JP3243522B2

JP3243522B2 - ワーク把持装置

Info

Publication number: JP3243522B2
Application number: JP24263792A
Authority: JP
Inventors: 栄輝岩見; 政次小林
Original assignee: 株式会社日平トヤマ
Priority date: 1992-08-19
Filing date: 1992-08-19
Publication date: 2002-01-07
Anticipated expiration: 2017-01-07
Also published as: JPH0664882A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、工作機械等により加
工が施されるワークを把持部で挟んで保持するワーク把
持装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来のマニピュレータ等に用いられてい
るワーク把持装置は、ワークを挟んで保持する把持部
を、油圧装置や電磁石等により、ワークの所定位置を保
持し、移動させたりするものであった。ここで、振動等
により把持装置からワークが外れないようにするため、
一般に把持部は、ワークを保持した位置でロックされる
ように形成されている。このロック手段は、電磁石や油
圧装置で直接その状態を維持させるようにしていた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記従来の技術の場
合、把持部のワーク把持及び開放動作のための駆動装置
の他に、把持部をロックするための特別の部材や装置が
必要になり、構成が複雑になるという問題があった。さ
らに、停電等により電気が来なくなると、電磁石や油圧
ポンプも作動しなくなり、ワークが把持部から落下する
恐れがあるという問題もあった。

【０００４】この発明は上記従来の技術の問題点に鑑み
て成されたもので、構造が簡単で、ワークを把持した状
態でワークが把持部から外れることがないワーク把持装
置を提供することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】この発明は、ワークを挟
んで保持する把持部と、この把持部を作動させる伝達機
構と、この伝達機構を駆動する駆動装置とを有し、上記
駆動装置から上記伝達機構へ把持動作方向の駆動力を伝
達するとともに把持方向に抗する力を緩衝し上記把持部
を上記ワークの把持方向に付勢するスプリングと、上記
伝達機構の少なくとも一部に設けられたトグル機構とを
備え、このトグル機構の死点位置で上記把持部が上記ワ
ークを把持するように上記伝達機構を形成し、上記把持
部の先端部はテーパ状に形成されこのテーパ状の先端部
が上記把持部の把持動作のガイドとなって上記スプリン
グに付勢されて上記ワークを把持するワーク把持装置で
ある。

【０００６】

【作用】この発明のワーク把持装置は、把持部がワーク
を保持した状態で、ワーク側からいかなる力が作用して
も、また停電時においても連動機構が死点に位置してい
るので動かず、把持部の把持位置がずれることがなく、
確実に把持状態を維持するものである。

【０００７】

【実施例】以下この発明の一実施例について図面に基づ
いて説明する。この実施例のワーク把持装置は、図４に
示すように、ワーク１０を挟んで保持し、移動させるマ
ニピュレータ１１に用いられているもので、このマニピ
ュレータ１１は、ワーク１０を挟み込む把持装置１２の
前後一対の把持部１３，１４と、ワーク１０の向きを変
える回動部１６及びワーク１０の位置を移動させるガイ
ド部１８とから成る。

【０００８】この実施例の把持装置１２は、図１〜図３
に示すように、平板状の把持部１３，１４に、先端部が
テーパ状に形成された複数の保持ピン２０がワーク１０
に向かって突設され、この保持ピン２０が、ワーク１０
の所定位置に形成された位置決め孔４３に嵌合するもの
である。把持部１３，１４には、各々摺動筒２１が固定
され、この摺動筒２１が、このワーク把持装置１２の取
付基部２２の両端部にわたって設けられたガイド軸２３
に沿って、移動可能に設けられ、把持部１３，１４の互
いの間隔が可変に形成されている。

【０００９】取付基部２２には、伝達機構を構成する一
対のＬ字形の揺動部材２４，２５が、互いに対称にそれ
ぞれ軸２６，２６を介して取り付けられている。揺動部
材２５の一方の先端部には、長孔２７が形成され、この
長孔２７に接続ピン２８が挿通されるとともに、揺動部
材２４の一方の先端部にも接続ピン２８が挿通され、一
対の揺動部材２４，２５の先端部同士が接続ピン２８で
揺動自在に連結されている。さらに、この接続ピン２８
には、２本のリンク３１、３２からなる連動機構である
トグル機構３０の一端部が、回動自在に取り付けられて
いる。そして、リンク３１，３２の一端部同士が互いに
回動自在に連結され、トグル機構３０の他端部は、軸３
３により取付基部２２に回動自在に軸支されている。

【００１０】リンク３２には、軸３３をはさんで反対側
に一体に突出した揺動片３４が一体に形成されている。
揺動片３４は、取り付け基部２２に沿って摺動自在に設
けられたスライダ３５の凹部３５ａに先端部が嵌合し、
スライダ３５は、油圧シリンダ３６のプッシュロッド３
７に、連結部材３８を介して接続されている。連結部材
３８は、スライダ３５の肩部３５ｂに一端部が当接可能
に対向し、この肩部３５ｂから先端側に摺動自在に設け
られている。また、連結部材３８の他端は、プッシュロ
ッド３７に固定されている。そして、スライダ３５の先
端部と連結部材３８との間には、スライダ３５に挿通さ
れたコイル状のスプリング３９が圧縮状態で設けられて
いる。従って、このスプリング３９は、スライダ３５の
肩部３５ｂと連結部材３８とが常に当接する方向にこの
両者を付勢している。

【００１１】揺動部材２４の他方の先端部には、連結部
材４０の一端部が接続され、連結部材４０には把持部１
３の基端部が固定されている。さらに連結部材４０の他
端部には、ストッパ部材４２が固定され、取付基部２２
の側壁部２２ａにストッパ部材４２が挿通されていると
ともに、側壁部２２ａの外側面に当接可能に設けられて
いる。また、揺動部材２５の他方の先端部には、連結部
材４１の一端部が接続され、連結部材４１には把持部１
４の基端部が固定されている。

【００１２】この実施例のワーク把持装置の動作を以下
に説明する。先ず、ワーク１０を保持する前は、把持部
１３，１４は、その間隔が開いた状態にあり、図３にお
いて２点鎖線で示す位置に位置する。この状態では、揺
動部材２４，２５は図１の２点鎖線で示す位置にあり、
トグル機構３０はく字形に折れた状態になっている。こ
こで、揺動部材２４，２５は、揺動部材２５の長孔２７
によって、揺動可能に形成されており、接続ピン２８
は、揺動部材２４の軸２６を中心に揺動する。そして、
揺動片３４は、図１の２点鎖線に示す位置にあり、スラ
イダ３５及び油圧シリンダ３６のプッシュロッド３７
は、後退限位置、即ち図１に示す位置からさらに左側に
位置している。この時、連結部材３８がスライダ３５の
肩部３５ｂに当接した状態で、スライダ３５を後退位置
に保持している。

【００１３】次に、ワーク１０を把持する時には、油圧
シリンダ３６が作動し、プッシュロッド３７を、前進限
位置、即ち図１の状態に移動させる。これによってスラ
イダ３５は、連結部材３８からスプリング３９を介して
同一方向に移動する。従って、プッシュロッド３７の動
きに対して、スプリング３９がスライダ３５との間で緩
衝部材として作用するとともに、動作伝達手段となって
いる。スライダ３５の移動に伴って、揺動片３４及びこ
れと一体のリンク３２が、軸３３を中心に図１において
反時計方向に揺動し、リンク３１，３２を図１の実線に
示すように、直線状態にする方向に動作させる。このリ
ンク３１，３２の動きから、接続ピン２８を介して、揺
動部材２４は時計方向に回動し、揺動部材２５は反時計
方向に回動する。これによって、把持部１３は連結部材
４０を介して図１において左方向に移動し、ストッパ４
２が取り付け基部２２の側壁部２２ａに当接して把持部
１３は停止する。また、把持部１４も同時に、連結部材
４１を介して図１において右方向に移動し、把持部１３
の停止とともに停止する。

【００１４】把持部１３の位置は、ストッパ４２によっ
て、ワーク１０を確実に把持する位置に規制され、その
停止位置でリンク３１，３２は直線状態となり、スライ
ダ３５も停止する。従って、プッシュロッド３７は、ス
プリング３９の力に抗して把持部１３及びスライダ３５
等がストッパ４２により停止する位置よりわずかに多く
移動し、上記停止状態で、連結部材３８は、スライダ３
５の肩部３５ｂからわずかに離れて停止する。

【００１５】この状態で、把持部１３，１４は確実にワ
ーク１０を保持ピン２０によって保持している。そし
て、ここでワーク１０側から把持部１３，１４に何らか
の力が作用し、把持部１３，１４間の間隔を広げようと
しても、把持部１３，１４を動かすトグル機構３０は死
点である思案点に位置しており、リンク３１，３２は動
かない。即ち、把持部１３，１４の間隔を広げるには、
揺動部材２４が反時計方向に回動し、揺動部材２５が時
計まわりに回動しなければならないが、トグル機構３０
が直線状になった思案点に位置しているので、リンク３
１，３２はく字形にはならない。従って、ワーク１０の
保持状態でワーク１０側から把持部１３，１４に力が加
わっても把持部１３，１４を動かす連動機構は全く動か
ず、把持部１３，１４も広がることがない。また、ワー
ク把持状態では、油圧シリンダ３６の力が把持部１３，
１４に作用していないため、この時仮に油圧シリンダ３
６の圧力が抜けても、そのまま把持状態を維持する。

【００１６】またワーク１０の把持を解除する場合は、
上記動作と逆に、油圧シリンダ３６によりプッシュロッ
ド３７を引き込むことによって、連結部材３８、スライ
ダ３５を介して揺動片３４及びリンク３２を、図１にお
いて反時計回りに回動させ、トグル機構３０がく字形に
なり、接続ピン２８を介し，揺動部材２４，２５が回動
して把持部１３，１４間の間隔を広げる。この時は、プ
ッシュロッド３７が連結部材３８を介して直接スライダ
３５の肩部３５ｂに当接し、退避位置まで移動させる。

【００１７】この実施例のワーク把持装置によれば、ワ
ーク把持状態で、把持部１３，１４を動かす連動機構の
トグル機構３０が思案点に位置し、バネ力や電磁力や油
圧等を外部から作用させることなくワーク保持状態を確
実に維持する。特に、停電等の異常時においても全く影
響はなく、確実にワーク把持状態を維持するものであ
る。さらに、ワーク把持動作中、すなわち油圧シリンダ
３６がスプリング３９を介しスライダ３５を移動中に、
把持部１３、１４の保持ピン２０がワーク１０の位置決
め孔４３に挿入されず、ワーク１０端面に突き当たった
場合、その位置でスライダ３５は停止するが、この後も
さらに油圧シリンダ３６の駆動が続けられる。しかし、
油圧シリンダ３６の駆動は、スプリング３９を圧縮させ
るだけで、スライダ３５にその動力は何ら伝達されな
い。従って、ワーク１０の傾がり等によって把持部１
３、１４がワーク１０を把持できない状態であるにもか
かわらず、油圧シリンダ３６の力で保持ピン２０が、ワ
ーク１０端面をさらに押し付けるようなことがないた
め、ワーク１０の端面を傷付けたり、装置自体を破損さ
せたりすることはない。また、ワーク把持動作中に把持
部１３、１４の保持ピン２０の先端テーパ部がワーク１
０の位置決め孔４３の縁部に当接した状態に挿入された
とき、スライダ３５は一時的に停止する。しかし、油圧
シリンダ３６は、駆動を続け、スプリング３９を圧縮さ
せる。そして、このスプリング３９の復元力により、保
持ピン２０はそのテーパ部により位置決め孔４３の縁部
をすべりながら位置決め孔４３に挿入される。これによ
り、ワーク１０にわずかな位置ずれがあっても、スプリ
ング３９の力でなめらかに位置が修正されつつ、把持動
作が確実に行なわれる。

【００１８】尚、この発明のワーク把持装置のトグル機
構は、動作中に死点が存在する機構であれば良い。

【００１９】

【発明の効果】この発明のワーク把持装置、伝達機構の
少なくとも一部に、動作過程の中で死点が存在するトグ
ル機構を設け、このトグル機構の死点位置で上記把持部
がワークを把持した状態に形成したので、ワーク把持位
置で、把持部にいかなる力が作用しても把持部は移動せ
ず、ワークが外れることがない。しかも、駆動装置から
スプリングを介して連動機構を作動させているので、把
持動作途中で把持部がワークの所定位置を把持しなかっ
た場合、スプリングがその後の駆動力を吸収するため、
把持部にはスプリングの付勢力以上の駆動力が作用する
ことがなく、その位置で停止することが出来る。よっ
て、ワークや装置の破損を防止することが出来、安全性
も高いものである。さらに、このスプリングの復元力と
把持部のテーパにより、ワークにわずかな位置ずれがあ
っても、なめらかに位置が修正されつつ、把持動作が確
実に行なわれる。そして、この発明のワーク把持装置
は、把持状態を維持するのに外部の動力を必要とせず、
簡単な構成で確実にワークを保持できるものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明のワーク把持装置の一実施例の部分破
断底面図である。

【図２】この実施例のワーク把持装置の正面図である。

【図３】この実施例のワーク把持装置の左側面図であ
る。

【図４】この実施例のワーク把持装置を設けたマニピュ
レータの正面図である。

【符号の説明】

１２ワーク把持装置１３，１４把持部２４，２５揺動部材３０トグル機構３５スライダ３８，４０，４１連結部材３６油圧シリンダ３９スプリング

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】ワークを挟んで保持する把持部と、この
把持部を作動させる伝達機構と、この伝達機構を駆動す
る駆動装置とを有したワーク把持装置において、上記駆
動装置から上記伝達機構へ把持動作方向の駆動力を伝達
するとともに把持方向に抗する力を緩衝し上記把持部を
上記ワークの把持方向に付勢するスプリングと、上記伝
達機構の少なくとも一部に設けられたトグル機構とを備
え、このトグル機構の死点位置で上記把持部が上記ワー
クを把持するように上記伝達機構を形成し、上記把持部
の先端部はテーパ状に形成されこのテーパ状の先端部が
上記把持部の把持動作のガイドとなって上記スプリング
に付勢されて上記ワークを把持することを特徴とするワ
ーク把持装置。
【請求項２】上記把持部は先端部がテーパ状の保持ピ
ンを備え、上記ワークに対して上記スプリングにより付
勢されて係合することを特徴とする請求項１記載のワー
ク把持装置。