JP6901136B2

JP6901136B2 - グリッパ

Info

Publication number: JP6901136B2
Application number: JP2017201885A
Authority: JP
Inventors: 竜也半田
Original assignee: IAI Corp
Current assignee: IAI Corp
Priority date: 2017-10-18
Filing date: 2017-10-18
Publication date: 2021-07-14
Anticipated expiration: 2037-10-18
Also published as: JP2019072820A

Description

本発明は、例えば、一対のフィンガにより把持対象物を把持するグリッパに係り、特に、構成の簡略化と装置の小型化を図ることができるように工夫したものに関する。

従来のグリッパを開示するものとして、例えば、特許文献１、特許文献２、特許文献３、等がある。
まず、特許文献１に記載された電動ハンドであるが、ベースボディがあり、このベースボディには駆動部が設置されている。この駆動部はコイルとこのコイルの内側に配置されたプランジャと磁石とから構成されている。上記プランジャはスプリングによって常時は基端側に付勢されている。上記コイルに通電すると、上記プランジャが磁化されて上記磁石に吸引され上記スプリングの弾性力に抗して先端側に移動される。

上記ベースボディの先端側には開閉運動を行う一対のマスタージョウがある。これらマスタージョウの先端には、ワークをクランプする爪がそれぞれ取り付けられている。また、上記プランジャの先端と上記マスタージョウはリンクによって連結されている。上記プランジャは常時は基端側に付勢されていて、上記マスタージョウが閉じられる。これに対して、上記プランジャが先端側に移動されると上記マスタージョウが開かれる。

また、上記ベースボディには発光部と受光部からなる光電スイッチが取り付けられていて、一方、上記プランジャの基端側には光電スイッチドックが取り付けられている。上記光電スイッチと上記光電スイッチドッグは２組設置されていて、それぞれ異なる位置に設置されている。上記プランジャが移動し、上記光電スイッチの光が上記光電スイッチドッグによって遮られることで、上記マスタージョウの開閉を検出する。

次に、特許文献２に記載された容器把持装置であるが、本体フレームがあり、この本体フレームの基端側にはソレノイドが設置されている。上記ソレノイドは本体部とこの本体部に対して移動可能な駆動軸とから構成されている。上記ソレノイドの駆動軸にはストッパ部材が連結されていて、このストッパ部材は引張りバネによってソレノイドの先端側に常時付勢されている。

また、上記本体フレームの先端側には一対の把持アームが回動可能に取り付けられている。これら把持アームにはそれぞれ連結部材が回動可能に連結されている。これら連結部材は上記駆動軸に固着されたジョイント部材に回転可能に連結されている。また、上記ジョイント部材がガイド部材によってガイドされている。
上記ソレノイドの駆動軸は、常時は上記引っ張りバネによって先端側に付勢されており、この状態では上記把持アームの先端は閉じられている。上記ソレノイドに通電すると、上記駆動軸は上記引張りパネの弾性力に抗して基端側に移動され、上記把持アームの先端が開かれる。

また、上記本体フレームには２つのセンサが設置されている。これらのセンサはそれぞれ発光部と受光部から構成されている。上記ジョイント部材には上記２つのセンサのそれぞれに対応した遮光片が固着されている。上記センサの発光部と受光部の間に上記遮光片がなければ、上記受光部により上記発光部から照射される光が受光され、上記センサの発光部と受光部の間に上記遮光片があれば、上記受光部による受光が規制される。
上記２つのセンサは上記駆動軸の往復動方向に沿った同じ位置に設置されている。一方、上記それぞれの遮光片は上記駆動軸の往復動方向に沿った異なる位置に異なる大きさで設置されている。そのため、上記ジョイント部材の位置によって、上記２つのセンサの発光部からの光が遮光される組み合わせが異なっていて、これにより、上記把持アームの開閉、及び、上記把持アームによってセルが把持されていない状態を検出できるようになっている。

さらに、特許文献３に記載された位置検出機構付きソレノイドの場合であるが、ハウジングがあり、上記ハウジング内にコイルが設置されていて、上記コイルの内側に磁性材から成るプランジャが設置されている。また、高周波発振回路があり、上記コイルの下側には上記高周波発振回路の一部である検出コイルが設置されている。また、上記プランジャの基端には磁性材から成る検出プローブが設置されている。また、上記高周波発振回路の高周波発振を判定する判定回路がある。
上記プランジャはばねにより常時は先端側に付勢されている。このとき、上記検出プローブは上記検出コイルの外に位置している。また、上記高周波発振回路は常時は高周波を発信している。ここで、上記コイルに通電すると、上記プランジャが上記ばねの弾性力に抗して基端側に吸引される。このとき、上記検出プローブは上記検出コイル内に入り、これにより上記高周波発振回路の発振が停止され、上記判定回路によって上記発振の停止があったことが判定されて、出力信号が出力される。これにより、上記プランジャが基端側に吸引されたことが検出される。

特開２０１１−７９０７０号公報ＷＯ２０１４００２９５３号実開平２−１３１６０８号公報

上記従来の構成によると、次のような問題があった。
まず、特許文献１に記載された電動ハンドの場合には、光電スイッチを構成する発光部と受光部の間をスイッチドックが通過できるように構成する必要があり、構成が複雑化するとともに装置が大型化してしまうという問題があった。
また、特許文献２に記載された容器把持装置の場合も、センサは発光部と受光部とからなり、上記発光部と受光部の間を通過する遮光片が設けられているため、構成が複雑化するとともに装置が大型化してしまうという問題があった。
さらに、特許文献３に記載された位置検出機構付きソレノイドの場合には、検出プローブが検出コイル内に入り高周波発振回路の発信が止まることを利用して上記プランジャの位置を検出しているが、高周波発振回路や判定回路が必要であり、構成が複雑化してしまうとともに装置が大型化してしまうという問題があった。

なお、特許文献１に記載された光電スイッチや特許文献２に記載されたセンサのような光を利用したものや、特許文献３に記載された高周波発振回路の発振を利用したものの代わりに、磁気センサを用いることが考えられる。しかしながら、「しかし、ソレノイドを使用したハンドでは、コイル及び磁石から発生する磁気が強く、磁気感知式のセンサーで感知する方法では誤感知してしまうため判別することができない。」（特許文献１公報第６頁第１０行〜第１２行目）と記載されているように、磁気センサとソレノイドの併用は困難であった。

本発明は、このような点に基づいてなされたもので、その目的とするところは、構成の簡略化と装置の小型化を図ることができるグリッパを提供することにある。

上記目的を達成するべく本願発明の請求項１によるグリッパは、ハウジングと、上記ハウジングの一端側に設置された駆動部と、上記ハウジングの他端側に設置され上記駆動部によって往復動されるカム板と、上記ハウジングの他端側に設置され上記カム板の往復動によって開閉される一対のフィンガと、上記カム板に設置された磁石と、上記ハウジングの他端側に設置され上記磁石の磁気を検出して上記カム板の位置ひいては上記フィンガの開閉を検出する磁気センサと、を具備し、上記駆動部はソレノイドであり、上記ハウジングは磁性体から構成されており、上記磁気センサは上記ハウジングの外側に取り付けられていて、上記ハウジングの他端側には磁気センサ用貫通孔が形成されていて、上記磁石の磁気が上記磁気センサ用貫通孔を介して上記磁気センサによって検出されることを特徴とするものである。
また、請求項２によるグリッパは、請求項１記載のグリッパにおいて、上記ハウジングには非磁性体から構成され上記磁気センサ用貫通孔を閉塞するカバが設置されていることを特徴とするものである。
また、請求項３によるグリッパは、請求項２記載のグリッパにおいて、上記カバの一部が弾性変形可能部位となっており、上記カム板は上記弾性変形可能部位によってガイドされることを特徴とするものである。
また、請求項４によるグリッパは、請求項１〜請求項３の何れかに記載のグリッパにおいて、上記カム板は非磁性体から構成されていることを特徴とするものである。

以上述べたように、本願発明の請求項１によるグリッパによると、ハウジングと、上記ハウジングの一端側に設置された駆動部と、上記ハウジングの他端側に設置され上記駆動部によって往復動されるカム板と、上記ハウジングの他端側に設置され上記カム板の往復動によって開閉される一対のフィンガと、上記カム板に設置された磁石と、上記ハウジングの他端側に設置され上記磁石の磁気を検出して上記カム板の位置ひいては上記フィンガの開閉を検出する磁気センサと、を具備したので、磁石と磁気センサを用いることで構成の簡略化と装置の小型化を図ることができる。
また、請求項２によるグリッパによると、請求項１記載のグリッパにおいて、上記駆動部はソレノイドであるので、更に装置の小型化を図ることができる。
また、請求項３によるグリッパによると、請求項２記載のグリッパにおいて、上記ハウジングは磁性体から構成されており、上記磁気センサは上記ハウジングの外側に取り付けられていて、上記ハウジングの他端側には磁気センサ用貫通孔が形成されていて、上記磁石の磁気が上記磁気センサ用貫通孔を介して上記磁気センサによって検出されるので、確実に上記カム板の位置、ひいては、上記フィンガの開閉状態を検出することができる。
また、請求項４によるグリッパによると、請求項３記載のグリッパにおいて、上記ハウジングには非磁性体から構成され上記磁気センサ用貫通孔を閉塞するカバが設置されているので、上記ハウジング内部への異物の侵入を防止しつつ、確実に上記カム板の位置、ひいては、上記フィンガの開閉状態を検出することができる。
また、請求項５によるグリッパによると、請求項４記載のグリッパにおいて、上記カバの一部が弾性変形可能部位となっており、上記カム板は上記弾性変形可能部位によってガイドされるので、簡易な構成により上記カム板を円滑に往復動させることができる。
また、請求項６によるグリッパは、請求項１〜請求項５の何れかに記載のグリッパにおいて、上記カム板は非磁性体から構成されているため、上記カム板によって磁気回路が損なわれることが無く、確実に上記カム板の位置、ひいては、上記フィンガの開閉状態を検出することができる。

本発明の第１の形態を示す図で、フィンガを開いた状態のグリッパの斜視図である。本発明の第１の形態を示す図で、図１のＩＩ−ＩＩ断面図である。本発明の第１の形態を示す図で、図２のＩＩＩ−ＩＩＩ断面図である。本発明の第１の形態を示す図で、カム板とカム溝用転がり軸受と軸の分解斜視図である。本発明の第１の形態を示す図で、グリッパの平面図である。本発明の第１の形態を示す図で、グリッパの分解斜視図である。本発明の第１の形態を示す図で、図２に示す状態からフィンガを閉じた状態とした状態の断面図である。本発明の第１の形態を示す図で、図８（ａ）はカバを表面側から視た斜視図、図８（ｂ）はカバを裏面側から視た斜視図である。本発明の第２の形態を示す図で、フィンガを閉じた状態のグリッパの断面図である。本発明の第２の形態を示す図で、フィンガを開いた状態のグリッパの断面図である。

以下、図１乃至図８を参照しながら、本発明の第１の形態について説明する。この第１の実施の形態によるグリッパ１にはハウジング３があり、このハウジング３は、磁性体、例えば、鉄製である。上記ハウジング３には、ソレノイド収容部５が、図２中上下方向に延長・貫通した状態で形成されている。このソレノイド収容部５の図２中上側は拡径されていてコイル収容部７となっている。一方、上記ソレノイド収容部５の図２中下側は縮径されていてプランジャ貫通部９となっている。

また、図５に示すように、上記ハウジング３の下端（図５中紙面垂直方向手前側）の幅方向一端側（図５中左端側）にはフィンガガイド軸支持部１１、１３が突出・形成されていて、上記ハウジング３の下端（図５中紙面垂直方向手前側）の幅方向他端側（図５中右端側）にはフィンガガイド軸支持部１５、１７が突出・形成されている。また、図６に示すように、上記フィンガガイド軸支持部１１、１３間には、磁気センサ用貫通孔としてのスリット１９が形成されていて、このスリット１９は、図６に示すように、上記フィンガガイド支持部１１、１３の基端よりも図６中上側まで延長されている。また、図５に示すように、上記フィンガガイド軸支持部１５、１７間にも、磁気センサ用貫通孔としてのスリット２１が形成されている。このスリット２１も、上記スリット１９と同様に、上記フィンガガイド支持部１５、１７の基端より上側まで延長されている。

また、図２及び図６に示すように、上記ハウジング３の幅方向（図２中左右方向、図６中左上から右下に向かう方向）両側面には、磁気センサ取付用溝２３、２５が形成されている。上記磁気センサ取付用溝２３は図６中上下方向に延長されていて、上記スリット１９と一直線上に連続している。また、図２に示すように、上記磁気センサ取付用溝２５も図２中上下方向に延長されていて、上記スリット２１と一直線上に連続している。

また、図３又は図５に示すように、上記フィンガガイド軸支持部１１と上記フィンガガイド軸支持部１５との間には、フィンガガイド軸２７が設置されている。また、上記フィンガガイド軸支持部１３と上記フィンガガイド軸支持部１７との間には、フィンガガイド軸２９が設置されている。

また、図２に示すように、上記ハウジング３の上記ソレノイド収容部５内には駆動部としてのソレノイド３１が収容されている。上記ソレノイド３１は、コイル収容部７に収容されたコイル３３と、上記コイル３３の内側であって図２中上端側に設置された固定鉄芯３５と、上記固定鉄芯３５の図２中下側に配置され、上記コイル３３の内側と上記プランジャ貫通部９に収容されたプランジャ３７と、から構成されている。上記固定鉄芯３５は、ボルト４１を上記ハウジング３の図２中上端を閉塞するエンドヨーク３９を通して上記固定鉄芯３５に螺合することにより、ハウジング３側に固定されている。
なお、上記プランジャ３７、上記エンドヨーク３９も磁性体であり、例えば、鉄製である。

図２及び図３に示すように、上記コイル３３の配線４３ａ、４３ｂは上記エンドヨーク３９の図３中上側を通ってケーブル被覆４４内に引き出されている。また、図２に示すように、上記ハウジング３の図２中右上端にはケーブル基部支持部材４４ａが設置されていて、上記ケーブル被覆４４の基部側（図２中左側）が上記ケーブル基部支持部材４４ａに貫通・配置されている。また、図２に示すように、上記エンドヨーク３９の図２中上側には配線カバ４５が設置されていて、上記配線４３ａ、４３ｂは上記配線カバ４５と上記エンドヨーク３９の間を通っている。また、上記ケーブル基部支持部材４４ａは上記ハウジング３と上記配線カバ４５の間に介挿されている。

図１乃至図６に示すように、上記ハウジング３の下端側（図２中下側）には一対のフィンガ４７、４９が設置されている。上記フィンガ４７は基部５１と、上記基部５１から突出・形成された把持部５３とから構成されている。また、図１、図３に示すように、上記フィンガ４７の基部５１には滑り軸受５５、５５が内装されていて、上記フィンガ４７は上記滑り軸受５５、５５を介して、上記フィンガガイド軸２７、２９に沿ってガイドされながら移動可能となっている。
また、図２と図３に示すように、上記フィンガ４７の基部５１には、カム溝用転がり軸受５７が軸５９を介して取り付けられている。上記カム溝用転がり軸受５７は、図２や図４に示すように上記軸５９が圧入される内輪６１と上記内輪６１の外側に設置された外輪６３と、上記内輪６１と上記外輪６３の間に転動可能に設置された複数の鋼球６５とから構成されている。

上記フィンガ４９も上記フィンガ４７と同様の構成となっており、図中同一部分には同一符号を付して示しその説明を省略する。

また、図２に示すように、上記ハウジング３内であって図２中下端側にはカム板７１が、図２中上下方向に移動可能に設置されている。このカム板７１は、非磁性体であり、例えば、ＰＥＥＫ（ポリエーテルエーテルケトン）樹脂製で、プランジャ連結用貫通孔７３が形成されている。また、図３に示すように、上記ソレノイド３１のプランジャ３７の先端（図３中下端）には上記カム板７１の図３中上端側を挟持するカム板挟持用凸部７５、７５が形成されていて、上記カム板挟持用凸部７５、７５には貫通孔７７、７７がそれぞれ形成されている。上記カム板７１は、ピン７９を、上記カム板挟持用凸部７５、７５の貫通孔７７、７７、上記カム板のプランジャ連結用貫通孔７３に圧入することにより、上記プランジャ３７に連結されている。

また、図２に示すように、上記カム板７１には、カム溝８１、８１が形成されている。上記カム溝８１、８１の図２中上端同士の間隔（ａ）より、図２中下端同士の間隔（ｂ）の方が大きくなっていてハの字型となっている。上記カム溝８１、８１内には、上記フィンガ４７のカム溝用転がり軸受５７と上記フィンガ４９のカム溝用転がり軸受５７が挿入・配置されている。上記カム溝用転がり軸受５７の外輪６３は上記カム溝８１の内側に当接している。

また、図２及び図３に示すように、上記ハウジング３内の上記プランジャ貫通部９図２中下端側の開口の周辺と上記カム板７１の間には、コイルスプリング８３が介挿されている。

上記ソレノイド３１のコイル３３に通電すると、上記プランジャ３７が上記コイル３３側に吸引され、上記固定鉄芯３５に当接した状態となる（図２に示す状態）。このとき、上記カム板７１も上記コイルスプリング８３の弾性力に抗して図２中上側に移動され、上記フィンガ４７、４９は、上記カム溝用転がり軸受５７、５７が上記カム溝８１、８１によって付勢されることで、互いに離間する方向に移動される。このとき、例えば、図１や図２に示すように、上記フィンガ４７、４９が開かれた状態となる。

上記コイル３３の通電を解除すると、上記プランジャ３７の図２中上側への吸引が解除され、上記コイルスプリング８３の弾性力によって、上記プランジャ３７とカム板７１が図２中下側に付勢される。その際、上記フィンガ４７、４９は、上記カム溝用転がり軸受５７、５７が上記カム溝８１、８１によって付勢されることで、互いに接近する方向に移動される。このとき、図７に示すように、上記フィンガ４７、４９が閉じられた状態となる。その際、上記フィンガ４７、４９の間に被把持部材がある場合には把持されるとともに、上記被把持部材の分だけ上記フィンガ４７、４９は開かれた状態となる。

また、図４に示すように、上記カム板７１の幅方向の一端側（図４中左上側）には、磁石収容凹部８５が形成されており、この磁石収容凹部８５の図４中上側には磁石押え部８６が突出・形成されている。この磁石押え部８６は図４中上下方向に弾性変形可能で、先端側（図４中右上側）から図４中下側に向けて磁石脱落防止用凸部８６ａが突出・形成されている。また、上記カム板７１の幅方向の他端側（図４中右側）には、磁石収容凹部８７が形成されており、この磁石収容凹部８７の図４中上側には磁石押え部８８が突出・形成されている。この磁石押え部８８は図４中上下方向に弾性変形可能で、先端側（図４中右上側）から図４中下側に向けて磁石脱落防止用凸部８８ａが突出・形成されている。

上記磁石収容凹部８５内には磁石９１が設置されている。この磁石９１は、上記磁石脱落防止用凸部８６ａによって上記磁石収容凹部８５から脱落しないようになっている。上記磁石９１を上記磁石収容凹部８５内に挿入する際、上記磁石９１によって上記磁石脱落防止用凸部８６ａを介して上記磁石押え部８６が図４中上側に付勢され弾性変形される。上記磁石９１が上記磁石収容凹部８５の奥に入ると上記磁石押え部８６の弾性変形された状態が解除され、上記磁石脱落防止用凸部８６ａによって上記磁石９１の脱落が防止された状態となる。
また、上記磁石収容凹部８７内にも磁石９３が設置されている。この磁石９３は、上記磁石脱落防止用凸部８８ａによって上記磁石収容凹部８７から脱落しないようになっている。上記磁石９３を上記磁石収容凹部８７内に挿入する際、上記磁石９３によって上記磁石脱落防止用凸部８８ａを介して上記磁石押え部８８が図４中上側に付勢され弾性変形される。上記磁石９３が上記磁石収容凹部８７の奥に入ると上記磁石押え部８８の弾性変形された状態が解除され、上記磁石脱落防止用凸部８６ａによって上記磁石９３の脱落が防止された状態となる。

一方、図２に示すように、上記ハウジング３の幅方向（図２中左右方向）両側には磁気センサ９５、９７が設置されている。すなわち、上記磁気センサ９５は上記ハウジング３の磁気センサ取付用溝２３及び上記スリット１９に係合されている。また、上記磁気センサ９７は上記ハウジング３の磁気センサ取付用溝２５及び上記スリット２１に係合されている。

上記磁気センサ９５には磁気センサハウジング９９があり、上記磁気センサハウジング９９の上記磁石９１側（図２中右側）には磁気検出部１０１が設けられている。また、上記磁気センサハウジング９９には、固定部材１０３が設置されている。図１に示すように、上記固定部材１０３の幅方向（図１中左下から右上に向かう方向）両端には、それぞれ図１中上下方向に延長された位置調整用長孔１０５、１０５が形成されている。上記磁気センサ９５は、ボルト１０７、１０７を上記位置調整用長孔１０５、１０５に貫通させて、上記ハウジング３に螺合することで固定されている。上記磁気センサ９５の図１中上下方向の位置は、上記位置調整用長孔１０５の範囲で変更することができる。

また、上記磁気センサ９５のケーブル１０９の先端には図示しないケーブル側コネクタがあり、このケーブル側コネクタが上記ハウジング３の前面側（図３中右側）に設置されたハウジング側コネクタ１０８（図３に示す）に接続される。（接続された状態は図示せず。）そして、上記ハウジング側コネクタ１０８からの配線や上記コイル３３の配線は上記エンドヨーク３９と上記配線カバ４５の間と通って上記ケーブル４４としてまとめられて上記ハウジング３の外部に引き出されている。

上記磁気センサ９７も同様の構成であり、図中同一部分には同一符号を付して示しその説明を省略する。
また、図１に示すように、上記ハウジング３の前面側（図１中右上側）には、上記磁気センサ９５、９７の配線１０９、１０９を覆う前面側配線カバ１１０が設置されている。

また、図１及び図２に示すように、上記ハウジング３には、上記スリット１９を閉塞するカバ１１１と、上記スリット２１を閉塞するカバ１１３が設置されていて、塵埃等のハウジング３内部への侵入を防止している。
上記カバ１１１は、例えば、樹脂等の非磁性体から構成されていて、図８に示すように、上記フィンガガイド軸支持部１１、１３に固定される固定部１１５がある。この固定部１１５には、固定用貫通孔１１７、１１９が形成されていて、上記カバ１１１は、ボルト１２１、１２３を上記固定用貫通孔１１７、１１９を通して、上記ハウジング３のフィンガガイド軸支持部１１、１３の雌ネジ部１２５、１２７に螺合させることで固定されている。

上記固定部１１５には弾性変形可能部位としてのスリット閉塞部１２９が突出・形成されている。上記カバ１１１を上記ハウジング３に設置した際、上記スリット閉塞部１２９が上記スリット１９内に挿入され、上記スリット１９を閉塞する。また、上記スリット閉塞部１２９により上記カム板７１の往復動をガイドする。
また、上記スリット閉塞部１２９の図８（ａ）中上端には係合部１３１が形成されていて、上記カバ１１１が上記ハウジング３に設置された際、図２に示すように、上記係合部１３１が上記ハウジング３内側であって上記スリット１９の図２中上端に係合される。

上記カバ１１１は非磁性体から構成されているため、上記スリット１９を介して上記磁石９１の磁気を上記磁気センサ９５によって検出することができる。
なお、上記カバ１１３も上記カバ１１１と同様の構成であり、図中同一部分には同一符号を付して示しその説明を省略する。

また、図２に示すように、上記磁気センサ９５、９７の取付位置が図２中上下方向に異なっている。そのため、図２に示すように、上記カム板７１が図２中上側に移動して上記フィンガ４７、４９が開いている場合は、上記磁石９３が上記磁気センサ９７の磁気検出部１０１に接近し、上記磁気センサ９７によって上記フィンガ４７、４９が開いた状態を検出する。
一方、図７に示すように、上記カム板７１が図７中下側に移動して上記フィンガ４７、４９が閉じている場合は、上記磁石９１が上記磁気センサ９５の磁気検出部１０１に接近し、上記磁気センサ９５によって上記フィンガ４７、４９が閉じた状態を検出する。

次に、この第１の形態による作用を説明する。
コイル３３に通電すると、図２に示すように、プランジャ３７が固定鉄芯３５側に吸引され、カム板７１がコイルスプリング８３の弾性力に抗して図２中上側に移動される。このとき、上記カム板７１のカム溝８１、８１によって上記カム溝用転がり軸受５７、５７を介してフィンガ４７、４９が互いに離間する方向に移動され、上記フィンガ４７、４９が開かれた状態となる。
このとき、磁石９３が磁気センサ９７の磁気検出部１０１に接近した状態となり、上記磁気センサ９７によって上記磁石９３の磁気が検出され、上記フィンガ４７、４９の開かれた状態が検出される。

上記コイル３３の通電を解除すると、図７に示すように、プランジャ３７の固定鉄芯３５側への吸引が解除され、コイルスプリング８３の弾性力によってプランジャ３７とカム板７１が図７中下側に移動される。このとき、上記カム板７１のカム溝８１、８１によって上記カム溝用転がり軸受５７、５７を介してフィンガ４７、４９が互いに接近する方向に移動され、上記フィンガ４７、４９が閉じた状態となる。
このとき、磁石９１が磁気センサ９５の磁気検出部１０１に接近した状態となり、上記磁気センサ９５によって上記磁石９１の磁気が検出され、上記フィンガ４７、４９の閉じた状態が検出される。
その際、上記フィンガ４７、４９の間に被把持部材があれば把持されるとともに、その被把持部材の分だけ上記フィンガ４７、４９は開かれた状態となる。

ここで、ハウジング３は磁性材料である鉄製であるが、スリット１９によって上記磁石９１と上記磁気センサ９５との間の磁気の通路が確保され、スリット２１によって上記磁石９３と上記磁気センサ９７との間の磁気の通路が確保されているので、上記磁気センサ９５による上記磁石９１の磁気の検出や上記磁気センサ９７による上記磁石９３の磁気の検出が可能となっている。
また、上記スリット１９はカバ１１１により閉塞され、上記スリット２１は上記カバ１１３によって閉塞されているが、上記カバ１１１、１１３は非磁性体である樹脂製であるため、上記磁気センサ９５による上記磁石９１の磁気の検出や上記磁気センサ９７による上記磁石９３の磁気の検出の妨げにはならない。

また、上記カム板７１も非磁性体であるため、上記磁気センサ９５による上記磁石９１の磁気の検出や上記磁気センサ９７による上記磁石９３の磁気の検出の妨げにはならない。また、上記カム板７１はＰＥＥＫ樹脂製であるが、上記カム板７１のカム溝８１にはカム溝用転がり軸受５７が挿入・配置されているので、上記カム板７１の摩耗が防止される。

次に、この第１の形態による効果について説明する。
まず、フィンガ４７、４９の開閉の検出に磁石９１、９３と磁気センサ９５、９７を用いているため、グリッパ１の構成の簡略化と小型化を図ることができる。
また、駆動部としてソレノイド３１を用いているので、このことによっても、上記グリッパ１の構成の簡略化と小型化を図ることができる。
また、磁石９１、９３はソレノイド３１の下側のカム板７１に設置されており、磁気センサ９５、９７も上記ハウジング３の外側であって下端側に設置されているので、上記磁気センサ９５、９７が上記ソレノイド３１の磁気の影響を受けることはなく、上記磁石９１、９３の磁気を確実に検出することができる。

また、ハウジング３を磁性材料である鉄製とすることで、ソレノイド３１の磁気回路を効果的に構成し、上記プランジャ３７の吸引力を確保することができる。
また、ハウジング３にスリット１９、２１を設けることで、上記磁気センサ９５と上記磁石９１の磁気回路、上記磁気センサ９７と上記磁石９３の磁気回路を確実に確保することができ、これによって、上記カム板７１の位置ひいては上記フィンガ４７、４９の開閉状態を確実に検出することができる。
また、上記スリット１９、２１はカバ１１１、１１３によって閉塞されているので、ハウジング３内への異物の侵入を防止することができる。
また、上記カバ１１１、１１３は非磁性体である樹脂によって構成されているので、上記各磁気回路が損なわれるようなことはない。また、上記カム板７１も非磁性体であるため、上記磁気回路を損なうものではない。これらのことも、上記カム板７１の位置ひいては上記フィンガ４７、４９の開閉状態の確実な検出に寄与するものである。
また、上記カム板７１はＰＥＥＫ樹脂製であるが、上記カム板７１のカム溝８１にはカム溝用転がり軸受５７が挿入・配置されているので、上記カム板７１の摩耗を防止することができる。

また、上記カバ１１１、１１３のスリット閉塞部１２９は弾性変形可能であり、上記カム板７１を幅方向（図２中左右方向）両側から押圧してガイドすることができ、上記カム板７１を円滑に往復動させることができる。

次に、図９及び図１０を参照しながら、本発明の第２の実施の形態について説明する。前記第１の実施の形態の場合には、カム板７１のカム溝８１、８１の向きが「ハ字型」になっていたが、この第２の実施の形態の場合に図９、図１０に示すように、「逆ハ字型」にしている。
尚、その他の構成は前記第１の実施の形態の場合と同じであり、図中同一部分には同一符号を付して示しその説明を省略する。

上記構成によると、ソレノイド３１のコイル３３に通電しプランジャ３７が上記コイル３３側（図９中上側）に吸引された場合は、フィンガ４７、４９は、カム溝用転がり軸受５７、５７が上記カム溝８１、８１によって付勢されることで、互いに接近する方向に移動される。このとき、図９に示すように、上記フィンガ４７、４９が閉じられた状態となる。
また、このとき、磁石９３が磁気センサ９７の磁気検出部１０１に接近した状態となり、上記磁気センサ９７によって上記磁石９３の磁気が検出されることで、上記フィンガ４７、４９が閉じられた状態が検出される。

上記コイル３３の通電を解除すると、上記プランジャ３７はコイルスプリング８３の弾性力によって上記カム板７１を図２中下側に押圧・付勢させる。その際、上記フィンガ４７、４９は、上記カム溝用転がり軸受５７、５７が上記カム溝８１、８１によって付勢されることで、互いに離間する方向に移動される。このとき、図１０に示すように、上記フィンガ４７、４９が開かれた状態となる。
また、このとき、磁石９１が磁気センサ９５の磁気検出部１０１に接近した状態となり、上記磁気センサ９５によって上記磁石９１の磁気が検出されることで、上記フィンガ４７、４９が開かれた状態が検出される。

よって、前記第１実施の形態の場合と同様の効果を奏することができる。

なお、本発明は前記第１の形態や第２の実施の形態に限定されない。
駆動部としては、ソレノイド以外にもモータを用いる場合が考えられる。
また、磁気センサと磁石が一つずつ設置されていて、フィンガの開かれた状態又は閉じた状態の何れか一方を検出する場合も考えられる。
また、フィンガが閉じる際にフィンガ間に被把持物を把持するようにするほか、例えば、筒状の被把持物を把持する際、閉じた状態のフィンガを上記被把持物の内部に挿入し、上記フィンガが開く際にフィンガの外側で上記被把持物を把持する場合も考えられる。
上記カム板のカム溝にはカム溝用転がり軸受が挿入・配置されているが、滑り軸受を用いてもよい。
その他、図示した構成は一例であり、様々な場合が考えられる。

本発明は、例えば、一対のフィンガにより把持対象物を把持するグリッパに係り、特に、構成の簡略化と装置の小型化を図ることができるように工夫したものに関し、例えば、産業用ロボットに用いられるグリッパに好適である。

１グリッパ
３ハウジング
１９スリット（磁気センサ用貫通孔）
２１スリット（磁気センサ用貫通孔）
３１ソレノイド（駆動部）
４７フィンガ
４９フィンガ
７１カム
９１磁石
９３磁石
９５磁気センサ
９７磁気センサ
１１１カバ
１１３カバ
１４１グリッパ

Claims

ハウジングと、
上記ハウジングの一端側に設置された駆動部と、
上記ハウジングの他端側に設置され上記駆動部によって往復動されるカム板と、
上記ハウジングの他端側に設置され上記カム板の往復動によって開閉される一対のフィンガと、
上記カム板に設置された磁石と、
上記ハウジングの他端側に設置され上記磁石の磁気を検出して上記カム板の位置ひいては上記フィンガの開閉を検出する磁気センサと、
を具備し、
上記駆動部はソレノイドであり、
上記ハウジングは磁性体から構成されており、
上記磁気センサは上記ハウジングの外側に取り付けられていて、
上記ハウジングの他端側には磁気センサ用貫通孔が形成されていて、
上記磁石の磁気が上記磁気センサ用貫通孔を介して上記磁気センサによって検出されることを特徴とするグリッパ。
請求項１記載のグリッパにおいて、
上記ハウジングには非磁性体から構成され上記磁気センサ用貫通孔を閉塞するカバが設置されていることを特徴とするグリッパ。
請求項２記載のグリッパにおいて、
上記カバの一部が弾性変形可能部位となっており、
上記カム板は上記弾性変形可能部位によってガイドされることを特徴とするグリッパ。
請求項１〜請求項３の何れかに記載のグリッパにおいて、
上記カム板は非磁性体から構成されていることを特徴とするグリッパ。