駆動用のス
ライダ２２に上下駆動用のシリンダ２３などを介して装
着され、産業用ロボットとして使用される。

【０００３】上記したチャック装置のように駆動源に揺
動アクチュエータを用いると、装置が小型化され、且つ
大きな開度で平行グリッパを作動できる利点があるが、
開度を検出してワークの把持および離脱に適合させるよ
うに制御を行うのに、次のような理由から工夫を要す
る。例えば、駆動源に直進シリンダを用いた平行グリッ
パの場合には、一般に行われているシリンダの位置検出
と同様にシリンダチューブの外側面に近接センサ等を取
り付けてピストン装着した永久磁石を検知する方法によ
って、間接的にアーム部の開閉位置の検出を行うことが
できる。然しながら、本考案が対象とする上記チャック
装置における平行グリッパの開度を、揺動アクチュエー
タの揺動角度を検出することによって間接的に検出する
ために、上記した直進シリンダの場合と同様の手段を適
用すると、その検知手段によって揺動アクチュエータが
軸方向へ長大化したり配線や配管が混雑してメンテナン
ス性が損なわれる。また、これを改善するために例えば
実開平２−５４９０５号の公報に開示されているように
揺動アクチュエータの出力軸に直進往復運動変換手段を
取り付け、この変換手段の直線運動位置を検出すること
によって揺動位置を間接的に検出する提案もなされてい
る。然しながら、本考案が対象とする上記チャック装置
のように、揺動アクチュエータの出力軸の一端側には動
力変換伝達部とアーム開閉機構部を介して平行グリッパ
が装着され、揺動アクチュエータの他端は作業ロボット
本体側などに取り付けるために、上記提案のように出力
軸を突設させて変換手段を取り付けることができない。
上記２例のように、揺動アクチュエータの揺動角度を検
出する事で、平行グリッパの開度を間接的に検出する方
法では、何らかの原因でワークを把持していないにも係
わらず、駆動源だけが作動した場合、誤った信号が発せ
られ、当該グリッパを使用している装置を破損する可能
性がある。更に、例えば実開平２−１５０１８４号の公
報に開示されているように、平行グリッパの基部側に歪
センサを取り付け、ワークを把持した際に生じる歪を測
定することで把持動作を確認する提案もあるが、歪セン
サからの信号を処理する回路が複雑で高価なものになっ
てしまう。

【０００４】

【考案が解決しようとする課題】そこで本考案では、上
記したような揺動アクチュエータと、２体の可動部材が
固定部材に沿って互いに平行状態で摺動可能なアーム開
閉機構の間に、動力変換伝達部を介在させて揺動回転運
動を直進往復運動に変換し、上記揺動アクチュエータの
駆動によって上記アーム開閉機構の各可動部材を互いに
逆方向へ直進往復移動させ、この各可動部材の先端にそ
れぞれ装着した一対の平行グリッパの開度を可変してワ
ークの把持および離脱を行うチャック装置に対し、この
平行グリッパをワークに適合した所望開度に設定し且つ
これを駆動する揺動アクチュエータの揺動角度範囲を制
御する検出装置を小形で安価な手段を付属させることで
容易且つ確実に達成させるようにして、上記した従来の
技術ではなし得ない課題を解決し得る平行グリッパの開
度検出装置の提供を目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本考案の平行グリッパの
開度検出装置では、揺動アクチュエータと、２体の可動
部材が固定部材に沿って互いに平行状態で摺動可能なア
ーム開閉機構の間に、動力変換伝達部を介在させて揺動
回転運動を直進往復運動に変換し、上記揺動アクチュエ
ータの駆動によって上記アーム開閉機構の各可動部材を
互いに逆方向へ直進往復移動させ、この各可動部材の先
端にそれぞれ装着した一対の平行グリッパの開度を可変
してワークの把持および離脱を行うチャック装置におい
て、上記アーム開閉機構には、一方の可動部材側に取り
付けられて上記グリッパに連動して直進往復移動される
検出片を設けると共に、固定部材側には上記検出片の移
動方向に沿った適所に隣接配備されて当該検出片の位置
を検出する位置検出センサを設け、この位置検出センサ
は上記グリッパが移動を開始するスタート位置とグリッ
パがワークを把持する把持位置で上記検出片によってそ
れぞれ作動状態になるよう位置決め設定されると共に、
当該位置検出センサの出力で上記揺動アクチュエータを
制御させるようにした。また、上記平行グリッパの開度
検出装置アーム開閉機構の固定部材側には上記検出片の
移動方向に沿って延在されたレール状の固定ブラケット
を設け、この固定ブラケットに対して摺動可能に係合さ
れたねじ手段を介して上記位置検出センサを取り付け、
このねじ手段の締結を弛緩させた状態で上記位置決め設
定した位置検出センサを当該ねじ手段の緊結で固定ブラ
ケットに固定させるようにした。

【０００６】

【実施例】以下に、本考案の平行グリッパの開度検出装
置を図示の実施例に基づいて詳細に説明する。なお、先
に従来の技術として図１と図２の一部を用いて説明した
チャック装置１は、本考案の平行グリッパの開度検出装
置が実施対象とするチャック装置の一態様であるため
に、本考案の実施例でもこれらの図面を援用して他の図
面では同一物品に同一の符号を付して以下の説明を行う
と共に、重複する部分に付いての詳細な説明は省略す
る。この開度検出装置３０は、図２で示すように２つの
位置検出センサ３１，３２と、この位置検出センサ３
１，３２が取り付けられる固定ブラケット３３と、この
固定ブラケット３３の所望位置へ位置調整可能に位置検
出センサ３１，３２をそれぞれ取り付けるためのねじ手
段と、位置検出センサ３１，３２によって検出される検
出片３４が設けられた可動ブラケット３５とで構成され
ている。

【０００７】上記固定ブラケット３３は断面がリップ溝
形をしたチャンネル状に形成され、その底面に取付け穴
３６，３６が穿設されている。この固定ブラケット３３
は、各取付け穴３６に挿通させたねじ３７を前記側壁板
１９に穿設した上記固定部材１３に対する取付け穴３８
に隣接して設けられた各ねじ穴３９にそれぞれ螺合させ
て当該側壁板１９に固着される。上記位置検出センサ３
１，３２は例えば近接スイッチで構成し、この位置検出
センサ３１，３２の上部側には貫通孔３１ａ，３２ａが
穿設されていると共に、下部側の内側に検出面３１ｂ，
３２ｂが形成され、この貫通孔３１ａ，３２ａを介して
上記ねじ手段を構成する調整ねじ４０と挾持板４１で固
定ブラケット３３に固着される。この固着に際しては、
ねじ手段の一方を構成する各調整ねじ４０を各貫通孔３
１ａ，３２ａへそれぞれ挿通させると共に、当該調整ね
じ４０に対してねじ手段の他方を構成する各挾持板４１
に穿設された雌ねじ４１ａを螺合させて仮組を行い、こ
の状態で上記固定ブラケット３３の端部開口側からリッ
プ溝内へ挾持板４１を挿入し、位置検出センサ３１，３
２をリッブ溝に沿って摺動させて後述するような固定ブ
ラケット３３の所望位置に設定した後に各調整ねじ４０
を締め付けると、位置検出センサ３１，３２は各挾持板
４１に挾持された状態で固定ブラケット３３に固着され
る。また、位置検出センサ３１，３２の設定位置を変更
する場合には、各調整ねじ４０の締結を一旦緩めた状態
にして摺動させて所望位置に調整した後に再度締め付け
ることで、容易に任意な位置へ自由に移動調整させるこ
とができる。なお上記ねじ手段は、図２の仮想線円内に
示すように上記挾持板４１から雄ねじが一体に突設され
た態様の他方のねじ手段４２と、この雄ねじに螺合する
ナットによる一方のねじ手段４３とで構成することもで
きる。また、位置検出センサとしては、上記した近接ス
イッチの他にリードスイッチや無接点スイッチなどの市
販の近接形センサが使用できると共に、平行グリッパの
開閉ストロークが小さい場合にはセンサの作動範囲と検
出片の幅も狭くなるので２つのセンサを密着して取り付
けたり１つで兼用させたりすることもできる。

【０００８】上記可動ブラケット３５は、金属薄板を折
曲げ加工して短尺側のほぼ中央から検出片３４が直角状
に起立され、当該検出片３４の両端縁部が検出端３４
ａ，３４ｂをそれぞれ形成すると共に、長尺側の両端部
からそれぞれ取付片４４が直角状に起立され、当該各取
付片４４には取付け穴４４ａが穿設されている。この可
動ブラケット３５は、上記スライド軸５の摺動方向の両
端部間へ各取付片４４の内面が当接される態様で嵌合さ
せ、取付け穴４４ａに挿通させたねじ４５をスライド軸
５に穿設されたねじ穴４６に螺着して取り付けられ、そ
の際に上記検出片３４は上記位置検出センサ３１，３２
に形成された検出面３１ｂ，３２ｂの内側に沿って平行
状に摺動されるように取り付け位置が設定されている。
なお、上記検出片３４に代えて図２の仮想線円内に示す
ように二股状に分岐されて各検出端４７ａ，４７ｂをそ
れぞれ形成する検出片４７にしても良い。

【０００９】このようにして、開度検出装置３０は必要
に応じて図３および図４で示すような状態でチャック装
置１に取り付けられ、また不要な場合は適時取り外しで
きるように着脱自在な構成にしている。この開度検出装
置３０では、使用に先立ってグリッパ１５で把持するワ
ークＷの幅寸法や形状によって異なる平行グリッパのス
タート位置と把持位置の設定を行うために、使用に先立
って図５または図６で示すように位置検出センサ３１，
３２の取付位置の調整が行われる。図４で示すようにア
ーム６，６の先端に取り付けられた平行グリッパ１５，
１５の内側面によってワークＷの外径を把持する場合に
は、まず図４（ａ）のように各スライド軸５，５を離間
する方向へ最大に摺動させて平行グリッパ１５を全開状
態にすると、これに連動する各アーム６も摺動されて一
方（図５では右側）のアームに取り付けられた可動ブラ
ケット３５の検出片３４が最も右側へ移動する。この状
態で、図５（ａ）のように各アーム６を他方の位置検出
センサ３２の内側を検出片３４の他方の検出端３４ｂと
整合し、当該位置検出センサ３２が作動状態になる位置
に調整を行ってスタート位置の設定をする。次に図４
（ｂ）のように平行グリッパ１５，１５の内側面がワー
クＷの外径を把持する中間開度状態にして検出片３４を
左側へ移動させ、図５（ｂ）で示すように一方の位置検
出センサ３１の内側が検出片３４の一方の検出端３４ａ
と整合し、当該位置検出センサ３１が作動状態になる位
置に調整を行って把持位置の設定をする。また、平行グ
リッパ１５，１５の外側面によって筒状体をしたワーク
Ｗの内径を把持する場合には、まず各スライド軸５，５
を接近する方向へ最大に摺動させて平行グリッパ１５を
全閉状態にすると、図６（ａ）で示すように各アーム６
は内端が当接して検出片３４は最も左側へ移動する。こ
の状態で、一方の位置検出センサ３１の内側を検出片３
４の一方の検出端３４ａと整合し、当該位置検出センサ
３１が作動状態になる位置に調整を行ってスタート位置
の設定をする。次に平行グリッパ１５，１５の外側面が
ワークＷの内径を把持する中間開度状態にして検出片３
４を右側へ移動させ、図６（ｂ）で示すように他方の位
置検出センサ３２の内側が検出片３４の他方の検出端３
４ｂと整合し、当該位置検出センサ３２が作動状態にな
る位置に調整を行って把持位置の設定をする。

【００１０】このようにして、ワークＷの幅寸法や形状
に適合させて位置検出センサ３１，３２の取り付け位置
を可変させることで、平行グリッパのスタート位置と把
持位置の初期設定が行われ、この各位置検出センサが検
出した出力によって駆動源である上記揺動アクチュエー
タ３に対する制御がなされるように、各位置検出センサ
３１，３２はリード線３１ｃ，３２ｃを介して図示しな
い制御装置に接続されている。従って、各位置検出セン
サ３１，３２の出力で平行グリッパがワークＷの把持お
よび離脱を行っていることを確実に検知した後、シーケ
ンスを次のステップに進めることができる。

【００１１】

【考案の効果】上記した実施例でも明らかなように、本
考案による平行グリッパの開度検出装置では、次のよう
な効果を期待することができる。まず、チャック装置を
構成するアーム開閉機構の可動部材側に検出片を取り付
け、アーム開閉機構の固定部材側にこの検出片によって
作動状態になるように位置決め設定された状態で位置検
出センサを取り付けた構成であり、従来技術のように複
雑で高価な検出機構や検出信号の処理回路などを用いる
ことなく、きわめて簡単で小形且つ安価な構成である。
また、この開度検出装置では位置検出センサがグリッパ
が移動を開始するスタート位置とグリッパがワークを把
持する把持位置で検出片によってそれぞれ作動状態にな
るように位置決め設定され、当該位置検出センサの出力
で駆動源である揺動アクチュエータを制御させるように
しているので、この位置決め設定をワークの幅寸法や形
状に適合させると平行グリッパにおけるワークの把持お
よび離脱の状態を確実に検知できる。更に、上記の位置
決め設定は位置検出センサを固定するねじ手段を一旦緩
めて当該位置検出センサを所望位置へ摺動させて再度ね
じ手段を締付けて固定する簡単な操作によって行うこと
ができると共に、この開度検出装置が不要な場合にはチ
ャック装置から容易に取り外すことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案による平行グリッパの開度検出装置の実
施対象となるチャック装置の使用状態を示す斜視図であ
る。

【図２】上記平行グリッパの開度検出装置とチャック装
置の分解斜視図である。

【図３】上記平行グリッパの開度検出装置とチャック装
置の組立て状態における正面図と側面図である。

【図４】上記平行グリッパの開度検出装置とチャック装
置の動作状態斜視図である。

【図５】上記平行グリッパの開度検出装置である。

【図６】上記直線運動案内部材の背面図である。

【符号の説明】

１ チャック装置 ２ 出力軸 ３ 揺動アクチュエータ ４ 動力変換伝達
部 ５ スライド軸 ６ アーム ７ アーム開閉機構部 ８，９ 給排ポー
ト １０ カム板 １１ ピン １２ 摺動案内部材 １３ 案内部材 １４ 摺動部材 １５ グリッパ １６，１７ 配管 １８ リング軸受 １９ 側壁部 ２０ ピン孔 ２１ 取付け板 ２２ スライダ ２３ シリンダ ３０ 平行グリッパの開度検出装置 ３１，３２ 位置
検出センサ ３１ａ，３２ａ 貫通孔 ３１ｂ，３２ｂ
検出面 ３１ｃ，３２ｃ リード線 ３３ 固定ブラケ
ット ３４，４７ 検出片 ３４ａ，３４ｂ，４７ａ，４７ｂ 検出端 ３５ 可動ブラケット ３６，３８，４４
ａ 取付け穴 ３７，４５ ねじ ３９，４６ ねじ
穴 ４０ 調整ねじ ４１ 挾持板 ４１ａ 雌ねじ ４２，４３ ねじ
手段 ４４ 取付片

フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) B25J 15/08

Claims (1)

(57)【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 揺動アクチュエータと、２体の可動部材
   が固定部材に沿って互いに平行状態で摺動可能なアーム
   開閉機構の間に、動力変換伝達部を介在させて揺動回転
   運動を直進往復運動に変換し、上記揺動アクチュエータ
   の駆動によって上記アーム開閉機構の各可動部材を互い
   に逆方向へ直進往復移動させ、この各可動部材の先端に
   それぞれ装着した一対の平行グリッパの開度を可変して
   ワークの把持および離脱を行うチャック装置において、 上記アーム開閉機構には、一方の可動部材側に取り付け
   られて上記グリッパに連動して直進往復移動される検出
   片を設けると共に、固定部材側には上記検出片の移動方
   向に沿った適所に隣接配備されて当該検出片の位置を検
   出する位置検出センサを設け、この位置検出センサは上
   記グリッパが移動を開始するスタート位置とグリッパが
   ワークを把持する把持位置で上記検出片によってそれぞ
   れ作動状態になるよう位置決め設定されると共に、当該
   位置検出センサの出力で上記揺動アクチュエータを制御
   させ、上記アーム開閉機構の固定部材側には上記検出片
   の移動方向に沿って延在されたレール状の固定ブラケッ
   トを設け、この固定ブラケットに対して摺動可能に係合
   されたねじ手段を介して上記位置検出センサを取り付
   け、このねじ手段の締結を弛緩させた状態で上記位置決
   め設定した位置検出センサを当該ねじ手段の緊結で固定
   ブラケットに固定させることを特徴とした平行グリッパ
   の開度検出装置。