JPH09225879A - グリッパ装置 - Google Patents

グリッパ装置

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JPH09225879A
JPH09225879A JP3018096A JP3018096A JPH09225879A JP H09225879 A JPH09225879 A JP H09225879A JP 3018096 A JP3018096 A JP 3018096A JP 3018096 A JP3018096 A JP 3018096A JP H09225879 A JPH09225879 A JP H09225879A
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JP
Japan
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gripper
work
weight
arm
shaft
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JP3018096A
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English (en)
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Koichi Nakazawa
康一 中澤
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Nissan Motor Co Ltd
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Nissan Motor Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 把持時のワークの姿勢と解放時のワークの姿
勢との違いに対応できるグリッパ装置を提供する。 【解決手段】 対向配置された一対のグリッパアーム6
は支持枠5に対し軸17まわりに回動して開閉可能で、
かつ軸15まわりに揺動可能であり、把持前はウエイト
部材19の重量により水平な解放待機位置P1にある。
くさび状のカム体10が前進してウエイト部材19を押
し拡げると、グリッパアーム6がワークWを把持する。
グリッパ装置が把持したワークWを持ち上げると、グリ
ッパアーム6はワークWの重量により軸15まわりに揺
動して搬送姿勢位置P2に位置する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、鍛造工程等におけ
るワークの搬送を目的としたグリッパ装置に関し、特に
ワーク把持時とワーク解放時とで異なったワークの姿勢
が要求される場合に好適なグリッパ装置に関する。
【0002】
【従来の技術】鍛造工程でのワークの搬送を目的とした
自動搬送装置のグリッパ装置としては、例えば特公平6
−77911号公報に示されているように、一対のグリ
ッパアームを共通のシリンダとラック,ピニオンとを介
して互いに逆向きにスライド移動させてワークを把持す
るようにしたものが知られている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】上記のような従来のグ
リッパ装置においては、前工程にて正立しているワーク
を把持したならばそのまま真上にワークを持ち上げた上
で次工程まで水平移動し、再び下降してその次工程でワ
ークを解放するという動作を繰り返すものであることか
ら、例えば後工程で解放する時のワークの姿勢として前
工程で把持する時のワークの姿勢と異なった姿勢が要求
された場合には対応することが困難となる。
【0004】より詳しくは、図5に示すような自動車の
アクスル部品であるところのナックルスピンドルSは熱
間鍛造部品であることから、図6に示すように丸棒状の
素材Wを用いて、つぶし(据え込み)工程、荒地工程、
仕上げ工程およびばりQの除去を目的としたばり抜き工
程を経ることにより製造される。そして、例えば図7に
示すように荒地工程における金型50のうちナックルス
ピンドルSのアッパーアームaに相当する部分51の傾
斜の度合が大きいと、そのアッパーアームaとなるべき
部分の材料流入量が不足気味となって不良品が生じやす
くなる。このような場合には、つぶし工程での素材Wの
つぶし量を少なくした上で、そのつぶし工程を経た素材
Wをそのままの姿勢で荒地工程に載置するよりも、図8
に示すように素材Wを傾けて置く方が素材のボリューム
を増やすことなしに材料の充満度合がアップして不良品
の発生を防止できることが知られているが、つぶし工程
から荒地工程への素材Wの搬送に従来のグリッパ装置を
用いても、そのつぶし工程と荒地工程での素材Wの姿勢
変化に対応することができず、所期の目的を達成するこ
とができなくなる。
【0005】本発明は以上のような背景のもとになされ
たもので、特に把持する時のワークと姿勢と搬送先で解
放する時のワーク姿勢とが異なる場合であってもこれに
柔軟に対応できるグリッパ装置を提供しようとするもの
である。
【0006】
【課題を解決するための手段】請求項1に記載の発明
は、支持体に対し水平な軸を介して揺動可能で且つ前記
水平な軸と直交方向に伸びる軸を介して回動可能に支持
されて、前記直交方向に伸びる軸まわりに回動すること
により開閉してワークを把持する一対のグリッパアーム
と、前記グリッパアームを開閉させる開閉駆動手段とを
備えていて、前記グリッパアームは、ワークを把持して
いない状態では解放待機位置に保持されている一方で、
ワークを把持してそのワークの重量がグリッパアームに
作用した時には、把持したワークが前記解放待機位置よ
りも下方位置となる搬送姿勢位置まで前記水平な軸を回
転中心として移動する揺動自由度を有しているものであ
ることを特徴としている。
【0007】請求項2に記載の発明は、支持体に水平な
軸を介して揺動可能に支持された揺動ブラケットと、こ
の揺動ブラケットに対し前記水平な軸と直交方向に伸び
る軸を介して長手方向の中間部が回動可能に支持され
て、その軸まわりに回動することにより開閉して先端の
フィンガーでワークを把持する一対のグリッパアーム
と、前記一対のグリッパアーム同士を常時開方向に付勢
する第1の付勢手段と、グリッパアクチュエータにより
スライド駆動されて、前記グリッパアーム同士の他端の
対向間隙に対し進退移動することにより一対のグリッパ
アームを開閉させるカム体と、前記揺動ブラケットをグ
リッパアームとともに水平な軸を回転中心とした正逆転
方向のいずれか一方に付勢する第2の付勢手段とを備え
ている。
【0008】そして、前記フィンガーがワークを把持し
ていない状態ではグリッパアームは揺動ブラケットとと
もに第2の付勢手段によって解放待機位置に保持されて
いる一方、フィンガーがワークを把持してそのワークの
重量がグリッパアームに作用した時には、グリッパアー
ムは揺動ブラケットとともにフィンガーが前記解放待機
位置よりも下方位置となる搬送姿勢位置まで揺動移動す
るものであることを特徴としている。
【0009】請求項3に記載の発明は、請求項2に記載
の発明における第2の付勢手段がグリッパアームの他端
に設けられたウエイト部材であることを特徴としてい
る。
【0010】請求項4に記載の発明は、請求項3に記載
の発明において、各グリッパアームの他端に設けられた
ウエイト部材が円筒状に形成されていることによりカム
フォロアを兼ねていて、これらのウエイト部材と接触す
ることになるカム体のカム面が水平な軸を回転中心とす
る円弧状のものとして形成されていることを特徴として
いる。
【0011】請求項5に記載の発明は、請求項4に記載
の発明におけるワークが、鍛造のつぶし工程から次工程
の荒地工程に搬送される中実円筒状のものであることを
特徴としている。
【0012】
【発明の効果】請求項1,2に記載の発明によれば、一
対のグリッパアームでワークを把持したのちにグリッパ
装置が搬送動作に移行してそのワークの重量がグリッパ
アームに作用するようになると、グリッパアームは自律
的に揺動して解放待機位置から搬送姿勢位置まで揺動変
位して、実質的に搬送動作中にワークの姿勢変更がなさ
れることから、把持時のワークの姿勢と解放時に要求さ
れるワークの姿勢とが異なっていても何ら支障はなく、
そのワークの姿勢変化に柔軟に対応することができ、グ
リッパ装置としての汎用性が高くなる。しかも、把持後
のワークの姿勢変更はワークの自重を利用してなされる
ことから、ワークの姿勢を変更するための特別の手段を
必要としない利点がある。
【0013】請求項3に記載の発明によれば、グリッパ
アームを揺動方向の正逆いずれかの一方に付勢する第2
の付勢手段としてウエイト部材を採用し、そのウエイト
部材の重量とワークの重量とのアンバランスによってグ
リッパアームを揺動変位させるようにしているため、例
えば第2の付勢手段としてスプリング等を使用した場合
と比べて経時変化による付勢力の低下が生じることがな
く、請求項1,2に記載の発明と同様の効果に加えて、
長期にわたってグリッパアームの揺動運動を安定して行
える効果がある。
【0014】請求項4に記載の発明によれば、請求項3
に記載の発明におけるグリッパアームをカム体にて開閉
駆動するにあたり、そのグリッパアームに設けられた円
筒状のウエイト部材がカムフォロアを兼ねているため、
請求項3に記載の発明と同様の効果に加えて、ウエイト
部材とは別にカムフォロアを設ける必要がなく部品点数
の削減が図れる。また、そのカムフォロアに接すること
になるカム体のカム面が円弧状に形成されているため、
カム体が、グリッパアームを閉動作させるためのストロ
ーク限位置に達して停止したとしても、その後にワーク
を把持したままでグリッパアームの揺動変位をスムーズ
に許容することができることから、搬送途中でのワーク
の脱落等を招くおそれがなく、作動信頼性が向上する。
【0015】請求項5に記載の発明によれば、請求項4
に記載のグリッパ装置が対象とするワークを鍛造工程の
中実円筒状のワークとしたことにより、丸棒状の素材を
押しつぶすつぶし工程から次工程の荒地工程に素材を搬
送するにあたり、つぶし工程では正立している素材を把
持した上でこれを傾けて次工程の荒地工程に投入するこ
とができる。したがって、素材ボリュームを増やすこと
なしに荒地工程における材料の充満性が向上し、材料歩
留まりの向上とともに欠肉等の鍛造欠陥の発生を未然に
防止して品質向上に貢献できる効果がある。
【0016】
【発明の実施の形態】図1〜3は本発明の代表的な実施
の形態を示す図であって、前述した鍛造のつぶし工程か
ら荒地工程に略中実円筒状の素材(ワーク)を搬送する
ためのグリッパ装置の例を示している。
【0017】図1〜3に示すように、自動搬送装置にお
けるグリッパ装置1のグリッパ本体2はボックス状に形
成されていて、このグリッパ本体2の側面には中間部材
3を介してフレーム4が固定されている。フレーム4の
先端にはアーチ状の支持枠5がT溝結合により固定され
ており、この支持枠5の下端部に後述する一対のグリッ
パアーム6,6が支持されている。
【0018】また、前記グリッパ本体2には略角柱状の
スライドシャフト7が設けられていて、このスライドシ
ャフト7の先端には中間部材8を介してロッドアーム9
がT溝結合により固定されているとともに、そのロッド
アーム9の先端には後述するように一対のグリッパアー
ム6,6を開閉動作させるためのカム体10が固定され
ている。そして、前記スライドシャフト7はその後端部
7aがグリッパ本体2内に内蔵されたグリッパアクチュ
エータとしてのエアシリンダ11のピストンロッド12
に連結されている一方、図4に示すようにスライドシャ
フト7自体の外周には長手方向に沿って案内溝13が形
成されていて、この案内溝13に対してグリッパ本体2
側に設けたガイドピン14が係合している。これによ
り、スライドシャフト7は各ガイドピン14に案内され
るかたちで、エアシリンダ11の伸縮動作に応じてスラ
イドするようになっている。
【0019】前記支持枠5の下端部には水平な軸15を
介して左右一対の揺動ブラケット16が支持されてお
り、各揺動ブラケット16には前記水平な軸15と直交
関係にある別の軸17を介してグリッパアーム6,6の
長手方向の中間部がそれぞれに回動可能に支持されてい
る。各グリッパアーム6,6は平面視にて略「く」の字
状に屈曲していて、先端には略くし歯状のフィンガー1
8が一体に形成されているとともに、各グリッパアーム
6,6の他端上面には第2の付勢手段としての円柱状の
ウエイト部材19が固定されている。これにより、各グ
リッパアーム6,6はウエイト部材19の重量により水
平な軸15を回転中心として図1の反時計回り方向に付
勢されており、一対のグリッパアーム6,6がワークW
が把持していない状態では、水平な軸15を回転中心と
してそのフィンガー18側とウエイト部材19側との重
量がバランスされて各グリッパアーム6,6がほぼ水平
となる解放待機位置P1に保持されるようになってい
る。
【0020】また、各グリッパアーム6,6のうウエイ
ト部材19が設けられた他端部同士の間には第1の付勢
手段としての引っ張りコイルスプリング20が張設され
ていて、これにより一対のグリッパアーム6,6が相互
に開く方向に付勢されている。
【0021】他方、前記ロッドアーム9の先端に設けら
れたカム体10は前記一対のウエイト部材19,19の
対向間隙内に臨ませてあり、そのカム体10の先端には
各ウエイト部材19と対向する一対の傾斜カム面10
a,10aが形成されていて実質的にカム体10の先端
はウエッジ状に形成されているとともに、傾斜カム面1
0aは図1の側面視にて水平な軸15を回転中心とする
円弧状のものとして形成されている。
【0022】すなわち、各グリッパアーム6,6に設け
たウエイト部材19はカム体10の傾斜カム面10aと
摺接するカムフォロアを兼ねていて、前記ウエイト1
9,19同士の対向間隙内に対してカム体10を進退移
動させることにより、それに応じて一対のグリッパアー
ム6,6が軸17を支点として開閉動作するようになっ
ている。
【0023】したがって、以上のように構成されたグリ
ッパ装置によれば、グリッパアーム6,6がワークWを
把持する前は、カム体10が図1に示す後退限位置R1
にあってウエイト部材19から離れており、したがっ
て、各グリッパアーム6,6はフィンガー18側とウエ
イト部材19側との重量バランスにより図1に示す解放
待機位置P1で静止している。
【0024】この状態で、把持すべきワークWの上方か
らグリッパ装置1を下降させた上で、エアシリンダ11
の伸長動作によりロッドアーム9を前進動作させる。ロ
ッドアーム9が前進動作すると、カム体10の傾斜カム
面10aがそれぞれ対応するグリッパアーム6のウエイ
ト部材19の外周面と摺接し、引っ張りコイルスプリン
グ20の力に打ち勝ちながらウエイト部材19,19同
士の対向間隙を押し広げる。これにより、一対のグリッ
パアーム6,6同士が閉動作して双方のフィンガー18
でワークWを把持する。
【0025】こうして、一対のグリッパアーム6,6で
ワークWを把持したならば、グリッパ装置1はそのまま
真上に上昇した上で次工程である荒地工程にワークWを
搬送するべく水平移動することになる。その際、グリッ
パ装置1が把持したワークWを持ち上げてそのワークW
の重量がグリッパアーム6,6に作用するようになる
と、それまでの各グリッパアーム6,6のフィンガー1
8側とウエイト部材19側との重量バランスがくずれ
て、その把持したワークWの重量のために各グリッパア
ーム6,6がワークWを把持したままで図1の時計回り
方向に回動して、グリッパアーム6,6は搬送姿勢装置
2に位置決めされる。これにより、ワークWは把持す
る前の正立姿勢に比べて所定角度だけ傾けられる。
【0026】この時、各グリッパアーム6,6のウエイ
ト部材19に接触してこれを閉動作させているカム体1
0の傾斜カム面10aが円弧状に形成されているため
に、各グリッパアーム6,6にワークWの重量が作用し
たときには、カム体10はワークWの把持状態を維持し
つつ水平な軸15を回転中心とするグリッパアーム6,
6の回動をスムーズに許容する。
【0027】こののち、グリッパ装置1が次工程である
荒地工程に移動して停止した段階で、エアシリンダ11
の収縮動作によりカム体10をロッドアーム9とともに
後退させる。これにより、各グリッパアーム6,6は引
っ張りコイルスプリング20の力により徐々に開動作し
てワークWを解放し、ワークWはその傾斜姿勢のままで
荒地工程の金型に移載される一方、ワークWの重量が作
用しなくなった各グリッパアーム6,6は上記と解放動
作と並行して元の解放待機位置P1に復帰する。
【0028】このように本発明のグリッパ装置によれ
ば、グリッパアーム6,6で把持する時のワークWの姿
勢とグリッパアーム6,6が解放する時のワークWの姿
勢が異なる場合であっても、そのワークWの重量を利用
して搬送中にワークWの姿勢を変更させることができ、
そのワークWの姿勢変化に柔軟に対応できる。
【0029】ここで、各グリッパアーム6,6を付勢す
る第2の付勢手段であるウエイト部材19に代えてコイ
ルスプリングやねじりコイルスプリング等を用いること
もできるが、スプリングの場合は長期使用によってばね
力(付勢力)が低下するおそれがあり、したがって長期
にわたってグリッパアーム6,6の揺動作動時の安定性
を維持する上では先の実施例のようなウエイト部材19
の使用が望ましい。
【0030】また、上記のウエイト部材19はカムフォ
ロアを兼ねているが、ウエイト部材19とカムフォロア
とを相互に独立させて配置してもよい。ただし、部品点
数の削減やコストダウンを図る上ではウエイト部材19
とカムフォロアとを兼用する方が有利である。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の代表的な実施の形態を示す図で、図2
の要部の側面説明図。
【図2】本発明の代表的な実施の形態を示すグリッパ装
置の平面説明図。
【図3】図1の左側面説明図。
【図4】図2に示すスライドシャフトの要部拡大斜視
図。
【図5】鍛造部品である自動車のナックルスピンドルの
斜視図。
【図6】図5に示すナックルスピンドルの製造過程の工
程説明図。
【図7】ナックルスピンドルの鍛造を目的とした荒地工
程用金型の斜視図。
【図8】ナックルスピンドルの鍛造を目的とした荒地工
程用金型の斜視図。
【符号の説明】
5…支持枠(支持体) 6…グリッパアーム 10…カム体 10a…傾斜カム面 11…エアシリンダ(グリッパアクチュエータ) 15…軸 16…揺動ブラケット 17…軸 18…フィンガー 19…ウエイト部材(第2の付勢手段) 20…引っ張りコイルスプリング(第1の付勢手段) P1…解放待機位置 P2…搬送姿勢位置 W…ワーク

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 支持体に対し水平な軸を介して揺動可能
    で且つ前記水平な軸と直交方向に伸びる軸を介して回動
    可能に支持されて、前記直交方向に伸びる軸まわりに回
    動することにより開閉してワークを把持する一対のグリ
    ッパアームと、 前記グリッパアームを開閉させる開閉駆動手段、 とを備えていて、 前記グリッパアームは、ワークを把持していない状態で
    は解放待機位置に保持されている一方で、ワークを把持
    してそのワークの重量がグリッパアームに作用した時に
    は、把持したワークが前記解放待機位置よりも下方位置
    となる搬送姿勢位置まで前記水平な軸を回転中心として
    移動する揺動自由度を有しているものであることを特徴
    とするグリッパ装置。
  2. 【請求項2】 支持体に水平な軸を介して揺動可能に支
    持された揺動ブラケットと、 この揺動ブラケットに対し前記水平な軸と直交方向に伸
    びる軸を介して長手方向の中間部が回動可能に支持され
    て、その軸まわりに回動することにより開閉して先端の
    フィンガーでワークを把持する一対のグリッパアーム
    と、 前記一対のグリッパアーム同士を常時開方向に付勢する
    第1の付勢手段と、 グリッパアクチュエータによりスライド駆動されて、前
    記グリッパアーム同士の他端の対向間隙に対し進退移動
    することにより一対のグリッパアームを開閉させるカム
    体と、 前記揺動ブラケットをグリッパアームとともに水平な軸
    を回転中心とした正逆転方向のいずれか一方に付勢する
    第2の付勢手段、 とを備えてなり、 前記フィンガーがワークを把持していない状態ではグリ
    ッパアームは揺動ブラケットとともに第2の付勢手段に
    よって解放待機位置に保持されている一方、フィンガー
    がワークを把持してそのワークの重量がグリッパアーム
    に作用した時には、グリッパアームは揺動ブラケットと
    ともにフィンガーが前記解放待機位置よりも下方位置と
    なる搬送姿勢位置まで揺動移動するものであることを特
    徴とするグリッパ装置。
  3. 【請求項3】 前記第2の付勢手段が、グリッパアーム
    の他端に設けられたウエイト部材であることを特徴とす
    る請求項2記載のグリッパ装置。
  4. 【請求項4】 各グリッパアームの他端に設けられたウ
    エイト部材が円筒状に形成されていることによりカムフ
    ォロアを兼ねていて、これらのウエイト部材と接触する
    ことになるカム体のカム面が水平な軸を回転中心とする
    円弧状のものとして形成されていることを特徴とする請
    求項3記載のグリッパ装置。
  5. 【請求項5】 ワークが、鍛造のつぶし工程から次工程
    の荒地工程に搬送される中実円筒状のものであることを
    特徴とする請求項4記載のグリッパ装置。
JP3018096A 1996-02-19 1996-02-19 グリッパ装置 Pending JPH09225879A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107866810A (zh) * 2016-09-27 2018-04-03 电装波动株式会社 用于机器人的控制装置
CN112191787A (zh) * 2020-09-30 2021-01-08 贵州安大航空锻造有限责任公司 一种钛合金模锻件的加工方法
CN115815511A (zh) * 2022-12-02 2023-03-21 浙江东瑞机械工业有限公司 一种冷镦机夹钳外旋调整机构

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