JP2011167774A

JP2011167774A - ハンドリング装置およびハンドリング方法

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Publication number: JP2011167774A
Application number: JP2010031500A
Authority: JP
Inventors: Koko Ryu; 江桁劉
Original assignee: Fuji Electric Co Ltd
Current assignee: Fuji Electric Co Ltd
Priority date: 2010-02-16
Filing date: 2010-02-16
Publication date: 2011-09-01
Anticipated expiration: 2030-02-16
Also published as: JP5471562B2

Abstract

【課題】
あるワークと挟持方向に弾性を有する他のワークとを同時に挟持可能である軽量なハンドリング装置およびハンドリング方法を提供する。
【解決手段】
第１ワークと挟持方向に弾性を有する第２ワークとを挟持するハンドリング装置であって、連動された第１可動爪と第２可動爪と、対向配置された固定爪とを備え、第１可動爪と固定爪との間隔、および第２可動爪と固定爪との間隔とが、所定の条件を具備し、第１可動爪と固定爪とで第１ワークを挟持し、第２可動爪と固定爪とで第２ワークを挟持する。
【選択図】図６

Description

本発明は、固定爪と連動する一対の可動爪とにより、挟持方向に弾性を有するワークを挟持すると共に、他のワークも挟持可能なハンドリング装置に関する。

従来から複数の可動爪と固定爪により複数のワークを挟持するハンドリング装置として、例えば特許文献１に記載されたハンドリング装置が知られている。
図１６は、特許文献１に記載されたハンドリング装置である。

図１６のハンドリング装置（チャック装置）４０は、ハンドリング装置本体４０ａと、このハンドリング装置本体４０ａに取付けられてワークを上方からチャック可能なチャック部４０ｂとを備えている。

このチャック部４０ｂは、チャック装置本体４０ａの下面中央部に固定された、差込具６９を備えている。この差込具６９は、上方から２つのワークの間へ挿入可能なものである。

また、チャック部４０ｂは、差込具６９の両側にそれぞれ配設された把持具６７を有している。この把持具６７は、差込具６９に対し、２つのワークへそれぞれ近接離反動可能に設けられて、差込具６９との間で２つのワークを同時に挟持可能としたものである。

この把持具６７は、差込具６９と平行な２つのプレート状の把持爪支持部材６５、６５と、各把持爪支持部材６５、６５の両側部にその上端を取付けられて上下方向の下方へ延びる互いに平行な一対の丸棒状の把持爪６８とを備えている。この把持爪６８は、挟持する２つのワークの中心間を結ぶ連結線に関してほぼ対称の位置に配置されている。

そして、上記チャック装置本体４０ａは、上下２段に積み重ねて連結部材６６で連結した把持爪開閉用シリンダ６３、６４を備えている。このうち、上方の把持爪開閉用シリンダ６３のロッド６１は、その先端に一方の把持爪支持部材６５が連結されている。また、下方の把持爪開閉用シリンダ６４のロッド６２は、ロッド６１とは反対側へ延びて、その先端に他方の把持爪支持部材６５が連結されている。そして、ロッド６１、６２を同期して突出収納動することにより、一対の把持爪支持部材６５、６５を差込具６９に対してワーク列横方向Ｂへ近接離反動し得るように構成している。なお、ロッド６１、６２は、ガイドがなくても把持爪支持部材６５、６５を安定して移動し得るように、それぞれ２本ずつ設けられている。

つまり、図１６に示す従来のハンドリング装置は、１つのワークに対してアクチュエータに取り付けられた開閉可能な可動爪と固定爪とで構成するため、ハンドリングするワークの数だけアクチュエータが必要となる。

特開２００３−３０５６７９号

ハンドリング装置は、ロボット等を用いた搬送装置や組立装置等に取り付けられてワークの搬送や組立等に用いられる。搬送装置や組立装置等では、搬送時間や組立時間等の短縮の為、複数のワークを挟持できる軽量なハンドリング装置が求められている。

アクチュエータはハンドリング装置のうちで爪等の他の構成要素に比較して非常に重量が重い。そのため、同時に挟持するワークの数だけアクチュエータが必要になる従来のハンドリング装置では、軽量化が困難であるとの課題がある。

また、挟持方向に弾性を有しないワークの場合には、それぞれのワークに対して近接離反動自在な可動爪が少なくとも１つ必要である。一方、挟持方向に弾性を有するワークの場合には、その弾性の範囲においてワークを変形させることは許容される。しかし、従来のハンドリング装置では、挟持方向に弾性を有するワークと他のワークを同時に挟持する場合でも、弾性を有するワークの特性を利用できていないという問題がある。

この発明は、上記のような課題を解決するためになされたもので、あるワークと挟持方向に弾性を有する他のワークとを同時に挟持可能である軽量なハンドリング装置およびハンドリング方法を提供することにある。

上記課題を解決するため、本発明に係るハンドリング装置は、第１ワークと挟持方向に弾性を有する第２ワークとを同時に挟持するハンドリング装置であって、位置決め可能な１つの駆動源と連結され、所定の割合で同時に移動する第１可動爪と第２可動爪とを備えたアクチュエータと、前記第１および第２可動爪と対向配置され、前記第１可動爪と第１ワークを挟持し、前記第２可動爪と前記第２ワークを挟持する、少なくとも１つの固定爪と、を備え、前記第１可動爪と前記固定爪との間隔が前記第１ワークの挟持方向寸法より広く、かつ、前記第２可動爪と前記固定爪との間隔が前記第２ワークの弾性変形前の挟持方向寸法よりも広い状態を、第１爪位置とし、前記第１可動爪と前記固定爪との間隔が前記第１ワークの挟持方向寸法より広く、前記第２可動爪と前記固定爪との間隔が、前記第２ワークの弾性変形前の挟持方向寸法よりも狭く、かつ、前記第２ワークの弾性変形可能な挟持方向寸法よりも広い状態を、第２爪位置とし、前記第１可動爪と前記固定爪との間隔が前記第１ワークの挟持方向寸法と等しく、前記第２可動爪と前記固定爪との間隔が、前記第２ワークの弾性変形前の挟持方向寸法よりも狭く、かつ、前記第２ワークの弾性変形可能な挟持方向寸法よりも広い状態を、第３爪位置とし、前記第１爪位置、第２爪位置、第３爪位置に対応する位置にて前記駆動源を位置決めし、前記第１爪位置では前記第１および第２ワークを挟持せず、前記第２爪位置にて前記第２ワークのみを挟持し、前記第３爪位置にて前記第１ワークおよび第２ワークを同時に挟持することを特徴とする。

さらに、本発明に係るハンドリング方法は、位置決め可能な１つの駆動源と連結され、所定の割合で同時に移動する２つの可動爪を備えたアクチュエータと、前記２つの可動爪と対向配置された少なくとも１つの固定爪と、を備えたハンドリング装置を用いたハンドリング方法であって、前記２つの可動爪と前記固定爪とのいずれの間隔も、挟持するワークの挟持方向寸法より広い状態で前記駆動源を位置決めするステップと、挟持方向に弾性を有する弾性ワークを一方の前記可動爪と前記固定爪で挟持し、かつ、挟持していない他方の前記可動爪と前記固定爪との間隔を挟持する別のワークの挟持方向寸法よりも広い状態で前記駆動源を位置決めするステップと、前記弾性ワークを把持した状態で別のワークを他方の前記可動爪と前記固定爪で挟持した状態で前記駆動源を位置決めするステップとからなる。

本発明によれば、あるワークと挟持方向に弾性を有する他のワークとを同時に挟持するハンドリング装置およびハンドリング方法を提供できる。
さらに、本発明によれば、アクチュエータの数が減るため、軽量なハンドリング装置を提供できる。

第１の実施形態におけるハンドリング装置の概略構成図である。図１に示したハンドリング装置のＡ矢視図である。第１の実施形態におけるバネを挟持する前のハンドリング装置の状態図である。第１の実施形態におけるバネを挟持したハンドリング装置の状態図である。第１の実施形態における剛体ワークを挟持する前のハンドリング装置の状態図である。第１の実施形態における剛体ワークを挟持したハンドリング装置の状態図である。第２の実施形態におけるバネを挟持する前のハンドリング装置の状態図である。第２の実施形態におけるバネを挟持したハンドリング装置の状態図である。第２の実施形態における剛体ワークを挟持する前のハンドリング装置の状態図である。第２の実施形態における剛体ワークを挟持したハンドリング装置の状態図である。第３の実施形態におけるハンドリング装置の概略構成図である。第３の実施形態におけるワークを挟持したハンドリング装置の概略構成図である。第４の実施形態におけるハンドリング装置の概略構成図である。図１３に示したハンドリング装置のＢ矢視図である。第４の実施形態におけるワークを挟持したハンドリング装置のＢ矢視図である。従来のハンドリング装置の概略構成図である。

本発明に係る第１の実施形態について、図面を用いて説明する。
図１は、第１の実施形態におけるハンドリング装置の概略構成図である。図２は、図１に示したハンドリング装置のＡ矢視図である。なお、図示しないが、ハンドリング装置はロボット等を用いた搬送装置や組立装置等に取り付けられ、ハンドリング装置と搬送装置や組立装置等とは動力や信号線等によって接続されている。つまり、ハンドリング装置は、搬送装置や組立装置等の制御装置（以下、制御装置という。）に接続され、制御装置によって制御されている。

図１および図２において、１１０は多点位置決め可能なアクチュエータ、１１１と１１２はアクチュエータ１１０のキャリア、１２１と１２２はアクチュエータ１１０のキャリア１１１と１１２に取り付けられた可動爪、１３０は固定爪である。

アクチュエータ１１０のキャリア１１１と１１２とは常に連動して反対方向へ移動する。例えば、キャリア１１１をΔｄ１内側に移動すると、キャリア１１２は必ずΔｄ２内側に移動する。つまり、キャリア１１１とキャリア１１２は常にΔｄ１：Δｄ２の比で移動する。なお、第１の実施形態では、Δｄ１：Δｄ２＝１：１であり、キャリア１１１と１１２の移動量であるΔｄ１とΔｄ２は常に等しくなる。

アクチュエータ１１０は、１つの駆動源である図示しない位置決めモータを備えている。キャリア１１１，１１２は、図示しない位置決めモータと駆動機構で接続され、機構的に連動して反対方向に移動する。このような駆動機構は周知であり、例えば、一方の端部から所定の長さの右ネジを備え、他方の端部から所定の長さの左ネジを備えた回転のみ可能な回転軸と、右ネジを備えた軸方向にのみ移動可能なナットと、左ネジを備えた軸方向にのみ移動可能なナットとにより実現できる。また、クランクスライダ機構のスライダを対向するように配置することでも実現できる。勿論、他の周知な駆動機構を用いることも可能である。なお、位置決めモータは、サーボモータやパルスモータ等が用いられる。

一方、固定爪１３０はアクチュエータ１１０の動作と関係なく位置が固定されている。固定爪１３０は、可動爪１２１と固定爪１３０とで挟持される第１ワークと、可動爪１２２と固定爪１３０とで挟持される第２ワークとの大きさや、ワークの弾性変形が可能な大きさに基づいて固定すべき位置を決定している。

図３乃至６は、第１の実施形態におけるハンドリング装置を用いた、２つの対象ワークを同時にハンドリングする際のハンドリング装置の状態図である。ここで、図３は、第１の実施形態におけるバネを挟持する前のハンドリング装置の状態図である。図４は、第１の実施形態におけるバネを挟持したハンドリング装置の状態図である。図５は、第１の実施形態における剛体ワークを挟持する前のハンドリング装置の状態図である。図６は、第１の実施形態における剛体ワークを挟持したハンドリング装置の状態図である。

図３乃至６において、１は圧縮ばね、２は剛体ワーク、５はワーク供給トレー、である。他の番号は図１または２と共通であるので、説明は省略する。
まず、ハンドリングに関連するパラメータを下記のように定義する。

圧縮ばね１の自由長：ＬＳＦ
圧縮ばね１が完全圧縮した状態の長さ：ＬＳＣ
剛体ワーク２の幅：ＬＷ
圧縮ばね１の把持する前の状態の爪位置：Ｐ１０
圧縮ばね１を把持した状態の爪位置：Ｐ１１
両ワークを同時把持した状態の爪位置：Ｐ１２
爪位置Ｐ１０における可動爪Ｐ１２１と固定爪１３０との距離：Ｄ１１０
爪位置Ｐ１０における可動爪Ｐ１２２と固定爪１３０との距離：Ｄ１２０
爪位置Ｐ１１における可動爪Ｐ１２１と固定爪１３０との距離：Ｄ１１１
爪位置Ｐ１１における可動爪Ｐ１２２と固定爪１３０との距離：Ｄ１２１
爪位置Ｐ１２における可動爪Ｐ１２１と固定爪１３０との距離：Ｄ１１２
爪位置Ｐ１２における可動爪Ｐ１２２と固定爪１３０との距離：Ｄ１２２
可動爪１２１がＰ１０からＰ１１に移動する際の移動量：Δｄ１１１
可動爪１２２がＰ１０からＰ１１に移動する際の移動量：Δｄ１２１（＝Δｄ１１１）
可動爪１２１がＰ１０からＰ１２に移動する際の移動量：Δｄ１１２
可動爪１２２がＰ１０からＰ１２に移動する際の移動量：Δｄ１２２（＝Δｄ１１２）
この場合、圧縮ばね１と剛体ワーク２とを同時にハンドリングするために、第１の条件として「爪の位置：Ｐ１０であるとき、Ｄ１１０＞ＬＳＦ、Ｄ１２０＞ＬＷを具備すること」、第２の条件として、「爪の位置：Ｐ１１であるとき、ＬＳＣ＜Ｄ１１１＜ＬＳＦ、Ｄ１２１＞ＬＷを具備すること」、第３の条件として、「爪の位置：Ｐ１２であるとき、Ｄ１１２≧ＬＳＣ、Ｄ１２２≦ＬＷを具備すること」が必要となる。これら第１から第３の条件により、前記した固定爪１３０の位置を決定する。

次に、第１の実施形態におけるハンドリング装置によるハンドリング方法について、図３乃至６に基づきながら説明する。なお、図３乃至６のいずれにおいても、ハンドリング装置は、図示しないロボット等に取り付けられ、図示しない制御装置に接続され、制御されている。

（１）可動爪１２１，１２２の位置をＰ１０になるように制御し、把持の準備をする。
（２）次に、ロボット等を制御してハンドリング装置を圧縮ばね１の供給位置へ移動させる（図３の状態）。

（３）圧縮ばね１の供給位置にて、可動爪１２１，１２２の位置をＰ１１になるように制御し、圧縮ばね１を挟持する（図４の状態）。この状態では、圧縮ばね１の自らの弾性力で挟持されるが、圧縮ばね１はまだ圧縮可能な状態である。この時、可動爪１２１はΔ１１１だけ閉じる方向に移動し、可動爪１２２はΔ１２１（＝Δ１１１）だけ閉じる方向に移動する。

（４）可動爪１２１，１２２の位置をＰ１１に保持し、圧縮ばね１を挟持したままロボット等を制御し、ハンドリング装置を剛体ワーク２の供給位置へ移動する（図５の状態）。

（５）剛体ワーク２の供給位置にて、可動爪１２１，１２２の位置がＰ１２になるように制御し、圧縮ばね１をさらに圧縮しつつ剛体ワーク２を挟持し、圧縮ばね１および剛体ワーク２を同時にハンドリングする（図６の状態）。この時、可動爪１２１は「Δ１１２−Δ１１１」だけ閉じる方向に移動し、可動爪１２２は「Δ１２２−Δ１２１（＝Δ１１２−Δ１１１）」だけ閉じる方向に移動する。

（６）可動爪１２１，１２２の位置をＰ１２に保持し、剛体ワーク２と圧縮ばね１を同時に挟持したままロボット等を制御し、ハンドリング装置を剛体ワーク２の目的位置（図示しない）へ移動する。

（７）剛体ワーク２の目的位置にて、可動爪１２１，１２２の位置をＰ１１になるように制御し、圧縮ばね１を挟持したまま、剛体ワーク２を放す。この時、可動爪１２１は「Δ１１２−Δ１１１」だけ開く方向に移動し、可動爪１２２は「Δ１２２−Δ１２１（＝Δ１１２−Δ１１１）」だけ開く方向に移動する。

（８）可動爪１２１，１２２の位置をＰ１１に保持し、圧縮ばね１を挟持したままロボット等を制御し、ハンドリング装置を圧縮ばね１の目的位置へ移動する。
（９）圧縮ばね１の目的位置にて、可動爪１２１，１２２の位置をＰ１０になるように制御し、圧縮ばね１を放す。この時、可動爪１２１は「Δ１１１」だけ開く方向に移動し、可動爪１２２は「Δ１２２（＝Δ１１１）」だけ開く方向に移動する。

上記の（２）から（９）を繰り返して、圧縮ばね１と剛体ワーク２を同時にハンドリングして搬送する。
さらに、第１の実施形態においては、固定爪１３０が１つである場合について説明したが、可動爪１２１，１２２とそれぞれ対応する固定爪を設けても良い。このような構成とすることで、２つのワークの挟持位置をより柔軟に設定する事ができる。

次に、本発明に係る第２の実施形態について、図面を用いて説明する。
第２の実施形態におけるハンドリング装置の概略構成は、第１の実施形態と同じであるため詳細な説明は省略する。図７乃至１０は、第２の実施形態におけるハンドリング装置を用いた、２つの対象ワークを同時にハンドリングする際のハンドリング装置の状態図である。

図７乃至図１０において、２１０は多点位置決め可能なアクチュエータ、２１１と２１２はアクチュエータ２１０のキャリア、２２１と２２２はアクチュエータ２１０のキャリア２１１と２１２に付けている可動爪、２３０は固定爪である。１は圧縮ばね、２は剛体ワーク、５はワーク供給トレーである。

なお、第２の実施形態では、図１におけるΔｄ１とΔｄ２で表される移動量の比はΔｄ１：Δｄ２＝１：２であり、キャリア２１１と２１２の移動量であるΔｄ２はΔｄ１の常に２倍となる。例えば、移動量の比を変えるには、キャリア２１１とキャリア２１２が右ネジと左ネジが加工された１つの回転軸と、右ネジのナットと、左ネジのナットにより駆動されている場合には、そのネジのリードを１：２の関係とすれば良い。勿論、移動量が１：２となる機構であれば他の機構を用いる事もできる。例えば、クランクスライダ機構において、クランク径および中関節のリンク長さを１：２の関係としても良い。なお、Δｄ１：Δｄ２は１：２に限定されることなく、任意の比とすることができる。

一方、固定爪２３０は基本的に第１の実施形態と同じなので、説明は省略する。
図７乃至１０は、第２の実施形態におけるハンドリング装置を用いた、２つの対象ワークを同時にハンドリングする際のハンドリング装置の状態図である。ここで、図７は、第２の実施形態におけるバネを挟持する前のハンドリング装置の状態図である。図８は、第２の実施形態におけるバネを挟持したハンドリング装置の状態図である。図９は、第２の実施形態における剛体ワークを挟持する前のハンドリング装置の状態図である。図１０は、第２の実施形態における剛体ワークを挟持したハンドリング装置の状態図である。

まず、ハンドリングに関連するパラメータで、第１の実施形態と異なるものについてのみ下記のように定義する。
圧縮ばね１を把持する前の状態の爪位置：Ｐ２０
圧縮ばね１を把持した状態の爪位置：Ｐ２１
両ワークを同時に把持した状態の爪位置：Ｐ２２
爪位置Ｐ２０における可動爪Ｐ２２１と固定爪２３０との距離：Ｄ２１０
爪位置Ｐ２０における可動爪Ｐ２２２と固定爪２３０との距離：Ｄ２２０
爪位置Ｐ２１における可動爪Ｐ２２１と固定爪２３０との距離：Ｄ２１１
爪位置Ｐ２１における可動爪Ｐ２２２と固定爪２３０との距離：Ｄ２２１
爪位置Ｐ２２における可動爪Ｐ２２１と固定爪２３０との距離：Ｄ２１２
爪位置Ｐ２２における可動爪Ｐ２２２と固定爪２３０との距離：Ｄ２２２
可動爪２２１がＰ２０からＰ２１に移動する際の移動量：Δｄ２１１
可動爪２２２がＰ２０からＰ２１に移動する際の移動量：Δｄ２２１
可動爪２２１がＰ２０からＰ２２に移動する際の移動量：Δｄ２１２
可動爪２２２がＰ２０からＰ２２に移動する際の移動量：Δｄ２２２
この場合、圧縮ばね１と剛体ワーク２とを同時にハンドリングするために、第１の条件として「爪の位置：Ｐ２０であるとき、Ｄ２１０＞ＬＳＦ、Ｄ２２０＞ＬＷを具備すること」、第２の条件として「爪の位置：Ｐ２１であるとき、ＬＳＣ＜Ｄ２１１＜ＬＳＦ、Ｄ２２１＞ＬＷを具備すること」、第３の条件として「爪の位置：Ｐ２２であるとき、Ｄ２１２≧ＬＳＣ、Ｄ２２２≦ＬＷを具備すること」が必要となる。これら第１から第３の条件により、前記した固定爪２３０の位置を決定する。

次に、第２の実施形態におけるハンドリング装置によるハンドリング方法について、図７乃至１０に基づいて説明する。なお、図７乃至１０のいずれにおいても、ハンドリング装置は、図示しないロボット等に取り付けられ、図示しない制御装置に接続され、制御可能になっている。

（１）可動爪２２１，２２２の位置をＰ２０になるように制御し、把持の準備をする。
（２）次に、ロボット等を制御してハンドリング装置を圧縮ばね１の供給位置へ移動させる（図７の状態）。

（３）圧縮ばね１の供給位置にて、可動爪２２１，２２２の位置をＰ２１になるように制御し、圧縮ばね１を挟持する（図８の状態）。この時、可動爪２２１はΔ２１１だけ閉じる方向に移動し、可動爪２２２はΔ２２１だけ閉じる方向に移動する。なお、Δ２２１＝２×Δ２１１である。

（４）可動爪２２１，２２２の位置をＰ２１に保持し、圧縮ばね１を挟持したままロボット等を制御し、ハンドリング装置を剛体ワーク２の供給位置へ移動する（図９の状態）。

（５）剛体ワーク２の供給位置にて、可動爪２２１，２２２の位置がＰ２２になるように制御し、圧縮ばね１をさらに圧縮しつつ剛体ワーク２を挟持し、圧縮ばね１および剛体ワーク２を同時にハンドリングする（図１０の状態）。この時、可動爪２２１は「Δ２１２−Δ２１１」だけ閉じる方向に移動し、可動爪２２２は「Δ２２２−Δ２２１」だけ閉じる方向に移動する。なお、Δ２２２−Δ２２１＝２×（Δ２１２−Δ２１１）である。

（６）可動爪２２１，２２２の位置をＰ２２に保持し、剛体ワーク２と圧縮ばね１を同時に挟持したままロボット等を制御し、ハンドリング装置を剛体ワーク２の目的位置（図示しない）へ移動する。

（７）剛体ワーク２の目的位置にて、可動爪２２１，２２２の位置をＰ２１になるように制御し、圧縮ばね１を挟持したまま、剛体ワーク２を放す。この時、可動爪２２１は「Δ２１２−Δ２１１」だけ開く方向に移動し、可動爪２２２は「Δ２２２−Δ２２１」だけ開く方向に移動する。

（８）可動爪２２１，２２２の位置をＰ２１に保持し、圧縮ばね１を挟持したままロボット等を制御し、ハンドリング装置を圧縮ばね１の目的位置へ移動する。
（９）圧縮ばね１の目的位置にて、可動爪２２１，２２２の位置をＰ２０になるように制御し、圧縮ばね１を放す。この時、可動爪２２１は「Δ２１１」だけ開く方向に移動し、可動爪２２２は「Δ２２１」だけ開く方向に移動する。

上記の（２）から（９）を繰り返して、圧縮ばね１と剛体ワーク２を同時にハンドリングして搬送する。
第１および第２の実施形態においては、圧縮ばねと剛体ワークとを順番に放す場合について説明したが、圧縮ばねと剛体ワークとを同時に離しても良い。例えば、圧縮ばねと剛体ワークとを挟持した状態から、可動爪の位置をＰ１２からＰ１０またはＰ２２からＰ２０に一気に移動させることで、圧縮ばねと剛体ワークとを同時に離すことができる。さらに、図示しない圧縮ばねの押し出し機構をハンドリング装置に備えておけば、可動爪の位置をＰ１２からＰ１１またはＰ２２からＰ２１の位置に移動させると共に、前記圧縮ばねの押し出し機構にて圧縮ばねを押し出す事で、所定の領域内に剛体ワーク２と圧縮ばね１を同時に挿入する事が可能である。

さらに、第１および第２の実施形態においては、固定爪が１つである場合について説明したが、２つの可動爪とそれぞれ対応する固定爪を設けても良い。このような構成とすることで、２つのワークの挟持位置を変更する事ができる。

さらに、第２の実施形態においては、可動爪２２１と２２２との連動する移動量の比を変え、可動爪２２１の移動量を小さくすることで、把持方向に弾性を有するワークに掛かる圧縮力を小さくすることができる。これにより、ワークを柔軟に把持できるようになる。さらに、アクチュエータ２１０が必要とする推力も小さくすることができる。

本発明に係る第３の実施形態について、図面を用いて説明する。
図１１は、第３の実施形態におけるハンドリング装置の概略構成図である。図１２は、ワークを挟持したハンドリング装置の概略構成図である。

なお、第３の実施形態は、第１および第２の実施形態の変形例であるので、異なる部分についてのみ説明し、共通する部分については説明を省略する。
図１１および図１２において、３１０は多点位置決め可能なアクチュエータ、３１１と３１２はアクチュエータ３１０のキャリア、３２１と３２２はアクチュエータ３１０のキャリア３１１と３１２に取り付けられた可動爪、３３１と３３２は固定爪である。１は圧縮ばね、２は剛体ワークである。なお、可動爪３２１と３２２の取り付け方向が、第１および第２の実施形態と逆になっている。

アクチュエータ３１０のキャリア３１１と３１２とは常に連動して反対方向へ移動する。つまり、キャリア１１１とキャリア１１２は常にΔｄ１：Δｄ２の比で移動する。ただし、Δｄ１：Δｄ２は任意の比を選択する事が可能であり、第１の実施形態のように１：１や第２の実施形態のように１：２とすることもできる。勿論、他の任意の比とすることもできる。図１１および図１２では、Δｄ１：Δｄ２＝１：１としている。

一方、固定爪３３１と３３２はアクチュエータ３１０の動作と関係なく位置が固定されている。固定爪３３１の固定位置は、可動爪３２１と固定爪３３１とで挟持される第１ワークの大きさや、ワークの弾性変形が可能な大きさに基づいて決定する。固定爪３３２の固定位置は、可動爪３２２と固定爪３３２とで挟持される第２ワークの大きさやワークの弾性変形が可能な大きさに基づいて決定する。

圧縮ばね１と剛体ワーク２とを同時にハンドリングするための条件およびハンドリング方法は、第１および第２の実施形態と同じであるので説明は省略する。
上記第１乃至３の実施形態によれば、少なくとも１つが挟持方向に弾性を有するワークである２つのワークを、対向配置されて近離自在に連動された一対の可動爪と、２つのワークに基づいて定まる所定の条件を具備する位置に固定された固定爪とによって、同時に挟持することが可能となる。

第３の実施形態においても、第１および第２の実施形態と同様に、圧縮ばねと剛体ワークとを順番に放しても、圧縮ばねと剛体ワークとを同時に離しても良い。
また、第３の実施形態においても、可動爪３２１と３２２との連動する移動量の比を変えることで、把持方向に弾性を有するワークに掛かる圧縮力を小さくすることができる。これにより、ワークを柔軟に把持できるようになる。さらに、アクチュエータ３１０が必要とする推力も小さくすることができる。

さらに、第３の実施形態においては、２つのワークを離れた位置で同時に挟持できるため、それぞれのワークを把持する時や放す時に必要となる干渉防止のスペースを小さくできる。

本発明に係る第４の実施形態について、図面を用いて説明する。
図１３は、第４の実施形態におけるハンドリング装置の概略構成図である。図１４は、図１３に示したハンドリング装置のＢ矢視図である。図１５は、第４の実施形態におけるワークを挟持したハンドリング装置のＢ矢視図である。

なお、第４の実施形態は、第１乃至３の実施形態の可動爪を、対向配置されて近離自在に連動された一対の可動爪から、同方向に移動自在に連動された１対の可動爪に変更したものである。なお、それ以外の部部は第１乃至３の実施形態と共通するため、共通する部分については説明を省略する。

図１３乃至図１５において、４１０は多点位置決め可能なアクチュエータ、４１１と４１２はアクチュエータ４１０のキャリア、４２１と４２２はアクチュエータ４１０のキャリア４１１と４１２に取り付けられた可動爪、４３１と４３２は固定爪である。１は圧縮ばね、２は剛体ワークである。なお、可動爪３２１と３２２の移動方向が、第１乃至第３の実施形態と異なり同方向となっている。

アクチュエータ４１０のキャリア４１１と４１２とは常に連動して同方向へ移動する。つまり、キャリア４１１とキャリア４１２は常にΔｄ１：Δｄ２の比で移動する。ただし、Δｄ１：Δｄ２は任意の比を選択する事が可能であり、第１の実施形態のように１：１や第２の実施形態のように１：２とすることもできる。図１３乃至図１５では、Δｄ１：Δｄ２＝１：１としている。

一方、固定爪４３１と４３２はアクチュエータ４１０の動作と関係なく位置が固定されている。固定爪４３１の固定位置は、可動爪４２１と固定爪４３１とで挟持される第１ワークの大きさや、ワークの弾性変形が可能な大きさに基づいて決定する。固定爪４３２の固定位置は、可動爪４２２と固定爪３３２とで挟持される第２ワークの大きさや、ワークの弾性変形が可能な大きさに基づいて決定する。

圧縮ばね１と剛体ワーク２とを同時にハンドリングするための条件およびハンドリング方法は、可動爪４２１と４２２の可動方向が同じ方向に移動する事になるだけで、第１および第２の実施形態と同じであるので説明は省略する。

なお、第１乃至第４の実施形態のいずれにおいても、挟持する方向に弾性を有するワークとして圧縮ばねを用いて説明したが、他の機械構造的に弾性を有する製品や、素材が弾性を有するゴムやスポンジ等の製品でも良い。さらに、２つの挟持ワークのうち１つを剛体ワークとしていたが、２つのワークいずれも挟持方向に弾性を有するワークとしても良い。

１圧縮ばね
５剛体ワーク
１１０，２１０，３１０，４１０アクチュエータ
１２１，１２２，２２１，２２２，３２１，３２２，４２１，４２２可動爪
１３０，２３０,３３１，３３２，４３１，４３２固定爪

Claims

第１ワークと挟持方向に弾性を有する第２ワークとを同時に挟持するハンドリング装置であって、
位置決め可能な１つの駆動源と連結され、所定の割合で同時に移動する第１可動爪と第２可動爪とを備えたアクチュエータと、
前記第１および第２可動爪と対向配置され、前記第１可動爪と第１ワークを挟持し、前記第２可動爪と前記第２ワークを挟持する、少なくとも１つの固定爪と、を備え、
前記第１可動爪と前記固定爪との間隔が前記第１ワークの挟持方向寸法より広く、かつ、前記第２可動爪と前記固定爪との間隔が前記第２ワークの弾性変形前の挟持方向寸法よりも広い状態を、第１爪位置とし、
前記第１可動爪と前記固定爪との間隔が前記第１ワークの挟持方向寸法より広く、前記第２可動爪と前記固定爪との間隔が、前記第２ワークの弾性変形前の挟持方向寸法よりも狭く、かつ、前記第２ワークの弾性変形可能な挟持方向寸法よりも広い状態を、第２爪位置とし、
前記第１可動爪と前記固定爪との間隔が前記第１ワークの挟持方向寸法と等しく、前記第２可動爪と前記固定爪との間隔が、前記第２ワークの弾性変形前の挟持方向寸法よりも狭く、かつ、前記第２ワークの弾性変形可能な挟持方向寸法よりも広い状態を、第３爪位置とし、
前記第１爪位置、第２爪位置、第３爪位置に対応する位置にて前記駆動源を位置決めし、前記第１爪位置では前記第１および第２ワークを挟持せず、前記第２爪位置にて前記第２ワークのみを挟持し、前記第３爪位置にて前記第１ワークおよび第２ワークを同時に挟持することを特徴とするハンドリング装置。
同時に移動する前記第１可動爪の移動量が前記第２可動爪の移動量より少ないことを特徴とする請求項１に記載のハンドリング装置。
前記第１可動爪と前記第２可動爪とは対向配置され、
前記固定爪は、前記第１可動爪と前記第２可動爪との内側に固定されたこと、を特徴とする請求項１または請求項２に記載のハンドリング装置。
前記固定爪は、前記第１可動爪と対向する位置に第１固定爪、前記第２可動爪と対向する位置に第２固定爪を、固定したことを特徴とする請求項３に記載のハンドリング装置。
前記第１可動爪と前記第２可動爪とは対向配置され、
前記固定爪は、前記第１可動爪と前記第２可動爪との外側であって、第１固定爪が前記第１可動爪と、第２固定爪が前記第２可動爪と、それぞれ対向する位置に固定されたこと、を特徴とする請求項１または請求項２に記載のハンドリング装置。
位置決め可能な１つの駆動源と連結され、所定の割合で同時に移動する２つの可動爪アを備えたアクチュエータと、前記２つの可動爪と対向配置された少なくとも１つの固定爪と、を備えたハンドリング装置を用いたハンドリング方法であって、
前記２つの可動爪と前記固定爪とのいずれの間隔も、挟持するワークの挟持方向寸法より広い状態で前記駆動源を位置決めするステップと、
挟持方向に弾性を有する弾性ワークを一方の前記可動爪と前記固定爪で挟持し、かつ、挟持していない他方の前記可動爪と前記固定爪との間隔を挟持する別のワークの挟持方向寸法よりも広い状態で前記駆動源を位置決めするステップと、
前記弾性ワークを把持した状態で別のワークを他方の前記可動爪と前記固定爪で挟持した状態で前記駆動源を位置決めするステップとからなるハンドリング方法。