JPH05177576A

JPH05177576A - メカニカルハンド

Info

Publication number: JPH05177576A
Application number: JP35971991A
Authority: JP
Inventors: Shigeru Takeuchi; 茂竹内; Koichi Oba; 貢一大場
Original assignee: Kurimoto Ltd
Current assignee: Kurimoto Ltd
Priority date: 1991-12-27
Filing date: 1991-12-27
Publication date: 1993-07-20
Anticipated expiration: 2012-01-08
Also published as: JP2570041B2

Abstract

(57)【要約】【目的】ワークの待機時におけるフィンガーの開放量
を可及的に狭くしてワークを確実に挟持することが出来
る。【構成】一対のフィンガー２６，２７の中間開放状態
から、ワーク４３は一対のフィンガーにより挟持され、
所定の位置に搬送後、リンク機構Ｂを介してフィンガー
が大きく開放し、ワークの挟持を解く。次いで、フィン
ガーが全開放した状態で、後退させる。この位置で、ス
タンバイ用シリンダ４を作動してリンク機構を経て一対
のフィンガーを中間開放状態にする。このため、投入さ
れるワークは倒れることなく確実に自立保持されるので
ある。また、フィンガーの開放量の調整は、調整手段Ａ
により両シリンダ４，５、リンク機構Ｂを介して行な
う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、各種自動搬送用のマ
ニプレータ等に用いられるメカニカルハンドに関するも
のである。

【０００２】

【従来の技術】従来より、メカニカルハンドは種々の構
造のものが提案されている。例えば、シリンダ、リンク
機構、フィンガーからなる最も基本的なものとして、特
公昭５９−２１７５４号にて開示されたものが挙げられ
る（図２参照）。

【０００３】これは、対向状に配置した一対の爪ｃを有
するフィンガーｂをハンドアームａにピンｄを介して回
動自在に支承し、アームａの他端側にエアシリンダｅを
取付け、該シリンダｅのピストンロッドｆの先端に設け
たブロックｇと、前記フィンガーｂの爪ｃと反対側端部
とを、リンクレバーｈを介して連結したものである。ｉ
は連結ピン、ｊはワークである。

【０００４】そして、ワークｊの挟持に先立って、フィ
ンガーｂは、シリンダｅの後部室にエアを供給し続ける
ことによって、シリンダｅのピストンロッドｆが前進
し、仮想線で示すごとく、ピンｄを支点とするリンクレ
バーｈを介して開放状態にある。次いで、ワークｊを挟
持するには、ワークｊを図示省略の搬送コンベヤ端に設
けた筒状のシュートから自由落下せしめ、この落下位置
で開放状態で待機しているフィンガーｂにより直立状態
で挟持する。すなわち、シリンダｅの前部室に切換えて
エアを供給するとロッドｆが後退し、これによりフィン
ガーｂはリンクレバーｈを介し、ピンｉを支点としてワ
ークｊの方向に回動し、ワークｊをシリンダｅのエア圧
により所要の挟持圧で挟持（保持）するのである。その
後、該ハンドを、フィンガーｂが開放状態で搬送機構の
駆動により後退せしめ、前記シュートの位置まで戻し、
フィンガーｂが開放状態のまま、次のワークｊが投入さ
れるまで、待機（スタンバイ）するようになっている。

【０００５】そこで、ワークの挟持状態を解いて落下さ
せる際、ワークｊの落下量を小さい値に設定する場合が
ある。これは例えば、Ｌ／Ｄ（Ｌ：ワーク長，Ｄ：ワー
ク径）のものを直立状態で開放した時転倒しないよう
に、またワークｊの材質による変形や割れを防止するた
めである。前記の条件を満足するには、フィンガーｂの
開放量は少なくともｓ＞Ｄ（ｓ：開口隙間、Ｄ：ワーク
径）にして、前記ハンドｊの後退時にワークに当らない
よう定める必要がある。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記の
ような開放量を設定すると、逆にワークｊを挟持する際
に支障を来す。すなわち、フィンガーｂは開放状態で待
機しているため、開放量が大きく、したがって、シュー
トより投入されたワークｊがフィンガーｂの下方に配設
した図示しない着地板に着地後、フィンガーｂ内で自立
せず転倒してしまい、ワークｊを挟持出来ないという事
態がしばしば生じ、挟持性能が著しく低下する原因とな
った。この発明は、前記問題点を解消するためになした
ものであり、ワークの挟持待機時におけるフィンガーの
開放量を可及的に狭くしてワークを確実に挟持すること
が出来るメカニカルハンドを提供することを目的とする
ものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に、この発明におけるメカニカルハンドは、フレーム
に、背中合せにしたクランプ用シリンダとスタンバイ用
シリンダとをガイド部材を介して摺動自在に取付け、前
記クランプ用シリンダのピストンロッド端に、ワーク挟
持用の一対のフィンガーをリンク機構を介して連結する
とともに、スタンバイ用シリンダのピストンロッド端
に、該ピストンロッドを進退させる調整手段を設けたも
のである。

【０００８】

【作用】一対のフィンガーの中間開放状態から、シュー
ト（図示省略）を経てワークが一対のフィンガーの位置
にくると、ワークは一対のフィンガーにより挟持され
る。ワークを掴んだメカニカルハンドは、搬送機構（図
示省略）により他の所定位置に搬送される。この位置
で、両シリンダへのエアの供給を切換えると、両シリン
ダは２段モーションし、リンク機構を介して一対のフィ
ンガーが大きく開放し、ワークの挟持を解く。次いで、
一対のフィンガーが全開放した状態で、再び搬送機構を
作動してメカニカルハンドを元の位置（シュートの直
下）に後退させる。そして、この位置で、スタンバイ用
シリンダへのエアの供給を切換えると、リンク機構を経
て一対のフィンガーが閉方向に動いて中間開放状態とな
り、この状態で待機（スタンバイ）するのである。この
中間開放状態における一対のフィンガーの隙間は、ワー
クの直径より若干大きい程度に調節されているため、図
示しないシュートを経て投入されるワークは、この一対
のフィンガーにより倒れることなく確実に自立保持され
るのである。

【０００９】つぎに、一対のフィンガーの開放量の調整
は、調整手段により行なう。スタンバイ状態において、
開放径は調節手段を操作することにより、クランプ用シ
リンダのピストンロッドがクランプ用シリンダ内を進退
し、所定距離だけ移動する。この移動に伴って、リンク
機構を介して、クランプ用シリンダ並びにスタンバイ用
シリンダがガイド部材を案内として進退する。この進退
により、一対のフィンガーが開放方向又は閉方向に回動
し、調節される。

【００１０】

【実施例】この発明の実施例を図１によって説明する。
１はメカニカルハンドのフレームで、アーム２とこれと
一体のケース３とからなる。このメカニカルハンドは図
示しない搬送機構に固定され、水平方向に往復動する。
４，５はケース３に設けたスタンバイ用シリンダ及びク
ランプ用シリンダで、両シリンダを背中合せにし、タイ
ロッド６により一体化する。７は両シリンダ４，５の中
央部に固定したブラケットで、このブラケット７をケー
ス３に設けたガイド部材８に摺動自在に嵌装したもの
で、これによって、両シリンダ４，５はガイド部材８に
沿って回動不可に左右にのみ移動する。９，１０はスタ
ンバイ用シリンダ４のピストン及びピストンロッドで、
このロッド１０はケース３を貫通し、アーム２内に延
び、ロッド１０の先端に連結杆１１が結合される。１
２，１３はクランプ用シリンダ５のピストン及びピスト
ンロッドである。

【００１１】Ａは調整手段で、ピストンロッド１３の端
部から延出する調整ねじ１４をケース３に貫通せしめ、
この調整ねじ１４を、ケース３の外側の調整ナット１５
及びケース３の内側に固定したナット１６に螺合したも
のであり、これによって、ピストンロッド１３を所定位
置に調節位置決めする。なお、調整ナット１５の回動を
モータ、ウオーム、ウオームホイールを使用して自動化
することもできる。Ｂは連結杆１１の先端に設けた平行
四辺形のリンク機構で、連結杆１１の先端に固定した連
結材１９に、基端部をピン２０を介して支承した一対の
リンクレバー１７，１８と、アーム２に、基端部を固定
ピン２３を介して支承した一対のリンクレバー２１，２
２とからなり、リンクレバー１７，１８の他端部とリン
クレバー２１，２２の他端部とをそれぞれピン２４，２
５を介して連結したものである。２６，２７はリンクレ
バー２１，２２の基端部から延長して形成した略く字形
のフィンガーで、これにより一対の掴み部を構成する。
２８，２９はフィンガー２６，２７に固定した挟持ブロ
ックである。３０はエア供給源で、この供給源と導管３
１を経て切換弁３２に接続し、さらに、該弁と配管３
３，３４を経てそれぞれクランプ用シリンダ５のＡ室３
５及びＢ室３６に接続する。また、導管３１を経て切換
弁３７を接続し、さらに該弁と配管３８，３９を経てそ
れぞれスタンバイ用シリンダ４のＣ室４０及びＤ室４１
に接続する。４２は各配管３３，３４，３８，３９に設
けた流量調整バルブである。

【００１２】前記の構成において、所定寸法のワーク４
３を一対のフィンガー２１，２２の中間開放（スタンバ
イ）状態から挟持して搬送後、解放する場合の作用を述
べる。なお、スタンバイ用シリンダ４のＤ室４１にエア
発生源３０からのエアが供給し続けられているため、一
対のフィンガー２６，２７は中間開放状態を維持してい
る。この状態から、シュート（図示省略）を経てワーク
４３が一対のフィンガー２６，２７の位置にくると、ワ
ーク４３は、クランプ用シリンダ５のＡ室３５にエア発
生源３０からのエアが供給されるため、一対のフィンガ
ー２６，２７により挟持される。なお、一対のフィンガ
ー２６，２７の下方には、ワーク４３の着地板が図示省
略した搬送機構から配設されている。ワーク４３を掴ん
だメカニカルハンドは、搬送機構（図示省略）により他
の位置、例えばプレスの下型上に搬送される。この位置
で、切換弁３２，３７を切換えてエア発生源３０からの
エアを両シリンダ４，５のＢ室３６及びＣ室４０に供給
すると、両シリンダ４，５は２段モーションし、リンク
機構Ｂを介して一対のフィンガー２６，２７が大きく開
放し、ワーク４３の挟持を解く。すなわち、クランプ用
シリンダ５のＢ室３６へのエアの供給により、両シリン
ダ４，５はガイド部材８を介して同時に図示の右方に摺
動する。さらに、スタンバイ用シリンダ４のＣ室４０へ
のエアの供給により、クランプ用シリンダ５内のピスト
ンロッド１３が右方に摺動する。そして、両摺動量の和
分だけ連結杆１１、連結材１９、ピン２０が移動する。
ピン２０の移動によって、一対のリンクレバー１７，１
８、ピン２４，２５を経て一対のリンクレバー２１，２
２がピン２３を支点として拡開する結果、一対のフィン
ガー２６，２７は解放され、ワーク４３の挟持が解かれ
る。このとき、一対のフィンガー２６，２７は前記両シ
リンダ４，５のストークの和分だけ大きく拡開する（図
示の仮想線参照）。

【００１３】次いで、一対のフィンガー２６，２７が全
開放した状態で、再び搬送機構を作動してメカニカルハ
ンドを元の位置（シュートの直下）に後退させる。その
後、この位置で切換弁３７を切換えて、スタンバイ用シ
リンダ４のＤ室４１にエア発生源３０からのエアを供給
すると、連結杆１１、リンク機構Ｂを経て一対のフィン
ガー２６，２７が閉方向に動いて中間開放状態となり、
この状態で待機（スタンバイ）するのである。この中間
開放状態における一対のフィンガー２６，２７の隙間
は、ワーク４３の直径より若干大きい程度に調節されて
いるため、図示しないシュートを経て投入されるワーク
４３は、一対のフィンガー２６，２７により倒れること
なく確実に自立保持されるのである。この状態からのワ
ーク４３の挟持は前記した通りである。

【００１４】つぎに、一対のフィンガー２６，２７の開
放量の調整は、調整手段Ａにより行なう。例えば、スタ
ンバイ状態におけるＸ寸法からＸ1に調節して前記ワー
ク径（Ｄ）よりも大径のワークを挟持する場合、調整ナ
ット１５を緩めて調整ねじ１４を回すと、調整ねじ１４
を固定ナット１６を介して図示の右方に移動させ、これ
とともにピストンロッド１３及びピストン１２がクラン
プ用シリンダ５内を前進し、距離ｌだけ移動する。この
移動に伴って、クランプ用シリンダ５のＢ室３６、スタ
ンバイ用シリンダ４のＤ室４１にエアが供給されている
ため、クランプ用シリンダ５並びにスタンバイ用シリン
ダ４が前記ピストン１２の移動分だけガイド部材８を案
内として右方に前進する。この前進により、ピストンロ
ッド１０も同量だけ移動し、この移動によって連結杆１
１、リンクレバー１７，１８、リンクレバー２１，２２
を介して一対のフィンガー２６，２７がピン２３を軸と
して開放方向に回り、ワーク４３に比べて大きい開放量
のスタンバイ状態に調節される。なお、スタンバイ状
態における一対のフィンガー２６，２７とワーク４３と
の隙間、すなわち、開放径とワーク径（Ｄ）との隙間
は、ワーク４３の大小を問わず数ｍｍ程度に設定され
る。

【００１５】また、スタンバイ状態での一対のフィンガ
ー２６，２７先端の開口隙間はワーク径よりも小さいこ
とは言うまでもない。一方、ワーク径の小さいものに対
応する場合は、前記とは逆にＸからＸ2に調節すると、
一対のフィンガー２６，２７の開放径は小さくなり、小
径のワークを挟持することが出来る。前記実施例ではス
タンバイ用シリンダ４とクランプ用シリンダ５は逆に配
置しても同効である。また、２個のシリンダ４，５をタ
イロッド６で一体としたが１個のシリンダケース３にし
てタイロッド６を省略することが出来る。また、フィン
ガー２６，２７にＶ型のブロック２８，２９を固定した
ものとしたがフインガー自体を湾曲して略Ｖ型とするこ
とができる。さらに、搬送機構はサーボモータ駆動のラ
ック・ピニオン方式、空気・油圧シリンダ型プッシャ方
式或いは旋回搬送方式であってもよい。

【００１６】

【発明の効果】この発明のメカニカルハンドは、フレー
ムに、背中合せにしたクランプ用シリンダとスタンバイ
用シリンダとをガイド部材を介して摺動自在に取付け、
前記クランプ用シリンダのピストンロッド端に、ワーク
挟持用の一対のフィンガーをリンク機構を介して連結す
るとともに、スタンバイ用シリンダのピストンロッド端
に、該ピストンロッドを進退させる調整手段を設けたか
ら、ワークの開放時とワークの挟持待機（スタンバイ）
時における一対のフィンガーの開き具合に差を持たせ
る、すなわち、スタンバイ時ではワーク開放時に比べて
フインガーの開放径を小として開口隙間を狭くすること
ができる。これによって、ワークを挟持する際に該ワー
クの転倒による挟持ミスが全くなくなり確実にクランプ
することができる。

【００１７】また、一対のフィンガーの開放径を無段階
に調節できるので、従来のようにワーク径が異なるごと
にフィンガーを取替えなく、ワークの大小径に対応で
き、段取作業が大幅に短縮されるとともに多数のフィン
ガーまたはＶ型ブロックを用意する必要がないから経済
的である。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明のメカニカルハンドの実施例を示す一
部破断平面図。

【図２】従来例を示す概略図。

【符号の説明】

１フレーム４スタンバイ用シリンダ５クランプ用シリンダ８ガイド部材１０スタンバイ用シリンダのピストンロッド１３クランプ用シリンダのピストンロッドＡ調整手段Ｂリンク機構２６，２７一対のフィンガー４３ワーク

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】フレームに、背中合せにしたクランプ用
シリンダとスタンバイ用シリンダとをガイド部材を介し
て摺動自在に取付け、前記クランプ用シリンダのピスト
ンロッド端に、ワーク挟持用の一対のフィンガーをリン
ク機構を介して連結するとともに、スタンバイ用シリン
ダのピストンロッド端に、該ピストンロッドを進退させ
る調整手段を設けたことを特徴とするメカニカルハン
ド。