JPH0718545Y2 - ワークハンド - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は、三軸駆動機構等に組合されて物品の移動搬送
に使用されるワークハンドに関し、更に詳しくは相対向
した挟持部がその角度を変えることなく同一直線上を平
行移動するワークハンドに関する。

〔従来の技術〕

この種のワークハンドとしては、等長リンクをパンタグ
ラフ状に交差結合したものが特開昭52−31448号公報に
開示されている。該ワークハンドは、第６図に示すよう
に、相対向して設けられた２組の挟持部61,61を有し、
２組の挟持部61,61は、等長リンクをパンタグラフ状に
交差結合したリンク体62にて連結されている。リンク体
62の中央部を支持する固定架台63において、リンク体62
の一方の軸を固定軸64とし、他方の軸を駆動軸65として
固定軸64との間隔を調節することにより、２組の相対向
した挟持部61,61は平行状態のままで同一直線上を開閉
移動する。

〔考案の解決しようとする課題〕

このようなワークハンドでは、相対向する挟持部61,61
の角度が開き量による影響を受けないので、方形状の物
品をつかみやすい利点がある。しかし、大型物品をつか
む場合には、ワークハンドの大型化にともなってリンク
体62が複雑化し、コスト高になるだけでなく、節部のが
たつき等も問題になる。また、固定架台63において駆動
軸65に一定荷重を加えてもリンク角が変化するので、挟
持部61,61の開き量によって部品に対するつかみ力が変
化する。これはダンボールのような形くずれがしやすい
物品をつかむ場合に特に問題になる。

本考案は、このような状況に鑑みなされたもので、同一
直線上を開閉移動する相対向する挟持部がその開き量を
変えてもつかみ力が変化せず、大型物品を対象する場合
にも構造の複雑化が回避できるワークハンドを提供する
ことを目的とする。本考案の他の目的は、開閉ストロー
クの増大および開閉機構部の全長短縮が容易で、且つ、
開閉機構部の厚みを薄くできるワークハンドを提供する
ことにある。

〔課題を解決するための手段〕

本考案のワークハンドは、実施例図面第１図〜第３図に
示すように、同一平面内で平行し、且つ、その平面に直
角な方向に２段に配置された２組のアーム41a,41bおよ
び43a,43bと、上段のアーム41a,41bおよび下段のアーム
43a,43bの少なくとも一方が内側を向くように、各アー
ムをその長手方向に独立に摺動自在に支持する両側のガ
イド機構と、内側を向いた同じ段のアーム43a,43bの各
内側面に内側を向けて対向配設された両側のラックギア
48B,48Aと、両側のラックギア48B,48Aに噛み合うように
前記平面に対して平行に配置されたピニオンギア52と、
上段の一方の側に配置されたアーム41aと下段の他方の
側に配置されたアーム43bとが連結され、上段の他方の
側に配置されたアーム41bと下段の一方の側に配置され
たアーム43aとが連結されるように、２組のアーム41a,4
3bおよび41b,43aの各先端部に取り付けられて枠体A,Bを
構成する挟持部46A,46Bと、挟持部46A,46Bの間に配置さ
れて枠体A,Bの一方を、その枠体に属するアームの長手
方向に直線駆動するシリンダー49とを具備する。

〔作用〕

前記実施例図面に従って本考案のワークハンドの動作を
説明する。枠体Ａをシリンダー49により一端側へ直線駆
動すると、枠体Ａに属するアームのうち、下段の他方の
側に配置されたアーム43bの動作が、ラックギア48A、ピ
ニオンギア52およびラックギア48Bを介して、枠体Ｂに
属する下段の一方の側に配置されたアーム43aに伝達さ
れる。かくして、枠体A,Bが両端側へ対称的に直線移動
し、挟持部46A,46Bが開閉される。ここで重要なのは、
上段の一方の側に配置されたアーム41aと下段の他方の
側に配置されたアーム43bとが連結され、上段の他方の
側に配置されたアーム41bと下段の一方の側に配置され
たアーム43aとが連結されている点である。このアーム
の所謂たすき掛け連結により、挟持部46A,46Bを同調さ
せるラックギア48A,48Bおよびピニオンギア52が、両側
のアームが配置された平面に対して平行に配置される。

〔実施例〕

以下に本考案の一実施例を図面を参照しながら詳しく説
明する。

本考案のワークハンドは、第５図に示すように、梱包さ
れたダンボール箱10をパレット11に積載する積込み装置
12に用いられる。コンベア13中に設けられたバンド締め
装置14で梱包されたダンボール箱10は、コンベア13の末
端でストッパー14により位置決めされる。位置決めされ
たダンボール箱10は、第２のコンベア15で積込み位置ま
で移送されたパレット11の上に、積込み装置12により所
定数積載される。ダンボール箱10の積載を終了したパレ
ット11は、再び第２のコンベア15で所定位置まで移送さ
れる。

本考案のワークハンドを用いる積込み装置12は、第４図
に示すように、垂直なＺ軸フレーム21を備えている。Ｚ
軸フレーム21には水平なＸ軸フレーム22が昇降可能に支
持されており、Ｘ軸フレーム22には、Ｚ軸フレーム21に
沿って配設された垂直なスクリュウ23が螺合している。
Ｚ軸フレーム21の上部に設けられたモータ24は、スクリ
ュウ23の駆動用で、その回転によりＸ軸フレーム22を軸
方向の任意位置に誘導する。

Ｘ軸フレーム22には、該Ｘ軸フレーム22に直交する水平
なＹ軸フレーム25がその一端部でＸ軸方向へ移動可能に
支持されている。Ｘ軸フレーム22には、Ｘ軸フレーム22
に沿って配設された水平なスクリュウ26が螺合してい
る。Ｙ軸フレーム25の一端部に設けたモータ27は、スク
リュウ26の駆動用で、その回転によりＹ軸フレーム25を
Ｘ軸方向の任意位置に誘導する。

Ｙ軸フレーム25には、移動架台28が２本のガイドロッド
25a,25aによりＹ軸方向に可動に支持されている。該移
動架台28には、Ｙ軸フレーム25に沿って配設されたスク
リュウ29が螺合している。Ｙ軸フレーム25の基端部に設
けたモータ30は、スクリュウ29の駆動用で、その回転に
より移動架台28をＹ軸方向の任意位置に誘導する。

本考案のワークハンド31は、この移動架台28の下方に回
転軸32により水平面内で回転可能に支持されている。移
動架台28の下部に回転軸32に接近して設けられたモータ
33は、回転軸32の駆動用で、その回転により本考案のワ
ークハンド31に任意の回転角を与える。

このような積込み装置12においてモータ24,27および30
を制御することにより、本考案のワークハンド31はX,Y,
Zの３軸方向の任意位置に誘導され、またモータ33の制
御により任意の回転角位置に誘導される。そして、この
位置制御と、後述するワークハンド13における挟持部46
A,46Bの開き量制御とにより、梱包後のダンボール箱10
をコンベア13から第２のコンベア15上のパレット11に移
し、パレット11上に所定数並列させながら複数段に積み
上げる。

さて、本考案のワークハンド31は、第１図および第２図
に示すように、水平の支持プレート35を備えている。該
支持プレート35は、上述した積込み装置12の移動架台28
の下方に回転軸32により水平面内で回転可能に懸吊支持
されている。移動架台28はガイドロッド25a,25aに案内
されてＹ軸方向に移動し、支持プレート35はモータ33の
回転が歯車33a,33bを介して回転軸32に伝達されること
により、移動架台28に対して回転する。そして、支持プ
レート35の両側部には２本の水平なダブルスライドガイ
ド36a,36b平行に取付けられている。

ダブルスライドガイド36a,36bは、第３図に示すよう
に、向きが異なるだけで、いずれも同じ構造である。一
方のダブルスライドガイド36aは、上下方向中間部で屈
曲偏位した連結材38aを有し、その下部が上部に対して
外側へ偏位している。連結材33aの上部には水平な第１
ガイド39aが外側に向けて接合し、下部には水平な第２
のガイド40aが内側に向けて接合している。上方のガイ
ド39aには第１の水平なアーム41aがころ軸受42aを介し
て長手方向に移動可能に支持され、下方のガイド40aに
は第２の水平なアーム43aがころ軸受44aを介して長手方
向に移動可能に支持されいる。

他方のダブルスライドガイド36bは、上方の水平なアー
ム41bが外側に向き、下方の水平なアーム43bが内側を向
いていることを除けば、一方のダブルスライドガイド36
aと同じである。いずれのダブルスライドガイド36a、36
bにおいてもその連結材38a,38bが支持プレート35の両側
部に固定されている。

そして、第１図に示すように、一方のダブルスライドガ
イド36aにおける上方のアーム41aと、他方のダブルスラ
イドガイド36bにおける下方のアーム43bとが第１の枠体
Ａを構成し、一方のダブルスライドガイド36aにおける
下方のアーム43aと他方のダブルスライドガイドにおけ
る上方のアーム41bとが第２の枠体Ｂを構成し、各枠体
が独立してそのガイドおよびアームの長手方向に水平移
動し得るようになっている。

第１の枠体Ａにおいては、そのアーム41aおよび43bが先
端で連結板45Aにより連結され、その下方に垂直な板材
からなる挟持部46Aが水平方向の微動位置調節機構47を
介して取付けられている。また、下方の内側に向いたア
ーム43bの内側面にはラックギア48Aが固定されている。
更に、支持プレート35の両側面間に両側面に対して平行
に支持されたシリンダー49のロッド49a先端が連結板45A
に枢着されている。シリンダー49は圧力調整が可能な復
動式のエアシリンダーである。挟持部46Aの外側面には
モータ50で駆動される安全爪50aが設けられている。

第２の枠体Ｂにおいては、そのアーム43aおよび41aが垂
直な板状の挟持部46Bにて連結され、該挟持部46Bは第１
の枠体Ａにおける挟持部46Aに相対向している。また、
下方の内側に向いたアーム43aの内側面にはラックギア4
8Bが固定されている。そして、支持プレート35に垂直な
回転軸51にて自由に回転し得るように支持されたピニオ
ンギア52が、第１の枠体Ａのラックギア48Aと第２の枠
体Ｂのラックギア48Bとに夫々係合している。

このような構成になる本考案のワークハンド31におい
て、支持プレート35に固定されたシリンダー49にエアを
供給してそのロッド49aを伸出させると、第１の枠体Ａ
が第２の枠体Ａから離反する方向に移動する。この移動
にともなってラックギア48Aも同方向に移動し、ピニオ
ンギア52を時計方向に回転させる。

ピニオンギア52がこのように回転すると、これにともな
って第２の枠体Ｂにおけるラックギア48Bが第１の枠体
Ａにおけるラックギア48Aとは逆の方向に移動する。つ
まり、第２の枠体Ｂも第１の枠体Ａから離反する方向に
移動する。かくして、相対向する挟持部46Aおよび46B
は、互いに離反する方向に移動し、その開き量を増大さ
せる。しかも、その開き量はシリンダー49のロッド49a
のストロークの２倍になる。換言すれば、必要な開き量
調整範囲に対して、シリンダー49のロッド49aのストロ
ークは1/2でよく、これによってシリンダー49の小型化
が図られる。

シリンダー49のロッド49aがその限界まで伸出した状態
からそのロッド49aを縮退させると、相対向する挟持部4
6Aおよび46Bは互いに接近する方向に移動し、その開き
量を縮小させる。この時、挟持部46Aおよび46Bの間にダ
ンボール箱10（第５図）を位置させておけば、これが両
側からつかまれる。ダンボール箱10に加わるつかみ力
は、シリンダー49に供給する空圧によって決定され、こ
の空圧が一定であれば挟持部46Aおよび46Bの移動位置に
関係なく一定のつかみ力になる。シリンダー49は油圧式
でもよいが、空圧式の方が圧力調整を行ないやすい利点
がある。

上記実施例では、ダンボール箱の積込み装置に使用され
たワークハンドについて説明しているが、本考案のワー
クハンドはこれ以外の用途にも適用し得るものである。

〔考案の効果〕

本考案のワークハンドは、回転部がピニオンギアの部分
にしか存在せず、本質的に構造が簡素でがたつき等を生
じ難い。大型化されても構造の簡素なことは変わらず、
大型物品の挟持にも適する。シリンダーのストロークが
増幅されるので、シリンダーが小型化される。つかみ力
が挟持部の移動位置、すなわち開き量による影響を受け
ず、大きさの異なる物品をかつむ場合にも所定のつかみ
力が確保でき、物品に対して安定でデリケートなハンド
リングを可能にする。これらの効果に加えて、本考案の
ワークハンドは、挟持部間にシリンダーを配置し、枠体
を内側から押し出し又引き込む構成としているのて、開
閉機構部の全長を短くでき、その短い開閉機構部により
大ストロークを確保できるという効果を奏する。ちなみ
に、挟持部の外側にその駆動用シリンダーを配置した場
合は、ストローク同一では開閉機構部の全長が長くな
り、その全長が同一ではストロークが著しく制限され
る。また、挟持部間にシリンダーを配置すると、両側２
段のアーム間にシリンダーが位置し、そのアーム間に配
置されているピニオンギアとの干渉が懸念される。しか
し、本考案のワークハンドは、両側２段のアームを所謂
たすき掛けに連結し、ラックギアおよびピニオンギア
を、アームが配置された平面に対して平行に配置してい
るので、開閉機構部の厚みが本質的に薄く、シリンダー
とピニオンギアが干渉した場合にも、開閉機構部の大型
化を回避できるという効果も奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図は本考案を実施したワークハンド一
例を示す斜視図、第３図はそのワークハンドのガイド機
構の断面図、第４図（ａ）〜（ｃ）はそのワークハンド
を利用したダンボール箱積込み装置を示し、（ａ）は平
面図、（ｂ）は側面図、（ｃ）は正面図、第５図はその
積込み装置の配置レイアウトを示す平面図、第６図は従
来のワークハンドの正面図である。 図中、31:ワークハンド、36,37:ダブルスライドガイ
ド、39a,39b、40a,40b:ガイド、41a,41b,43a,43b:アー
ム、46A,46B:挟持部、48A,48B:ラックギア、49:シリン
ダー、52:ピニオンギア。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】同一平面内で平行し、且つ、その平面に直
   角な方向に２段に配置された2,組のアーム（41a,41b）
   および（43a,43b）と、 上段のアーム（41a,41b）および下段のアーム（43a,43
   b）の少なくとも一方が内側を向くように、各アームを
   その長手方向に独立に摺動自在に支持する両側のガイド
   機構と、 内側を向いた同じ段のアーム（43a,43b）の各内側面に
   内側を向けて対向配設された両側のラックギア（48B,48
   A）と、 両側のラックギア（48B,48A）に噛み合うように前記平
   面に対して平行に配置されたピニオンギア（52）と、 上段の一方の側に配置されたアーム（41a）と下段の他
   方の側に配置されたアーム（43b）とが連結され、上段
   の他方の側に配置されたアーム（41b）と下段の一方の
   側に配置されたアーム（43a）とが連結されるように、
   ２組のアーム（43a,43b）および（41b,43a）の各先端部
   に取り付けられて枠体（A,B）を構成する挟持部（46A,4
   6B）と、 挟持部（46A,46B）の間に配置されて枠体（A,B）の一方
   を、その枠体に属するアームの長手方向に直線駆動する
   シリンダー（49）とを具備することを特徴とするワーク
   ハンド。