JPS5924987A - メカニカルハンド - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 木発す］ｒ／ｉ、ワーク（対象物体）を把握するための
メカニカルハンドに関する。　　ここでいう把握は、つ
り丁げ、つまみ、はさみ、にぎり、その池、ワークの自
由度を拘束すること一般をさす。　木発＃１１−ｉ′、
ワークを外σ（りから把握する内側使用面のハンドも、
ワークの穴の中に保合子（フィンガ）を入れて拡げる外
側使用面のノ・ンドも対象とす不。

メカニカルハンドについてはこれまで種々形式のものが
知られているが、その回れもが、係合子の係合作用につ
いての正方向又は逆方向の歩なくとも何れか一力の動き
をアクチュエータによって行うような構造となっている
。（１市方の”！肋きをスプリング等で付勢するのも多
い）そのアクチュエータは、空圧又は油圧のシリング、
あるいは゛電動機が主であるが、その関連構造（例えば
空気又は油の供給用のチューブ、コンプレッサ又ｔよポ
ンプ、あるいはギヤやチェーンやビニオン・ラックやロ
ッドなどの伝動機構など）を含め、重はが大である。　
そのような重量大なるアクチュエータとその関連構造を
、マニプレータ等に装着することは、（イ）その動きを
重くする、（ロ）駆動エネ・レギーの消費が大である、
回停止に際しオーバーランする可能性が大である、仁）
マニプレータ等が大型化する等の間粗がある。

本発明の目的は、このような開蓋の解決を図ることであ
る。

そのために木発ｆ利が講じた手段（ｌｂ旨ｔｉＶｔ成）
は次項〔Ｉ〕ないし［Ｉｔつのとおりである１、　理解
を助けるたけ、それを、後述する実ｌ１１ｇ例ＶＣＩ糸
る図面で用いた番号を添えて・配達するが、これによっ
て本発明の技術的範囲に制約を与えると解してはならな
い。

［’Ｉ］　係合子ホルダー（１）に６Ｊ動の係合子（５
）が係合作用力向がわにトｊ勢されだ伏ｊ占で附設され
ている。

［’ＩＩ）その係合子（５１は、保合子ボルダ−（１）
とツークロ印との一定力向に沿う相対接近移動時、ソー
ク（旧と当接して前記付勢に抗して動かされるカム面（
９）を有している。　このカム面（９）がワーク０印の
波体合部１廟を乗り越えたとき、係合子（５）がワーク
ｕ印の波保合部１加１に係合することはいうまでもない
。

ｒ［［＋３係合子ホルダーｉｌｌは、係合子（５）がワ
ーク−１ｆ（ｌの岐係合部■に係合している姿勢から１
１１１記の一定方向に沿い更にワーク＋ｌＩＤに近づけ
られた時、保合子（５）を前記付勢に抗して非係合作用
姿勢まで動かしかつその伏１心を固定維持するロック具
（１１）をイ１している。） ［ｔＶ］　ｉ係合子（５）は、係合子ボルダ−（Ｉ）と
ワークｔ＋８１とのＭｔＪ記の一定方向に沿う相対＃Ｂ
、　ｌ１ｉｌ移動時、ワーク（１８）のｏｕ係合１那１
と当接して市１記のけ勢に抗してＪのかされてｌ１ＬＪ
記のロック具（印による係合子（５）の非保合作用姿勢
の固定を解除するだめのカム面（ｌＯ）を有している。

この〔■〕　　ないし［ＩＶ］の構成の作用は次のとお
りである。　以Ｆでは、係合子ホルダー（１）とソーク
＋１８１との（″１討「良近移動および１目対離間移動
を夫々押込みおよび引抜きと表現することにする。

Ｗ　係合子（５）に対する係合付勢のｔｒ？７成と［１
１）項でいうカム面（９）とにより、す１に叩込みする
だけで、係合子（５）がソーク被係合部（オ））に自動
的に係合される。　つまり、１系合子１５）を１系合作
用のためにＩψＪかすためのアクチュエータを心数とし
ない１、 （＋３）　　アクチュエータを用いないとすると係合解
除するのに別の手段を必ワとすることになるが、その手
段として、係合姿勢からの更なる押込みという操作、お
よび保合子＋５１　ｒ′ｃ働いてこれを非係合作用姿勢
まで１１のかしかつロックするロック具ＩＩＩ）の働き
を利用している。　このロックは、上記更なる押込みに
よって自動的に行われる。

（Ｃ１ロック具１１１１による係合子ロック作用により
、ワーク被係合部Ｑαからの係合子（５１の引抜きをθ
′［容することとなる。　しかし単純な引抜きでは、ロ
ック共（ＩＩｌがその保合子ロック作用の姿勢を保った
ま＼となり、釘度の押込み時の自動係合の作用が果たさ
れなくなる。　それを果たされるようにするだめには、
引抜き後別な手段ないし操作でロック解除する必背件が
でてくるが、これでｉ、ｊ：　ｉ９Ｆ明の目的の達成が
不十分である。

ｒＩＶ１項の構成によれば一同項でいうカム面（１Ｂが
、引抜き時にソーク被係合部（淵に作用して係合子（５
）を＋１めかし、もってロック共（ＩＩ）を自動的に解
除する。　先に、ロック作用は係合子（５）の引抜きを
許容するといったが、その引抜キは、無抵抗の（スカス
カな）引抜きではなく、に記のカム１帥０がソーク彼係
合部ｆ９ｔ）ｌに１７Ｍ　ｌ妾することを伴う引抜きで
ある。

このような引抜きに伴う自動的なロック解除により、（
系Ｕ子（５）は、再度の押込み時の自動係合作用を果た
せる所定姿勢へと自動復帰することとなる。

かくして本発明による効果は、 （イ）係合子作１１υｊ用のアクチュエータとそσ）関
連１＝ｉｉ　ｊｆ：ｒを省１喀することが可能である。

（ｃＩＪ　　＋系Ｎ−ｒおよびロック共を！１．＋かす
のに′ワーク、詳しくはワークとの当接を利用している
ため、アクチュエータに代わる構造としては、係合子（
ζ設けるカム面および係合子Σ」ζルり−に袋層するロ
ック具という比較的簡単なものですむ。

（・）係合子およびロック具を動かすための操作は、【
ド純な押込みと引抜きであって、操作性にすぐれている
。

ということである。

次に、本発明の実施例を図ｌＴｌ１ｖｒ−基づいて説、
１月する。

〔第１実施ｒ！Ａ］〕第１図ないし第６図恰（は１、係
合子ホルダー（１）は、有底筒ｒＴＩ＜　ｆｚ＋と２（
固り）フ゛ラグット（３）をもつ。　各プラケット（３
）にｉｊ　ｔｌ！ｌ！＋　１４１を介して係合子（５）
の中間部が回動自（：：”、に枢対されている０　有底
筒部（２）のＱＪ、’　ｉ＋Ｔｈ孔（６）に挿通さ！し
７’ＣｕＥ　縮コイルスプリング（７）が、２つσ）係
合子ｔ５＋　、　＋５１の上端ｇ３内面間に介在されて
おり９とｔＬ“によって係合子（５１が係合作用方向つ
廿り閉じ方向に付勢される。

各保合子（５１１’ｊ先端がフック状になっており、そ
のフック（８）の内側部分がくの字をなす２つのカム面
［９１、（Ｉｎ＋に形成されている。　丁位の長いカム
面（９）が要旨構成〔ｎ〕にいっそ些であり、Ｌ位の短
いカム面（１■が要旨（１ζ成〔■〕にいうそれである
。

ロック具（１１）は、頭部＋１２１と軸部；１３七つば
部１１．１１　＆底部１１５）とからなる。　軸部１３
１　Ｉ／；Ｊ：、有底筒部（２）の底にあけられた孔に
スライド自在に押通されている。　つば部（１４）の外
周は尖鋭エツジ（１６）となっており、これが２つの係
合子［５１、ｆ５１の内側面の切込み（１７１、ｔ＋７
１に係入するように構成されている。

切込み（１７１は軸（４）の近くで軸（４）よυ下方に
あるうソーク（１８）は、−上端部に小径首部（Ｉ９）
と被保合部（あとをもつ。

この内側使用面式のメカニカルハンドの動作は次のとお
りである。

■　第１図参照。　係合子ボルダ−【１）を矢印Ｘのよ
うに下降させると、保合子１５）のカム面（９）が被係
合部（護に当接する。

■　第２図参照。　係合子ホルダー＋１１を更に押込む
吉カム面（９）のカム作用により、スプリング（７）に
抗して係合子（５）が矢印Ａのように外側へ揺動する。

■　第８図参照。　７ンク（８）が被係合部ＩＪを乗り
越えると、スプリング（７）によって係合子（５）が矢
印Ｂのように復帰揺動し、被係合部（ηを把握する。　
この状態で矢印Ｙのようをてｌ−、肩。

し、直型に応じてトラバースし、才た矢１（ＪＸのよう
に下降したりする。

■　第４図参照。　係合子ホルダー（１）を矢１１］ｘ
のように押込むと、カム面（９）がワーク１１８１のＪ
Ｅ１部（２１）に当接し、カム作用によって係合子（５
）がスプリング（７）に抗し矢印へのように外０！すへ
揺動するので、保合子ホルダー＋１１　Ｖｉ十分１　Ｆ
、ｌの下降がｒ［される。　この結果、ロック具（１１
）の底部１！’ｉｔがソーク彼係合部■の頂面に当接し
、その後、ロック具（１１）の下降が阻止される反面、
係合子ホルダー（１）とともに係合子ｔｓ＋　ｒ、ｉ′
ｃに下降し、カム面（９）のカム作１［１により係合子
（５）は更に外側に揺動する。　や−がて、ロック共（
１１）のエツジ叩に係合子（５）の内側面がこすられる
ようになると、肩部（２１１に代わってエツジｌ１ｌｉ
ｌが係合子（５）を外側に揺Ｕ１するようになる。　そ
の直後、エツジｔｌ［ｉｌ　ｖｃ切込み（１７１が合致
し、スプリング（７）によって切込み（１７１がエツジ
（ｊ６）に係合するよう、係合子（５）が僅かだけ矢印
Ｂのように内ロｌリヘ揺Ｑ１する。

■　第５図参照。　係合子ホル、グー（１）を矢印Ｙの
ように引抜くと、−Ｌ位のカム面（１０１が被係合部１
椎の丁縁部に当接し、カム作用によって係合ソ（５）を
スプリング（７）に抗して矢印へのように外…リヘ揺動
させる。

■　第６図参照。　この揺動により切込み（１ηがエツ
ジ（１６）から離れるため、エツジｔ＋６１　ｉ、ｉ：
拘束を解除され、ロック具（１１）は自重により、頭部
（１２＋が有底筒部（２１の１戊で受は止められるまで
落下する。　これと同時的にカム面（１０）が被係合部
（加）から離れ、係合子（５）はスプリング（７）によ
って原位置まで復帰揺動する。

〔第２実施例〕第７図ないし第１３図参照。

係合子ホルダー（１）は、両脇に縦長の口（〃が形成さ
れた有底筒部（２３）をもつ。　口（２２）の上下中間
部においてホルダー（１）に貫通させた１つの軸Ｃ２４
）により、２つの係合子＋５１　、　＋５１が回動自在
に枢着さえている。　−力の係合子（５）のボス部＋２
５１１″ｉ二叉になっており、これに能力の係合子（５
）のポス部のが内嵌されている１、　２つの係合子ｔ５
１　、　＋５１け縦昆の口（Ｚ２）のところで揺動する
。　係合子（５）の係合作用部はそのＩ：、　ｌｌｌｒ
Ａ面でちり、それに絖〈弧状の外側面が並置（：１４成
ＩＩ＋）にいうカム面’ｌ！１１であるとともに鼎旨］
１゛６成（ＩＶＩにいうカム面ｆｌｌｌｌも兼ねている
。

有底筒部（７：Ｉｉの下端部に各保合子（５）のＦ端外
側面に作用する板ばね（２）が固定され、この板ばね内
によって係合子（５）が係合作用す向つまり開き方向に
付勢される。

有底筒部列のＦ　ｌｋ！にロック具０１１がヒト摺動自
在に装管されている。　ロック具ｔ１１１は、［＋＋　
ｒｃ＋を部（牙と軸部（Ｚ））とからなる。　１咄部（
２９）は有底筒部１′ｌＩＩの底【であけられた孔にス
ライド自在に押ｉｉｎされている。　円錐部（割は小さ
な周７ｒ／ｉ印）をもつ。

円錐部（冴は、その尖鋭頂点が対接する２つの保合子＋
５１　、　ｆ５１の間に入り込んで、画体金子１５１　
、１５１を板ばね万、Ｃ昂に抗して閉じ方向へ揺動させ
る。

その入り込みをよくするための小用欠きＣＩＩＩ　、　
Ｃ３１１が係合子＋５１　、１５１に形成されている。

　この小り欠きＣ’３１１　、　ｆａｌｌが係合子＋５
１　、　［５１に形成されている。

この小舅欠き［３＋１　、　Ｇ１１１の−Ｌ位のエツジ
Ｇ２＋　、　ｉ、３２）が、円錐部＋２１１１のＩｉ”
ｉｔ　ｆｆ１ｉ　１３０１に係合するようになっている
。

ワーク（１８）は、上端部に空洞（３３）が形成され、
それを、包囲する筒部（３４）の上端に被係合部１渕が
ある。

この外（ＩＩＩＩ　使用ｍ式のメカニカルハンドのツノ
作は次のとおりである。

■　第７図参照。　保合子ホルダー（１）を矢印Ｘのよ
うに下降させて、ワークｔｌｌｌ）の空洞Ｌ３３）に差
込むと、保合子（５）のカム面（９）が被係合部（加）
に当接する。　カム面（９）のカム作用により板ばね（
２７１に抗して係合子（５）が矢印Ｃのように内側へ揺
動される。　その結果、ホルダー（１）は更に深く差込
凍れる。　第８図参照。

■　第１０回参照。　カム面（９）が被係合部■を乗り
越えると、板ばね（ｎによって係合子（５）が矢印りの
ように復帰揺Ｄｉ！Ｉ　Ｌ、被係合部（２０）の下側へ
回り込んでこれに係合することとなる。

この状態で矢印Ｙのようｔｃ、Ｉ−昇し、必要に応じて
トラバースし、また矢印Ｘのように下降したシする。

■　第１１図参照。　保合子ホルダー（１）を矢印Ｘの
ように押込むと、ロック共（１１）がワーク空洞■の底
１ｍに当接する。　これでロック共＋！１１の６１発が
用土される反面、保合子ポルグー（１）とともに係合子
（５）は更ＫＦ降する。　したがって円錐部（２８１が
小男欠きＧ１１　、　Ｇｌ＋に作用し２つの係合子（５
１＋　ｆ５１間に入り込んでいく。９すると板ばね１潤
、１ｍに抗し係合子ｔ５１　、　ｆ５１が矢印Ｃのよう
に閉じ４：Ｒ！ｖＩＬ、ヤカ７　：ｒ−７シ（３２１、
Ｃｌ２）カ円錐部【２８）の周溝■に合致し板ばね１ψ
、（ｌＯによってエツジ■、■が周溝田に係合する。

■　第１２図参照。　保合子ホルダー（１）を矢印Ｙの
ように引抜くと、カム面Ｏσが被係合部（澱に当接し、
カム作用によってイ系合子（５）を板ばね万に抗して矢
印Ｃのように内側へ摺動させる。　これによりエツジＧ
２）が固！Ｍ　ＣＩＵＩから離れ、ロック具＋Ｉｌｌけ
自重によりイイ底筒部Ｖ、（ｌの底で受は止められるま
で落−ドする。　引きつづき、係合子（５）が板ばね（
２７１によって矢［４」Ｄのように外ｆｉｌｌ＋へ１ジ
ノｍ揺動されつつ係合子ホルダー（１）が空洞（３３）
から抜は出ていく。　第１８図参照。

次に、図示は省略するが、その池の実施例について而単
にふれておく。

（ａ）　　既記２例では係合子（５）の数が２つであっ
たが、その故を３つ以に又は１つにして構成すること。

（ｂｌ　　ｌａ記２例でｉ、ｊ：係合子（５）をイ区看
による揺！肋式としたが、それに代えてスライド式に構
成すること。

（ｃ）　　ｌ既記２例ではワーク（１８１に対する１に
近、跡四の方向が−Ｌ丁方向であったが、その方向は横
力向であったり斜め方向であってもよい。

（ｄｉ　　’Ｐｙ　１　”ＪＺ施例において、そのＭＩ
Ｉ＋作の■につき、ｊ白ｇ＋＜　＋２１１は利用せず、
もつ（す０らエツジ（１６）によるように（酢酸するこ
と。

４、　図面の１Ｗｊ　Ｃｌ”−な説明 第１図ないし第０図は第１実施例に係る１１り造ならび
に順次１ｊｌＩＪ作を示す二部を破断した正面図、第７
図ないし第１８図は第２実施例に係り、第７図、第８図
、第１０図ないし第１３図しｔ　ＩＩ′１ｉ　ｊｌｌｊ
ならびに順次動作を示す一１ｉ１（を破断じた正面図、
第９図？Ｊ：　１″ｆ１断乎而図である。

（１）・・・・・・係合子ホルダー、（５）・・・・・
・（係合子、＋：ｎ、ｎｏ＋・・・・・・カムｒＮへｔ
ｌｌ）　−−−−−・ロノ２　Ｍ　、　１ｌｌｌｌ・・
・・・・ワーク、（■・・・・・・彼係合部。

２図 第３図 第１０図　　　　第１１図 第１３図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 ■　保合子ボルダ−（１）に可動の係合子（５）が係合
   作用力向がわに付設された状態で（＝Ｊ設され、この係
   合子（５）は、保合子ホルダー（１）とワーク（１８）
   との一定方向に沿う相対接近移動時、ワーク（１８）と
   当接して前記付勢に抗して動かされるカム面（９）を有
   し、前記係合子ホルダー（１）は、係合子（５１がワー
   ク（１８１に係合している姿勢からＩＯ記−゛定力向に
   沿い更にワーク１１８１に近づけられた時、１系合子（
   ５）を前記付勢に抗して非係合作用姿勢まで動かしかつ
   その状態を固定維持するロック具（１１１を有し、ｔｕ
   ｆｆ記係合子（５）は、係合子ホルダー（１）とワーク
   ｆ１８１とのｌ１ＩＪ記一定方向に沿う相対離間移動時
   、ワークｆ、＋８１と当接して前記付勢に抗して動かさ
   れて前記ロック具ｔｌｌ）による係合子（５）の非保合
   作用姿勢の固定を解除するだめのカム面０［Ｉ）を有し
   ているメカニカルハンド。 ■　前記保合子ポルグー（１）は、１０記保合子（５）
   を複数個備えている特許請求の範囲第０項に記載のメカ
   二カｌレハンド。 のメカニカルハンド。 ■　前記係合子（５）が、その係合作用力向を内向きと
   している特許請求の範囲第■項に記載のメカニカルハン
   ド。 ■　前記係合子（５）が、その係合作用力向を外向きと
   している特許請求の範囲第０項に記載のメカニカルハン
   ド。