JPS5830119B2 - ジドウフインガ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はベロー状管体とこれに配設された把持辺縁部よ
りなる流体圧操作自動フィンガに関するもので、特に圧
力流体導入口を有するベロー状管体と管体の１側に沿っ
て配置された把持辺縁部よりなるものである。

自動フィンガは物品の取扱いのために自動操作装置に好
ましくは単独で、または複数個を組合せて使用される。

その場合、自動的把持のために使用される装置は、それ
ぞれ被把持物に適応したグリッパを必要とする。

把持の運動過程はもっばらリンクで互いに結合された多
数の部品を有する、すこぶる複雑な、従ってはなはだ故
障しやすいグリッパによって機械的に模倣される。

しかも製作のために高い精度を前提とするリンクが必要
なので、上記の構造は不断の保守を必要とし、摩耗度が
太きい。

また機械式グリッパは特別に被把持物の形状寸法に適応
させなげればならないので、万能的に使用しえないのが
普通である。

こうした欠点の故に、上述のような装備の自動操作装置
を成る物品から別の物品に切換える時は、多大の所要時
間をついやさなげればならない。

とりわけ被把持物に対する人間の手特有の力の適応によ
る、被把持物の形状寸法への人間の手の適応性は、いま
だに十分に達成されなＬ・発展目標である。

本発明の目的は、人間の指の機能にすこぶる近接する自
動ハンドの主要構成部分としての自動フィンガを提供す
ることにある。

この自動フィンガの開発に際して、圧縮空気回路網で慣
用の５ないし６バールの過圧力を使用して、任意の形状
の物品を形状寸法にほとんどかかわりなく把持すること
ができる自動フィンガを提供することが要求された。

しかも使用範囲がていねいな把持たとえば卵の把捉から
強い把持すなわち鋼片の把捉にまで及ぶように、自動フ
ィンガを簡単に力制御されなげればならない。

人間の指と同様に自動フィンガは物品を把持する時に、
指に逆作用する反作用力を吸収することができなげれば
ならない。

この要件は従来開発された公知の自動フィンガでは満足
されない。

たとえば米国特許公報第３３４８８６４号で公知の自動
フィンガはこれまでに最も進んだフィンガをなすようで
あるが、上述の要件を満足することができない。

すなわちこの米国特許公報に記載されているフィンガは
無圧状態で把持方向に全く可撓であり、流体圧を加えて
も僅かしか剛直化しないのである。

こうした可撓な構造の結果、フィンガが一般に被把持物
に測定しうる程度の力を加える前に、４．７バ一ル以上
の過圧を適用しなげればならない。

圧縮空気回路網の過圧が通常５ないし６バールであるこ
とから見て、このような要素は支持力が不十分なので使
用することができない。

上述の欠点を解決するために、本発明により、圧力流体
導入口を有するベロー状管体とこの管体の一側に’＆５
で配設された把持辺縁部よりなり、管体が内部流体圧を
受けて、把持辺縁部が配設された方向に彎曲するように
構成され、且管体は管体の内部空間内に、または把持辺
縁部が配設されている側の反対側で管体の外側に＆５て
、延びる補強材を設け、該補強材は管体及び把持辺縁部
が設けられた側の方へのみ彎曲するのを可能にした流体
圧作動自動フィンガを提供する。

管体の内部空間に配設される補強材として望ましいもの
は、相互に端と端で枢着され、把持辺縁部が設けられた
管体の側の方へのみ彎曲するように１方向へのみ旋動す
ることができる多数のリンクから構成された補強材であ
る。

この構造の補強材は、フィンガの比較的小さな曲率半径
でも実現しうろことを保証する。

なぜなら把持辺縁部の方へのフィンガのわん曲が補強要
素によって妨げられないからである。

無圧状態での自動フィンガの正確な復帰を保証するばね
等を上記補強材の個々のリンクの間に取付ければ、特に
好適である。

その場合、自動フィンガの機能適性のために中空体の横
断面を任意に選定することができる。

ただし製造技術上の考慮から円形、三角形または四角形
横断面が好ましい。

管体の材料として金属もプラスチックも使用することが
できる。

プラスチックを使用する場合はエラストマーをベースと
するものが有効であり、特にポリウレタンは機械的強さ
がすぐれ、耐薬品性が高いので、特に適当であることが
判明した。

摩擦によって伝達される拘束力は要すれば把持辺縁部の
特殊な実施形、たとえば適宜な輪郭形状またはたとえば
金剛砂等で被覆することによって耐摩耗性を与え且表面
のすべりを減少して、一層増加することができる。

自動フィンガが高温物品の把持のために設けである場合
は、把持辺縁部は耐熱材料たとえば石綿の被覆を具備す
ることもできる。

管体の折目はベローで慣用のように環状にしてもよいが
、らせん状に経過することもできる。

折目の深さは把持辺縁部の側から他側へ均一にすること
もできるが、折目の深さが把持辺縁部の最小値から反対
側の場所の最大値へと外周上で相違することによって、
外周上に均一な応力分布を得ることができる。

比較的小型の自動フィンガで特に大きな力が必要な時は
、特定の断面に適するリングまたはリング断片を管体の
折目に挿設し、それによって折目の膨張を制限し、こう
して管体に高い圧力負荷能力を与えることができる。

管体の折目がらせん状にする場合は、特に好ましくは管
体の折目にコイルばねを挿設することによって高い圧力
負荷能力を得ることができる。

次に図面にもとづいて本発明を詳述する。

第１図は本発明の自動フィンガに使用される、一端を閉
じたベロー状管体にして、既知の自動フィンガと同様な
ものの縦断面図を示し、該フィンガの外周の一部では把
持辺縁部１ａによって圧力負荷時に長さの変化が阻止さ
れる。

把持辺縁部には、初期位置への復帰を世当する板ばね６
が埋設しである。

開放側にはフィンガの操作のために流動媒質を供給する
、ニップル８等の形の適当な手段が設けである。

第２図は第１図による自動フィンガの横断面図を示し、
その高さｈは幅すとほぼ同じ大きさである。

第１図及び第２図により示されたような既知の自動フィ
ンガに於て、板ばねで補強材の機能をもたすものがある
。

このような既知の自動フィンガでは、自動フィンガを彎
曲するに際して内部流体圧を増大しなげればならない。

第３図に示された本発明の実施例は、−側に沿うて把持
辺縁部１ａを有するベロー状管体１と支持体２の形状を
した補強材からなり、補強材は図示されていない導入口
より圧力流体が供給されて、フィンガの内部が加圧され
るときの把持運動に際し、フィンガが彎曲するにつれて
、把持辺縁部１ａの方向に彎曲する。

支持体２は多数のリンク２ａよりなる。

このリンク２ａは鎖状に相互に枢着しており、把持辺縁
部１ａ側にしかわん曲しえないような形状をしている。

それ故に支持体は管体及び把持辺縁部が把持辺縁部の側
へのみ実質的にわん曲する。

個々のリンク２ａの間にたとえばコイルばね３または板
ばね４を取付けることができる。

この措置によって支持体２は管体が減圧されると、初期
位置に戻される。

第４図に示すものは、所属の把持辺縁部１ａを有するベ
ロー状管体１が均一な深さの折目Ｘ１およびＸ２を有す
るっ支持体２の横断面が円形である。

第５図に示すものは所属の把持辺縁部１ａを有するベロ
ー状管体１が不均一な深さの折目Ｘ１およびＸ２を有す
る。

支持体２の横断面は矩形である。

第６図に示す本発明の自動フィンガは、ベロー状管体１
よりなり、その下側が把持辺縁部１ａとして形成されて
いる。

補強材を構成する堅い支持体２が管体の上側に設けられ
ている。

第７図に示す本発明の自動フィンガは半円形の堅い支持
体２が、高負荷に際してベロー状管体が把持辺縁部１ａ
の反対側に彎曲するのを防止している。

第８図は堅い支持体２が管体の外側に設けられた別の例
の本発明の自動フィンガの横断面を示す。

この場合、支持体２は山形レールとして設けてあり、負
荷時にベロー状管体１が把持辺縁部１ａの反対側に彎曲
することを防止する。

第９図には本発明による自動フィンガの別の好適な形状
の縦断面図を示す。

その場合、把持辺縁部１ａを有する管体１の折目にはコ
イルばね５が挿設されている。

補強材即ち支持体２は剛直部材でベロー状管体の内部空
間に挿入され、図示のように把持辺縁部側の管体の内面
にＧ５て延びるように偏心して配置されている。

それにより把持辺縁部が配置されている側の方のみ管体
及び把持辺縁部が実質的に彎曲するようになっている。

第１０図は第９図に示されたと同様な自動フィンガの縦
断面図を示し、その把持辺縁部１ａには把持運動方向に
可撓な板ばね６が埋設してあり、第９図に示された自動
フィンガと同様な支持体２が設けられている。

第１１図には把持辺縁部に挿入された板ばね６の特別の
構造を示し、この場合板ばね６は把持辺縁部の把持運動
の方向のみに弾性的に彎曲する。

第１２図に示されている本発明による自動フィンガは把
持辺縁部１ａの自由端に金属部材１が取付けられており
、フックまたは類似の部品を固定する役をする。

第４，５．７及び８図に横断面で示されている例に於て
彎曲方向に於けるフィンガの全長即ち高さが彎曲方向に
対し直角な方向でのフィンガの全長即ち巾より大きい。

それらの寸法をそのようにするか又は相互に等しくする
ことが望ましい。

次に本発明及びその実施の態様は下記の通りである。

（１）圧力流体導入口を有するベロー状管体とこの管体
の１側に沿って配設された把持辺縁部よりなる流体圧操
作自動フィンガにおいて、管体が内部流体圧を受けて把
持辺縁部の側の方向に彎曲するように構成されており且
管体内９空間に延びているか或は把持辺縁部の反対側に
管体の外側に＆５で延びている補強材を備え、該補強材
は把持辺縁部が配置されている側の方へのみ管体及び把
持辺縁部が実質的に彎曲するようにしている自動フィン
ガ。

（２）横断面においてベロー状管体の高さが幅に等しく
・か、またはそれより大きいことを特徴とする上記第１
項による自動フィンガ。

（３）補強材がベロー状管体内に配設してあり且つ多数
のリンクからなり、該リンクは相互に端と端が枢着され
ており把持辺縁部が配設されている管体の側の方へのみ
補強材が彎曲するように互に一方向のみに旋動可能であ
る第１項による自動フィンガ。

（４）リンクが把持運動でフィンガの彎曲に際して相対
的に旋動された後、それらをそれらの元の位置に復帰す
るためのばねを具備することを特徴とする上記第３項に
よる自動フィンガ。

（５）ベロー状管体の折目が把持辺縁部側から反対側へ
均一な深さであることを特徴とする上記第１項ないし第
４項による自動フィンガ。

（６）ベロー状管体の折目が把持辺縁部の最小値から反
対側の最大値へと不均一な深さで増大することを特徴と
する上記第１項ないし第４項による自動フィンガ。

（７）ベロー状管体の折目の谷で柱管体の外側にリング
またはリング断片が挿設しであることを特徴とする上記
第１項ないし第６項による自動フィンガ。

（８）ベロー状管体の折目がらせん状であることを特徴
とする上記第１項ないし第６項による自動フィンガ。

（９）ベロー状管体の折目に外側からコイルばねが挿設
しであることを特徴とする上記第８項による自動フィン
ガ。

００）把持辺縁部が耐摩耗性またはずらない面を有する
ことを特徴とする第１〜９項による自動フィンガ。

（１１） 把持辺縁部が耐熱性材料の面を有すること
を特徴とする第１〜１０項による自動フィンガ。

（１２）フィンガの一端にフック又は他の部品を取付け
るための金属部材を配置していることを特徴とする第１
〜１１項による自動フィンガ。

【図面の簡単な説明】

第１図は既知の自動フィンガの縦断面図、第２図は第１
図による自動フィンガの左側がらみた横断面図、第３図
は補強材が内部に配設されている、本発明の自動フィン
ガの実施形の縦断面図、第４図は第３図の実施形の内部
補強材の位置を示す均一な折目深さの自動フィンガの横
断面図、第５図は異形断面の内部補強材を有する不均一
な折目深さの自動フィンガの横断面図、第６図は自動フ
ィンガの別の実施形の縦断面図、第７図、第８図は外側
に補強材を取付けた自動フィンガの横断面図、第９図は
本発明の自動フィンガの別の実施形の縦断面図、第１０
図は板ばねを挿入した把持辺縁部を有する自動フィンガ
の縦断面図、第１１図は挿入物を埋設した把持辺縁部の
縦断面図、第１２図は金属部材を把持辺縁部の自由端に
有する自動フィンガの縦断面図を示す。 １・・・・・・ベロー状管体、１ａ・・・・・・把持辺
縁部、２・・・・・・補強材、２ａ・・・・・・補強材
のリンク、３・・・・・・コイルばね、４・・・・・・
板ばね、５・・・・・・コイルばね、６・・・・・・板
ばね、Ｔ・・・・・・フック等の固定のための金属部材
、８・・・・・・ニップル、Ｘｉ 、Ｘ２・・・・・・
折目の深さ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 圧力流体導入口を有するベロー状管体とこの管体の
   １側に沿つて配設された把持辺縁部よりなる流体圧操作
   自動フィンガにおいて、管体が内部流体圧な受けて把持
   辺縁部の側の方向に彎曲するように構成されており且把
   持辺縁部が配設されている側の管体の内側に’＆５で延
   びている補強材を備え、該補強材は把持辺縁部が配設さ
   れている側の方へのみ管体及び把持辺縁部が実質的に彎
   曲するのを可能にしていることを特徴とする自動フィン
   ガ。 ２ 圧力流体導入口を有するベロー状管゛体とこの管体
   の１側に＆５て配設された把持辺縁部よりなる流体圧操
   作自動フィンガにおいて、管体が内部流体圧を受けて把
   持辺縁部の側の方向に彎曲するように構成されており且
   把持辺縁部の反対側に管体の外側に６５で延びている補
   強材を備え、該補強材は把持辺縁部が配設されている側
   の方へのみ管体及び把持辺縁部が実質的に彎曲するのを
   可能にしていることを特徴とする自動フィンガ。