JPH11221786A - ハンド - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】 ラフに位置決めされたワークでも確実にクラ
ンプして加工機等まで搬送することができ且つワークが
位置ずれしていても加工機等へ精密にセットすることが
できるハンドを提供する。 【解決手段】 シリンダ４と、シリンダの本体４ａ側に
結合した第１のツメ６と、シリンダのピストンロッド４
ｂ側にリンクバネ７を介して結合した第２のツメ８と、
第１及び第２のツメを案内するリニアガイド９，１０と
を備えると共に、一対のブレーキリンク１７，１８をピ
ストンロッドの両側に設け、ワークのクランプ時にブレ
ーキリンクの中央部が外側に広がってブレーキ受け１
９，２０に当接するように構成し、且つ、シリンダ本体
側当接部材２３とピストンロッド側当接部材２４とに当
接して第１及び第２のツメのクランプ前の基準位置を定
める位置決めストッパ２１，２２を有するクランプ装置
２Ａ，２Ｂを、対向配置する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はロボット等のハンド
リング装置に取り付けられるハンドに関し、特に、エン
ジンのカムシャフトや長尺物をクランプし、加工機等へ
搬送してセットする場合に適用して有用なものである。

【０００２】

【従来の技術】エンジンのカムシャフトを例にとると、
カムシャフトの素材を次工程の加工ライン等に搬送する
場合には、ロボット等のハンドリング装置に取り付けた
ハンドでカムシャフトをクランプして加工ラインの加工
機等（トリミング装置、ＮＣ工作機械）へと搬送する
が、このとき、カムシャフトを精密に加工機等にセット
するため、ハンドとカムシャフトとの精密な位置決めを
する必要がある。

【０００３】このため、前記加工ライン等には位置決め
ステーションが設けられおり、この位置決めステーショ
ンまでコンベア等の搬送ラインよって搬送されてきたカ
ムシャフトを、この位置決めステーションおいて、複数
の位置決めプッシャー等のアクチュエータで位置決めし
た後、クランプし易いようにリフターでカムシャフトを
上昇させたりしてハンドのツメですくうようにカムシャ
フトをクランプして加工機等へと搬送する。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記のように位置決め
ステーション上でクランプしたカムシャフト等のワーク
を加工機等に搬送してセットする際にはワークを精度よ
く位置決めする必要がある。このため、従来は、上記の
ように位置決めステーションにてワークを精度よく位置
決めした後、ロボット等のハンドリング装置に備えたハ
ンドでワークの位置決め端やクランプし易い部分をクラ
ンプする。そして、このクランプ状態を保ったまま加工
機等にセットする。

【０００５】ところが、特に、カムシャフト等の複雑な
形状のワークをクランプして加工機等にセットする場合
には、次のような問題点がある。

【０００６】 位置決めステーションでのワークの基
準端とり方や位置決めプッシャー等の設定が困難である
ため、位置決めステーションは複雑な装置構成となりや
すい。また、素材ワークは一定形状ではないため、位置
決めステーションでの位置決め位置がワークよってばら
つくことがある。

【０００７】 位置決めステーションで位置決め後の
ワークは、そのクランプ位置がワーク形状のばらつきや
位置決めステーションでの位置決めのずれによって一定
しない。このため、このようなクランプ位置のばつきの
影響を受けない平面部等をクランプするようにしなけれ
ばならず、ワークのクランプ部分に制約がある。そし
て、このことから搬送の途中でワークの位置ずれを生じ
てしまう虞がある。

【０００８】 搬送後に加工機等へセットする際に
は、ワークが位置ずれしたままでは、加工機等へワーク
をセットしたときにワークのセット位置がうまく定まら
ないことがあり、このセットミスによって加工不良等が
発生することがある。

【０００９】従って本発明は上記従来技術に鑑み、位置
決めステーションにおいて比較的ラフに位置決めされた
ワークでも確実にクランプして加工機等まで搬送するこ
とができ、且つワークがある程度位置ずれしていても加
工機等へ精密にセットすることができるハンドを提供す
ることを課題とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決する第
１発明のハンドは、シリンダと、このシリンダの本体側
に結合した第１のツメと、前記シリンダのピストンロッ
ド側にリンクバネを介して結合し且つ前記第１のツメよ
りも前記シリンダの本体寄りに位置する第２のツメと、
前記ピストンロッドの伸縮方向に沿うように配設し前記
第１のツメ及び前記第２のツメを前記伸縮方向にそれぞ
れ案内するリニアガイドとを備えると共に、両端部を前
記第２のツメ側と前記ピストンロッド側とにそれぞれ回
動自在に結合し且つ中央部も回動自在としたブレーキリ
ンクを、少なくとも前記ピストンロッドの両側に一対設
け、前記第１のツメと第２のツメとでワークをクランプ
したときに前記中央部が外側に広がってブレーキ受けに
当接するよう構成し、且つ、前記シリンダの本体側当接
部とピストンロッド側当接部とにそれぞれ当接して前記
第１のツメ及び第２のツメのクランプ前の基準位置を定
める位置決めストッパを有してなるクランプ装置を、１
台、又はクランプ方向が同方向となるように複数台配設
したことを特徴とする。

【００１１】この第１発明のハンドによれば、クランプ
時には、シリンダのピストンロッドが伸長すると、第２
のツメがリニアガイドに案内されてピストンロッドの伸
長方向に移動し、同時に第１のツメがシリンダの本体側
と共にリニアガイドに案内されて前記伸長方向と逆の方
向に移動するため、第１のツメと第２のツメとが相互に
近接してワーク（カムシャフト等）の所定位置をクラン
プする。その後、更にピストンロッドが伸長すると、ブ
レーキリンクの中央部が屈曲して外側に開き始め、つい
にはブレーキ受けに当接してブレーキがかかる。

【００１２】従って、ブレーキがかかるまでの間、第１
及び第２のツメはフリーでありリニアガイドに沿って移
動することができる。このため、位置決めステーション
において、ワークのクランプ位置がある程度位置ずれし
ていても、このワークに倣って第１及び第２のツメが移
動するため、当該クランプ位置を容易にクランプするこ
とができる。また、搬送時には、ブレーキがかかるた
め、ワークの揺れが抑えられる。

【００１３】一方、アンクランプ時には、ピストンロッ
ドを縮退させることによって、上記クランプ時とは逆の
動作をする。従って、ブレーキが解放されてから第１の
ツメと第２のツメとが離間してワークを放すまでの間、
ワークはフリーとなり第１及び第２のツメと共にリニア
ガイドに沿って移動することができる。このため、加工
機等にセットする際にワークがある程度位置ずれしてい
ても、アンクランプ前にワークが加工機等のセット部の
位置決めガイドに倣ってくれるため、ワークを精密に加
工機等にセットすることができる。

【００１４】また、第２発明のハンドは、シリンダと、
このシリンダの本体側に結合した第１のツメと、前記シ
リンダのピストンロッド側にリンクバネを介して結合し
且つ前記第１のツメよりも前記シリンダの本体側寄りに
位置する第２のツメと、前記ピストンロッドの伸縮方向
に沿うように配設し前記第１のツメ及び前記第２のツメ
を前記伸縮方向にそれぞれ案内するリニアガイドとを備
えると共に、両端部を前記第２のツメ側と前記ピストン
ロッド側とにそれぞれ回動自在に結合し且つ中央部も回
動自在としたブレーキリンクを、少なくとも前記ピスト
ンロッドの両側に一対設け、前記第１のツメと第２のツ
メとでワークをクランプしたときに前記中央部が外側に
広がってブレーキ受けに当接するよう構成し、且つ、前
記シリンダの本体側当接部とピストンロッド側当接部と
にそれぞれ当接して前記第１のツメ及び第２のツメのク
ランプ前の基準位置を定める位置決めストッパを有して
なるクランプ装置を、少なくとも１台のクランプ装置の
クランプ方向が他のクランプ装置のクランプ方向と直交
するように、複数台配設したことを特徴とする。

【００１５】従って、この第２発明のハンドによれば、
少なくとも一台のクランプ装置のクランプ方向を他のク
ランプ装置のクランプ方向と直交させているため、クラ
ンプ時には、位置決めステーションにおいてワークのク
ランプ位置が軸方向と直交する方向（横方向）にある程
度位置ずれしていても、このワークに倣って当該クラン
プ装置の第１及び第２のツメが横方向に移動するため、
当該クランプ位置を容易にクランプすることができる。
また、アンクランプ時には、加工機等にセットする際に
前記ワークが前記横方向にある程度位置ずれしていて
も、アンクランプ前に前記ワークが加工機等のセット部
の位置決めガイドに倣って横方向に移動してくれるた
め、ワークは精密に加工機等にセットされる。

【００１６】また、第３発明のハンドは、シリンダと、
このシリンダの本体側に結合した第１のツメと、前記シ
リンダのピストンロッド側にリンクバネを介して結合し
且つ前記第１のツメよりも前記シリンダの本体側寄りに
位置する第２のツメと、前記ピストンロッドの伸縮方向
に沿うように配設し前記第１のツメ及び前記第２のツメ
を前記伸縮方向にそれぞれ案内するリニアガイドとを備
えると共に、両端部を前記第２のツメ側と前記ピストン
ロッド側とにそれぞれ回動自在に結合し且つ中央部も回
動自在としたブレーキリンクを、少なくとも前記ピスト
ンロッドの両側に一対設け、前記第１のツメと第２のツ
メとでワークをクランプしたときに前記中央部が外側に
広がってブレーキ受けに当接するよう構成し、且つ、前
記シリンダの本体側当接部とピストンロッド側当接部と
にそれぞれ当接して前記第１のツメ及び第２のツメのク
ランプ前の基準位置を定める位置決めストッパを有して
なる第１クランプ装置と、シリンダと、このシリンダの
本体側に結合した第１のツメと、前記シリンダのピスト
ンロッド側に結合し且つ前記第１のツメよりも前記シリ
ンダの本体側寄りに位置する第２のツメと、前記ピスト
ンロッドの伸縮方向に沿うように配設し前記第１のツメ
及び前記第２のツメを前記伸縮方向にそれぞれ案内する
リニアガイドとを備えると共に、前記シリンダの本体側
当接部とピストンロッド側当接部とにそれぞれ当接して
前記第１のツメ及び第２のツメのクランプ前の基準位置
を定める位置決めストッパを有してなる第２クランプ装
置とを、クランプ方向が同方向になるように配設したこ
とを特徴とする。

【００１７】従って、この第３発明のハンドによれば、
第２クランプ装置側ではブレーキ機構がなくワークが常
時フリーとなるため、前記ワークが長尺物や大型のワー
クであって比較的形状誤差が大きいものであっても、対
応することができる。

【００１８】また、第４発明のハンドは、シリンダと、
このシリンダの本体側に結合した第１のツメと、前記シ
リンダのピストンロッド側にリンクバネを介して結合し
且つ前記第１のツメよりも前記シリンダの本体側寄りに
位置する第２のツメと、前記ピストンロッドの伸縮方向
に沿うように配設し前記第１のツメ及び前記第２のツメ
を前記伸縮方向にそれぞれ案内するリニアガイドとを備
えると共に、両端部を前記第２のツメ側と前記ピストン
ロッド側とにそれぞれ回動自在に結合し且つ中央部も回
動自在としたブレーキリンクを、少なくとも前記ピスト
ンロッドの両側に一対設け、前記第１のツメと第２のツ
メとでワークをクランプしたときに前記中央部が外側に
広がってブレーキ受けに当接するよう構成し、且つ、前
記シリンダの本体側当接部とピストンロッド側当接部と
にそれぞれ当接して前記第１のツメ及び第２のツメのク
ランプ前の基準位置を定める位置決めストッパを有して
なる第１クランプ装置と、シリンダと、このシリンダの
本体側に結合した第１のツメと、前記シリンダのピスト
ンロッド側に結合し且つ前記第１のツメよりも前記シリ
ンダの本体側寄りに位置する第２のツメと、前記ピスト
ンロッドの伸縮方向に沿うように配設し前記第１のツメ
及び前記第２のツメを前記伸縮方向にそれぞれ案内する
リニアガイドとを備えると共に、前記シリンダの本体側
当接部とピストンロッド側当接部とにそれぞれ当接して
前記第１のツメ及び第２のツメのクランプ前の基準位置
を定める位置決めストッパを有してなる第２クランプ装
置とを、クランプ方向が直交するように配設したことを
特徴とする。

【００１９】従って、この第４発明のハンドによれば、
第２クランプ装置側ではブレーキ機構がなくワークが常
時フリーとなるため、前記ワークが長尺物や大型のワー
クであって比較的形状誤差が大きいものであっても、対
応することができる。また、第２クランプ装置のクラン
プ方向を第１クランプ装置のクランプ方向と直交させせ
ているため、クランプ時やアンクランプ時（加工機等へ
のセット時）にワークが軸方向と直交する方向（横方
向）にある程度位置ずれしていても対応することができ
る。

【００２０】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づき詳細に説明する。

【００２１】［実施の形態１］図１及び図２は本発明の
実施の形態１に係るハンドの構成を示す平面図であっ
て、図１にはクランプ前の状態を示し、図２にはクラン
プ中の状態を示す。図３は図２のＡ−Ａ線矢視図、図４
は図２のＢ−Ｂ線矢視図、図５は図２のＣ−Ｃ線矢視図
である。図６及び図７は前記ハンドをロボットの手首に
取り付けた状態を示す側面図及び平面図、図８（ａ）は
前記ハンドによってクランプされるワークの例（カムシ
ャフト素材の例）を示す側面図、図８（ｂ）は図８
（ａ）のＴ−Ｔ線矢視図、図８（ｃ）は図８（ａ）のＵ
−Ｕ線矢視図である。

【００２２】＜構成＞図１に示すように、ハンド１は、
直方体状の支持枠３内にクランプ装置２Ａとクランプ装
置２Ｂとを備えてなるものである。クランプ装置２Ａと
クランプ装置２Ｂは同一形状のものであり、対向して設
けられている。従って、以下ではクランプ装置２Ａの構
成を図１〜図６に基づいて詳細に説明し、クランプ装置
２Ｂの構成については詳細な説明を省略する。

【００２３】支持枠３内の片側（図１中右側）の中央部
にはシリンダ４が設けられている。このシリンダ４の本
体４ａ側は側面視がＬ字状（図４参照）の支持板５に固
定されており、この支持板５の先端部には第１のツメ６
が垂設されている。つまり、第１のツメ６は、支持板５
を介してシリンダ４の本体４ａ側に結合されている。一
方、シリンダ４のピストンロッド４ｂ側には、リンクバ
ネ７を介して第２のツメ８が結合されている。このツメ
７も下方に垂れ下がるように設けられている。なお、第
２のツメ８は、第１のツメ６よりも、シリンダ４の本体
４ａ寄りに位置している。また、リンクバネ７のバネ力
Ｆ_k はシリンダ４のシリンダ力Ｆ_s よりも弱い（Ｆ_k ＜
Ｆ_s ）。

【００２４】シリンダ４の両側には、ピストンロッド４
ｂの伸縮方向（図１中左右方向）に沿うように一対のリ
ニアガイド９，１０が配設されている。リニアガイド９
（１０）は、支持枠３の底板３ａに固定されたリニアガ
イドレール９ａ（１０ａ）と、このリニアガイドレール
９ａ（１０ａ）に摺動自在に係合するリニアガイドブロ
ック９ｂ，９ｃ，９ｄ（１０ｂ，１０ｂ，１０ｄ）とか
ら構成されている。

【００２５】そして、これらのリニアガイド９，１０に
よって第１のツメ６及び第２のツメ８が前記伸縮方向に
案内されるようになっている。即ち、シリンダ４の本体
４ａは、結合部材１１，１２を介してリニアガイドブロ
ック９ｂ，１０ｂに結合されており、更に、支持板５
は、結合部材１３，１４を介してリニアガイドブロック
９ｄ，１０ｄに結合されている。従って、第１のツメ６
は、シリンダ４の本体４ａ及び支持板５と共にリニアガ
イドレール９ａ，１０ａに沿って移動自在となってい
る。一方、第２のツメ８は、結合部材１５，１６を介し
てリニアガイドブロック９ｃ，１０ｃに結合されてい
る。従って、第２のツメ８も、リニアガイドレール９
ａ，１０ａに沿って移動自在となっている。

【００２６】また、第２のツメ８とピストンロッド４ｂ
との間には、一対のブレーキリンク１７，１８が介設さ
れている。ブレーキリンク１７はリンク１７ｄ，１７ｅ
からなり、ブレーキリンク１８はリンク１８ｄ，１８ｅ
からなる。そして、これらのブレーキリンク１７，１８
は、ピストンロッド４ｂの両側に設けられており、両端
部１７ａ，１７ｂ，１８ａ，１８ｂが第２のツメ８側と
ピストンロッド４ｂ側とにそれぞれ回動自在に結合さ
れ、且つ、中央部１７ｃ，１８ｃも回動（屈曲）自在に
構成されている。なお、中央部１７ｃ，１８ｃはクラン
プ前の状態でも若干外側に屈曲している。

【００２７】このため、第２のツメ８とピストンロッド
４ｂとが近づくと、ブレーキリンク１７，１８の中央部
１７ｃ，１８ｃが更に外側に屈曲して広がる。一方、支
持枠３の底板３ａには一対のブレーキ受け１９，２０が
立設されている。これらのブレーキ受け１９，２０はそ
れぞれブレーキリンク１７，１８の外側にあって、これ
らの中央部１７ｃ，１８ｃに対応する位置に配設されて
いる。従って、ブレーキリンク１７，１８の中央部１７
ｃ，１８ｃはある程度外側に広がったところでブレーキ
受け１９，２０にそれぞれ当接するようになっており、
このことによってブレーキがかかる。

【００２８】また、支持枠３の底板３ａには、位置決め
ストッパ２１，２２が固定されている。この位置決めス
トッパ２１（２２）は、底板３ａに固定された固定部材
２１ａ（２２ａ）と、この固定部材２１ａ（２２ａ）に
摺動自在に取り付けられた当接部材２１ｂ（２２ｂ）
と、この当接部材２１ｂ（２２ｂ）の先端部２１ｄ（２
２ｄ）と固定部材２１ａ（２２ａ）との間に介設された
バネ２１ｃ（２２ｃ）とによって構成されている。

【００２９】そして、一方の位置決めストッパ２１は、
当接部材２１ｂの先端部２１ｄが図１中右側を向いてお
り、この先端部２１ｄにシリンダ４の本体４ａ側に突設
された当接部２３が当接することによって、シリンダ４
の本体４ａ（即ち第１のツメ６）のクランプ前の基準位
置を定めている。他方の位置決めストッパ２２は、当接
部材２２ｂの先端部２２ｄが図１中左側を向いており、
この先端部２２ｄに第２のツメ８側に突設された当接部
２４が当接することによって、第２のツメ８のクランプ
前の基準位置を定めている。

【００３０】上記構成のハンド１は、例えば、図６，図
７に示すようにロボット３１のアーム先端の手首３２に
取り付けられて、カムシャフトの素材３０のクランプ用
として用いられる。図８に示すように、カムシャフト３
０は、複雑な形状をしており、図中のＤ部及びＥ部がク
ランプ位置である。

【００３１】従って、図２、図３等に示すように、クラ
ンプ装置２Ａの第１及び第２のツメ６，８とクランプ装
置２Ｂの第１及び第２のツメ６，８とによって、カムシ
ャフト３０のクランプ位置Ｄとクランプ位置Ｅとをそれ
ぞれクランプすることができるように、クランプ装置２
Ａとクランプ装置２Ｂは、クランプ方向が同方向（軸方
向）となり、且つクランプ位置Ｄ，Ｅの間隔に対応した
所定の間隔を有するように、対向配置されている。

【００３２】＜作用・効果＞本実施の形態１に係るハン
ド１によれば、クランプ時には、カムシャフト３０のク
ランプ位置Ｄ，Ｅを次のようにしてクランプする。

【００３３】まず、ロボット３１等のハンドリング装置
に取り付けたハンド１を、位置決めステーション（図示
せず）にて位置決めされたカムシャフト３０まで移動さ
せる。このとき、クランプ装置２Ａ，２Ｂの第１のツメ
６と第２のツメ８は、位置決めストッパ２１，２２によ
って基準位置に位置決めされている。

【００３４】そして、クランプ装置２Ａによってカムシ
ャフト３０のクランプ位置Ｄをクランプする場合には、
図２、図３等に示すように、クランプ装置２Ａに備えた
シリンダ４のピストンロッド４ｂを伸長させる。その結
果、第２のツメ８がリニアガイド９，１０に案内されて
ピストンロッド４ｂの伸長方向（図２中左方向）に移動
し、同時に第１のツメ６がシリンダ４の本体４ａと共に
リニアガイド９，１０に案内されて前記伸長方向と逆の
方向（図２中右方向）に移動する。このため、第１のツ
メ６と第２のツメ８とが相互に近接してクランプ位置Ｄ
をクランプする。このときのクランプ力はリンクバネ７
で受ける。

【００３５】その後、更にピストンロッド４ｂが伸長す
ると、ブレーキリンク１７の中央部１７ｃが大きく屈曲
して外側に開き始め、ついにはブレーキ受け１９，２０
に当接してブレーキがかかる。

【００３６】クランプ装置２Ｂでも、クランプ装置２Ａ
と同様の動作をして、カムシャフト３０のクランプ位置
Ｅをクランプした後、ブレーキがかかる。

【００３７】従って、ブレーキがかかるまでの間、第１
及び第２のツメ６，８はフリーでありリニアガイド９，
１０に沿って移動することができる。このため、位置決
めステーションにおいて、カムシャフト３０のクランプ
位置Ｄ，Ｅがある程度位置ずれしていても、このカムシ
ャフト３０に倣って第１及び第２のツメ６，８が移動す
るため、クランプ位置Ｄ，Ｅを容易にクランプすること
ができる。また、搬送時には、ブレーキがかかるため、
カムシャフト３０の揺れが抑えられる。

【００３８】一方、アンクランプ時には、ピストンロッ
ド４ｂを縮退させることによって、上記クランプ時とは
逆の動作をする。従って、ブレーキが解放されてから第
１のツメ６と第２のツメ８とが離間してカムシャフト３
０を放すまでの間、カムシャフト３０はフリーとなり第
１及び第２のツメ６，８と共にリニアガイド９，１０に
沿って移動することができる。このため、加工機等にセ
ットする際にカムシャフト３０がある程度位置ずれして
いても、アンクランプ前にカムシャフト３０が加工機等
のセット部の位置決めガイドに倣ってくれる。そして、
カムシャフト３０が位置決めガイドに倣って位置決めさ
れた後、カムシャフト３０をアンクランプする。

【００３９】以上のことから、次のような効果が得られ
る。

【００４０】 位置決めステーションにおいてカムシ
ャフト３０を多方向からの位置決するための位置決めプ
ッシャーを必要とせず、ラフガイドのような簡単な位置
決め手段によって最小限の位置決めを行えばよい。ま
た、第１及び第２のツメ６，８によって上つかみをする
ことができるため、カムシャフト３０を持ち上げるため
のリフターを必要としない。このことから、位置決めス
テーションは単純な構造となり、安価で、メンテナンス
性の良いものとなる。

【００４１】 カムシャフト３０の位置ずれをあまり
気にせずにロボット３１のティーチングを行うことがで
きる。即ち、ラフなティーチングでもよい。このため、
ティーチング作業が容易になる。

【００４２】 カムシャフト３０のように複雑な形状
のワークであっても、ワークの変形やワーク毎のばらつ
きを気にせずにクランプすることができる。即ち、ある
程度のワークの変形やワーク毎のばらつきは許容するこ
とができる。

【００４３】 カムシャフト３０を搬送中にはブレー
キ機構によってブレーキがかかるため、カムシャフト３
０の揺れを防止することができ、カムシャフト３０の位
置ずれやミスグリップによる落下を防止することができ
る。

【００４４】 加工機等にセットする際にカムシャフ
ト３０がある程度位置ずれしていても、即ち、ロボット
３１等のハンドリング装置による加工機等への位置決め
がある程度ラフであっても、アンクランプ前にカムシャ
フト３０が加工機等のセット部の位置決めガイドに倣っ
てくれるため、カムシャフト３０を精密に加工機等にセ
ットすることができる。

【００４５】［実施の形態２］図９及び図１０は本発明
の実施の形態２に係るハンドの構成を示す平面図であっ
て、図９にはクランプ前の状態を示し、図１０にはクラ
ンプ中の状態を示す。図１１は図１０のＦ−Ｆ線矢視
図、図１２は図１０のＧ−Ｇ線矢視図、図１３は図１０
のＨ−Ｈ線矢視図である。

【００４６】＜構成＞これらの図に示すように、本実施
の形態２に係るハンド４１は、直方体状の支持枠３内に
クランプ装置２Ａとクランプ装置２Ｂとを備えてなるも
のである。クランプ位置２Ａ，２Ｂは、上記実施の形態
１のハンド１に備えたクランプ装置２Ａ，２Ｂと同様の
構成のものである。

【００４７】但し、本実施の形態２では、図１１に示す
ようにＴ字状のワーク５０の頭部Ｉと先端部Ｊとをクラ
ンプするために、第１及び第２のツメ６，８の形状が、
上記実施の形態１における第１及び第２のツメ６，８の
形状と多少異なっている。即ち、上記実施の形態１では
クランプ装置２Ａ，２Ｂの第１及び第２のツメ６，８の
先端部が何れも同じ長さになっているのに対して、本実
施の形態２ではクランプ装置２Ｂ側の第１及び第２のツ
メ６，８が、クランプ装置２Ａ側の第１及び第２のツメ
６，８よりも長くなっている。

【００４８】そして、本実施の形態２では、クランプ装
置２Ａのクランプ方向とクランプ装置２Ｂのクランプ方
向とが相互に直交するように配設されている。

【００４９】＜作用・効果＞従って、本実施の形態２に
係るハンド４１でも、基本的には上記実施の形態１のハ
ンド１と同様の作用・効果が得られる。

【００５０】しかも、本実施の形態２に係るハンド４１
では、クランプ装置２Ｂのクランプ方向をクランプ装置
２Ｂのクランプ方向と直交させているため、クランプ時
には、位置決めステーション（図示せず）においてワー
ク５０のクランプ位置Ｊが軸方向と直交する方向（横方
向）にある程度位置ずれしていても、このワーク５０に
倣ってクランプ装置２Ｂの第１及び第２のツメ６，８が
横方向に移動するため、クランプ位置Ｊを容易にクラン
プすることができる。また、アンクランプ時には、加工
機等にセットする際にワーク５０が横方向にある程度位
置ずれしていても、アンクランプ前にワーク５０が加工
機等のセット部の位置決めガイドに倣って横方向に移動
してくれるため、ワーク５０を精密に加工機等にセット
することができる。

【００５１】即ち、本実施の形態２に係るハンド４１に
よれば、ワーク５０の軸方向の位置ずれだけでなく、横
方向の位置ずれにも対応することができる。

【００５２】なお、加工機等へのセット時におけるハン
ド４１の動作を詳述すると、次のようになる。まず、ク
ランプ装置２Ｂ側のシリンダ４を作動させてブレーキを
解放する。但し、ワーク５０のクランプ位置Ｊはクラン
プしたままとする。一方、クランプ装置２Ａ側では、シ
リンダ４を作動させてブレーキを解放し、且つワーク５
０のクランプ位置Ｉをアンクランプする。このことによ
って、ワーク５０はクランプ位置Ｊがクランプされたま
まで横方向に移動可能となるため、加工機等のセット部
の位置決めガイドに倣って横方向の位置決めが行われ
る。

【００５３】続いて、クランプ装置２Ａ側のハンド４を
作動させてワーク５０のクランプ位置Ｉをクランプす
る。但し、ブレーキはかけない。一方、クランプ装置２
Ｂ側では、ハンド４を作動させてブレーキを解放し、且
つワーク５０のクランプ位置Ｊをアンクランプする。こ
のことによって、ワーク５０はクランプ位置Ｉがクラン
プされたままで軸方向に移動可能となるため、加工機等
のセット部の位置決めガイドに倣って軸方向の位置決め
が行われる。なお、横方向の位置決めと軸方向の位置決
めの順序を逆にしてもよい。

【００５４】［実施の形態３］図１４及び図１５は本発
明の実施の形態３に係るハンドの構成を示す平面図であ
って、図１４にはクランプ前の状態を示し、図１５には
クランプ中の状態を示す。図１６は図１５のＫ−Ｋ線矢
視図、図１７は図１５のＬ−Ｌ線矢視図である。

【００５５】＜構成＞これらの図に示すように、本実施
の形態３に係るハンド６１は、直方体状の支持枠３内に
クランプ装置２Ａとクランプ装置２Ｃとを備えてなるも
のである。クランプ装置２Ａは、上記実施の形態１のハ
ンド１に備えたクランプ装置２Ａと同様の構成のもので
ある。

【００５６】一方、クランプ装置２Ｃは、ブレーキ機構
を備えていない。即ち、上記実施の形態１のハンド１に
備えたクランプ装置２Ｂでは、第２のツメ８がリンクバ
ネ７を介してピストンロッド４ｂに結合され、ブレーキ
リンク１７，１８とブレーキ受け１９，２０とからなる
ブレーキ機構を備えているが（図１参照）、クランプ装
置２Ｃでは、このようなブレーキ機構を備えていない。
なお、クランプ装置２Ｃの他の構成は、上記実施の形態
１のクランプ装置２Ａと同様である。

【００５７】また、本実施の形態３では、カムシャフト
７０のクランプ位置Ｍ，Ｎをクランプするため、クラン
プ装置２Ａとクランプ装置２Ｃは、クランプ方向が同方
向（軸方向）となり、且つクランプ位置Ｍ，Ｎの間隔に
対応した所定の間隔を有するように、対向配置されてい
る。

【００５８】＜作用・効果＞従って、本実施の形態３に
係るハンド６１でも、基本的には上記実施の形態１のハ
ンド１と同様の作用・効果が得られる。

【００５９】しかも、本実施の形態３に係るハンド６１
では、クランプ装置２Ｃ側ではブレーキ機構がなくカム
シャフト７０が常時フリーとなるため、このカムシャフ
ト７０が大型（長尺）で比較的形状誤差が大きいもので
あっても、対応することができる。また、片側に位置決
め端のないワークにも適用することができる。

【００６０】なお、上記実施の形態１及び３では、クラ
ンプ装置を対向させているが、勿論これに限定するもの
ではなく、ワークのクランプ位置の間隔が広いような場
合にはクランプ装置を対向させずに同じ向きにしてもよ
い。

【００６１】［実施の形態４］図１８及び図１９は本発
明の実施の形態４に係るハンドの構成を示す平面図であ
って、図１８にはクランプ前の状態を示し、図１９には
クランプ中の状態を示す。図２０は図１９のＯ−Ｏ線矢
視図、図２１は図１９のＰ−Ｐ線矢視図、図２２は図１
９のＱ−Ｑ線矢視図である。

【００６２】＜構成＞これらの図に示すように、本実施
の形態４に係るハンド８１は、直方体状の支持枠３内に
クランプ装置２Ａとクランプ装置２Ｃとを備えてなるも
のである。クランプ位置２Ａ，２Ｃは、上記実施の形態
３のハンド６１に備えたクランプ装置２Ａ，２Ｃと同様
の構成のものである。

【００６３】但し、本実施の形態４では、図２０に示す
ようにＨ字状のワーク９０の頭部Ｒと軸部の一端側Ｓと
をクランプするために、第１及び第２のツメ６，８の形
状が、上記実施の形態３における第１及び第２のツメ
６，８の形状と多少異なっている。即ち、上記実施の形
態３ではクランプ装置２Ａ，２Ｂの第１及び第２のツメ
６，８の先端部が何れも同じ長さになっているのに対し
て、本実施の形態４ではクランプ装置２Ｃ側の第１及び
第２のツメ６，８が、クランプ装置２Ａ側の第１及び第
２のツメ６，８よりも長くなっている。

【００６４】そして、本実施の形態４では、クランプ装
置２Ａのクランプ方向とクランプ装置２Ｃのクランプ方
向とが相互に直交するように配設されている。

【００６５】＜作用・効果＞従って、本実施の形態４に
係るハンド８１でも、基本的には上記実施の形態３のハ
ンド６１と同様の作用・効果が得られる。

【００６６】しかも、本実施の形態４に係るハンド８１
によれば、クランプ装置２Ｃのクランプ方向をクランプ
装置２Ａのクランプ方向と直交させているため、クラン
プ時には、位置決めステーション（図示せず）において
ワーク９０のクランプ位置Ｓが軸方向と直交する方向
（横方向）にある程度位置ずれしていても、このワーク
９０に倣ってクランプ装置２Ｃの第１及び第２のツメ
６，８が横方向に移動するため、クランプ位置Ｓを容易
にクランプすることができる。また、アンクランプ時に
は、加工機等にセットする際にワーク９０が横方向にあ
る程度位置ずれしていても、アンクランプ前にワーク９
０が加工機等のセット部の位置決めガイドに倣って横方
向に移動してくれるため、ワーク９０を精密に加工機等
にセットすることができる。

【００６７】即ち、本実施の形態４に係るハンド８１に
よれば、ワーク９０の軸方向の位置ずれだけでなく、横
方向の位置ずれにも対応することができる。

【００６８】なお、加工機等へのセット時におけるハン
ド８１の動作の詳細な説明については、クランプ装置２
Ｃにはブレーキ機構を備えていない点を除いて上記実施
の形態２のハンド４１と同様であるため、省略する。

【００６９】

【発明の効果】以上、発明の実施の形態と共に具体的に
説明したように、第１発明のハンドによれば、クランプ
時には、シリンダのピストンロッドが伸長すると、第２
のツメがリニアガイドに案内されてピストンロッドの伸
長方向に移動し、同時に第１のツメがシリンダの本体側
と共にリニアガイドに案内されて前記伸長方向と逆の方
向に移動するため、第１のツメと第２のツメとが相互に
近接してワーク（カムシャフト等）の所定位置をクラン
プする。その後、更にピストンロッドが伸長すると、ブ
レーキリンクの中央部が屈曲して外側に開き始め、つい
にはブレーキ受けに当接してブレーキがかかる。

【００７０】従って、ブレーキがかかるまでの間、第１
及び第２のツメはフリーでありリニアガイドに沿って移
動することができる。このため、位置決めステーション
において、ワークのクランプ位置がある程度位置ずれし
ていても、このワークに倣って第１及び第２のツメが移
動するため、当該クランプ位置を容易にクランプするこ
とができる。また、搬送時には、ブレーキがかかるた
め、ワークの揺れが抑えられる。

【００７１】一方、アンクランプ時には、ピストンロッ
ドを縮退させることによって、上記クランプ時とは逆の
動作をする。従って、ブレーキが解放されてから第１の
ツメと第２のツメとが離間してワークを放すまでの間、
ワークはフリーとなり第１及び第２のツメと共にリニア
ガイドに沿って移動することができる。このため、加工
機等にセットする際にワークがある程度位置ずれしてい
ても、アンクランプ前にワークが加工機等のセット部の
位置決めガイドに倣ってくれる。

【００７２】以上のことから、次のような効果が得られ
る。

【００７３】 位置決めステーションにおいてワーク
（カムシャフト等）を多方向からの位置決するための位
置決めプッシャーを必要とせず、ラフガイドのような簡
単な位置決め手段によって最小限の位置決めを行えばよ
い。また、第１及び第２のツメによって上つかみをする
ことができるため、ワークを持ち上げるためのリフター
を必要としない。このことから、位置決めステーション
は単純な構造となり、安価で、メンテナンス性の良いも
のとなる。

【００７４】 ロボットにハンドを取り付けた場合、
ワークの位置ずれをあまり気にせずにロボットのティー
チングを行うことができる。即ち、ラフなティーチング
でもよい。このため、ティーチング作業が容易になる。

【００７５】 カムシャフト等のように複雑な形状の
ワークであっても、ワークの変形やワーク毎のばらつき
を気にせずにクランプすることができる。即ち、ある程
度のワークの変形やワーク毎のばらつきは許容すること
ができる。

【００７６】 ワークを搬送中にはブレーキ機構によ
ってブレーキがかかるため、ワークの揺れを防止するこ
とができ、ワークの位置ずれやミスグリップによる落下
を防止することができる。

【００７７】 加工機等にセットする際にワークがあ
る程度位置ずれしていても、即ち、ロボット等のハンド
リング装置による加工機等への位置決めがある程度ラフ
であっても、アンクランプ前にワークが加工機等のセッ
ト部の位置決めガイドに倣ってくれるため、ワークを精
密に加工機等にセットすることができる。

【００７８】また、第２発明のハンドによれば、基本的
には上記第１発明のハンドと同様の作用・効果が得られ
る。しかも、第２発明のハンドでは、少なくとも一台の
クランプ装置のクランプ方向を他のクランプ装置のクラ
ンプ方向と直交させているため、クランプ時には、位置
決めステーションにおいてワークのクランプ位置が軸方
向と直交する方向（横方向）にある程度位置ずれしてい
ても、このワークに倣って当該クランプ装置の第１及び
第２のツメが横方向に移動するため、当該クランプ位置
を容易にクランプすることができる。また、アンクラン
プ時には、加工機等にセットする際に前記ワークが横方
向にある程度位置ずれしていても、アンクランプ前に前
記ワークが加工機等のセット部の位置決めガイドに倣っ
て横方向に移動してくれるため、ワークを精密に加工機
等にセットすることができる。即ち、第２発明のハンド
によれば、ワークの軸方向の位置ずれだけでなく、横方
向の位置ずれにも対応することができる。

【００７９】また、第３発明のハンドによれば、基本的
には第１発明のハンドと同様の作用・効果が得られる。
しかも、第３発明のハンドでは、第２クランプ装置側で
はブレーキ機構がなくワークが常時フリーとなるため、
前記ワークが長尺物や大型のワークであって比較的形状
誤差が大きいものであっても、対応することができる。

【００８０】また、第４発明のハンドによれば、基本的
には第３発明のハンドと同様の作用・効果が得られる。
しかも、第４発明のハンドでは、第２クランプ装置のク
ランプ方向を第１クランプ装置のクランプ方向と直交さ
せているため、クランプ時には、位置決めステーション
においてワークのクランプ位置が軸方向と直交する方向
（横方向）にある程度位置ずれしていても、このワーク
に倣って第２クランプ装置の第１及び第２のツメが横方
向に移動するため、当該クランプ位置を容易にクランプ
することができる。また、アンクランプ時には、加工機
等にセットする際にワークが横方向にある程度位置ずれ
していても、アンクランプ前にワークが加工機等のセッ
ト部の位置決めガイドに倣って横方向に移動してくれる
ため、ワークを精密に加工機等にセットすることができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態１に係るハンドの構成を示
す平面図である（クランプ前の状態を示す）。

【図２】本発明の実施の形態１に係るハンドの構成を示
す平面図である（クランプ中の状態を示す）。

【図３】図２のＡ−Ａ線矢視図である。

【図４】図２のＢ−Ｂ線矢視図である。

【図５】図２のＣ−Ｃ線矢視図である。

【図６】前記ハンドをロボットの手首に取り付けた状態
を示す側面図である。

【図７】前記ハンドをロボットの手首に取り付けた状態
を示す平面図である。

【図８】（ａ）は前記ハンドによってクランプされるワ
ークの例（カムシャフト素材の例）を示す側面図、
（ｂ）は（ａ）のＴ−Ｔ線矢視図、（ｃ）は（ａ）のＵ
−Ｕ線矢視図である。

【図９】本発明の実施の形態２に係るハンドの構成を示
す平面図である（クランプ前の状態を示す）。

【図１０】本発明の実施の形態２に係るハンドの構成を
示す平面図である（クランプ中の状態を示す）。

【図１１】図１０のＦ−Ｆ線矢視図である。

【図１２】図１０のＧ−Ｇ線矢視図である。

【図１３】図１０のＨ−Ｈ線矢視図である。

【図１４】本発明の実施の形態３に係るハンドの構成を
示す平面図である（クランプ前の状態を示す）。

【図１５】本発明の実施の形態３に係るハンドの構成を
示す平面図である（クランプ中の状態を示す）。

【図１６】図１５のＫ−Ｋ線矢視図である。

【図１７】図１５のＬ−Ｌ線矢視図である。

【図１８】本発明の実施の形態４に係るハンドの構成を
示す平面図である（クランプ前の状態を示す）。

【図１９】本発明の実施の形態４に係るハンドの構成を
示す平面図である（クランプ中の状態を示す）。

【図２０】図１９のＯ−Ｏ線矢視図である。

【図２１】図１９のＰ−Ｐ線矢視図である。

【図２２】図１９のＱ−Ｑ線矢視図である。

【符号の説明】

１，４１，６１，８１ ハンド ２Ａ，２Ｂ，２Ｃ クランプ装置 ３ 支持枠 ４ シリンダ ４ａ シリンダ本体 ４ｂ ピストンロッド ５ 支持板 ６ 第１のツメ ７ リンクバネ ８ 第２のツメ ９，１０ リニアガイド ９ａ，１０ａ リニアガイドレール ９ｂ，９ｃ，９ｄ，１０ｂ，１０ｃ，１０ｄ リニアガ
イドブロック １１，１２，１３，１４，１５，１６ 結合部材 １７，１８ ブレーキリンク １７ａ，１７ｂ，１８ａ，１８ｂ ブレーキリンク端部 １７ｃ，１８ｃ ブレーキリンク中央部 １７ｄ，１７ｅ，１８ｄ，１８ｅ リンク １９，２０ ブレーキ受け ２１，２２ 位置決めストッパ ２１ａ，２２ａ 固定部材 ２１ｂ，２２ｂ 当接部材 ２１ｃ，２２ｃ バネ ２１ｄ，２２ｄ 当接部材先端部 ２３，２４ 当接部

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 シリンダと、このシリンダの本体側に結
   合した第１のツメと、前記シリンダのピストンロッド側
   にリンクバネを介して結合し且つ前記第１のツメよりも
   前記シリンダの本体寄りに位置する第２のツメと、前記
   ピストンロッドの伸縮方向に沿うように配設し前記第１
   のツメ及び前記第２のツメを前記伸縮方向にそれぞれ案
   内するリニアガイドとを備えると共に、両端部を前記第
   ２のツメ側と前記ピストンロッド側とにそれぞれ回動自
   在に結合し且つ中央部も回動自在としたブレーキリンク
   を、少なくとも前記ピストンロッドの両側に一対設け、
   前記第１のツメと第２のツメとでワークをクランプした
   ときに前記中央部が外側に広がってブレーキ受けに当接
   するよう構成し、且つ、前記シリンダの本体側当接部と
   ピストンロッド側当接部とにそれぞれ当接して前記第１
   のツメ及び第２のツメのクランプ前の基準位置を定める
   位置決めストッパを有してなるクランプ装置を、１台、
   又はクランプ方向が同方向となるように複数台配設した
   ことを特徴とするハンド。
2. 【請求項２】 シリンダと、このシリンダの本体側に結
   合した第１のツメと、前記シリンダのピストンロッド側
   にリンクバネを介して結合し且つ前記第１のツメよりも
   前記シリンダの本体側寄りに位置する第２のツメと、前
   記ピストンロッドの伸縮方向に沿うように配設し前記第
   １のツメ及び前記第２のツメを前記伸縮方向にそれぞれ
   案内するリニアガイドとを備えると共に、両端部を前記
   第２のツメ側と前記ピストンロッド側とにそれぞれ回動
   自在に結合し且つ中央部も回動自在としたブレーキリン
   クを、少なくとも前記ピストンロッドの両側に一対設
   け、前記第１のツメと第２のツメとでワークをクランプ
   したときに前記中央部が外側に広がってブレーキ受けに
   当接するよう構成し、且つ、前記シリンダの本体側当接
   部とピストンロッド側当接部とにそれぞれ当接して前記
   第１のツメ及び第２のツメのクランプ前の基準位置を定
   める位置決めストッパを有してなるクランプ装置を、少
   なくとも１台のクランプ装置のクランプ方向が他のクラ
   ンプ装置のクランプ方向と直交するように、複数台配設
   したことを特徴とするハンド。
3. 【請求項３】 シリンダと、このシリンダの本体側に結
   合した第１のツメと、前記シリンダのピストンロッド側
   にリンクバネを介して結合し且つ前記第１のツメよりも
   前記シリンダの本体側寄りに位置する第２のツメと、前
   記ピストンロッドの伸縮方向に沿うように配設し前記第
   １のツメ及び前記第２のツメを前記伸縮方向にそれぞれ
   案内するリニアガイドとを備えると共に、両端部を前記
   第２のツメ側と前記ピストンロッド側とにそれぞれ回動
   自在に結合し且つ中央部も回動自在としたブレーキリン
   クを、少なくとも前記ピストンロッドの両側に一対設
   け、前記第１のツメと第２のツメとでワークをクランプ
   したときに前記中央部が外側に広がってブレーキ受けに
   当接するよう構成し、且つ、前記シリンダの本体側当接
   部とピストンロッド側当接部とにそれぞれ当接して前記
   第１のツメ及び第２のツメのクランプ前の基準位置を定
   める位置決めストッパを有してなる第１クランプ装置
   と、シリンダと、このシリンダの本体側に結合した第１
   のツメと、前記シリンダのピストンロッド側に結合し且
   つ前記第１のツメよりも前記シリンダの本体側寄りに位
   置する第２のツメと、前記ピストンロッドの伸縮方向に
   沿うように配設し前記第１のツメ及び前記第２のツメを
   前記伸縮方向にそれぞれ案内するリニアガイドとを備え
   ると共に、前記シリンダの本体側当接部とピストンロッ
   ド側当接部とにそれぞれ当接して前記第１のツメ及び第
   ２のツメのクランプ前の基準位置を定める位置決めスト
   ッパを有してなる第２クランプ装置とを、クランプ方向
   が同方向になるように配設したことを特徴とするハン
   ド。
4. 【請求項４】 シリンダと、このシリンダの本体側に結
   合した第１のツメと、前記シリンダのピストンロッド側
   にリンクバネを介して結合し且つ前記第１のツメよりも
   前記シリンダの本体側寄りに位置する第２のツメと、前
   記ピストンロッドの伸縮方向に沿うように配設し前記第
   １のツメ及び前記第２のツメを前記伸縮方向にそれぞれ
   案内するリニアガイドとを備えると共に、両端部を前記
   第２のツメ側と前記ピストンロッド側とにそれぞれ回動
   自在に結合し且つ中央部も回動自在としたブレーキリン
   クを、少なくとも前記ピストンロッドの両側に一対設
   け、前記第１のツメと第２のツメとでワークをクランプ
   したときに前記中央部が外側に広がってブレーキ受けに
   当接するよう構成し、且つ、前記シリンダの本体側当接
   部とピストンロッド側当接部とにそれぞれ当接して前記
   第１のツメ及び第２のツメのクランプ前の基準位置を定
   める位置決めストッパを有してなる第１クランプ装置
   と、シリンダと、このシリンダの本体側に結合した第１
   のツメと、前記シリンダのピストンロッド側に結合し且
   つ前記第１のツメよりも前記シリンダの本体側寄りに位
   置する第２のツメと、前記ピストンロッドの伸縮方向に
   沿うように配設し前記第１のツメ及び前記第２のツメを
   前記伸縮方向にそれぞれ案内するリニアガイドとを備え
   ると共に、前記シリンダの本体側当接部とピストンロッ
   ド側当接部とにそれぞれ当接して前記第１のツメ及び第
   ２のツメのクランプ前の基準位置を定める位置決めスト
   ッパを有してなる第２クランプ装置とを、クランプ方向
   が直交するように配設したことを特徴とするハンド。