JP5139135B2 - 電動グリッパ装置 - Google Patents

Description

本発明は、製品の自動組立、部品搬送、検査工程等において、ワークを把持して位置決めしたり測長等をするための、モータ駆動による電動グリッパ装置に関する。

本出願人は、この種の電動グリッパ装置として、例えば特許文献１（特開２００５−５９１１８号公報）及び特許文献２（特開２００６−３１２２１６号公報）に記載されたものを既に提供している。

これらの電動グリッパ装置では、本体に内蔵されモータにて正逆回転されるカム部材と、本体の外側のレールに沿って直線摺動する複数の把持部材とを備え、カム部材に、複数の把持部材のそれぞれのカムフォロアを摺動自在に嵌合させる複数のカム溝が螺旋状に形成され、モータによるカム部材の正逆回転により複数の把持部材がレールに沿って互いに接近・離隔摺動する構造になっている。

このような電動グリッパ装置では、複数の把持部材でワークを把持した後、その把持を解放するため把持部材同士を離隔させても、ワークが把持部材の間にそのまま留まってしまうことがある。そのようなとき、ワークを把持部材の間から押し出すことができれば便利である。

特許文献３（特開平１１−２５４３７０号公報）には、流体圧を利用してワークを把持する流体圧チャックであるが、ワークの押し出しを意図した次のような技術が開示されている。
すなわち、この流体圧チャックは、ベース上のセンタブロックの回りに複数のシリンダを放射状に配置して、複数の把持部材（マスタージョウ）をシリンダによりセンタブロックの中心に向かって接近摺動又は離隔摺動（開閉）させるもので、ベースとセンタブロックの中心には貫通孔が設けられ、これらベースとセンタブロックにより中空リングを挟む込むことによりチャック本体を中空構造とし、その中空部を、ワークを押し出すワークプッシャのために使用したり、ワークの把持を検出するために使用できるようにしている。

また、特許文献４（実開平６−４２０９２号公報）には、２つのチャックの共通のチャックボディーを旋回軸により旋回可能とし、この旋回軸側のギヤと、空圧揺動モータ側のギヤとを、この空圧揺動モータを取り付けたボディー内において噛み合わせ、空圧揺動モータにより２つのチャックを旋回できるチャック複合ユニットが開示されている。このユニットでは、旋回軸を中空とすることにより、その中に、チャック開閉の駆動を行う配管を挿通させることができるようにしている。
特開２００５−５９１１８号公報 特開２００６−３１２２１６号公報 特開平１１−２５４３７０号公報 実開平６−４２０９２号公報

本発明の課題は、特許文献１及び特許文献２に開示されているような電動グリッパ装置において、特許文献３や特許文献４に記載されているような用途、つまり、ワーク押し出しや把持検出や配線などの用途に使用できる中空部を、本来の機能や構造に支障を与えることなく適切に形成できるようにすることにある。

本発明は、本体に内蔵されモータにて正逆回転されるカム部材と、本体の外側のレールに沿って直線摺動する複数の把持部材とを備え、カム部材に、複数の把持部材のそれぞれのカムフォロアを摺動自在に嵌合させる複数のカム溝が螺旋状に形成され、モータによるカム部材の正逆回転により複数の把持部材がレールに沿って互いに接近・離隔摺動する電動グリッパ装置において、次のような構造にしたものである。
本体には、複数の把持部材が最接近する中央部の表側からその裏側へと貫通する中央貫通部が形成されている。
一方、カム部材には中央孔が形成され、カム部材は、この中央孔を本体の中央貫通部に一致連通させて回転自在に支承されている。

その実施形態である請求項２に係る発明では、本体の中央貫通部内に、カム部材の中央孔を貫通する円筒体が回転自在に設置されている。
請求項３に係る発明では、カム部材を回転させるモータが、レールとは反対の本体裏側において、本体の中央貫通部を避けた位置に設置されている。

本発明によると、複数の把持部材が最接近する中央部の表側からその裏側へと貫通する中央貫通部が本体に形成されているので、この中央貫通部を、ワーク押し出しや把持検出や配線などの用途に使用できる。
カム部材に中央孔が形成され、カム部材は、この中央孔を本体の中央貫通部に一致連通させて回転自在に支承されているので、本体の中央貫通部を避けてカム部材を配置する必要がなく、カム部材の中心を中央部に一致させることができ、本体に中央貫通部があっても、装置全体の単純化・小型化が図れる。

請求項２に係る発明によると、本体の中央貫通部内に、カム部材の中央孔を貫通する円筒体が回転自在に設置されているので、中央貫通部をワーク押し出しや把持検出や配線などの用途に使用しても、カム部材及びその周辺部を円筒体にて保護できる。

請求項３に係る発明によると、カム部材を回転させるモータが、レールとは反対の本体裏側において、本体の中央貫通部を避けた位置に設置されているので、本体裏側からワークの押し出しをするときにモータが邪魔にならず、便利である。

次に、本発明の好適な実施例を図面に基づいて詳細に説明する。

本実施例の電動グリッパ装置は、図１及び図２に示すように、レール台１Ａと台板１Ｂとを上下に重ねて本体１とし、レール台１Ａ側を表側としてレール台１Ａ上に４個の把持部材２を装着する一方、台板１Ｂ側を裏側としてこれに、モータ（図示せず）を収納したモータハウジング３を取り付け、モータの正逆回転により、本体１に内蔵の後述するカム機構にて４個の把持部材２を同時に接近・離隔摺動させるようになっている。

本体１には、レール台１Ａの中央から台板１Ｂにも続いて表裏両側を貫通する円形の中央貫通部４が形成され、４個の把持部材２はこの中央貫通部４を中心としてレール台１Ａ上に次のように装着されている。

レール台１Ａには、図３及び図４に示すように、直角な角度をなす平面＞形のレール支持壁５と、これとは逆向きの直角な角度をなす平面＜形のレール支持壁５とが、中央貫通部４の円形の表側開口を中心として、その両側に＞＜の向き合い関係にして突出形成されている。

これら両側のレール支持壁５のそれぞれについて、その２つの直角な側面のそれぞれに、角棒状のレール６が１本ずつ付設され、４個の把持部材２のそれぞれは、その垂直面に付設したスライダ７のガイド溝８を、合計４本となるレール６の１本ずつに摺動自在に嵌合させてこれに装着されている。その際、ガイド溝８の細長い上下のＶ形突部８ａを、レール６の細長い上下のＶ形溝６ａに摺動自在に嵌合させることにより、レール６から外れないようになっている。

図５及び図６に本体１内に組み込まれた機構を示す。
本体１内には、その中央貫通部４を中心とする空室９が形成され、この空室９内において、円形のカム部材１０とこれと上下に重ねて一体化したギア１１とが、軸受１２により回転自在に軸受けされている。

カム部材１０にはその中央に円形の中央孔１０ａ、ギア１１にもその中央に円形の中央孔１１ａが形成されている。本体１の中央貫通部４内には、これらの中央孔１０ａ・１１ｂを貫通する縦長の円筒体４ａが回転自在に設置されている。

カム部材１０には、図６に示すように、４本のカム溝１０ｂが従来と同様に、カム部材１０の回転中心を中心とするアルキメデスの渦巻き線に沿って、一端から他端へと回転中心から遠ざかるように形成されている。

一方、レール台１Ａには、図４に示すように、４本のレール６のそれぞれと平行な４本の直線ガイド溝１３が形成され、４個の把持部材２のそれぞれには、ピン状のカムフォロア１４が植設されている。そして、カムフォロア１４のそれぞれは、４本の直線ガイド溝１３のそれぞれに摺動自在に貫通させて、カム部材１０の４本のカム溝１０ｂのそれぞれに先端部を摺動自在に嵌合されている。

モータを収納したモータハウジング３は、本体１の中央貫通部４の円形の裏側開口を避けて台板１Ｂに取り付けられ、図５に示すように、その中のモータにて回転される駆動ギア１５が空室９内においてギア１１と噛み合っている。

従って、モータによりカム部材１０が正転される場合は、その各カム溝１０ｂに対して各カムフォロア１４が、カム溝１０ｂの中心より遠いところから近い方へ摺動する動きとなって、各直線ガイド溝１３に沿って互いに接近するように直線摺動するので、４個の把持部材２がそれぞれのレール６に沿って互いに接近する。

図３に示すように、４個の把持部材２が最接近して互いに接触しても、中央貫通部４の円形の表側開口までは届かないので、４個の把持部材２の間にワークが残ってしまった場合、この中央貫通部４に、裏側から例えばワーク押し棒を挿通させることにより、ワークを４個の把持部材２の間から容易に押し出すことができる。中央貫通部４内には円筒体４ａが回転自在に設置されているので、カム部材１０、ギア１１、軸受１２を円筒体４ａにて保護できる。また、中央貫通部４中に電気配線を挿通させる場合、回転する円筒体４ａにて電気配線を保護できる。

一方、モータによりカム部材１０が逆転される場合は、その各カム溝１０ｂに対して各カムフォロア１４が、カム溝１０ｂの中心に近いところから遠い方へ摺動する動きとなって、各直線ガイド溝１３に沿って互いに離隔するように直線摺動し、４個の把持部材２がそれぞれのレール６に沿って互いに離隔する。

なお、上記の実施例では４個の把持部材２でワークを把持する構造としたが、把持部材２の数は２個でも、３個でもよく、複数であればよい。

本発明の実施例である電動グリッパ装置の斜視図である。 その側面図である。 ４個の把持部材が最接近した状態の平面図である。 ４個の把持部材が離れた状態の平面図である。 図４のＡ−Ａ線に沿う縦断断面図である。 横断面図である。

符号の説明

１ 本体
１Ａ レール台
１Ｂ 台板
２ 把持部材
３ モータハウジング
４ 中央貫通部
４ａ 円筒体
５ レール支持壁
６ レール
６ａ Ｖ形溝
７ スライダ
８ ガイド溝
８ａ Ｖ形突部
９ 空室
１０ カム部材
１０ａ 中央孔
１０ｂ カム溝
１１ ギア
１１ａ 中央孔
１２ 軸受
１３ 直線ガイド溝
１４ カムフォロア
１５ 駆動ギア

Claims (2)

1. 本体に内蔵されモータにて正逆回転されるカム部材と、本体の外側のレールに沿って直線摺動する複数の把持部材とを備え、前記カム部材に、前記複数の把持部材のそれぞれのカムフォロアを摺動自在に嵌合させる複数のカム溝が螺旋状に形成され、モータによるカム部材の正逆回転により複数の把持部材がレールに沿って互いに接近・離隔摺動する電動グリッパ装置において、前記本体に、前記複数の把持部材が最接近する中央部の表側からその裏側へと貫通する中央貫通部が形成され、前記カム部材には中央孔が形成され、前記カム部材は、この中央孔を本体の前記中央貫通部に一致連通させて回転自在に支承されており、
   前記本体の中央貫通部内には前記中央孔を貫通する縦長の円筒体が回転自在に設置され、前記円筒体内が挿通可能となっていることを特徴とする電動グリッパ装置。
2. カム部材を回転させるモータが、レールとは反対の本体裏側において、本体の中央貫通部を避けた位置に設置されていることを特徴とする請求項１に記載の電動グリッパ装置。

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