JP6943708B2 - 空気式ワンフィンガー角グリッパーおよびその製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、空気式ワンフィンガー角グリッパーおよびその製造方法に関する。

従来技術

工業自動化の分野において、例えば、インターネット経由でアクセスが可能な、出願人による２０１５年のカタログ（http://www.gimatic.com/Gimatic/ProductsFiles/Catalogs/it/of.pdf）に示されるような、空気式ワンフィンガーグリッパーを使用することが知られている。

これらに備えられた、以下「締め付けフィンガー」と呼ぶ顎のみが、グリッパー本体自体と一直線になる垂直開放位置と、グリッパー本体に対して角度をつけた、または横方向となる水平閉鎖位置との間を回転可能であるので、これらは、いわゆる角グリッパーである。実際には、締め付けフィンガーは、閉鎖位置において、グリッパー本体から片持ち状に突出する。

シリンダーとしての役割を果たす、潤滑化可能、または不可であるグリッパー本体内を、通常は濾過された、圧縮空気によって加えられる力に応じて空気ピストンが移動することによって、フィンガーが動くようになっている。フィンガーは、グリッパー本体にヒンジ接続されており、ピストン自体のスロット内で回転する滑りピンによって、ピストンに拘束されている。

ワンフィンガーグリッパーは、通常、製造業において、ワークを一時的に拘束したり包装の間拘束したりするのに用いられる。この趣意で、ワンフィンガーグリッパーは、「締め付け」グリッパーとも称される。

現在市販されているワンフィンガーグリッパーは全て、ほぼ同じ構造を有しており、これから説明するように組み立てられている。

シリンダーとしての役割も果たすグリッパー本体は、通常はアルミニウム製である金属製の円管であり、両端は開放されかつねじ山が切られている。組み立ての間に、本体の第１の端部は、ガスケットを備えた第１のリングナットをねじ入れることによって閉鎖される。第１のリングナットは、圧縮空気を通過させるための穴を有し、実際には供給管路と接続可能である。漏れ耐性を確保するための円周ガスケットを備えたピストンと、圧縮空気の供給が停止された際にピストンを初期位置に戻す機能を有するバネとの両方を、本体に挿入する。次いで、グリッパー本体の第２の端部において、ガスケットを備えた第２のリングナットをねじ入れる。第２のリングナットは、バネに対する固定当接面を有しており、これによって、ピストンの作用によりバネが圧縮されるようになる。第２のリングナットは、以下「ピストン足部」と称するピストンの一部を摺動自在に収容する貫通口を有する。締め付けフィンガーは、第２のリングナットにヒンジ接続されており、ヒンジの軸線は、グリッパー本体の軸線に対して、ひいてはピストンの軸線に対しても、ねじれの位置になっている。締め付けフィンガーは、先ほど述べたヒンジに平行なピンによってピストン足部にも拘束されており、ピストン足部に設けられたスロットに挿入されている。

機能は簡潔である。グリッパーが、最初、開放位置にある、すなわち締め付けフィンガーが垂直である場合を考えると、第１のリングナットから供給された圧縮空気によって、ピストンが第２のリングナットへ向けて引き戻される。この段階において、バネが第２のリングナットに向かって圧縮され、ピストン足部が締め付けフィンガーを付勢して、閉鎖位置へ動くまで回転させ、圧縮空気がグリッパーに供給されている間はずっと、この状態が維持される。供給が停止し、圧縮空気排気口の流出によってグリッパー内の圧力が低下すると、バネによって、ピストンが開放位置へと戻る。

現在入手可能なグリッパーには、一定の制約がある。

第１に、グリッパーの円筒形本体の対応する端部に対して中心を合わせたガスケットをリングナットに装着し、リングナットを一定の締め付けトルクに適合するように注意しながらねじ入れなければならないため、組み立て時間が長くなる。

第２に、リングナットが、しばしば、グリッパーの欠点となる。グリッパーは、何百万回という操作サイクルに耐えなければならない。たまに、リングナットが破損し、例えば、グリッパー本体へのリングナットの拘束状態を維持するねじ山が破損すると、気密性が失われる。

最後になるが、様々な力のグリッパーを提供するために、異なるサイズのグリッパーを形成することを考えると、製造業者は、新しいグリッパーの組み立てと使用済みグリッパーの修理とが全て可能になるほど十分に多くのリングナットの在庫を準備する必要がある。

本発明の目的は、改良された、すなわち、前述の制約がないワンフィンガーグリッパーを提供することである。

本発明の別の目的は、改良されたワンフィンガーグリッパーを製造する方法を提供することである。

したがって、第１の態様において、本発明は、請求項１に記載の空気式ワンフィンガー角グリッパーに関する。

具体的には、グリッパーは、ピストンおよびバネを収容する本体と、本体にヒンジ接続された締め付けフィンガーとを含む。本体は円筒形であり、外部の圧縮空気供給管路に接続可能な第１の端部と、締め付けフィンガーがヒンジ接続された第２の端部とを有する。

ピストンは、本体内において、圧縮空気によって一方向に加えられる力と、戻しバネとして働くバネによって逆方向に加えられる力とに応じて、交互に移動可能である。

締め付けフィンガーは、ピストンによって付勢され、本体に対して縦方向の開放位置と、本体に対して横方向または角度をつけた方向の閉鎖位置との間で回転する。

有利には、従来の解決策とは異なり、第１の端部および第２の端部は、グリッパー本体にねじ入れられるリングナットではなく、むしろ、本体と一体の部分である。

この解決策によって、現在入手可能なグリッパーの制約を克服することが可能になり、また、ねじり剛性、曲げ剛性、耐久性および信頼性に関する性能を最大化することが可能になる。

好ましくは、本体は、棒または管を、例えば旋盤および／またはフライス盤を用いて、工具により加工することによって得られ、その両端は、中実部から直接形成される。

好ましくは、第１の端部は、圧縮空気管路用コネクターとして成形され、本体内部へ向かう圧縮空気用の吸気口を有する。吸気口に減流器を設置することが望ましい。

好ましくは、第２の端部を工具により加工して、締め付けフィンガーをグリッパー本体にヒンジ接続するのに必要なものを形成する。特に、第２の端部において、締め付けフィンガーのヒンジとして働くピンの台座を形成する。

好ましい実施形態において、グリッパーは、第２の端部に挿入されてピストンおよびバネを本体内に拘束することができるプラグを含む。好ましくは、プラグは、第２の端部にスナップ嵌めすることが可能で、また、締め付けフィンガーに拘束されたピストンの一部が通過して延びる貫通開口を備えており、これによって、ピストンは、その動きを締め付けフィンガーに伝達する。

第２の態様において、本発明は、請求項１１に記載の、前述のワンフィンガーグリッパーを製造する方法に関する。

本方法では、グリッパー本体の端部は、リングナットまたはその他の組み立て部品のいずれによっても閉鎖されない。グリッパー本体の端部は、本体自体と一体の部分であり、前述の利点を有する。

本発明のさらなる特徴および利点は、添付の図面を用いて、単なる説明のために限定されずに示された、好ましいが排他的ではない実施形態に関する以下の明細書を見れば、より明らかになるであろう。図面は以下の通りである。
公知技術に係る空気式ワンフィンガーグリッパーの一部破断斜視図である。 本発明に係る空気式ワンフィンガーグリッパーの一部破断斜視図である。 図２に示すワンフィンガーグリッパーの分解図である。

発明の詳細な説明

図１は、公知技術に係る空気式ワンフィンガーグリッパー１’を示す。上記の通り、グリッパー１’は、ねじ切りされた端部を有する、実質的にアルミニウム管である本体２’を含む。このような端部は、グリッパーの本体２’にねじ入れられた、対応するプラスチック製のリングナット３’およびリングナット４’によって閉鎖されている。本体２’に圧縮空気を供給するダクトが、図１の下方に示す第１のリングナット３’を通って延びている。ピストン５’が、本体２’に摺動自在に挿入されて、シリンダーピストン型の連結を規定する。単一の締め付けフィンガー６’が、図１の上方に示す第２のリングナット４’にヒンジ接続され、かつピストンに拘束されており、それによってピストンは、図１の開放位置と、矢印で示される方向に従った図示しない閉鎖位置との間での締め付けフィンガー６’の回転を駆動するようになっている。

図２は、本発明に係るグリッパー１の一実施形態を示す。従来技術に係る解決策とは異なり、グリッパー１は、上部および下部の２つのリングナット３’およびリングナット４’を備えていない。本体２は、他の部品を組み付けていない一体構造である。

より詳細には、本体２は、棒状部材を、例えば旋盤加工などの加工に供し、下部３および上部４を成形することによって得られる。

下部３の外部は、外部の圧縮空気供給管路に連結可能な連結部として構成され、内部は、低減器８が設置された空気供給流路７を備える。

上部４は、締め付けフィンガー６を部分的に収容するように成形される。締め付けフィンガー６は、本体２内を移動するピストン５の軸線に対してねじれの位置になるように、上部４に挿入されたピン９において該上部４に対して回転可能である。

下部３および上部４は一体である、すなわち、本体２と一体に形成されているので、従来の解決策の制約が克服される。

まず第１に、ナットリングまたは関連するねじ山の破損を招く危険性がない。さらに、グリッパー１と従来技術に係るグリッパー１’の体積が同じであっても、グリッパー１は、全体として、グリッパー１’よりも堅固であり、より高い圧縮空気圧にも耐えることができる。したがって、長寿命となる。

図３を参照して説明するように、グリッパー１は、従来技術に係るグリッパー１’よりも組み立てが容易である。

ワンフィンガーグリッパー１の分解図を示す図３を参照すると、組み立ては、部品のほとんどを、グリッパー１の本体２の内部に単に挿入するだけである。

オプションの外部磁気センサー（グリッパー本体に留め具で固定することができる）を始動する機能を有するオプションの磁石を１２で示し、本体２への挿入前にピストン５の頭部に嵌合されるガスケットを１３で示す。

ピストン５が、本体２に一旦挿入されると、バネ１０も挿入される。本体２の上端は、グリッパー１の本体２の上部４に形成された対応する穴１６にスナップ嵌めされるようになっている突出部１５が設けられたプラグ１１によって、部分的に閉鎖されている。プラグ１１は、ピストン５およびバネ１０が本体２から出てくるのを防止し、また同時に、バネ１０の上部と当接して、バネの圧縮を可能にしている。

ピストン５の足部は、ピン９を受け入れるように構成された細長い台座、またはスロット１４を有している。プラグ１１が、グリッパー１の本体２に一旦拘束されると、ピン９およびピン１７の２本のピンを用いて、締め付けフィンガー６が拘束される。ピン９は、上部４とともにヒンジを規定し、また、ピン１７を用いることで、締め付けフィンガー６は、ピストン５の足部のスロット１４に拘束される。

このように、特定の工具およびリングナットを用いることなく、素早く組み立てが完了する。

Claims (10)

1. 本体（２）と、該本体（２）に収容されるピストン（５）およびバネ（１０）と、前記本体（２）にヒンジ接続される１つの締め付けフィンガー（６）とを含む、空気式ワンフィンガー角グリッパー（１）であって、
   前記本体（２）は、円筒形であり、外部の圧縮空気供給管路に接続可能な第１の端部（３）と、締め付けフィンガー（６）がヒンジ接続された第２の端部（４）とを有し、
   前記ピストンは、本体（２）内において、圧縮空気によって一方向に加えられる力と、バネ（１０）によって逆方向に加えられる力とに応じて、交互に移動可能であり、
   前記締め付けフィンガー（６）は、ピストン（５）によって付勢され、本体（２）に対して縦方向の開放位置と、本体（２）に対して横方向の閉鎖位置との間で回転する、
   空気式ワンフィンガー角グリッパー（１）において、
   前記第１の端部（３）および第２の端部（４）は、本体（２）のその他の部分と一体であること、すなわち、本体（２）に組み付けられる部品ではなく、
   前記空気式ワンフィンガー角グリッパー（１）は、前記第２の端部（４）に挿入されて、前記ピストン（５）および前記バネ（１０）を前記本体（２）内に拘束するプラグ（１１）をさらに含み、前記プラグ（１１）は、貫通開口を備え、ピストンの一部が貫通開口を通過して延び、前記締め付けフィンガー（６）が該ピストンの一部に拘束される、ことを特徴とする、空気式ワンフィンガー角グリッパー（１）。
2. 前記本体（２）は、棒または管を工具により加工することによって得られ、前記両端部（３、４）は、中実部から直接形成される、請求項１に記載のグリッパー（１）。
3. 前記本体（２）は、アルミニウム製である、請求項１または請求項２に記載のグリッパー（１）。
4. 前記第１の端部（３）は、圧縮空気管路用コネクターとして成形され、前記本体（２）の内部へ向かう圧縮空気用の吸気口（７）を有する、請求項１〜３のいずれか１項に記載のグリッパー（１）。
5. 減流器（８）が、前記吸気口（７）に設置されている、請求項４に記載のグリッパー（１）。
6. 前記第２の端部（４）は、前記本体（２）の周囲に対して接線方向にあって、前記ピストン（５）の動作軸に対してねじれの位置にあるピン（９）を収容する台座を含み、前記締め付けフィンガー（６）は、該ピン（９）に拘束される、請求項１〜５のいずれか１項に記載のグリッパー（１）。
7. 前記締め付けフィンガー（６）は、前記ピストン（５）自体のスロット（１４）において摺動するピン（１７）によって、前記ピストン（５）に拘束される、請求項１〜６のいずれか１項に記載のグリッパー（１）。
8. 前記プラグ（１１）は、前記グリッパー（１）の第２の端部（４）にスナップ嵌めすることができる、請求項１から７のいずれか１項に記載のグリッパー（１）。
9. 前記第２の端部（４）は、対応する突出部（１５）がスナップ嵌めされて前記プラグ（１１）の表面から片持ち状に延びる穴またはくぼみ（１６）を備える、請求項１から８のいずれか１項に記載のグリッパー（１）。
10. 空気式ワンフィンガー角グリッパー（１）を製造する方法であって、該方法は、
    ａ）第１の端部（３）と第２の端部（４）とを有する前記グリッパーの本体（２）を長い管として形成するステップと、
    ｂ）圧縮空気管路用のコネクターとしての形状をとるかまたはそのようなコネクターとして働くように、前記第１の端部（３）を工具により加工し、また、前記第２の端部（４）を工具により加工して、前記グリッパーの本体（２）に締め付けフィンガー（６）がヒンジ接続されるように、ピン（９）の台座を中実部から形成するステップと、
    ｃ）スロット（１４）を有するピストン（５）およびバネ（１０）を、前記第２の端部（４）を通して本体（２）に挿入するステップと、
    ｄ）前記スロット（１４）のみが露出してプラグ（１１）自体に対して摺動するように、前記プラグ（１１）によって前記第２の端部（４）を閉鎖するステップと、
    ｅ）前記ピン（９）によって、前記本体（２）に締め付けフィンガー（６）をヒンジ接続するステップと、
    ｆ）前記スロット（１４）において、前記締め付けフィンガー（６）に前記ピストン（５）を拘束するステップと、
    を含む、方法。
    
    

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