JP3226634U

JP3226634U - グリッパ用拡大爪

Info

Publication number: JP3226634U
Application number: JP2020001341U
Authority: JP
Inventors: 吉実大西; 公一水本; 健二橋口
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2020-03-26
Filing date: 2020-03-26
Publication date: 2020-07-09
Anticipated expiration: 2030-03-26

Abstract

【課題】グリッパをつけるロボット装置の小型化軽量化が可能なグリッパ用拡大爪を提供する。【解決手段】グリッパ用拡大爪は、二本のＶ字型アーム５、６のＶ字頂点を揺動回転軸７とし、両アームの先端部分３、４とワーク把持部８、９とを分離機構とし、アーム開閉方向にＨ型のガイド１７を設けた。グリッパが開閉した場合はアーム揺動回転軸の両アームが揺動回転し、さらに若干の上下移動をすることにより、アームの短辺と長辺の長さの比で把持ストロークを拡大縮小でき、開閉時には拡大爪に対してねじり方向の力が発生しない。更に、拡大爪の組立時に両アーム間の干渉がなく組立作業が簡単となる。【選択図】図４

Description

本考案は、産業用ロボットの先端に付くグリッパ用爪に関するものである。

産業用スカラロボット、産業用多関節ロボットでは部品を把持し搬送組立作業に特許文献１の様な平行開閉型グリッパや特許文献２のような旋回型グリッパが使われている。

平行型グリッパではワーク形状より特許文献３の様にグリッパ本体が把持方向に大きくなり、大きなワークには大きな形状のグリッパがもちいられている。
一方、グリッパ本体の大きさを制限する場合やグリッパの爪が外部の治具と干渉する場合に特許文献２の様な旋回グリッパをエスケープ機構として使用されている。

又、グリッパに特許文献４の様な拡張爪を付けて大きなワークを搬送する例もある。

特開平８−２０６９８７特開平１０−８０８８８特開平９−３８８８１実用新案登録第３２１７７４０号

従来、産業用スカラロボット、産業用多関節ロボットでは部品を把持する搬送組立作業に特許文献１の様な平行開閉型グリッパや特許文献２のような旋回型グリッパが使われている。
ワーク形状が大きくなると特許文献３の様なグリッパを用いるが、グリッパ本体の形状が大きくなり、グリッパをつけるロボット装置の大型化が問題となる。

また、特許文献２の様な旋回グリッパもあるがグリッパ内にリンク機構を設けるため機構が大きくなり、大きなワークの把持は困難であった。

また、実案文献４の様な拡大機構付き爪はアームがあるが、ハサミ機構のため揺動軸が固定されずワークの把持が不安定になりやい課題があった。
また、実案文献４ではアーム長が長い為、装置内のトレーや治具に干渉するとアームが曲がってしまう危険があった。

本考案はこのような問題を解消するためになされたもので、二本のＶ字型アームのＶ字頂点を揺動回転軸とし、両アームの短辺の先端を開閉させると両アーム長辺が閉開する拡大爪にすることにより安定な開閉ができる効果がある。更に、両アームの先端部分とワーク把持部とが分離機構にすることによりワーク変更に対する対応力が大きくなる効果がある。

更に、アーム開閉方向にＨ型のガイド設けることにより、運転中の偶発的なグリッパと拡大爪の破壊を未然に防止できる効果がある。
以上のような効果のあるグリッパ用拡大爪を提供することを目的とする。

この目的を達成するために、本考案に係るグリッパ用拡大爪は
従来のハサミ型拡大機構ではなく、揺動軸を頂点とするＶ字型アームとし、両アームの短辺の先端を開閉させると両アーム長辺が閉開する開閉逆転機構とし、拡大比率はグリッパ側アーム短辺と把持側アーム長辺との比率で拡大率が決まる構造とする。

アーム揺動回転軸の軸受け構造は、一方のアーム回転軸の両側に他方のアーム回転受けを設け、その軸受中心に円柱軸を挿入した機構とし、両アームの長辺の先端部分とワーク把持部に勘合構造の分離機構を設ける。

また、グリッパ本体のアーム方向にＬ型フランンジをつけ、Ｌ型フランジの底面には両アーム長辺の開閉方向にＨ型のガイド穴を設ける。

本考案においては
二本のＶ字型アームの揺動軸受け構造を、一方のアーム回転軸の両側に他方のアーム回転受けを設け、その軸受中心に円柱軸を挿入した機構とすることにより、アーム短辺をグリッパにて開閉したときにアーム長辺は揺動運動により把持先端が開閉するが、アーム軸にかかる力は軸回転方向と上下方向のみで、ねじり方向の回転力がないなめ、安定的な把持が自可能となる。

更に、二本のアームがＶ字形状のため拡爪の組立作業において、互いのアームが重なることがなく軸受けの勘合が実現でき、組立作業が簡単になる。
更に、アーム長辺端部と爪先端部をはめ合い構造の分離型のため、ワーク形状により爪形状、材質を変更することが簡単に可能となり、ワーク形状の変化時の対応能力が高まる。

更に、拡大機構のアーム部分にガイドを設けることにより装置内のトレー、治具等に干渉した場合でもガイドによりアームが保護される効果がある。

グリッパ用拡大爪の斜視図である。図１のＶ字型アームを分離した正面図である。図２をワーク方向から見た底面図である。グリッパを含めた斜視図である。

（第１の実施の形態）
以下、本発明に係るグリッパ用拡大爪の一実施の形態を図１〜図４によって詳細に説明する。
図１はその実施例の斜視図であり、グリッパ側ベース右１とグリッパ側ベース左２は図示されないグリッパの開閉連動動作をする爪取付部である。グリッパ側ベース右１とグリッパ側ベース左２の開閉動作によりアーム揺動回転軸７を中心にアームの長辺どうしの動作は閉開逆転動作となり、アーム右５とアーム左６が軸結合の為、アーム揺動回転軸７は若干上下に移動する。図２の様に左右のアーム３，４はＶ字型構造であり、その頂点の軸受け右７２、軸受け左７３がアーム揺動回転軸７に勘合されている。アーム揺動回転軸７の詳細構造は図３のように軸受け右７２側が軸受け１個、軸受け左７１側が軸受け２個の構造で、それぞれをアーム揺動回転軸７で勘合し図１の様な外観を構成している。

グリッパが開閉した場合はアーム揺動回転軸７の両アームが揺動回転し、さらに図２において若干の上下移動をすることにより、アーム３の短辺と長辺の長さの比で把持ストロークを拡大縮小でき、開閉時には拡大爪に対してねじり方向の力が発生しない。
更に、拡大爪の組立時に両アーム間の干渉がなく組立作業が簡単となる。

アーム右５、アーム左６の長辺先端部にはワーク把持部右８、ワーク把持部左９が勘合でねじ止めされた分離構造であり、さらに爪右１３，爪左１４もワーク把持部右８，ワーク把持部左９とねじ止めされた分離構造となっている。

ワークが例えばプリント基板，セラミック基板の場合、基板の形状によりＴ字型のワーク把持部右８とワーク把持部左９の形状を変えることにより最適な把持条件が得られる効果がある。
さらに、基板の厚さにより爪１３右と爪左１４部のホルダ形状を変更することだけで最適な把持条件が得られる効果がある。

しかるに、例えばグリッパの開閉ストロークが５ｍｍ〜１５ｍｍ程度で□１００ｍｍ、厚み２ｍｍ程度のプリント基板を爪１３，１４のホルダ部半円形溝１０が直径２ｍｍで安定的に把持することが可能となる。
この実施例では□４２ｍｍのグリッパ本体で大きさが□１００ｍｍ程度のプリント基板を把持するグリッパ用拡張爪であるが、各部の長さを変更することも可能である。

（第２の実施の形態）
図４はグリッパ本体１８に拡大爪を取付た図でありグリッパ本体１６の筐体に固定されている。Ｈ型ガイド付きフランジ１６の底面はアーム右５，アーム左６の揺動に沿って両アームが接触しない程度の隙間を設けたガイド形状となっている。

しかるに、図示していない外部装置内のトレーや治具等にロボット先端に取付た本拡張爪が誤って近づいても、先にＨ型ガイド付きフランジ１６が接触し、ロボットが安全に停止し、グリッパとグリッパ用拡張爪は壊ず、ロボット移動時の運転ミス等による機械の損傷を最小限にとどめる大きな効果がある。

１・・・グリッパ側ベース右、２・・・グリッパ側ベース左、３・・・リンク軸右、４・・・リンク軸左、５・・・アーム右、６・・・アーム左、７・・・アーム揺動回転軸、８・・・ワーク把持部右、９・・・ワーク把持部左、１０・・・ホルダ部半円形溝、１１・・・ねじ、１１・・・ねじ、１３・・・爪右、１４・・・爪左、１５・・・グリッパスライドブロック、１６・・・Ｈ型ガイド付きフランジ、１８・・・グリッパ本体、７１・・・軸受け右、７２・・・軸受け左。

Claims

二本のＶ字型アームのＶ字頂点を揺動回転軸とし、両アームの短辺の先端を開閉させると両アーム長辺が閉開する開閉逆転機構をもつ拡大爪において、一方のアーム揺動回転軸の軸受けの両側に他方のアーム回転受けを設け、その軸心に円柱軸を挿入した機構において、両アームの長辺の先端部分とワーク把持部とが勘合構造の分離機構をもったグリッパ用拡大爪。
請求項１記載のグリッパ用拡大爪において、
グリッパ本体のアーム方向にＬ型フランンジをつけ、Ｌ型フランジの底面には両アームの開閉方向にＨ型のガイド穴を設けたグリッパ用拡大爪。