JPS6126475B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、クランプフインガーとくに、ワー
クの芯ずれに追従できるワークを傷つけないクラ
ンプフインガーに関するものである。

従来のこの種のクランプフインガーたとえば産
業用ロボツトのアームの先端に設けられるクラン
プフインガーとしては、たとえば第１図に示すも
のがある。ここではフインガー取付体１の先端側
に二本のフインガー２をピン３で枢支する一方フ
インガー取付体１の中央部にその前後方向に貫通
させて設けた孔４内で、ロツド５を固定ブツシユ
６によつて進退可能に軸受けし、また、このロツ
ド５の後端をスプリング７を介してアクチユエー
タ８の出力軸９に連結する。そしてさらに、ロツ
ド５の先端に固定されて両フインガー２の方向へ
突出するブラケツト１０に、腕部材１１の一端を
枢支し、その他端をフインガー２の中間部にピン
１２で枢支する。

なお、本来ならば、フインガー取付体１はロボ
ツトマームの手首に固定されているが、ここでは
図示を略する。

かかるクランプフインガーでは、アクチユエー
タ８の作動によつて出力軸９を後退させることに
より、スプリング７を介してロツド５が後退され
るので、腕部材１１がブラケツト１０によつてフ
インガー取付体１の方向へ回動され、結果として
フインガー先端の開度が次第に狭まる。

従つて、クランプされるワーク例えばボルト
が、フインガー取付体１ひいてはロツド５の中心
線Ａ上に位置する場合には、両フインガー２の所
定の先端開度下でフインガー２によるワークの確
実なクランプが行われる。なお、ここにおけるワ
ークのクランプ力は、ロツド５と出力軸９をスプ
リング７によつて連結していることからそれほど
大きくはならず、このためワークに、過大なクラ
ンプ力による傷が生じることはない。

しかしながら、このような従来技術にあつて
は、ロツド５はフインガー取付体１に対して進退
運動できるだけであるため、図示のように、ワー
ク１３を収納したボツクスＣの位置決めがくるつ
ているために前述した中心線Ａとワーク１３の中
心線Ｂとの間の芯がずれた場合には、フインガー
２またはワーク１３の位置を芯ずれ相当分だけ修
正しなければ、ワーク１３の確実なクランプを行
い得ない問題があつた。しかも、このようなフイ
ンガー２は一般に、ロボツトに取り付けられてい
るため、クランプの都度、芯ずれεに応じたフイ
ンガー２の位置修正を行うには別個のセンサーそ
の他の関連手段が必要になり、またワーク１３の
位置修正は、それが大型機器たとえば台車に位置
決めされたものである場合には、実質的に不可能
であるなどの問題があつた。

この発明は、従来技術のかかる問題を有利に解
決したクランプフインガーを提供するものであ
る。

このクランプフインガーは、とくに、フインガ
ー取付体に進退可能に軸受けしたロツドを、フイ
ンガー取付体に対して揺動可能ならしめるととも
に、そのロツドを中立位置へ復帰させるばね手段
を設け、また、ロツドの先端部およびフインガー
の中間部にそれぞれ連結されてフインガーの開閉
を司どるリンク機構を、中央部をロツドに枢支し
た揺動リンクと、この揺動リンクの両端部に各一
端部を枢支し、他端部を二本のフインガーにそれ
ぞれ枢支した二本の腕部材とで構成し、さらに、
揺動リンクを、その中立位置へ附勢するばねを設
けてなる。

このクランプフインガーによれば、リンク機構
のロツドに対する揺動運動に基づき、芯ずれした
ワークをも確実にクランプできることはもちろ
ん、ロツドそれ自身のフインガー取付体に対する
揺動運動により、ロツドにこじり方向の無理な力
を及ぼすことなく、比較的大きく芯ずれしたワー
クをも極めて円滑にクランプすることができる。

加えて、このクランプフインガーでは、ワーク
の解放後において、ロツドは、皿ばねとすること
ができるばね手段により、また、揺動リンク、ひ
いてはフインガーは、コイルスプリングとするこ
とができるばねにより、それぞれ中立位置へ確実
かつ迅速に復帰されるので、次工程でのワークの
クンプに際し、そのワークが、ロツドおよびフイ
ンガーの中立位置からいずれの方向へ芯ずれして
いる場合であつても、その芯ずれに十分に対処し
てワークを、常に所期した通りにクランプするこ
とができる。すなわち、ロツドおよびフインガー
が、ワークの解放後においてもなお、それらの中
立位置へ復帰されず、前工程にてクランプしたワ
ークの芯ずれ位置と対応する位置に存在する場合
には、次工程にてクランプされるワークが、たと
えば、ロツドの中立位置に対して前工程のワーク
とは反対側へ芯ずれしたときに、その芯ずれに有
効に対処し得なくなるおそれが極めて高くなると
ころ、この発明のクランプフインガーでは、ロツ
ドおよびフインガーがともに中立位置へ復帰する
ので、ワークがいずれの方向へ芯ずれした場合で
あつても、その芯ずれに十分有効に対処すること
ができる。

以下にこの発明を図面に基づいて説明する。

第２図中、第１図と同一もしくは類似部分は第
１図と同一の番号で示す。

ここではロツド５をフインガー取付体１（ロボ
ツトアームの手首Ｔに固定されている）に対して
進退可能ならしめるとともに、揺動可能ならしめ
るため、フインガー取付体１に球面ブツシユ２１
を取り付け、ここにほぼ球状をなす内接部材２２
を嵌め合せる一方、その内接部材２２の中央にブ
ツシユ２８を貫通させ、そこにロツド５を軸受け
する。

また球面ブツシユ２１のフインガー取付体１か
らの抜け出しを防止するため、取付体１の前端面
に、ロツド貫通孔２４を設けたキヤツプ２５を固
定し、その筒状突出部分２６で球面ブツシユ２１
の前端面を拘束する。なお球面ブツシユ２１の後
端面はフインガー取付体１に設けた肩部２７と当
接するので、それが取付体１の後方へ移動するお
それはない。

図中２８，２９はそれぞれ、フインガー取付体
１と内接部材２２の後端面との間およびキヤツプ
２５と内接部材２２の前端面との間に介装した皿
ばねを示し、これらの皿ばね２８，２９は、ロツ
ド５の揺動を許容するための内接部材２２の回動
の後、それを元位置に復帰させるよう機能する。

さらに、揺動リンク３０と腕部材１１とからな
るリンク機構のロツド５に対する揺動を可能なら
しめるため、ロツド５の先端部に揺動リンク３０
の中央部をピン３１で枢支し、この揺動リンク３
０の両端部に、各腕部材１１の一端部を枢支する
とともに、それぞれの腕部材１１の他端部を、フ
インガー２の中間部にピン３３で枢支することに
より、ここでは両腕部材１１をフインガー２の先
端部に向けて拡開させる。また、リンク機構のロ
ツド５に対する揺動の後、それを復元させるた
め、ロツド５の先端に、揺動リンク３０と同一の
平面内に延在するエンドバー３４を固定し、この
エンドバー３４の各端部に掛け止めしたばね３５
を揺動リンク３０の各端部に掛止する。

このように構成してなるクランプフインガーに
おいて、ワークがフインガー取付体１およびロツ
５の中心線Ａ上に位置する場合には、出力軸９の
後退に基づき、従来技術について前述したと同様
に、フインガー２によるワークの適正なクランプ
が行われる。

一方、中心線Ａに対してワークの中心線Ｂが芯
ずれεを生じた場合のクランプ作動を図示例に基
づいて説明する。

かかる芯ずれεがある場合には、出力軸９の後
退に基づいて図に実線で示すフインガー２が、そ
の先端部の閉止作動を行うに際し、まず、ワーク
の芯ずれ側のフインガー２（この例では上側のも
の）がその作動中にワークの側面に当接する。こ
のことにより、そのフインガー２はワークから作
動抵抗を受けるので、そのフインガー２の閉止作
動が停止する。この停止状態を、フインガー２の
作動開始から一定時間をおいた時点にて考える
と、上側のフインガー２は、ワークに芯ずれがな
く、図に実線で示すように、通常の閉止作動を行
つた場合の上側のフインガー２に対して仮想線位
置までその開放方向へ回動されたことになる。一
方において、上側のフインガー２のこの仮想線位
置までの回動に際し、実線で示す上側の腕部材１
１は、ピン３３の周りの反時計方向のモーメント
を受けるため、揺動リンク３０とともにそのモー
メント方向へ仮想線位置まで回動する。

なお、揺動リンク３０のこの回動において、下
側のばね３５はその回動を妨げる方向に作用する
ので、上述のモーメントはこのばね力にも打ち勝
つ大きさを有することが必要である。また揺動リ
ンク３０のこのような回動を十分円滑ならしめる
ためにはそのピン３１もまた実線位置かれ仮想線
位置まで移動することが必要であることから、ロ
ツド５は、スプリング７のばね力に抗して幾分前
進するとともに、皿ばね２８，２９の力に抗して
内接部材２２と一緒に球面ブツシユ２１に対して
上側のフインガー方向へ幾分回動する。

さらに、揺動リンク３０のこのような回動運動
は、下側の腕部材１１を介して下側のフインガー
２の図に仮想線で示す位置への閉止方向作動をも
たらすことになる。

ここで、フインガー２の閉止作動のためのロツ
ド５の継続した後退運動を考慮すると、上側のフ
インガー２は芯ずれワークと当接していることか
ら、閉止作動を拘束される一方、下側のフインガ
ー２は閉止作動は可能である。このため、ロツド
５の後退にともなつて、その先端部が上側のフイ
ンガー方向へ回動するとともに、下側のフインガ
ー２の閉止作動が行なわれ、最終的には、両フイ
ンガー２は中心線Ｂを中心とする位置で芯ずれワ
ークの完全なクランプを行う。

従つて、クランプフインガーのこような作動に
よれば、中心線Ｂが芯ずれεを生じたワークをク
ランプする場合には、各フインガー２はそのクラ
ンプ状態において、芯ずれを生じていないワーク
をクランプする場合に比してその芯ずれ方向へ芯
ずれεに相当する距離だけ相対変位することにな
り、その芯ずれワークを両フインガー２の中央に
確実にクランプすることができる。

ワークのクランプの解除は、それを所定位置ま
で運搬し、そこでアクチユエータ８の出力軸９を
前進させることにより行われる。すなわち、ロツ
ド５は、出力軸９の前進にともなつてスプリング
７に押圧されて前方へ突出し、両フインガー２を
ピン３の周りに開放方向へ回動するので、ワーク
はそこでフインガー２から解放される。一方にお
いて、ワークを解放したフインガー２は、そこへ
の外力の作用から解放されるので、皿ばね２８，
２９およびばね３５の復元力に基づいて、ロツド
５の中心線Ａに対する対称位置に復帰して次の作
動を待機とすることになる。

なおここで、揺動リンク３０を、ロツド５と直
交する状態に維持できる限りにおいてばね３５の
取付位置および種類を種々に変更することができ
る。

従つて、この発明によれば、リンク機構のロツ
ドに対する揺動運動に加え、ロツドそれ自身のフ
インガー取付体に対する揺動運動に基づき、芯ず
れしたワークを極めて円滑に、しかも確実にクラ
ンプすることができる。

また、この一方において、ワークを解放後のロ
ツドおよびフインガーはいずれも、直ちにその中
立位置へ復帰されるので、次工程にてクランプす
るワークが、その中立位置のいずれの方向へ芯ず
れしている場合であつても、その芯ずれに常に十
分に対処して所期した通りのワーククランプを行
うことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来のクランプフインガーを示す部分
断面図、第２図はこの発明の実施例を示す部分断
面図である。 １……フインガー取付体、２……フインガー、
３，３１，３２，３３……ピン、４……孔、５…
…ロツド、７……スプリング、８……アクチユエ
ータ、９……出力軸、１１……腕部材、２１……
球面ブツシユ、２２……内接部材、２３……ブツ
シユ、２５……キヤツプ、２８，２９……皿ば
ね、３０……揺動リンク、３４……エンドバー、
３５……ばね。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ フインガー取付体１と、このフインガー取付
   体に一端を枢支した２本のフインガー２，２と、
   フインガー取付体に進退可能に軸受けしたロツド
   ５と、このロツドの後端にスプリング７を介して
   連結したアクチユエータ８と、ロツドの先端部お
   よびフインガーの中間部にそれぞれ連結されてフ
   インガーの開閉を司どるリンク機構とを具えるク
   ランプフインガーにおいて、 前記ロツド５をフインガー取付体１に対して揺
   動可能ならしめるとともに、そのロツド５を中立
   位置へ復帰させるばね手段２８，２９を設け、ま
   た、前記リンク機構を、中央部をロツド５に枢支
   した揺動リンク３０と、この揺動リンク３０の両
   端部に各一端部を枢支し、他端部を前記二本のフ
   インガー２，２にそれぞれ枢支した二本の腕部材
   １１，１１とで構成し、さらに、前記揺動リンク
   ３０を、その中立位置へ附勢するばね３５，３５
   を設けてなることを特徴とするクランプフインガ
   ー。