JPS6140477Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 (イ) 産業上の利用分野 本考案は産業用ロボツト等に取り付けて用いる
物品把持チヤツクに関する。

(ロ) 従来の技術 産業用ロボツトに組み合わせる物品把持チヤツ
クは、物品のつかみ方により二つの形式に大別で
きる。その１は物品の軸線と把持爪の軸線とが直
角をなすもの、その２は物品の軸線の向きと把持
爪の軸線の向きが一致するものである。前者は実
公昭55−20468号公報その他に例があり、きわめ
てポピユラーである。この場合、把持爪は１対の
み設けることが多い。後者の例は特公昭51−6434
号公報に見ることができる。このようなつかみ方
をする場合、物品のはまり込む凹みを内面に有す
る把持爪を１対のみ用いることもあるが、多くの
場合、前出公報の他、実公昭53−28938号公報、
同56−6315号公報、同57−50225号公報、同58−
15106号公報に見られるように、４本もしくは３
本の爪を用いる。特に、厳密なセンター出しを必
要とする場合（組立作業など）には、精度を出し
やすい４本爪とするのが普通である。

(ハ) 考案が解決しようとする問題点 ４本爪チヤツクには次のような問題がある。把
握力の干渉である。チヤツクが物品をつかみにか
かるとき、物品とチヤツクの相対位置が一定して
いるとは限らない。物品の形状公差もある。従つ
て、２対の爪のうち、どちらかの対が先に物品へ
の接触を始めることが多い。この爪がそのまま物
品を固定してしまうと、後から接触する爪が位置
決めの目的を達成できないことがある。

(ニ) 問題点を解決するための手段 本考案においては、直交するレールに一対づつ
支持したスライダに把持爪を設けて４本爪とす
る。各スライダは単一の流体圧シリンダのロツド
にリンクで連結して動きを得る。一方のスライダ
の対は他方の対より大きなストロークの移動を行
い、把持爪を把持ポジシヨンに到達させる時間も
早い。リンクを流体圧シリンダのロツドの側で受
けるジヨイントはスライダの対毎に独立して設け
られ、且つ大ストローク側のスライダ対に対応す
るジヨイントとロツドとの間にはストローク吸収
用のばねが介挿されている。

(ホ) 作用 物品をつかむ時、大ストローク側の把持爪が先
に物品を挾む。把持力はストローク吸収用ばねを
介して与えられる。その後、他の把持爪の対がよ
り強い力で物品を挾む。つまり、最初弱い力で一
方向の位置決めを行い、次に強い力で他方向の位
置決めを行うから、いずれの方向の位置決めも確
実に遂行される。

(ヘ) 実施例 物品把持用チヤツク１は次のように構成され
る。２は鋼材を略箱形に組み合わせてなるフレー
ム、３はフレーム２の一端に固着されたエアシリ
ンダ、４はエアシリンダ３と図示しないロボツト
アームとを連結するパイプである。５はフレーム
２の下端の張出部６に両端を支持された丸棒状の
Ｘ軸レールである。Ｘ軸レール５は横並びに２本
配置する。７はＸ軸レール５の少し上に、これと
直交する形で通されたＹ軸レールである。Ｙ軸レ
ール７も丸棒状であつて、横に２本並ぶ形で配置
される。Ｙ軸レール７の両端はフレーム２の側壁
を貫通して外に突き出している。Ｘ軸レール６に
は１対のＸ軸スライダ８を取りつける。Ｙ軸レー
ル７にも１対のＹ軸スライダ９を取りつける。Ｙ
軸スライダ９は、Ｙ軸レール７のフレーム外突出
部分に支持される。Ｘ軸スライダ８の各々には互
に相対する物品把持爪１０を装着する。Ｙ軸スラ
イダ９の各々にも互に相対する物品把持爪１１を
装着する。

さてエアシリンダ３のロツド１２はＸ軸レール
６及びＹ軸レール７と直交する方向、すなわちＺ
軸方向に進退する。ロツド１２の先端には、ねじ
込み式の補助ロツド１３によりＸ軸スライダ用ジ
ヨイント１４とＹ軸スライダ用ジヨイント１５を
装着する。Ｙ軸スライダ用ジヨイント１５はロツ
ド１２及び補助ロツド１３に対する軸方向の相対
移動を封じられているが、Ｘ軸スライダ用ジヨイ
ント１４は補助ロツド１３に対し軸方向に移動可
能である。１６は補助ロツド１３の先端とＸ軸ス
ライダ用ジヨイント１４との間に介挿されたスト
ローク吸収用ばねで、常時はジヨイント１４を補
助ロツド１３の径大部１７に当たるところまで押
し上げている。Ｘ軸スライダ８の対とＹ軸スライ
ダ９の対は各々リンク１８，１９によりジヨイン
ト１４，１５に連結される。図に示すように、リ
ンク１８はリンク１９より水平からの角度が大き
く、長さが短かい。これによりＸ軸スライダ８
は、ロツド１２の同じ移動量に対し、Ｙ軸スライ
ダ９より大きく移動する。その理由を第８図及び
第９図により説明する。まず角度のフアクターで
あるが、リンクの長さｒを一定とし、運動開始時
の角度を変動要因とした場合、同一の高さ方向変
位置△ｈを得るのに、大なる角度θ_１から運動を
始めたときの方が小なる角度θ_２から運動を始め
たときより横軸上の投影長さの変動が大きくな
る。これを第８図に示す。次に長さのフアクター
であるが、運動開始時の角度を一定とし、長さを
変動要因とした場合、同じ高さ方向変位量△ｈを
得るのに、長さの短かい方が大なる角変位をせね
ばならず、横軸上の投影長さの変動が大きくな
る。この関係を第９図に示す。Ｘ軸スライダ８の
方がＹ軸スライダ９よりストロークが大きくなる
理由がこれより了解されよう。そして把持爪１０
は、把持爪１１に先行して把持ポジシヨンに到達
するよう取付位置の設定がなされる。

２０は一方の把持爪１０に設けた空つかみ検知
装置である。この装置２０は把持爪１０に埋め込
んだ絶縁物質製のベース２１とベース２１から突
出した導電ピン２２を主たる構成要素としてお
り、導電ピン２２が向かい合う把持爪１０（金属
製）に接触するかしないかによつて物品をつかん
だかどうかを判断するものである。

上記チヤツク１は次のように動作を行う。当
初、エアシリンダ３のロツド１２は第１図及び第
２図に示す進出位置にあり、把持爪１０，１１は
散開している。この把持爪１０，１１を物品２３
の周囲に位置させる。下から見れば第５図のよう
になる。ここでロツド１２を引き上げると各把持
爪は結集方向に移動を開始し、まず把持爪１０の
対が物品２３を挾む。第３図及び第６図にこの状
況を示す。把持爪１０、ひいてはスライダ８が停
止した後もロツド１２は上昇する。この動きはジ
ヨイント１４がばね１６を圧縮しつつ補助ロツド
１３に対し相対移動することにより可能になる。
把持爪１０の把持圧力はばね１６から供給され続
ける。続いて把持爪１１の対が物品２３を挾む
（第４図、第７図）。今度はエアシリンダ３の動作
力が直接的にはたらき、既に物品２３を挾みつけ
ている把持爪１０をものともせず、Ｙ軸方向の位
置決めを遂行する。従つてＸ軸方向及びＹ軸方向
の位置決めが順次確実に行われることになる。な
おこの実施例ではロツド１２に対するＹ軸スライ
タ用ジヨイント１５の軸方向取付位置を不動のも
のとしたが、Ｘ軸スライダ用ジヨイント１４と同
様軸方向に動き得るようにし、強力なばねでその
動きを抑える構成としても良い。

空つかみ検知装置２０は次のように動作する。
すなわち把持動作に入つたがそこに物品２３が存
在しなかつた時には把持爪１０の対が通常の把持
ポジシヨンより中に入り込み、導電ピン２２が相
対する把持爪１０に接触する。導電ピン２２と相
手側把持爪１０を接点とする電気回路を形成して
おけば、上記接触から把握動作が空つかみに終わ
つたことを知ることができる。

(ト) 考案の効果 本考案では、１対の把持爪が比較的弱い力で物
品を挾んで位置決めを行い、次いで他の１対の把
持爪がこれと直角の方向から、強い力で挾んで位
置決めを行うので、等しい把持力を与えた爪を四
方から一斉に結集させる場合のように一方向の把
持力が他方向の把持力を阻害して位置決めが乱れ
るという事態が生じず、確実に二方向の位置決め
が行われる。またこのような把持爪の動作は、リ
ンク機構を利用して、単一の流体圧シリンダによ
り生ぜしめるので、構造が単純化され、製作しや
すい。

【図面の簡単な説明】

図は本考案の一実施例を示し、第１図及び第２
図は物品把持前の断面図にして互に直角の方向か
ら断面したもの、第３図は第１図と同じ方向から
の断面図にしてＸ軸スライダの把持爪が物品を持
んだ時のもの、第４図は第２図と同じ方向からの
断面図にしてＹ軸スライダの把持爪が物品を挾ん
だ時のものである。第５図乃至第７図は下面図
で、第５図は第１図及び第２図に、第６図は第３
図に、第７図は第４図に、それぞれ対応する。第
８図及び第９図はリンクの作用説明図である。 ２……フレーム、５……Ｘ軸レール、７……Ｙ
軸レール、３……エアシリンダ（流体圧シリン
ダ）、１２……補助ロツド、８……Ｘ軸スライ
ダ、１０……物品把持爪、９……Ｙ軸スライダ、
１１……物品把持爪、１４……Ｘ軸スライダ用ジ
ヨイント、１５……Ｙ軸スライダ用ジヨイント、
１８，１９……リンク、１６……ストローク吸収
用ばね。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 フレームと、 互に直交する方向に延びる如く前記フレームに
   支持されたＸ軸レール及びＹ軸レールと、 ロツドを前記両レールと直交する方向に進退さ
   せる如く前記フレームに支持された流体圧シリン
   ダと、 前記Ｘ軸レールに支持されると共に、互に相対
   する物品把持爪を有する１対のＸ軸スライダと、 前記Ｙ軸レールに支持されると共に、互に相対
   する物品把持爪を有する１対のＹ軸スライダと、 前記流体圧シリンダのロツドに装着されたＸ軸
   スライダ用ジヨイント及びＹ軸スライダ用ジヨイ
   ントと、 前記スライダの各対に結集もしくは散開運動を
   与えるべくこれらのスライダと前記ジヨイントを
   連結すると共に、一方のスライダ対のストローク
   を他方のスライダ対のそれより大とし、この大ス
   トローク側スライダの把持爪を小ストローク側ス
   ライダの把持爪に先行して把持ポジシヨンに到達
   させるよう構成したリンク群と、 前記大ストロークスライダ対に連結したジヨイ
   ントとシリンダロツドとの間に介挿されたストロ
   ーク吸収用ばねと、 を備えた物品把持チヤツク。