JPH0637909Y2 - 荷物抱え込みハンド - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は荷役作業の自動化や省力化のための産業用ロボ
ットなどに適用される荷物抱え込みハンドの改良に関す
る。

〔従来の技術〕

貨物の搬入出、運搬、積み重ねや解体作業などの各種荷
役作業の自動化並びに省力化のための自動荷役機械に利
用される荷物抱え込みハンドは、荷物を左右から抱え込
んで支持するための揺動可能なフィンガと、フィンガに
よる抱え込み位置を左右方向から規制するための揺動可
能なスクレーパとを有するが、フィンガの開閉に際し
て、同フィンガが荷物から離脱するまで荷物にスクレー
パを接触させ、またフィンガが荷物を抱え込む前に同荷
物にスクレーパを接触させて、荷物に対するセンタリン
グを確保することが作業の確実性を図る上において必要
とされる。この点において従来の荷物抱え込みハンド
は、特開昭60-80583号に記載されるようにフィンガとス
クレーパは夫々別個の回転用駆動源で動作されていた。
このため、機枠の左右夫々にフィンガとスクレーパのた
めの回転駆動源を別々に設けなければならず、最低限回
転駆動源は４個必要であった。

〔考案が解決しようとする課題〕

しかしながら、機枠の左右夫々にフィンガとスクレーパ
のための回転駆動源を別々に設けると、荷物抱え込みハ
ンドの軽量化が阻まれ、しかもフィンガとスクレーパを
所定のタイミングをもってシーケンス動作させるための
位置検出スイッチやシーケンサが必要になり、制御も複
雑化するという問題点のあることが本考案者によって明
らかにされた。

本考案の目的は、フィンガ及びスクレーパのための回転
駆動源の数を減らして軽量化を図り、さらに、フィンガ
及びスクレーパの左右両側の連動動作を簡単に制御する
ことができる荷物抱え込みハンドを提供しようとするも
のである。

〔課題を解決するための手段〕

上記課題を解決するための手段として本考案の荷物抱え
込みハンドは、機枠に設けられた回転用駆動源に連動可
能に接続された一対の原動桿の夫々に荷物を左右から抱
え込んで支持するためのフィンガを固定すると共に、同
フィンガによる抱え込み位置を同フィンガの内側位置で
左右方向から規制するためのスクレーパを揺動桿に固定
し、前記フィンガの開閉に際して、左右夫々に配置され
たスクレーパを、フィンガが荷物から離脱するまで同荷
物に接触させ、またフィンガが荷物を抱え込む前に同荷
物に接触可能に、スクレーパをフィンガに連動可能に接
続する連結桿を原動桿と揺動桿に枢支して成る構造を採
用するものである。

このとき回転用駆動源を機枠の左右夫々に配置するよう
な場合に、対設されたフィンガとスクレーパの連動動作
を左右で確実に同期化するには、前記左右に配置された
夫々の原動桿の枢軸にスライドガイドを回転自在に設け
ると共に、原動桿の枢軸を中心に夫々の原動桿と一体に
回転するギアを設け、一方のギアに噛合するラックを上
面に持ち他方のギアに噛合するラックを下面に持つスラ
イドバーを、前記スライドガイドに摺動自在に嵌入して
成る構造を採用することが望ましい。

また、フィンガの開閉に際してスクレーパによる荷物の
センタリング動作（抱え込み位置規制動作）を確実化す
るには、前記原動桿と連結桿との枢支点を、フィンガが
荷物の抱え込み位置を採る状態においてスクレーパの外
方に配置し、揺動桿と連結桿との枢支点を、荷物抱え込
み位置からフィンガの先端がスクレーパの外方に離脱す
るまでの間に前記原動桿と連結桿との枢支点が採り得る
回動角度のほぼ２等分線上に位置させて原動桿の枢支点
寄りに配置した構造を採用するとよい。

〔作用〕

フィンガの開閉に際して連結桿は、機枠の左右夫々にフ
ィンガとスクレーパのための回転駆動源を別々に設けな
くても、フィンガの揺動に連動してスクレーパに荷物を
センタリングさせ、これにより、荷物抱え込みハンドの
軽量化、並びにフィンガとスクレーパを所定のタイミン
グをもってシーケンス動作させるための位置検出スイッ
チやシーケンサを特別に設けなくても済むようにする。

特に、回転用駆動源を機枠の左右夫々に配置するような
場合、夫々表裏でラックに噛合する一対のギアは相互に
一方が他方の回転角度を規制し相うように作用し、対設
されたフィンガとスクレーパの連動動作を左右で同期化
させる。

さらに、フィンガの開閉に際してスクレーパによる荷物
のセンタリング動作を確実化する構造において、揺動桿
に対する連結桿の枢軸は、フィンガが荷物の抱え込み位
置からスクレーパの外側に拡開変位するまでの途中で、
原動桿に対する連結桿の枢軸と原動桿の回動中心との間
で一直線上に並んでスクレーパを初期位置から僅かに内
方に変位させてセンタリング作用を強化し、その後再び
初期位置を採り、それ以上の角度をもってフィンガが揺
動されて初めてスクレーパは同フィンガと共に大きな揺
動角度を持って外方に変位する。同様にフィンガが閉じ
る場合にも、揺動桿に対する連結桿の枢軸は、スクレー
パが荷物をセンタリングしている状態で徐々にフィンガ
が荷物を抱え込んでいく途上において原動桿に対する連
結桿の枢軸と原動桿の回動中心との間で一直線上に並
び、スクレーパを初期位置から僅かに内方に変位してセ
ンタリング作用を強化した後再び初期位置を採る。この
センタリング作用の強化により、フィンガの開閉に際し
て荷物が位置ずれすることを防止する。

〔実施例〕

第１図にその全体が示される荷物抱え込みハンドにおい
て、1R,1Lは荷物２を左右から抱え込んで支持するため
のフィンガであり、3R,3Lは同フィンガ1R,1Lによる荷物
抱え込み位置を左右方向から規制して荷物２のセンタリ
ングを行うためのスクレーパである。フィンガ1L及びス
クレーパ3Lは機枠５の左側に、そしてフィンガ1R及びス
クレーパ3Rは機枠５の右側に配置されている。支軸6Lで
機枠５に枢支されたシリンダ7Lはフィンガ1L及びスクレ
ーパ3Lを揺動させるための回転駆動源とされ、また、支
軸6Rで機枠５に枢支されたシリンダ7Rはフィンガ1R及び
スクレーパ3Rを揺動させるための回転駆動源とされる。

ここで先ず前記シリンダ7Lによってフィンガ1L及びスク
レーパ3Lを揺動させるためのリンク機構を第２図及び第
３図を中心に説明する。

10Lは機枠５に支持された回転軸であり、同軸10Lに第１
原動桿11Lの一端部が固定されると共に、その他端部が
前記シリンダ7Lのピストンロッド12Lに回転自在に軸支
され、ピストンロッド12Lの往復運動に連動して回転軸1
0Lが揺動するようになっている。この回転軸10Lには第
２原動桿13Lが斜め下方に外側を向いて固定され、その
先端部に前記フィンガ1Lが垂設固定されている。16L
は、前記回転軸10Lの上方の外側位置に枢軸15Lを持つ揺
動桿であり、その枢軸15Lは機枠５に固定したホルダ17L
に枢支され、揺動桿16Lの先端部には前記スクレーパ3L
が垂設固定されている。

18Lは、揺動桿16Lを第２原動桿13Lに連動可能に接続す
る連結桿であり、同連結桿18Lは、フィンガ1Lの開閉に
際して同フィンガ1Lが荷物から離脱するまでスクレーパ
3Lを荷物２に接触させ、またフィンガ1Lが荷物２を抱え
込む前に同荷物２にスクレーパ3Lを接触可能に連動させ
るものである。例えばこの連結桿18Lの一端部は、第２
図のようにフィンガ1Lが荷物の抱え込み位置を採る状態
において荷物抱え込み規制位置にあるスクレーパ3Lの外
方位置で前記第２原動桿13Lに支軸19Lで枢支され、その
第２原動桿環13Lを時計方向に回動してフィンガ1Lの先
端部がスクレーパ3Lの外側に離脱するまでの回動角度２
αの２等分線上に位置するように前記連結桿18Lの他端
部が回転軸10L寄りの位置で支軸20Lにて前記揺動桿16L
に枢着されている。特に、支軸20Lは回動角度２αの２
等分線上における回転軸10L寄りの位置を採るから、フ
ィンガ1Lが荷物２の抱え込み位置からスクレーパ3Lの外
側に拡開変位するまでの途中で、回転軸10Lと２個の枢
軸19L及び20Lが一直線上に並び、スクレーパ3Lを初期位
置から僅かに内方に変位させて荷物２に対するセンタリ
ング作用を強化した後再び初期位置を採り、その後に初
めてスクレーパ3Lはフィンガ1Lと共に大きな揺動角度を
持って外方に変位する。同様にフィンガ1Lが閉じる場合
にも、揺動桿16Lに対する連結桿18Lの枢軸20Lは、スク
レーパ3Lが荷物２をセンタリングしている状態で徐々に
フィンガ1Lが荷物を抱え込んでいく途上において他方の
枢軸19Lと回転軸10Lとの間で一直線上に並び、スクレー
パ3Lを初期位置から僅かに内方に変位させて荷物に対す
るセンタリング作用を強化した後再び初期位置を採るこ
とになる。

尚、フィンガ1L及びスクレーパ3Lそしてそれらを連動さ
せるリンク機構はシリンダ7Lから回転軸10Lに至までの
部材を共通利用して第１図の表裏方向に複数組配置さ
れ、並設された各組の揺動桿16Lはサイドバー21Lにて連
結固定され、第２原動桿13Lはサイドバー22Lにて連結固
定されている。

前記シリンダ7Rによってフィンガ1R及びスクレーパ3Rを
揺動させるための右側のリンク機構は上記左側のリンク
機構に対して線対称の構造を持ち、前記10Lから22Lで示
される部材に対応する部材10Rから22Rによって構成され
る。

次に、回転用駆動源を機枠５の左右夫々に配置する本実
施例において、機枠５の左側に対設されたフィンガ1L及
びスクレーパ3Lと、機枠５の右側に対設されたフィンガ
1R及びスクレーパ3Rとの開閉動作を左右で確実に同期化
するための構造について第１図を参照しながら説明す
る。

前記左右に配置された夫々の回転軸10L,10Rにスライド
ガイド23L,23Rを回転自在に設けると共に、その回転軸1
0L,10Rと一体に回転するスパーギア24L,24Rを設け、一
方のスパーギア24Lに噛合するラック25Lを下面に持ち他
方のスパーギア24Rに噛合するラック25Rを上面に持つス
ライドバー26を、前記スライドガイド23L,23Rに摺動自
在に嵌入する。これにより、左右のフィンガ1L,1Rが相
互に逆方向に揺動して開閉するとき、フィンガ1L,1Rと
一体で回転するスパーギア24L,24Rに噛合しながら左右
に摺動変位するスライドバー26は、スパーギア24L,24R
の回転角度を相互に同一とするように規制する。

次に本実施例に係る荷物抱え込みハンドの動作を説明す
る。

第４図に示されるようにピストンロッド12L,12Rが最も
突出した位置を採る状態においてフィンガ1L,1Rは荷物
２を左右から抱え込み、スクレーパ3L,3Rは荷物の抱え
込み位置を左右から規制してセンタリングする。この状
態は第5A図に対応する。

この状態からピストンロッド12L,12Rを後退させていく
と、第２原動桿13L,13Rが外方に揺動してフィンガ1L,1R
を拡開変位させる。このとき第２原動桿13L,13Rが第４
図の角度αだけ回動して、機枠５の左側では回転軸10L
及び２個の枢軸19L,20Lが一直線に並び、右側では回転
軸10R及び２個の枢軸19R,20Rが一直線に並ぶまでの間で
は、回転軸10Lと枢軸20Lの間隔そして同様に回転軸10R
と枢軸20Rの間隔が徐々に狭まって、スクレーパ3L,3Rが
僅かに内方に回動変位することによって荷物２に対する
センタリング作用を強め、フィンガ1L,1Rが拡開変位し
た直後の衝撃や振動によって荷物の姿勢が乱れようとす
ることを阻止する。そしてさらに角度αだけ回動する途
上ではスクレーパ3L,3Rは徐々に初期位置に戻され、全
体としてフィンガ1L,1Rが角度２α回動したところでフ
ィンガ1L,1Rの先端部が荷物２から離脱して、その荷物
２が落下される。この状態は第5B図に対応される。

そして更にフィンガ1L,1Rが拡開されると、スクレーパ3
L,3Rはフィンガ1L,1Rと共に大きな揺動角度をもって外
方に変位され、新たな荷物を抱え込み可能な態勢にされ
る。この状態は第5C図に対応される。この状態から新た
な荷物を抱え込む場合にはピストンロッド12L,12Rが突
出され、上記とは逆の順番でフィンガ1L,1R及びスクレ
ーパ3L,3Rが初期状態まで閉じられる。

このようにして左右のフィンガ1L,1R及びスクレーパ3L,
3Rが開閉されるとき、フィンガ1L,1Rと一体で回転する
スパーギア24L,24Rに噛合しながら左右に摺動変位する
スライドバー26は、スパーギア24L,24Rの回転角度が相
互に同一となるように規制する。例えばスパーギア24L
が時計方向に回転すると、その回転量に応ずるピッチ数
分だけスライドバー26が右方向に変位し、その変位ピッ
チ数分に応ずる回転量を他方のスパーギア24Rに許容す
る。この関係はスパーギア24L,24R相互間で全く同じに
なり、相互に一方のスパーギアが他方のスパーギアの回
転角度を規制し相うことになり、左右夫々独立に設けら
れた回転用駆動源によって揺動されるフィンガとスクレ
ーパの連動動作は、電気的な位置検出手段やシーケンサ
を設けなくても同期化され、しかも左右何れか一方のフ
ィンガ又はスクレーパに余計な負荷がかかっても、フィ
ンガとスクレーパの連動動作を左右で確実に同期化する
ことができる。

以上の説明では機枠の左右夫々に対設したフィンガとス
クレーパを左右で独立した回転用駆動源によって開閉動
作させる場合について説明したが、一つの回転用駆動源
を左右で共用するようにしてもよい。また回転用駆動源
としてシリンダを用いる構成に限定されず、電動モータ
などを駆動源とするスライダクランク機構を利用しても
よい。さらにその他本考案の要旨を逸脱しない範囲で種
々変更することができる。

〔考案の効果〕

本考案の荷物抱え込みハンドは、フィンガの開閉に際し
て荷物の抱え込み位置を規制するようにスクレーパを連
結桿で原動桿に連動させる構造を持つから、フィンガと
スクレーパのための回転用駆動源を別々に設けなくても
済む分だけ荷物抱え込みハンドを軽量化することができ
ると共に、フィンガとスクレーパを所定のタイミングを
もってシーケンス動作させるための位置検出スイッチや
シーケンサを特別に設けずに構成の簡素化を図ることが
できる。

そして、回転用駆動源を機枠の左右夫々に配置するよう
な場合、夫々フィンガを固定した左右の原動桿の支軸を
中心に同桿と一体に回動する一対のギアの一方をスライ
ドバーの表面に刻設されたラックに噛合させると共に他
方のギアをスライドバーの裏面に刻設されたラックに噛
合させて、相互に一方のギアが他方のギアの回転角度を
規制し相うようにすることにより、左右夫々独立に設け
られた回転用駆動源によるフィンガ及びスクレーパの左
右両側の連動動作を電気的な位置検出手段やシーケンサ
を設けなくても簡単に同期化することができ、しかも左
右何れか一方のフィンガ又はスクレーパに余計な負荷が
かかっても、フィンガとスクレーパの連動動作を左右で
確実に同期化することができる。

さらに、スクレーパ固定用揺動桿と前記連結桿との枢支
点を、初期位置からフィンガの先端部がスクレーパの外
方に離脱するまでの間にフィンガ固定用原動桿と連結桿
との枢支点が採り得る回動角度のほぼ２等分線上に位置
させて原動桿の枢支点寄りに配置することにより、フィ
ンガの抱え込み初期位置とフィンガの先端部がスクレー
パの外方に離脱する位置との間をフィンガが通過する過
程において連結桿の２個の枢支点と原動桿の支軸が一直
線上に並ぶとき、スクレーパはその前後の状態よりも僅
かに内方に変位して荷物に対するセンタリング作用を強
化するから、フィンガの開閉に際して荷物が位置ずれす
ることを確実に防止することができる。

【図面の簡単な説明】

図面は本考案に係る荷物抱え込みハンドの一実施例を示
すものであり、第１図は一部切欠した正面図、第２図は
機枠左側の揺動リンク機構の詳細図、第３図は第２図の
A-A線矢視断面図、第４図は機枠左右の揺動リンク機構
の動作説明図、第5A図乃至第5C図は荷物抱え込み動作を
順を追って示す動作説明図である。 1L,1R……フィンガ、２……荷物、3L,3R……スクレー
パ、５……機枠、7L,7R……シリンダ、10L,10R……回転
軸、11L,11R……第１原動桿、13L,13R……第２原動桿、
16L,16R……揺動桿、18L,18R……連結桿、19L,19R……
支軸、20L,20R……支軸、23L,23R……スライドガイド、
24L,24R……スパーギア、25L,25R……ラック、26……ス
ライドバー。

Claims (3)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】機枠に設けられた回転用駆動源に連動可能
   に接続された一対の原動桿の夫々に荷物を左右から抱え
   込んで支持するためのフィンガを固定すると共に、同フ
   ィンガによる抱え込み位置を同フィンガの内側位置で左
   右方向から規制するためのスクレーパを揺動桿に固定
   し、前記フィンガの開閉に際して、左右夫々に配置され
   たスクレーパを、フィンガが荷物から離脱するまで同荷
   物に接触させ、またフィンガが荷物を抱え込む前に同荷
   物に接触可能に、スクレーパをフィンガに連動可能に接
   続する連結桿を原動桿と揺動桿に枢支して成る荷物抱え
   込みハンド。
2. 【請求項２】前記原動桿と連結桿との枢支点を、フィン
   ガが荷物の抱え込み位置を採る状態においてスクレーパ
   の外方に配置し、揺動桿と連結桿との枢支点を、荷物抱
   え込み位置からフィンガの先端がスクレーパの外方に離
   脱するまでの間に前記原動桿と連結桿との枢支点が採り
   得る回動角度のほぼ２等分線上に位置させて原動桿の枢
   支点寄りに配置した請求項１記載の荷物抱え込みハン
   ド。
3. 【請求項３】前記左右に配置された夫々の原動桿の枢軸
   にスライドガイドを回転自在に設けると共に、原動桿の
   枢軸を中心に夫々の原動桿と一体に回転するギアを設
   け、一方のギアに噛合するラックを上面に持ち他方のギ
   アに噛合するラックを下面に持つスライドバーを、前記
   スライドガイドに摺動自在に嵌入して成る請求項１又は
   ２記載の荷物抱え込みハンド。