JP4131360B2 - 電動ハンド - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、対象物の把持を行う把持部材の開閉駆動を電動モータによって行う電動ハンドに関するものであるり、さらに詳しくは、ステッピングモータを用いた電動ハンドに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
各種部品の加工や搬送等のためにそれらを把持するハンドとして、電動モータによって把持部材の開閉駆動を行うものは知られている。このような電動ハンドにおいて、ステッピングモータを用いる場合、把持部材を駆動パルスのパルス数に応じて微細な一定幅づつ段階的に開閉制御することができ、把持する対象物の大きさに応じた開閉動作を行わせることができる。
このようなステッピングモータを用いる場合には、モータを駆動する駆動パルスの数によって設定される把持部材の開き幅と、対象物における把持すべき部位の幅を一致させるか、または、駆動パルスの数を若干多くして、多少把持部材の開き幅を把持すべき部位の幅よりも小さくしたうえで、把持部材に設けた対象物把持のためのアタッチメントを撓ませながら把持動作を行う必要がある。
【０００３】
しかしながら、把持対象物の大きさは常に一定ではなく、したがって、モータを駆動する駆動パルスの数を把持対象物に応じて調整する必要があるが、不定の把持対象物についてその調整を行うことは困難である。そして、把持部材に設けた対象物把持のためのアタッチメントが撓まず、あるいは、それが撓む範囲を超えて把持動作を行ったりすると、パルスの脱調が発生し、電動ハンドが動作不良を起こすことになる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、このような問題を解消するためになされたもので、その技術的課題は、ステッピングモータを用いた電動ハンドにおいて、上記パルスの脱調による作動不良を防止し、把持対象物の幅に対応した把持部材の把持幅を確保して、確実にその対象物を把持可能にすることにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するための本発明の第１の電動ハンドは、ハンド本体に設けたステッピングモータと、該ステッピングモータの駆動により直線的に開閉動作する一対の把持部材と、該ステッピングモータの駆動力を把持部材の開閉運動に変換する変換機構とを備え、上記変換機構が、ステッピングモータの出力軸に取付けられ、先端にねじ部を有する回転軸と、該ねじ部が螺挿されるねじを基端側に備え、回転軸の回転でねじ部が螺動することにより該回転軸の軸方向に直動する直動部材と、上記一対の把持部材に軸方向駆動力を伝達して開閉動作を行わせる開閉機構と、上記直動部材と開閉機構との間に介在し、直動部材の駆動力をその開閉機構に伝動する伝動軸とを有し、上記伝動軸が、把持部材に対して把持動作を行わせる方向にばねで付勢され、且つ、上記直動部材に対してその軸方向に該ばねの撓みを許容する長さだけ移動可能に組付けられていて、把持部材が対象物を解放する方向に駆動されるときは直動部材と共に駆動され、対象物を把持するときは上記ばねを介して把持部材が駆動され、該ばねの付勢力によって対象物の把持状態を保持させる構成を備え、上記ステッピングモータを駆動するパルス数を、把持部材が対象物を解放及び把持する方向において脱調が生じない範囲で、且つ把持部材が対象物を把持する方向には、把持部材が対象物を把持した後において伝動軸がばねを圧縮可能な範囲内に設定したことを特徴とするものである。
【０００６】
上記構成を有する第１の電動ハンドにおいて、把持部材に開動作をさせる場合には、ステッピングモータを駆動して回転軸を回転させることにより、該回転軸のねじ部が螺動して、直動部材を軸線方向に駆動し、この直動部材の駆動力が伝動軸を介して開閉機構に伝動され、把持部材に開動作を行わせる。この場合には、ステッピングモータの駆動限度を設定しておくことにより、パルスの脱調の問題は生じない。
【０００７】
一方、把持部材に閉動作をさせる場合は、ステッピングモータの逆回転により回転軸を逆回転させて、直動部材を復帰動作させるが、この場合には、直動部材の駆動力がばねを介して伝動軸に伝達され、開閉機構を介して把持部材に閉動作を行わせる。そして、把持部材が対象物を把持した後には、直動部材がステッピングモータの駆動により復帰動作するが、その駆動力はばねによって吸収され、把持部材による対象物の把持状態が維持される。また、上記対象物の把持により伝動軸が移動できなくなるが、上記ばねの存在により直動部材が一定距離だけは復帰動作するので、その範囲内ではステッピングモータはパルスの脱調が生じることなく駆動できる。したがって、ステッピングモータを駆動するパルス数を上記ばねを圧縮する範囲内に設定しておくことにより、パルスの脱調による作動不良を生じることなく、確実に対象物を把持することができる。
【０００８】
また、上記課題を解決するための本発明の第２の電動ハンドは、ハンド本体に設けたステッピングモータと、該ステッピングモータの駆動により直線的に開閉動作する一対の把持部材と、該ステッピングモータの駆動力を把持部材の開閉運動に変換する変換機構とを備え、上記変換機構が、ステッピングモータの出力軸に取付けられたピニオンと、該ピニオンを介して相互に対称に配設され、ピニオンと噛合するラックにより相対する方向に直線駆動される一対の駆動部材と、該駆動部材と把持部材との間に介在して、駆動部材の運動を把持部材に伝動し、それぞれの把持部材に開閉動作を行わせる一対の伝動部材とを有し、上記一対の伝動部材が、把持部材に対して把持動作を行わせる方向にばねで付勢され、且つ、対応する駆動部材に対して、把持部材の開閉方向に該ばねの撓みを許容する長さだけ移動可能に組付けられていて、把持部材が対象物を解放する方向に駆動されるときは駆動部材と共に駆動され、対象物を把持するときは上記ばねを介して把持部材が駆動され、該ばねの付勢力によって対象物の把持状態を保持させる構成を備え、上記ステッピングモータを駆動するパルス数を、把持部材が対象物を解放及び把持する方向において脱調が生じない範囲で、且つ把持部材が対象物を把持する方向には、把持部材が対象物を把持した後において伝動部材がばねを圧縮可能な範囲内に設定したことを特徴とするものである。
【０００９】
上記構成を有する第２の電動ハンドにおいて、把持部材に開動作をさせる場合には、ステッピングモータを駆動してピニオンを回転させ、それに噛合するラックを備えた駆動部材を相互に反対の方向に直線駆動して、この駆動部材の駆動力を伝動部材及び駆動ピンを介して把持部材に伝動させ、把持部材に開動作を行わせる。この場合には、ステッピングモータの駆動限度を設定しておくことにより、パルスの脱調の問題は生じない。
【００１０】
一方、把持部材に閉動作をさせる場合は、ステッピングモータの逆回転により駆動部材に把持動作をさせるが、この場合には、駆動部材の駆動力がばねを介して伝動部材に伝達され、駆動ピンを介して把持部材に閉動作を行わせる。そして、把持部材が対象物を把持した後には、駆動部材がステッピングモータの駆動により把持部材を閉じる動作するが、その駆動力はばねによって吸収され、把持部材による対象物の把持状態が維持される。また、上記対象物の把持により伝動軸が移動できなくなるが、上記ばねの存在により駆動部材が一定距離だけは移動するので、その範囲内ではステッピングモータはパルスの脱調が生じることなく駆動できる。したがって、ステッピングモータを駆動するパルス数を上記ばねを圧縮する範囲内に設定しておくことにより、パルスの脱調による作動不良を生じることなく、確実に対象物を把持することができる。
【００１１】
さらに、上記課題を解決するための本発明の第３の電動ハンドは、ハンド本体に設けたステッピングモータと、該ステッピングモータの駆動により直線的に開閉動作する一対の把持部材と、該ステッピングモータの駆動力を把持部材の開閉運動に変換する変換機構とを備え、上記変換機構が、ステッピングモータの出力軸に取付けられた回転部材と、該回転部材上に設けられて、上記出力軸を回転の中心として回転部材により回転駆動され、上記出力軸と直交する表面に一対の略半円状のカム溝が設けられたカム部材と、開閉方向にガイドされた上記一対の把持部材にそれぞれ取付けられ、カム部材の回転により該カム溝内を摺動して、一対の把持部材を開閉駆動させる駆動ピンとを有し、上記回転部材が、上記出力軸に固定される基台部と、該基台部上に回動自在に組付けられ、上記カム部材が取付けられる取付台とを備えていて、該取付台が、基台部に対して把持部材に把持動作を行わせる方向にばねで付勢され、且つ、把持部材の開閉方向に該ばねの撓みを許容する角度だけ回動可能に組付けられていて、把持部材が対象物を解放する方向に駆動されるときは基台部と共に駆動され、対象物を把持するときは上記ばねを介して把持部材が駆動され、該ばねの付勢力によって対象物の把持状態を保持させる構成を備え、上記ステッピングモータを駆動するパルス数を、把持部材が対象物を解放及び把持する方向において脱調が生じない範囲で、且つ把持部材が対象物を把持する方向には、把持部材が対象物を把持した後においてカム部材がばねを圧縮可能な範囲内に設定したことを特徴とするものである。
【００１２】
上記構成を有する第３の電動ハンドにおいて、把持部材に開動作をさせる場合には、ステッピングモータを駆動して回転部材の基台部を回転させ、この基台部と共に回転する取付台を介してカム部材を回転させ、そのカム溝に沿って移動する一対の駆動ピンにより、把持部材を相互に反対の方向に直線駆動し、開動作を行わせる。この場合には、ステッピングモータの駆動限度を設定しておくことにより、パルスの脱調の問題は生じない。
【００１３】
一方、把持部材に閉動作をさせる場合は、ステッピングモータの逆回転により把持動作をさせるが、この場合には、基台部の回転の駆動力がばねを介して取付台に伝達され、カム部材のカム溝に沿って移動する駆動ピンを介して、把持部材に閉動作を行わせる。そして、把持部材が対象物を把持した後に、基台部がステッピングモータの駆動により把持部材を閉じる方向に回転しても、その駆動力はばねによって吸収され、把持部材による対象物の把持状態が維持される。また、上記対象物の把持により取付台は回転できなくなるが、上記ばねの存在により基台部は一定角度だけは移動するので、その範囲内ではステッピングモータはパルスの脱調が生じることなく駆動できる。
したがって、ステッピングモータを駆動するパルス数を上記ばねを圧縮する範囲内に設定しておくことにより、パルスの脱調による作動不良を生じることなく、確実に対象物を把持することができる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
図１及び図２は、本発明の第１実施例を示すもので、この実施例の電動ハンド１は、ハンド本体２に設けたステッピングモータ３と、該ステッピングモータ３の駆動により開閉動作をする一対の把持部材４，４と、ステッピングモータ３の駆動力を把持部材４，４の開閉運動に変換する変換機構５とを備えている。上記一対の把持部材４，４は、ハンド本体２の軸線方向と直交する方向にガイドにより開閉可能に組付けられたものである。
【００１５】
ハンド本体２内に収容されている上記変換機構５は、ステッピングモータ３の出力軸３ａの先端に取付けられ、先端にねじ部６ａを有する回転軸６と、該ねじ部６ａが螺挿されるねじ７ａを基端側に備えた駆動部材７と、上記一対の把持部材４，４に軸方向駆動力を伝達して開閉動作を行わせる開閉機構８と、上記駆動部材７と開閉機構８との間に介在し、駆動部材７の駆動力をその開閉機構８に伝動する伝動軸９とを有している。
上記駆動部材７は、その周囲に設けた直動溝７ｂにハンド本体２に設けた回転防止ピン２ａを挿入することによりその回転が抑止され、回転軸６の回転でねじ部６ａが回転することにより、それが螺挿されたねじ７ａを介して、回転軸６の軸方向に直動するようにしたものである。
【００１６】
また、上記開閉機構８は、ハンド本体２に支持ピン１２により屈曲部を回転自在に支持された一対のＬ字形のレバー１１を備え、伝動軸９の先端に設けた駆動ピン１０にそれらのレバー１１の一端を係合させ、該レバー１１の各他端をそれぞれ把持部材４に係合させたものである。したがって、図１において伝動軸９が右動すると、レバー１１が支持ピン１２の周りで回転し、一対の把持部材４がそれらの間に把持対象物Ｗを把持することになる。
【００１７】
一方、上記伝動軸９は、駆動部材７にねじ固定されたバッファハウジング１４内に摺動自在に収容され、このハウジング１４は、上記駆動部材７と共にハンド本体２内に軸線方向に摺動自在に保持されている。そして、上記伝動軸９は、バッファハウジング１４内において、該ハウジング１４とつば部９ａとの間に介装したばね１５により、駆動部材７側、すなわち把持部材４に対して把持動作を行わせる方向に付勢して組付けられ、また、駆動部材７に対してその軸方向に一定距離Ｓだけ移動できるように、バッファハウジング１４との間に該距離Ｓだけ離間して対向する段部９ｂを設けている。
したがって、把持部材４が対象物Ｗを解放する方向に駆動されるときは、伝動軸９が駆動部材７と共に図１の左方に駆動され、対象物Ｗを把持するときは、上記ばね１５を介して図１の右方に駆動される伝動軸９により把持部材４が閉動作し、対象物Ｗは該ばね１５の付勢力によって把持状態に保持される。
【００１８】
上記構成を有する第１の電動ハンドにおいて、把持部材４に開動作をさせる場合には、ステッピングモータ３を駆動して回転軸６を回転させることにより、該回転軸６のねじ部６ａを螺動させ、それが螺合するねじ７ａを備えた駆動部材７を軸線方向（図１の左方）に駆動し、この駆動部材７の駆動力を伝動軸９を介して把持部材４の開閉機構８に伝動させ、把持部材４に開動作を行わせる。図１はこの開動作状態を示している。この場合には、ステッピングモータ３の駆動限度を設定しておくことにより、パルスの脱調の問題は生じない。
【００１９】
一方、把持部材４に閉動作をさせる場合は、ステッピングモータ３の逆回転により回転軸６を逆回転させて、駆動部材７を復帰動作（図１において右動）させるが、この場合には、駆動部材７の駆動力がバッファハウジング１４からばね１５を介して伝動軸９のつば部９ａに伝達され、伝動軸９により開閉機構８を介して把持部材４に閉動作を行わせる。そして、把持部材４が対象物Ｗを把持した後にも、駆動部材７がステッピングモータ３の駆動により復帰動作するが、その駆動力は、図２に示すように、ばね１５によって吸収され、把持部材４による対象物Ｗの把持状態が維持される。
【００２０】
また、上記対象物Ｗの把持により伝動軸９は移動できなくなるが、上記ばね１５の存在により駆動部材７が一定距離Ｓだけは復帰動作できるので、その範囲内ではステッピングモータ３はパルスの脱調が生じることなく駆動できる。したがって、ステッピングモータ３を駆動するパルス数を上記距離Ｓの範囲内で、且つ上記ばね１５を圧縮する範囲内に設定しておくことにより、パルスの脱調による作動不良を生じることなく、確実に対象物を把持することができる。
なお、ステッピングモータ３を駆動するパルス数が上記距離Ｓの範囲を越える場合には、バッファハウジング１４が伝動軸９の段部９ｂに突き当たるので、バッファハウジング１４の移動が抑制され、パルスの脱調による作動不良を生じる可能性がある。
【００２１】
図３乃至図６は、本発明の電動ハンドの第２実施例を示すもので、この実施例の電動ハンド２１は、ハンド本体２２に設けたステッピングモータ２３と、該ステッピングモータ２３の駆動により直線的に開閉動作する一対の把持部材２４，２４と、該ステッピングモータの駆動力を把持部材２４，２４の開閉運動に変換する変換機構２５とを備えている。上記一対の把持部材２４，２４は、ハンド本体２２上に設けたガイド２４ａにより直線的に移動できるようにして、相互に開閉可能に組付けられたものである。
【００２２】
ハンド本体２２内に収容されている上記変換機構２５は、ステッピングモータ２３の出力軸２３ａに取付けられたピニオン２６と、該ピニオン２６を介して相互に対称に配設され、ピニオン２６と噛合するラック２７ａ，２７ａを備えていて、該ラックにより相対する方向に直線駆動される一対の駆動部材２７と、該駆動部材２７，２７と把持部材２４，２４との間に介在して、駆動部材の運動を把持部材２４，２４に伝動し、それぞれの把持部材２４に開閉動作を行わせる一対の伝動部材２９とを有している。
【００２３】
上記一対の伝動部材２９は、図５に明瞭に示すように、対応する円筒状の駆動部材２７内に摺動自在に配設され、それらに立設した駆動ピン３０を把持部材２４に貫通させることにより、該伝動部材２９と把持部材２４とを相互に連結している。また、上記伝動部材２９は、駆動部材２７に対して把持部材２４の開閉方向に一定距離Ｓだけ移動できるように間隙を置いて、且つ、把持部材２４に対して把持動作を行う方向にばね３５で付勢して組付けられ、把持部材２４が対象物を解放する方向に駆動されるときは、伝動部材２９が駆動部材２７と共に駆動され、対象物を把持するときは上記ばね３５を介して把持部材２４が駆動され、該ばね３５の付勢力によって対象物の把持状態を維持するようにしている。
なお、図中、３６は駆動部材２７に設けた位置検出用のマグネット、３７はそのマグネット３６の近接を検出する近接スイッチの取付溝を示している。
【００２４】
上記構成を有する第２の電動ハンドにおいて、把持部材２４に開動作をさせる場合には、ステッピングモータ２３を駆動してピニオン２６を回転させ、それに噛合するラック２７ａ，２７ａを備えた駆動部材２７，２７を相互に反対の方向に直線駆動して、これらの駆動部材２７，２７の駆動力を伝動部材２９及び駆動ピン３０を介して把持部材２４，２４に伝動させ、把持部材に開動作を行わせる。この場合には、ステッピングモータの駆動限度を設定しておくことにより、パルスの脱調の問題は生じない。
【００２５】
一方、把持部材２４，２４に閉動作をさせる場合は、ステッピングモータ２３の逆回転により駆動部材２７，２７に把持動作をさせるが、この場合には、駆動部材２７，２７の駆動力がばね３５を介して伝動部材２９，２９に伝達され、駆動ピン３０を介して把持部材２４に閉動作を行わせる。そして、把持部材２４，２４が対象物を把持した後には、駆動部材２７がステッピングモータ２３の駆動により把持部材２４，２４を閉じる方向に動作するが、その駆動力はばね３５によって吸収され、把持部材２４，２４による対象物の把持状態が維持される。また、上記対象物の把持により伝動部材２９が移動できなくなるが、上記ばね３５の存在により駆動部材２７が一定距離Ｓだけは移動するので、その範囲内ではステッピングモータ２３はパルスの脱調が生じることなく駆動できる。したがって、ステッピングモータ２３を駆動するパルス数を上記ばね３５を圧縮する範囲内に設定しておくことにより、パルスの脱調による作動不良を生じることなく、確実に対象物を把持することができる。
【００２６】
図７乃至図１１は、本発明の電動ハンドの第３実施例を示すもので、この実施例の電動ハンド４１は、ハンド本体４２に設けたステッピングモータ４３と、該ステッピングモータ４３の駆動により直線的に開閉動作する一対の把持部材４４，４４と、該ステッピングモータ４３の駆動力を把持部材４４の開閉運動に変換する変換機構４５とを備えている。
【００２７】
上記変換機構４５は、ステッピングモータ４３の出力軸４３ａに取付けられた後述する回転部材４６と、該回転部材４６上に設けられて、上記出力軸４３ａを回転の中心として回転部材４６により回転駆動され、上記出力軸４３ａと直交する表面に一対の略半円状のカム溝４９ａ，４９ａが設けられた円板状のカム部材４９と、ハンド本体４２に設けたＴ型ガイド溝４２ａにより開閉方向にガイドされた上記一対の把持部材４４，４４にそれぞれ取付けられ、カム部材４９の回転によりそれぞれのカム溝４９ａ内を摺動して、一対の把持部材４４，４４を開閉駆動させる駆動ピン５０，５０とを有している。
【００２８】
上記カム溝４９ａ，４９ａは、図１０に示すように、各半円の中心を、カム部材４９の回転中心からそのカム溝４９ａの両端を結ぶ直線の方向に若干偏寄させ、且つそれらの一対のカム溝４９ａ，４９ａが上記回転中心Ｏの周りに点対称に配置されるようにして設けられ、各カム溝４９ａの両端部がカム部材４９の回転中心Ｏを中心とする円弧に近くなるように形成している。
【００２９】
上記回転部材４６は、図７及び図９からわかるように、上記出力軸４３ａに固定される基台部４７と、該基台部４７上に回動自在に組付けられ、上記カム部材４９が取付けられる取付台４８とを備えていて、該取付台４８が、基台部４７に設けたレバー５１，５１により、該基台部４７の一方向（図７における時計方向）への回転時には直接的に回転が伝達され、反対方向への回転時には、上記レバー５１の先端が、取付台４８のスプリングガイド５２によって支持されたばね５５の先端の受け座５３に接し、該ばね５５を介して、カム部材４９を取付けた取付台４８を駆動するようにしている。上記スプリングガイド５２は、レバー５１の先端で受け座５３を介してばね５５を圧縮したとき、レバー５１に対して一定の回転角の限度を設定するストッパとしても機能するものである。
【００３０】
したがって、上記取付台４８は、基台部４７に対して、把持部材４４の開閉方向に一定角度だけ回動可能に、且つ、把持部材４４に把持動作を行わせる方向にばね５５で付勢されて組付けられていて、把持部材４４，４４が対象物を解放する方向に駆動されるときは、基台部４７と共に駆動され、対象物を把持するときは上記ばね５５を介して把持部材４４，４４が駆動され、該ばね５５の付勢力によって対象物の把持状態が保持される。
【００３１】
また、この電動ハンドは、図８に示すように、把持部材４４の位置を検出するための位置検出部材５６を組付けている。この位置検出部材５６は、一方の駆動ピン５０に固定したうえで、図８の紙面に垂直な方向への駆動をガイドさせ、その端部に位置検出用磁石５７を取付け、これをハンド本体４２に設けたセンサ取付溝５８に配置した位置検出センサによって検出可能にしたものである。
【００３２】
上記構成を有する第３の電動ハンドにおいて、一対の把持部材４４，４４に開動作をさせる場合には、ステッピングモータ４３を駆動して回転部材４６の基台部４７を回転させ、レバー５１介してこの基台部４７と共に回転する取付台４８により、それに固定したカム部材４９を回転させ、そのカム溝４９ａ，４９ａに沿って移動する一対の駆動ピン５０，５０により、把持部材４４，４４を相互に反対の方向に直線駆動し、開動作を行わせる。この場合には、ステッピングモータの駆動限度を設定しておくことにより、パルスの脱調の問題は生じない。
【００３３】
一方、把持部材４４に閉動作をさせる場合は、ステッピングモータ４３を逆方向に回転させるが、この場合には、基台部４７の回転の駆動力がレバー５１から受け座５３及びばね５５を介して取付台４８に伝達され、さらに、カム部材４９のカム溝４９ａに沿って移動する駆動ピン５０を介して、把持部材４４，４４に閉動作を行わせる。そして、把持部材４４が対象物を把持した後に、基台部４７がステッピングモータ４３の駆動により把持部材４４を閉じる方向に回転しても、その駆動力はばね５５によって吸収され、把持部材４４による対象物の把持状態が維持される。また、上記対象物の把持により取付台４８は回転できなくなるが、上記ばね５５の存在により基台部４７は受け座５３がスプリングガイド５２の先端に突き当たるまでの一定角度だけは回転するので、その範囲内ではステッピングモータ４３はパルスの脱調が生じることなく駆動できる。
したがって、ステッピングモータ４３を駆動するパルス数を上記ばね５５を圧縮する範囲内に設定しておくことにより、パルスの脱調による作動不良を生じることなく、確実に対象物を把持することができる。
【００３４】
【発明の効果】
以上に詳述した本発明の電動ハンドによれば、ステッピングモータを用いながらも、パルスの脱調による作動不良を防止し、把持対象物の幅に対応した把持部材の把持幅を確保して、確実にその対象物を把持することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る電動ハンドの第１実施例の構成を示す断面図である。
【図２】上記第１実施例の動作を説明するための要部断面図である。
【図３】本発明に係る電動ハンドの第２実施例の構成を示す断面図である。
【図４】同第２実施例の平面図である。
【図５】同第２実施例の把持部材を取り外した状態を示す断面図である。
【図６】同第２実施例の正面図である。
【図７】本発明にかかる電動ハンドの第３実施例の構成を示す断面図である。
【図８】同第３実施例の側断面図である。
【図９】図７におけるＡ−Ａ線での断面図である。
【図１０】図７におけるＢ−Ｂ線での断面図である。
【図１１】図９におけるＣ−Ｃ線での断面図である。
【符号の説明】
１，２１，４１ 電動モータ
２，２２，４２ ハンド本体
３，２３，４３ ステッピングモータ
３ａ，２３ａ，４３ａ 出力軸
４，２４，４４ 把持部材
５，２５，４５ 変換機構
６ 回転軸
６ａ ねじ部
７，２７ 駆動部材
７ａ ねじ
８ 開閉機構
９ 伝動軸
９ａ つば部
９ｂ 段部
１４ バッファハウジング
１５，３５，５５ ばね
２６ ピニオン
２７ａ ラック
２９ 伝動部材
３０，５０ 駆動ピン
４６ 回転部材
４７ 基台部
４８ 取付台
４９ カム部材
４９ａ カム溝
５１ レバー
５２ スプリングガイド
５３ 受け座
【発明の属する技術分野】
本発明は、対象物の把持を行う把持部材の開閉駆動を電動モータによって行う電動ハンドに関するものであるり、さらに詳しくは、ステッピングモータを用いた電動ハンドに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
各種部品の加工や搬送等のためにそれらを把持するハンドとして、電動モータによって把持部材の開閉駆動を行うものは知られている。このような電動ハンドにおいて、ステッピングモータを用いる場合、把持部材を駆動パルスのパルス数に応じて微細な一定幅づつ段階的に開閉制御することができ、把持する対象物の大きさに応じた開閉動作を行わせることができる。
このようなステッピングモータを用いる場合には、モータを駆動する駆動パルスの数によって設定される把持部材の開き幅と、対象物における把持すべき部位の幅を一致させるか、または、駆動パルスの数を若干多くして、多少把持部材の開き幅を把持すべき部位の幅よりも小さくしたうえで、把持部材に設けた対象物把持のためのアタッチメントを撓ませながら把持動作を行う必要がある。
【０００３】
しかしながら、把持対象物の大きさは常に一定ではなく、したがって、モータを駆動する駆動パルスの数を把持対象物に応じて調整する必要があるが、不定の把持対象物についてその調整を行うことは困難である。そして、把持部材に設けた対象物把持のためのアタッチメントが撓まず、あるいは、それが撓む範囲を超えて把持動作を行ったりすると、パルスの脱調が発生し、電動ハンドが動作不良を起こすことになる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、このような問題を解消するためになされたもので、その技術的課題は、ステッピングモータを用いた電動ハンドにおいて、上記パルスの脱調による作動不良を防止し、把持対象物の幅に対応した把持部材の把持幅を確保して、確実にその対象物を把持可能にすることにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するための本発明の第１の電動ハンドは、ハンド本体に設けたステッピングモータと、該ステッピングモータの駆動により直線的に開閉動作する一対の把持部材と、該ステッピングモータの駆動力を把持部材の開閉運動に変換する変換機構とを備え、上記変換機構が、ステッピングモータの出力軸に取付けられ、先端にねじ部を有する回転軸と、該ねじ部が螺挿されるねじを基端側に備え、回転軸の回転でねじ部が螺動することにより該回転軸の軸方向に直動する直動部材と、上記一対の把持部材に軸方向駆動力を伝達して開閉動作を行わせる開閉機構と、上記直動部材と開閉機構との間に介在し、直動部材の駆動力をその開閉機構に伝動する伝動軸とを有し、上記伝動軸が、把持部材に対して把持動作を行わせる方向にばねで付勢され、且つ、上記直動部材に対してその軸方向に該ばねの撓みを許容する長さだけ移動可能に組付けられていて、把持部材が対象物を解放する方向に駆動されるときは直動部材と共に駆動され、対象物を把持するときは上記ばねを介して把持部材が駆動され、該ばねの付勢力によって対象物の把持状態を保持させる構成を備え、上記ステッピングモータを駆動するパルス数を、把持部材が対象物を解放及び把持する方向において脱調が生じない範囲で、且つ把持部材が対象物を把持する方向には、把持部材が対象物を把持した後において伝動軸がばねを圧縮可能な範囲内に設定したことを特徴とするものである。
【０００６】
上記構成を有する第１の電動ハンドにおいて、把持部材に開動作をさせる場合には、ステッピングモータを駆動して回転軸を回転させることにより、該回転軸のねじ部が螺動して、直動部材を軸線方向に駆動し、この直動部材の駆動力が伝動軸を介して開閉機構に伝動され、把持部材に開動作を行わせる。この場合には、ステッピングモータの駆動限度を設定しておくことにより、パルスの脱調の問題は生じない。
【０００７】
一方、把持部材に閉動作をさせる場合は、ステッピングモータの逆回転により回転軸を逆回転させて、直動部材を復帰動作させるが、この場合には、直動部材の駆動力がばねを介して伝動軸に伝達され、開閉機構を介して把持部材に閉動作を行わせる。そして、把持部材が対象物を把持した後には、直動部材がステッピングモータの駆動により復帰動作するが、その駆動力はばねによって吸収され、把持部材による対象物の把持状態が維持される。また、上記対象物の把持により伝動軸が移動できなくなるが、上記ばねの存在により直動部材が一定距離だけは復帰動作するので、その範囲内ではステッピングモータはパルスの脱調が生じることなく駆動できる。したがって、ステッピングモータを駆動するパルス数を上記ばねを圧縮する範囲内に設定しておくことにより、パルスの脱調による作動不良を生じることなく、確実に対象物を把持することができる。
【０００８】
また、上記課題を解決するための本発明の第２の電動ハンドは、ハンド本体に設けたステッピングモータと、該ステッピングモータの駆動により直線的に開閉動作する一対の把持部材と、該ステッピングモータの駆動力を把持部材の開閉運動に変換する変換機構とを備え、上記変換機構が、ステッピングモータの出力軸に取付けられたピニオンと、該ピニオンを介して相互に対称に配設され、ピニオンと噛合するラックにより相対する方向に直線駆動される一対の駆動部材と、該駆動部材と把持部材との間に介在して、駆動部材の運動を把持部材に伝動し、それぞれの把持部材に開閉動作を行わせる一対の伝動部材とを有し、上記一対の伝動部材が、把持部材に対して把持動作を行わせる方向にばねで付勢され、且つ、対応する駆動部材に対して、把持部材の開閉方向に該ばねの撓みを許容する長さだけ移動可能に組付けられていて、把持部材が対象物を解放する方向に駆動されるときは駆動部材と共に駆動され、対象物を把持するときは上記ばねを介して把持部材が駆動され、該ばねの付勢力によって対象物の把持状態を保持させる構成を備え、上記ステッピングモータを駆動するパルス数を、把持部材が対象物を解放及び把持する方向において脱調が生じない範囲で、且つ把持部材が対象物を把持する方向には、把持部材が対象物を把持した後において伝動部材がばねを圧縮可能な範囲内に設定したことを特徴とするものである。
【０００９】
上記構成を有する第２の電動ハンドにおいて、把持部材に開動作をさせる場合には、ステッピングモータを駆動してピニオンを回転させ、それに噛合するラックを備えた駆動部材を相互に反対の方向に直線駆動して、この駆動部材の駆動力を伝動部材及び駆動ピンを介して把持部材に伝動させ、把持部材に開動作を行わせる。この場合には、ステッピングモータの駆動限度を設定しておくことにより、パルスの脱調の問題は生じない。
【００１０】
一方、把持部材に閉動作をさせる場合は、ステッピングモータの逆回転により駆動部材に把持動作をさせるが、この場合には、駆動部材の駆動力がばねを介して伝動部材に伝達され、駆動ピンを介して把持部材に閉動作を行わせる。そして、把持部材が対象物を把持した後には、駆動部材がステッピングモータの駆動により把持部材を閉じる動作するが、その駆動力はばねによって吸収され、把持部材による対象物の把持状態が維持される。また、上記対象物の把持により伝動軸が移動できなくなるが、上記ばねの存在により駆動部材が一定距離だけは移動するので、その範囲内ではステッピングモータはパルスの脱調が生じることなく駆動できる。したがって、ステッピングモータを駆動するパルス数を上記ばねを圧縮する範囲内に設定しておくことにより、パルスの脱調による作動不良を生じることなく、確実に対象物を把持することができる。
【００１１】
さらに、上記課題を解決するための本発明の第３の電動ハンドは、ハンド本体に設けたステッピングモータと、該ステッピングモータの駆動により直線的に開閉動作する一対の把持部材と、該ステッピングモータの駆動力を把持部材の開閉運動に変換する変換機構とを備え、上記変換機構が、ステッピングモータの出力軸に取付けられた回転部材と、該回転部材上に設けられて、上記出力軸を回転の中心として回転部材により回転駆動され、上記出力軸と直交する表面に一対の略半円状のカム溝が設けられたカム部材と、開閉方向にガイドされた上記一対の把持部材にそれぞれ取付けられ、カム部材の回転により該カム溝内を摺動して、一対の把持部材を開閉駆動させる駆動ピンとを有し、上記回転部材が、上記出力軸に固定される基台部と、該基台部上に回動自在に組付けられ、上記カム部材が取付けられる取付台とを備えていて、該取付台が、基台部に対して把持部材に把持動作を行わせる方向にばねで付勢され、且つ、把持部材の開閉方向に該ばねの撓みを許容する角度だけ回動可能に組付けられていて、把持部材が対象物を解放する方向に駆動されるときは基台部と共に駆動され、対象物を把持するときは上記ばねを介して把持部材が駆動され、該ばねの付勢力によって対象物の把持状態を保持させる構成を備え、上記ステッピングモータを駆動するパルス数を、把持部材が対象物を解放及び把持する方向において脱調が生じない範囲で、且つ把持部材が対象物を把持する方向には、把持部材が対象物を把持した後においてカム部材がばねを圧縮可能な範囲内に設定したことを特徴とするものである。
【００１２】
上記構成を有する第３の電動ハンドにおいて、把持部材に開動作をさせる場合には、ステッピングモータを駆動して回転部材の基台部を回転させ、この基台部と共に回転する取付台を介してカム部材を回転させ、そのカム溝に沿って移動する一対の駆動ピンにより、把持部材を相互に反対の方向に直線駆動し、開動作を行わせる。この場合には、ステッピングモータの駆動限度を設定しておくことにより、パルスの脱調の問題は生じない。
【００１３】
一方、把持部材に閉動作をさせる場合は、ステッピングモータの逆回転により把持動作をさせるが、この場合には、基台部の回転の駆動力がばねを介して取付台に伝達され、カム部材のカム溝に沿って移動する駆動ピンを介して、把持部材に閉動作を行わせる。そして、把持部材が対象物を把持した後に、基台部がステッピングモータの駆動により把持部材を閉じる方向に回転しても、その駆動力はばねによって吸収され、把持部材による対象物の把持状態が維持される。また、上記対象物の把持により取付台は回転できなくなるが、上記ばねの存在により基台部は一定角度だけは移動するので、その範囲内ではステッピングモータはパルスの脱調が生じることなく駆動できる。
したがって、ステッピングモータを駆動するパルス数を上記ばねを圧縮する範囲内に設定しておくことにより、パルスの脱調による作動不良を生じることなく、確実に対象物を把持することができる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
図１及び図２は、本発明の第１実施例を示すもので、この実施例の電動ハンド１は、ハンド本体２に設けたステッピングモータ３と、該ステッピングモータ３の駆動により開閉動作をする一対の把持部材４，４と、ステッピングモータ３の駆動力を把持部材４，４の開閉運動に変換する変換機構５とを備えている。上記一対の把持部材４，４は、ハンド本体２の軸線方向と直交する方向にガイドにより開閉可能に組付けられたものである。
【００１５】
ハンド本体２内に収容されている上記変換機構５は、ステッピングモータ３の出力軸３ａの先端に取付けられ、先端にねじ部６ａを有する回転軸６と、該ねじ部６ａが螺挿されるねじ７ａを基端側に備えた駆動部材７と、上記一対の把持部材４，４に軸方向駆動力を伝達して開閉動作を行わせる開閉機構８と、上記駆動部材７と開閉機構８との間に介在し、駆動部材７の駆動力をその開閉機構８に伝動する伝動軸９とを有している。
上記駆動部材７は、その周囲に設けた直動溝７ｂにハンド本体２に設けた回転防止ピン２ａを挿入することによりその回転が抑止され、回転軸６の回転でねじ部６ａが回転することにより、それが螺挿されたねじ７ａを介して、回転軸６の軸方向に直動するようにしたものである。
【００１６】
また、上記開閉機構８は、ハンド本体２に支持ピン１２により屈曲部を回転自在に支持された一対のＬ字形のレバー１１を備え、伝動軸９の先端に設けた駆動ピン１０にそれらのレバー１１の一端を係合させ、該レバー１１の各他端をそれぞれ把持部材４に係合させたものである。したがって、図１において伝動軸９が右動すると、レバー１１が支持ピン１２の周りで回転し、一対の把持部材４がそれらの間に把持対象物Ｗを把持することになる。
【００１７】
一方、上記伝動軸９は、駆動部材７にねじ固定されたバッファハウジング１４内に摺動自在に収容され、このハウジング１４は、上記駆動部材７と共にハンド本体２内に軸線方向に摺動自在に保持されている。そして、上記伝動軸９は、バッファハウジング１４内において、該ハウジング１４とつば部９ａとの間に介装したばね１５により、駆動部材７側、すなわち把持部材４に対して把持動作を行わせる方向に付勢して組付けられ、また、駆動部材７に対してその軸方向に一定距離Ｓだけ移動できるように、バッファハウジング１４との間に該距離Ｓだけ離間して対向する段部９ｂを設けている。
したがって、把持部材４が対象物Ｗを解放する方向に駆動されるときは、伝動軸９が駆動部材７と共に図１の左方に駆動され、対象物Ｗを把持するときは、上記ばね１５を介して図１の右方に駆動される伝動軸９により把持部材４が閉動作し、対象物Ｗは該ばね１５の付勢力によって把持状態に保持される。
【００１８】
上記構成を有する第１の電動ハンドにおいて、把持部材４に開動作をさせる場合には、ステッピングモータ３を駆動して回転軸６を回転させることにより、該回転軸６のねじ部６ａを螺動させ、それが螺合するねじ７ａを備えた駆動部材７を軸線方向（図１の左方）に駆動し、この駆動部材７の駆動力を伝動軸９を介して把持部材４の開閉機構８に伝動させ、把持部材４に開動作を行わせる。図１はこの開動作状態を示している。この場合には、ステッピングモータ３の駆動限度を設定しておくことにより、パルスの脱調の問題は生じない。
【００１９】
一方、把持部材４に閉動作をさせる場合は、ステッピングモータ３の逆回転により回転軸６を逆回転させて、駆動部材７を復帰動作（図１において右動）させるが、この場合には、駆動部材７の駆動力がバッファハウジング１４からばね１５を介して伝動軸９のつば部９ａに伝達され、伝動軸９により開閉機構８を介して把持部材４に閉動作を行わせる。そして、把持部材４が対象物Ｗを把持した後にも、駆動部材７がステッピングモータ３の駆動により復帰動作するが、その駆動力は、図２に示すように、ばね１５によって吸収され、把持部材４による対象物Ｗの把持状態が維持される。
【００２０】
また、上記対象物Ｗの把持により伝動軸９は移動できなくなるが、上記ばね１５の存在により駆動部材７が一定距離Ｓだけは復帰動作できるので、その範囲内ではステッピングモータ３はパルスの脱調が生じることなく駆動できる。したがって、ステッピングモータ３を駆動するパルス数を上記距離Ｓの範囲内で、且つ上記ばね１５を圧縮する範囲内に設定しておくことにより、パルスの脱調による作動不良を生じることなく、確実に対象物を把持することができる。
なお、ステッピングモータ３を駆動するパルス数が上記距離Ｓの範囲を越える場合には、バッファハウジング１４が伝動軸９の段部９ｂに突き当たるので、バッファハウジング１４の移動が抑制され、パルスの脱調による作動不良を生じる可能性がある。
【００２１】
図３乃至図６は、本発明の電動ハンドの第２実施例を示すもので、この実施例の電動ハンド２１は、ハンド本体２２に設けたステッピングモータ２３と、該ステッピングモータ２３の駆動により直線的に開閉動作する一対の把持部材２４，２４と、該ステッピングモータの駆動力を把持部材２４，２４の開閉運動に変換する変換機構２５とを備えている。上記一対の把持部材２４，２４は、ハンド本体２２上に設けたガイド２４ａにより直線的に移動できるようにして、相互に開閉可能に組付けられたものである。
【００２２】
ハンド本体２２内に収容されている上記変換機構２５は、ステッピングモータ２３の出力軸２３ａに取付けられたピニオン２６と、該ピニオン２６を介して相互に対称に配設され、ピニオン２６と噛合するラック２７ａ，２７ａを備えていて、該ラックにより相対する方向に直線駆動される一対の駆動部材２７と、該駆動部材２７，２７と把持部材２４，２４との間に介在して、駆動部材の運動を把持部材２４，２４に伝動し、それぞれの把持部材２４に開閉動作を行わせる一対の伝動部材２９とを有している。
【００２３】
上記一対の伝動部材２９は、図５に明瞭に示すように、対応する円筒状の駆動部材２７内に摺動自在に配設され、それらに立設した駆動ピン３０を把持部材２４に貫通させることにより、該伝動部材２９と把持部材２４とを相互に連結している。また、上記伝動部材２９は、駆動部材２７に対して把持部材２４の開閉方向に一定距離Ｓだけ移動できるように間隙を置いて、且つ、把持部材２４に対して把持動作を行う方向にばね３５で付勢して組付けられ、把持部材２４が対象物を解放する方向に駆動されるときは、伝動部材２９が駆動部材２７と共に駆動され、対象物を把持するときは上記ばね３５を介して把持部材２４が駆動され、該ばね３５の付勢力によって対象物の把持状態を維持するようにしている。
なお、図中、３６は駆動部材２７に設けた位置検出用のマグネット、３７はそのマグネット３６の近接を検出する近接スイッチの取付溝を示している。
【００２４】
上記構成を有する第２の電動ハンドにおいて、把持部材２４に開動作をさせる場合には、ステッピングモータ２３を駆動してピニオン２６を回転させ、それに噛合するラック２７ａ，２７ａを備えた駆動部材２７，２７を相互に反対の方向に直線駆動して、これらの駆動部材２７，２７の駆動力を伝動部材２９及び駆動ピン３０を介して把持部材２４，２４に伝動させ、把持部材に開動作を行わせる。この場合には、ステッピングモータの駆動限度を設定しておくことにより、パルスの脱調の問題は生じない。
【００２５】
一方、把持部材２４，２４に閉動作をさせる場合は、ステッピングモータ２３の逆回転により駆動部材２７，２７に把持動作をさせるが、この場合には、駆動部材２７，２７の駆動力がばね３５を介して伝動部材２９，２９に伝達され、駆動ピン３０を介して把持部材２４に閉動作を行わせる。そして、把持部材２４，２４が対象物を把持した後には、駆動部材２７がステッピングモータ２３の駆動により把持部材２４，２４を閉じる方向に動作するが、その駆動力はばね３５によって吸収され、把持部材２４，２４による対象物の把持状態が維持される。また、上記対象物の把持により伝動部材２９が移動できなくなるが、上記ばね３５の存在により駆動部材２７が一定距離Ｓだけは移動するので、その範囲内ではステッピングモータ２３はパルスの脱調が生じることなく駆動できる。したがって、ステッピングモータ２３を駆動するパルス数を上記ばね３５を圧縮する範囲内に設定しておくことにより、パルスの脱調による作動不良を生じることなく、確実に対象物を把持することができる。
【００２６】
図７乃至図１１は、本発明の電動ハンドの第３実施例を示すもので、この実施例の電動ハンド４１は、ハンド本体４２に設けたステッピングモータ４３と、該ステッピングモータ４３の駆動により直線的に開閉動作する一対の把持部材４４，４４と、該ステッピングモータ４３の駆動力を把持部材４４の開閉運動に変換する変換機構４５とを備えている。
【００２７】
上記変換機構４５は、ステッピングモータ４３の出力軸４３ａに取付けられた後述する回転部材４６と、該回転部材４６上に設けられて、上記出力軸４３ａを回転の中心として回転部材４６により回転駆動され、上記出力軸４３ａと直交する表面に一対の略半円状のカム溝４９ａ，４９ａが設けられた円板状のカム部材４９と、ハンド本体４２に設けたＴ型ガイド溝４２ａにより開閉方向にガイドされた上記一対の把持部材４４，４４にそれぞれ取付けられ、カム部材４９の回転によりそれぞれのカム溝４９ａ内を摺動して、一対の把持部材４４，４４を開閉駆動させる駆動ピン５０，５０とを有している。
【００２８】
上記カム溝４９ａ，４９ａは、図１０に示すように、各半円の中心を、カム部材４９の回転中心からそのカム溝４９ａの両端を結ぶ直線の方向に若干偏寄させ、且つそれらの一対のカム溝４９ａ，４９ａが上記回転中心Ｏの周りに点対称に配置されるようにして設けられ、各カム溝４９ａの両端部がカム部材４９の回転中心Ｏを中心とする円弧に近くなるように形成している。
【００２９】
上記回転部材４６は、図７及び図９からわかるように、上記出力軸４３ａに固定される基台部４７と、該基台部４７上に回動自在に組付けられ、上記カム部材４９が取付けられる取付台４８とを備えていて、該取付台４８が、基台部４７に設けたレバー５１，５１により、該基台部４７の一方向（図７における時計方向）への回転時には直接的に回転が伝達され、反対方向への回転時には、上記レバー５１の先端が、取付台４８のスプリングガイド５２によって支持されたばね５５の先端の受け座５３に接し、該ばね５５を介して、カム部材４９を取付けた取付台４８を駆動するようにしている。上記スプリングガイド５２は、レバー５１の先端で受け座５３を介してばね５５を圧縮したとき、レバー５１に対して一定の回転角の限度を設定するストッパとしても機能するものである。
【００３０】
したがって、上記取付台４８は、基台部４７に対して、把持部材４４の開閉方向に一定角度だけ回動可能に、且つ、把持部材４４に把持動作を行わせる方向にばね５５で付勢されて組付けられていて、把持部材４４，４４が対象物を解放する方向に駆動されるときは、基台部４７と共に駆動され、対象物を把持するときは上記ばね５５を介して把持部材４４，４４が駆動され、該ばね５５の付勢力によって対象物の把持状態が保持される。
【００３１】
また、この電動ハンドは、図８に示すように、把持部材４４の位置を検出するための位置検出部材５６を組付けている。この位置検出部材５６は、一方の駆動ピン５０に固定したうえで、図８の紙面に垂直な方向への駆動をガイドさせ、その端部に位置検出用磁石５７を取付け、これをハンド本体４２に設けたセンサ取付溝５８に配置した位置検出センサによって検出可能にしたものである。
【００３２】
上記構成を有する第３の電動ハンドにおいて、一対の把持部材４４，４４に開動作をさせる場合には、ステッピングモータ４３を駆動して回転部材４６の基台部４７を回転させ、レバー５１介してこの基台部４７と共に回転する取付台４８により、それに固定したカム部材４９を回転させ、そのカム溝４９ａ，４９ａに沿って移動する一対の駆動ピン５０，５０により、把持部材４４，４４を相互に反対の方向に直線駆動し、開動作を行わせる。この場合には、ステッピングモータの駆動限度を設定しておくことにより、パルスの脱調の問題は生じない。
【００３３】
一方、把持部材４４に閉動作をさせる場合は、ステッピングモータ４３を逆方向に回転させるが、この場合には、基台部４７の回転の駆動力がレバー５１から受け座５３及びばね５５を介して取付台４８に伝達され、さらに、カム部材４９のカム溝４９ａに沿って移動する駆動ピン５０を介して、把持部材４４，４４に閉動作を行わせる。そして、把持部材４４が対象物を把持した後に、基台部４７がステッピングモータ４３の駆動により把持部材４４を閉じる方向に回転しても、その駆動力はばね５５によって吸収され、把持部材４４による対象物の把持状態が維持される。また、上記対象物の把持により取付台４８は回転できなくなるが、上記ばね５５の存在により基台部４７は受け座５３がスプリングガイド５２の先端に突き当たるまでの一定角度だけは回転するので、その範囲内ではステッピングモータ４３はパルスの脱調が生じることなく駆動できる。
したがって、ステッピングモータ４３を駆動するパルス数を上記ばね５５を圧縮する範囲内に設定しておくことにより、パルスの脱調による作動不良を生じることなく、確実に対象物を把持することができる。
【００３４】
【発明の効果】
以上に詳述した本発明の電動ハンドによれば、ステッピングモータを用いながらも、パルスの脱調による作動不良を防止し、把持対象物の幅に対応した把持部材の把持幅を確保して、確実にその対象物を把持することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る電動ハンドの第１実施例の構成を示す断面図である。
【図２】上記第１実施例の動作を説明するための要部断面図である。
【図３】本発明に係る電動ハンドの第２実施例の構成を示す断面図である。
【図４】同第２実施例の平面図である。
【図５】同第２実施例の把持部材を取り外した状態を示す断面図である。
【図６】同第２実施例の正面図である。
【図７】本発明にかかる電動ハンドの第３実施例の構成を示す断面図である。
【図８】同第３実施例の側断面図である。
【図９】図７におけるＡ−Ａ線での断面図である。
【図１０】図７におけるＢ−Ｂ線での断面図である。
【図１１】図９におけるＣ−Ｃ線での断面図である。
【符号の説明】
１，２１，４１ 電動モータ
２，２２，４２ ハンド本体
３，２３，４３ ステッピングモータ
３ａ，２３ａ，４３ａ 出力軸
４，２４，４４ 把持部材
５，２５，４５ 変換機構
６ 回転軸
６ａ ねじ部
７，２７ 駆動部材
７ａ ねじ
８ 開閉機構
９ 伝動軸
９ａ つば部
９ｂ 段部
１４ バッファハウジング
１５，３５，５５ ばね
２６ ピニオン
２７ａ ラック
２９ 伝動部材
３０，５０ 駆動ピン
４６ 回転部材
４７ 基台部
４８ 取付台
４９ カム部材
４９ａ カム溝
５１ レバー
５２ スプリングガイド
５３ 受け座
Claims (6)
- ハンド本体に設けたステッピングモータと、該ステッピングモータの駆動により直線的に開閉動作する一対の把持部材と、該ステッピングモータの駆動力を把持部材の開閉運動に変換する変換機構とを備え、
上記変換機構が、ステッピングモータの出力軸に取付けられ、先端にねじ部を有する回転軸と、該ねじ部が螺挿されるねじを基端側に備え、回転軸の回転でねじ部が螺動することにより該回転軸の軸方向に直動する直動部材と、上記一対の把持部材に軸方向駆動力を伝達して開閉動作を行わせる開閉機構と、上記直動部材と開閉機構との間に介在し、直動部材の駆動力をその開閉機構に伝動する伝動軸とを有し、
上記伝動軸が、把持部材に対して把持動作を行わせる方向にばねで付勢され、且つ、上記直動部材に対してその軸方向に該ばねの撓みを許容する長さだけ移動可能に組付けられていて、把持部材が対象物を解放する方向に駆動されるときは直動部材と共に駆動され、対象物を把持するときは上記ばねを介して把持部材が駆動され、該ばねの付勢力によって対象物の把持状態を保持させる構成を備え、
上記ステッピングモータを駆動するパルス数を、把持部材が対象物を解放及び把持する方向において脱調が生じない範囲で、且つ把持部材が対象物を把持する方向には、把持部材が対象物を把持した後において伝動軸がばねを圧縮可能な範囲内に設定した、
ことを特徴とする電動ハンド。 - 請求項１に記載の電動ハンドにおいて、伝動軸を、直動部材に固定されたバッファハウジング内に摺動自在に収容して、バッファハウジングと伝動軸のつば部との間に介装したばねにより直動部材側に付勢して組付け、直動部材に対してその軸方向に一定距離だけ移動できるように、バッファハウジングとの間に該距離だけ離間して対向する段部を設けたことを特徴とする電動ハンド。
- ハンド本体に設けたステッピングモータと、該ステッピングモータの駆動により直線的に開閉動作する一対の把持部材と、該ステッピングモータの駆動力を把持部材の開閉運動に変換する変換機構とを備え、
上記変換機構が、ステッピングモータの出力軸に取付けられたピニオンと、該ピニオンを介して相互に対称に配設され、ピニオンと噛合するラックにより相対する方向に直線駆動される一対の駆動部材と、該駆動部材と把持部材との間に介在して、駆動部材の運動を把持部材に伝動し、それぞれの把持部材に開閉動作を行わせる一対の伝動部材とを有し、
上記一対の伝動部材が、把持部材に対して把持動作を行わせる方向にばねで付勢され、且つ、対応する駆動部材に対して、把持部材の開閉方向に該ばねの撓みを許容する長さだけ移動可能に組付けられていて、把持部材が対象物を解放する方向に駆動されるときは駆動部材と共に駆動され、対象物を把持するときは上記ばねを介して把持部材が駆動され、該ばねの付勢力によって対象物の把持状態を保持させる構成を備え、
上記ステッピングモータを駆動するパルス数を、把持部材が対象物を解放及び把持する方向において脱調が生じない範囲で、且つ把持部材が対象物を把持する方向には、把持部材が対象物を把持した後において伝動部材がばねを圧縮可能な範囲内に設定した、
ことを特徴とする電動ハンド。 - 請求項３に記載の電動ハンドにおいて、一対の伝動部材を、対応する円筒状の駆動部材内に摺動自在に配設して、それらに立設した駆動ピンを把持部材に連結し、該伝動部材を、把持部材に対して把持動作を行う方向にばねで付勢すると共に、該ばねの付勢力に抗して把持部材の開閉方向に一定距離だけ移動できる間隙を置いて駆動部材に組付けたことを特徴とする電動ハンド。
- ハンド本体に設けたステッピングモータと、該ステッピングモータの駆動により直線的に開閉動作する一対の把持部材と、該ステッピングモータの駆動力を把持部材の開閉運動に変換する変換機構とを備え、
上記変換機構が、ステッピングモータの出力軸に取付けられた回転部材と、該回転部材上に設けられて、上記出力軸を回転の中心として回転部材により回転駆動され、上記出力軸と直交する表面に一対の略半円状のカム溝が設けられたカム部材と、開閉方向にガイドされた上記一対の把持部材にそれぞれ取付けられ、カム部材の回転により該カム溝内を摺動して、一対の把持部材を開閉駆動させる駆動ピンとを有し、
上記回転部材が、上記出力軸に固定される基台部と、該基台部上に回動自在に組付けられ、上記カム部材が取付けられる取付台とを備えていて、該取付台が、基台部に対して把持部材に把持動作を行わせる方向にばねで付勢され、且つ、把持部材の開閉方向に該ばねの撓みを許容する角度だけ回動可能に組付けられていて、把持部材が対象物を解放する方向に駆動されるときは基台部と共に駆動され、対象物を把持するときは上記ばねを介して把持部材が駆動され、該ばねの付勢力によって対象物の把持状態を保持させる構成を備え、
上記ステッピングモータを駆動するパルス数を、把持部材が対象物を解放及び把持する方向において脱調が生じない範囲で、且つ把持部材が対象物を把持する方向には、把持部材が対象物を把持した後においてカム部材がばねを圧縮可能な範囲内に設定した、
ことを特徴とする電動ハンド。 - 請求項５に記載の電動ハンドにおいて、回転部材を、基台部に設けたレバーにより、該基台部の一方向への回転時には直接的に取付台に回転が伝達され、反対方向への回転時には、該レバーの先端が、取付台上のストッパとして機能するスプリングガイドにより支持されたばねの先端の受け座に接し、該ばねを介して、カム部材を取付けた取付台を駆動するものとした、
ことを特徴とする電動ハンド。
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