(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ロボットアームに連結する支持プレート、
前記支持プレートに配設され、ワークの把持時に該ワークの複数の被当接部にそれぞれ当接して前記ワークを把持する複数の当接部、
前記支持プレートに配設され、前記ワークの把持時に前記複数の当接部の少なくとも一つを前記ワークに押圧するための駆動力を発生する駆動源を有する駆動機構、
前記複数の当接部の少なくとも一つを前記支持プレートに対して自在移動可能に支持する自在移動機構、および
前記自在移動機構による自在移動を規制する移動規制装置、
を備えるワーク把持装置と、
前記ワーク把持装置の外部に設けられ、自在移動可能に支持される前記当接部を移動させる当接部移動用駆動装置と、
を有し、
前記自在移動機構は、前記当接部が配設されるナット部材と、該ナット部材と螺合するねじ軸とを有し、
前記当接部移動用駆動装置は、回転駆動機器と、該回転駆動機器の回転力を前記ねじ軸に伝達する伝達軸とを有することを特徴とするワーク把持システム。
【請求項２】
前記伝達軸は、前記ねじ軸側の端部に設けられる伝達軸側係合部を有し、
前記ねじ軸は、前記伝達軸側係合部と係合可能なねじ軸側係合部を有することを特徴とする請求項１に記載のワーク把持システム。
【請求項３】
前記伝達軸は、前記回転駆動機器側に位置されるドライブ軸と、前記ねじ軸側に位置され、前記ドライブ軸と回転力を伝達可能に同軸に嵌合されるドリブン軸とを有し、
前記ドライブ軸と前記ドリブン軸との間に弾性体が装着され、前記ドライブ軸と前記ドリブン軸とは前記弾性体の付勢力に抗して軸方向に相互に近接移動可能に構成されていることを特徴とする請求項２に記載のワーク把持システム。
【請求項４】
前記当接部移動用駆動装置は、前記ドリブン軸の軸方向の変位を検出するドリブン軸変位検出部と、前記ドリブン軸変位検出部により前記ドリブン軸の所定値以上の変位が検出された場合に前記ねじ軸と前記伝達軸とが正常に係合していないことを認識する認識部とを有することを特徴とする請求項３に記載のワーク把持システム。
【請求項５】
前記当接部移動用駆動装置は、自在移動可能に支持される前記当接部の変位を検出する当接部変位検出部と、前記当接部変位検出部により検出される前記当接部の変位が目標値となるように前記回転駆動機器の動作を制御する制御部とを有することを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか一項に記載のワーク把持システム。
【請求項６】
前記ワークは、シェル形状を呈するシェル部を有しており、
前記ワークの前記被当接部は、前記シェル部の外面または内面に位置することを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれか一項に記載のワーク把持システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ワーク把持システムに係り、特に、ロボットアームに装着されるワーク把持装置により種々のワークを把持して搬送するためのワーク把持システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
複数の部品を加工し組み付けて、多様なバリエーションを有する製品を完成させる生産ラインでは、多種類のワークに柔軟に対応して該ワークを把持し搬送するための技術が採用されている。
【０００３】
例えば特許文献１の第３頁左下欄第１０〜１４行には、「把持しようとするワーク形状に応じて、３本の指先部材の配置位置を、把持するのに適切な配置状態に変更させる事により、ワークを確実に把持する事のできるロボットハンド及び把持方法を提供する」と記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平４−８２６８６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１に記載のロボットハンドでは、３本の指先部材の配置位置を変更するために、３つの駆動モータが設置されており、ロボットアームに装着されるハンドが大きくて重く、しかも複雑となるという課題がある。このため、ロボット先端部の動作の制約、消費電力の増加、故障の発生等を招く虞がある。
【０００６】
また、特許文献１に記載のロボットハンドは、ワークが大型で重量物である場合には、さらにハンドが大きくて重くなるために対応が困難であり、指先部材から突出可能に設けられるピン部材でワークを把持する構成を採用している点（第４頁右下欄第５〜９行、第５頁右上欄第２０行〜同左下欄第５行参照）からも、小型軽量のワークの把持しか想定していないと考えられる。
【０００７】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、ロボットアームに装着する軽量化された単一のワーク把持装置で種々のワークに柔軟に対応できると共に当該ワークを確実に保持して搬送できるワーク把持システムを提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前記課題を解決するため、請求項１に係る発明は、ロボットアームに連結する支持プレート、前記支持プレートに配設され、ワークの把持時に該ワークの複数の被当接部にそれぞれ当接して前記ワークを把持する複数の当接部、前記支持プレートに配設され、前記ワークの把持時に前記複数の当接部の少なくとも一つを前記ワークに押圧するための駆動力を発生する駆動源を有する駆動機構、前記複数の当接部の少なくとも一つを前記支持プレートに対して自在移動可能に支持する自在移動機構、および前記自在移動機構による自在移動を規制する移動規制装置、を備えるワーク把持装置と、前記ワーク把持装置の外部に設けられ、自在移動可能に支持される前記当接部を移動させる当接部移動用駆動装置と、を有し、前記自在移動機構は、前記当接部が配設されるナット部材と、該ナット部材と螺合するねじ軸とを有し、前記当接部移動用駆動装置は、回転駆動機器と、該回転駆動機器の回転力を前記ねじ軸に伝達する伝達軸とを有することを特徴とするワーク把持システムである。
【０００９】
この発明によれば、自在移動機構により複数の当接部の少なくとも一つを自在に移動可能であるから、予めワーク把持装置の当接部をワークの被当接部に対応して位置合わせして、移動規制装置によりその位置を保持しておくことで、形状や大きさが異なる種々のワークに柔軟に対応することができる。
そして、当接部の位置合わせは、ワーク把持装置の外部に設けられる当接部移動用駆動装置を使用して実現することができる。このため、本発明に係るワーク把持システムは、当接部の位置合わせをする当接部移動用駆動装置をワーク把持装置に設けずに別体として外部に設けることで、ワーク把持装置の軽量化を実現しながらバリエーションを有する種々のワークに対応することが可能となる。
すなわち、ロボットアームに装着する軽量化された単一のワーク把持装置で種々のワークに柔軟に対応できると共に当該ワークを確実に保持して搬送できるワーク把持システムを提供することができる。
【００１０】
また、ワークの把持時に該ワークの複数の被当接部にそれぞれ当接して前記ワークを把持する複数の当接部を備え、駆動源の駆動力により複数の当接部の少なくとも一つをワークに押圧するようにしたので、ワークの外面または内面を把持することができる。これにより、ワークに対してワーク把持装置が正確に位置決めされていなくても、ワークの把持が可能となる。したがって、製造工程において、作業時間の短縮が図られると共に、ワークを把持できない作業ミスの発生を抑えることができる。また、ワークの大きさや重量に関わらず、確実かつ容易にワークを把持することが可能となる。さらに、ワークの形状が複雑であったとしても、ワークの外面または内面にワーク把持装置の当接部が当接する場所を確保してワークを把持することは容易であり、汎用性に優れる。
【００１２】
また、回転駆動機器の回転力を伝達軸を介してねじ軸に伝達することにより、ねじ軸とナット部材とのねじ送り作用によって、当接部をねじ軸の軸方向に移動させることができ、自在移動機構を簡易でコンパクトな構成とすることができる。
【００１３】
請求項２に係る発明は、請求項１に記載のワーク把持システムであって、前記伝達軸は、前記ねじ軸側の端部に設けられる伝達軸側係合部を有し、前記ねじ軸は、前記伝達軸側係合部と係合可能なねじ軸側係合部を有することを特徴とする。
【００１４】
この発明によれば、ねじ軸側係合部を伝達軸側係合部に係合させる簡単な動作で、回転駆動機器の回転力をねじ軸に伝達することができる。
【００１５】
請求項３に係る発明は、請求項２に記載のワーク把持システムであって、前記伝達軸は、前記回転駆動機器側に位置されるドライブ軸と、前記ねじ軸側に位置され、前記ドライブ軸と回転力を伝達可能に同軸に嵌合されるドリブン軸とを有し、前記ドライブ軸と前記ドリブン軸との間に弾性体が装着され、前記ドライブ軸と前記ドリブン軸とは前記弾性体の付勢力に抗して軸方向に相互に近接移動可能に構成されていることを特徴とする。
【００１６】
この発明によれば、ねじ軸と伝達軸とが例えば正常に係合できなかった場合等には、ドライブ軸とドリブン軸とが弾性体の付勢力に抗して軸方向に相互に近接移動できるため、衝撃等の係合時の負荷を吸収してワーク把持システムの保護を図ることができる。
【００１７】
請求項４に係る発明は、請求項３に記載のワーク把持システムであって、前記当接部移動用駆動装置は、前記ドリブン軸の軸方向の変位を検出するドリブン軸変位検出部と、前記ドリブン軸変位検出部により前記ドリブン軸の所定値以上の変位が検出された場合に前記ねじ軸と前記伝達軸とが正常に係合していないことを認識する認識部とを有することを特徴とする。
【００１８】
この発明によれば、ドリブン軸の軸方向の変位に基づいてねじ軸と伝達軸とが正常に係合していないことを容易に認識することができる。これにより、ねじ軸と伝達軸とが正常に係合していない場合には、例えばねじ軸と伝達軸とを相互に離間させた後に再度両者の係合を試みたり、警告を行ったりする等のエラー処理を実行することが可能となる。
【００１９】
請求項５に係る発明は、請求項１乃至請求項４のいずれか一項に記載のワーク把持システムであって、前記当接部移動用駆動装置は、自在移動可能に支持される前記当接部の変位を検出する当接部変位検出部と、前記当接部変位検出部により検出される前記当接部の変位が目標値となるように前記回転駆動機器の動作を制御する制御部とを有することを特徴とする。
【００２０】
この発明によれば、ワークの種類に応じた当接部の位置合わせの制御を、当接部移動用駆動装置側で容易に行うことが可能となる。
【００２１】
請求項６に係る発明は、請求項１乃至請求項５のいずれか一項に記載のワーク把持システムであって、前記ワークは、シェル形状を呈するシェル部を有しており、前記ワークの前記被当接部は、前記シェル部の外面または内面に位置することを特徴とする。
【００２２】
この発明によれば、シェル形状を呈するシェル部の外面または内面を把持して、ワークを確実に保持することができる。したがって、いわゆるシェル構造（殻構造）から構成され、製品のバリエーションに応じてシェル部の形状や大きさが変わるトランスミッションケースやトルクコンバータケース等のワークを把持して搬送するためのワーク把持システムとして、特に好適に使用することができる。
【発明の効果】
【００２３】
本発明によれば、ロボットアームに装着する軽量化された単一のワーク把持装置で種々のワークに柔軟に対応できると共に当該ワークを確実に保持して搬送できるワーク把持システムを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明の一実施形態に係るワーク把持システムの全体構成を示す概略平面図である。
【図２】図１に示されるワーク把持装置でワークを把持する様子を説明するための概略平面図である。
【図３】図１に示されるワーク把持装置の概略斜視図である。
【図４】図１に示されるワーク把持装置の概略底面図である。
【図５】図４のＶ−Ｏ線に沿う断面図である。
【図６】図５の平面図である。
【図７】図５の左側面図である。
【図８】図５に示される駆動機構のアーム周辺を示す斜め下方から見た概略斜視図である。
【図９】図５のＩＸ−ＩＸ線に沿う断面図である。
【図１０】図４のＯ−Ｘ線に沿う断面図である。
【図１１】図４のＯ−ＸＩ線に沿う断面図である。
【図１２】図１１の底面図である。
【図１３】図１１の右側面図である。
【図１４】当接部移動用駆動装置の一部を断面で示す側面図である。
【図１５】当接部移動用駆動装置の平面図である。
【図１６】（ａ）は図１４のＡ−Ａ線に沿う断面図、（ｂ）は図１４のＢ−Ｂ線に沿う断面図である。
【図１７】ワーク把持システムの制御ブロック図である。
【図１８】駆動機構の変形例のアーム周辺を示す斜め下方から見た概略斜視図である。
【図１９】変形例に係る駆動機構のアーム側から見た図である。
【図２０】図１９のＸＸ−ＸＸ線に沿う断面図である。
【図２１】（ａ）（ｂ）は、駆動機構の取付構造の変形例を模式的に示す断面図である。
【図２２】（ａ）〜（ｃ）は、ワークの把持方法のバリエーションについて説明するための概略平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下、本発明の実施形態について、適宜図面を参照しながら詳細に説明する。
図１は、本発明の一実施形態に係るワーク把持システムの全体構成を示す概略平面図である。図２は、図１に示されるワーク把持装置でワークを把持する様子を説明するための概略平面図である。図３は、図１に示されるワーク把持装置の概略斜視図である。図４は、図１に示されるワーク把持装置の概略底面図である。
【００２６】
図１に示すように、ワーク把持システムは、ロボットアーム１０１を備えるロボット１００と、ロボットアーム１０１の先端部１０２に装着するワーク把持装置１と、ワーク把持装置１の外部に設けられ、ワーク把持装置１において自在移動可能に支持される当接部１１，１２，１２（図２、３参照）を移動させる当接部移動用駆動装置３００と、を有している。
【００２７】
ワーク把持装置１は、多関節ロボット１００のロボットアーム１０１の先端部１０２に装着して種々のバリエーションを有するワークＷを把持して保持する保持装置（ロボットハンド）として好適に使用することができる。
【００２８】
多関節ロボット１００は、ローラコンベア等の搬送装置２００によって取り出し位置まで搬送されてきたワークＷを、ロボットアーム１０１の先端部１０２に装着されたワーク把持装置１により把持し、ロボットアーム１０１を旋回、移動等させて、ワークＷを次工程まで搬送する工程を担っている。
【００２９】
図１および図２に示すように、ワーク把持装置１は、ロボットアーム１０１に連結する支持プレート２と、支持プレート２に配設され、ワークＷの把持時に該ワークＷの第１の被当接部Ｗ１および第２の被当接部Ｗ２，Ｗ２にそれぞれ当接してワークＷを把持する駆動側の当接部１１（図５を併せて参照）および受け側の当接部１２，１２と、を備えている。なお、図２中の符号「８」は、後記する押さえ部材８を示す。また、駆動側の当接部１１および受け側の当接部１２，１２は、自在移動機構５ａ，５ｂ（図３等参照）により、ワークＷの種類に応じて、それぞれ図２中の二点鎖線で示す矢印方向に移動可能とされている。
【００３０】
本実施形態では、ワークＷは、いわゆるシェル構造（殻構造）から構成されており、シェル形状を呈するシェル部（リブ状壁部）Ｓを有している。ワークＷとして、例えばトランスミッションケースやトルクコンバータケース等が挙げられる。ここでは、ワークＷの第１の被当接部Ｗ１および第２の被当接部Ｗ２，Ｗ２は、それぞれシェル部Ｓの外面に位置する。
【００３１】
図３および図４に示すように、支持プレート２は、略三角形の板状を呈しており、略円筒形状の取付部２１を介してロボットアーム１０１の先端部１０２に連結される。なお、図４中の符号「Ｏ」は、支持プレート２の中心、つまり、ロボットアーム１０１の先端部１０２が連結される取付部２１の中心を示す。駆動側の当接部１１および受け側の当接部１２，１２は、ここでは、支持プレート２の中心Ｏのまわりの周方向に概ね等角度（１２０度）間隔で配設されている。ただし、必ずしも等角度間隔でなくてもよい。
【００３２】
また、ワーク把持装置１は、支持プレート２に配設され、ワークＷの把持時に駆動側の当接部１１をワークＷの第１の被当接部Ｗ１に押圧する駆動機構３と、駆動側の当接部１１および受け側の当接部１２，１２を支持プレート２に対して自在移動可能に支持する自在移動機構５ａ，５ｂと、自在移動機構５ａ，５ｂによる自在移動を規制する移動規制装置７１，７１と、を備えている。
【００３３】
図５は、図４のＶ−Ｏ線に沿う断面図である。図６は、図５の平面図である。図７は、図５の左側面図である。図８は、図５に示される駆動機構のアーム周辺を示す斜め下方から見た概略斜視図である。図９は、図５のＩＸ−ＩＸ線に沿う断面図である。
【００３４】
図５〜図７に示すように、自在移動機構５ａは、支持プレート２に固定される支持部材５１ａ，５１ｂと、支持部材５１ａ，５１ｂに回転自在に支持されるねじ軸５２と、ねじ軸５２に螺合されるナット部材５３と、ナット部材５３に固定され、駆動側の当接部１１が取り付けられた駆動機構３が配設される取付部材５４ａと、取付部材５４ａを支持プレート２に対してねじ軸５２の軸方向に移動自在に案内する直線運動案内装置５５（図６参照）と、を有している。また、取付部材５４ａの支持プレート２の中心Ｏと反対側の端面には、当接部移動用駆動装置３００（図１、図１４参照、以下同様）に配設された当接部変位検出部３５０（図１４参照）により検出される被検出プレート５９が取り付けられている。
【００３５】
ナット部材５３と取付部材５４ａとは、例えばねじ部材５８によって固定されている（図６参照）。なお、図６中の符号２２は、ワーク把持装置１の組立作業において必要な逃がし孔を示す。
【００３６】
ねじ軸５２は、ワーク把持装置１の外部に設けられる当接部移動用駆動装置３００の伝達軸３０１（図１４参照）に接続可能なねじ軸側係合部５２ａを備えている。ねじ軸側係合部５２ａは、外部の当接部移動用駆動装置３００の伝達軸３０１に設けられた伝達軸側係合部３０４（図１４参照）に、回転力が伝達可能に係合されることが可能となっている。
【００３７】
直線運動案内装置５５は、支持プレート２と取付部材５４ａとの間に設けられており、支持プレート２の下面にねじ軸５２の軸方向に沿って配設されたガイドレール５６と、取付部材５４ａの上面に固定され、ガイドレール５６に沿って移動自在に配設されたホルダ５７とを備えている。
【００３８】
移動規制装置７１は、ねじ軸５２が移動規制装置７１の内部を挿通するように、支持プレート２の外縁に取付板２３を介して設置されている。移動規制装置７１は、自在移動機構５ａによる自在移動の規制時に、ねじ軸５２をクランプして回転を止める。ここでは、移動規制装置７１は、空圧機器であり、空気圧によって作動する。例えば、移動規制装置７１は、エア供給口７１ａからのエアの供給により、ねじ軸５２をクランプするクランプ部をばね部材（いずれも図示せず）の付勢力に抗して開くことによってねじ軸５２をアンクランプし、エア供給口７１ａからのエアの供給を停止することにより、ばね部材の付勢力によってクランプ部が閉じてねじ軸５２をクランプするものであり、市販品のシャフトクランプを使用することができる。ただし、移動規制装置７１の構成はこれに限定されるものではない。
【００３９】
前記のような構成によれば、ねじ軸５２のねじ軸側係合部５２ａにワーク把持装置１の外部に設けられる当接部移動用駆動装置３００（図１４参照）を接続して作動させることにより、ねじ軸５２とナット部材５３とのねじ送り作用によって、駆動側の当接部１１をねじ軸５２の軸方向に移動させることができる。また、ねじ軸５２をクランプして回転を止めることにより、自在移動機構５ａによる自在移動を容易に規制することができる。このようにして、自在移動機構５ａおよび移動規制装置７１を、簡易でコンパクトな構成とすることができる。
【００４０】
また、ねじ軸５２には、ナット部材５３と螺合する、ねじ山の断面が台形を呈する台形ねじが形成されている。台形ねじは、ねじ山の頂角が一般的な三角ねじよりも小さく、ねじ山の斜面の傾斜がきつくなっている。したがって、台形ねじの使用によるセルフロック効果が働くことにより、ナット部材５３とねじ軸５２とを保持することができ、例えばワークＷのワーク把持装置１からの脱落等の不測の事態を抑止することが可能となる。
【００４１】
図５、図７および図８に示すように、駆動機構３は、駆動力を発生する駆動源３１と、駆動源３１が取り付けられる本体部３２と、駆動源３１の駆動力により軸方向に移動させられるシャフト３３と、本体部３２に設けられたピン（支点）３４のまわりで揺動可能に配置されるアーム３５と、を有している。アーム３５は、ワークＷの把持時に、その一端側（上端側）がシャフト３３により図５中の左方向に押圧されると共に、他端側（下端側）が駆動側の当接部１１をワークＷに向けて押圧するように構成されている。このような構成によれば、駆動機構３の占有空間を有効に活用してワークＷを確実に保持でき、駆動機構３をコンパクト化することができる。
【００４２】
また、駆動機構３は、駆動源３１の駆動力により回転されるドライブギア３６と、本体部３２に固定されるナット部３７と、を有している。そして、シャフト３３には、ドライブギア３６に噛合するドリブンギア３８が固定されており、シャフト３３の外周面には、ナット部３７と螺合するおねじ３９が形成されている。
【００４３】
このような構成によれば、駆動源３１の駆動力によりドライブギア３６を回転させてシャフト３３に固定されたドリブンギア３８を回転させることにより、おねじ３９が形成されたシャフト３３とナット部３７とのねじ送り作用によって、シャフト３３を軸方向に移動させることができる。このようにして、駆動機構３を簡易でよりコンパクトな構成とすることができる。
【００４４】
本体部３２は、ドライブギア３６、ドリブンギア３８、およびナット部３７が配置されるハウジング３２ａと、ハウジング３２ａの開口端側に取り付けられるカバー３２ｂとを有している。ハウジング３２ａのアーム３５側には、ピン３４を支持する一対の支持板部３２ｃが形成されている。カバー３２ｂには、駆動源３１と、移動規制装置７２とが例えばねじ締結等により取り付けられている。
【００４５】
ここでは、駆動源３１は、空圧機器であり、空気圧によって作動する。例えば、駆動源３１は、エア供給口３１ａからのエアの供給によりドライブギア３６を時計方向に所定角度（例えば１８０度）だけ回転させ、一方、エア供給口３１ｂからのエアの供給によりドライブギア３６を反時計方向に所定角度（例えば１８０度）だけ回転させるものであり、市販品のロータリーアクチュエータを使用することができる。ただし、駆動源３１の構成はこれに限定されるものではない。
【００４６】
移動規制装置７２は、シャフト３３が移動規制装置７２の内部を挿通するように、設置されている。移動規制装置７２は、駆動側の当接部１１のワークＷからの離間時に、シャフト３３をクランプして回転を止めて、ワークＷのアンクランプ状態を維持するのに使用される。ここでは、移動規制装置７２は、空圧機器であり、空気圧によって作動する。移動規制装置７２として、例えば、前記した移動規制装置７１と同様の構造のものを使用することができるが、移動規制装置７２の構成はこれに限定されるものではない。
【００４７】
シャフト３３に形成されたおねじ３９は、ナット部３７と螺合する、ねじ山の断面が台形を呈する台形ねじである。したがって、台形ねじの使用によるセルフロック効果が働くことにより、ナット部３７とシャフト３３とを保持することができ、例えばワークＷのワーク把持装置１からの脱落等の不測の事態を抑止することが可能となる。
【００４８】
駆動側の当接部１１は、ここでは円筒形状を呈しており、ワークＷとの当接面が樹脂から形成されている。これにより、ワークＷを傷つけることなく把持することができる。具体的には、当接部１１は、樹脂から形成される外層１１ａと外層１１ａの内側に配置される金属から形成される内層１１ｂとを有している（図７参照）。このように外層１１ａのみを樹脂から形成することにより、例えば把持時の衝撃等で樹脂部材に変形やクラック等が発生する虞を抑制できる。当接部１１の外層１１ａの材料としては、例えば、ポリアセタール樹脂（ＰＯＭ）、ポリアミド樹脂（ＰＡ）、４フッ化エチレン樹脂（ＰＴＦＥ）等が挙げられる。ただし、当接部１１は、ワークＷよりも硬度の低い他の材料から形成されていてもよい。
【００４９】
駆動側の当接部１１は、円筒形状のカラー４１を介装して、ねじ部材４２によりアーム３５の下端に固定されており、ワーク把持装置１に対して着脱可能となっている。したがって、当接部１１は、ワークＷと頻繁に接触するものであるが、損傷またはその虞がある場合には容易に交換でき、ワークＷの保持をより確実にすることができる。
【００５０】
図５および図９に示すように、駆動機構３は、シャフト３３の先端側とアーム３５の上端側とを連結する連結機構４３を有している。そして、連結機構４３は、シャフト３３の先端側の外周面に円周方向に沿って形成された環状の溝４３ａと、アーム３５の上端側に設けられ、溝４３ａに係合するピン４３ｂとを有している。連結機構４３は、アーム３５の上端側に形成された円形の凹部４４内に配置されており、ピン４３ｂは、凹部４４の内面から半径方向内方に突出するように設けられている。
【００５１】
このような構成によれば、部品点数が少ない簡易な構成の連結機構４３により、シャフト３３の先端側とアーム３５の上端側とを連結することができる。そして、シャフト３３をアーム３５と反対側に移動させることにより、連結機構４３を介してアーム３５を揺動させ、ワーク把持装置１の駆動側の当接部１１をワークＷの被当接部Ｗ１から離間させて、その状態を維持することができるようになっている。
【００５２】
また、凹部４４の底面には、例えば円板状の被押圧部材４５が圧入等により設置されている。したがって、シャフト３３をアーム３５側に移動させることにより、シャフト３３の先端で被押圧部材４５を押圧してアーム３５を揺動させ、ワーク把持装置１の駆動側の当接部１１をワークＷの被当接部Ｗ１に押圧することができる。被押圧部材４５は、耐摩耗性が良好で高強度の例えば鋼板から形成されており、シャフト３３の先端による頻繁な押圧によっても摩耗・損傷を抑えることができる。
【００５３】
図１０は、図４のＯ−Ｘ線に沿う断面図である。
図１０に示すように、ワーク把持装置１はまた、支持プレート２に支柱８３を介して配設される押さえ部材８を備えている。押さえ部材８は、ワークＷの把持時にワークＷの支持プレート２側の端面に接触するものである。このような構成によれば、駆動側の当接部１１をワークＷの被当接部Ｗ１（図２参照）に押圧してワークＷを把持する際にワークＷを押さえ部材８で押さえることができ、ワーク把持装置１に対してワークＷが傾斜してしまう虞を未然に防止することが可能となる。これにより、ワークＷの把持姿勢が変化してしまってワークＷの搬送先での作業に支障をきたす事態を回避することができる。
【００５４】
支柱８３は、支持プレート２の平面に垂直な方向に延在する長尺の板部材８４と、板部材８４の支持プレート２側に固定される取付板８５とを有している。取付板８５は、支持プレート２にねじ締結等により固定されており、押さえ部材８は、板部材８４の支持プレート２と反対側の端部にねじ締結等により固定されている。
【００５５】
押さえ部材８は、長尺のものであり、支持プレート２の中心Ｏ（図４参照）から半径方向外方に向かう方向に沿って延在している。これにより、異なる大きさや形状を有する種々のワークＷに柔軟に対応して、ワークＷを押さえ部材８で押さえることが可能となっている。また、押さえ部材８は、支持プレート２の中心Ｏに対して、駆動側の当接部１１および受け側の当接部１２，１２（図２参照）の反対側にそれぞれ配置されている。具体的には、押さえ部材８は、支持プレート２の中心Ｏのまわりの周方向に概ね等角度（１２０度）間隔で、かつ、駆動側の当接部１１および受け側の当接部１２，１２における各当接部間に配置されている。したがって、ワークＷを把持する際に支持プレート２の中心Ｏに対してワークＷの被当接部Ｗ１，Ｗ２，Ｗ２（図２参照）と反対側をそれぞれ押さえ部材８で押さえることができ、ワークＷの把持姿勢の変化を、より効果的に抑制することが可能となる。なお、かかる押さえ部材８の配置とする場合、当接部同士が支持プレート２の中心Ｏに対して互いに反対側とならない設定となる。
【００５６】
押さえ部材８は、ワークＷ側に位置される接触部８１と、ワークＷと反対側に位置される取付部８２とを有している。接触部８１は、ここでは樹脂から形成されている。これにより、ワークＷを傷つけることなく押さえることができる。接触部８１の材料となる樹脂としては、例えば当接部１１と同様のものが挙げられる。ただし、接触部８１は、ワークＷよりも硬度の低い他の材料から形成されていてもよい。接触部８１は、例えばねじ締結により取付部８２の下面に固定されており、ワーク把持装置１に対して着脱可能となっている。したがって、接触部８１は、損傷またはその虞がある場合には容易に交換でき、ワークＷの保持をより確実にすることができる。
【００５７】
図１１は、図４のＯ−ＸＩ線に沿う断面図である。図１２は、図１１の底面図である。図１３は、図１１の右側面図である。
図１１〜図１３に示すように、自在移動機構５ｂは、支持プレート２に固定される支持部材５１ａ，５１ｂと、支持部材５１ａ，５１ｂに回転自在に支持されるねじ軸５２と、ねじ軸５２に螺合されるナット部材５３と、ナット部材５３に固定され、受け側の当接部１２が配設される取付部材５４ｂと、取付部材５４ｂを支持プレート２に対してねじ軸５２の軸方向に移動自在に案内する直線運動案内装置５５と、を有している。また、取付部材５４ｂの支持プレート２の中心Ｏと反対側の端面には、当接部移動用駆動装置３００に配設された当接部変位検出部３５０（図１４参照）により検出される被検出プレート６０が取り付けられている。
【００５８】
自在移動機構５ｂは、取付部材５４ｂの大きさや形状が取付部材５４ａと異なっているが、その他の構成は、図５〜図７に示す自在移動機構５ａと同様であるため、詳しい説明を省略する。また、図１１〜図１３に示す移動規制装置７１も、図５〜図７に示すものと同様であるため、詳しい説明を省略する。
【００５９】
受け側の当接部１２は、取付部材５４ｂに支柱部材６１を介して配設される。支柱部材６１は、取付部材５４ｂの平面に垂直な方向に延在する長尺の円柱部６２と、円柱部６２の取付部材５４ｂ側に固定される板状部６３とを有している。板状部６３は、取付部材５４ｂにねじ締結等により固定される。受け側の当接部１２は、円筒形状のカラー４１を介装して、ねじ部材４２により、円柱部６２の取付部材５４ｂと反対側の端部に固定されており、ワーク把持装置１に対して着脱可能となっている。したがって、当接部１２は、損傷またはその虞がある場合には容易に交換でき、ワークＷの保持をより確実にすることができる。受け側の当接部１２は、ここでは駆動側の当接部１１と同様の構成であるため、詳しい説明を省略する。
【００６０】
次に、当接部移動用駆動装置３００について説明する。
図１４は、当接部移動用駆動装置の一部を断面で示す側面図である。図１５は、当接部移動用駆動装置の平面図である。図１６（ａ）は、図１４のＡ−Ａ線に沿う断面図、図１６（ｂ）は、図１４のＢ−Ｂ線に沿う断面図である。
【００６１】
図１４に示すように、当接部移動用駆動装置３００は、回転駆動機器としてのモータ３０５と、該モータ３０５の回転力を自在移動機構５ａ，５ｂ（図５、図１１参照）のねじ軸５２に伝達する伝達軸３０１とを有している。また、前記したように、伝達軸３０１は、ねじ軸５２側の端部に設けられる伝達軸側係合部３０４を有しており、ねじ軸５２は、伝達軸側係合部３０４と係合可能なねじ軸側係合部５２ａを有している。
【００６２】
図１６（ａ）に示すように、ここでは、ねじ軸側係合部５２ａの伝達軸３０１側端部の軸直角断面は、正六角形の軸を呈しており、伝達軸側係合部３０４のねじ軸５２側端部の軸直角断面は、ねじ軸側係合部５２ａの端部が内接して嵌合する全体として略六角形の星形の穴を呈している。ただし、ねじ軸側係合部５２ａおよび伝達軸側係合部３０４は、回転力が伝達可能に同軸に嵌合されれば、正方形等の他の軸直角断面形状を呈していてもよい。このように、ねじ軸側係合部５２ａと伝達軸側係合部３０４とを同軸で回転力が伝達可能に嵌合する形態を採用すれば、部品点数も少なく構成が簡易となり好ましい。また、ねじ軸側係合部５２ａの軸直角断面が穴を呈し、伝達軸側係合部３０４の軸直角断面が軸を呈するように構成されてもよい。さらには、ねじ軸側係合部５２ａおよび伝達軸側係合部３０４は、回転力が伝達可能に係合されれば任意の形態が採用可能であり、例えば歯車により回転力が伝達される形態であってもよい。
【００６３】
図１４に示すように、伝達軸３０１は、モータ３０５側に位置されるドライブ軸３０２と、ねじ軸５２側に位置され、ドライブ軸３０２と回転力を伝達可能に同軸に嵌合されるドリブン軸３０３とを有している。前記した伝達軸側係合部３０４は、ドリブン軸３０３のねじ軸５２側端部に、例えば、キー（図示せず）等により回転力が伝達可能に結合されるとともに止めねじ（図示せず）等により固定されており、ドリブン軸３０３に対して着脱可能となっている。
【００６４】
当接部移動用駆動装置３００は、床に設置される支持体３０６を備えており、モータ３０５は、支持体３０６に固定されたブラケット３０７に取り付けられている。また、ドライブ軸３０２は、支持体３０６に固定されたホルダ３０８に設置された軸受部材３０９に回転自在に支持されており、ドリブン軸３０３は、支持体３０６に固定されたホルダ３１０に設置された軸受ブッシュ３１１に回転自在に支持されている。ドライブ軸３０２のモータ３０５側の端部は、モータ３０５の出力軸３０５ａとカップリング３１２を介して接続されている。
【００６５】
図１６（ｂ）に示すように、ここでは、ドライブ軸３０２のドリブン軸３０３側の端部３０２ａの軸直角断面は、正方形の軸を呈しており、ドリブン軸３０３のドライブ軸３０２側の端部３０３ａの軸直角断面は、ドライブ軸３０２の端部３０２ａが内接して嵌合する全体として略正方形の穴を呈している。ただし、ドライブ軸３０２の端部３０２ａおよびドリブン軸３０３の端部３０３ａは、回転力が伝達可能に同軸に嵌合されれば、六角形等の他の軸直角断面形状を呈していてもよい。また、ドライブ軸３０２の端部３０２ａの軸直角断面が穴を呈し、ドリブン軸３０３の端部３０３ａの軸直角断面が軸を呈するように構成されてもよい。
【００６６】
図１４に示すように、ドライブ軸３０２とドリブン軸３０３との間には、弾性体としての圧縮コイルばね３１３が装着されており、ドライブ軸３０２とドリブン軸３０３とは圧縮コイルばね３１３の付勢力に抗して軸方向に相互に近接移動可能に構成されている。また、ドライブ軸３０２とドリブン軸３０３とが相互に近接移動した場合に両者が軸方向において干渉することを防止するための逃がし穴３１４が、ドリブン軸３０３の内部に形成されている。なお、通常時には、ドリブン軸３０３の端部３０３ａの外周面に設けられた鍔部３０３ｂが、圧縮コイルばね３１３により付勢されてホルダ３１０の端面に当接された状態にある。
【００６７】
図１４および図１５に示すように、当接部移動用駆動装置３００は、ドリブン軸３０３の軸方向の変位を検出するドリブン軸変位検出部３２０を有している。ドリブン軸変位検出部３２０は、支持体３０６に固定されたブラケット３２１に取り付けられたリニアブッシュ３２２に軸方向に摺動移動自在に支持され、ドリブン軸３０３と連動して軸方向に移動する移動確認軸３２３と、移動確認軸３２３に設けられた被検出子３２４と、被検出子３２４を検出するセンサ３２５とを備える。移動確認軸３２３の一端部には連結部材３２６が固定されており、この連結部材３２６は、ドリブン軸３０３に対して、軸受部材３２７により相対回転自在に、かつ、止め輪部材３２８により軸方向の移動が規制されるように連結されている。
【００６８】
被検出子３２４は、移動確認軸３２３に軸方向に並んで設置される円盤状の第１被検出子３２４ａと第２被検出子３２４ｂとを備えている。また、センサ３２５は、圧縮コイルばね３１３が最大作動長となる通常時において第１被検出子３２４ａを検出する第１センサ３２５ａと、ねじ軸５２と伝達軸３０１とが正常に係合できない場合にドリブン軸３０３がドライブ軸３０２側に押圧されて圧縮コイルばね３１３が最大作動長よりも所定値だけ短くなる異常時において第２被検出子３２４ｂを検出する第２センサ３２５ｂとを備えている。なお、第１センサ３２５ａおよび第２センサ３２５ｂは、支持体３０６に固定されたブラケット３２９に取り付けられており、例えば近接センサが使用される。
【００６９】
また、当接部移動用駆動装置３００は、支持プレート２に対して自在移動可能に支持される当接部１１，１２，１２（図５、図１１参照）の変位を検出する当接部変位検出部３５０を有している。当接部変位検出部３５０は、支持体３０６に固定されたブラケット３５３に取り付けられている。この当接部変位検出部３５０は、伝達軸３０１に平行な軸方向に移動可能なロッド３５１と、ロッド３５１を例えば空気圧により移動させるシリンダ部３５２とを備えており、例えば磁気抵抗素子を利用してロッド３５１の移動ストロークを信号として出力することができる。ロッド３５１の先端部３５１ａは、シリンダ部３５２の空気圧により被検出プレート５９，６０に押し当てられることによって、被検出プレート５９，６０の動きに追従して移動する。これにより、被検出プレート５９，６０の変位、ひいては当接部１１，１２（図５、図１１参照）の変位がロッド３５１の移動ストローク信号として検出され得る。当接部変位検出部３５０としては、市販品の例えばＳＭＣ社製の計測シリンダ（ものさしくん（登録商標））を使用することができる。ただし、当接部変位検出部３５０は、前記した構成に限定されるものではない。
【００７０】
図１７は、ワーク把持システムの制御ブロック図である。
図１７に示すように、ワーク把持システム全体の制御を司る制御装置５００は、ロボット１００（図１参照）の動作を制御するロボット制御部５０１と、ワーク把持装置１の駆動源３１の動作を制御するワーク把持制御部５０２と、当接部移動用駆動装置３００（図１４参照）のモータ３０５の動作を制御する当接部移動制御部５０３とを有している。ここで、ロボット制御部５０１、ワーク把持制御部５０２、および当接部移動制御部５０３は、それぞれ相互に通信可能となっている。ただし、これらの制御部の機能を一つの処理装置が果たす構成であってもよい。ロボット制御部５０１は、撮像装置５０４と接続されている。ロボット制御部５０１は、例えばワークＷの把持時には、ワークＷの取出し位置にあるワークＷを撮像した画像情報を撮像装置５０４から受信する。
【００７１】
当接部移動制御部５０３は、ドリブン軸変位検出部３２０および当接部変位検出部３５０とそれぞれ接続されている。当接部移動制御部５０３は、ねじ軸５２と伝達軸３０１とが正常に係合できたか否かの信号をドリブン軸変位検出部３２０から受信する。当接部移動制御部５０３は、ドリブン軸変位検出部３２０によりドリブン軸３０３の所定値以上の変位が検出された場合にねじ軸５２と伝達軸３０１とが正常に係合していないことを認識する。また、当接部移動制御部５０３は、ワークＷの種類が変更されて当接部１１，１２，１２（図５、図１１参照）を移動させる必要がある場合に、当接部１１，１２，１２の変位に関する信号を当接部変位検出部３５０から受信する。当接部移動制御部５０３は、当接部変位検出部３５０により検出される当接部１１，１２，１２の変位が目標値となるように、モータ３０５の動作を制御する。
【００７２】
次に、本実施形態に係るワーク把持システムの動作について説明する。
図１に示すように、ワークＷは、搬送装置２００により搬送されて、取出し位置にて停留させられる。ここでは、ワーク把持装置１に撮像装置５０４（図１７参照）が搭載されているものとする。そして、ワークＷが取出し位置に停留させられた状態で、ロボット制御部５０１（図１７参照）の指令により、ロボット１００は、撮像装置５０４が搭載されたワーク把持装置１をワークＷの撮影位置に移動させ、該撮像装置５０４によりワークＷを撮像し、得られた画像情報から搬送装置２００上に載置されたワークＷの姿勢及び位置を検知する。
【００７３】
続いて、得られた画像情報に基づいて、ロボット制御部５０１の指令により、ロボット１００がワーク把持装置１の姿勢及び位置を変化させることにより、ワーク把持装置１をワークＷに正対させる。このとき、駆動側の当接部１１は、水平方向に僅かの隙間を有して、ワークＷの第１の被当接部Ｗ１（図２参照）に対向する位置にある。また、２つの受け側の当接部１２，１２は、水平方向に僅かの隙間を有して、ワークＷの２つの第２の被当接部Ｗ２，Ｗ２（図２参照）にそれぞれ対向する位置にある。
【００７４】
そして、ワーク把持制御部５０２（図１７参照）の指令により、駆動機構３の駆動源３１が作動されることによって、シャフト３３が軸方向に移動させられてアーム３５の上端側を押圧し、アーム３５が図５における反時計方向に揺動させられる。これにより、アーム３５の下端側に設けられた駆動側の当接部１１がワークＷの第１の被当接部Ｗ１を押圧する。この結果、駆動側の当接部１１および受け側の当接部１２，１２は、ワークＷの外面に位置する第１の被当接部Ｗ１および第２の被当接部Ｗ２，Ｗ２に、３方向からそれぞれ当接してワークＷを把持する。このとき、押さえ部材８も、ワークＷの支持プレート２側の端面に当接する。
【００７５】
続いて、ロボット制御部５０１の指令により、ロボット１００は、ワーク把持装置１でワークＷを把持した状態でロボットアーム１０１を旋回、移動等させて、次工程まで搬送し、ワーク把持制御部５０２の指令により把持状態を解除することによって、ワークＷを次工程に渡す。このような動作を繰り返すことにより、ロボット１００は、ワーク把持装置１を利用して、複数のワークＷの把持・搬送を実行する。
【００７６】
次に、ワークＷの種類に応じて当接部１１，１２，１２を移動させる動作を説明する。
ワークＷの種類の変更に対応して当接部１１，１２，１２を移動させる場合、ロボット制御部５０１の指令により、ロボット１００は、ワーク把持装置１を当接部移動用駆動装置３００（図１４参照）の方へ移動させ、ねじ軸５２のねじ軸側係合部５２ａを、伝達軸３０１の伝達軸側係合部３０４に係合させる。このとき、ねじ軸５２と伝達軸３０１とが正常に係合していれば、ねじ軸側係合部５２ａが伝達軸側係合部３０４に嵌合されてドリブン軸３０３が軸方向に移動することはないため、第１被検出子３２４ａを検出する第１センサ３２５ａがオン、第２センサ３２５ｂがオフを示す信号がドリブン軸変位検出部３２０から当接部移動制御部５０３に出力される。
【００７７】
図１４に示すように、ねじ軸５２と伝達軸３０１とが正常に係合されると、当接部移動制御部５０３（図１７参照）は、当接部変位検出部３５０により検出される当接部１１，１２の変位がワークＷの種類に応じて予め設定された目標値となるように、モータ３０５を回転駆動させる。
【００７８】
一方、ねじ軸５２と伝達軸３０１とが正常に係合していない場合には、ねじ軸側係合部５２ａの端面が伝達軸側係合部３０４の端面に当接し、ドリブン軸３０３がドライブ軸３０２側に押圧されて圧縮コイルばね３１３が最大作動長よりも所定値だけ短くなり、第１センサ３２５ａがオフ、第２被検出子３２４ｂを検出する第２センサ３２５ｂがオンを示す信号がドリブン軸変位検出部３２０から当接部移動制御部５０３に出力される。当接部移動制御部５０３は、かかる信号を受信した場合、ねじ軸５２と伝達軸３０１とが正常に係合していないことを認識する。この場合、当接部移動制御部５０３は、所定のエラー処理を実行する。例えば、当接部移動制御部５０３は、ロボット制御部５０１（図１７参照）に通知して、ロボット１００がワーク把持装置１を当接部移動用駆動装置３００から一旦離間させた後に、再度、ねじ軸５２を伝達軸３０１に係合させる制御を行う。また、当接部移動制御部５０３は、警報音の発生、警告灯の点滅、エラーメッセージの表示等の警告を行わせる制御を実行してもよい。
【００７９】
前記したように、本実施形態のワーク把持システムは、ロボットアーム１０１に連結する支持プレート２、支持プレート２に配設され、ワークＷの把持時に該ワークＷの複数の被当接部Ｗ１，Ｗ２，Ｗ２にそれぞれ当接してワークＷを把持する複数の当接部１１，１２，１２、支持プレート２に配設され、ワークＷの把持時に複数の当接部１１，１２，１２のうちの駆動側の当接部１１をワークＷに押圧するための駆動力を発生する駆動源３１を有する駆動機構３、複数の当接部１１，１２，１２を支持プレート２に対して自在移動可能に支持する自在移動機構５ａ，５ｂ、および自在移動機構５ａ，５ｂによる自在移動を規制する移動規制装置７１，７１、を備えるワーク把持装置１と、ワーク把持装置１の外部に設けられ、自在移動可能に支持される当接部１１，１２，１２を移動させる当接部移動用駆動装置３００と、を有している。
【００８０】
したがって、本実施形態によれば、自在移動機構５ａ，５ｂにより複数の当接部１１，１２，１２を自在に移動可能であるから、予めワーク把持装置１の当接部１１，１２，１２をワークＷの被当接部Ｗ１，Ｗ２，Ｗ２に対応して位置合わせして、移動規制装置７１，７１によりその位置を保持しておくことで、形状や大きさが異なる種々のワークＷに柔軟に対応することができる。
そして、当接部１１，１２，１２の位置合わせは、ワーク把持装置１の外部に設けられる当接部移動用駆動装置３００を使用して実現することができる。このため、本実施形態に係るワーク把持システムは、当接部１１，１２，１２の位置合わせをする当接部移動用駆動装置３００をワーク把持装置１に設けずに別体として外部に設けることで、ワーク把持装置１の軽量化を実現しながらバリエーションを有する種々のワークＷに対応することが可能となる。
すなわち、ロボットアーム１０１に装着する軽量化された単一のワーク把持装置１で種々のワークＷに柔軟に対応できると共に当該ワークＷを確実に保持して搬送できるワーク把持システムを提供することができる。
【００８１】
また、ワークＷの把持時に該ワークＷの複数の被当接部Ｗ１，Ｗ２，Ｗ２にそれぞれ当接してワークＷを把持する複数の当接部１１，１２，１２を備え、駆動源３１の駆動力により複数の当接部１１，１２，１２のうちの駆動側の当接部１１をワークＷの第１の被当接部Ｗ１に押圧するようにしたので、ワークＷの外面または内面を把持することができる。これにより、ワークＷに対してワーク把持装置１が正確に位置決めされていなくても、ワークＷの把持が可能となる。したがって、製造工程において、作業時間の短縮が図られると共に、ワークＷを把持できない作業ミスの発生を抑えることができる。また、ワークＷの大きさや重量に関わらず、確実かつ容易にワークＷを把持することが可能となる。さらに、ワークＷの形状が複雑であったとしても、ワークＷの外面または内面にワーク把持装置１の当接部１１，１２，１２が当接する場所を確保してワークＷを把持することは容易であり、汎用性に優れる。
【００８２】
また、本実施形態では、自在移動機構５ａ，５ｂは、当接部１１，１２，１２が配設されるナット部材５３と、該ナット部材５３と螺合するねじ軸５２とを有し、当接部移動用駆動装置３００は、モータ３０５と、該モータ３０５の回転力をねじ軸５２に伝達する伝達軸３０１とを有している。このような構成によれば、モータ３０５の回転力を伝達軸３０１を介してねじ軸５２に伝達することにより、ねじ軸５２とナット部材５３とのねじ送り作用によって、当接部１１，１２，１２をねじ軸５２の軸方向に移動させることができ、自在移動機構５ａ，５ｂを簡易でコンパクトな構成とすることができる。
【００８３】
また、本実施形態では、伝達軸３０１は、ねじ軸５２側の端部に設けられる伝達軸側係合部３０４を有し、ねじ軸５２は、伝達軸側係合部３０４と係合可能なねじ軸側係合部５２ａを有している。このような構成によれば、ねじ軸側係合部５２ａを伝達軸側係合部３０４に係合させる簡単な動作で、モータ３０５の回転力をねじ軸５２に伝達することができる。
【００８４】
また、本実施形態では、伝達軸３０１は、モータ３０５側に位置されるドライブ軸３０２と、ねじ軸５２側に位置され、ドライブ軸３０２と回転力を伝達可能に同軸に嵌合されるドリブン軸３０３とを有し、ドライブ軸３０２とドリブン軸３０３との間に圧縮コイルばね３１３が装着され、ドライブ軸３０２とドリブン軸３０３とは圧縮コイルばね３１３の付勢力に抗して軸方向に相互に近接移動可能に構成されている。このような構成によれば、ねじ軸５２と伝達軸３０１とが例えば正常に係合できなかった場合等には、ドライブ軸３０２とドリブン軸３０３とが圧縮コイルばね３１３の付勢力に抗して軸方向に相互に近接移動できるため、衝撃等の係合時の負荷を吸収してワーク把持システムの保護を図ることができる。
【００８５】
また、本実施形態では、当接部移動用駆動装置３００は、ドリブン軸３０３の軸方向の変位を検出するドリブン軸変位検出部３２０と、ドリブン軸変位検出部３２０によりドリブン軸３０３の所定値以上の変位が検出された場合にねじ軸５２と伝達軸３０１とが正常に係合していないことを認識する当接部移動制御部（認識部）５０３とを有している。このような構成によれば、ドリブン軸３０３の軸方向の変位に基づいてねじ軸５２と伝達軸３０１とが正常に係合していないことを容易に認識することができる。これにより、ねじ軸５２と伝達軸３０１とが正常に係合していない場合には、例えばねじ軸５２と伝達軸３０１とを相互に離間させた後に再度両者の係合を試みたり、警告を行ったりする等のエラー処理を実行することが可能となる。
【００８６】
また、本実施形態では、当接部移動用駆動装置３００は、自在移動可能に支持される当接部１１，１２，１２の変位を検出する当接部変位検出部３５０と、当接部変位検出部３５０により検出される当接部１１，１２，１２の変位が目標値となるようにモータ３０５の動作を制御する当接部移動制御部（制御部）５０３とを有している。このような構成によれば、ワークＷの種類に応じた当接部１１，１２，１２の位置合わせの制御を、当接部移動用駆動装置３００側で容易に行うことが可能となる。
【００８７】
次に、前記した実施形態の一部の構成を変更した実施形態について、変更した構成（変形例）に関して説明する。前述した実施形態と同じ構成については同じ符号を付して重複する説明を適宜省略し、相違する点について主に説明する。
【００８８】
図１８は、駆動機構の変形例のアーム周辺を示す斜め下方から見た概略斜視図である。図１９は、変形例に係る駆動機構のアーム側から見た図である。図２０は、図１９のＸＸ−ＸＸ線に沿う断面図である。
図１８〜図２０に示すように、駆動機構３ａは、駆動側の当接部１１が設置され、ワークＷの把持時にアーム３５ａの下端側により押圧される押圧部材４６と、ワークＷの把持時に押圧部材４６をワークＷに向けて直線方向に移動するように案内する案内機構４７と、を有している。
【００８９】
押圧部材４６は、アーム３５ａの下端部３５ｂを囲繞するようにして係合する矩形枠状を呈する係合部４６ａと、係合部４６ａが下面に設けられる移動片４６ｂとを備えている。この移動片４６ｂの下面に、駆動側の当接部１１がねじ部材４２により固定されている。案内機構４７は、移動片４６ｂの側端面に形成された一対の溝部４７ａ，４７ａと、本体部３２に固定された一対のレール部材４８，４８の対向する内側に位置され、溝部４７ａ，４７ａ内にそれぞれ摺動自在に嵌合する一対の側方端縁４７ｂ，４７ｂとから構成されている。このようにして、押圧部材４６は、一対のレール部材４８，４８の間で摺動自在に支持されており、シャフト３３の軸方向に沿って移動自在となっている。
【００９０】
このような構成によれば、シャフト３３がアーム３５ａの上端側を押圧すると、アーム３５ａが揺動して、アーム３５ａの下端部３５ｂが押圧部材４６を押圧し、駆動側の当接部１１が設置された押圧部材４６は、案内機構４７により案内されてワークＷに向けて直線方向に移動する。これにより、ワーク把持装置１の駆動側の当接部１１をワークＷの被当接部Ｗ１に対して略垂直の直線方向に押圧することができ、ワークＷをより確実に保持することができる。
【００９１】
図２１（ａ）（ｂ）は、駆動機構の取付構造の変形例を模式的に示す断面図である。なお、図２１では、各部を適宜拡大、縮小、簡略化等して描いている。
図２１に示す変形例では、支持プレート２と駆動機構３との間に、支持プレート２と駆動機構３とを連結する連結部材２４が備えられている。支持部材５１ａ，５１ｂは、ねじ部材２５により連結部材２４に固定され、連結部材２４は、ねじ部材２６により支持プレート２に固定される。すなわち、支持部材５１ａ，５１ｂは、連結部材２４を介して支持プレート２に固定されている。また、図２１では図示省略するが、ガイドレール５６（図７参照）が、連結部材２４の下面に固定されている。すなわち、ガイドレール５６は、連結部材２４を介して支持プレート２にねじ軸５２の軸方向に沿って配設されている。
【００９２】
そして、連結部材２４の支持プレート２に対する該支持プレート２に平行な平面内での設置方向は、連結部材２４が前記平面内で所定角度回転されることにより変更可能に構成されている。このような構成によれば、駆動側の当接部１１をワークＷの第１の被当接部Ｗ１に押圧する際に、駆動側の当接部１１の押圧方向を、ワークＷの中心に近付く方向（図２１（ａ）参照）や、ワークＷの中心から遠ざかる方向（図２１（ｂ）参照）等、各種の方向に設定することができる。したがって、ワークＷの種類に応じて押圧方向を調整でき、ワークＷをより確実に保持することが可能となる。
【００９３】
具体的には、ねじ部材２６は、ここでは、支持プレート２に平行な平面内における四角形の頂点に当たる４箇所に配設されている。したがって、ねじ部材２６を外して連結部材２４を支持プレート２に平行な平面内で１８０度回転させた後、ねじ部材２６で連結部材２４を支持プレート２に再度固定すれば、駆動側の当接部１１の押圧方向を１８０度反対方向に変更することができる。これにより、単一のワーク把持装置１で、駆動側の当接部１１をワークＷの外面および内面のいずれにも押圧させることができ、ワークＷの外面および内面のいずれをも把持することが可能となる。なお、ねじ部材２６は、支持プレート２に平行な平面内における円周上等角度間隔で複数箇所に配設されてもよい。このようにすれば、駆動側の当接部１１の押圧方向を、隣接するねじ部材２６の角度間隔の整数倍だけ変化させることが可能となる。
【００９４】
なお、駆動機構３の本体部３２は、ここでは、取付部材５４ａに平行な平面内における四角形の頂点に当たる４箇所に配設されたねじ部材２７により、取付部材５４ａに固定されるように構成されている（図２１参照）。このため、ねじ部材２７を外して駆動機構３を取付部材５４ａに平行な平面内で１８０度回転させた後、ねじ部材２７で駆動機構３を取付部材５４ａに再度固定すれば、駆動側の当接部１１の押圧方向を１８０度反対方向に変更することが可能である。この場合、取付部材５４ａが、支持プレート２と駆動機構３との間に配置され支持プレート２と駆動機構３とを連結する連結部材２４として、機能することになる。なお、ねじ部材２７は、取付部材５４ａに平行な平面内における円周上等角度間隔で複数箇所に配設されてもよい。
【００９５】
以上、本発明について、実施形態に基づいて説明したが、本発明は、前記実施形態（変形例を含む）に記載した構成に限定されるものではなく、前記した構成を適宜組み合わせ乃至選択することを含め、その趣旨を逸脱しない範囲において適宜その構成を変更することができるものである。
【００９６】
例えば図２では、ワーク把持装置１は、ワークＷのシェル部Ｓの外面に駆動側の当接部１１および受け側の当接部１２，１２をそれぞれ当接させてワークＷを把持する例について説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。
図２２（ａ）〜（ｃ）は、ワークの把持方法のバリエーションについて説明するための概略平面図である。なお、図２２中の矢印は、駆動側の当接部１１によるワークＷへの押圧方向を示す。
【００９７】
図２２（ａ）に示すように、ワーク把持装置１は、シェル構造を有さない例えば中実の円柱形状を呈するワークＷの外面に駆動側の当接部１１および受け側の当接部１２，１２をそれぞれ当接させてワークＷを把持するのに使用されてもよいことは勿論である。また、図２２（ｂ）に示すように、ワーク把持装置１は、ワークＷのシェル部Ｓの内面に駆動側の当接部１１および受け側の当接部１２，１２をそれぞれ当接させてワークＷを把持するのに使用されてもよい。この場合、例えば図５における駆動機構３を取付部材５４ａに平行な平面内で１８０度回転させた位置で固定した構成にするとよい。また、図２２（ｃ）に示すように、ワーク把持装置１は、ワークＷのシェル部Ｓの外面に駆動側の当接部１１を当接させると共に、ワークＷのシェル部Ｓの内面に受け側の当接部１２，１２をそれぞれ当接させて、ワークＷを把持するのに使用されてもよい。
【００９８】
また、前記した実施形態においては、ワーク把持装置１は、１つの駆動側の当接部１１と２つの受け側の当接部１２，１２との３つの当接部をワークＷに当接させて把持するように構成したが、これに限定されるものではない。ワーク把持装置１は、２つの当接部をワークＷに当接させて把持するように構成してもよく、４つ以上の当接部をワークＷに当接させて把持するように構成してもよい。また、複数設けられた当接部のうち少なくとも一つの当接部が駆動側の当接部１１であればよく、例えばすべての当接部が駆動側の当接部１１であってもよい。さらに、前記した実施形態においては、３つの当接部１１，１２，１２のすべてが自在移動機構５ａ，５ｂにより支持プレート２に対して自在移動可能に支持されているが、これに限定されるものではない。本発明は、複数の当接部の少なくとも一つが自在移動機構により支持プレート２に対して自在移動可能に支持されるように構成されてもよい。
【符号の説明】
【００９９】
１      ワーク把持装置
２      支持プレート
３，３ａ  駆動機構
５ａ，５ｂ  自在移動機構
１１    駆動側の当接部
１２    受け側の当接部
３１    駆動源
５２    ねじ軸
５２ａ  ねじ軸側係合部
５３    ナット部材
７１    移動規制装置
１００  ロボット
１０１  ロボットアーム
３００  当接部移動用駆動装置
３０１  伝達軸
３０２  ドライブ軸
３０３  ドリブン軸
３０４  伝達軸側係合部
３０５  モータ（回転駆動機器）
３２０  ドリブン軸変位検出部
３５０  当接部変位検出部
５００  制御装置
５０３  当接部移動制御部（認識部、制御部）
Ｓ      シェル部
Ｗ      ワーク
Ｗ１    被当接部
Ｗ１，Ｗ２，Ｗ２  被当接部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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