JPH09262787A - 把持装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 軟質材料よりチューブ状に形成されたワーク
を芯部材から軸方向に抜出す作業を、安定して行う。 【解決手段】 ロボットのアームにより移動されるベー
ス部１４に、開閉機構により開閉される一対の把持爪１
５を設けると共に、両把持爪１５の中間部に位置して保
持部材１６を設ける。保持部材１６は、その先端部が薄
肉な円筒状をなす差込部１６ａとされ、ワーク１１の先
端部の内周形状に対応している。また、保持部材１６に
圧縮空気注入路を設ける。ワーク１１のうち把持爪１５
に把持される部分の内周部には、保持部材１６が差込ま
れ、把持爪１５によってワーク１１が変形することがな
くなる。また、保持部材１６を通してワーク１１の内部
に圧縮空気が注入され、ワーク１１の芯部材１２からの
剥離性が良好となる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、軟質材料よりチュ
ーブ状に形成されたワークを、固定配置された芯部材か
ら軸方向に抜出す作業を行う把持装置に関する。

【０００２】

【発明が解決しようとする課題】従来より、把持装置を
用いて、例えば軟質チューブを芯部材から軸方向に抜出
す作業が行われている。この種の把持装置として、図１
５乃至図１７に示すものが知られている。即ち、把持装
置１は、ベース部２の先端に例えば２本の把持爪３を有
し、ベース部２内に設けられた開閉機構により、その把
持爪３を開放及び把持方向に移動させるように構成され
ている。そして、固定配置された芯部材４に嵌挿された
軟質チューブ５の先端部を、把持爪３により所定の把持
圧にて把持し、この状態で、図１６及び図１７に順に示
すように、図で右方に移動されることにより、軟質チュ
ーブ５を芯部材４から抜出すものである。

【０００３】しかしながら、上記従来のものでは、図１
５に示すような抜出し作業の初期においては、把持爪３
による十分な把持力を確保することができるが、図１１
に示すような軟質チューブ４が芯部材５からある程度引
抜かれた状態では、軟質チューブ４のうち内周部に芯部
材５が存在している部分では把持力が得られるものの、
芯部材５から抜き出た部分では、軟質チューブ４が変形
して十分な把持力が確保できなくなる欠点があった。把
持爪３による十分な把持力が確保できなくなると、軟質
チューブ４を引抜けなくなる虞が生ずることになる。

【０００４】本発明は上記事情に鑑みてなされたもの
で、その目的は、軟質材料よりチューブ状に形成された
ワークを芯部材から軸方向に抜出す作業を、安定して行
うことができる把持装置を提供するにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明の第１の把持装置
は、芯部材の軸方向に移動されるベース部と、このベー
ス部に、相互間が拡張及び縮小する方向に移動するよう
に設けられ、ワークの先端部を外径方向から把持する複
数本の把持爪と、前記ベース部に前記把持爪同士間に位
置して設けられ、前記ワークの先端部の内周形状に対応
した外周形状を有し、前記ワークの先端部に挿入される
保持部材とを具備するところに特徴を有する（請求項１
の把持装置）。

【０００６】また、この第１の把持装置において、保持
部材を通してワークの内部に圧縮空気を注入する圧縮空
気注入手段を設けるようにすれば、より効果的である
（請求項２の把持装置）。さらには、保持部材の外周面
を、凹凸形状とすることもできる（請求項３の把持装
置）。

【０００７】そして、本発明の第２の把持装置は、芯部
材の軸方向に移動されるベース部と、このベース部に設
けられワークの先端部の外側に配置される複数本の把持
部材と、これら把持部材の内面側に変位可能に設けら
れ、前記ワークの外面に圧接すると共にそのワークの形
状に追従して変位する接触部材とを具備するところに特
徴を有する（請求項４の把持装置）。

【０００８】さらには、上記第１あるいは第２の把持装
置において、把持爪あるいは接触部材の表面部に、液体
を吸収する機能を付与するように構成しても良い（請求
項５の把持装置）。

【０００９】本発明の第１の把持装置によれば、保持部
材がチューブ状のワークの先端部に挿入された状態で、
そのワークを把持爪により把持するものであるから、ワ
ークが芯部材から引抜かれた場合でも、保持部材により
ワークの形状が維持されるようになる。従って、把持爪
の把持によってワークが変形することがなくなり、把持
爪によるワークの十分な把持力を確保することができ
る。

【００１０】この場合、保持部材を通してワークの内部
に圧縮空気を注入する圧縮空気注入手段を設けるように
すれば、圧縮空気をワークの内面と芯部材の外面との間
を通すことができ、両者の剥離性を良くすることができ
る。また、保持部材の外周面を凹凸形状とすれば、ワー
クと保持部材との間の摩擦抵抗を大きくすることができ
る。

【００１１】そして、本発明の第２の把持装置によれ
ば、ワークは把持部材の内面部に変位可能に設けられた
接触部材により把持されることになるが、接触部材は、
ワークの形状に追従してその外面に圧接するので、ワー
クの一部に変形があっても、その変形部分における把持
力を確保することができる。

【００１２】さらには、上記把持爪あるいは接触部材の
表面部に、液体を吸収する機能を付与するように構成す
れば、ワークの表面が液体で濡れているような場合で
も、その液体が吸収されるので、把持爪あるいは接触部
材とワークとの間のすべりを抑えて十分な摩擦力を維持
することができる。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、本発明の第１の実施例（請
求項１及び２に対応）について、図１乃至図６を参照し
て説明する。まず、図３乃至図５に示すように、例えば
プラスチック等の軟質材料からチューブ状に形成された
ワーク１１は、図で右方向に延びて固定配置された丸棒
状の芯部材１２に嵌挿されている。この場合、ワーク１
１を嵌挿した状態で、芯部材１２の先端のテーパ状に面
とりされた部分が、ワーク１１の先端よりも若干量だけ
右方に突出している。

【００１４】図１及び図２は、前記ワーク１１を把持し
て芯部材１２の軸方向（右方）へ抜出すための、本実施
例に係る把持装置１３を示している。この把持装置１３
は、ベース部１４に、この場合平行チャックと称される
２本の把持爪１５，１５を有して構成されている。前記
ベース部１４は、図示しないロボットのアームに取付け
られており、自在に移動されるようになっている。

【００１５】そして、前記把持爪１５，１５は、ベース
部１４の図１で左端面の上下部から左方に延びて上下動
可能に設けられ、そのベース部１４内に設けられたエア
シリンダ等からなる開閉機構により、相互間を広げた開
放位置（図１乃至図３参照）と、相互間を狭めてワーク
１１を把持する把持位置（図４乃至図６参照）との間を
平行に移動されるようになっている。また、各把持爪１
５の先端部の夫々内側には、緩やかな谷形の凹状をなす
把持部１５ａが設けられている。

【００１６】さて、前記ベース部１４には、両把持爪１
５，１５の中間部に位置して、保持部材１６が設けられ
ている。この保持部材１６は、ベース部１４の図１で左
端面から左方に突出して設けられ、その先端部が薄肉な
円筒状をなす差込部１６ａとされている。この差込部１
６ａは、前記把持部１５ａ，１５ａ間に位置し、その外
周形状が、前記ワーク１１の先端部の内周形状に対応し
ている。

【００１７】さらに、本実施例では、前記保持部材１６
には、図４に示すように、先端が前記差込部１６ａ内に
開口する圧縮空気注入路１６ｂが設けられ、この圧縮空
気注入路１６ｂの基端部が、図示しない圧縮空気供給源
に接続されている。これにて、保持部材１６の差込部１
６ａからワーク１１の内部に圧縮空気を注入する圧縮空
気注入手段が構成されているのである。

【００１８】次に、上記構成の作用について述べる。把
持装置１３は、ロボットにより、まず、芯部材１２に嵌
挿されたワーク１１の右方に位置して、芯部材１２の軸
心と保持部材１６の中心とを一致させた状態に移動され
る。このときには、把持爪１５，１５は、開放位置に位
置している。

【００１９】そして、この状態から、把持装置１３は左
方に向けて移動され、これにより、図３に示すように、
保持部材１６の差込部１６ａがワーク１１の先端部の内
周（芯部材１２の外周との間）に挿入されるようにな
る。所定の長さ（把持爪１５がワーク１１の先端部を把
持可能な位置）まで差込まれたところで、把持装置１３
は停止される。

【００２０】次に、開閉機構が動作されて把持爪１５，
１５が把持位置に移動され、ワーク１１の先端部を把持
するようになる。ワーク１１のうち把持爪１５の把持部
１５ａに把持された部分の内周部には、保持部材１６が
配置されていることになる。このようにワーク１１を把
持した状態で、把持装置１３は今度は図で右方に移動さ
れ、ワーク１１の芯部材１２からの抜出しが行われる。
そして、本実施例では、この抜出しの際には、保持部材
１６を通してワーク１１の内部に圧縮空気が注入される
ようになる。

【００２１】このとき、圧縮空気の注入により、図４に
示すように、ワーク１１の内面と芯部材１２の外面との
間を、ワーク１１を膨脹させるようにしながら圧縮空気
が通ることになる。これにより、両者間の剥離性が良好
となり、小さな力で抜出しを行うことができるようにな
る。

【００２２】そして、ワーク１１のうち把持爪１５に把
持された部分は、保持部材１６によりその形状が維持さ
れるので、ワーク１１が軟質で変形しやすい事情があっ
ても、図５及び図６に示すように、把持爪１５，１５の
把持によってワーク１１が変形することがなくなり、把
持爪１５，１５によるワーク１１の十分な把持力を確保
することができ、スムーズに抜出し作業を実行すること
ができる。抜出されたワーク１１はこの後所定の位置に
搬送される。

【００２３】このように本実施例によれば、ワーク１１
の内周部に挿入される保持部材１６を設けたので、把持
爪１５，１５の把持によってワーク１１が変形すること
を防止することができる。従って、従来のような軟質チ
ューブ４の変形により十分な把持力が確保できなくなる
欠点があったものと異なり、把持爪１５によるワーク１
１の十分な把持力を確保することができ、ワーク１１を
芯部材１２から抜出す作業を安定して行うことができる
ものである。

【００２４】また、ワーク１１を潰した状態で引抜くと
いったことがないので、ワーク１１の塑性変形を防止で
き、さらには、さほど大きな把持力を必要としなくなる
ので、ワーク１１の表面に把持爪１５の爪痕が残ってし
まうといった不具合も未然に防止することができる。

【００２５】そして、特に本実施例では、保持部材１６
を通してワーク１１の内部に圧縮空気を注入する圧縮空
気注入手段を設けたので、ワーク１１の内面と芯部材１
２の外面との間の剥離性を良くすることができ、ワーク
１１を芯部材１２から抜出す作業を、より一層容易に行
うことができるものである。

【００２６】尚、上記実施例では、保持部材１６を通し
てワーク１１の内部に圧縮空気を注入するようにした
が、圧縮空気注入手段を設けなくとも、ワーク１１を芯
部材１２から抜出す作業を安定して行うという所期の目
的を達成し得るものである。また、図７に示すように、
保持部材１７の外周面１７ａを凹凸形状に構成しても良
く（請求項３の発明）、これによれば、ワーク１１と保
持部材１７との間の摩擦抵抗を大きくすることができ、
より安定した抜出し作業を行うことができる。

【００２７】次に、本発明の第２の実施例（請求項４及
び５に対応）について、図８乃至図１２を参照して説明
する。本実施例に係る把持装置２１は、上記第１の実施
例と同様に、軟質材料からチューブ状に形成されたワー
ク１１を芯部材１２から抜出すためのものである。

【００２８】図８及び図９に示すように、把持装置２１
は、図示しないロボットにより移動されるベース部２２
に、この場合上下に２本の把持部材２３，２３を有して
構成されている。これら把持部材２３，２３は、ベース
部２２内に設けられたエアシリンダ等からなる開閉機構
により、相互間が狭まる及び拡がる方向に平行移動する
ようになっている。

【００２９】そして、各把持部材２３は、内面側（相互
を向く側）に位置してこの場合４個の接触部材２４を軸
方向に並んで有している。各接触部材２４は、ロッド２
５の先端部に揺動自在に支持され、このロッド２５の基
端側が、把持部材２３に設けられたシリンダ部２６に出
没方向に移動可能に支持されている。そして、把持部材
２３には、各シリンダ部２６に基端側から圧縮空気を注
入するための圧縮空気注入路２７、及び、各シリンダ部
２６の先端側を大気圧に維持するための連通孔２８が設
けられている。

【００３０】これにより、各接触部材２４は、把持部材
２３からの出没方向に変位可能とされていると共に、圧
縮空気注入路２７からの圧縮空気の注入により、突出方
向に押圧付勢された状態とされる。また、図９に示すよ
うに、接触部材２４の内面（ワーク１１に接触する面）
は緩やかな谷形の凹状に形成されているのであるが、図
１１に示すように、その接触面は、ワーク１１の形状に
応じて揺動し、軸方向に対して傾斜した任意の角度をと
るようになっている。そして、本実施例では、接触部材
２４の接触面には、複数本例えば３本の溝２４ａが形成
されており、以て、液体を吸収する機能を存するように
構成されている。

【００３１】次に、上記把持装置２１によるワーク１１
の抜出し作業の手順について、図１０乃至図１２も参照
して述べる。まず、把持装置２１は、図８に示すよう
に、把持部材２３，２３がワーク１１の先端部の上下両
側に位置された状態となるよう移動される。このときに
は、把持部材２３，２３は十分に開いた位置にあり、ま
た、シリンダ部２６に対する圧縮空気の供給もない。

【００３２】この状態で、開閉機構により把持部材２３
が相互に閉じる方向に移動されると共に、圧縮空気注入
路２７から圧縮空気が注入されて各接触部材２４が内方
へ突出するようになる。これにて、図１０に示すよう
に、各接触部材２４がワーク１１の外周面に圧接し、ワ
ーク１１の先端部が把持されるようになる。このとき、
各接触部材２４が圧縮空気により突出方向に付勢されて
いることにより、ワーク１１を所定の押圧力にて把持す
るようになる。

【００３３】このようにワーク１１を把持した状態で、
把持装置２１は図で右方に移動され、ワーク１１の芯部
材１２からの抜出しが行われる。このとき、もしワーク
１１の表面に水等の液体が付着している場合でも、接触
部材２４の表面に形成された複数本の溝２４ａにより、
その液体が吸収され、接触部材２４とワーク１１との間
のすべりを抑えて十分な摩擦力を維持することができ
る。

【００３４】そして、この抜出し作業の際、ワーク１１
が芯部材１２からある程度引抜かれた状態では、ワーク
１１のうち芯部材１２から抜き出た部分では、その形状
を内周側から保持するものがなくなるため、ワーク１１
は潰れる方向に変形するようになる。ところが、接触部
材２４は突出方向に付勢されているため、図１１に示す
ように、ワーク１１の変形する部分に追従して突出方向
に変位すると共に、その接触面の角度もワークの形状に
倣うように変化するようになる。従って、ワーク１１の
一部が変形した状態でも、把持している部分全体に渡っ
て十分な把持力を確保することができるのである。

【００３５】これにて、ワーク１１が軟質で変形しやす
い事情があっても、複数個の接触部材２４によるワーク
１１の十分な把持力を確保することができ、スムーズに
抜出し作業を実行することができる。このようにして、
ワーク１１全体が芯部材１２から抜出されると、図１２
に示す状態となる。抜出されたワーク１１はこの後所定
の位置に搬送される。

【００３６】このような実施例によれば、接触部材２４
がワーク１１の形状に追従してその外面に圧接するの
で、ワーク１１の一部に変形があっても、その変形部分
における十分な把持力を確保することができる。従っ
て、従来のような軟質チューブ４の変形により十分な把
持力が確保できなくなる欠点があるものと異なり、ワー
ク１１を芯部材１２から抜出す作業を安定して行うこと
ができるものである。

【００３７】また、特に本実施例では、接触部材２４の
表面部に、液体を吸収するための溝２４ａを形成したの
で、ワーク１１の表面が液体で濡れているような場合で
も、接触部材２４とワーク１１との間のすべりを抑えて
十分な摩擦力を維持することができるといった利点を得
ることができるものである。

【００３８】尚、上記第２の実施例では、複数個の接触
部材１４を設けるようにしたが、図１３及び図１４に示
すように、把持部材３１の先端部の内面側に、揺動可能
で且つワーク１１に２か所にて接触する接触部材３２を
設け、この接触部材３２の揺動変位によりワーク１１の
変形に追従するように構成しても、同様の効果を得るこ
とができる。

【００３９】そして、上記第２の実施例では、接触部材
２４の表面部に形成された溝２４ａにより、液体を吸収
する機能を実現するようにしたが、接触部材自体を多孔
質材料から構成することにより液体吸収の機能を実現し
たり、接触部材の一部に液体吸収性のある部材を設ける
ようにすることもできる。また、接触部材に必ずしも液
体吸収機能を付与せずとも、所期の目的を達成すること
ができる。

【００４０】その他、本発明は上記し且つ図面に示した
各実施例に限定されるものではなく、例えば第１の実施
例における把持爪１５に液体を吸収する機能を付与する
ようにしても良く、また、いわゆる平行チャック方式の
ものに限らず三方爪やコレット爪による把持方式を採用
するようにしても良く、さらには把持爪や把持部材，接
触部材の駆動方式としては様々な方式を採用することが
できるなど、要旨を逸脱しない範囲内で適宜変更して実
施し得るものである。

【００４１】

【発明の効果】以上の説明にて明らかなように、本発明
の把持装置によれば、軟質材料よりチューブ状に形成さ
れたワークを芯部材から軸方向に抜出す作業を、安定し
て行うことができるという優れた効果を奏するものであ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例を示すもので、一部を縦
断して示す把持装置の正面図

【図２】把持装置の左側面図

【図３】ワーク抜出し動作のスタート時の様子を一部を
縦断して示す正面図

【図４】ワーク抜出し動作の途中の様子を一部を縦断し
て示す正面図

【図５】ワーク抜出し動作の完了時の様子を一部を縦断
して示す正面図

【図６】ワークを把持した状態の把持装置の左側面図

【図７】変形例を示す図５相当図

【図８】本発明の第２の実施例を示す図１相当図

【図９】図２相当図

【図１０】図３相当図

【図１１】図４相当図

【図１２】図５相当図

【図１３】変形例を示す図３相当図

【図１４】図４相当図

【図１５】従来例を示す図３相当図

【図１６】図４相当図

【図１７】図５相当図

【符号の説明】

図面中、１１はワーク、１２は芯部材、１３，２１は把
持装置、１４，２２はベース部、１５は把持爪、１５ａ
は把持部、１６，１７は保持部材、１６ａは差込部、１
６ｂは圧縮空気注入路、２３，３１は把持部材、２４，
３２は接触部材、２４ａは溝、２５はロッド、２６はシ
リンダ部、２７は圧縮空気注入路、２８は連通孔を示
す。

フロントページの続き (72)発明者 山川 裕敏 三重県松阪市鎌田町1001番地 東海ゴム工 業株式会社松阪製作所内

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 軟質材料よりチューブ状に形成され、固
   定配置された芯部材に嵌挿されているワークを、その先
   端部外周を把持して前記芯部材から軸方向に抜出すため
   のものであって、 前記軸方向に移動されるベース部と、 このベース部に、相互間が拡張及び縮小する方向に移動
   するように設けられ、前記ワークの先端部を外径方向か
   ら把持する複数本の把持爪と、 前記ベース部に前記把持爪同士間に位置して設けられ、
   前記ワークの先端部の内周形状に対応した外周形状を有
   し、前記ワークの先端部に挿入される保持部材とを具備
   することを特徴とする把持装置。
2. 【請求項２】 保持部材を通してワークの内部に圧縮空
   気を注入する圧縮空気注入手段を具備することを特徴と
   する請求項１記載の把持装置。
3. 【請求項３】 保持部材の外周面が凹凸形状とされてい
   ることを特徴とする請求項１又は２記載の把持装置。
4. 【請求項４】 軟質材料よりチューブ状に形成され、固
   定配置された芯部材に嵌挿されているワークを、その先
   端部外周を把持して前記芯部材から軸方向に抜出すため
   のものであって、 前記軸方向に移動されるベース部と、 このベース部に設けられ前記ワークの先端部の外側に配
   置される複数本の把持部材と、 これら把持部材の内面側に変位可能に設けられ、前記ワ
   ークの外面に圧接すると共にそのワークの形状に追従し
   て変位する接触部材とを具備することを特徴とする把持
   装置。
5. 【請求項５】 把持爪あるいは接触部材の表面部は、液
   体を吸収する機能を存するように構成されていることを
   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。