JP3442912B2 - クランプ装置 - Google Patents
クランプ装置Info
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Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、多様な形状をした
物品を掴むのに適するクランプ装置に関するものであ
る。 【０００２】 【従来の技術】物品を掴むためのクランプ装置は、従来
から種々の装置が使用されている。 【０００３】従来から使用されているクランプ装置の一
例として鋳造用の中子を掴む装置を図１２の概念図によ
って説明すると、１はロボット本体であって、このロボ
ット本体１は、ベース２に設けられた回転機構３と、回
転機構３に接続された複数の旋回機構４，５，６及び腕
７，８，９とで構成されている。 【０００４】ロボット本体１の腕９の先端部には固定側
基部１０が取り付けられており、固定側基部１０の下側
には平行リンク１１を介して可動側基部１２が取り付け
られている。 【０００５】さらに可動側基部１２の下側には中子１３
を把持するための把持部１４が設けられている。 【０００６】そしてこれらの固定側基部１０、可動側基
部１２及び平行リンク１１で、コンプライアンス機構１
５を形成している。 【０００７】１６はコンベヤからなる搬送機構であり、
その上には複数の主型１７がほぼ一定の間隔で配置され
ている。 【０００８】搬送機構１６は、主型１７が所定位置で停
止するように間欠的に作動するようになっている。 【０００９】ロボット本体１は中子受取り位置に配置さ
れた中子１３を把持した後、中子１３を主型１７の上ま
で移動し、鉛直下方向に下降させるようになっている。 【００１０】１８はビデオカメラであり、ロボット本体
１が中子１３、主型１７及び把持部１４の位置や状態を
確認するためのものである。 【００１１】 【発明が解決しようとする課題】従来の把持部１４は、
互いに近接離反する１対のクランプアームで構成されて
いるが、掴もうとする物品が直方体でなく、例えば図１
３に示すような傾斜面を有する多様な形状をした中子１
３等の物品である場合には、単に平行に近接離反する１
対のクランプアームで掴んで吊り上げようとすると、バ
ランスが悪く、安定しない場合がある。 【００１２】そこで掴もうとする複雑な形状の中子１３
にあったアダプター等の治具を用いることが行われてい
るが、多数の種類の中子１３のそれぞれに治具を製作す
ることは費用がかさむという欠点があった。 【００１３】本発明はこのような従来の問題や欠点を解
決し、治具を用いずに多様な形状の物品をバランスよく
安定した状態で掴むことができるようにしたクランプ装
置を提供することを目的とするものである。 【００１４】 【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明のクランプ装置においては、ベースプレート
の一定位置に支持され中央部と一端部との間には順ねじ
部が刻設され中央部と他端との間には逆ねじ部が刻設さ
れた回転自在な第１のねじ棒と、前記第１のねじ棒と平
行に配置され且つ水平に移動可能に前記ベースプレート
に支持され中央部と一端部との間には順ねじ部が刻設さ
れ中央部と他端との間には逆ねじ部が刻設された回転自
在な第２のねじ棒と、前記第１のねじ棒及び第２のねじ
棒と平行に配置され且つ上下に移動可能に前記ベースプ
レートに支持され中央部と一端部との間には順ねじ部が
刻設され中央部と他端との間には逆ねじ部が刻設された
回転自在な第３のねじ棒と、前記第１のねじ棒の順ねじ
部に螺合された第１の順ねじボールナットと、前記第２
のねじ棒の順ねじ部に螺合された第２の順ねじボールナ
ットと、前記第３のねじ棒の順ねじ部に螺合された第３
の順ねじボールナットと、前記第１の順ねじボールナッ
ト、第２の順ねじボールナット、第３の順ねじボールナ
ットに球面軸受を介して支持された一方の把持部材と、
前記第１のねじ棒の逆ねじ部に螺合された第１の逆ねじ
ボールナットと、前記第２のねじ棒の逆ねじ部に螺合さ
れた第２の逆ねじボールナットと、前記第３のねじ棒の
逆ねじ部に螺合された第３の逆ねじボールナットと、前
記第１の逆ねじボールナット、第２の逆ねじボールナッ
ト、第３の逆ねじボールナットに球面軸受を介して支持
され前記一方の把持部材と向き合う他方の把持部材とを
備えている。 【００１５】第１のねじ棒を回転すると第１の順ねじボ
ールナットと第１の逆ねじボールナットとが近接離反
し、第２のねじ棒を回転すると第２の順ねじボールナッ
トと第２の逆ねじボールナットとが近接離反し、第３の
ねじ棒を回転すると第３の順ねじボールナットと第３の
逆ねじボールナットとが近接離反する。 【００１６】そして球面軸受を介して第１、第２、第３
の順ねじボールナットに支持されている一方の把持部材
の向きと、球面軸受を介して第１、第２、第３の逆ねじ
ボールナットに支持されている他方の把持部材の向きと
が変化し、掴もうとする物品の表面に適合する傾きにす
ることができる。 【００１７】 【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態の一例
を図を参照しつつ説明する。 【００１８】図１は本発明のクランプ装置の実施の形態
の一例を部分的に切断して示した斜視図、図２は図１の
ＩＩ−ＩＩ断面図であって、左右両側を下方へ屈折した
形状のベースプレート１９の下面側には、第１のねじ棒
２０が水平に配置されていて、第１のねじ棒２０の両端
は軸受２１によりベースプレート１９の屈折部の定位置
に、回転自在に支持されている。 【００１９】第１のねじ棒２０の中央部と左端部との間
には順ねじ部２２が刻設されていて、この順ねじ部２２
には第１の順ねじボールナット２３が螺合されている。 【００２０】また、第１のねじ棒２０の中央部と右端部
との間には逆ねじ部２４が刻設されていて、この逆ねじ
部２４には第１の逆ねじボールナット２５が螺合されて
いる。 【００２１】第１のねじ棒２０の右側の延長線上のベー
スプレート１９の屈折部外面には、モータベース２６を
介してモータ２７が取り付けられていて、モータ２７は
カップリング２８を介して第１のねじ棒２０を、必要に
応じて時計方向または反時計方向に回転するようになっ
ている。 【００２２】図１の第１のねじ棒２０の向こう側には、
第２のねじ棒２９が第１のねじ棒２０と平行に配置され
ていて、図１のＩＩＩ−ＩＩＩ断面図である図３にも示
すように、第２のねじ棒２９の中央部と左端部との間に
は順ねじ部３０が刻設されており、この順ねじ部３０に
は第２の順ねじボールナット３１が螺合されている。 【００２３】また同じく図１、図３に示すように、第２
のねじ棒２９の中央部と右端部との間には逆ねじ部３２
が刻設されていて、この逆ねじ部３２には第２の逆ねじ
ボールナット３３が螺合されている。 【００２４】上述した第２のねじ棒２９の両端は軸受３
４（図３参照）により第２ねじ棒支持プレート３５に、
回転自在に支持されている。 【００２５】そして、この第２ねじ棒支持プレート３５
は、ベースプレート１９の屈折部の内面に水平に固着さ
れているリニアガイド３６に案内されて、第２のねじ棒
２９と共に水平に移動することができるようになってい
る。 【００２６】第２のねじ棒２９の右端を支持している第
２ねじ棒支持プレート３５の外面には、モータベース３
７を介してモータ３８が取り付けられていて、モータ３
８はカップリング３９を介して第２のねじ棒２９を、必
要に応じて時計方向または反時計方向に回転するように
なっている。 【００２７】ベースプレート１９の屈折部には、モータ
ベース３７及びモータ３８を通すための前後方向に長い
孔４０（図１、図４参照）が穿設されていて、第２ねじ
棒支持プレート３５が水平に移動する際に、支障を与え
ないようにしている。 【００２８】図１、図４に示すように、上述した第１の
ねじ棒２０と第２のねじ棒２９とを結ぶ線の中間の上方
には第３のねじ棒４１が、第１のねじ棒２０及び第２の
ねじ棒２９と平行に配置されていて、この第３のねじ棒
４１の中央部と左端部との間には図１に示すように順ね
じ部４２が刻設されており、図３で説明した態様と同様
にこの順ねじ部４２には第３の順ねじボールナット４３
が螺合されている。 【００２９】また、第３のねじ棒４１の中央部と右端部
との間には逆ねじ部４４が刻設されていて、この逆ねじ
部４４には第３の逆ねじボールナット４５が螺合されて
いる。 【００３０】上述した第３のねじ棒４１の両端は図示し
ない軸受により、第３ねじ棒支持プレート４６（図１、
図４参照）に、回転自在に支持されている。 【００３１】そしてこの第３ねじ棒支持プレート４６
は、ベースプレート１９の屈折部の内面に上下方向に固
着されているリニアガイド４７に案内されて、第３のね
じ棒４１と共に上下に移動することができるようになっ
ている。 【００３２】第３のねじ棒４１の右端を支持している第
３ねじ棒支持プレート４６の外面には、モータベース４
８を介してモータ４９（図１参照）が取り付けられてい
て、モータ４９は図示しないカップリングを介して第３
のねじ棒４１を、必要に応じて時計方向または反時計方
向に回転するようになっている。 【００３３】ベースプレート１９の屈折部には、モータ
ベース４８及びモータ４９を通すための上下方向に長い
孔５０が穿設されていて、第３ねじ棒支持プレート４６
が上下に移動する際に、支障を与えないようにしてい
る。 【００３４】図１ないし図３に示すように、第１の順ね
じボールナット２３、第２の順ねじボールナット３１、
第３の順ねじボールナット４３の外側には、外周が球面
の一部に形成されている球面軸受５１がそれぞれ固着さ
れていて、これらの球面軸受５１は、いずれも１つの板
状の把持部材５２に回動可能に嵌着されている。 【００３５】これによって板状の把持部材５２は、球面
軸受５１を介して第１の順ねじボールナット２３、第２
の順ねじボールナット３１、第３の順ねじボールナット
４３の３箇所で支持され、第１のねじ棒２０、第２のね
じ棒２９、第３のねじ棒４１に対してほぼ直交する上下
方向の姿勢を保つようになっている。 【００３６】また、第１の逆ねじボールナット２５、第
２の逆ねじボールナット３３、第３の逆ねじボールナッ
ト４５の外側にも、外周が球面の一部に形成されている
球面軸受５３がそれぞれ固着されていて、これらの球面
軸受５３はいずれも前述とは別の他の１つの板状の把持
部材５４に回動可能に嵌着されている。 【００３７】これによって他方の板状の把持部材５４
は、球面軸受５３を介して第１の逆ねじボールナット２
５、第２の逆ねじボールナット３３、第３の逆ねじボー
ルナット４５の３箇所で支持され、第１のねじ棒２０、
第２のねじ棒２９、第３のねじ棒４１に対してほぼ直交
し、前述の把持部材５２と向き合って上下方向の姿勢を
保つようになっている。 【００３８】把持部材５２，５４は協動して物品を掴む
もので、互いに向き合っている面の下部には、パッド５
５が貼着されている。 【００３９】次に、上述した装置の作用を説明する。 【００４０】上述した装置のベースプレート１９は、そ
の上面に固着されている取付杆５６により、図１２で説
明した可動側基部１２の下側に取り付ける。 【００４１】そして図１のモータ２７，３８，４９を同
時に駆動し、図５に示すように第１のねじ棒２０、第２
のねじ棒２９、第３のねじ棒４１を、右方から見ていず
れも反時計方向に回転すると、第１の順ねじボールナッ
ト２３、第２の順ねじボールナット３１、第３の順ねじ
ボールナット４３はいずれも左方へ移動し、第１の逆ね
じボールナット２５、第２の逆ねじボールナット３３、
第３の逆ねじボールナット４５はいずれも右方へ移動す
る。 【００４２】このため把持部材５２，５４は、第１のね
じ棒２０、第２のねじ棒２９、第３のねじ棒４１に対し
てほぼ直交する上下方向の姿勢を保ったまま互いに離反
し、大きな物品を掴む準備態勢に入ることになる。 【００４３】図５とは反対に、第１のねじ棒２０、第２
のねじ棒２９、第３のねじ棒４１をいずれも時計方向に
回転すると、把持部材５２，５４は、第１のねじ棒２
０、第２のねじ棒２９、第３のねじ棒４１に対してほぼ
直交する上下方向の姿勢を保ったまま互いに近接し、左
右の面が互いに平行した鉛直面の物品を安定して掴める
ようになる。 【００４４】次に、図６に示すように第２のねじ棒２
９、第３のねじ棒４１は回転せずに第１のねじ棒２０の
みを反時計方向に回転すると、第１の順ねじボールナッ
ト２３は左方へ移動し、第１の逆ねじボールナット２５
は右方へ移動する。 【００４５】このため一方の把持部材５２は、静止状態
にある第２の順ねじボールナット３１と第３の順ねじボ
ールナット４３とを結ぶ線５７を揺動中心とし、球面軸
受５１（図２参照）を介して手前側下端が左方へ移動
し、他方の把持部材５４は、静止状態にある第２の逆ね
じボールナット３３と第３の逆ねじボールナット４５と
を結ぶ線５８を揺動中心とし、球面軸受５１を介して手
前側下端が右方へ移動して、把持部材５２，５４の手前
側下端が互いに離反する方向に傾斜する。 【００４６】把持部材５２，５４が傾斜することによっ
て、第２のねじ棒２９及び第３のねじ棒４１は、一定位
置で回転している第１のねじ棒２０の方に引っ張られる
傾向になるが、第２のねじ棒２９は前後方向に長い孔４
０（図１、図４参照）内を手前側に移動して第１のねじ
棒２０に近接し、第３のねじ棒４１は上下方向に長い孔
５０内を下降することによって第１のねじ棒２０に近接
するので、第１のねじ棒２０、第２のねじ棒２９、第３
のねじ棒４１には、いずれも無理な撓みは生じない。 【００４７】図６とは反対に、第１のねじ棒２０のみを
時計方向に回転すると、第１の順ねじボールナット２３
は右方へ移動し、第１の逆ねじボールナット２５は左方
へ移動して、把持部材５２，５４の手前側下端は互いに
近接する方向に傾斜し、物品の左右の面の手前側下端が
近接している傾斜面の場合に、安定して掴めるようにな
る。 【００４８】次に、図７に示すように第１のねじ棒２
０、第３のねじ棒４１は回転せずに第２のねじ棒２９の
みを反時計方向に回転すると、第２の順ねじボールナッ
ト３１は左方へ移動し、第２の逆ねじボールナット３３
は右方へ移動し、一方の把持部材５２は、静止状態にあ
る第１の順ねじボールナット２３と第３の順ねじボール
ナット４３とを結ぶ線５９を揺動中心として、向う側下
端が左方へ移動し、他方の把持部材５４は、静止状態に
ある第１の逆ねじボールナット２５と第３の逆ねじボー
ルナット４５とを結ぶ線６０を揺動中心として、向う側
下端が右方へ移動して、把持部材５２，５４の向う側下
端が互いに離反する方向に傾斜する。 【００４９】図７とは反対に、第２のねじ棒２９のみを
時計方向に回転すると、第２の順ねじボールナット３１
は右方へ移動し、第２の逆ねじボールナット３３は左方
へ移動して、把持部材５２，５４の向う側下端が互いに
近接する方向に傾斜し、物品の左右の面の向う側下端が
近接している傾斜面の場合に、安定して掴めるようにな
る。 【００５０】次に、図８に示すように第１のねじ棒２
０、第２のねじ棒２９は回転せずに第３のねじ棒４１の
みを反時計方向に回転すると、第３の順ねじボールナッ
ト４３は左方へ移動し、第３の逆ねじボールナット４５
は右方へ移動し、一方の把持部材５２は、静止状態にあ
る第１の順ねじボールナット２３と第２の順ねじボール
ナット３１とを結ぶ線６１を揺動中心として下縁が右方
へ移動し、他方の把持部材５４は、静止状態にある第１
の逆ねじボールナット２５と第２の逆ねじボールナット
３３とを結ぶ線６２を揺動中心として下縁が左方へ移動
して、把持部材５２，５４の下縁が互いに近接する方向
に傾斜し、物品の左右の面の下縁が近接している傾斜面
の場合に、安定して掴めるようになる。 【００５１】次に、図９に示すように第３のねじ棒４１
は回転せずに、第１のねじ棒２０を反時計方向に回転
し、第２のねじ棒２９を時計方向に回転すると、第１の
順ねじボールナット２３と第１の逆ねじボールナット２
５とは互いに離反する方向に移動し、第２の順ねじボー
ルナット３１と第２の逆ねじボールナット３３とは互い
に近接する方向に移動し、一方の把持部材５２は、第３
の順ねじボールナット４３を揺動中心として、手前側下
端が左方へ、向う側下端が右方へ移動し、他方の把持部
材５４は、第３の逆ねじボールナット４５を揺動中心と
して、手前側下端が右方へ、向う側下端が左方へ移動し
て、把持部材５２，５４の手前下端は互いに離反する方
向に、向う側下端は互いに近接する方向に傾斜し、物品
の左右の面の手前側下端が離反し、向う側下端が近接し
ている傾斜面の場合に、安定して掴めるようになる。 【００５２】図９と反対の方向に第１のねじ棒２０、第
２のねじ棒２９を回転すると、把持部材５２，５４は上
記とは反対の方向に傾斜し、物品の左右の面の手前側下
端が近接し、向う側下端が離反している傾斜面の場合
に、安定して掴めるようになる。 【００５３】次に、図１０に示すように第２のねじ棒２
９は回転せずに、第１のねじ棒２０を反時計方向に回転
し、第３のねじ棒４１を時計方向に回転すると、第１の
順ねじボールナット２３と第１の逆ねじボールナット２
５とは互いに離反する方向に移動し、第３の順ねじボー
ルナット４３と第３の逆ねじボールナット４５とは互い
に近接する方向に移動し、一方の把持部材５２は、第２
の順ねじボールナット３１を揺動中心として、手前側下
端が左方へ、上縁が右方へ移動し、他方の把持部材５４
は、第２の逆ねじボールナット３３を揺動中心として、
手前側下端が右方へ、上縁が左方へ移動して、把持部材
５２，５４の手前下端は互いに離反する方向に、上縁は
互いに近接する方向に傾斜し、物品の左右の面の手前側
下端が離反し、上縁は互いに近接している傾斜面の場合
に、安定して掴めるようになる。 【００５４】図１０と反対の方向に第１のねじ棒２０、
第３のねじ棒４１を回転すると、把持部材５２，５４は
上記とは反対の方向に傾斜し、物品の左右の面の手前側
下端が近接し、上縁が互いに離反している傾斜面の場合
に、安定して掴めるようになる。 【００５５】次に、図１１に示すように第１のねじ棒２
０は回転せずに、第２のねじ棒２９を反時計方向に回転
し、第３のねじ棒４１を時計方向に回転すると、第２の
順ねじボールナット３１と第２の逆ねじボールナット３
３とは互いに離反する方向に移動し、第３の順ねじボー
ルナット４３と第３の逆ねじボールナット４５とは互い
に近接する方向に移動し、一方の把持部材５２は、第１
の順ねじボールナット２３を揺動中心として、向こう側
下端が左方へ、上縁が右方へ移動し、他方の把持部材５
４は、第１の逆ねじボールナット２５を揺動中心とし
て、向こう側下端が右方へ、上縁が左方へ移動して、把
持部材５２，５４の向こう側下端は互いに離反する方向
に、上縁は互いに近接する方向に傾斜し、物品の左右の
面の向こう側下端が離反し、上縁は互いに近接している
傾斜面の場合に、安定して掴めるようになる。 【００５６】図１１と反対の方向に第２のねじ棒２９、
第３のねじ棒４１を回転すると、把持部材５２，５４は
上記とは反対の方向に傾斜し、物品の左右の面の向こう
側下端が近接し、上縁は互いに離反している傾斜面の場
合に、安定して掴めるようになる。 【００５７】図６ないし図１１で説明したいずれの場合
においても、把持部材５２，５４の傾斜は、球面軸受５
１，５３を介して行われ、また把持部材５２，５４の傾
斜に伴う第１のねじ棒２０、第２のねじ棒２９、第３の
ねじ棒４１間の軸間距離の変化は、第２のねじ棒２９が
前後方向に長い孔４０内を水平に移動し、第３のねじ棒
４１が上下方向に長い孔５０内を上下に移動して適応す
るため、把持部材５２，５４の傾斜は円滑に行われる。 【００５８】また、把持部材５２，５４を所望の方向に
傾斜させた状態で、第１のねじ棒２０、第２のねじ棒２
９、第３のねじ棒４１同方向に回転すると、把持部材５
２，５４はその所望の方向の傾斜状態を保持したまま互
いに近接離反して、物品の寸法に適応することができ
る。 【００５９】なお、本発明のクランプ装置は上述した実
施の形態例にのみ限定されるものではなく、中子以外の
他の多様な形状の物品の把持に適用すること、その他、
本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々の変更を
加え得ることは勿論である。 【００６０】 【発明の効果】以上述べたように、本発明のクランプ装
置においては、第１、第２、第３のねじ棒によって相互
に近接離反し且つ姿勢を変えることが可能な一対の把持
部材を有しているので、治具を用いることなく多様な勾
配面を有する物品を、一対の把持部材に確実に且つ安定
した状態で掴むことができる、という優れた効果を奏し
得る。
物品を掴むのに適するクランプ装置に関するものであ
る。 【０００２】 【従来の技術】物品を掴むためのクランプ装置は、従来
から種々の装置が使用されている。 【０００３】従来から使用されているクランプ装置の一
例として鋳造用の中子を掴む装置を図１２の概念図によ
って説明すると、１はロボット本体であって、このロボ
ット本体１は、ベース２に設けられた回転機構３と、回
転機構３に接続された複数の旋回機構４，５，６及び腕
７，８，９とで構成されている。 【０００４】ロボット本体１の腕９の先端部には固定側
基部１０が取り付けられており、固定側基部１０の下側
には平行リンク１１を介して可動側基部１２が取り付け
られている。 【０００５】さらに可動側基部１２の下側には中子１３
を把持するための把持部１４が設けられている。 【０００６】そしてこれらの固定側基部１０、可動側基
部１２及び平行リンク１１で、コンプライアンス機構１
５を形成している。 【０００７】１６はコンベヤからなる搬送機構であり、
その上には複数の主型１７がほぼ一定の間隔で配置され
ている。 【０００８】搬送機構１６は、主型１７が所定位置で停
止するように間欠的に作動するようになっている。 【０００９】ロボット本体１は中子受取り位置に配置さ
れた中子１３を把持した後、中子１３を主型１７の上ま
で移動し、鉛直下方向に下降させるようになっている。 【００１０】１８はビデオカメラであり、ロボット本体
１が中子１３、主型１７及び把持部１４の位置や状態を
確認するためのものである。 【００１１】 【発明が解決しようとする課題】従来の把持部１４は、
互いに近接離反する１対のクランプアームで構成されて
いるが、掴もうとする物品が直方体でなく、例えば図１
３に示すような傾斜面を有する多様な形状をした中子１
３等の物品である場合には、単に平行に近接離反する１
対のクランプアームで掴んで吊り上げようとすると、バ
ランスが悪く、安定しない場合がある。 【００１２】そこで掴もうとする複雑な形状の中子１３
にあったアダプター等の治具を用いることが行われてい
るが、多数の種類の中子１３のそれぞれに治具を製作す
ることは費用がかさむという欠点があった。 【００１３】本発明はこのような従来の問題や欠点を解
決し、治具を用いずに多様な形状の物品をバランスよく
安定した状態で掴むことができるようにしたクランプ装
置を提供することを目的とするものである。 【００１４】 【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明のクランプ装置においては、ベースプレート
の一定位置に支持され中央部と一端部との間には順ねじ
部が刻設され中央部と他端との間には逆ねじ部が刻設さ
れた回転自在な第１のねじ棒と、前記第１のねじ棒と平
行に配置され且つ水平に移動可能に前記ベースプレート
に支持され中央部と一端部との間には順ねじ部が刻設さ
れ中央部と他端との間には逆ねじ部が刻設された回転自
在な第２のねじ棒と、前記第１のねじ棒及び第２のねじ
棒と平行に配置され且つ上下に移動可能に前記ベースプ
レートに支持され中央部と一端部との間には順ねじ部が
刻設され中央部と他端との間には逆ねじ部が刻設された
回転自在な第３のねじ棒と、前記第１のねじ棒の順ねじ
部に螺合された第１の順ねじボールナットと、前記第２
のねじ棒の順ねじ部に螺合された第２の順ねじボールナ
ットと、前記第３のねじ棒の順ねじ部に螺合された第３
の順ねじボールナットと、前記第１の順ねじボールナッ
ト、第２の順ねじボールナット、第３の順ねじボールナ
ットに球面軸受を介して支持された一方の把持部材と、
前記第１のねじ棒の逆ねじ部に螺合された第１の逆ねじ
ボールナットと、前記第２のねじ棒の逆ねじ部に螺合さ
れた第２の逆ねじボールナットと、前記第３のねじ棒の
逆ねじ部に螺合された第３の逆ねじボールナットと、前
記第１の逆ねじボールナット、第２の逆ねじボールナッ
ト、第３の逆ねじボールナットに球面軸受を介して支持
され前記一方の把持部材と向き合う他方の把持部材とを
備えている。 【００１５】第１のねじ棒を回転すると第１の順ねじボ
ールナットと第１の逆ねじボールナットとが近接離反
し、第２のねじ棒を回転すると第２の順ねじボールナッ
トと第２の逆ねじボールナットとが近接離反し、第３の
ねじ棒を回転すると第３の順ねじボールナットと第３の
逆ねじボールナットとが近接離反する。 【００１６】そして球面軸受を介して第１、第２、第３
の順ねじボールナットに支持されている一方の把持部材
の向きと、球面軸受を介して第１、第２、第３の逆ねじ
ボールナットに支持されている他方の把持部材の向きと
が変化し、掴もうとする物品の表面に適合する傾きにす
ることができる。 【００１７】 【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態の一例
を図を参照しつつ説明する。 【００１８】図１は本発明のクランプ装置の実施の形態
の一例を部分的に切断して示した斜視図、図２は図１の
ＩＩ−ＩＩ断面図であって、左右両側を下方へ屈折した
形状のベースプレート１９の下面側には、第１のねじ棒
２０が水平に配置されていて、第１のねじ棒２０の両端
は軸受２１によりベースプレート１９の屈折部の定位置
に、回転自在に支持されている。 【００１９】第１のねじ棒２０の中央部と左端部との間
には順ねじ部２２が刻設されていて、この順ねじ部２２
には第１の順ねじボールナット２３が螺合されている。 【００２０】また、第１のねじ棒２０の中央部と右端部
との間には逆ねじ部２４が刻設されていて、この逆ねじ
部２４には第１の逆ねじボールナット２５が螺合されて
いる。 【００２１】第１のねじ棒２０の右側の延長線上のベー
スプレート１９の屈折部外面には、モータベース２６を
介してモータ２７が取り付けられていて、モータ２７は
カップリング２８を介して第１のねじ棒２０を、必要に
応じて時計方向または反時計方向に回転するようになっ
ている。 【００２２】図１の第１のねじ棒２０の向こう側には、
第２のねじ棒２９が第１のねじ棒２０と平行に配置され
ていて、図１のＩＩＩ−ＩＩＩ断面図である図３にも示
すように、第２のねじ棒２９の中央部と左端部との間に
は順ねじ部３０が刻設されており、この順ねじ部３０に
は第２の順ねじボールナット３１が螺合されている。 【００２３】また同じく図１、図３に示すように、第２
のねじ棒２９の中央部と右端部との間には逆ねじ部３２
が刻設されていて、この逆ねじ部３２には第２の逆ねじ
ボールナット３３が螺合されている。 【００２４】上述した第２のねじ棒２９の両端は軸受３
４（図３参照）により第２ねじ棒支持プレート３５に、
回転自在に支持されている。 【００２５】そして、この第２ねじ棒支持プレート３５
は、ベースプレート１９の屈折部の内面に水平に固着さ
れているリニアガイド３６に案内されて、第２のねじ棒
２９と共に水平に移動することができるようになってい
る。 【００２６】第２のねじ棒２９の右端を支持している第
２ねじ棒支持プレート３５の外面には、モータベース３
７を介してモータ３８が取り付けられていて、モータ３
８はカップリング３９を介して第２のねじ棒２９を、必
要に応じて時計方向または反時計方向に回転するように
なっている。 【００２７】ベースプレート１９の屈折部には、モータ
ベース３７及びモータ３８を通すための前後方向に長い
孔４０（図１、図４参照）が穿設されていて、第２ねじ
棒支持プレート３５が水平に移動する際に、支障を与え
ないようにしている。 【００２８】図１、図４に示すように、上述した第１の
ねじ棒２０と第２のねじ棒２９とを結ぶ線の中間の上方
には第３のねじ棒４１が、第１のねじ棒２０及び第２の
ねじ棒２９と平行に配置されていて、この第３のねじ棒
４１の中央部と左端部との間には図１に示すように順ね
じ部４２が刻設されており、図３で説明した態様と同様
にこの順ねじ部４２には第３の順ねじボールナット４３
が螺合されている。 【００２９】また、第３のねじ棒４１の中央部と右端部
との間には逆ねじ部４４が刻設されていて、この逆ねじ
部４４には第３の逆ねじボールナット４５が螺合されて
いる。 【００３０】上述した第３のねじ棒４１の両端は図示し
ない軸受により、第３ねじ棒支持プレート４６（図１、
図４参照）に、回転自在に支持されている。 【００３１】そしてこの第３ねじ棒支持プレート４６
は、ベースプレート１９の屈折部の内面に上下方向に固
着されているリニアガイド４７に案内されて、第３のね
じ棒４１と共に上下に移動することができるようになっ
ている。 【００３２】第３のねじ棒４１の右端を支持している第
３ねじ棒支持プレート４６の外面には、モータベース４
８を介してモータ４９（図１参照）が取り付けられてい
て、モータ４９は図示しないカップリングを介して第３
のねじ棒４１を、必要に応じて時計方向または反時計方
向に回転するようになっている。 【００３３】ベースプレート１９の屈折部には、モータ
ベース４８及びモータ４９を通すための上下方向に長い
孔５０が穿設されていて、第３ねじ棒支持プレート４６
が上下に移動する際に、支障を与えないようにしてい
る。 【００３４】図１ないし図３に示すように、第１の順ね
じボールナット２３、第２の順ねじボールナット３１、
第３の順ねじボールナット４３の外側には、外周が球面
の一部に形成されている球面軸受５１がそれぞれ固着さ
れていて、これらの球面軸受５１は、いずれも１つの板
状の把持部材５２に回動可能に嵌着されている。 【００３５】これによって板状の把持部材５２は、球面
軸受５１を介して第１の順ねじボールナット２３、第２
の順ねじボールナット３１、第３の順ねじボールナット
４３の３箇所で支持され、第１のねじ棒２０、第２のね
じ棒２９、第３のねじ棒４１に対してほぼ直交する上下
方向の姿勢を保つようになっている。 【００３６】また、第１の逆ねじボールナット２５、第
２の逆ねじボールナット３３、第３の逆ねじボールナッ
ト４５の外側にも、外周が球面の一部に形成されている
球面軸受５３がそれぞれ固着されていて、これらの球面
軸受５３はいずれも前述とは別の他の１つの板状の把持
部材５４に回動可能に嵌着されている。 【００３７】これによって他方の板状の把持部材５４
は、球面軸受５３を介して第１の逆ねじボールナット２
５、第２の逆ねじボールナット３３、第３の逆ねじボー
ルナット４５の３箇所で支持され、第１のねじ棒２０、
第２のねじ棒２９、第３のねじ棒４１に対してほぼ直交
し、前述の把持部材５２と向き合って上下方向の姿勢を
保つようになっている。 【００３８】把持部材５２，５４は協動して物品を掴む
もので、互いに向き合っている面の下部には、パッド５
５が貼着されている。 【００３９】次に、上述した装置の作用を説明する。 【００４０】上述した装置のベースプレート１９は、そ
の上面に固着されている取付杆５６により、図１２で説
明した可動側基部１２の下側に取り付ける。 【００４１】そして図１のモータ２７，３８，４９を同
時に駆動し、図５に示すように第１のねじ棒２０、第２
のねじ棒２９、第３のねじ棒４１を、右方から見ていず
れも反時計方向に回転すると、第１の順ねじボールナッ
ト２３、第２の順ねじボールナット３１、第３の順ねじ
ボールナット４３はいずれも左方へ移動し、第１の逆ね
じボールナット２５、第２の逆ねじボールナット３３、
第３の逆ねじボールナット４５はいずれも右方へ移動す
る。 【００４２】このため把持部材５２，５４は、第１のね
じ棒２０、第２のねじ棒２９、第３のねじ棒４１に対し
てほぼ直交する上下方向の姿勢を保ったまま互いに離反
し、大きな物品を掴む準備態勢に入ることになる。 【００４３】図５とは反対に、第１のねじ棒２０、第２
のねじ棒２９、第３のねじ棒４１をいずれも時計方向に
回転すると、把持部材５２，５４は、第１のねじ棒２
０、第２のねじ棒２９、第３のねじ棒４１に対してほぼ
直交する上下方向の姿勢を保ったまま互いに近接し、左
右の面が互いに平行した鉛直面の物品を安定して掴める
ようになる。 【００４４】次に、図６に示すように第２のねじ棒２
９、第３のねじ棒４１は回転せずに第１のねじ棒２０の
みを反時計方向に回転すると、第１の順ねじボールナッ
ト２３は左方へ移動し、第１の逆ねじボールナット２５
は右方へ移動する。 【００４５】このため一方の把持部材５２は、静止状態
にある第２の順ねじボールナット３１と第３の順ねじボ
ールナット４３とを結ぶ線５７を揺動中心とし、球面軸
受５１（図２参照）を介して手前側下端が左方へ移動
し、他方の把持部材５４は、静止状態にある第２の逆ね
じボールナット３３と第３の逆ねじボールナット４５と
を結ぶ線５８を揺動中心とし、球面軸受５１を介して手
前側下端が右方へ移動して、把持部材５２，５４の手前
側下端が互いに離反する方向に傾斜する。 【００４６】把持部材５２，５４が傾斜することによっ
て、第２のねじ棒２９及び第３のねじ棒４１は、一定位
置で回転している第１のねじ棒２０の方に引っ張られる
傾向になるが、第２のねじ棒２９は前後方向に長い孔４
０（図１、図４参照）内を手前側に移動して第１のねじ
棒２０に近接し、第３のねじ棒４１は上下方向に長い孔
５０内を下降することによって第１のねじ棒２０に近接
するので、第１のねじ棒２０、第２のねじ棒２９、第３
のねじ棒４１には、いずれも無理な撓みは生じない。 【００４７】図６とは反対に、第１のねじ棒２０のみを
時計方向に回転すると、第１の順ねじボールナット２３
は右方へ移動し、第１の逆ねじボールナット２５は左方
へ移動して、把持部材５２，５４の手前側下端は互いに
近接する方向に傾斜し、物品の左右の面の手前側下端が
近接している傾斜面の場合に、安定して掴めるようにな
る。 【００４８】次に、図７に示すように第１のねじ棒２
０、第３のねじ棒４１は回転せずに第２のねじ棒２９の
みを反時計方向に回転すると、第２の順ねじボールナッ
ト３１は左方へ移動し、第２の逆ねじボールナット３３
は右方へ移動し、一方の把持部材５２は、静止状態にあ
る第１の順ねじボールナット２３と第３の順ねじボール
ナット４３とを結ぶ線５９を揺動中心として、向う側下
端が左方へ移動し、他方の把持部材５４は、静止状態に
ある第１の逆ねじボールナット２５と第３の逆ねじボー
ルナット４５とを結ぶ線６０を揺動中心として、向う側
下端が右方へ移動して、把持部材５２，５４の向う側下
端が互いに離反する方向に傾斜する。 【００４９】図７とは反対に、第２のねじ棒２９のみを
時計方向に回転すると、第２の順ねじボールナット３１
は右方へ移動し、第２の逆ねじボールナット３３は左方
へ移動して、把持部材５２，５４の向う側下端が互いに
近接する方向に傾斜し、物品の左右の面の向う側下端が
近接している傾斜面の場合に、安定して掴めるようにな
る。 【００５０】次に、図８に示すように第１のねじ棒２
０、第２のねじ棒２９は回転せずに第３のねじ棒４１の
みを反時計方向に回転すると、第３の順ねじボールナッ
ト４３は左方へ移動し、第３の逆ねじボールナット４５
は右方へ移動し、一方の把持部材５２は、静止状態にあ
る第１の順ねじボールナット２３と第２の順ねじボール
ナット３１とを結ぶ線６１を揺動中心として下縁が右方
へ移動し、他方の把持部材５４は、静止状態にある第１
の逆ねじボールナット２５と第２の逆ねじボールナット
３３とを結ぶ線６２を揺動中心として下縁が左方へ移動
して、把持部材５２，５４の下縁が互いに近接する方向
に傾斜し、物品の左右の面の下縁が近接している傾斜面
の場合に、安定して掴めるようになる。 【００５１】次に、図９に示すように第３のねじ棒４１
は回転せずに、第１のねじ棒２０を反時計方向に回転
し、第２のねじ棒２９を時計方向に回転すると、第１の
順ねじボールナット２３と第１の逆ねじボールナット２
５とは互いに離反する方向に移動し、第２の順ねじボー
ルナット３１と第２の逆ねじボールナット３３とは互い
に近接する方向に移動し、一方の把持部材５２は、第３
の順ねじボールナット４３を揺動中心として、手前側下
端が左方へ、向う側下端が右方へ移動し、他方の把持部
材５４は、第３の逆ねじボールナット４５を揺動中心と
して、手前側下端が右方へ、向う側下端が左方へ移動し
て、把持部材５２，５４の手前下端は互いに離反する方
向に、向う側下端は互いに近接する方向に傾斜し、物品
の左右の面の手前側下端が離反し、向う側下端が近接し
ている傾斜面の場合に、安定して掴めるようになる。 【００５２】図９と反対の方向に第１のねじ棒２０、第
２のねじ棒２９を回転すると、把持部材５２，５４は上
記とは反対の方向に傾斜し、物品の左右の面の手前側下
端が近接し、向う側下端が離反している傾斜面の場合
に、安定して掴めるようになる。 【００５３】次に、図１０に示すように第２のねじ棒２
９は回転せずに、第１のねじ棒２０を反時計方向に回転
し、第３のねじ棒４１を時計方向に回転すると、第１の
順ねじボールナット２３と第１の逆ねじボールナット２
５とは互いに離反する方向に移動し、第３の順ねじボー
ルナット４３と第３の逆ねじボールナット４５とは互い
に近接する方向に移動し、一方の把持部材５２は、第２
の順ねじボールナット３１を揺動中心として、手前側下
端が左方へ、上縁が右方へ移動し、他方の把持部材５４
は、第２の逆ねじボールナット３３を揺動中心として、
手前側下端が右方へ、上縁が左方へ移動して、把持部材
５２，５４の手前下端は互いに離反する方向に、上縁は
互いに近接する方向に傾斜し、物品の左右の面の手前側
下端が離反し、上縁は互いに近接している傾斜面の場合
に、安定して掴めるようになる。 【００５４】図１０と反対の方向に第１のねじ棒２０、
第３のねじ棒４１を回転すると、把持部材５２，５４は
上記とは反対の方向に傾斜し、物品の左右の面の手前側
下端が近接し、上縁が互いに離反している傾斜面の場合
に、安定して掴めるようになる。 【００５５】次に、図１１に示すように第１のねじ棒２
０は回転せずに、第２のねじ棒２９を反時計方向に回転
し、第３のねじ棒４１を時計方向に回転すると、第２の
順ねじボールナット３１と第２の逆ねじボールナット３
３とは互いに離反する方向に移動し、第３の順ねじボー
ルナット４３と第３の逆ねじボールナット４５とは互い
に近接する方向に移動し、一方の把持部材５２は、第１
の順ねじボールナット２３を揺動中心として、向こう側
下端が左方へ、上縁が右方へ移動し、他方の把持部材５
４は、第１の逆ねじボールナット２５を揺動中心とし
て、向こう側下端が右方へ、上縁が左方へ移動して、把
持部材５２，５４の向こう側下端は互いに離反する方向
に、上縁は互いに近接する方向に傾斜し、物品の左右の
面の向こう側下端が離反し、上縁は互いに近接している
傾斜面の場合に、安定して掴めるようになる。 【００５６】図１１と反対の方向に第２のねじ棒２９、
第３のねじ棒４１を回転すると、把持部材５２，５４は
上記とは反対の方向に傾斜し、物品の左右の面の向こう
側下端が近接し、上縁は互いに離反している傾斜面の場
合に、安定して掴めるようになる。 【００５７】図６ないし図１１で説明したいずれの場合
においても、把持部材５２，５４の傾斜は、球面軸受５
１，５３を介して行われ、また把持部材５２，５４の傾
斜に伴う第１のねじ棒２０、第２のねじ棒２９、第３の
ねじ棒４１間の軸間距離の変化は、第２のねじ棒２９が
前後方向に長い孔４０内を水平に移動し、第３のねじ棒
４１が上下方向に長い孔５０内を上下に移動して適応す
るため、把持部材５２，５４の傾斜は円滑に行われる。 【００５８】また、把持部材５２，５４を所望の方向に
傾斜させた状態で、第１のねじ棒２０、第２のねじ棒２
９、第３のねじ棒４１同方向に回転すると、把持部材５
２，５４はその所望の方向の傾斜状態を保持したまま互
いに近接離反して、物品の寸法に適応することができ
る。 【００５９】なお、本発明のクランプ装置は上述した実
施の形態例にのみ限定されるものではなく、中子以外の
他の多様な形状の物品の把持に適用すること、その他、
本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々の変更を
加え得ることは勿論である。 【００６０】 【発明の効果】以上述べたように、本発明のクランプ装
置においては、第１、第２、第３のねじ棒によって相互
に近接離反し且つ姿勢を変えることが可能な一対の把持
部材を有しているので、治具を用いることなく多様な勾
配面を有する物品を、一対の把持部材に確実に且つ安定
した状態で掴むことができる、という優れた効果を奏し
得る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のクランプ装置の実施の形態の一例を部
分的に切断して示した斜視図である。 【図２】図１のＩＩ−ＩＩ断面図である。 【図３】図１のＩＩＩ−ＩＩＩ断面図である。 【図４】図３のＩＶ−ＩＶ拡大断面図である。 【図５】本発明のクランプ装置の実施の形態の一例の動
作説明図である。 【図６】本発明のクランプ装置の実施の形態の一例の動
作説明図である。 【図７】本発明のクランプ装置の実施の形態の一例の動
作説明図である。 【図８】本発明のクランプ装置の実施の形態の一例の動
作説明図である。 【図９】本発明のクランプ装置の実施の形態の一例の動
作説明図である。 【図１０】本発明のクランプ装置の実施の形態の一例の
動作説明図である。 【図１１】本発明のクランプ装置の実施の形態の一例の
動作説明図である。 【図１２】従来のクランプ装置の一例を示す概念図であ
る。 【図１３】複雑な形状の物品の一例として示した中子の
斜視図である。 【符号の説明】 １９ ベースプレート ２０ 第１のねじ棒 ２２ 順ねじ部 ２３ 第１の順ねじボールナット ２４ 逆ねじ部 ２５ 第１の逆ねじボールナット ２９ 第２のねじ棒 ３０ 順ねじ部 ３１ 第２の順ねじボールナット ３２ 逆ねじ部 ３３ 第２の逆ねじボールナット ３５ 第２ねじ棒支持プレート ４１ 第３のねじ棒 ４２ 順ねじ部 ４３ 第３の順ねじボールナット ４４ 逆ねじ部 ４５ 第３の逆ねじボールナット ５１ 球面軸受 ５２ 把持部材 ５３ 球面軸受 ５４ 把持部材
分的に切断して示した斜視図である。 【図２】図１のＩＩ−ＩＩ断面図である。 【図３】図１のＩＩＩ−ＩＩＩ断面図である。 【図４】図３のＩＶ−ＩＶ拡大断面図である。 【図５】本発明のクランプ装置の実施の形態の一例の動
作説明図である。 【図６】本発明のクランプ装置の実施の形態の一例の動
作説明図である。 【図７】本発明のクランプ装置の実施の形態の一例の動
作説明図である。 【図８】本発明のクランプ装置の実施の形態の一例の動
作説明図である。 【図９】本発明のクランプ装置の実施の形態の一例の動
作説明図である。 【図１０】本発明のクランプ装置の実施の形態の一例の
動作説明図である。 【図１１】本発明のクランプ装置の実施の形態の一例の
動作説明図である。 【図１２】従来のクランプ装置の一例を示す概念図であ
る。 【図１３】複雑な形状の物品の一例として示した中子の
斜視図である。 【符号の説明】 １９ ベースプレート ２０ 第１のねじ棒 ２２ 順ねじ部 ２３ 第１の順ねじボールナット ２４ 逆ねじ部 ２５ 第１の逆ねじボールナット ２９ 第２のねじ棒 ３０ 順ねじ部 ３１ 第２の順ねじボールナット ３２ 逆ねじ部 ３３ 第２の逆ねじボールナット ３５ 第２ねじ棒支持プレート ４１ 第３のねじ棒 ４２ 順ねじ部 ４３ 第３の順ねじボールナット ４４ 逆ねじ部 ４５ 第３の逆ねじボールナット ５１ 球面軸受 ５２ 把持部材 ５３ 球面軸受 ５４ 把持部材
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 村上 弘記
東京都江東区豊洲三丁目１番15号 石川
島播磨重工業株式会社 東二テクニカル
センター内
(72)発明者 武藤 満
東京都江東区豊洲三丁目１番15号 石川
島播磨重工業株式会社 東二テクニカル
センター内
(72)発明者 高田 公久
東京都渋谷区千駄ヶ谷５丁目32番７号
石川島芝浦機械株式会社内
(72)発明者 中沢 正明
長野県松本市石芝１丁目１番１号 石川
島芝浦機械株式会社 松本工場内
(72)発明者 和田 均
長野県松本市石芝１丁目１番１号 石川
島芝浦機械株式会社 松本工場内
(56)参考文献 特開 平３−131489（ＪＰ，Ａ)
特開 昭52−135163（ＪＰ，Ａ)
実開 平２−39（ＪＰ，Ｕ)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
B25J 15/08
B66C 1/42
Claims (1)
- (57)【特許請求の範囲】 【請求項１】 ベースプレートの一定位置に支持され中
央部と一端部との間には順ねじ部が刻設され中央部と他
端との間には逆ねじ部が刻設された回転自在な第１のね
じ棒と、前記第１のねじ棒と平行に配置され且つ水平に
移動可能に前記ベースプレートに支持され中央部と一端
部との間には順ねじ部が刻設され中央部と他端との間に
は逆ねじ部が刻設された回転自在な第２のねじ棒と、前
記第１のねじ棒及び第２のねじ棒と平行に配置され且つ
上下に移動可能に前記ベースプレートに支持され中央部
と一端部との間には順ねじ部が刻設され中央部と他端と
の間には逆ねじ部が刻設された回転自在な第３のねじ棒
と、前記第１のねじ棒の順ねじ部に螺合された第１の順
ねじボールナットと、前記第２のねじ棒の順ねじ部に螺
合された第２の順ねじボールナットと、前記第３のねじ
棒の順ねじ部に螺合された第３の順ねじボールナット
と、前記第１の順ねじボールナット、第２の順ねじボー
ルナット、第３の順ねじボールナットに球面軸受を介し
て支持された一方の把持部材と、前記第１のねじ棒の逆
ねじ部に螺合された第１の逆ねじボールナットと、前記
第２のねじ棒の逆ねじ部に螺合された第２の逆ねじボー
ルナットと、前記第３のねじ棒の逆ねじ部に螺合された
第３の逆ねじボールナットと、前記第１の逆ねじボール
ナット、第２の逆ねじボールナット、第３の逆ねじボー
ルナットに球面軸受を介して支持され前記一方の把持部
材と向き合う他方の把持部材とを備えたことを特徴とす
るクランプ装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
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