JP7194420B2 - 把持装置 - Google Patents

Description

本発明は、大きさの相違するワークを把持する把持装置に関するものである。

従来から、様々な把持装置（チャック）が発案されている。把持装置では、ワークを確実に把持することが極めて重要である。そのため、把持装置は、予め想定された大きさのワークのみを把持することができるように特化されている。特許文献１には、このようなチャックが開示されている。

特公昭５４－３３０４７号公報

ここで、上記事情に鑑みると、大きさの異なるワークを共通の把持装置で把持することは想定しておらず、把持装置には汎用性がない。

そこで本発明は、大きさの相違するワークを把持することができる把持装置を提供することを課題としている。

上記の課題を解決するための請求項１に記載の発明は、大きさが相違するワークを把持する把持装置であって、駆動部と、一対の回動部を有し、前記駆動部は、往復移動する被駆動部を有し、前記各回動部は、本体部と、ワークを把持する把持部と、リンク機構部を有しており、前記本体部は回動軸を有しており、前記本体部は回動軸を中心に所定の角度の範囲で回動が可能であり、被駆動部が一方向に移動すると前記本体部を押圧し、前記本体部が前記所定の角度の範囲で回動し、前記各回動部が回動することによって、前記各回動部の非対向状態と対向状態を切り替えることができ、前記本体部は、２つの短辺と２つの長辺とを有し、前記各回動部が対向状態の時、前記２つの長辺が前記被駆動部の往復移動方向で、前記２つの短辺が前記被駆動部の往復移動方向に垂直な方向に配置され、前記把持部は、前記本体部における前記回動軸から離間した位置において、前記本体部に対して前記２つの短辺の方向に往復移動可能に設置されていると共に、リンク機構部を介して被駆動部と連結されており、前記被駆動部は、前記被駆動部の往復移動方向に垂直な方向に延びた形状であり、前記各回動部は、前記被駆動部の往復移動方向に垂直な方向に対して前記被駆動部の両側に配置されており、各回動部の把持部同士は、前記対向状態で互いに対向しており、非対向状態から対向状態に切り替わって、さらに被駆動部が前記一方向に移動すると、各把持部同士の間隔が狭まることを特徴とする把持装置である。

請求項１に記載の発明では、駆動部と、一対の回動部を有し、駆動部は、往復移動する被駆動部を有し、各回動部は、被駆動部の両側に配置されており、各回動部が回動することによって、各回動部の非対向状態と対向状態を切り替えることができる。
よって、一対の回動部を非対向状態にすると、両回動部の間にワークを配置し易い。さらに両回動部を対向状態にすると当該ワークを容易に把持することができる。
各回動部の把持部同士は、対向状態で互いに対向しており、非対向状態から対向状態に切り替わって、さらに被駆動部が一方向に移動すると、各把持部同士の間隔が狭まるので、大きさの相違するワークを容易に把持することができる。
被駆動部が一方向に移動するだけで、回動部同士が非対向状態から対向状態となり、さらに把持部同士の間隔が狭まるので、各回動部の間にワークを配置するだけで、ワークの大きさによらず、当該ワークを把持することができる。すなわち、ワークの大きさに応じて、回動部の回動動作と、把持部の間隔を狭める動作を切り替えて実施する必要がない。

請求項２に記載の発明は、被駆動部は押圧部を有し、前記回動部は、前記押圧部に押圧される被押圧部を有し、前記被駆動部の前記一方向への移動の途中に、前記回動部が所定の角度回動して押圧部による前記被押圧部への押圧がなくなることを特徴とする請求項１に記載の把持装置である。

請求項２に記載の発明では、回動部は、押圧部に押圧される被押圧部を有し、被駆動部の押圧部の一方向への移動の途中に、回動部が所定の角度回動して押圧部による被押圧部への押圧がなくなるので、回動部が確実に所定の角度回動し、回動部同士が非対向状態から対向状態に移行する。回動部の所定の角度以上の回動動作が制限され、回動部同士が対向状態を保ち易い。

請求項３に記載の発明は、前記回動部の回動範囲を規制する規制部材を有し、前記被押圧部への押圧がなくなった際に、前記回動部が前記規制部材に当接することを特徴とする請求項２に記載の把持装置である。

請求項３に記載の発明では、回動部の回動範囲を規制する規制部材を有し、被押圧部への押圧がなくなった際に、回動部が規制部材に当接するので、回動部は所定の角度回転すると、その角度位置で確実に停止する。すなわち、回動部同士が対向状態を保ち易い。

請求項４に記載の発明は、ピンと、前記ピンと係合する係合部材を有し、前記係合部材は、ピンと所定の長さ範囲で相対移動が可能であり、前記ピンと係合部材のうちのいずれかの一方が、被駆動部に設けられており、前記ピンと係合部材のうちのいずれかの他方が、回動部側に設けられており、前記回動部同士が対向状態であって、把持部同士の間隔が変更されている間は、前記ピンと係合部材の相対移動が可能であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の把持装置である。

請求項４に記載の発明では、ピンと係合部材のうちのいずれかの一方が、被駆動部に設けられており、ピンと係合部材のうちのいずれかの他方が、回動部側に設けられており、回動部同士が対向状態であって、把持部同士の間隔が変更されている間は、ピンと係合部材の相対移動が可能であるので、回動部同士が対向状態のときに、被駆動部が一方向に移動しても回動部が回動することがなく、回動部同士が対向状態を維持することができる。また、回動部同士が対向状態から非対向状態に切り替わると、ピンと係合部材の相対移動が不能になり、回動部が被駆動部の他方向の移動に追従して回動する。

請求項５に記載の発明は、前記対向状態では、各回動部の把持部は、被駆動部の往復移動方向と直交する方向に移動して位置を変更できることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の把持装置である。

請求項５に記載の発明では、対向状態では、各回動部の把持部は、被駆動部の往復移動方向と直交する方向に移動して位置を変更できるので、様々な大きさのワークを確実に把持することができる。

本発明の把持装置は、大きさの相違するワークを確実に把持することができる。

本実施形態に係る把持装置の斜視図であり、（ａ）は、回動部材が非対向状態であって、ワークを把持していない待機状態の形態を示し、（ｂ）は、回動部材が対向状態であって、比較的大径のワークを把持する場合の形態を示し、（ｃ）は、回動部材が対向状態であって、比較的小径のワークを把持する場合の形態を示している。 （ａ）～（ｃ）は、図１（ａ）～（ｃ）の各々の平面図である。 図１の把持装置の分解斜視図である。 （ａ）は、図３の把持装置の骨格構造部の分解斜視図であり、（ｂ）は、（ａ）の骨格構造部の組立図である。 図１の把持装置の一部を分解した斜視図である。 非対向状態の回動部材を対向状態にする機構部分を抜き出して描写した把持装置の内部を示す平面図であり、（ａ）は、回動部材が非対向状態になった際の平面図であり、（ｂ）は、回動部材が対向状態になった際の平面図である。 対向状態の回動部材を非対向状態にする機構部分を抜き出して描写した把持装置の内部を示す平面図であり、（ａ）は、回動部材が対向状態になった際の平面図であり、（ｂ）は、回動部材が非対向状態になった際の平面図である。 （ａ）～（ｃ）は、図２（ａ）～（ｃ）の形態における把持装置の内部の機構を描写した平面図である。 図１（ａ）の待機状態の把持装置のスケルトン図である。 図１（ｂ）の把持装置のスケルトン図であり、回動部材が対向状態であって、比較的大径のワークを把持するのに適した形態を示す。 図１（ｃ）の把持装置のスケルトン図であり、回動部材が対向状態であって、比較的小径のワークを把持するのに適した形態を示す。 把持部の保持片側からワーク側に付与する力を仮想的に示す平面図であり、（ａ）は、比較的大径のワークを把持する場合を示し、（ｂ）は、比較的小径のワークを把持する場合を示す。

以下、図面を参照しながら本実施形態に係る把持装置１について説明する。以下において、「上下」、「前後」、「左右」の向きは、図１（ａ）に記載の向きを指している。これは、把持装置１の説明の都合上、便宜的に呼称したものである。すなわち、把持装置１は様々な姿勢で使用することができ、例えば、把持装置１を図１（ａ）に示す姿勢に対して、前後方向の水平軸周りや左右方向の水平軸周りに所定の角度（例えば９０度）回転させた姿勢で使用することも可能である。よって、本実施形態の「上下」、「前後」、「左右」の文言は、把持装置１を使用する際における把持装置１の姿勢を制限するものではない。また、把持装置１自体には、固定された「上下」、「前後」、「左右」の概念はない。すなわち、図１（ａ）において、例えば前後方向の水平軸周りに把持装置１を１８０度回転させると、把持装置１の左右が入れ替わる。

図１（ａ）～図１（ｃ）、図２（ａ）～図２（ｃ）に示すように、把持装置１は、駆動機構部２（駆動部）、右側回動部３ａ、左側回動部３ｂを有している。また、把持装置１は、図３に示すように、骨格構造部１５、リンク機構部７を有している。

骨格構造部１５は、把持装置１の骨格を構成するものであり、図３、図４（ａ）、図４（ｂ）に示すように、シリンダ配置部材１６、起立壁１７、上部固定部材１８、下部固定部材１９、規制部材１１を有している。

シリンダ配置部材１６は、板状の部材であり、把持装置１の基台を構成しており、把持装置１を図示しない固定構造物（例えば、工作機械等）に固定する機能を有する部位である。すなわち、シリンダ配置部材１６には複数のボルト孔１６ａが設けられており、各ボルト孔１６ａを利用してシリンダ配置部材１６（把持装置１）を図示しない固定構造物に固定する。シリンダ配置部材１６には、後述の駆動機構部２（シリンダ１４）が配置されている。

起立壁１７は、シリンダ配置部材１６の前側の端部に一体固着された板状の部材である。起立壁１７は、シリンダ配置部材１６と直交しており、シリンダ配置部材１６の上方へ起立している。また、起立壁１７には、後述の駆動機構部２のロッド２ｂを貫通させる貫通孔１７ａが設けられている。貫通孔１７ａの中心線は、前後方向にのびている。

また、起立壁１７の前面には取付補助部材２０、２１が取り付けられている。取付補助部材２０は、起立壁１７の上部に固定されており、取付補助部材２１は、起立壁１７の下部付近に固定されている。起立壁１７における、取付補助部材２０、２１の間の部位に、貫通孔１７ａが開口している。

上部固定部材１８は、図４（ａ）に示すように板状の部材である。上部固定部材１８における上面前側の左右両側には、軸部材固定部２２が設けられている。本実施形態では、軸部材固定部２２は、上部固定部材１８の上面の一部が若干凹んだような形態を呈している。軸部材固定部２２には、軸挿通孔２２ａが設けられている。軸挿通孔２２ａは、上下方向の貫通孔である。

軸部材固定部２２には、軸部材２５が固定されている。軸部材２５は軸２５ａを有している。軸２５ａは、軸挿通孔２２ａに挿通されていて、上部固定部材１８の下面から突出している（軸２５ａの突出状態は図示せず）。また、軸部材２５は、軸部材固定部２２に対して三カ所でネジ止めされている。すなわち、軸部材２５と上部固定部材１８は、一体化されている。

また、上部固定部材１８の前端付近には、後述の規制部材１１をボルト（図示せず）で固定するためのボルト孔２４ａが設けられている。さらに、上部固定部材１８の後端付近には、ボルト孔２４ｂが設けられている。ボルト孔２４ｂは、取付補助部材２０を介して上部固定部材１８を起立壁１７に固定するためのボルト（図示せず）を挿通させる孔である。

下部固定部材１９は、図４（ａ）に示すように上部固定部材１８と同様の板状の部材である。下部固定部材１９における下面前側の左右両側には、軸部材固定部２３が設けられている。本実施形態では、軸部材固定部２３は、下部固定部材１９の下面の一部が若干凹んだような形態を呈している。軸部材固定部２３には、軸挿通孔２３ａが設けられている。軸挿通孔２３ａは、上下方向の貫通孔である。

軸部材固定部２３には、軸部材２６が固定されている。軸部材２６は軸２６ａを有している。軸２６ａは、軸挿通孔２３ａに挿通されていて、図４（ａ）、図４（ｂ）に示すように、下部固定部材１９の上面から突出している。また、軸部材２６は、軸部材固定部２３にネジ止めされている。すなわち、軸部材２６と下部固定部材１９は、一体化されている。

また、下部固定部材１９の前端付近には、後述の規制部材１１をボルト（図示せず）で固定するためのボルト孔２７ａ（図４（ａ））が設けられている。さらに、下部固定部材１９の後端付近には、ボルト孔２７ｂが設けられている。ボルト孔２７ｂは、取付補助部材２１を介して下部固定部材１９を起立壁１７に固定するためのボルト（図示せず）を挿通させる孔である。

上部固定部材１８と下部固定部材１９は、上下の配置となるように対向配置されている。また、上部固定部材１８と下部固定部材１９は、それぞれ取付補助部材２０、２１を介して起立壁１７の前面に固定されている。すなわち、上部固定部材１８と下部固定部材１９は、起立壁１７におけるシリンダ配置部材１６が配置されている側とは反対側に固定されている。換言すると、シリンダ配置部材１６は、起立壁１７の後方に配置されており、上部固定部材１８及び下部固定部材１９は、起立壁１７の前方に配置されている。

上部固定部材１８と下部固定部材１９の前方側の部位は、規制部材１１を介して接続されている。規制部材１１は厚みを有する板状の部材である。規制部材１１は、上部固定部材１８と下部固定部材１９の前側の端部同士を接続している。すなわち、起立壁１７、上部固定部材１８、下部固定部材１９、規制部材１１が四角形の四辺の位置関係にあり、これらの間には、図４（ｂ）に示すように、空間Ｓが形成されている。

次に、駆動機構部２（駆動部）について説明する。
駆動機構部２は、公知の油圧シリンダ又はエアシリンダであり、図３、図８（ａ）に示すように、ピストン２ａ、ロッド２ｂ、シリンダ１４を備えている。シリンダ１４は、骨格構造部１５のシリンダ配置部材１６に固定されている。図８（ａ）に示すように、シリンダ１４内に配置されたピストン２ａの両側に室Ａ、室Ｂが形成されている。この室Ａ、室Ｂに作動油（作動流体）を出し入れすることにより、ピストン２ａがシリンダ１４内で移動する。ピストン２ａの前側にはロッド２ｂが一体固着されている。ロッド２ｂは、室Ａ側からシリンダ１４の外部に突出している。図３には、ロッド２ｂがシリンダ１４の外部に突出している状態が描写されている。すなわち、シリンダ１４は、室Ａが前側、室Ｂが後ろ側となるように配置されており、ロッド２ｂは、前後方向にのびている。

また、駆動機構部２は被駆動部材４（被駆動部）を有している。被駆動部材４は、長さを有する部材であり、図５、図８（ａ）～図８（ｃ）に示すように、把持装置１の左右方向（往復移動方向と交差する方向）にのびる姿勢で、空間Ｓに配置されている。

図３に示すように被駆動部材４は、左右両側に係合部材連結部２８とリンク機構部固定部２９ａ、２９ｂを有している。すなわち、左右一対の係合部材連結部２８の間に、左右一対のリンク機構部固定部２９ａ、２９ｂが設けられている。係合部材連結部２８及びリンク機構部固定部２９ａ、２９ｂは、被駆動部材４の部分的に薄肉状に形成された部位に設けられた貫通孔である。

係合部材連結部２８には、図示しない軸を介して係合部材３０ａ、３０ｂ（図３）の一端が連結されている。係合部材３０ａ、３０ｂは、同様の構造を呈しており、細長い薄板状の部材であり、一端には孔３１ａが設けられており、他端側には長孔３１ｂが設けられている。長孔３１ｂは、係合部材３０ａ、３０ｂの長手方向にのびており、長孔３１ｂの延長上に孔３１ａが設けられている。

係合部材３０ａは、係合部材３０ｂの上側に配置されており、両者は平行であって離間して対向している。そして、係合部材３０ａ、３０ｂの間に、被駆動部材４の係合部材連結部２８があり、係合部材３０ａ、３０ｂのそれぞれの孔３１ａと、係合部材連結部２８が一致しており、これらに共通の揺動軸５７（図３）が挿通されている。揺動軸５７は、係合部材３０ａ、３０ｂのそれぞれの孔３１ａで固定されており、係合部材３０ａ、３０ｂと揺動軸５７は一体化されている。揺動軸５７は係合部材連結部２８を貫通している。そのため、被駆動部材４に対して、係合部材３０ａ、３０ｂは回動可能に支持されている。

また、係合部材３０ａ、３０ｂのそれぞれの長孔３１ｂには、共通のピン３２が挿通されている。ピン３２は、上側の係合部材３０ａの長孔３１ｂを貫通し、後述の右側回動部３ａ（左側回動部３ｂ）の本体部材５ａのピン固定孔３４ａに係合して固定されている。すなわち、ピン３２と本体部材５ａは、一体化されている。

同様に、ピン３２は、下側の係合部材３０ｂの長孔３１ｂを貫通し、後述の右側回動部３ａ（左側回動部３ｂ）の本体部材５ｂのピン固定孔３４ｂに係合して固定されている。すなわち、ピン３２と本体部材５ｂは、一体化されている。

図３に示すように、被駆動部材４の左右両側には、それぞれ押圧部材９が設けられている。すなわち、押圧部材９は、被駆動部材４と一体化されている。押圧部材９は、被駆動部材４に対してシリンダ１４が配置されている側とは反対側（前側）へ突出している。押圧部材９は、厚肉の板状の部材であり、上下方向の幅を有しており、前端部分が押圧部９ａを構成している。また、押圧部材９の被駆動部材４側の面には、凹部９ｂが形成されている。

さらに、被駆動部材４の左右方向の中央部分には、ロッド２ｂの先端が固定されている。すなわち、ロッド２ｂは、起立壁１７の貫通孔１７ａを貫通して、被駆動部材４に固定されており、ピストン２ａ、ロッド２ｂ、被駆動部材４（押圧部材９を含む）は、一体化されている。そのため、これらは一体に前後方向に往復移動することができる。被駆動部材４とロッド２ｂは、直交している。

次に、右側回動部３ａ（回動部）について説明する。
図２（ａ）に示すように、右側回動部３ａと左側回動部３ｂは、互いに左右対称形であり、同じ構造を有している。よって、以下では、右側回動部３ａの構造について説明し、左側回動部３ｂの重複する説明は省略する。

右側回動部３ａは、一対の本体部材５ａ、５ｂ（本体部）と、把持部材３８を有している。

本体部材５ａは、薄板状の略長方形状の部材である。すなわち、本体部材５ａは、図５に示すように、一対の長辺３９ａ、４０ａと、一対の短辺４１ａ、４２ａを有している。
本体部材５ａの一方の短辺４１ａ付近（長手方向の一端付近）には回動軸挿通孔８ａと、ピン固定孔３４ａが設けられている。また、本体部材５ａの下面側にはガイド溝３６ａが設けられている。ガイド溝３６ａは、本体部材５ａの他方の短辺４２ａ付近に設けられている。ガイド溝３６ａは、本体部材５ａの下面の一部が凹んだような形状を呈しており、略長方形の本体部材５ａの一方の長辺３９ａと連通している。すなわち、ガイド溝３６ａは、長辺３９ａ側に開口している。

本体部材５ａのガイド溝３６ａ付近であって、他方の長辺４０ａ付近には、リンク固定孔３５ａが設けられている。また、ガイド溝３６ａ付近であって、長辺３９ａ付近には、固定孔３３ａが設けられている。

さらに、本体部材５ａの他方の長辺４０ａにおける短辺４１ａ側の部位は、被押圧部３７ａを構成している。被押圧部３７ａは、本体部材５ａの長辺４０ａにおける部分的に幅が狭くなった部位であり、本体部材５ａの長手方向に沿ってのびる部位である。

換言すると、本体部材５ａにおける幅が広い部位には、ガイド溝３６ａとリンク固定孔３５ａと固定孔３３ａが設けられており、本体部材５ａにおける幅が狭い部位には、回動軸挿通孔８ａとピン固定孔３４ａが設けられている。

本体部材５ｂは、本体部材５ａと上下対称形の構造を有しており、本体部材５ａの固定孔３３ａ、ピン固定孔３４ａ、リンク固定孔３５ａ、ガイド溝３６ａ、被押圧部３７ａに対応する固定孔３３ｂ、ピン固定孔３４ｂ、リンク固定孔３５ｂ、ガイド溝３６ｂ、被押圧部３７ｂを有している。

図３、図５に示すように、本体部材５ａ、５ｂは、連結固定部材４３を介して一体化されている。すなわち、連結固定部材４３の両端にはネジ穴４３ａが形成されており、連結固定部材４３の一端が本体部材５ａの固定孔３３ａと一致しており、連結固定部材４３の他端が本体部材５ｂの固定孔３３ｂと一致しており、それぞれ図示しないネジ（皿ボルト等）で固定されている。これにより、本体部材５ａ、５ｂは、離間して互いに平行姿勢で対向して一体化されている。

また、本体部材５ａ、５ｂのピン固定孔３４ａ、３４ｂにピン３２が固定されている。すなわち、ピン３２を介して本体部材５ａ、５ｂが連結固定されている。そのため本体部材５ａ、５ｂは、二カ所で固定されており、右側回動部３ａ（左側回動部３ｂ）の安定した筐体構造を構成している。

さらに、ガイド溝３６ａ、３６ｂが離間して対向しており、両者の間には、把持部材３８が配置されている。すなわち、把持部材３８は、ガイド溝３６ａ、３６ｂに係合している。把持部材３８は、ガイド溝３６ａ、３６ｂにガイドされて、本体部材５ａ、５ｂの短辺４２ａに沿う方向に往復移動することができる。すなわち、把持部材３８は、本体部材５ａ、５ｂに対して往復移動可能である。

把持部材３８は、図３、図５に示すように、把持部３８ａと基部３８ｂを有している。把持部３８ａは、一対の保持片４５ａ、４５ｂを有している。各保持片４５ａ、４５ｂは、支持面５８ａ、５８ｂを有している。支持面５８ａ、５８ｂは、隣接していて互いに鈍角を成している。各保持片４５ａ、４５ｂは、基部３８ｂに取り付けられている。各保持片４５ａ、４５ｂは、基部３８ｂに対して若干のクリアランスがある。すなわち、外力が作用すると、各保持片４５ａ、４５ｂは、支持面５８ａ、５８ｂの鈍角が若干変化するように所定の範囲で基部３８ｂに対して揺動する。把持部３８ａ（保持片４５ａ、４５ｂ）は、ワークＷ１（Ｗ２）に接触させて当該ワークＷ１（Ｗ２）を把持する部位である。基部３８ｂには、後述のリンク機構部７を連結する連結孔４４が設けられている。連結孔４４は、支持面５８ａ、５８ｂの中央に設けられている。

次にリンク機構部７について説明する。
リンク機構部７は、図３に示すように、第一リンク部材４６ａ、４６ｂ、第二リンク部材４７、第三リンク部材４８ａ、４８ｂ、第四リンク部材４９を有しており、この順で各リンク部材同士が相対回動可能に連結されている。

第一リンク部材４６ａ、４６ｂは、細長い板状の部材であり、一端（後端）に固定孔５１ａ、５１ｂが設けられている。また、第一リンク部材４６ａ、４６ｂの他端（前端）には、連結孔５２が設けられている。

第二リンク部材４７は、略「へ」の字形を呈する薄板状の部材であり、両端にそれぞれ連結孔（図示せず）が設けられている。

第三リンク部材４８ａ、４８ｂは、略「く」の字形を呈する薄板状の部材であり、一端には連結孔６０が設けられており、他端には連結孔６１が設けられている。また、第三リンク部材４８ａ、４８ｂの屈曲部分には、固定軸５０が設けられている。固定軸５０の上端は、上側に配置された第三リンク部材４８ａよりも上方に突出しており、下端は、下側に配置された第三リンク部材４８ｂよりも下方に突出している。

第四リンク部材４９は、短尺の薄板状の部材であり、一端には図示しない連結孔が設けられており、他端には連結軸５６が設けられている。連結軸５６は、第四リンク部材４９の上方及び下方に突出している。

第一リンク部材４６ａ、４６ｂは上下に配置されており、第一リンク部材４６ａ、４６ｂの間には、被駆動部材４におけるリンク機構部固定部２９ａ、２９ｂ（貫通孔）が設けられた薄肉状の部位が配置されている。すなわち、第一リンク部材４６ａ、４６ｂは被駆動部材４を挟んでいる。そして、第一リンク部材４６ａの固定孔５１ａ、５１ｂと、リンク機構部固定部２９ａ、２９ｂ（貫通孔）と、第一リンク部材４６ｂの固定孔５１ａ、５１ｂ（中心線）が一致しており、これらに軸５９ａ、５９ｂが挿通されている。軸５９ａ、５９ｂは、第一リンク部材４６ａ、４６ｂのそれぞれの固定孔５１ａ、５１ｂに固定されている。第一リンク部材４６ａ、４６ｂは、軸５９ａ、５９ｂによって前後の二カ所で被駆動部材４に拘束されており、被駆動部材４に対して相対移動しない。

第一リンク部材４６ａ、４６ｂの他端（連結孔５２）には、第二リンク部材４７が連結されている。第二リンク部材４７は、略「へ」の字形を呈する薄板状の部材であり、一端には第一リンク部材４６ａ、４６ｂの連結孔５２と一致して共通の連結軸５３で連結される連結孔（図示せず）が設けられている。連結軸５３は、第一リンク部材４６ａ、４６ｂの連結孔５２に固定されており、第二リンク部材４７の図示しない連結孔には固定されていない。そのため、第一リンク部材４６ａ、４６ｂは連結軸５３を介して一体化されており、第二リンク部材４７は、連結軸５３周りに回動（揺動）可能である。

第二リンク部材４７の他端の上下に、第三リンク部材４８ａ、４８ｂが配置されており、第二リンク部材４７の他端は、第三リンク部材４８ａ、４８ｂで挟まれている。そして、第三リンク部材４８ａ、４８ｂの連結孔６０と第二リンク部材４７の他端の図示しない連結孔に連結軸５４が挿通されている。第二リンク部材４７と第三リンク部材４８ａ、４８ｂは、連結軸５４で連結されている。

そして、連結軸５４は、第三リンク部材４８ａ、４８ｂの各連結孔６０に固定されており、第二リンク部材４７の図示しない連結孔には固定されていない。そのため、第三リンク部材４８ａ、４８ｂは連結軸５４を介して一体化されており、第二リンク部材４７は、連結軸５４周りに回動（揺動）可能である。

第三リンク部材４８ａ、４８ｂの他端側の各連結孔６１には、連結軸５５が固定されている。すなわち、連結軸５５の両端が第三リンク部材４８ａ、４８ｂの各連結孔６１に固定されている。連結軸５５の中央部分には、短尺の第四リンク部材４９の一端側に設けられた連結孔（図示せず）が係合している。第四リンク部材４９は、連結軸５５周りに回動可能である。すなわち、第三リンク部材４８ａ、４８ｂと第四リンク部材４９は、連結軸５５を介して相対回動可能に連結されている。

第三リンク部材４８ａ、４８ｂの屈曲部分には固定軸５０が挿通されている。固定軸５０の上端は、本体部材５ａのリンク固定孔３５ａに係合している。また、固定軸５０の下端は、本体部材５ｂのリンク固定孔３５ｂ（図示せず）に係合している。よって、第三リンク部材４８ａ、４８ｂは、固定軸５０を中心に本体部材５ａ、５ｂに対して回動可能に支持されている。

第四リンク部材４９の一端側は、連結軸５５を介して第三リンク部材４８ａ、４８ｂと回動可能に連結されていると共に、他端側が連結軸５６を介して把持部材３８に連結されている。すなわち、第四リンク部材４９側の連結軸５６が、把持部材３８の基部３８ｂの連結孔４４を挿通しており、把持部材３８は、連結軸５６周りに回動可能である。

把持部材３８は、上下に離間して配置された本体部材５ａ、５ｂのガイド溝３６ａ、３６ｂに係合しており、本体部材５ａ、５ｂの間に設置されている。ガイド溝３６ａ、３６ｂは、本体部材５ａ、５ｂの長辺３９ａ側が開口している。しかし、把持部材３８は、第四リンク部材４９と連結されており、ガイド溝３６ａ、３６ｂから外れて脱落することはない。

リンク機構部７は、第一リンク部材４６ａ、４６ｂが被駆動部材４に固定されており、第三リンク部材４８ａ、４８ｂの固定軸５０が右側回動部３ａ（左側回動部３ｂ）の本体部材５ａ、５ｂに固定されている。よって、被駆動部材４が前後方向に移動すると、各リンク部材と右側回動部３ａ（左側回動部３ｂ）が連動して動作する。

次に、把持装置１の右側回動部３ａ、左側回動部３ｂの本体部材５ａ、５ｂの動作について、図６、図７、図９、図１０を参照しながら説明する。

図６（ａ）、図９では、右側回動部３ａ、左側回動部３ｂが非対向状態であり、両回動部３ａ、３ｂは開いている。そのため、把持装置１の前側には広い空間Ｃが形成されている。換言すると、両回動部３ａ、３ｂは、空間Ｃから後方へ退避している。

非対向状態では、被押圧部３７ａ、３７ｂは押圧部材９に対して交差する方向を向いている。そして、被駆動部材４と一体の押圧部材９の前端の押圧部９ａは、両回動部３ａ、３ｂの本体部材５ａ、５ｂの被押圧部３７ａ、３７ｂに当接（接触）している。

また、被駆動部材４は骨格構造部１５内の空間Ｓにおける後方側に位置しており、起立壁１７（図３）に近接している。さらに、本体部材５ａ、５ｂは、骨格構造部１５（図４）の規制部材１１から離れている。

この状態で駆動機構部２を駆動し、図６（ｂ）、図１０に示すように、被駆動部材４を前方へ移動させる。被駆動部材４と一体の押圧部材９も前方へ移動し、押圧部９ａが両回動部３ａ、３ｂの本体部材５ａ、５ｂの長辺３９ａ、３９ｂに形成された被押圧部３７ａ、３７ｂを押圧する。その結果、両回動部３ａ、３ｂの本体部材５ａ、５ｂは、軸２５ａ、２６ａを中心に回動する。そして、把持部材３８同士が対向する。すなわち、両回動部３ａ、３ｂは所定の角度回動して対向状態になる。

本体部材５ａ、５ｂが押圧されて軸２５ａ、２６ａを中心に回動すると、やがて押圧部材９と本体部材５ａ、５ｂの被押圧部３７ａ、３７ｂが平行になり、押圧部材９による本体部材５ａ、５ｂの押圧がなくなる。また、本体部材５ａ、５ｂが回動すると、本体部材５ａ、５ｂの長辺４０が規制部材１１に接近し、やがて衝突する。

そのため、本体部材５ａ、５ｂは、回動の推進力がなくなると共に、規制部材１１がストッパとして機能し、本体部材５ａ、５ｂ（両回動部３ａ、３ｂ）は、対向状態を呈して停止し、図６（ｂ）、図１０に示す状態になる。すなわち、規制部材１１は、両回動部３ａ、３ｂの回動範囲を規制する機能を有している。

図６（ｂ）、図１０に示す状態から、さらに被駆動部材４を前方へ移動させても、押圧部材９は、本体部材５ａ、５ｂを押圧せず、本体部材５ａ、５ｂの長辺３９ａ、３９ｂに沿って移動する。すなわち、被駆動部材４の前方（一方向）への移動の途中で、押圧部材９による本体部材５ａ、５ｂの被押圧部３７ａ、３７ｂへの押圧がなくなる。

次に、対向状態の両回動部３ａ、３ｂが非対向状態に把持装置１の形態を変更する（切り替える）場合について説明する。

図７（ａ）に示すように、被駆動部材４と本体部材５ａ、５ｂは、係合部材３０ａ、３０ｂとピン３２を介して連結されている。すなわち、被駆動部材４側の係合部材３０ａ、３０ｂの長孔３１ｂにピン３２が係合している。ピン３２は、長孔３１ｂの前端側に位置している。そのため、被駆動部材４が後方へ移動すると、係合部材３０ａ、３０ｂ（長孔３１ｂ）が、ピン３２を牽引する。その結果、本体部材５ａ、５ｂは、軸２５ａ、２６ａを中心に回動し、両回動部３ａ、３ｂは図７（ｂ）に示すように非対向状態になる。

そして、本体部材５ａ、５ｂの被押圧部３７ａ、３７ｂが、押圧部材９の押圧部９ａに当接し、本体部材５ａ、５ｂの回動は停止する。

次に、対向状態の把持装置１において、把持部材３８同士の間隔を変更する場合について、図８、図１０、図１１を参照しながら説明する。

図８（ａ）では、両回動部３ａ、３ｂは非対向状態となっており、被駆動部材４を前方へ移動させると、両回動部３ａ、３ｂは図８（ｂ）に示すように対向状態になる。把持装置１が図８（ａ）に示す非対向状態から図８（ｂ）に示す対向状態になるまでの間、リンク機構部７は、両回動部３ａ、３ｂと共に向きを変更しただけであって、動作はしていない。

非対向状態から対向状態に変化した直後の図８（ｂ）に示す形態では、両回動部３ａ、３ｂの各把持部材３８同士の間隔は広い。すなわち、図８（ｂ）に示す形態は、比較的大径のワークＷ１を把持するのに適した形態である。

把持対象のワーク（Ｗ２）が比較的小径の場合には、本実施形態の把持装置１では、把持部材３８同士の間隔を狭めることができる。すなわち、被駆動部材４を、図８（ｂ）に示す位置からさらに前方へ図８（ｃ）に示す位置まで移動させる。

被駆動部材４が図８（ｃ）に示すように前方へ移動すると、被駆動部材４に固定された第一リンク部材４６ａ、４６ｂが前方へ移動する。その際、被駆動部材４と本体部材５ａ、５ｂの間隔が狭まり、本体部材５ａ、５ｂ側に固定されたピン３２が、被駆動部材４側に固定された係合部材３０ａ、３０ｂの長孔３１ｂ内を移動する。すなわち、ピン３２が長孔３１ｂに沿って摺動する。図８（ｃ）では、ピン３２が長孔３１ｂの後端側に移動している状態が描写されている。ピン３２は、長孔３１ｂの範囲で移動が可能である。換言すると、右側回動部３ａと左側回動部３ｂが対向状態であって、把持部材３８同士の間隔が変更されている間、ピン３２と係合部材３０ａ、３０ｂが相対移動する。

被駆動部材４と本体部材５ａ、５ｂの間隔が変化すると、リンク機構部７の各リンク部材同士の位置関係が変化する。すなわち、図１１において、リンク機構部７の各リンク部材が、破線で示す位置から実線で示す位置へ移動する。

具体的には、第一リンク部材４６ａ、４６ｂと連結軸５３が前方へ移動し、第二リンク部材４７と第三リンク部材４８ａ、４８ｂが、それぞれ破線で示す位置から実線で示す位置まで移動する。すなわち、第三リンク部材４８ａ、４８ｂは、固定軸５０で本体部材５ａ、５ｂに固定されているため、第三リンク部材４８ａ、４８ｂは固定軸５０を中心に回転する。第二リンク部材４７は、一端側の連結軸５３が前方に移動するのみであるため、他端側の連結軸５４は、第三リンク部材４８ａ、４８ｂの一端と連結されており、第三リンク部材４８ａ、４８ｂが回転できる範囲内で移動する。

連結軸５４は、固定軸５０の左右方向の外側に配置されており、被駆動部材４（連結軸５３）が前方へ移動すると、第三リンク部材４８ａ、４８ｂは、一方向に回転する。すなわち、右側回動部３ａでは、第三リンク部材４８ａ、４８ｂは反時計回りに回転し、左側回動部３ｂでは、第三リンク部材４８ａ、４８ｂは時計回りに回転する。

第三リンク部材４８ａ、４８ｂが、図１１に示すように回転すると、第三リンク部材４８ａ、４８ｂの他端に連結された連結軸５５を介して第四リンク部材４９が空間Ｃを狭める方向へ移動する。そして、第四リンク部材４９と連結軸５６を介して連結された把持部材３８が、空間Ｃ側へガイド溝３６ａ、３６ｂに沿って移動し、対向する両把持部材３８の間隔が狭まる。すなわち、各把持部材３８が、矢印Ｙで示すように左右方向に移動し、互いの間隔を狭める。

把持装置１は、図８（ｂ）、図１０に示す形態で、比較的大径のワークＷ１を把持することができる。また、把持装置１は、図８（ｃ）、図１１に示す形態で、比較的小径のワークＷ２を把持することができる。

把持装置１では、大径のワークＷ１、及び小径のワークＷ２の保持が安定している。
以下、その理由を説明する。
図１０、図１２（ａ）に示す対向状態では、把持装置１の中心線Ｄと、把持部材３８の中心線Ｅが直交している。すなわち、中心線Ｄと中心線Ｅが交点Ｉで交差している。

右側回動部３ａの把持部材３８の支持面５８ａにおけるワークＷ１と当接する部位と、左側回動部３ｂの把持部材３８の支持面５８ｂにおけるワークＷ１と当接する部位を結ぶ線Ｇが、交点Ｉを通過している。また、右側回動部３ａの把持部材３８の支持面５８ｂにおけるワークＷ１と当接する部位と、左側回動部３ｂの把持部材３８の支持面５８ａにおけるワークＷ１と当接する部位を結ぶ線Ｈも、交点Ｉを通過している。

線Ｇと線Ｈは、中心線Ｄに関して線対称の関係にある。すなわち、右側回動部３ａの把持部材３８がワークＷ１に付与する力Ｆ１、Ｆ２が線Ｇ上にあり、左側回動部３ｂの把持部材３８がワークＷ１に付与する力Ｆ３、Ｆ４が線Ｈ上にあり、力Ｆ１と力Ｆ４が互いに反力の関係であり、同様に、力Ｆ２と力Ｆ３が互いに反力の関係にある。

よって、ワークＷ１の周面における対向する四つの部位が同じ大きさの力Ｆ１～Ｆ４で押圧されており、各力Ｆ１～Ｆ４は、全て交点Ｉ方向を向いていて釣り合っている。すなわち、力Ｆ１～Ｆ４をベクトルに見立てると、その和がゼロになる。そのため、把持装置１によるワークＷ１の把持（保持）は安定している。また、力Ｆ１～Ｆ４同士が釣り合っているため、ワークＷ１に歪な外力が作用しない。

次に、両回動部３ａ、３ｂの把持部材３８同士の間隔を狭めた場合について説明する。
図１１、図１２（ｂ）に示す把持部材３８同士の間隔を狭めた対向状態においても、把持装置１の中心線Ｄと、把持部材３８の中心線Ｅが直交している。すなわち、中心線Ｄと中心線Ｅが交点Ｉで交差している。

ワークＷ２は、ワークＷ１よりも小径であり、各把持部材３８の支持面５８ａにおけるワークＷ２と当接する部位は、ワークＷ１と当接する部位とは相違している。各把持部材３８の保持片４５ａ、４５ｂ（把持部３８ａ）は、基部３８ｂに対して若干揺動することができる。図１２（ｂ）では、矢印Ｍで示すように揺動している。この揺動Ｍによって、把持部材３８の支持面５８ａ、５８ｂは、ワークＷ２の表面を保持し易い姿勢になる。すなわち、把持部材３８によるワークＷ２の保持が安定する。また、各把持部材３８の保持片４５ａがワークＷ２を押圧する力Ｆ５と力Ｆ８、及び力Ｆ６と力Ｆ７は、互いに反力の関係にあり、釣り合っている。

よって、ワークＷ２の周面における対向する四つの部位が同じ大きさの力Ｆ５～Ｆ８で押圧されており、各力Ｆ５～Ｆ８は、全て交点Ｉ方向を向いていて釣り合っている。すなわち、力Ｆ５～Ｆ８をベクトルに見立てると、その和がゼロになる。そのため、把持装置１によるワークＷ２の把持（保持）は安定している。また、力Ｆ５～Ｆ８同士が釣り合っているため、ワークＷ２に歪な外力が作用しない。

本実施形態では、駆動機構部２として油圧シリンダ又はエアシリンダを採用したが、代わりにサーボモータを使用することもできる。すなわち、サーボモータで駆動される雄ネジに対して、ナット側を被駆動部材４に固定する。これにより、被駆動部材４は、前後方向に往復移動が可能になる。

また、本実施形態では、把持装置１はワークＷ１、Ｗ２を把持する例を示したが、把持装置１は、工作機械の工具を把持することもできる。

１ 把持装置
２ 駆動機構部（駆動部）
３ａ 右側回動部（回動部）
３ｂ 左側回動部（回動部）
４ 被駆動部材
５ａ、５ｂ 回動部の本体部材（本体部）
６ 把持部材（把持部）
７ リンク機構部
８ａ、８ｂ 回動部の本体部材の回動軸
９ 押圧部材（押圧部）
１０ 回動部の本体部材の被押圧部
１１ 規制部材
１２ ピン
１３ 係合部材

Claims (5)

1. 大きさが相違するワークを把持する把持装置であって、
   駆動部と、一対の回動部を有し、
   前記駆動部は、往復移動する被駆動部を有し、
   前記各回動部は、本体部と、ワークを把持する把持部と、リンク機構部を有しており、
   前記本体部は回動軸を有しており、前記本体部は回動軸を中心に所定の角度の範囲で回動が可能であり、被駆動部が一方向に移動すると前記本体部を押圧し、前記本体部が前記所定の角度の範囲で回動し、
   前記各回動部が回動することによって、前記各回動部の非対向状態と対向状態を切り替えることができ、
   前記本体部は、２つの短辺と２つの長辺とを有し、
   前記各回動部が対向状態の時、前記２つの長辺が前記被駆動部の往復移動方向で、前記２つの短辺が前記被駆動部の往復移動方向に垂直な方向に配置され、
   前記把持部は、前記本体部における前記回動軸から離間した位置において、前記本体部に対して前記２つの短辺の方向に往復移動可能に設置されていると共に、リンク機構部を介して被駆動部と連結されており、
   前記被駆動部は、前記被駆動部の往復移動方向に垂直な方向に延びた形状であり、
   前記各回動部は、前記被駆動部の往復移動方向に垂直な方向に対して前記被駆動部の両側に配置されており、
   各回動部の把持部同士は、前記対向状態で互いに対向しており、
   非対向状態から対向状態に切り替わって、さらに被駆動部が前記一方向に移動すると、各把持部同士の間隔が狭まることを特徴とする把持装置。
2. 被駆動部は押圧部を有し、
   前記回動部は、前記押圧部に押圧される被押圧部を有し、
   前記被駆動部の前記一方向への移動の途中に、前記回動部が所定の角度回動して押圧部による前記被押圧部への押圧がなくなることを特徴とする請求項１に記載の把持装置。
3. 前記回動部の回動範囲を規制する規制部材を有し、
   前記被押圧部への押圧がなくなった際に、前記回動部が前記規制部材に当接することを特徴とする請求項２に記載の把持装置。
4. ピンと、前記ピンと係合する係合部材を有し、
   前記係合部材は、ピンと所定の長さ範囲で相対移動が可能であり、
   前記ピンと係合部材のうちのいずれかの一方が、被駆動部に設けられており、
   前記ピンと係合部材のうちのいずれかの他方が、回動部側に設けられており、
   前記回動部同士が対向状態であって、把持部同士の間隔が変更されている間は、
   前記ピンと係合部材の相対移動が可能であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の把持装置。
5. 前記対向状態では、各回動部の把持部は、被駆動部の往復移動方向と直交する方向に移動して位置を変更できることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の把持装置。

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