JPS6229193B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は工業用ロボツトのハンド等に用いる部
品把持装置に関する。

一般に工業用ロボツトのハンドは被加工物であ
る部品を把持して次工程に移送する際に用いられ
るが、従来この種の部品把持装置は第１図に示す
ようなものが使用されていた。第１図において、
１は油圧シリンダ等の直線運動を行なう駆動機構
であり、２はそのロツドであつてシリンダ外に先
端部が鉛直に突出している。このロツド２の上縁
部には横方向に２本の係止ピン３ａ突出した係止
杆３がネジ止め等の手段で連結している。４は駆
動機構１に固定された支持板であり、この支持板
４には一対の平行リンク機構５，６が左右に枢着
している。平行リンク機構５は２本の平行なリン
ク５′と５″とからなり、一方のリンク５′はＬ字
状をなしてその短辺部の先端側には割溝５′Ｃが
穿設しており、割溝５′Ｃ内に前記係止ピン３ａ
が挿入して結果としてリンク５′が駆動装置１と
係合すると共に、折曲部は節点軸５′ａで前記支
持板４と枢着し、さらに長辺部は部品の把持を行
なう爪部材７の下部にピン止め５′ｂ等により連
結している。他方のリンク５″はこの一方のリン
ク５の下側に平行に位置して設けられ、下端部が
節点軸５″ａで支持板４に枢着し上端部がピン止
め５″ｂ等で爪部材７の下部に連結している。こ
のようにリンク５′と５″が平行となつて爪部材
７，８に連結することにより左右の爪部材７，８
の相対する把持面７ａ，８ａは常に平行となつて
部品の把持が確実となるものである。

従つてこのように構成された従来の部品把持装
置で部品の把持を行なうには、駆動装置１によつ
てロツド２を下げることにより、これに連結した
係止杆３が下向に下がり係止ピン３ａと一方のリ
ンク５′の割溝５′Ｃとの係合で一方のリンク５′
が第１図破線で示すように起立して爪部材７，８
が閉じ、部品を左右から狭圧して把持することで
可能であるが、この従来の装置においては爪部材
７，８の開閉量は一定に保たれていることから一
種類の規格幅の部品しか把持することができず、
多種類の部品を把持することが困難であつた。こ
のため、他の種類の部品を把持するには部品の変
更の度に部品把持装置を取り換えなくてはなら
ず、その取り換え時のロス時間により生産能率の
低下を招いていた。

本発明は上記の点に鑑みてなされたものであ
り、部品把持装置の開閉量を可変とすると共に、
平行リンク機構の特徴である爪部材の把持平行開
閉動作を維持して、各種の部品の把持確実に行な
う部品把持装置を提供することを目的としてい
る。

本発明は平行リンク機構の各リンクの節点軸の
相対位置を一の節点軸を中心とする円周上に移動
可能とし、この移動に応じて爪部材の把持面が平
行となるようにその把持面を円弧状等とすること
により上記目的を達成したものである。

以下、本発明の一実施例を第２図に基いて説明
する。なお、従来例と同一の部分は従来例と同一
の符号を付してその詳細は省略する。

平行リンク機構１０，１１は駆動機構１のロツ
ド２に螺着した係止杆３に対して左右に一対設け
られ、係止杆３に対して外方に傾斜して上方に扇
状に拡開している。この平行リンク機構１０の一
のリンクである下側のリンク１０″は上側のＬ字
状の他のリンク１０′に対して平行となるように
駆動機構１に設けた支持板４と爪部材とを連結し
ている。そして、この一のリンク１０″が支持板
４と連結する節点軸１０″ａは他のリンク１０′が
同じく支持板４と枢着する節点軸１０′ａに対し
てその節点軸１０′ａを円の中心とした円の軌跡
上で移動可能となるように形成される。すなわ
ち、前記支持板４には他のリンク１０′の節点軸
１０′ａを中心とした円弧溝４ａが穿設されてお
り、この円弧溝４ａに一のリンク１０″の前記節
点軸１０″ａが挿入して該溝４ａ内を摺動するこ
とによつて節点軸１０″ａは他の節点軸１０′ａの
円周上を移動するようになつている。一方、部品
を把持する左右の爪部材１２，１３は左右一対の
平行リンク機構１０，１１に共にその下部が連結
すると共に、相対する把持面１２ａ及び１３ａは
円弧状をなしており、全体形状が半月状となるよ
うに形成される。このように把持面１２ａ，１３
ａを共に円弧状に形成することにより、前記節点
軸１０″ａ及び１１″ａの移動に対応して把持面１
２ａ，１３ａの部品に当接する部分が常に互いに
平行状態を維持して部品の確実な把持が可能とな
る。なお、図中１０″ｂ及び１１″ｂは一のリンク
１０″及び１１″が爪部材１２，１３の下部に枢着
する連結ピン、１０′ｂ，１１′ｂはＬ字状をなす
他のリンク１０′，１１′が同じく爪部材に枢着す
る連結ピンであり１０′ＣはＬ字状の他のリンク
１０′の短辺部に穿設した割溝であり、係止杆３
の係止ピン３ａに係合する。

以上のように構成された本実施例により部品を
把持するには、まず一のリンク１０″及び１１″の
節点軸１０″ａ及び１１″ａを同期せしめて円弧溝
４ａ内を上方に摺動させ、同リンク１０″及び１
１″を第２図破線の位置から実線の位置にまで移
動せしめる。これにより平行リンク機構１０，１
１の２本のリンク１０′と１０″及び１１′と１
１″の相対位置が平行状態を保つたまま変動する
ため平行リンク機構１０，１１に連結した左右の
半月形状爪部材１２，１３は直立した破線の位置
から実線の位置にまで傾斜する。爪部材１２，１
３がこのように移動する間においても平行リンク
機構１０，１１の各リンク１０′，１０″及び１
１′，１１″が平行状態で同期しており、又、把持
面１２ａ，１３ａが円弧状をなしていることか
ら、爪部材１２，１３の相対する部分の把持面は
常に平行状態を維持しており部品には左右から均
衡の力で挾圧するため次段の部品の把持が確実と
なる。この状態で節点軸１０″ａ及び１１′ａをネ
ジ止め等の手段で固定しておき、次に爪部材１
２，１３間に部品を置いて駆動機構１２，１３を
作動してロツド２及びこれに連結する係止杆３を
下降せしめる。これにより係止ピン３ａに割溝１
０′Ｃが係合している他のリンク１０′及び１１′
は節点軸１０′ａ及び１１′ａを中心に回動して爪
部材１２，１３の把持面１２ａ，１３ａが前述と
同様に当接部分の平行を維持した状態で部品に挾
圧し、部品を把持する。

このように、本実施例によると、平行リンク機
構１０，１１の一のリンク１０″，１１″の節点軸
１０″ａ，１１″ａを他のリンク１０′，１１′の節
点軸１０′ａ，１１′ａを中心とする円の軌跡上に
移動して支持するように形成すると共に、爪部材
１２，１３の把持面１２ａ，１３ａを節点軸１
０″ａ，１１″ａの移動に対応して互いに平行とな
るように円弧状に形成したから、部品の把持が確
実であるばかりでなく、各種の幅の部品の把持が
可能となり部品の変更の度に部品把持装置全体を
取り換える手間が省け、生産能率が飛躍的に向上
する。又、構造が簡単で所期目的を達成でき、他
の附随装置にも設計の変更なく使用できるから汎
用性に富み、安価に製造できる。

第３図は本発明に用いる爪部材１５の別の形状
を示すものであり、把持面を第１段部１５ａ、第
２段部１５ｂ第３段部１５ｃの多角形状に形成し
てある。これは平行リンク機構の一のリンクの節
点軸が他のリンクの節点軸に対し一定角度で移動
する装置に使用するものであり、左右の爪部材の
把持面が互いに平行となつて部品を把持するた
め、一のリンクの節点軸の他のリンクの節点軸に
対する移動角度と同一の角度で各把持面１５ａ，
１５ｂ，１５ｃが傾斜している。この実施例の場
合には、把持面が平面となることから部品に当接
する部分の面積が大きくなるため、部品の把持が
より確実となる。従つて、重量の大きい部品の把
持に適する。

第４図は本発明のさらに別の実施例を示すもの
であり、左側の平行リンク機構、爪部材等は右側
と対称であるので省いてある。

同図において、平行リンク機構１６の各リンク
１６′及び１６″の節点軸１６′ａ及び１６″ａは連
結杆１７により連結されている。すなわち、Ｌ字
状の他のリンク１６′の節点軸１６′ａがこの連結
杆１７の先端部に枢着し、一のリンク１６″の節
点軸１６″ａが中間部に枢着するものである。こ
の連結杆１７はこれらの節点軸１６′ａ及び１
６″ａを連結すると共にその基端部はエア、油圧
等のシリンダ１８の昇降杆１８ａに枢着してお
り、シリンダ１８の作動で他のリンク１６′の節
点軸１６′ａを中心に上下に回動可能となつてい
る。又、シリンダ１８は下端部が駆動機構１から
延設した台座１ａ上に回転可能に枢着１８ｂして
おり、連結杆１７の移動を円滑に行なうため昇降
杆１８ａのストローク時は二点鎖線で示すように
若干外側に傾斜するようになつている。一方、爪
部材１９は把持面１９ａが多角形となつている。
これは前記シリンダ１８の昇降杆１８ａのストロ
ークエンドにおいて連結杆１７が実線の状態から
破線の状態まで移動し、これにより節点軸１６″
ａの移動角度が定まることから把持面１９ａを平
行にするため同じ角度で傾斜する多角形の爪部材
を使用したものである。

本実施例においては、シリンダ１８の作動で昇
降杆１８ａに枢着する連結杆１７が他のリンク１
６′の節点軸１６′ａを中心に回動するから一のリ
ンク１６″の節点軸１６″ａも自動的に節点軸１
６′ａを中心とした円の軌跡の円周上に移動し、
昇降杆１８ａの下限点及び上限点で支持される。
従つて節点軸１６″ａのネジ止め等による所定位
置での固定が不要となり、作業の能率向上が図ら
れる。又本実施例では小さなストロークのシリン
ダ１８で爪部材１９の大幅な開閉が可能であり、
例えば一のリンク１６″の節点軸１６″ａの移動角
度を15゜とした場合には従来例の開閉量の1.2倍
とすることができる。

なお、以上の実施例においては平行リンク機構
の一のリンクは下側に位置するリンクの場合を示
したが、一のリンクはＬ字形状の上側のリンクと
し、他のリンクを下側のリンクとしても同様な効
果が得られる。又、平行リンク機構及び爪部材は
左右一対の場合に限られず、数をさらに増して作
動せしめてもよい。

以上説明したように、本発明によれば種々の大
きさの部品を把持することができる部品把持装置
を提供できるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来例を示す側面図、第２図は本発明
の一実施例を示す側面図、第３図は本発明に用い
る爪部材の他の実施例を示す側面図、第４図は本
発明のさらに別の実施例を示す側面図である。 １……駆動機構、１０，１１，１６……平行リ
ンク機構、１０′，１１′，１６′……他のリン
ク、１０″，１１″，１６″……一のリンク、１
０′ａ，１１′ａ，１６′ａ……他のリンクの節点
軸、１０″ａ，１１″ａ，１６″ａ……一のリンク
の節点軸、１２，１３，１５，１９……爪部材、
１２ａ，１３ａ，１５ａ，１５ｂ，１５ｃ，１９
ａ……把持面、１７……連結杆、１８ａ……昇降
杆。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 工業用ロボツト手先に取付られるハンドにお
   いて、出力軸が直線運動をする駆動機構と、該駆
   動機構の出力軸側に取付られた支持部材と、上記
   出力軸の軸心を線対称にして把持部側を拡開させ
   て上記支持部材に静止節点軸と可動節点軸とでも
   つて回転自在に支持された一対の平行リンク機構
   と、部品を把持できるように、上記各平行リンク
   機構の揺動端に連結ピンにより互いに対向させて
   軸支された一対の爪と、上記各平行リンク機構の
   一方リンクを上記静止節点軸から内側に曲げて延
   ばし、その延ばした短辺部の先端と上記駆動機構
   の出力軸とを係止ピンと溝との嵌合によつて連結
   する連結手段と、上記各平行リンク機構の他方リ
   ンクに対応する可動節点軸を、上記各平行リンク
   機構の一方リンクに対応する静止節点軸を中心と
   した円弧上を移動させて位置決めする固定手段と
   を備え付けたことを特徴とする部品把持装置。 ２ 上記固定手段として、上記支持部材に揺動自
   在に支持されたシリンダと、上記静止節点軸を中
   心に揺動すべく、先端部を上記静止節点軸に、中
   間部を上記可動節点軸に、更に基端部を上記シリ
   ンダの出力である昇降杆の先に連結した連結杆と
   によつて構成したことを特徴とする特許請求の範
   囲第１項記載の部品把持装置。 ３ 上記各爪部材の把持面を円弧状に形成したこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の部品
   把持装置。 ４ 上記各爪部材の把持面を多角形に形成したこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の部品
   把持装置。