JP2579935B2 - 把持装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） 本発明は立てた状態に多数並べられた板材或は長尺物
を把持する場合に好適する把持装置に関する。

（従来の技術） 例えば第４図に示すようにパレット１内に立てた状態
に並べられた多数の板材２を搬送する場合、パレット１
ごと搬送すると、搬送したパレット１を回収せねばなら
ず、かといってパレット１の回収の手間を避けるため
に、板材２を一枚ずつ搬送することは無駄が多い。そこ
で、このような板材２を搬送する場合には、把持装置に
より板材２を一列ずつ把持して搬送するようにしてい
る。

（発明が解決しようとする問題点） しかしながら、一列に並べられた板材２はその左右両
端が真直ぐに揃えられていることはほとんどなく、或る
板材は右方にはみ出し、また或る板材は左方にはみ出す
等していわゆるジグザグ状になっているのが通常であ
る。このような状態にある一列分の板材２を把持装置の
一対の爪によりその板材２の下面の左右両側で受けるよ
うにして把持すると、左右にずれている板材２のうちに
は一端側は一方の爪部材により受けられるが他端側は他
方の爪部材から外れて受け支えられてなくなるものが出
てくるという不具合を生ずる。

本発明は上記の事情に鑑みてなされたもので、その目
的は、被搬送物の下面の両側を一対の爪部材により確実
に受けることができる把持装置を提供するにある。

［発明の構成］ （問題点を解決するための手段） 本発明の把持装置は、本体と、この本体に対向状態に
設けられた開閉可能な一対の爪部材と、複数個の流体圧
シリンダを直列に連結して構成され、そのうち一端側の
流体圧シリンダを前記本体に連結した駆動機構と、この
駆動機構の前記複数個の流体圧シリンダのうち他端側の
流体圧シリンダに連結され、それら複数個の流体圧シリ
ンダの動作変位を前記一対の爪部材に伝達して当該一対
の爪部材を開閉動作させる伝動機構とを具備し、前記爪
部材が被把持物の上下両端間の適宜の部位に対応位置し
たとき、前記複数個の流体圧シリンダのうち、いずれか
の流体圧シリンダを動作させることにより、爪部材を一
段階閉じ方向に動作させ、爪部材が被把持物の下端に対
応位置したとき、残りの流体圧シリンダを動作させるこ
とにより、爪部材を最終まで閉じ動作させてその爪部材
により被把持物の下面の両側を受け支持する状態にする
ことを特徴とするものである。

（作用） 爪部材が駆動機構により一段階閉じ方向に動作される
と、この爪部材は被搬送物を両側方から押圧し、被把持
物の中心が一対の爪部材間の中心と一致する方向に動か
す。従って、爪部材が被把持物の下端に対応位置された
とき、その爪部材が最終まで閉じ方向に動作することに
よって、被把持物の下面の両側が爪部材に確実に受け支
持されるようになる。

（実施例） 以下本発明の一実施例を図面に基づいて説明する。ま
ず、第１図において、11は把持装置の本体であり、上板
12の左右両側に略コ字形の端板13を取付けると共に、両
端板13の前後両側に側板14を取付けて成り、全体として
下面が開放された箱形に構成されている。この本体11の
上板12の上部には前後左右に配設した連結ブロック15を
介して連結プレート16が取付けられており、この連結プ
レート16の中央部に設けられた取付板17が図示しないロ
ボットのアームに取付けられている。従って本体11はロ
ボットによって上下左右の各方向に移動されるようにな
っている。

18は本体11の側板14と同等の長さを有する一対の板状
の爪部材で、これは側板14の下端部に互いに対向するよ
うに配置され、側板14にヒンジ19を介して開閉回動可能
に支持されている。20は爪部材18を開閉動作させるため
の駆動機構で、これは複数個の流体圧シリンダ、この実
施例では例えば２個の空圧シリンダ21及び22を駆動源と
し、この空圧シリンダ21及び22の動作を伝動機構23を介
して爪部材18に伝達してこれを開閉させる構成のもの
で、以下この駆動機構20につき説明する。

まず、駆動源たる両空圧シリンダ21及び22のシリンダ
チューブ21a及び22aは互いに直列に連結して一体化され
ている。そして、一端側の空圧シリンダである図示右側
の空圧シリンダ21のロッド21bが上板12に固定されたブ
ラケット24に連結され、また他端側の空圧シリンダであ
る図示左側の空圧シリンダ22のロッド22bには上板12に
固定されたガイドレール25に沿って左右方向に移動する
連結部材26が連結されている。

伝動機構23において、27は上板12に固定されたサポー
トで、これにはピニオン28が回転自在に支持されている
と共に、このピニオン28に噛合する上下一対のラック29
及び30が左右方向に移動可能に支持されている。そし
て、上側のラック29の図示左端部は前記連結部材26に連
結されていて、その連結部材26の移動をピニオン28を介
して下方のラック30に伝達するように構成されている。
31は上板12の前後左右の各隅角部に配設されたホルダー
で、左側の前後一対のホルダー31間及び右側の前後一対
のホルダー31間には夫々回転軸32が回転自在に支持され
ており、この回転軸32の途中部にはピニオン33が取付け
られていると共に、回転軸31の両端部にはホルダー31内
に位置されたピニオン34が取付けられている。そして、
回転軸32の途中部のピニオン33は前記ラック29の右端部
に連結されたラック35及びラック30の左端部に連結され
たラック36に噛合されている。37は各ホルダー31に上下
動可能に支持された昇降杆で、その上半部にはホルダー
31内に位置するピニオン34に噛合するラック38が形成さ
れている。また、上板12を貫通して本体11内に突出する
昇降杆37の下端部は爪部材18の先端部とリンク39を介し
て連結されており、昇降杆37の上下動に連動して爪部材
18が開閉動作するように構成されている。

一方、第４図に示すパレット１の内部は仕切壁1aによ
り区画されており、その仕切壁1a相互間には被把持部材
としての板材２が立てた状態で多数枚並べられている。
そして、この板材２とパレット１の内側面との間に前記
端板13を挿入できるような空間を確保するために、パレ
ット１の内側面には突部1bが突設されている。また、パ
レット１の底面と板材２との間に爪部材18を動作させ得
るような空間を確保するために、パレット１の底面には
突部1cが設けられている。

次に上記構成の作用を説明する。まず第１図に示すよ
うに両空圧シリンダ21及び22のロッド21b及び22bが進出
した状態では、爪部材18は閉じた状態にあるが、板材２
を把持するには、爪部材18を開いた状態にする必要があ
り、それには次のようにして行う。即ち、両空圧シリン
ダ21及び22に圧縮空気を供給して後退動作させると、一
方の空圧シリンダ21のシリンダチューブ21aがブラケッ
ト24に当接するまでＡ寸法相当距離だけ矢印40方向に移
動すると共に、他方の空圧シリンダ22のロッド22bが連
結部材26をシリンダチューブ22aに当接させるまでＢ寸
法相当距離だけ矢印40方向に移動して第２図（ａ）に示
すようにブラケット24,シリンダチューブ21a,22a及び連
結部材26が一連に連続した状態となる。これにより連結
部材26がラック29と一体的に（Ａ＋Ｂ）分だけ矢印40方
向に移動し、且つそのラック29の移動はピニオン28を介
してラック30に伝達されるためこのラック30が（Ａ＋
Ｂ）の距離だけ矢印41方向に移動する。そして、これら
両ラック29及び30の移動はピニオン33を介して回転軸32
の矢印42方向への回転運動に変換され、更にこの回転軸
32の回転はピニオン34及びラック38を介して昇降杆37の
下方への移動に変換される。このようにして両空圧シリ
ンダ21及び22が後退動作すると、４本の昇降杆37が一斉
に下降してリンク39を介して爪部材18を矢印43方向に回
動させるため、両爪部材18が第２図（ｂ）に示すように
外側に略ハ字状に開いた状態となる。

さて、上述のようにして爪部材18が開いた状態になさ
れると、図示しないロボットのアームにより本体11がパ
レット１内の１列分の板材２の真上に移動され、且つ下
降される。そして、爪部材18が仕切壁1aから上方に突出
する板材２の上端部に対応位置するところまで下降する
と、そこで本体11の下降が一旦停止し、この停止状態に
おいて、一方の空圧シリンダ21に圧縮空気が供給されて
進出動作する。すると、シリンダチューブ21aが第１図
（ａ）に示すＡ寸法相当分の距離だけ反矢印40方向に移
動するため、第３図（ａ）示すようにシリンダチューブ
22a及び連結部材26が当接した状態のまま一体的にＡ寸
法相当分の距離だけ反矢印40方向に移動する。この連結
部材26の移動により、前述したと同様にしてラック29及
び30がＡ寸法相当分の距離だけ夫々反矢印40方向及び反
矢印41方向に移動し、更にこれらラック29及び30の移動
が前述したと同様にして回転軸32ひいてはピニオン34の
反矢印42方向の回転に変換される。そして、このピニオ
ン34の回転がラック38に伝達され、以上にて昇降杆37が
所定量だけ上昇して、爪部材18が第３図（ｂ）に示すよ
うにリンク39を介して一段階だけ閉じ方向たる反矢印43
方向に回動される。すると、１対に並べられている多数
の板材２がその上端部を一対の爪部材18により左右の両
方向から押圧されるようになるため、第４図に示すよう
にいわゆるジグザグ状になっている板材２がその中心を
一対の爪部材18間の中心に一致させるようにずれ動いて
略真直ぐに並ぶように整列される。

以上のようにして爪部材18が一段階閉じ方向に動作さ
れると、この後、本体11が図示しないロボットのアーム
により下降され、そして爪部材18が板材２の下端に対応
位置するところまで下降すると、本体11が停止される。
尚、爪部材18が一段階閉じ方向に動作したときに、第３
図（ｂ）に二点鎖線で示すように傾動するだけで下端が
パレット１の突部1c上をずれ動かなかった板材２′は、
この爪部材18が板材２の下端に対応する位置まで下降す
る間に一列に整列するようにずれ動く。さて、本体11が
停止すると、この後、他方の空圧シリンダ22に圧縮空気
が供給されて進出動作する。すると、空圧シリンダ22の
ロッド22bが第３図（ａ）に示す状態から第１図（ａ）
にＢで示す寸法相当分の距離だけ反矢印40方向に移動す
る。このロッド22bの移動により連結部材26も同方向に
同距離だけ移動するため、前述したと同様にしてラック
29及び30がＢ寸法相当分の距離だけ夫々反矢印40方向及
び反矢印41方向に移動し、更にこれらラック29及び30の
移動が前述したと同様にして回転軸32ひいてはピニオン
34の反矢印42方向の回転に変換される。そして、このピ
ニオン34の回転がラック38に伝達され、以上にて昇降杆
37が所定量だけ上昇して、爪部材18が第３図（ｂ）に二
点鎖線で示すようにリンク39を介して最終まで，即ち略
水平の状態となるまで閉じ方向たる反矢印42方向に回動
される。これにて一対の爪部材18は真直ぐ一列に整列さ
れた板材２の下面の左右両側を受け支持可能な状態とな
り、この後、本体11が図示しないロボットのアームによ
り上昇されるに伴って、板材２を受け支持してこれをパ
レット１から所定の部所まで搬送する。板材２を搬送し
た後、両空圧シリンダ21及び22が後退動作するため、前
述したと同様にして一対の爪部材18が開き動作して板材
２に対する把持を解き、次の一列の板材の搬送すべくパ
レット１上に移動される。

このように本実施例によれば、爪部材18が板材２の上
端部に対応位置されたとき、一段階閉じ方向に動作し
て、板材２の上端部を左右の両方向から押圧するため、
その多数の板材２は一列に整列される。従って、爪部材
18が板材２の下端に対応する位置において最終まで閉じ
たとき、多数の板材２の全てについてその下面の左右両
側を受け支え得る状態となり、これにて多数の板材２を
真直ぐ一列に整列した状態で把持して搬送することがで
きるものである。

尚、上記実施例では多数の板材２を一列に整列した状
態で把持する場合に適用して説明したが、把持する対象
物としては１個又は数個の直方体状のものを把持する場
合に適用しても良く、この場合でも爪部材18に対し斜め
の状態になっている被把持物を爪部材18の一段階の閉じ
動作により爪部材18に対し真直ぐな状態に矯正すること
ができ、その被把持物の下面の両側を正確に受け支持す
ることができるようになる。

また、爪部材18を一段階閉じ方向に動作させる位置
は、パレット１の仕切壁1a等の邪魔物が存在しなけれ
ば、下端部分に対応する位置であっても良く、要は被把
持物の上下両端間の適宜の部位に対応する位置であれば
良い。

更に、上記実施例では、空圧シリンダを駆動源としラ
ック及びピニオンを用いて爪部材を動作させるように構
成したが、これは爪部材そのものを形状記憶合金で形成
してヒータによりその温度を制御することによって動作
させるように構成しても良い。

［発明の効果］ 以上説明したように本発明の把持装置によれば、爪部
材が被把持物の上下両端間の適宜の部位に対応位置した
とき、この爪部材を一段階閉じ方向に動作させ、これに
より被把持物を両側から押圧してその中心が一対の爪部
材間の中心と一致する方向に動かされるようにしたの
で、爪部材が被把持物の下端に対応する位置で最終まで
閉じ動作したとき、爪部材により被把持物の下面の両側
を確実に受け支持することができ、しかも上述のような
爪部材の２段階の閉じ動作を複数個の流体圧シリンダを
直列に連結した簡単な構成の駆動機構により行わせるこ
とができるという優れた効果を奏するものである。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の一実施例を示すもので、第１図（ａ）乃
至（ｃ）は爪部材が閉じた状態で示す夫々連結板を除去
した平面図，一部を破断した正面図及び右側面図、第２
図（ａ）及び（ｂ）は爪部材を開いた状態で示す夫々第
１図（ａ）相当図及び側面図、第３図（ａ）及び（ｂ）
は爪部材を一段階閉じ動作させた状態で示す夫々第１図
（ａ）相当図及び側面図、第４図は板材を収容したパレ
ットの斜視図である。 図中、２は板材（被把持物）、11は本体、18は爪部材、
20は駆動機構。21,22は空圧シリンダ（流体圧シリン
ダ）、23は伝動機構、37は昇降杆である。

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】本体と、 この本体に対向状態に設けられた開閉可能な一対の爪部
   材と、 複数個の流体圧シリンダを直列に連結して構成され、そ
   のうち一端側の流体圧シリンダを前記本体に連結した駆
   動機構と、 この駆動機構の前記複数個の流体圧シリンダのうち他端
   側の流体圧シリンダに連結され、それら複数個の流体圧
   シリンダの動作変位を前記一対の爪部材に伝達して当該
   一対の爪部材を開閉動作させる伝動機構とを具備し、 前記爪部材が被把持物の上下両端間の適宜の部位に対応
   位置したとき、前記複数個の流体圧シリンダのうち、い
   ずれかの流体圧シリンダを動作させることにより、爪部
   材を一段階閉じ方向に動作させ、爪部材が被把持物の下
   端に対応位置したとき、残りの流体圧シリンダを動作さ
   せることにより、爪部材を最終まで閉じ動作させてその
   爪部材により被把持物の下面の両側を受け支持する状態
   にすることを特徴とする把持装置。