JPS61209892A - 把持装置 - 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】 〔発明の技術分野〕 本発明はロボット装置に係り、特にロボットの先端部に
位置される把持装置に関する。

〔発明の技術的背景とその問題点〕

ロボットを用いた各種自動化工程では把持した物品を正
確に所定の位置へ移動することが要求される。特に把持
した物品の把持具に対する相対的位置を正確に決定する
ことは、物品の正確な移動のために不可欠の事柄である
。このため従来では実開昭５９−７４０４９に示される
ように、被把持物を把持開放す・る指具の駆動力に差を
持たせることで把持した物品を把持具の一方に寄せて把
持装置に対する被把持物である物品の把持位置を決めて
いた。しかし把持される種々の物品のうち両端から挟圧
して把持した場合に反るような薄板を上記把持具で把持
すると上記薄板に層性変形を残したり、上記薄板の開放
時に反った薄板の復元力のために把持具からずれて開放
される問題があった。

また上記薄板に反りを生じさせない程度の挟圧で把持す
ると上記指具から上記薄板が脱落する等の問題もあった
。

〔発明の目的〕

本発明は上記問題に鑑みてなされたものでその目的とす
るところは、特別な位置決定手段を備えることなく薄板
を定められた位置に正確かつ確実に把持できる把持−置
を提供することにある。

〔発明の概要〕

上記目的を達成するために、本発明においては、本体と
、この本体に二次元方向のうちの少なくとも一方向に対
になって設けられそれぞれが興なる駆動力で互いに離反
および近接する方向に駆動される向きにして設けられる
少なくとも一組の駆動体と、これら駆動体の一方に保持
され他方の駆動体に対面する把持面′をもつ第一の把持
体と、・他方の駆動体に摺接自在に挿通した動体と、こ
の動体に固着され第一の把持体の把持面に交差する当接
面を有する段部が形成された第二の把持体と、この第二
の把持体に係止され動体の摺動時に係止された部分を支
点にして一端部が当接面に接離自在に揺動されるように
他方の駆動体に保持された揺動体と、動体と揺動体との
間に介在される弾性体とを備えたことを特徴とする把持
装置を提供する◇〔発明の実施例〕 発下本発咀の一実施例を図面を参照して説明する。第−
図及び第２図は本発明による把持装置の一実施例を示す
もので、まずこれらの図を参照して本発明の実施例の構
成を説明する。

長方形をなす平板状の本体である基盤αＱは三次元方向
に制御駆動されるロボットアームαυの先端　　平部に
ほぼＴ字状をなすように取り付けられている。

上記基盤ａ〔のロボットアームａυ側上面の一端部側に
は対になって共働する一方の駆動体である第一の直線移
動機構（１３ａ　）　　（１３ｂ　）が設けられている
。これらは本体（１））（１４ｂ）の内部に設けられた
りエアガイド及びリニアガイドによって滑動自在に支持
されるシャ７）　（１６ａ）（１６ｂ）を主構成とし、
シャ７）　（１６ａ）（１６ｂ）の軸方向を基盤軸長手
方向に向けかつ平行にて所定の間隔をあけて設けられて
いる。上記においてシャフト（１６ａ　）　　（１６ｂ
　）一端部は基盤軸の一端からそれぞれ突出している。

上記突出した一端部の先端には第一の把持体ａ′ｒ）が
基盤軸の下面に向って鍵の手吹に固着されている。すな
わちシャフト　（１６ａ）（１６ｂ）は第一の把持体ａ
？）で連結されている。第一の把持体の先端部の基盤側
になる面にはロボットアームａ１）の軸に直交する方向
にｖｉｅ顛が刻設されている。また基盤（１０の上面に
おいて第一の直線移動機構（１３ａ　）　　（１３ｂ　
）間の中央には図示していない加圧空気供給手段を備え
た直線駆動機構である第一のエアシリンダ（ＩＩＪが設
けられその往復動される第一のロッド翰が第一の把持体
−に固着されている。

一方基盤ａＯの他端部における下面には第一の直線移動
機構（１３ａ　）　　（１３ｂ　）と同じく本体（２１
ａ　）（２１ｂ）、リニアガイドおよびシャ７）（２３
！１）（２３ｂ）で同様の構成になる他方の駆動体であ
る第二の直線移動機構（２５ａ）（，２Ｓｂ＞が第一の
直線移動機構（１３ａ）（１３ｂ）と同様、の位置関係
でかつ逆向きになって設けられている。基盤（１）から
突出している側になるシャ７）　（２３ａ）（２３ｂ）
の先端には中央部に挿通孔を穿設した平板状の動体であ
る移動板■が固着されこれらシャフトのａ）（２３ｂ）
を連結している。また、基盤α１の下面において第二の
直線移動機構（２５ａ）、（２５ｂ）間の中央には第一
２のエアシリンダ四と同様に図示せぬ加圧空気供給手段
を備えた第一のエアシリンダαｌより小径のシリンダか
らなる第二のエアシリンダ（ハ）が第一のエアシリンダ
（１９と逆向きに動作するように固定されている。上記
移動板勾の挿通孔には案内ロッド（至）が摺動自在にさ
れて挿通され、この案内ロッド（至）は第二のエアシリ
ンダ（至）の第２ｐツド（３′Ｄより大径の連結具（（
資）より同軸に連結されている。上記移動板−には第二
の把持体（３３）が保持されている。この第二の把持体
（３３）の周辺の機構について第３図を参照して詳述す
る。

第二の把持体（３３）は基盤上面及び下面に垂直な垂直
面の段差部（３４）の形成により段差面（３５）をもつ
平板体からなり案内ロッド（至）を間にして設けられか
つ移動板端のロッド（３１）側に対面する面と反対側の
面（３５）に固着された一対の取付具（３６ａ）（＋３
５ｂ）により段差部（３４）を第一の把持体（ｌηの■
溝（ＩＩｌＯ形成側の面に平行に対面した状態に保持さ
れている。取付具（３６１ｍ）　（３６ｂ）の一方は上
記のように移動板翰に固着しているとともに他方は第二
の把持体（３３）の段差面の上段の位置にある面（３７
）の両端部に固着している。また、移動板（２）の面（
３５）側になる案内・ラド（７）の豐部には基盤（１）
の長手方向に直交する方向になりかつ穴の長手方向がロ
ボットアームαυの軸と平行方向になる長大（３８）が
穿設されている。そして長穴Ｃ３８）部分の案内ロッド
（至）の両側には薄厚材からＬ字形につくられた一対の
揺動体（４０ａ）　（４０ｂ）がそれぞれの一端部を段
差面（３５）に対向させる位置にしかつそれぞれの他端
部を長大（３８）に挿通されたピン（４１）によりリン
クを構成した状態に軸支されている。また、揺動体（４
ｏａ）　（４０ｂ）の中央になる折曲部（４２）は図中
破線で示す第二の把持体（３３）の上面に立設された一
対の係止体（４３ａ）　（４３ｂ）にピン（４４）を介
し軸支されている。上記揺動体（４０ａ）　（４０ｂ）
の一端部には段差面Ｉ３９に向って円弧状に形成された
当接部（４５）を有している。また、一対の揺動体（４
０ａ）　（４０ｂ）と移動板Ｑ′７１との間の案内ロッ
ド（至）には弾性体であるスプリングばね（４６）が巻
回されている。このスプリングはね（４６）が巻回され
ている。このスプリングばねａｅは第一の把持体αηと
第二の把持体（３３）が接近駆動しない時の常態では図
中破線で示すように揺動体（４０ａ）　（４０ｂ）の当
接部（４５）が段差面（３５）から浮き上がるように揺
動体を付勢している。

次に上記構成による本実施例の把持装置の作用　うを実
際に薄板を把持する動作を４泪して説明する。

台（２）上に置かれた薄板（１）（図中路点鎖線で示さ
れている）に対して三次元方向に駆動制御されるロボッ
トアームＱｌ）により本把持装置の基盤Ｑｌがこの薄板
（１）と平行に上方から接近する。このとき第一の把持
体（Ｉ７）と第二の把持体（３３）は各々を駆動するエ
アシリンダ（１）■により薄板（１）の幅より大きな間
隔で開している。そして第一の把持体（ｌ？）のｖｉｎ
ｅと第２の把持体（３３）の段差面（３５）との間に薄
板αＯＯが位置するところでロボットアームａυは停止
される。この状態から第一の把持体鰭は、第一のエアシ
リンダ（Ｌ！Ｊにより往復動される第一のロッド（１）
により最も基盤Ｃ１Ｏに近い位置まで引きよせられる。

この時薄板（１）はｖ溝ａυに入る。そして薄板（１）
はこのｖ溝ａＦｊで基盤Ｑｌに平行な方向での位置が決
定されると共に、薄板（１）の厚さ方向の位置も決定さ
れる。

次に第二の把持体（３３）は第二のエアシリンダ弼によ
り往復動される第２のロッド（３１）により基盤（ｉｔ
）側へ引きよせられる。そして段差面（３５）に薄板（
１）が乗り薄板（１）の端が段差部（３４）に邑たる。

すると、第二のロッド（３１）に連結された案内ロッド
（至）が第二の把持体（３３）に固着された移動板Ｃ２
７）の挿通孔内を摺動するので、第二の把持体（３３）
は移動を停止する。これにより案内ロッド（至）先端は
第二の把持体罰に軸着さ、れている一対の揺動体（４Ｑ
　；１）（４０ｂ）の一端を伴って移動することになり
一対の揺動体（４０ａ）　（４０ｂ）の他端はピン（４
４）の回りを旋回して一対の揺動体（４０ａ）　（４０
ｂ）の当接部（４５）と段差面（３５）の間に薄板（１
）をはさみ揺動を停止する。この状態で薄板（１）は第
一の把持体ａηと第二の把持体Ｇ３の間に把持される。

ここで第一の把持体αηを駆動するための第一のエアシ
リンダ（ｌＬＪの径は第二の把持体（３３）を駆動する
ための第二のエアシリンダ（ハ）の径より大きいので第
一の把持体（Ｉ７）は第二の把持体（３３）より強い力
で薄板（１）を対向する第二の把持体（３３）の段差部
（３４）に押しつけている。したがって、一対の揺動体
（４０ａ）　（４０ｂ）の当接部（４５）と段差面（３
５）との間に薄板（１）が侠まれだ後に、第二のシリン
ダ（至）の駆動力が段差部（３４）から薄板（１）を介
して第一の把持体住ηに加わっても、第一の把持体αη
が基盤（１）側から引き離され、薄板（１）が基盤α１
に対して移動することはない。すなわち、前述したよう
にＶ溝α秒は薄板α〔の厚さ方向の位置を決定すると同
時に基盤０υに平行な方向の位置の基準となっている。

また、第一の把持体（Ｌηに刻設されたＶ溝岐と第２の
把持体（３３）に形成された段差部（３４）との間に薄
板（１）は把持されており、しかもＶ溝Ｕは基盤α〔に
最も引き寄せられた位置にあるので、薄板（１）は把持
装置に対して高い精度で位置を決定されて把持されてい
る。上述のように把持した薄板（１）を把持装置から開
放する場合は薄板（１）を把持するまでの一連の動作を
逆に行なう。すなわち、第二の把持体（３３）を駆動し
ている第二のエアシリンダ弼に加圧空気を供給すること
により第二のロッド■を駆動して案内ロッドを基盤（１
）から引き離し一対の揺動体（４０ａ）（４０ｂ＞の当
接部（４５）と段差面（３のとの間の薄板（１）への挟
圧を解き、然る後に第２の把持体（３３）を薄板（１）
より離す。そして次に第一の把持体αηを駆動している
第一のエアシリンダ（１９に加圧空気を供給し、第一の
ロッド■を駆動して第一の把持体を同じく基盤（ｋｌ）
から引き離す。このような一連の開放動作により薄板（
１）は把持装置に対して高い精度で位置を決定された状
態のまま開放される。

このように本実施例による把持装置では、第一のシリン
ダのみを駆動源として薄板（１）をＶ溝αＱへ押しつけ
端部を挟む動作を行うが、スプリングバネ（４６）の定
数や、揺動体のビン（４１）からビン（４４）までの長
さをビン（４４）から当接部（４５）までの長さより大
きくとることにより薄板（１）端面への小さな押しつけ
力でも確実に当接部（４５）と段差面（３５）との間に
薄板（１）を挟むことができる。また薄板（１）の端以
外は表面に触れずに把持できるので、表面への接触が許
されないような薄板（１）の把持にも有効である。

本実施例の把持装置では基盤α値に対して水平方向の把
持位置を決定するために第一の把持体（１７１の駆動源
である第一のエアシリンダ（１）の径を第二のエアシリ
ンダ（ハ）の径に比べて大きくして図示せぬ　　”加圧
空気供給体より同圧の空気を供給することにより第一の
把持体αηを第二の把持体（３３）よりも強い力で駆動
しているが、上記各シリンダ住ＩＩ同径にして１加圧空
気供給体より第一のエアシリンダ（ｌＩへは第二のエア
シリンダ（至）よりも高圧の空気を送ることで同様な効
果が得られることは明らかである。もちろん、各シリン
ダ（ＩＨＩ内に供給される流体は圧力流体であれば空気
に限定されることはない。また、直線駆動機構にはエア
シリンダを用いているがこれは最も単純な機構の例とし
て示したもので、モータを使い、ワイヤベルトネジなど
を介して直線的に駆動すれば同様な効果が得られること
は明らかである。さらに、直線移動機構にはリニアガイ
ドとその内部を挿通するシャフトによって構成されてい
るが、他の直線案内機構を用いてもかまわない。

ここで、本実施例の把持装置では薄板の両端から狭王が
かかった場合にかなり薄い板の場合には反ることが考え
られるが、この場合には薄板の幅に合せ移動板＠か基盤
Ｑｌ）に所定の間隔以上引き寄せられないように基盤Ｑ
ｌと移動板罰の間にストッパを介在させる。これにより
薄板はＶ溝α槌と段差面（３のとの間で位置決めされる
だけで薄板を両端への挟圧は僅かなものとなり、第二の
把持体（３３）を駆動する案内ロッド（至）の力はすべ
て一対の揺動体（４０ａ）　（４０ｂ）が薄板端部を当
接部０５）と段差面（３５）との間で挟む力に変換され
る。この場合薄板の把持位置は薄板の幅の寸法精度に左
右されうるが、薄板をＶ溝側側へ押す力を有する弾性体
を段差部（３４）へ配設することで解消される。

次に本発明による把持装置の第二の実施例を第４図を参
照して説明する０尚、図面上同一部分には同一番号が付
されである。

本実施例の把持装置の全体の構成は前述した第一の実施
例の把持装置の構成とある部分を除いて同じである。す
なわち、本実施例の構成には第一の実施例の把持装置が
有する第一の直線移動機構（１３ａ）（１３ｂ）と第一
の把持体鰭及び第一のエアシリンダ１）がなく、かわり
に第一の実施例において基盤ａ値下面の他端部に設けら
れた第二の直線移動機構（２５ａ）（２５ｂ）と第二の
エアシリンダ及び第二の直線移動機構（２５ａ）（２５
ｂ）によって直線移動される第二の把持体（３３）とそ
の周辺の機構が基盤（１）下面一端部に同様な位置関係
でかつ逆向きになって設けられている。

上記構成による把持装置は薄板（１）の両端部近傍を当
接部（４５）と段差面（３５）との間で挟み薄板（１）
を把持するので、第一の実施例の把持装置に比べより確
実に薄板（１）を把持することができる。

さらに本発明による把持装置の第三の実施例を第６図と
を参照して説明する。尚、図面上同一部分には同一番号
が付されである。

本実施例の把持装置は前述した第一の実施例の把持装置
の構成に加えて新たな構成要素が付加されている。すな
わち、基盤Ｈの長手方向とは直交する方向でロボットア
ームαυ側上面の一端には第一の実施例による把持装置
での第一の直線移動機構（１３ａ）（１３ｂ）と第一の
エアシリンダ員及び第一の把持体住ηが同様な位置関係
で設けられている。そして基盤Ｑｌの他端下面には第一
の実施例での把持装置における第二の直線移動機構（２
５８）（２５ｂ）と第二のエアシリンダ（至）と、第二
の直線移動機構（２５ａ）（２５ｂ）によって直線移動
される第二の把持体（３３）とその周辺の機構が同様な
位置関係で設けられている。

上記構成による把持装置は薄板（１）の端部を４ケ所で
支持し把持するのでより確実に薄板（１）を把持するこ
とができる。また、第一の実施例での把持装置は基盤（
１）に水平な方向では一方向のみでしか把持位置は決定
できないが、本実施例による把持装置では互いに直交す
る二方向で把持位置を決定することができるので、薄板
（１）をより高い精痩で把持することができる。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明によれば、薄板を両端から挟
むと共に少なくとも一端を掴むことで把持しており、し
かも常に把持装置の定位置に薄板を寄せて把持している
ので、薄板を所定の位置で正確にかつ確実に把持できる
。

【図面の簡単な説明】

や 第１図は本発明による把持装置第一の実施例を上方から
見た様子を一部切欠して示す上面図、第２図は同実施例
を側方から見た様子を一部切欠して示す図、第３図は第
１図のＸ−ｘ断面を示す断面図、第４図は同発明の把持
装置の第二の実施例を一部切欠して示す正面図、第５図
は同実施例を上方から見た図を一部切欠きして示す回部
６図は同発明による把持装置の第三の実施例を一部切欠
して示す図である。 １０・・・基盤　１）・・・ロボットアーム１３　ａ　
、　１３　ｂ・・・第一の直線移動機構　１７・・・第
一の把持体　１９・・・第一のエアシリンダ ２５、ａ、２５ｂ・・・第二の直線移動機構　２７・・
・移動板四・・・第二のエアシリンダ　３３・・・第二
の把持体４６・・・スプリングバネ〇 代理人　弁理士　則　近　憲　佑（ほか１名）第２図 第３図 第４図

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）本体と、この本体に二次元方向のうちの少なくと
   も一方向に対になつて設けられそれぞれが異なる駆動力
   で互いに離反および近接する方向に駆動される向きにし
   て設けられる少なくとも一組の駆動体と、これら駆動体
   の一方に保持され他方の駆動体に対面する把持面をもつ
   第一の把持体と上記他方の駆動体に摺接自在に挿通した
   動体と、この動体に固着され上記第一の把持体の把持面
   に交差する当接面を有する段部が形成された第二の把持
   体と、この第二の把持体に係止され動体の摺動時に上記
   係止された部分を支点にして一端部が上記当接面に接離
   自在に揺動されるように上記他方の駆動体に保持された
   揺動体と、この揺動体と上記動体との間に介在される弾
   性体とを備えたことを特徴とする把持装置。
2. （２）上記第一の把持体は把持面に上記第二の把持体の
   当接面と同一平面上に位置させた底部をもつＶ溝を刻設
   したことを特徴とする特許請求の範囲第一項記載の把持
   装置。
3. （３）上記第一及び第二の把持体は、平面二次元方向に
   対になつてそれぞれ接離自在に駆動されるように設けら
   れたことを特徴とする特許請求の範囲第一項記載の把持
   装置。