JPS6137480Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は、工作機械に適用できる工業用ロボツ
トに係り、特に該ロボツトの腕部先端に設けられ
ている把持装置に関したものである。

普通、自動制御による工作機械等に使用される
工業用ロボツトにおける被把持体（ワーク）を把
持する把持装置には、ワークを旋盤等のチヤツク
に装着する際にこのワークをチヤツク内壁面に密
着せしめてワークのチヤツキングが正確に行なえ
るように押付装置が付設されているのが一般的で
ある。

このようなワークの押付装置を備えて成る工業
用ロボツトの従来の一例を第１図及び第２図に基
づいて説明する。

１は工作機械本体であり、主軸台１１にはワー
ク１０を保持する複数のチヤツク爪１３を備えて
成るチヤツク１２が回転自在に設けられている。

２はロボツトであり、工作機械本体１の主軸台
１１上に支持台２１を介して設けられている。こ
のロボツト２は、支持台２１上に前記チヤツク１
２の回転軸線と平行に固定された支持筒２２に回
転自在に且つ軸方向に挿通された旋回体２３と、
この旋回体２３に一体的に結合して設けられると
共に垂設された支持腕２４と、この支持腕２４の
下端側に位して設けられた上下動自在で且つ旋回
自在な把持装置４とを主要な構成部材として形成
されている。

このロボツト２を更に詳細に説明すれば、旋回
体２３に結合されたブラケツト２５には、旋回体
２３及び支持腕２４を一体的に回動させる操作シ
リンダ２６が連結されている。またブラケツト２
５には、旋回体２３及び支持腕２４を紙面に直交
する方向に可動させる操作シリンダ２７が設けら
れている。

支持腕２４の下端部にはブロツク３１が回転自
在に設けてあり、またこのブロツク３１には下端
部が把持装置４に連結固定された一対の支持管３
２が図中の上下方向に可動し得るように挿通され
ている。この支持管３２の支持腕２４内に位する
内端部には、把持装置４の具備する一対の爪４１
及び４２を操作する駆動源となる駆動シリンダ３
３ａ及び３３ｂが固着されており、且つこれら駆
動シリンダ３３ａ，３３ｂの具備するロツド３４
は支持管３２内を挿通すると共に把持装置４内に
設けられている爪４１及び４２を操作する図示し
ない操作機構に連動連結されている。また駆動シ
リンダ３３ａ及び３３ｂの両者は、図中の上端部
相互が連結板３５で連結されている。そしてこの
連結板３５の中央部には、回転自在にブラケツト
３６が設けてあり、このブラケツト３６には図示
省略の操作シリンダに連動連結されたレバー３７
が連結されて把持装置４を図中の上下方向に可動
し得るように成されている。

また支持腕２４内には、下端部がブロツク３１
に固着され、上端部がスプロケツト３９ａを備え
た回転自在な支軸３９に固着された操作板３８が
設けてあり、スプロケツト３９ａに掛け廻される
図示しないチエーン及びこのチエーンに連結され
る操作シリンダによつて操作板３８は回転され、
これによつて把持装置４は旋回（180度）される
ものである。

把持装置４には、ワーク１０をチヤツク爪１３
の内端面１３ａに密着させるために使用する押付
装置７が設けてあり、この押付装置７は、第２図
に示す如く垂下して設けられた支持体７１の下端
部に弾性体７３によつて弾性保持された押付部材
７２を備えて構成されている。

上記説明したように構成されたロボツト２は、
インシユータまたはフイーダ等の搬送装置によつ
て搬送されたワーク１０をこれらの装置上におい
て把持するが、ワーク１０は、把持装置４の具備
する押付装置７によつて搬送装置を形成する部材
の一部（側壁等）に押付けた状態で把持され、押
付装置７の具備する弾性体７３が蓄勢された状態
となつている。

そしてワーク１０をチヤツク１２に装着される
際にあつては、ワーク１０をチヤツク爪１３内の
装着位置に位させて把持装置４の爪４１及び４２
を開くと押付装置７の具備する弾性体７３の弾性
力の放勢によつてワーク１０は第２図に示す如く
チヤツク爪１３の内端面１３ａに密着されるもの
である。

しかしながら前述したような構成から成る押付
装置７を具備して成る把持装置４にあつては、把
持装置４がワーク１０を把持している際には常に
ワーク１０に弾性押付力が作用している。すなわ
ちワーク１０をインシユータから工作機械１のチ
ヤツク１２へ、また加工後にワーク１０をチヤツ
ク１２からアウトシユートへ搬送する際において
常にワーク１０に弾性押付力が作用している。

このために、ワーク１０の把持が十分でないよ
うな場合、例えばワーク１０が円形であつて且つ
径の異なるものを把持するような場合にあつて
は、各径のワークの芯と把持装置４の芯（一対の
爪４１，４２間の中心）とが合致せず、ワークが
正確に把持されないで、例えば水平方向又は垂直
方向にずれた傾斜状態となつてしまう場合とか、
また鋳物のように外形が比較的複雑なものにあつ
ても正確に把持されず、傾斜状態に把持される場
合にあつては、押付装置７の具備する弾性押圧力
によつてワーク１０が脱落し、作業効率の低下及
び工作機械を破損するといつた問題があつた。

またワーク１０は弾性体７３の弾性力のみによ
つて押圧されるものであるから、押付部材７２の
移動寸法を大きくするか、又は弾性体７３の弾性
力を大きくして形成しておかなければ、ワーク１
０の重量、及びチヤツク爪１３内の抵抗に打ち勝
つてワーク１０をチヤツク爪１３の内端面１３ａ
に密着させることはできないものであつた。

しかしてこのように弾性体７３の弾性力を大き
なものにすると前述の把持装置４からワーク１０
が脱落する問題が一層顕著なものになるといつた
問題があつた。

更に把持装置４に押付装置７を設けることなく
ワーク１０をチヤツク爪１３の内端面１３ａに押
付ける手段として、NC制御による工作機械の具
備するツール保持部の一箇所に弾性体から成る押
付部材を設けて行なう方法がある。これによる
と、前記把持装置とは無関係となりワーク１０に
何ら不要な押付力が作用しないので前述のような
問題は生じない利点はあるが、ツールの保持数が
低減するばかりでなく、且つ加工制御に途分な工
程が加わることになつて結果的に加工効率が低下
するといつた問題がある。

本考案は以上の点に鑑みて成されたものであ
り、把持装置の具備する爪の動きに連動して可動
し得る如く押付装置を構成し、これによつて把持
装置がワークを把持している際には全くワークに
押付力が作用することのないように成し、加工効
率を低下させることなく搬送時においてワークが
脱落するといつた問題を解決した工業用ロボツト
の把持装置を提供することを目的としたものであ
る。

次に本考案の実施例を第３図ないし第８図に基
づいて説明するが、これらの図において前述の第
１図および第２図と同一符号を付するものは、こ
れらと同等品を示すものであるからこれらの詳細
な説明は省略する。

まず第３図ないし第６図に示すものは、本考案
を一対の爪を備えて成るシングルハンド形式の把
持装置に実施した場合の一実施例である。

把持装置本体４０は、着脱自在な蓋体４３を備
えて第３図中の下方側が開口した略筐体状に形成
されており、この開口部近傍に位して平行に配置
された一対のガイド棒４４及び４５が設けられて
いる。この一対のガイド棒４４及び４５上には、
爪４１及び４２が各々垂下された可動体４６及び
４７が摺動自在に設けてあり、且つこれら可動体
４６及び４７の一方の端部４６ａ及び４７ａは各
各他方のガイド棒４４及び４５に渡つて設けられ
ている。これらガイド棒４４及び４５上における
一対の爪４１及び４２は、対向すると共にその対
向間隔が後述する操作機構６によつて可変（所謂
開閉操作）できるものであり、これによつてワー
ク１０の把持及びその解除操作が自由に行なえる
ものである。

５は爪本体５１と支持棒５２とから成る補助爪
であり、前記爪４１，４２を各々備えた可動体４
６と４７との間に存在する空間部を挿通して後述
する操作機構６に連動連結されている。この補助
爪５は、把持の際にワーク１０の姿勢を正しなが
ら把持されるようにワーク１０に係合するもので
ある。

操作機構６は、屈曲された２つの腕を備えて鉤
状に成された一対の第１のレバー６１及び６２
（以下の説明はレバー６１，６２と略する）と、
この一対のレバー６１及び６２の一方の腕端部が
共に連結される可動体６３と、この可動体６３に
連結されると共に図示省略の駆動源（前述の第１
図の駆動シリンダ３３ａ，３３ｂ参照）に連結さ
れたロツド３４が各々連結される連結体６５とを
備えて構成されている。

この操作機構６を更に詳細に説明すれば、一方
のレバー６１は、その屈曲部位が支軸６１ａを介
して蓋体４３に設けられて揺動自在に成され、且
つこのレバー６１の一方の腕は、腕端部に設けた
長孔６１ｂに挿通する連結ピン６１ｃを介して一
方の爪４１が設けられた可動体４６上に立設した
取付部４６ｂに連動連結されている。

また他方のレバー６２は、その屈曲部位が支軸
６１ａを介して把持装置本体４０内に設けられて
揺動自在に成され、且つこのレバー６２の一方の
腕は、腕端部に設けた長孔６２ｂを挿通する連結
ピン６２ｃを介して他方の爪４２が設けられた可
動体４７上に立設した取付部４７ｂに連動連結さ
れている。

更にこれら一対のレバー６１及び６２の他方の
腕端部には、各々長孔６１ｄ，６２ｄが設けてあ
り、且つこれら腕端部は、前記可動体６３に設け
られている方形状の空隙６３ａ内に各々挿入され
ている。この可動体６３の空隙６３ａ内には、更
に前記ロツド３４が連結された連結体６５が挿入
されると共に一対のレバー６１，６２間に位して
配置されている。そして可動体６３の空隙６３ａ
内に位する一対のレバー６１，６２及び連結体６
５の三者は、レバー６１，６２の具備する長孔６
１ｄ，６２ｄ及び連結体６５を挿通すると共に可
動体６３に両端が嵌着された連結軸６４によつて
一体的に連結されている。

また可動体６３の第４図中の下端部には、前記
補助爪５を形成する支持棒５２の上端部が固着さ
れており、この補助爪５が前記ワーク１０を把持
する爪４１，４２と同期して動作し得るように成
されている。

前記可動体６３は、対面する把持装置本体４０
の内壁に設けたガイド棒４８ａと蓋体４３の内壁
に設けたガイド溝４８ｂとに摺動自在に案内され
て、第４図中において上下動し得るように設けら
れている。更にこの可動体６３には、後述する押
付装置７に連動連結される操作杆６６が第４図中
において右方向に突出して設けてあり、この操作
杆６６は、把持装置本体４０の壁に穿設した窓孔
４９を挿通して配置されている。

押付装置７は、第４図に示す如く、把持装置本
体４０に固着された取付枠７０内に収納された第
２のレバー７４と、該第２のレバー７４に連動連
結され且つ一端（下端）に弾性支持して設けられ
た押付部材７２を備えた支持体７１とで構成され
ている。

この押付装置７を第４図及び第５図に基づいて
更に説明すれば、第２のレバー７４は屈曲されて
２つの腕を備えた略Ｌ字状に形成されており、且
つその屈曲部位は取付枠７０に固定された支軸７
５に支持されて回動し得るように設けられてい
る。この第２のレバー７４の一方の腕端部には長
孔７４ａが設けてあり、この長孔７４ａを挿通す
る連結ピン７６を介して第２のレバー７４は前記
可動体６３に設けている操作杆６６に連動連結さ
れている。

また第２のレバー７４の他方の腕端部には連動
軸７７が設けてあり、この連動軸７７は可動（摺
動）自在な支持体７１の上端部に設けたＵ字状の
溝７１ａ内に没入係合して連結されている。

支持体７１は、取付枠７０の下部位に設けた係
合溝７０ａに没入係合して設けてあり、第４図中
において左右方向（チヤツクの回転軸線と同方向
すなわち爪４１，４２の開閉動作面に直交する方
向）に可動（摺動）し得るように成されている。
更にこの支持体７１の下端部には押付部材７２が
設けてあり、且つこの押付部材７２の軸部７２ａ
の一端側は、支持体７１の下端部に設けた筒体７
８内に抜落することのないように挿入されてお
り、且つ筒体７８内に収納されたコイルバネの如
き弾性体７３によつて押付部材７２を常時第４図
において左方向（すなわちワーク１０の方向）に
付勢するように成されている。

なお、前記筒体７８は、ボルト７８ａ及び支持
体７１に設けられた図示省略の長孔又は複数の孔
をを介して支持体７１の下端部に設けられてお
り、これによつて筒体７８は第４図中において左
右方向に取付位置が調整可能であつて長さの異な
るワーク１０に容易に対処し得るものである。

上記のように構成された押付装置７を備えて成
る把持装置４の動作を説明する。まずインシユー
タ又はチヤツキングされているワークを把持する
場合にあつては、把持装置４をワークの一方の端
面側に移動させた後、把持装置４の具備する一対
の爪４１及び４２の間にワークが位する如く把持
装置４を移動させる。この際に押付装置７の具備
する押付部材７２をワークの端面に押付けて具備
する弾性体７３が蓄勢された状態にする。

この状態においてワークを把持するが、その動
作は、第４図中において図示しない駆動源の動作
によりロツド３４を下動させて連結体６５及び連
結軸６４を介して可動体６３を下動させる。これ
によつて一対の第１のレバー６１及び６２は各々
支軸６１ａ及び６２ａを支点として反時計方向及
び時計方向に回動し、且つこれによつて一方の爪
４１は右方向に、また他方の爪４２は左方向に移
動してワーク１０を把持するものである。

一方押付装置７にあつては、可動体６３の下動
に従つて操作杆６６は下動し、これによつて第２
のレバー７４が反時計方向に回動するので、この
第２のレバー７４に連動連結されている支持体７
１は第４図中において右方向に移動する。これに
より弾性体７３が伸びきつた時点において押付部
材７２はワーク１０の端面より離脱し、把持装置
４がワーク１０を把持している状態においてはワ
ーク１０には全く押付力が作用していないもので
ある。

また把持しているワーク１０を工作機械のチヤ
ツク１２に装置する場合にあつては、チヤツク爪
１３内にワーク１０を挿入した後、駆動源を操作
してロツド３４を第３図において上方側に移動さ
せると可動体６３は上動し、これによつて一対の
爪４１及び４２間の間隔は広がり、ワーク１０の
把持の解除が始まる。同時に可動体６３が上動す
ることにより、押付装置７における第２のレバー
７４は、第４図中における仮想線で示す位置から
実線で示す位置方向に回動し、且つ支持体７１は
左方向に移動する。この動作によつて押付装置７
の具備する押付部材７２はワーク１０の端面に当
接し、支持体７１が更に移動することによつてワ
ーク１０は弾性体７３を介して押され、これによ
りワーク１０の端面はチヤツク爪１３の内端面１
３ａに密着されるものである。

以上説明したような把持装置４及び押付装置７
は、前述のシングルハンド形式のものに限らず、
第７図及び第８図に示すような、異なる形状のダ
ブルハンドル形式のものに把持装置本体４０及び
連結体６５の形状を若干変更するのみで同様に実
施することができるものである。

なお、押付装置７の第２のレバー７４を一対の
爪４１，４２の動きに連動して操作せしめる手段
は、前述の実施例のように、一対のレバー６１及
び６２とロツド３４が連結する連結体６５との三
者を一体に連結する部材である可動体６３を用い
る場合に限らず、爪４１及び４２を操作する駆動
源のロツド３４に補助部材を介して接続するか、
またはロツド３４が連結されている連結体６５に
接続して行なつても良く、更には、爪４１，４２
を操作する駆動シリンダの動作に同期された別異
の操作シリンダを設けて押付装置７の第２のレバ
ー７４を操作させても差し支えないものである。

またワーク１０の把持は、前述のように対向配
置された一対の爪４１及び４２で行なう場合に限
らず、３本爪爪又は４本の爪で把持するものであ
つても同様に実施できるものである。

以上の説明から明らかなように本考案にあつて
は、把持装置４の爪４１，４２を操作する駆動源
及び操作機構６の動きに連動して回動する第２の
レバー７４と、この第２のレバー７４によつて直
線移動し且つ下端部に弾性支持された押付部材７
２を備えた支持体７１とから成る押付装置７を具
備して把持装置４が構成されているものであるか
ら以下に述べるような種々の効果を奏することが
できるものである。

把持装置４がワーク１０を把持している際に
は、押付装置７の押付部材７２はワーク１０の
端面より離間しているので、ワーク１０には何
ら押付力が作用することはなく従来のようにワ
ーク１０が把持搬送時に脱落するといつた問題
は生じない。

押付装置７を形成する下端部に押付部材７２
を備えた支持体７１は、操作機構６により第２
のレバー７４を介して一対の把持爪４１，４２
の開閉動作面に直交する方向（チヤツクの回転
軸線と同方向）に直線移動することができるの
で、ワーク１０を正確に且つ確実にチヤツク１
３の内端面１３ａに密着させることができる。

従来のように弾性体７３のストロークのみに
よつてワーク１０を押圧するものに比較して本
考案のものにあつては、押付部材７２を備えた
支持体７１自体が直線移動してワーク１０を押
圧するものであるから、本考案の弾性体７３の
弾性ストロークはほとんど必要ないので小形で
且つ短いもので良く、従来のように、大きな押
圧力を得るために長くしたり、又は大きな弾性
力を具備したものを使用する必要はないもので
ある。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の把持装置を備えた工業用ロボツ
トの正面断面図、第２図は従来の押付装置を備え
た把持装置の要部断面図、第３図及び第６図は本
考案の一実施例から成る把持装置の要部正面図及
び内部機構の斜視図、第４図及び第５図は第４図
のＡ−Ａ線及びＢ−Ｂ線断面図、第７図及び第８
図は本考案の他の実施例から成る把持装置の正面
図。 １０はワーク（被把持体）、３３ａ，３３ｂは
駆動シリンダ、４は把持装置、４０は把持装置本
体、４１，４２は爪、６は操作機構、６１及び６
２は第１のレバー、７は押付装置、７４は第２の
レバー、７１は支持体、７２は押付部材、７３は
弾性体。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 ワークを搬送するため腕端部にワーク把持装置
   本体を有する工業用ロボツトに於いて、 前記把持装置本体内にあつて一端が前記ワーク
   外周把持用の一対の爪に各々連結されると共に他
   端が相互に連結された一対の第１のレバーを有す
   る操作機構と、前記操作機構を駆動する駆動源
   と、 前記把持装置本体内に設けられ前記操作機構に
   一端が接続され前記第１のレバーに連動して前記
   一対の爪の開閉軌跡面に直交する方向に且つ前記
   第１のレバーと反対方向に回動自在な第２のレバ
   ーと、該第２のレバーの他端に弾性体を介して設
   けられワーク端面にワーク軸線方向から接する押
   付部材とから構成され、 前記一対の爪の閉動作に連動して押付部材がワ
   ーク端面から遠ざかる方向へ移動し且つ前記一対
   の爪の開動作に連動して押付部材はワーク端面を
   押込むように第１のレバーと第２のレバーを連結
   させたことを特徴とする工業用ロボツトの把持装
   置。