(57)【要約】      （修正有）【課題】回転可能ステム及び回転可能にロックされたステムの両方を伴い、注油がない場合でさえも安定性が高く、耐久性がある懸架デバイスを提供する。【解決手段】懸架デバイス１０は、本体４と、本体を通るステム５とを備え、ステムは、回転可能または延在位置と後退位置との間で伸縮自在であり摺動可能である。バネ８は、スラストをステムに一定に加え、ステムを延在位置に持って行く。本体は、ブッシング１１を本体自体の端にスナップまたは押圧することによって挿入し、閉鎖される。丸穴を伴うブッシングを使用すると、本体に対してステムは縦軸上で自由に回転する。他方、ステムの回転防止機能は、非円形断面を伴うステムの一部を作り、本体に穴（穴の形状はステムの断面を補完する）を伴うブッシングを結合することによって達成する。ステムが移動するブッシングは自己潤滑性プラスチック材料から作られ、グリースまたは潤滑油の使用を回避できる。【選択図】図４
0003234110.tif 000002
【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
緩衝デバイスまたはレベル補正器とも定義できる、マニピュレータのツール（２，Ｃ）を懸架するための懸架デバイス（１０，１０’，１０’’）であって、
マニピュレータに固定可能である本体（４）と、
前記本体（４）の端に挿入できる第１のブッシング（１１）と、
前記第１のブッシング（１１）を通して少なくとも部分的に前記本体（４）に挿入され、後退位置と延在位置との間で前記本体（４）及び前記第１のブッシング（１１）の両方に対して摺動する、ステム（５）と、
前記ステム（５）の移動に対抗する弾性手段（８）であって、前記ステム（５）の遠位端（６）はツール（２，Ｃ）に拘束できる、弾性手段（８）と、を備え、
前記第１のブッシング（１１）は、衝突によって、前記第１のブッシング（１１）を前記本体（４）の対応する前記端にスナップまたは押圧することによって挿入されることを特徴とする、懸架デバイス（１０，１０’，１０’’）。
【請求項２】
前記第１のブッシング（１１）は前記本体（４）上で交換可能である、請求項１に記載の懸架デバイス（１０，１０’，１０’’）。
【請求項３】
前記第１のブッシング（１１）は自己潤滑性プラスチック材料から作られる、請求項１または２に記載の懸架デバイス（１０，１０’，１０’’）。
【請求項４】
前記第１のブッシング（１１）は前記ステム（５）のガイド穴を画定し、
ｉ）前記ガイド穴は円形であり、前記ステム（５）は、形状が前記ブッシング（１１）の前記ガイド穴を補完する断面、もしくは単に前記ブッシング（１１）の前記ガイド穴の円周内に刻まれる非円形断面のいずれかを有し、前記ステム（５）は前記ガイド穴内で回転可能である、または
ｉｉ）前記ガイド穴は非円形であり、前記ステム（５）の少なくとも一部（５’）は形状が前記ブッシング（１１）の前記ガイド穴を補完する断面を有し、これにより、前記ステム（５）は前記ブッシング（１１）及び前記本体（４）の両方に対して回転可能にロックする、請求項１〜３のいずれか１項に記載の懸架デバイス（１０，１０’，１０’’）。
【請求項５】
前記第１のブッシング（１１）を通して摺動自在に挿入される前記ステム（５）の前記一部（５’）は、
ａ）円形断面であって、前記ステム（５）の前記一部（５’）は前記第１のブッシング（１１）に対して及び前記ステム（５）の縦軸上で前記本体（４）に対して自由に回転する、円形断面、または
ｂ）非円形断面であって、前記ステム（５）の前記一部（５’）は前記第１のブッシング（１１）に対して及び前記縦軸上で前記本体（４）に対して回転する可能性がなく、前記第１のブッシング（１１）によって誘導される、非円形断面、
を有する、請求項４に記載の懸架デバイス（１０，１０’，１０’’）。
【請求項６】
前記第１のブッシング（１１）を通して挿入される前記ステム（５）の前記一部（５’）は少なくとも１つの平坦肩部（１３）を有し、前記第１のブッシング（１１）は対応する内側平坦肩部（１４）を含む、請求項５に記載の懸架デバイス（１０，１０’，１０’’）。
【請求項７】
前記第１のブッシング（１１）はポリエチレンテレフタレートまたはポリオキシメチレンから作られる、請求項１〜６のいずれか１項に記載の懸架デバイス（１０，１０’，１０’’）。
【請求項８】
第２のブッシング（１２）をスナップまたは押圧することによって、前記第１のブッシング（１１）が挿入される前記端の反対側の前記本体（４）の一端への衝突によって挿入できる第２のブッシング（１２）を備える、請求項１〜７のいずれか１項に記載の懸架デバイス（１０，１０’，１０’’）。
【請求項９】
前記ステム（５）は前記本体（４）を通過し、前記第１のブッシング（１１）及び前記第２のブッシング（１２）の両方によって誘導され、それによって、前記本体（４）に対して同軸にある、請求項８に記載の懸架デバイス（１０，１０’，１０’’）。
【請求項１０】
前記弾性手段（８）は、前記本体（４）に収容され、前記ステム（５）と前記本体（４）自体との間に機能的に介在するバネから成る、請求項１〜５のいずれか１項に記載の懸架デバイス（１０，１０’，１０’’）。
【請求項１１】
十分な前記延在位置と十分な前記後退位置との間の前記ステム（５）の移動距離（Ｈ）は、前記マニピュレータに拘束される前記本体（４）を有する前記マニピュレータの最大補完変位に一致する、請求項１〜１０のいずれか１項に記載の懸架デバイス（１０，１０’，１０’’）。
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本考案は、吸着パッド、グリッパ等のマニピュレータのツールを懸架するための懸架デバイス（緩衝デバイスまたはレベル補正器とも呼ばれる）に関する。
【背景技術】
【０００２】
工業オートメーションの分野では、物体を移動させるための１つ以上の吸着パッドまたはグリッパが装備されるロボットアームの使用は既知である。
【０００３】
吸着パッドはロボットアームの端に搭載され、空気吸引手段と接続され、これにより、吸着パッドが引き上げる物体に付着するとき、吸着パッドを物体に効果的に付着させるために、吸着パッドの内側で真空を作ることができ、この時点で、新しい取り外し位置まで物体を上昇及び変位できる。空気吸引を停止させることによって及び吸着パッドを物体から上昇させることによって、取り外しが行われる。
【０００４】
他の用途では、空気圧グリッパまたは電動グリッパは、吸着パッドの代わりに使用される。
【０００５】
通常、ロボットアームと各吸着パッドまたはグリッパとの間に、懸架デバイス（緩衝デバイスまたはレベル補正器とも呼ばれる）を提供し、懸架デバイスの機能は、関連の吸着パッドが、持ち上げる要素上でそれ自体の位置を保持することを可能にすることである。
【０００６】
例えば、また、持ち上げる要素は、自動車工場内で動かす必要がある車のルーフトップのように、アーチ状になり得る。この場合、ロボットアームは、車のルーフトップと相互作用するように配置されるいくつかの吸着パッドが装備される。要素に接近している進行中に、全ての吸着パッドが、同時に、当該要素に接触するわけではないであろう。これは、補完システムを必要とする理由の１つである。
【０００７】
実際には、懸架デバイスは、ロボットアームの端（アームの端）に拘束される本体と、完全な延在位置と完全な後退位置との間で、本体に摺動自在に（例えば、本体に対して通るようにまたは伸縮自在に）挿入されるステムとを備える。完全な後退位置に向かっている移動に対抗するために、バネはステムに作用する。バネは、完全な延在位置に向かってステムを動かす力を一定にかける。
【０００８】
吸着パッドはステムの遠位端に拘束され、ステムの近位端は、外気吸引ライン（すなわち、真空ライン）に接続される。実際に、空気吸引チャネル自体を吸着パッドから画定するために、懸架デバイスは中空であり、すなわち、本体及びステムの両方は中空である。グリッパの場合、グリッパは、同様にステムの遠位端に拘束され、中空であり得ない。
【０００９】
完全な延在位置と完全な後退位置との間のステムの進行は、デバイスが補完することを可能にするロボットアームの進行に一致する。
【００１０】
概して、デバイスの本体及びステムは、陽極酸化アルミ、または鋼鉄もしくは黄銅から作られている。
【００１１】
ステムがデバイス本体に対して自由に回転する変形形態があり、係る回転が非円形断面を伴うステムを有するデバイスにおいてロックされ、本体がステムの回転を防止する特殊な肩部を作るために圧延される変形形態がある。
【００１２】
当技術分野で既知のデバイスは、本考案が克服することを目的とするいくつかの欠点によって影響を受ける。
【００１３】
まず、回転可能ロッドを伴う懸架デバイス及び非回転可能ロッドを伴う懸架デバイスの両方の製造は、過剰に多い構成要素を必要とし、すなわち、その製造は、異なる構成要素の供給と、構成要素の異なる組み立てとを必要とする。他方では、コストを最小にするために、共通のプラットフォームを基本として、回転可能ステム及び非回転可能ステムの両方を伴う懸架デバイスを取得することを可能にしながら、製作を簡略化及び標準化することが望ましい。
【００１４】
別の欠点は、ステムが最小摩擦で摺動することを維持し、摺動により、操作する製品上に堆積するであろう金属粉塵が発生することを防止するために、現在利用可能である本デバイスを定期的に潤滑する必要があることである。それどころか、特に、懸架デバイスが食品または医薬製品を扱うために使用される場合、望ましくは、潤滑剤の使用を回避するべきである。
【考案の概要】
【考案が解決しようとする課題】
【００１５】
本考案の目的は、既知の解決策の制限を克服するマニピュレータツールを懸架するための懸架デバイスを提供し、回転可能ステム及び回転可能にロックされたステムの両方を伴う懸架デバイスを、効果的に、同時に注油がない場合でさえも安定性が高く、耐久性があるように製造することを容易にすることである。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
したがって、第１の態様では、本考案は、吸着パッド、グリッパ、または他のマニピュレータツールを懸架するための請求項１に記載のデバイス（レベル補正器または緩衝デバイスとも呼ばれる）に関する。
【００１７】
具体的には、本デバイスは、本体、好ましくは単一ブロック（すなわち、一つの要素で作られたもの）と、例えば、伸縮自在にまたは本体を通過することによって、本体内に少なくとも部分的に挿入されるステムとを備える。ステムは、本体の端に締められるガイドブッシングで取得された穴を通して誘導され、延在位置と後退位置との間で本体に対して摺動できる。
【００１８】
本体は、マニピュレータ（例えば、ロボットアーム）に堅く拘束されることが意図される。デバイスの本体に対するステムの進行は、デバイスが補完することを可能にするロボットアームの最大変位に一致する。
【００１９】
弾性要素（例えば、バネ）は、デバイスの本体とステムとの間に機能的に介在し、スラストをステムに一定に加え、ステムを延在位置に持って行くタスクがある。
【００２０】
本デバイスが吸着パッドを支持する必要がある場合、本デバイスは、ステムに拘束される吸着パッドからの空気吸引を可能にするような中空がある。言い換えれば、ステムは、ステムの遠位端に拘束される吸着パッドを流体的に連通する内側チャネルを有し、ステムの反対端（近位端と名付けられる）に拘束される外気吸引ラインを伴う。
【００２１】
利点をもたらすように、ステムのガイドブッシングは、ステムをスナップまたは押圧することによって、いずれにせよ衝突によって、デバイス本体の各々の端に挿入でき、ガイドブッシングは交換可能である。ブッシングは２つの変形形態で作られ、一方は、円形断面を伴うステムまたはステム部がその縦軸を中心に回転することを可能にする円形ガイド穴を伴うものであり、他方は、非円形断面を伴うステムまたはステム部の回転を防止する非円形ガイド穴（例えば、多角形）を伴うものである。
【００２２】
この解決策は、懸架デバイスの組み立てを簡略化し、構成要素の供給を最適化することを可能にする。実際に、懸架デバイスの２つの変形形態は、ガイドブッシングを除いて、同一に作成できる。したがって、組み立てステップ中、オペレータは、２つのブッシングだけを選ぶ必要がある。したがって、２つの懸架デバイスの変形形態に関する共有基準は、モジュール式であることで、組み立ての時間及びコストに関して明らかな利点をもたらすように取得されている。
【００２３】
ガイドブッシングは、自己潤滑性プラスチック材料から作られるのが好ましく、それによって、潤滑剤の使用を回避する。例えば、金属から作られたステムは、ブッシングのガイド穴の内壁上に直接摺動する。
【００２４】
本考案のさらなる特性及び利点は、好ましいが排他的ではない実施形態の以下の詳細な説明を検討することによってより明白であり、実施形態は、添付図を用いて、限定的ではなく例示の目的のためだけに示される。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】吸着パッドが装備される既知の技術に従った懸架デバイスの斜視図である。
【図２】要素を握る吸着パッドが装備される既知の技術に従った懸架デバイスの斜視図である。
【図３】グリッパが装備される既知の技術に従った懸架デバイスの斜視図である。
【図４】本考案に従った懸架デバイスの第１の実施形態の分解図である。
【図５】図４に示される懸架デバイスの縦（垂直）断面図である。
【図６】本考案に従った懸架デバイスの第２の実施形態の分解図である。
【図７】本考案に従った懸架デバイスの第３の実施形態の分解図である。
【図８】図７に示される懸架デバイスの組み立てられた状態の斜視図である。
【考案を実施するための形態】
【００２６】
図１は、対応する吸着パッド２が装備され、空気吸込ライン３に接続される、既知の技術に従った懸架デバイス１を示す。
【００２７】
デバイス１（緩衝デバイスまたはレベル補正器とも定義できる）は、例えば、ブラケット及びクランプを用いてロボットアームに拘束されることが意図される本体４と、本体４を通して挿入され、本体に対して並進可能なステム５とを備える。ステム５は貫通ステムであり、すなわち、ステム５は本体４の全長を通過し、このとき、ステム５の２つの端は常に露出したままである。ステム５の下端（遠位端と呼ばれる）は吸着パッド２を支えるものであり、上端（近位端と呼ばれる）は空気吸引ライン３に接続されるものである。用語「遠位及び近位」は、デバイス１を使用するとき、ロボットアームに対する位置を基準にして選ばれる。
【００２８】
代替として、ステム５は、また、本体４を通過できない。例えば、ステム５は、本体４に伸縮自在に収容できる。
【００２９】
デバイス１では、ステム５は本体４に対して回転可能にロックされる。
【００３０】
図２は、要素Ｐを把持する吸着パッド２が装備される、既知の技術に従った懸架デバイス１’を示す。図１に示されるデバイス１とは異なり、この変形形態では、要素Ｐが回転することを可能にするように、ステム５は本体４に対して回転可能である。
【００３１】
図３は、吸着パッド２がないがグリッパＣが装備される、既知の技術に従った別の懸架デバイス１’’を示す。この場合、デバイス１’’の本体は圧縮空気ラインに接続されない。
【００３２】
懸架デバイスのステム５及び本体４を組み立てるために、既知の技術は複雑なシステムを提供し、すなわち、製造業者は、本体４に対して回転可能なステム５を伴うデバイスの要求と、本体４に対して回転可能ではないステム５を伴うデバイスの要求とを満たすために製作を区別する必要があり、これは、異なる物体４及び対応するステム５の種類ごとの製造を含む。加えて、既知の技術に従ったデバイスでは、ステム５は、本体４の滑り摩擦及び金属粉塵の形成を制限するように一定に潤滑される必要がある。
【００３３】
図４は、分解図によって、本体４と、摺動するように本体４に少なくとも部分的に挿入される対応するステム５とが装備される本考案に従った懸架デバイス１０を示す。ステム５は相互に締めること（例えば、ねじ締め）ができる２つの部分５’及び５’’から作られる、または、ステム５は異なる断面を有する２つの部分５’及び５’’を伴う１つの要素で作られる。下部５’は吸着パッド２または他のツールがねじ締めされる遠位端６を含み、上部５’’は、必要に応じて、吸引ライン３がねじ締めされる近位端７を含む。
【００３４】
以下に説明するように、ステム５の上部５’’は円形断面を有し、下部５’は非円形断面を有し、ステム５が本体４に対して回転することを防止するのに適切である。以下に説明するように、ステム５が異なる断面形状を伴う２つの部５’，５’’から作られているため、ステムは、各々、本体４に対するステム５の回転を可能にするまたは防止するために、懸架デバイスを再構成するために交換する必要はない。
【００３５】
デバイス１は、また、本体４に収容されるバネ８を備え、ステム５の縦移動に対抗する機能を有する。
【００３６】
図５は、完全に組み立てられた懸架デバイス１０の縦（垂直）断面図である。
【００３７】
ステム５は内側に中空がある。凹部９は空気を吸引するための内側チャネルを画定し、したがって、空気は、吸着パッド２によって引き込まれ、ステム５の全体を横断し、ライン３（例えば、本体４が締められるロボットアームで利用可能であるライン）を通って流れ出る。
【００３８】
図５では、ステム５はその十分な延在位置に示され、すなわち、遠位端６が本体４からの最大距離にある。ステム５が十分な延在位置にある貫通ステムであるため、近位端７は本体４に接して当接し、バネ８はまた延在する。逆に、十分な後退位置（図示しない）では、近位端７は本体４の上縁から離れており、バネ８は圧縮し、遠位端６は本体４の下縁に接して当接する。
【００３９】
バネ８は、ステム５を完全な延在位置に持って行くために、スラストをステム５に一定に加えるように、事前に負荷が加えられる。
【００４０】
基準長さＨは、ステム５によって進行できる移動距離を示す。これは、移動する物体の把持位置に向かって、ロボットアームの変位の対応するマージンを有することを可能にする進行の補完である。それは、バネ８を圧縮する単なるロボットアームである。吸着パッド２が持ち上げる物体に到達すると、その物体上で当接し、物体に向かうロボットアームの前方へのさらに可能な移動はデバイス１によって補助される。
【００４１】
利点をもたらすように、懸架デバイス１０では、本考案に従って、ステム５が本体４に対して正確に移動するように、ステム５を誘導するために、ブッシング１１を本体４の下端にスナップまたは押圧することによって（すなわち、衝突によって）挿入できるプラスチック材料から作られた少なくとも１つのブッシング１１を使用することによって、組み立てが完了する。ステム５を誘導するための貫通穴を画定するブッシング１１の内側表面は、ステム５の下部５’の断面に対して補完する断面を有する。
【００４２】
図４から分かることができるように、ステム５の下部５’は、完全な円ではないステムの断面を生じさせる平坦肩部１３を有する。ブッシング１１の内側に、ステム５の肩部１３を誘導する２つの対応する肩部１４が存在する。
【００４３】
実際には、この配置により、製造業者は２種類の懸架デバイス１０を提供するために製作を区別することを強いられなく、ステム５は本体４に対して回転可能であり、またはステム５は本体４に対して回転可能ではないが、単に、前述の本体４及び前述のステム５を使用して、毎回、ブッシング１１を変更する。ステム５が上側円形部５’’及び平坦肩部１３を伴う下側区分５’を有するため、単に丸穴及び回転防止機能を伴うブッシング１１を搭載することによって、ステム５の回転は可能になり、すなわち、図４に示されるもののように、内側肩部１４を伴うブッシング１１を搭載することによって、本体４に対するステムの回転の防止を達成する。
【００４４】
ブッシング１１を本体１４にスナップまたは押圧することによって手動で挿入できるブッシング１１を有することによって、ツールがオペレータによって必要とされないため、組み立て動作は著しく簡略化される。図４に示される例では、オペレータは、単に、バネ８を本体４に挿入し、ステム５を、ブッシング１１を通して本体４に挿入し、第２のブッシング１２を通して挿入する必要があり、次に、ステム５の上端でニップル７をねじ締めし、最後に、特殊工具を使用することなく、ブッシング１１及び１２をデバイス１０の本体４に押す。
【００４５】
例えば、ブッシング１１〜１２は図に示されるように、外側にギザギザが設けられる、または変形可能なフィンが設けられる。
【００４６】
好ましくは、本体４の上面を閉じる第２のブッシング１２は、また、プラスチック材料から作られ、第２のブッシング１２を本体４の上端にスナップまたは押圧することによって（すなわち、衝突によって）挿入できる。第２のブッシング１２は、また、ステム５を誘導し、第１のブッシング１１と一緒に、ステム５を本体４と同軸にあるように維持する。
【００４７】
好ましくは第１のブッシング１１は、より好ましくはブッシング１１〜１２の両方は、自己潤滑性を伴う材料（例えば、ポリエチレンテレフタレート（ＰＴＦＥ）またはポリオキシメチレン（ＰＯＭ））から作られる。この特性は、不純物またはホコリがあるのが許されない食品産業、電子産業等で利用するための重要な一面であるステム５を潤滑する潤滑剤の使用を回避する。
【００４８】
第１のブッシング１１を有することで、好ましくは第２のブッシング１２も有することで（それらを本体４にスナップまたは押圧することによって挿入できる）、さらなる利点をもたらし、例えば、購入者が後から考えたことを満足するために、組み立て中に製造業者によって、そして、単に第１のブッシング１１だけを変更することによって、ステム５が回転可能にロックされる構成から、ステム５が縦軸上で回転可能な構成に切り替えることによってデバイス１０を容易に再構成できるエンドユーザによっての両方により、ブッシング１１〜１２が容易に交換可能になる。
【００４９】
図６は、図４及び図５に示される解決案１０と異なる本考案に従った懸架デバイスの第２の実施形態１０’を示し、本体４の外側が本体４をナット１５によって外部物体に締めることを可能にするようにねじ山がある点と、ステム５が本体４に対して縦軸上で回転可能である点で異なる。第１のブッシング１１は、ステム５の非円形部５’の円形ガイド穴を画定する。
【００５０】
図７及び図８は、説明された前述の解決策と異なるステム５の回転防止機能を伴うさらに別の実施形態１０’’を示し、吸着パッド２を直接支持することが意図されないが、吸着パッドホルダまたはクランプホルダブロック１６をステム５で支持することが意図される点で異なる。ステム５の遠位端６’はブロック１６に固着するためのブラケットであり、これにより、ねじ１７を用いて、ブロック１６は、旋回するようにステム５に締められることができる。懸架デバイス１０’’は、また、ステム５を回転可能にロックすることを提供する。第１のブッシング１１の肩部１４及びステム５の対応する平坦肩部１３を示す。ニップル７の代わりに、本体４の上面及び第２のブッシング１２を閉じる閉鎖ヘッドを伴うねじ７’を提供する。
【００５１】
説明される異なる実施形態（１０，１０’，１０’’）は、少なくとも第１のブッシング１１は、好ましくは第２のブッシング１２も、第１のブッシング１１及び第２のブッシング１２を本体４にスナップまたは押圧することによって、ひいては、衝突によって挿入できるが、ツールを用いないで単に手によって挿入できる共通点がある。これにより、ブッシング１１〜１２及びステム５は、製造業者による組立ステップ中だけではなくユーザによって後でも、容易に交換可能である。この配置は、組み立てを簡略化及び迅速化し、それによって、コスト削減を可能にするだけではなく、デバイス（１０，１０’，１０’’）の構造をモジュール式にさせる。この理由として、製造業者は、共通のプラットフォーム（すなわち、前述の本体４、ステム５、バネ８、ブッシング１２等）を使用して、第１のブッシング１１だけを変更し、回転可能ステム５または回転可能にロックされるステム５のいずれかを伴うデバイス（１０，１０’，１０’’）を取得できるためである。
【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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