JP3217740U - グリッパの把持部材 - Google Patents

Abstract

【課題】電源遮断時にワーク把持の維持を行うことができ、狭隘なスペースにおいても作業が可能な小型グリッパの把持部材を提供する。
【解決手段】本考案のグリッパの把持部材１００は、交差部３ａに設けられた枢軸３０を支点にして枢着された２つの相対する挟持指部１ａ、１ｂと、それぞれの挟持指部を支点方向に延長した操作部２ａ、２ｂと、を備え、２つの相対する挟持指部は先端にワークを把持する挟持爪部１０ａ、１０ｂを備えるグリッパの把持部材において、それぞれの操作部の間に、２つの相対する挟持指部が閉じるように弾性体４を設け、操作部の長さに対して、挟持指部の長さが少なくとも３倍以上長くなっていることを特徴とする。なお、それぞれの挟持爪部は、対向する面に、把持するワークの厚みより大きい溝１１ａ、１１ｂを設けると好適である。
【選択図】図１

Description

本考案は、産業用ロボットに搭載されて薄板ワーク等を選択的に把持する小型のグリッパ、特に、電源オフになってもワークを落下させずに把持し続けることができるグリッパの把持部材に関する。

一般に、産業用ロボットを使いこなす上でワークを把持するグリッパは不可欠な装置である。この種のグリッパにはワークを確実に把持するための十分な把持力が要求されるとともに小型化が求められる。すなわち、グリッパが小型・軽量であれば、産業用ロボットはより高速・俊敏な動作が可能になるからである。
従来の製造ラインで作業を行う産業用ロボットのグリッパとしては小型化が非常に容易なエアシリンダを用いたエアグリッパが多く用いられていた。しかしながら、圧縮空気を用いるエアシリンダ等は、コンプレッサによる圧縮空気製造及びそのエア機器までの配管ロスにより電動機器の１０倍の電気が必要であり、地球温暖化対策のＣＯ２削減に反することになってしまう。そのため、先進企業では工場におけるエア配管を撤去することが行われている。
エアグリッパに代わるものとして電動グリッパが商品化されてきている。ところが、それらの電動グリッパは小型化が不十分であり、停電や予想しないトラブル等により非常停止が押された時、一旦電源を遮断し電源を復旧する。電源を遮断した時、一対の把持部材は把持力を失い、ワークを落下させ破損させるおそれがある。

以上のようなワークの落下を防止するため、種々の発明が提案されている。
特許文献１に係るグリッパは、上下方向に指向するボールねじをサーボモータで回転させ、このボールねじに嵌合させたナットの下方に、縦方向に長いリンク機構を介して該ナットに連結されたブロックを設け、ボールねじの回転によってナットひいてはリンク機構を介して連結されたブロックを上下動させるようにしている。そして、このブロックの上下動により把持部材を開閉させる構成としている。さらにこのグリッパでは、停電時にリンク機構を作動させるエアシリンダを設けており、停電時には、エアシリンダを作動させてリンク機構を介してブロックを把持部材が把持を維持する方向に付勢させる構成としている。
特許文献２に係るグリッパは、停電時には電磁石が断電され、移動体に対する電磁石の吸着作用が無くなって瞬時に圧縮コイルばねの蓄勢されたばね力によって当該移動体が回転体に圧接される。これにより、移動体の第１の押圧用面部と第２の押圧用面部とがそれぞれ回転体の第２の受圧用面部と第１の押圧用面部を押圧する。この回転体におけるこれら受圧用面部の軸方向高さが回転軸の回転方向のうち一方向へ向かうに従って高くなるテーパ面状をなす構成としている。

特開２００８−７３８２３号公報 特開２０１３−２０２７７３号公報

ところが、特許文献１に係る構成では、上下方向に長尺なボールねじを備え、このボールねじにナット以外にも、リンク機構、ブロックを備えているため、このボールねじがさらに長くなってしまい、グリッパ自体が上下方向に大きく、さらにこのボールねじの横に、エアシリンダが設けられているため、横方向にも大きくなってしまうといった問題がある。さらに、エアシリンダはエアで作動するため、検出時点から実際のエアシリンダ作動までタイムラグがあり、ワークに対する把持維持態勢に入るまでに時間がかかり、ワークが落下する可能性も高く、信頼性に劣る。また、特許文献２に係るグリッパは、構造が複雑であり、小型化できたとしてもストロークに自由度が少なく、狭隘なスペースにおいてワークを挟持し開放する作業することが制限されるという問題がある。

本考案は、このような問題に鑑み、電源遮断時にワーク把持の維持を行うことができ、狭隘なスペースにおいてワークを挟持し開放する作業が可能な小型グリッパの把持部材を提供することを目的とする。

上記問題を解決するために、本考案のグリッパの把持部材は、交差部に設けられた枢軸を支点にして枢着された２つの相対する挟持指部と、それぞれの挟持指部を支点方向に延長した操作部とを備え、２つの相対する挟持指部は先端にワークを把持する挟持爪部を備えるグリッパの把持部材において、
それぞれの操作部の間に、２つの相対する挟持指部が閉じるように弾性体を設け、操作部の長さに対して、挟持指部の長さが少なくとも３倍以上長くなっていることを特徴とする。なお、それぞれの挟持爪部は、対向する面に、把持するワークの厚みより大きい溝を設けると好適である。
挟持指部は、交差部側の枢軸から操作部の先端中央までの距離に相当する位置で、１４０度〜１６０度で交差部に対して屈曲させると、挟持指部のストロークに自由度を与えることができる。

本考案に係るグリッパの把持部材によれば、電源遮断時にばねの付勢によりワーク把持を維持することができ、また、挟持指部のストロークに自由度があるため、狭隘なスペースにおいても容易に作業を行うことができるという効果がある。

本考案の実施例１に係るグリッパの把持部材１００の斜視図である。 本考案の実施例１に係るグリッパの把持部材１００の正面図（ａ）と右側面図（ｂ）である。 本考案の実施例１に係るグリッパの把持部材１００の開閉の様子を示す図である。

以下、本考案の実施例を図面に基づき詳細に説明する。各図において、同一部分には同一番号を付し、重複する説明は省略する。また、図面は、本考案を理解するために誇張して表現している場合もあり、必ずしも縮尺どおり精緻に表したものではないことに留意されたい。なお、本考案は下記に示される実施例に限られるものではない。

実施例１を図面を参照して詳細に説明する。

まず、グリッパの把持部材１００の全体構成を説明する。図１は、本考案に係るグリッパの把持部材１００の斜視図である。図２は、本考案の実施例１に係るグリッパの把持部材１００の正面図（ａ）と右側面図（ｂ）である。図１及び図２に示すとおり、グリッパの把持部材１００は交差部３ａ、３ｂ（図１及び図２（ａ）において、交差部３ｂは裏側にあり見えないため図示していない）に設けられた枢軸３０を支点にして枢着された２つの相対する挟持指部１ａ、１ｂと、それぞれの挟持指部１ａ、１ｂを支点方向に延長した操作部２ａ、２ｂとを備え、２つの相対する挟持指部１ａ、１ｂは先端にワークＷを把持する挟持爪部１０ａ、１０ｂを備える。また、それぞれの操作部２ａ、２ｂの間に、２つの相対する挟持指部１ａ、１ｂが閉じるように弾性体４を設けている。なお、弾性体４は巻きばねを使用しているが、挟持指部１ａ、１ｂを閉じるように付勢される弾性体４であればよく、巻きばねに限定されない。また、操作部２ａ、２ｂの長さに対して、挟持指部１ａ、１ｂの長さが少なくとも３倍以上と長くしている。これは、作業スペースにおける挟持指部のストロークの自由度を高めるためである。なお、図１に示すとおり、それぞれの挟持爪部１０ａ、１０ｂは、対向する面に、把持するワークの厚みより大きい溝１１ａ、１１ｂを設けると好適である。

図２（ａ）に示すとおり、挟持指部１ａ、１ｂは、交差部３ａ、３ｂ側の枢軸３０から操作部２ａ、２ｂの先端中央までの距離に相当する位置で、１５０度〜１６０度で交差部３ａ、３ｂに対して屈曲させている。これにより、挟持指部１ａ、１ｂのストロークに自由度を与えることができる。

図３は、本考案の実施例１に係るグリッパの把持部材の開閉の様子を示す図である。
図３（ａ）を参照する。図３（ａ）は、薄板のワークＷを挟持するために、グリッパの把持部材１００において、操作部２ａ、２ｂを互いに離隔して、挟持指部１ａ、２ｂを開いた状態を示している。
図３（ｂ）を参照する。図３（ｂ）は、薄板のワークＷの一端を挟持爪部１０ａ、１０ｂの溝１１ａ、１１ｂのいずれかに嵌込み、他方の溝にワークＷの他端を当接させた状態で、操作部２ａ、２ｂを互いに近接して、挟持指部１ａ、２ｂを閉じて、ワークＷを挟持した状態を示している。
なお、操作部２ａ、２ｂを開閉させるための駆動源としては、電動駆動でもエア駆動でもよい。多くの駆動源による動作は、操作部２ａ、２ｂの開閉方向に平行にスライドするため、本考案に係る把持部材１００と駆動源への取り付けは軸により保持し、スライドにより操作部２ａ、２ｂが可動すると好適である。

以上、本考案に係るグリッパの把持部材における好ましい実施形態を図示して説明してきたが、本考案の技術的範囲を逸脱することなく種々の変更が可能であることは理解されるであろう。

本考案に係るグリッパの把持部材は、電源遮断時においてワークの落下による破損等のおそれがなく、また、狭持指部のストロークに自由度があるため、組立作業やハンドリング作業のロボット化の現場において、広く利用することができる。

１００ グリッパの把持部材
１ａ １ｂ 挟持指部
１０ａ １０ｂ 挟持爪部
１１ａ １１ｂ 溝
２ａ ２ｂ 操作部
３ａ ３ｂ 交差部
３０ 枢軸
４ 弾性体
Ｗ ワーク

Claims (3)

1. 交差部に設けられた枢軸を支点にして枢着された２つの相対する挟持指部と、それぞれの前記挟持指部を支点方向に延長した操作部とを備え、前記２つの相対する挟持指部は先端にワークを把持する挟持爪部を備えるグリッパの把持部材において、
   それぞれの前記操作部の間に、前記２つの相対する挟持指部が閉じるように弾性体を設け、前記操作部の長さに対して、前記挟持指部の長さが少なくとも３倍以上長くなっていることを特徴とするグリッパの把持部材。
2. 前記それぞれの挟持爪部は、対向する面に、前記ワークの厚みより大きい溝を設けていることを特徴とする請求項１に記載のグリッパの把持部材。
3. 前記挟持指部は、前記交差部側の前記枢軸から前記操作部の先端中央までの距離に相当する位置で、１４０度〜１６０度で前記交差部に対して屈曲していることを特徴とする請求項１又は２に記載のグリッパの把持部材。

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