JP6363752B1

JP6363752B1 - 把持装置

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Publication number: JP6363752B1
Application number: JP2017047063A
Authority: JP
Inventors: 振民翁
Original assignee: 上銀科技股▲フン▼有限公司; 上銀科技股▲ふん▼有限公司
Priority date: 2017-03-13
Filing date: 2017-03-13
Publication date: 2018-07-25
Anticipated expiration: 2037-03-13
Also published as: US10105854B1; KR101924718B1; JP2018149619A; DE102017108303B4; KR20180117489A; US20180304474A1; DE102017108303A1

Abstract

【課題】中空形状の電動による把持装置を提供する。
【解決手段】収容空間を画成するように、互いに間隔を空けて配置された第１の壁部及び前記第１の壁部と相対する第２の壁部と、前記第２の壁部から前記収容空間内に筒状に延伸して前記第２の壁部と略直交する第１の軸線に沿うよう空けられたマウント孔を取り囲むように形成された実装壁部と、を備えたケースと、前記収容空間に設けられたモータモジュールと、前記実装壁部を取り囲むと共に、前記モータモジュールと連動して、時計回り又は反時計回りに回転できる中空ギアセットを備えた第１の伝動ユニットと、それぞれ前記実装壁部と所定の間隔を空けるように前記実装壁部の外側に配置され、且つそれぞれが前記中空ギアセットと連動して移動する連結ブロックを備える複数の第２の伝動ユニットと、を備える。
【選択図】図４

Description

本発明は把持装置に関し、特に中空形状の電動による把持装置に関する。

従来の把持装置は作業上往々にして複数の相対的に移動可能な把持部を配置するにすぎない。このように、把持部で被加工部品を把持するにすぎない技術を示す特許文献としては例えば以下の文献が知られている。

米国特許第8388035号明細書

しかし、被加工部品が精密になるにつれて、把持部のみでは足りず、追加の装置が必要となり、被加工部品に対する把持を補助するための例えば撮影レンズ、真空吸盤等の外部装置が必要となってきた。しかし、該把持部と追加された外部装置によって作業スペースが複雑となり、誤動作を発生し易くなるという問題があった。

本発明は、これらの事情に鑑みて、中空形状の電動による把持装置を提供することを目的とする。

収容空間を画成するように、互いに間隔を空けて配置された第１の壁部及び前記第１の壁部と相対する第２の壁部と、前記第２の壁部から前記収容空間内に筒状に延伸して前記第２の壁部と略直交する第１の軸線に沿うよう空けられたマウント孔を取り囲むように形成された実装壁部と、を備えたケースと、前記収容空間に設けられたモータモジュールと、円環状に形成されて前記実装壁部を取り囲むと共に、前記モータモジュールと連動して、時計回り又は反時計回りに回転できる中空ギアセットを備えた第１の伝動ユニットと、それぞれ前記実装壁部と所定の間隔を空けるように前記実装壁部の外側に配置され、且つそれぞれが前記中空ギアセットと連動して移動する連結ブロックを備える複数の第２の伝動ユニットと、を備える。

本発明は、ケースにマウント孔を設け、該第２の伝動ユニット等を実装壁部に間隔を開けて取り囲むようにしたので、外部装置をマウント孔に簡単に設けることができるようになると共に、中空形状の電動による把持装置を併用した作業が容易となる。

本発明の把持装置の第１の実施例を示す組み立て斜視図である。本発明の第１の実施例を示し、ケース２の内部を部分的に示した斜視図である。本発明の第１の実施例を示し、外部装置６が取り付けられる形態を示した斜視図である。本発明の第１の実施例を示す断面図である。本発明の第２の実施例であり、第１の伝動ユニット４を説明するための斜視図である。本発明の第２の実施例であり、外部装置６が取り付けられる形態を示した斜視図である。本発明の第２の実施例を示す断面図である。本発明の第３の実施例であり、ケース２の内部を部分的に示した斜視図である。本発明の第３の実施例であり、外部装置６が取り付けられる形態を示した斜視図である。本発明の第３の実施例を示す断面図である。本発明の第４の実施例を示す断面図である。

以下、図１〜図３を参照して、中空形状の電動による把持装置を例示した本発明の第１の実施例を説明する。ここで、図１は本発明の把持装置の第１の実施例を示す組み立て斜視図であり、図２はケース２の内部を部分的に示した斜視図であり、図３は外部装置６が取り付けられる形態を示した斜視図である。この実施例によれば、把持装置はケース２と、モータモジュール３と、一組の第２の伝動ユニット５と、を備える。

図１に示すとおり、ケース２は略直方体であり、長手方向Ｘ及び短手方向Ｙによって形成される水平面における略中央であって、この水平面と直交する方向である高さ方向Ｚにおける上側の面（第１の壁部２２）から下側の面（第２の壁部２３）にかけて、円形のマウント孔２４が画成されている。更に、図４の断面図に示すとおり、マウント孔２４を画成する実装壁部２５が高さ方向Ｚに沿って形成されている。

ケース２の底面側には、図３に示すように上述した第１の壁部２２と相対するように第２の壁部２３が形成されている。また、ケース２は図２に示すように内部、即ち第１の壁部２２と第２の壁部２３の間に収容空間２１が画成される。

すなわち、ケース２は、収容空間２１を画成するように、互いに間隔を空けて配置された第１の壁部２２及び第１の壁部２２と相対する第２の壁部２３と、第２の壁部２３から収容空間２１内に筒状に第１の壁部２２まで延伸して、第１の壁部２２と第２の壁部２３とに略直交する即ち高さ方向Ｚに沿った第１の軸線Ｌ１に沿うよう空けられたマウント孔２４を取り囲むように形成された実装壁部２５と、を備える。

マウント孔２４は、図１、図３及び図４に示すように、第１の壁部２２（上面側）と第２の壁部２３（底面側）とのそれぞれの水平面において各該水平面の略中央に開口している。すなわち、上述した説明から分かるように、このマウント孔２４は、高さ方向Ｚ（第１の軸線Ｌ１）に沿って、第２の壁部２３側から第１の壁部２２にかけて貫通している。

更に、図３に示すように第２の壁部２３には長手方向Ｘにおける上述したマウント孔２４を介した両側に、長手方向Ｘに沿って延伸する長尺状の作業孔２６が画成されている。

図４に示すように、モータモジュール３は、収容空間２１に設けられ、回転可能に実装壁部２５の周囲を取り囲むように中空ローター３１が設けられる。ここで、中空ローター３１は、後述する中空ギアセット４１より第１の壁部２２側に配置され、中空ギアセット４１を回転駆動させる。なお、本発明における実施例１においてモータモジュール３は中空型のモーターである。

図２に示すように、第１の伝動ユニット４は、円環状に形成されて、実装壁部２５（図４）を周囲から取り囲むと共に、モータモジュール３と連動することで、時計回り又は反時計回りに回転できる中空ギアセット４１を備える。

中空ギアセット４１は、実装壁部２５（図４）を取り囲むと共に、中空ローター３１の下側に連接され、この中空ローター３１と連動する（回転によって動かされる）第１の傘歯車部４１１を備える。

図２に示すように、第２の伝動ユニット５は、実装壁部２５を介して長手方向Ｘの両側に１つずつ設けられている。また、第２の伝動ユニット５はそれぞれ、第２の傘歯車部５１と、ロッド５２と、キャップ５３と、レール５４と、連結ブロック５５と、を備える。

各第２の傘歯車部５１は、対応する第１の傘歯車部４１１と噛み合い、且つ図４に示すように第１の軸線Ｌ１と交差する第２の軸線Ｌ２を取り囲むように設けられていて、第２の軸線Ｌ２の周りを回転することができる。

また、第２の伝動ユニット５のロッド５２は、図２及び図４に示すように、一端が上述した第２の傘歯車部５１と連接し、第２の軸線Ｌ２に沿って延伸し、他端がケース２に取り付けられている。

更に、第２の伝動ユニット５のキャップ５３は、図２に示すように、上側半分がロッド５２を取り囲むように長手方向Ｘ視にて半円形に形成され、且つ下側半分は後述する連結ブロック５５と連結できるように短手方向Ｙにおける径が変化せずに、高さ方向Ｚに延伸する。

また、連結ブロック５５は、それぞれ実装壁部２５と所定の間隔を空けるように実装壁部２５の外側に配置され、且つそれぞれが中空ギアセット４１と連動して移動する。

また、図２と図４に示すように、第２の伝動ユニット５のレール５４は、高さ方向Ｚにおいてロッド５２よりも低い位置で、且つロッド５２と平行となるように長手方向Ｘに延伸している。

第２の伝動ユニット５の連結ブロック５５は、図２に示すように略直方体に形成され、キャップ５３と共に第１の軸線Ｌ１に対して相対的に移動、即ち長手方向Ｘに移動できるように長手方向Ｘ視にて凹溝が形成され、この凹溝にレール５４が嵌められ、凹溝の上面でキャップ５３に取り付けられる。このように連結ブロック５５を介したレール５４による案内により、キャップ５３はロッド５２に沿って長手方向Ｘに移動できる。

なお、本実施例では長手方向Ｘに沿ってレール５４を設けて連結ブロック５５を移動させたが、短手方向Ｙに沿ってレール５４を設けても、即ち第２の伝動ユニット５全体を短手方向Ｙに延伸するように構成しても、把持機能を発揮できる程度にケース２が大きければ、短手方向Ｙに沿ってレール５４を設けても差し支えない。

更に、本実施例においては図２と図４とに示されているように第１の軸線Ｌ１と第２の軸線Ｌ２は直交しているが、これらの軸線は必ずしも直交している必要はなく、モータモジュール３を作動した際に、連結ブロック５５が長手方向Ｘに沿って動けば足りるので、第１の伝動ユニット４と第２の伝動ユニット５の位置関係は、本実施例に限られず、例えば、レール５４を短手方向Ｙにずらして配置し、このレール５４に沿って連結ブロック５５が移動できるように、第１の伝動ユニット４と第２の伝動ユニット５に相当するギア同士の配置関係とすれば足りる。

続いて、第１の伝動ユニット４および第２の伝動ユニット５に関連した動作を説明する。図４に示すモータモジュール３が作動し始めて、中空ローター３１を回転させると、これに連動して第１の傘歯車部４１１が第１の軸線Ｌ１を回転軸として回転し始める。

このとき、各第２の傘歯車部５１の動作は、第１の傘歯車部４１１と噛み合って動くので、各ロッド５２と共に第２の軸線Ｌ２を回転軸とした回転運動となる。また、各キャップ５３及び各連結ブロック５５は、ロッド５２及びレール５４に沿って、第１の軸線Ｌ１に対して相対的に移動する。

つまり、各第２の伝動ユニット５は、それぞれ第１の軸線Ｌ１と略直交する水平面に沿って延伸すると共に、一つの連結ブロック５５がそれぞれ取付けられているレール５４と、第１の傘歯車部４１１と噛み合って連動回転する第２の傘歯車部５１が一端に連接されると共に、レール５４に対して平行に延伸し、且つ第２の傘歯車部５１の回転に伴い回転するロッド５２と、ロッド５２の回転に伴って、ロッド５２の延伸方向に沿って、一つの連結ブロック５５と共に移動できるように、ロッド５２及び連結ブロック５５にマウントされているキャップ５３と、を備え、第１の傘歯車部４１１を時計回り又は反時計回りで回転させると、各第２の伝動ユニット５がそれぞれ有するキャップ５３は、第１の傘歯車部４１１の回転方向に応じて、第１の軸線Ｌ１に対して近づき又遠ざかる。

なお、ここで「マウントされている」とは、ロッド５２を取り囲むように形成されているキャップ５３の孔を、ロッド５２が貫通するように両者を組み合わせる共に、キャップ５３の底面を連結ブロック５５に対して上から重ね合わせて止め合わせることを言う。

連結ブロック５５は、中空ギアセット４１の上述した動作によって、第１の軸線Ｌ１に対して相対的に移動することとなるので、第１の軸線Ｌ１を回転軸とした回転を、第２の軸線Ｌ２に沿った連結ブロック５５の長手方向Ｘへの移動に変換することができ、把持したり離したりできる。

また、マウント孔２４は外部装置６を取り付けることができる。本実施例では、外部装置６は、電動式シリンダの排出装置であるが、撮影レンズ、真空吸着盤、電磁石、噴射装置、測定器でも良く、つまり把持装置を補助し得るものであれば差し支えない。

なお、実際に使用する際、モータモジュール３の電線或いは外部装置６の電線（電源コード）は、マウント孔２４の内部に挿入されることにより、第１の壁部２２の上側を介して引き出されるので電線の経路の確保が容易である。

また、本実施例では、２つの第２の伝動ユニット５を用いて長手方向Ｘにおいて両側から挟みこむ電動の把持装置としているが、その他にも、更に多くの第２の伝動ユニット５を使用して３つの把持部若しくは４つの把持部、又は更に多くの把持部を用いた電動の把持部としても差し支えなく、必要に応じて適宜変更することもできる。

続いて、図５、図６、図７を参照して、本発明の第２の実施例を説明する。ただし、第１の実施例と共通する構成については説明を省略する。第２の実施例が第１の実施例と異なる点は、以下の通りである。

本実施例において、図６に示すマウント孔２４に用いられる外部装置６は撮影レンズである。

図５と図７に示すように、モータモジュール３は、実装壁部２５の長手方向Ｘにおける隣（図７では右側）に設けられ、図７に示す出力軸線Ｌ３を中心とした出力軸３３が設けられている。本実施例において、出力軸線Ｌ３と第１の軸線Ｌ１はいずれも高さ方向Ｚに沿って平行となる。

図５に示すように、中空ギアセット４１は回転可能に実装壁部２５の周りに設けられる第１の傘歯車部４１１と、回転可能に実装壁部２５の周りに設けられ、且つ第１の傘歯車部４１１に上から重なるように連接する連接ギア部４１２と、を備える。

また、図５と図７とに示すように、モータモジュール３は、出力軸３３を囲うように設けられると共に、連接ギア部４１２と噛み合う伝動ギア３２を備える。

すなわち、モータモジュール３と中空ギアセット４１との関係は以下の通りである。モータモジュール３は、出力軸線Ｌ３の周りを回転する伝動ギア３２を備えている。また、中空ギアセット４１は回転可能に実装壁部２５を取り囲む第１の傘歯車部４１１と、第１の傘歯車部４１１と共に回転可能に実装壁部２５を取り囲み、且つ伝動ギア３２と噛み合う連接ギア部４１２と、を備える。

使用時は、モータモジュール３の操作を開始し、出力軸３３を回転させたとき、伝動ギア３２、連接ギア部４１２、及び第１の傘歯車部４１１を連動させることができ、連結ブロック５５を第１の軸線Ｌ１に対して相対的に移動させ、把持したり離したりできる。

なお、伝動ギア３２と連接ギア部４１２の間は、ギアをかみ合わせる方式の他、その他の実施例として、プーリーとベルトとを組み合わせた方式でも差し支えなく、ギアを噛み合わせる方式に限られるものではない。

このように構成したので、第２の実施例は第１の実施例と同様の目的を達成し、同様の作用効果を奏する。

続いて、図８、図９、および図１０を参照して、本発明の第３の実施例を説明する。ここで、図８はケース２の内部を部分的に示した斜視図であり、図９は外部装置６が取り付けられる形態を示した斜視図であり、図１０は断面図である。第３の実施例は第２の実施例と多くの部分が共通するが、異なる点は以下の通りである。

本実施例において、マウント孔２４に装着される外部装置６は真空吸着盤である。

図１０に示すように、出力軸線Ｌ３と第１の軸線Ｌ１とは直交する。伝動ギア３２及び連接ギア部４１２はそれぞれ傘歯車である。

ケース２は、第１の壁部２２の外周縁と第２の壁部２３の外周縁とを繋ぐように高さ方向Ｚに延伸して収容空間２１を画成する第３の壁部２７を備える。また、ケース２には、第３の壁部２７が設けられ、マウント孔２４に連通している横孔２８が形成されている。

ここで、横孔２８は第１の軸線Ｌ１と直交する長手方向Ｘに沿って形成され、第１の軸線Ｌ１を介してモータモジュール３とは反対側に形成されている。また、ケース２には、収容空間２１の内部に位置して、横孔２８を取り囲むように実装壁部２５に連接する横孔壁部２９が形成されている。

このように、第３の実施例でも上述した第２の実施例と同様の目的を達成し、同様の作用効果を奏する。モータモジュール３の電線或いは外部装置６の電線は、マウント孔２４及び横孔２８の内部を介して、第１の壁部２２の上側の端部若しくは第３の壁部２７から引き出され、電線の経路の確保が容易である。

続いて、図１１の断面図を参照して、本発明の第４の実施例を説明する。第４の実施例は第３の実施例と多くの構成が共通するが、異なる点は以下の通りである。

マウント孔２４Ａは、第１の実施例に示したマウント孔２４と異なり、第１の壁部２２を貫いておらず、第２の壁部２３から横孔２８と連通するまで高さ方向Ｚに延伸している。

すなわち、ケース２は、第１の壁部２２及び第２の壁部２３に連接することにより収容空間を画成すると共に、第１の壁部２２の周縁から第２の壁部２３の周縁まで第２の壁部２３と略直交するように沿って延伸する第３の壁部２７と、第３の壁部２７から収容空間内に筒状に延伸して実装壁部２５に連接し、マウント孔２４Ａに連通する横孔２８を取り囲むように形成された横孔壁部２９と、を備え、ケースは中空直方体となる。

このように、第４の実施例でも上述した第３の実施例と同様の目的を達成し、同様の作用効果を奏する。モータモジュール３の電線或いは外部装置６の電線は、マウント孔２４Ａと横孔２８を介して第３の壁部２７へ引き出され、電線の経路の確保が容易である。

以上のように、ケース２にマウント孔２４を設け、且つ第２の伝動ユニット５を実装壁部２５の周りに間隔を開けて囲むように実装したので、外部装置６をマウント孔２４に簡単に装着することができ、該マウント孔２４と相俟って中空型の電動の把持装置で外部装置を把持することができ、本発明の目的を確実に達成することができる。

以上の説明は本発明の実施例に過ぎず、本発明の範囲はこれらの実施例に限られるものではなく、本発明の特許請求の範囲は、本発明の明細書の内容に簡単な変化、改変、変更を加えたものも本願の均等の範囲に含まれるものとする。

２ケース
２１収容空間
２２第１の壁部
２３第２の壁部
２４マウント孔
２５実装壁部
２６作業孔
２７第３の壁部
３モータモジュール
３１中空ローター
３２伝動ギア
４第１の伝動ユニット
４１中空ギアセット
４１１第１の傘歯車部
４１２連接ギア部
５第２の伝動ユニット
５１第２の傘歯車部
５２ロッド
５３キャップ
５４レール
５５連結ブロック
６外部装置
Ｌ１第１の軸線
Ｌ２第２の軸線
Ｌ３出力軸線

Claims

被加工部品に対する把持を補助するための外部装置を設置できる把持装置であって、
収容空間（２１）を画成するように、互いに間隔を空けて配置された第１の壁部（２２）及び前記第１の壁部と相対する第２の壁部（２３）と、前記第２の壁部（２３）から前記収容空間内に筒状に延伸して前記第２の壁部と略直交する第１の軸線（Ｌ１）に沿うよう空けられ、前記外部装置の少なくとも一部を受け入れるためのマウント孔（２４）を取り囲むように形成された実装壁部（２５）とを備えたケース（２）と、
前記収容空間に設けられたモータモジュール（３）と、
前記実装壁部を取り囲むと共に、前記モータモジュール（３）と連動して、時計回り又は反時計回りに回転できる中空ギアセット（４１）を備えた第１の伝動ユニット（４）と、
それぞれ前記実装壁部（２５）と所定の間隔を空けるように前記実装壁部（２５）の外側に配置され、且つそれぞれが前記中空ギアセット（４１）と連動して移動する連結ブロック（５５）を備える複数の第２の伝動ユニット（５）と、
を備えることを特徴とする把持装置。
前記実装壁部は、前記第２の壁部から前記第１の壁部まで延伸し、前記第１の壁部には、前記マウント孔と連通する開口が形成されており、
前記モータモジュールは、前記中空ギアセットより前記第１の壁部側に前記中空ギアセットを回転駆動させる中空ローターを備え、
前記中空ギアセットは、前記中空ローターと連動する第１の傘歯車部を備えることを特徴とする請求項１に記載の把持装置。
前記モータモジュールは、出力軸線を回転軸として回転する伝動ギアを備えており、
前記中空ギアセットは回転可能に前記実装壁部を取り囲む第１の傘歯車部と、前記第１の傘歯車部と共に回転可能に前記実装壁部を取り囲み、且つ前記伝動ギアと噛み合う連接ギア部と、を備えることを特徴とする請求項１に記載の把持装置。
前記出力軸線と前記第１の軸線とは互いに平行となることを特徴とする請求項３に記載の把持装置。
前記出力軸線と前記第１の軸線とは相互に直交し、互いに噛み合う前記伝動ギア及び前記連接ギア部はそれぞれ傘歯車であることを特徴とする請求項３に記載の把持装置。
複数の前記第２の伝動ユニットは、それぞれ
前記第１の軸線と略直交する水平面に沿って延伸すると共に、一つの前記連結ブロックがそれぞれ取付けられているレールと、
前記第１の傘歯車部と噛み合って連動して回転する第２の傘歯車部が一端に連接されると共に、前記レールに対して平行に延伸し、且つ前記第２の傘歯車部と共に回転するロッドと、
前記ロッドの回転に伴って、前記ロッドの延伸方向に沿って、前記一つの連結ブロックと共に移動できるように、前記ロッド及び前記連結ブロックにマウントされているキャップと、を備え、
前記第１の傘歯車部を時計回り又は反時計回りで回転させると、複数の前記第２の伝動ユニットがそれぞれ有する前記キャップは、前記第１の傘歯車部の回転方向に応じて、前記第１の軸線に対して近づき又遠ざかることを特徴とする請求項２、４、および５のいずれか１項に記載の把持装置。
前記ロッドの延伸方向に沿った第２の軸線と前記第１の軸線とは相互に直交することを特徴とする請求項６に記載の把持装置。
前記ケースは、前記第１の壁部及び前記第２の壁部に連接することにより前記収容空間を画成すると共に、前記第１の壁部の周縁から前記第２の壁部の周縁まで前記第２の壁部と略直交するように延伸する第３の壁部と、前記第３の壁部から前記収容空間内に筒状に延伸して前記実装壁部に連接し、前記マウント孔に連通する横孔を取り囲む横孔壁部と、を備え、
前記ケースは中空直方体であることを特徴とする請求項１に記載の把持装置。
前記実装壁部は、前記第２の壁部から前記第１の壁部まで延伸し、前記第１の壁部には、前記マウント孔と連通する開口が形成されていることを特徴とする請求項１又は８に記載の把持装置。