JP4096479B2

JP4096479B2 - グリッパ装置

Info

Publication number: JP4096479B2
Application number: JP37194999A
Authority: JP
Inventors: 日也森田
Original assignee: アシストテクノロジーズジャパン株式会社
Priority date: 1999-12-27
Filing date: 1999-12-27
Publication date: 2008-06-04
Anticipated expiration: 2019-12-27
Also published as: JP2001179674A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、搬送装置やロボット等に設けられ、ワークを把持するグリッパ装置に係り、特にグリッパ装置のフィンガーが不用意に開かないようにするのに好適なものに関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、搬送装置やロボット等にあってはワークを移動できるように構成され、そのため、ワークを保持できるグリッパ装置を備えている。従来技術のグリッパ装置は、開閉動作可能な一対のフィンガーを有し、該フィンガーが互いに閉動作することにより、ワークを把持し、その把持状態のまま移動することにより、ワークを所望位置に搬送するように構成している。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記従来技術のグリッパ装置は、フィンガーがワークを把持し、その状態で移動した途端、あるいは移動から停止した途端、移動手段による加減速時の慣性力がフィンガーに作用する結果、或いはワークから伝わる振動などのような外力がフィンガーに作用してしまう結果、フィンガーが開き、ワークを落下させてしまうという問題があった。
また、グリッパ装置は電気を動力としており、フィンガーがワークを把持しているとき、停電が発生すると、フィンガーによるワークの把持が解除されてしまい、ワークが落下するという問題があった。
この問題を解消するため、停電しても把持状態を維持できるような把持維持手段を設けることが容易に考えられるが、そのようにした場合それだけ高価なものとなってしまう問題がある。
【０００４】
本発明は、上記従来技術の問題点に鑑み、移動した途端や停止した途端に慣性力などの作用が生じても、また停電した場合であっても、フィンガーが開くのを防止し、しかも簡単な機械的構成とすることでワークが落下するのを防ぐことができるグリッパ装置を提供するのを課題とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために本発明においては、以下の手段を採用した。
【０００６】
請求項１記載の本発明では、互いに相対的に移動して開閉動作する一対のフィンガーを有し、かつ該一対のフィンガーが閉動作したとき、ワークを保持するグリッパ装置において、フィンガーがワークを保持した状態にあるとき、そのフィンガーが開動作するのを規制する規制手段を有し、該規制手段は、フィンガーの底板部に上下方向に沿い摺動可能に挿通する作動ピンと、該作動ピンをフィンガー底板部において上方に付勢させる付勢部材と、作動ピンの作動位置まで張り出して固定されたストッパとを備え、フィンガーがワークを保持しかつ該ワークのフランジをフィンガーの底板部に載置したとき、作動ピンがフィンガーの底板部より下方に突出してストッパと当接し、該ストッパと協動してフィンガーの開き動作を規制することを特徴とするものである。
本発明では、上述の如く、フィンガーがワークを保持した状態にあるとき、そのフィンガーが開動作するのを規制する前記作動ピンと前記付勢部材と前記ストッパとで構成する規制手段を有するので、該規制手段によりフィンガーが開くことがなくなり、ワークがグリッパから落下するのを確実に防止することができる。しかも、簡単に構成できるばかりでなく、電源を必要とすることなく作動するので、停電等の悪影響を受けることがなく、把持状態を確実に維持することができる。
【０００７】
請求項２記載の本発明では、互いに相対的に移動して開閉動作する一対のフィンガーを有し、かつ該一対のフィンガーが閉動作したとき、ワークを保持するグリッパ装置において、フィンガーがワークを保持した状態にあるとき、そのフィンガーが開動作するのを規制する規制手段を有し、該規制手段は、フィンガーの底板部に垂直方向に回動可能に取付けられた作動体と、該作動体をフィンガー底板部において上方に付勢させる付勢部材と、フィンガーの底板部における作動体の作動位置に固定されたストッパとを備え、フィンガーがワークを保持しかつ該ワークのフランジをフィンガーの底板部に載置したとき、作動体がフィンガーの底板部より下方に突出してストッパと当接し、該ストッパと協動してフィンガーの開き動作を規制することを特徴とするものである。
本発明では、上述の如く、前記作動体と前記付勢部材と前記ストッパとで規制手段を構成したので、請求項１記載の発明と同様の効果を得ることができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を、図１乃至図７に基づいて説明する。
本発明のグリッパ装置は、図３，図４に示すように、ガイドシャフト１が図示しない固定体に固定されると共に、そのガイドシャフト１と平行にスクリュー軸２が設けられている。スクリュー軸２はその外周にねじ２ａ，２ｂが設けられると共に、これらねじ２ａ，２ｂの間にベルト車３を装着し、さらに両端部が支持体４に回転可能に支持されている。支持体４は図４に示すようにケース８に固定されている。
また、ガイドシャフト１の近傍にはモータ５が設置され、その出力軸にベルト車６が装着され、かつ該ベルト車６及び前記スクリュー軸２のベルト車３間にベルト７が巻装されている。従って、モータ５によってベルト車６が駆動されると、その回転がベルト７を介しベルト車３に伝達されることによりスクリュー軸２が回転する。これらガイドシャフト１，スクリュー軸２，モータ５，ベルト７等は全てケース８内に収容されている。
一方、スクリュー軸２には、その軸に沿い互いに相対的に移動することにより開閉動作する一対のフィンガー１１，１１が取付けられている。フィンガー１１は、図３に示すように、その上部の一端部がスクリュー軸２のねじ２ａ，２ｂとそれぞれ螺合すると共に、上部の他端部がガイドシャフト１を挿通しており、さらにその一端部には図４に示すように、下方に垂下し、互いに内側に向かうよう水平な底板部１２を有している。
そして、モータ５の駆動によってスクリュー軸２が一方向に回転すると、その回転に伴い一対のフィンガー１１，１１が互いに近づくように移動し、またモータ５の逆駆動によってスクリュー軸２が逆回転すると、グリッパが互いに遠ざかるように移動するようにしている。従って、フィンガー１１がワーク２０を把持するには、図５（ａ）に示すように、一対のフィンガー１１間が互いにワーク２０のフランジ２１より広い間隔となるように開動作にしておき、その状態から互いに近づくよう移動し、同図（ｂ）に示すように、フィンガー１１の底板部１２の先端部がワーク２０のフランジ２１の下部に設けられている頸部２２に当たることにより閉動作し、ワーク２０を把持し、その状態でフィンガー１１が図示しない移動手段で昇降しかつ移動することとなる。本例では図３に示すように、一対のフィンガー１１，１１のうち、一方（図において右側）のフィンガー１１の上部一端部にはセンサドグ９が設けられ、これが開・閉センサ１０ａ・１０ｂに当たることによってフィンガー１１の開動作・閉動作を検出するようにしている。
【００１２】
しかして本発明のグリッパ装置においては、ワーク２０を把持したとき、一対のフィンガー１１の開動作を規制する開放規制機構を有するものである。
該開放規制機構は、フィンガー１１の底板部１２を挿通する作動ピン３１と、この作動ピン３１を上方に付勢させる付勢部材３２と、ストッパ３３とを具えて構成されている。
即ち、作動ピン３１は、図１に示すように、フィンガー１１の底板部１２の厚みより大きい長さをなし、上部にそれより大きい径の頭部３１ａを有してＴ字状をなしている。そしてこの作動ピン３１は、フィンガー底板部１２に形成された穴１２ａに挿通され、頭部３１ａが穴１２ａの下部に設けられた係止穴１２ｂに係止されるようにしている。そのため、穴１２ａは、底板部１２において上下に沿い頭部３１を挿通し得る大きさで穿設されると共に、その下部に頭部３１ａより小さい径をなすよう係止穴１２ｂが形成されている。
付勢部材３２は、底板部１２内において係止穴１２ｂを形成する周縁部１２ｃと作動ピン３１の頭部３１ａとの間に縮設された圧縮ばねからなり、そのばね力により作動ピン３１が底板部１２より突出するよう上方に付勢されている。なお、付勢部材３２としての圧縮ばねの上端が作動ピン３１の頭部に引き掛けられ、かつ下端が周縁部１２ｃに引き掛けられ、作動ピン３１が底板部１２から飛び出ないようにしている。
【００１３】
従って、作動ピン３１は常態では頭部３１ａが付勢部材３２によってフィンガー１１の底板部１２から突出しており、フィンガー１１がワーク２０を把持しかつ該ワーク２０のフランジ２１が底板部１２に載置されたとき、そのフランジ２１により付勢部材３２の付勢力に抗し、底板部１２の穴１２ａ内で降下し、下部が底板部１２より下方に突出作動するようにしている。
ストッパ３３は、フィンガー１１と同様にＬ字状をなしており、一対のフィンガー１１がワーク２０を把持することによって作動ピン３１がフィンガー１１の底部部１２から下方に突出作動したとき、先端部３３ａが作動ピン３１の下部と当接することにより、一対のフィンガー１１が開動作するのを規制するようにしている。そのため、ストッパ３３の先端部３３ａは、フィンガー１１に対し作動ピン３１が突出作動する位置まで延びるよう形成されている。なお、ストッパ３３は、フィンガー１１の周辺部材適所に固定されている。
【００１４】
このように、グリッパ装置のフィンガー１１が閉動作することによってワーク２０を把持し、かつ持ち上げることによってワーク２０のフランジ２１をフィンガー１１の底板部１２上に載置すると、フランジ２１が底板部１２上の作動ピン３１を押し下げるので、作動ピン３１の下部がフィンガー底板部１２から下方に突出作動し、そのときストッパ３３の下部先端部３３ａに当接するので、該ストッパ３３と作動ピン３１との協動によりフィンガー１１，１１間が開動作するのを規制することができる。そのため、ワーク２０を把持しているときに、移動した途端、或いは停止した途端に発生する慣性力等がフィンガー１１に作用しても、フィンガー１１が開くことがなくなり、ワーク２０がフィンガー１１から落下するのを確実に防止することができる。
また、作動ピン３１，付勢部材３２，ストッパ３３の部品から開放規制機構が構成されるので、簡単に構成することができ、しかも電源を必要とすることなく作動するので、停電等の悪影響を受けることがなく、ワーク２０の把持状態を確実に維持することができる。
【００１５】
図６及び図７は本発明の二番目の実施形態を示している。
この場合の開放規制機構は、フィンガー１１の底板部１２に円弧状に形成された作動体３４が回動可能に取付られる一方、フィンガー底板部１２の下方位置にストッパ３５が配置されることにより構成されている。なお、ストッパ３５は、フィンガー１１の周辺部材適所に固定されている。
作動体３４は、フィンガー１１の底板部１２に形成された穴１２ｄに水平ピン３６によって回動可能に取付けられ、また図示しないばね部材を設けることにより、底板部１２の上に突出し、ワーク２０のフランジ２１を底板部１２に載置したとき、底板部１２の下方に突出作動するようにしている。ストッパ３５は、突出作動した作動体３４と当接するよう底板部１２の下方位置に固定されている。従って、この実施例は、作動体３４とそのばね部材とストッパ３５とで開放規制機構が構成されているので、基本的には前述した実施と同様の作用効果を得ることができる。
【００１６】
図８及び図９は一番目の参考例を示している。
この場合は、フィンガー１１の底板部１３がフィンガー１１の本体と分割して形成されている。即ち、フィンガー底板部１３はその外端部に、フィンガー１１の下端に設けられた係止突起１１ａを上下方向に摺動可能に収納し得るシリンダ部１４が形成されている。そして、シリンダ部１４の内部ではその上に形成された周縁部１４ａとフィンガー１１の係止突起１１ａとの間に圧縮ばね３７が縮設され、底板部１３にワーク２０のフランジ２１を載置したとき、底板部１３が下方に作動するようにしている。また、フィンガー１１の周辺部材適所には底板部１３が下方に作動したとき、その底板部１３のシリンダ部１４と当接し、該シリンダ部１４と協動してフィンガー１１の開動作を規制するストッパ３８が固定されている。即ち、この参考例においては、フィンガー１１に上下方向に摺動可能に取付けられ、ワーク２０のフランジ２１を載置したとき下方に作動する底板部１３と、底板部１３が下方に作動したとき、その底板部１１と当接するストッパ３８とを具えて開放規制機構が構成されている。
従って、この参考例では、フィンガー１１がワーク２０のフランジ２１を載置したとき、フィンガー１１の底板部１３自体が降下し、ストッパ３８と当接することによってフィンガー１１の開動作を規制することができるように構成したので、前述した実施例と同様の効果を奏することができる。
【００１７】
次に、図１０及び図１１に従い本発明の二番目の参考例について説明する。
この場合は、図１０に示すように、フィンガー１１の下部に底板部１５がピン１６によって回動可能に取付けられ、底板部１５にワーク２０のフランジ２１を載置したとき、底板部１５が図１１に示すように回動するようにしている。この場合、底板部１５は完全なフリー状態に回動するのではなく、例えば図示しないばね手段などを利用し、ワーク２０のフランジ２１を載置できる範囲内に抑えられている。また、フィンガー１１の外側部には、底板部１５の上端と当接するストッパ３９が周辺部材適所に固定されている。
そして、底板部１５がワーク２０のフランジ２１を載置することによって回動する過程において、底板部１５の上端部１５ａがストッパ３９の先端を乗り越えるように強圧的に回動し、上端部１５ａとストッパ３９とが係合することにより、フィンガー１１の開動作を規制するようにしている。
従って、この参考例によれば、底板部１５とストッパ３９との協動によりフィンガー１１の開動作を規制できるので、前述した実施例及び参考例と同様の効果を得ることができる。これに加え、本参考例では、底板部１５がフィンガー１１に回動可能に取付けられると共に、そのフィンガー１１にストッパ３９が固定されただけの構成であるので、前述したこれまでの実施例及び参考例に比較し、容易に製作することができる。
【００１８】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明の請求項１〜２によれば、フィンガーの規制手段によりフィンガーが開動作するのを防止できるように構成したので、ワークを移動した途端、或いは停止した途端に発生する慣性力等がグリッパ装置に作用しても、フィンガーが開くことがなくなり、ワークがグリッパ装置から落下するのを確実に防止することができるという効果がある。
請求項１〜２によれば、簡単に構成できるばかりでなく、電源を必要とすることなく作動するので、停電等の悪影響を受けることがなく、把持状態を確実に維持することもできるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態の断面図である。本発明によるグリッパ装置の一番目の実施形態を示すワーク保持前の説明図である。
【図２】同じくワークを保持し、作動ピンが作動した状態を示す説明図である。
【図３】本発明によるグリッパ装置を示す全体平面図である。
【図４】同じくグリッパ装置の正面図である。
【図５】グリッパ装置がワークを把持するときの説明図である。
【図６】本発明によるグリッパ装置の二番目の実施形態を示すワーク保持前の説明図である。
【図７】ワークを保持し、作動体が作動した状態を示す説明図である。
【図８】本発明によるグリッパ装置の一番目の参考例を示すワーク保持前の説明図である。
【図９】ワークを保持し、フィンガーの底板部が作動した状態を示す説明図である。
【図１０】本発明によるグリッパ装置の二番目の参考例を示すワーク保持前の断面図である。
【図１１】ワークを保持し、フィンガーの底板部が作動した状態を示す説明図である。
【符号の説明】
１１フィンガー
１２，１３底板部
２０ワーク
２１フランジ
３１作動ピン
３２付勢部材
３４作動体
３３，３５，３８，３９ストッパ

Claims

互いに相対的に移動して開閉動作する一対のフィンガーを有し、かつ該一対のフィンガーが閉動作したとき、ワークを保持するグリッパ装置において、フィンガーがワークを保持した状態にあるとき、そのフィンガーが開動作するのを規制する規制手段を有し、該規制手段は、フィンガーの底板部に上下方向に沿い摺動可能に挿通する作動ピンと、該作動ピンをフィンガー底板部において上方に付勢させる付勢部材と、作動ピンの作動位置まで張り出して固定されたストッパとを備え、フィンガーがワークを保持しかつ該ワークのフランジをフィンガーの底板部に載置したとき、作動ピンがフィンガーの底板部より下方に突出してストッパと当接し、該ストッパと協動してフィンガーの開き動作を規制することを特徴とするグリッパ装置。
互いに相対的に移動して開閉動作する一対のフィンガーを有し、かつ該一対のフィンガーが閉動作したとき、ワークを保持するグリッパ装置において、フィンガーがワークを保持した状態にあるとき、そのフィンガーが開動作するのを規制する規制手段を有し、該規制手段は、フィンガーの底板部に垂直方向に回動可能に取付けられた作動体と、該作動体をフィンガー底板部において上方に付勢させる付勢部材と、フィンガーの底板部における作動体の作動位置に固定されたストッパとを備え、フィンガーがワークを保持しかつ該ワークのフランジをフィンガーの底板部に載置したとき、作動体がフィンガーの底板部より下方に突出してストッパと当接し、該ストッパと協動してフィンガーの開き動作を規制することを特徴とするグリッパ装置。