JPH0631674A - パーツ把持装置 - Google Patents

パーツ把持装置

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JPH0631674A
JPH0631674A JP5073762A JP7376293A JPH0631674A JP H0631674 A JPH0631674 A JP H0631674A JP 5073762 A JP5073762 A JP 5073762A JP 7376293 A JP7376293 A JP 7376293A JP H0631674 A JPH0631674 A JP H0631674A
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JP
Japan
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frame
gripping device
payload
shaft
detent
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Withdrawn
Application number
JP5073762A
Other languages
English (en)
Inventor
Sarkis A Koltookian
サーキス・アラム・コルトッキアン
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Deere and Co
Original Assignee
Deere and Co
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Publication date
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Publication of JPH0631674A publication Critical patent/JPH0631674A/ja
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25JMANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J15/00Gripping heads and other end effectors
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25JMANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J17/00Joints
    • B25J17/02Wrist joints
    • B25J17/0241One-dimensional joints

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Robotics (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Manipulator (AREA)
  • Jigs For Machine Tools (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ペイロードをその重心付近に取り付ける把持
装置を提供すること。 【構成】 把持装置10は、マニプレータアームに回転
可能に接続されたシャフトに固定した略U字形のアクチ
ュエータフレーム60を備えている。該アクチュエータ
フレーム60は、離間した一対のアクチュエータアーム
66、68を備えている。略U字形のペイロードフレー
ム70は、ペイロードに取り付けられるブラケット部材
72と、該ブラケット部材72の両端から伸長する一対
のペイロードアーム74、76とを備えている。ペイロ
ードフレーム70が、シャフト22の軸線に対して垂直
な軸線Aの周りでアクチュエータフレーム60に対し枢
動可能である。カム機構90は、ペイロードフレーム7
0を所定の向に解放可能に保持する機能を果たす。ブレ
ーキ装置40は、アクチュエータフレーム60がシャフ
ト22の軸線Aの周りで回転するのを阻止する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、ロボットアームのよう
な部品(パーツ)マニプレータの端部に取り付けられる
パーツ把持装置に関する。
【0002】
【従来の技術】アクチュエータ、即ち、把持装置は、典
型的に、支持すべきパーツ、即ち被把持物(ペイロー
ド)の最終的な動作自由度を提供し得るように、ロボッ
トアームのようなマニプレータの端部に取り付けられ
る。各種の適用例においてパーツ取り付けの自由度を実
現し得るようにするため、かかる把持装置は、典型的
に、大型の軸受及びオフセット取り付け具を備えてお
り、このため、重量が重く且つ高価である。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】本発明の一つの目的
は、ペイロードをその重心付近に取り付ける把持装置を
提供することである。
【0004】本発明の別の目的は、コンパクトで軽量で
あり、しかも最小寸法の軸受を利用する把持装置を提供
することである。
【0005】
【課題を解決するための手段】上記及びその他の目的
は、把持装置が第一の軸線の周りを回転可能にアームに
結合されるシャフトを備える、本発明により達成され
る。略U字形のアクチュエータフレームが該シャフトに
固定され、該フレームは、離間した一対のパーツアクチ
ュエータアームを備えている。略U字形のペイロードフ
レームは、支持すべきパーツに取り付けられるパーツ支
持部材と、ブラケット部材の両端から伸長する一対のペ
イロードアームと、を備えている。各ペイロードアーム
は、該ペイロードフレームが第一の軸線に対して垂直な
第二の軸線の周りでアクチュエータフレームに対して枢
動可能であるように、対応する一つのアクチュエータア
ームに枢動可能に結合される。カム機構は、ペイロード
フレームを所定の方向に解放可能に保持し、所望であれ
ば、カム回り止めを第二の軸線の周りに配置するための
容易な方法を提供する機能を果たす。第二の軸線及び第
一の軸線の延長線は、パーツがその重心付近に効果的に
取り付けられるように、パーツ支持部材に取り付けられ
たパーツを通って伸長する。これは、最小寸法の軸受の
使用を許容し、パーツの動作を容易にする。シャフトに
取り付けられた同軸状の円錐ブレーキは、第一の軸線の
周りの回転を制御する。
【0006】
【実施例】把持装置10は、パーツマニプレータ(図示
せず)のアーム14の一端に(溶接等により)固定され
た板12を備えている。取り付け板16は、板12にボ
ルト止めされ、該取り付け板16は、中央ねじ穴18
と、該中央ねじ穴18から離間され且つ該ねじ穴18を
囲繞する複数のねじ穴20と、を備えている。
【0007】シャフト22は、貫通して伸長する中央穴
24を有し、該シャフト22は、一端が中央ねじ穴18
にねじ込まれたボルト26により板16に回転可能に結
合される。該シャフト22の軸線Aは、把持装置10が
その周りを回転可能である第一の軸線を形成する。該シ
ャフト22は、截頭円錐形部分28と、雄ねじ付き円筒
状部分30と、を備えている。一対のねじ穴32が取り
付け板16に対向するシャフト22の端部内に伸長す
る。
【0008】ブレーキ機構40は、シャフト22の周り
に同軸状に取り付けられ、該ブレーキ機構40は、シャ
フト22の截頭円錐形部分28を受け入れ且つ該截頭円
錐形部分28に係合する中央截頭円錐形穴44を有する
ブレーキ板42を備えている。該ブレーキ板42は、第
一の軸線に対し平行に摺動可能であるようにボルト46
により取り付け板16に結合される。ブレーキカラー4
8は、中央ハブ50を備え、該中央ハブ50は、ねじ穴
を有し、シャフト22のねじ部分30に螺着可能に取り
付けられる。複数のスポーク52が該中央ハブ50から
半径方向に突出し、中空の円筒状部分54が該中央ハブ
(50)から軸方向に突出して、ブレーキ板42に摺動
可能に係合する一端に達する。ブレーキカラー48は、
手でシャフト22のねじ部分30上を回転させ且つ該部
分30上を軸方向に動かし、ブレーキ板42がシャフト
22の截頭円錐形部分28に摩擦可能に係合し、これに
より、シャフト22及び把持装置10を所望の位置に解
放可能に保持する。
【0009】アクチュエータフレーム60及び回り止め
フレーム62は、望ましくは、シャフト22の端部のね
じ穴に受け入れられた一対のボルトによりシャフト22
の端部に固定される。アクチュエータフレーム60及び
回り止めフレーム62の双方は、これらフレーム60、
62が軸線Aの周りでシャフト22と共に回転自在であ
るように、ボルト26の軸を受け入れる穴を備えてい
る。略U字形のアクチュエータフレーム60は、シャフ
ト22に固定されたフレーム部材64と、該フレーム部
材64の両端から伸長する一対のアクチュエータアーム
66、68と、を備えている。
【0010】略U字形のペイロードフレーム70は、ブ
ラケット72と、該ブラケット72の両端から伸長する
一対のペイロードアーム74、76と、を備えている。
ペイロードアーム74、76の各々の一端は、アクチュ
エータアーム66、68の対応する一つの一端に枢動可
能に結合され、ペイロードフレーム70は、シャフト2
2の軸線Aに対して垂直な第二の軸線Bの周りでアクチ
ュエータフレーム60に対し枢動可能である。保持すべ
きパーツ、即ちペイロードPは、ボルト78によりペイ
ロードフレーム70に取り付けることが出来る。
【0011】回り止めフレーム62は、略U字形であ
り、回り止めアーム80は、枢着ピン82により回り止
めフレーム62の端部に枢動可能に結合された一端を有
する。アーム80の他端は、回り止め部材84を支持す
る。湾曲したカム部材90がペイロードフレーム70の
ブラケット72に固定される。回り止め切欠き92、9
4、96は、所望の位置でカム部材90に形成される。
ばね98がばねガイド100、102上に取り付けられ
且つ偏倚され、回り止めアーム80及びその回り止め部
材84を付勢してカム部材90に係合させる。回り止め
部材84、カム部材90及びその回り止め切欠きは、協
働して、ペイロードフレーム70をアクチュエータフレ
ーム60に対する所定の方向に解放可能に保持し、ペイ
ロードPを軸線Bの周りで回転させるのを容易にする。
カム部材90、回り止めアーム80及びその回り止め部
材84は、アクチュエータフレーム60のフレーム部材
64とペイロードフレーム70のブラケット部材72と
の間に配置される。
【0012】第二の軸線B及び第一の軸線Aの延長線が
ペイロードPを通って伸長するのが理解される。その結
果、ペイロードは、その重心付近で保持される。これ
は、最小寸法の軸受の使用を許容し、その移動範囲の全
体に亙って動作を容易にする。更に、垂直軸線上で同軸
状の円錐ブレーキを使用することは、把持装置の寸法及
び重量を軽減する。
【0013】
【発明の効果】この形態の結果、マニプレータアームか
らペイロードを吊り下げる、軽量で簡単且つ低廉な把持
装置が得られる。この重量の軽量化は、より経済的なマ
ニプレータの使用を許容する点で有意義である。この把
持装置の形態が簡単であることは、寸法及び形状の異な
るペイロードに対する把持装置を特別に製造することを
実際に可能にする。
【0014】本発明は、特定の実施例に関して説明した
が、当業者には、上記の説明に照して、多くの変形例、
応用例及び変更が明らかであることを理解すべきであ
る。従って、本発明は、請求の範囲の精神及びその範囲
に属するかかる全ての変形例、応用例及び変更を包含す
ることを意図するものである。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明によるパーツ把持装置の側面図である。
【図2】明確にするために、一部の構成要素を断面図で
示した、図1の線2−2に沿った図である。
【符号の説明】
10 パーツ把持装置 12 板 14 アーム 16 取り付け
板 18 ねじ穴 20 ねじ穴 22 シャフト 24 中央穴 26 ボルト 30 円筒状部
分 40 ブレーキ機構 42 ブレーキ
板 46 ボルト 48 ブレーキ
カラー 50 中央ハブ 52 スポーク 54 円筒状部分 60 アクチュ
エータフレーム 62 回り止めフレーム 64 フレーム
部材 66 アクチュエータアーム 68 アクチュ
エータアーム 70 ペイロードフレーム 72 ブラケッ
ト部材 74 ペイロードアーム 76 ペイロー
ドアーム 78 ボルト 84 回り止め
部材 90 カム部材 98 ばね 100 ばねガイド 102 ばねガ
イド A 第一の軸線 B 第二の軸線

Claims (13)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 アームを有する、パーツマニプレータ用
    の把持装置にして、 第一の軸線の周りで回転可能に前記アームに結合された
    第一のフレームであって、離間して平行に伸長する一対
    のアクチュエータアームを有する第一のフレームと、 離間して平行に伸長する一対のペイロードアームを有す
    る第二のフレームであって、前記ペイロードアームの各
    々がアクチュエータアームの対応する一つに枢動可能に
    結合され、該第二のフレームが第一の軸線に対して垂直
    な第二の軸線の周りで第一のフレームに対し枢動可能で
    あるようにした第二のフレームと、 ペイロードをペイロードアーム間で前記第二のフレーム
    に取り付ける手段と、 前記第二のフレームを前記第一のフレームに対する所定
    の方向に解放可能に保持する回り止め機構と、 前記第一のフレームが第一の軸線の周りで回転するのを
    阻止するブレーキ装置と、を備えることを特徴とする把
    持装置。
  2. 【請求項2】 請求項1に記載の把持装置にして、 シャフトが第一の軸線の周りで回転可能に前記アームに
    結合され、 前記第一のフレームが前記シャフトの一端に固定される
    ことを特徴とする把持装置。
  3. 【請求項3】 請求項2に記載の把持装置にして、前記
    ブレーキ装置が、 前記シャフトの円錐形部分と、 前記シャフトの前記円錐形部分を受け入れ且つ該円錐形
    部分に係合する穴を有するブレーキ板と、 前記ブレーキ板を動かして前記シャフトの円錐形部分と
    係合させ及び脱係合させる手段と、を備えることを特徴
    とする把持装置。
  4. 【請求項4】 請求項3に記載の把持装置にして、前記
    ブレーキ板を動かす手段が、 シャフトのねじ部分と、 前記シャフトのねじ部分を受け入れるねじ穴及び前記ブ
    レーキ板に係合する手段を有するカラーと、備えること
    を特徴とする把持装置。
  5. 【請求項5】 請求項1に記載の把持装置にして、前記
    回り止め機構が、 前記第一及び第二のフレームのうちの一方に固定された
    カム部材と、 前記第一及び第二のフレームのうちのもう一方に固定さ
    れた回り止め部材と、 前記回り止め部材を付勢して前記カム部材に係合させ得
    るように偏倚された弾性部材と、を備え、前記回り止め
    部材及びカム部材が、協働して、前記第二のフレームを
    前記第一のフレームに対する所定の方向に解放可能に保
    持することを特徴とする把持装置。
  6. 【請求項6】 請求項5に記載の把持装置にして、 前記カム部材及び回り止め部材が、前記第一のフレーム
    と前記第二のフレームとの間に略配置されることを特徴
    とする把持装置。
  7. 【請求項7】 アームを有する、パーツマニプレータ用
    の把持装置にして、 第一軸線の周りで回転可能に前記アームに結合されたシ
    ャフトと、 前記シャフトに固定されたフレーム部材と、前記フレー
    ム部材の両端から伸長する一対のアクチュエータアーム
    と、を有する略U字形のアクチュエータフレームと、 保持すべきパーツに取り付けられる略U字形のペイロー
    ドフレームであって、ブラケット部材の両端から伸長す
    る一対のペイロードアームを有し、前記ペイロードアー
    ムの各々が、対応する前記アクチュエータアームに枢動
    可能に結合され、前記ペイロードフレームが、第一の軸
    線に対して垂直な第二の軸線の周りで前記アクチュエー
    タフレームに対し枢動可能であるようにし、 更に、前記アクチュエータ及び前記ペイロードフレーム
    の一方に固定されたカム部材と、 前記アクチュエータ及び前記ペイロードフレームの他方
    に固定された回り止め部材と、 前記回り止め部材を付勢してカム部材に係合させ得るよ
    うに偏倚された弾性的部材と、を備え、 前記回り止め部材及び前記カム部材が、協働して、前記
    ペイロードフレームを前記アクチュエータフレームに対
    する所定の方向に解放可能に保持することを特徴とする
    把持装置。
  8. 【請求項8】 請求項7に記載の把持装置にして、 前記第二の軸線及び第一の軸線の延長線が前記パーツを
    通って伸長することを特徴とする把持装置。
  9. 【請求項9】 請求項7に記載の把持装置にして、 前記アームに対する前記シャフトの回転を阻止するブレ
    ーキ装置を更に備えることを特徴とする把持装置。
  10. 【請求項10】 請求項9に記載の把持装置にして、前
    記ブレーキ装置が、 前記シャフトの円錐形部分と、 前記シャフトの円錐形部分を受け入れ且つ該円錐形部分
    に係合する穴を有するブレーキ板と、 前記ブレーキ板を動かし、前記シャフトの前記円錐形状
    部分と係合及び脱係合させる手段と、を備えることを特
    徴とする把持装置。
  11. 【請求項11】 請求項10に記載の把持装置にして、
    前記ブレーキ板を動かす手段が、 前記シャフトのねじ部分と、 前記シャフトのねじ部分を受け入れるねじ穴と、前記ブ
    レーキ板に係合する手段と、を有するカラーと、を備え
    ることを特徴とする把持装置。
  12. 【請求項12】 請求項7に記載の把持装置にして、 前記カム部材及び回り止め部材が、前記アクチュエータ
    フレームのフレーム部材と前記ペイロードフレームのブ
    ラケット部材との間に配置されることを特徴とする把持
    装置。
  13. 【請求項13】 請求項7に記載の把持装置にして、 前記カム部材が、前記ペイロードフレームのブラケット
    部材に固定され、 更に、回り止めブラケットが、前記アクチュエータフレ
    ームのフレーム部材に固定され且つ該フレーム部材から
    突出し、 回り止めアームが、回り止めブラケットに枢動可能に結
    合され、 前記弾性部材が、前記回り止めアームと前記回り止めブ
    ラケットとの間に結合され、前記回り止め部材が、前記
    回り止めアームの一端に支持されることを特徴とする把
    持装置。
JP5073762A 1992-03-31 1993-03-31 パーツ把持装置 Withdrawn JPH0631674A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US07/860,955 US5221118A (en) 1992-03-31 1992-03-31 Part gripping unit
US860955 1992-03-31

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH0631674A true JPH0631674A (ja) 1994-02-08

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ID=25334474

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP5073762A Withdrawn JPH0631674A (ja) 1992-03-31 1993-03-31 パーツ把持装置

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US (1) US5221118A (ja)
EP (1) EP0567768B1 (ja)
JP (1) JPH0631674A (ja)
DE (1) DE59300203D1 (ja)

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EP0567768B1 (de) 1995-05-17
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