JPS61274892A

JPS61274892A - 物品挾持装置

Info

Publication number: JPS61274892A
Application number: JP60116543A
Authority: JP
Inventors: 紀雄増田
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1985-05-31
Filing date: 1985-05-31
Publication date: 1986-12-05

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】〔産業上の利用分野〕この発明は、産業用ロボットなどのアーム先端に取りつ
けられる物品挾持装置に関する。

〔従来の技術〕

従来、この種の装置としてよく知られているものは第４
図に示すごとくエアーシリンダにより爪を閉じる形式の
ものである。即ち、シリンダ２０のピストン２１先端に
設けられた段部２２に一対のＬ字形の腕２５．２５の一
端が係合し、腕２５．２５は固定枠２３にピン２４．２
４によって回動自在に軸着され、ピストン２１は押バネ
２６によって図において下向きの力が与えられるような
構造となっている。そのため、給排気口２８より圧縮空
気を入れるとピストン２１は押バネ２６に抗して上昇し
、したがって腕２５．２５がビｙ２４．２４を中心にし
て回動して爪２７．２７が閉じる。

圧縮空気を抜くとピストン２１は押バネ２６の弾力によ
シ下降し、前記と逆に爪２７．２７を開くようになって
いる。

〔発明が解決しようとする問題点〕

上記従来の物品挾持装置での力の働きは第５図に示すよ
うになる。縦軸に爪２７の挾持力（閉じ方向力）をとシ
、横軸にシリンダストロークをとる。シリンダ２０の推
力による爪２７の挾持力はピストン２１の移動距離にか
かわらず常に一定であるため図のごとく水平線で示され
るが、押バネ２６による反対方向の力（開き方向力）は
シリンダ２００ストロークとともに減少する右下りの直
線で示される。

ところで物品を挾持する力はこの２つの力の差であシ、
今、シリンダストロークがＡの位置で物品を挾持すると
その位置における二つの力の差ａが挾持力であシ、これ
は十分な大きさでなければならない。またシリンダスト
ロークがＢの位置で爪２７．２７が閉じ始めるとすると
そのときの閉じ始める力はｂであシ、挾持力ａよシ大き
な力となっている。したがって爪２７．２７は大きな加
速度で動き、瞬時に閉じるため、爪２７．２７が物品に
接触するときに大きな衝撃を与え、脆弱な物品には損傷
を与える欠点を持っている。

この衝撃力を吸収するために爪２７．２７の一部に軟質
ゴムやバネなどの緩衝材を使用したりするが、この場合
は構造が複雑になったり、緩衝材の変形のために挾持物
（物品）の位置が不安定になるなどの欠点がある。

この発明は以上の欠点をなくした物品挾持装置を提供す
ることを目的とするものであシ、爪の開度にしたがって
挾持力を減少するようにしたものである。

〔問題点を解決するための手段〕

（−この目的を達成させるために、この発明は次のよう
な構成としている。即ち、この発明にかかる物品挾持装
置は励磁コイルを内蔵したケースを設け、この励磁コイ
ル内で対面するように固定鉄心と可動鉄心を設ける。可
動鉄心と連動して開閉するように構成された一対の腕と
、これら腕の先端に爪が各々取りつけられておシ、また
可動鉄心が固定鉄心よシ引離される方向に弾力が働くよ
うにバネ部材を介在させる。

〔作　用〕

上記した構成からなるこの発明の物品挾持装置によれば
励磁コイル内に固定鉄心と可動鉄心を対面させたソレノ
イドとしておるので、励磁コイルに通電することによっ
てバネ部材に抗しながら可動鉄心が固定鉄心側に吸引さ
れる。したがって可動鉄心と連動する腕が閉じるので腕
先端の爪が物品を挾持することができる。

また、励磁コイルに対する通電を遮断することによって
可動鉄心は自由状態になるので、バネ部材によって可動
鉄心は固定鉄心より引離される方向に移動し、したがっ
て可動鉄心と連動する腕が閉じるので腕先端の爪が物品
を開放することができる。

〔実　施　例〕

この発明の第１の実施例を、第１図を参照しながら説明
する。第１図において、１はフレームで、２は磁路板で
これらがケースを構成し、励磁コイル３を囲っている。

フレーム１上方には内部に向って固定鉄心４を取シつけ
、これに対面するようにして可動鉄心５が配置されてい
る。可動鉄心５の一端には固定金具６を介してワイヤー
７が取シつけられ、このワイヤー７の両端部は固定金具
８，８によって一対の腕９，９に各々取りつけられてい
る。

腕９．９は板バネ１０．１０の一端に取シつけられてい
る。板バネ１０．１０の他端は前記フレーム１に固定さ
れ、腕９，９を開く方向に力を与えている。

１１は案内筒で、前記可動鉄心５がこれによって案内さ
れて軸方向に移動できるようになっている。１２．１２
は前記腕９，９に取りつけられた爪で、この爪１ス１２
によって物品（図示せず）を挾持することができる。フ
レーム１および磁路板２は軟磁性体で作られ、磁路を構
成するようになっている。第１図の状態においては励磁
コイル３は非通電の状態にあり、可動鉄心５は開放され
て案内筒１１内において自由に移動できるが、ワイヤー
７によって腕９．９に連結されているので板バネ１０．
１０の力によって開いた腕９，９に引張られ、図のごと
く固定鉄心４から引き離されている。

今、励磁コイル３に通電すると可動鉄心５は固定鉄心４
側に近すこうとする吸引力が働く。このときワイヤー７
を介して腕９．９には板バネ１０．１０による開き力に
抗して閉じる方向に力が働き、したがって爪１４１２は
物品（被挾持物）を挾持する。この際、物品に対する挾
持力は固定鉄心４と可動鉄心５の吸着力による閉じ方向
力から板バネ１０．１０による開き力を差し引いた値で
あり、吸着力は可動鉄心５と固定鉄心４との距離にした
がって急減する曲線となり、両者が密着したときが最大
で離れると急減する。

第３図に、この発明による物品挾持装置の力の働きを示
す。図において縦軸は爪１２゜１２の挾持力で、横軸は
可動鉄心５の固定鉄心４に対する離れ量をとる。図のよ
うに閉じ力線（腕９，９の閉じ方向力）は離れ量が増加
するにしたがって急減し、その後除々に滑らかになる。

開き力線（腕９．９の開き方向力）は閉じ力線よシ小さ
く漸減する右下シの直線となる。図においてＡ点は物品
に対する挾持点で可動鉄心５が固定鉄心４に密着する直
前（好ましくは０．２〜０．５　ｍｍ程度の隙間を設け
る）に寸法合せをしてあシ、閉じ力線と開き力線の差ａ
が挾持力である。Ｂ点は腕９．９の全開点で、閉じ力線
と開き力線の差すが腕９．９に働らく閉じ力で小さい値
であシ、閉じ始める加速度は極めて小さいものとなる。

即ち、励磁コイル３に通電すると当初、腕９．９は極め
て小さい加速度で閉じ初め、物品を挾持する直前で挾持
力は急増し、挾持点で最も大きな力を出すことができる
。したがって腕９，９の移動は滑らかで挾持物に対する
衝撃は小さく、シかも挾持力は大きい理想の挾持装置と
なる。

第２図は、この発明の第２の実施例を示すものであり、
図において第１の実施例と同一のものは同一の符号を付
している。第２の実施例は板バネ１０．１０の替わシに
押バネ１３を設けている。腕９，９はＬ字形のレバーと
して構成し、ピン１４．１４によってフレーム１に対し
て回動可能に取りつけられ、一端が押バネ１３によって
可動鉄心５の段部５ａに押しつけられている。そのため
、励磁コイル３が通電されると可動鉄心５が押バネ１３
を縮めながら固定鉄心４側に吸引され、したがってその
段部５ａによって腕９，９が閉じる方向に回動し、先端
の爪１２．１２が物品を挾持する。また、非通電時は押
バネ１３の弾力によシ腕９，９を介して可動鉄心５が固
定鉄心４より引き離されるので、したがって爪１λ１２
は物品を開放する。このようにして第２の実施例も第１
の実施例と同様に可動鉄心５の移動に伴ない、腕９，９
が開閉動作を行なうことができる。なお、第１実施例、
第２実施例ともに曲線の傾きの度合は固定鉄心４と可動
鉄心５のそれぞれが対面する面の形状によって変えるこ
とができるので、それによって物品に対する挾持力や挾
持速度を種々変化させることができる。

〔発明の効果〕

以上のごとく、この発明によればソレノイドの特性を利
用しているので、作動開始時は小さい加速度で閉じ始め
、物品の挾持点で最大の力がでるようになっている。し
たがって爪１２．１２が物品を挾持するときに物品に与
える衝撃は小さく、かつ挾持力の大きい理想の挾持装置
を提供することができ、また構造も簡単で安価な実用性
、有用性大なるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の第１の実施例を示す断面図。第２図はこの発明の第２の実施例を示す断面図。第３図はこの発明の物品挾持装置の力の働きを示すグラ
フ。第４図は従来の物品挾持装置を示す断面図。第５図は従来の物品挾持装置の力の働きを示すグラフ。１・・・フレーム、　　　３・・・励磁コイル、４・・
・固定鉄心、　　　５・・・可動鉄心、７・・・ワイヤ
ー、　　　９２９・・・腕、１０．１０・・・板バネ、
　　１２．１２・・・爪、１３・・・押バネ

Claims

【特許請求の範囲】

（１）励磁コイルを内蔵したケースと、励磁コイル内で
対面するように配置された固定鉄心と可動鉄心と、可動
鉄心を固定鉄心より引離すバネ部材と、可動鉄心に連動
して開閉する一対の腕と、これら腕の先端に取りつけら
れた爪とからなり、前記励磁コイルに通電したとき前記
可動鉄心を固定鉄心側に吸引することにより前記爪を閉
じ、非通電時にはバネ部材により爪が開くようにしたこ
とを特徴とする物品挾持装置。
（２）可動鉄心と一対の腕とをワイヤーで連結し、一対
の腕の他端が板バネを介してケースに取りつけられてい
ることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の物品挾
持装置。
（３）可動鉄心の段部と一対の腕の他端が係合し、腕自
体はケースに回動自在に軸着されていることを特徴とす
る特許請求の範囲第１項記載の物品挾持装置。