(57)【要約】【課題】所望の屈折状態に簡単に設定することができる屈折自在アームを低コストで容易に提供できるようにする。【解決手段】中空筒状の第１アーム１と、該第１アーム内に進退自在に貫挿される芯軸２と、端部に一対の軸受片４，４が二股状に形成されかつ該軸受片の外周が該軸受片の二股間を中心とする球面状または円弧面状に形成された第２アーム３とからなり、前記芯軸の先端部８を第１アームの先端面から突出させ該先端部を第２アームの前記軸受片の二股間に遊挿し該先端部に支軸１０を貫挿することにより該先端部に第２アームを回転自在に連結すると共に、該芯軸を第１アームの後方に牽引することで前記軸受片の外周面が第１アームの先端面に圧接され第２アームが第１アームに対して所望の屈折角度にて固定されるようにした。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
中空筒状の第１アームと、該第１アーム内に進退自在に貫挿される芯軸と、端部に一対の軸受片が二股状に形成されかつ該軸受片の外周が該軸受片の二股間を中心とする球面状または円弧面状に形成された第２アームとからなり、前記芯軸の先端部を第１アームの先端面から突出させ該先端部を第２アームの前記軸受片の二股間に遊挿し該先端部に支軸を貫挿することにより該先端部に第２アームを回転自在に連結すると共に、該芯軸を第１アームの後方に牽引することで前記軸受片の外周面が第１アームの先端面に圧接され第２アームが第１アームに対して所望の屈折角度にて固定されるように構成したことを特徴とする屈折自在アーム。
【請求項２】
第１アーム内に芯軸を進退自在でかつ回転自在に貫挿したことを特徴とする請求項１に記載の屈折自在アーム。
【請求項３】
芯軸の後端部にボルトを螺合し、該ボルトの頭部を第１アームの後端面より突出させ、該ボルトを芯軸に螺入することにより芯軸が後方に牽引されるようにしたことを特徴とする請求項１または２に記載の屈折自在アーム。
【請求項４】
第１アームの後端面とボルトの頭部との間にバネ座金を介在したことを特徴とする請求項３に記載の屈折自在アーム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は所望の屈折状態に設定することができる屈折自在アームに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
図５は、例えば自動車工場における鋼板プレス成形ラインにおいて、ワークｗをプレス工程間で搬送するのに従来から使用されているロボット等の搬送装置の一部を示すもので、腕部ｒに支持された往復動体ａの一側に複数の取付部ｂが設けられ、先端に真空吸着パッドｃを設けた多関節アームｄを基部ｅを該各取付部に差し込んで固定してなり、ｆは真空吸引ホース、ｇは真空吸着パッドの位置および角度を固定するために設けられた締付固定ネジである。この搬送装置では周知のように真空吸着パッドｃをワークｗの平坦面に吸着させることにより該ワークが保持されるように構成している。
【０００３】
一方、下記特許文献１に示された作業補助アームは、把持物が所望の角度で保持固定されるように球面体を有する自在継手にロック手段を設けてなるものである。また、下記特許文献２に示された真空吸着パッド組体は、ワークを保持する真空吸着パッドが２つの球面継手により自在方向に向けられ、両球面継手を１本の締付ボルトにより所望の角度に保持固定できるように構成してなるものである。さらに、本出願人の特許出願に係る下記特許文献３には、多関節アームの先端に真空吸着パッドを設け、該多関節アームを屈曲することにより該真空吸着パッドを所要に所要方向を向けて設定し得る真空吸着パッドセッティング装置が開示されている。
【特許文献１】特開平９−１３０９３４号公報
【特許文献２】米国特許第４９５７３１８号公報
【特許文献３】特開２００３−１８１７８６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、従来の多関節アームは、例えば真空吸着パッドを所要の位置および角度に固定しようとすると数カ所の固定ネジを締め付けなければならないので、締付操作、或いは締付解除操作が面倒であると共に、一方の固定ネジを操作している間に真空吸着パッドの位置や角度が変動し易いという問題があった。
また、上記特許文献に記載された屈折自在アームは、いずれも関節部の屈折方向自在性を球面体によって具現できるものであるが、球面体を金属加工することは概してコストを要するため高価になる欠点があるほか、重量が増す欠点があった。
そこで、本発明は締付操作、或いは締付解除操作が容易であり、しかも球面体を必須の構成としなくとも所望の屈折状態に設定することができる屈折自在アーム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】
【０００５】
そのために請求項１に記載した屈折自在アームは、中空筒状の第１アームと、該第１アーム内に進退自在に貫挿される芯軸と、端部に一対の軸受片が二股状に形成されかつ該軸受片の外周が該軸受片の二股間を中心とする球面状または円弧面状に形成された第２アームとからなり、前記芯軸の先端部を第１アームの先端面から突出させ該先端部を第２アームの前記軸受片の二股間に遊挿し該先端部に支軸を貫挿することにより該先端部に第２アームを回転自在に連結すると共に、該芯軸を第１アームの後方に牽引することで前記軸受片の外周面が第１アームの先端面に圧接され第２アームが第１アームに対して所望の屈折角度にて固定されるように構成したことを特徴とする。
また請求項２に記載の発明は、上記屈折自在アームにおいて、第１アーム内に芯軸を進退自在でかつ回転自在に貫挿したことを特徴とする。
また請求項３に記載の発明は、上記屈折自在アームにおいて、芯軸の後端部にボルトを螺合し、該ボルトの頭部を第１アームの後端面より突出させ、該ボルトを芯軸に螺入することにより芯軸が後方に牽引されるようにしたことを特徴とする。
また請求項４に記載の発明は、上記屈折自在アームにおいて、第１アームの後端面とボルトの頭部との間にバネ座金を介在したことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００６】
請求項１に記載した屈折自在アームでは、芯軸を進退動させることにより、真空吸着パッド等を所望の屈折状態に簡単に設定することができ、しかも球面体を必須の構成としないので、製造コストが軽減される。
請求項２に記載した屈折自在アームでは、芯軸を回転させることで第２アームを３６０度自由な方向に屈折させることができる。
請求項３に記載した屈折自在アームでは、ボルトによって締付操作および締付解除操作を簡単に行うことができる。
請求項４に記載した屈折自在アームでは、バネ座金の弾性により芯軸を常に適度な牽引状態に保持することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
この実施形態は、本発明に係る屈折自在アームにより真空吸着パッドの位置および角度を自在に設定できるようにするもので、図１は外観斜視図、図２は要部の縦断面図、図３は要部の分解斜視図である。図中、１は中空筒状の第１アーム、２は該第１アーム内に進退自在でかつ回転自在に貫挿される芯軸、３は端部に一対の軸受片４，４が二股状に形成されかつ該軸受片の外周が該軸受片の二股間を中心とする球面状に形成された第２アームである。なお、５は該第２アーム３の先端に固設された真空吸着パッド、６は該第２アーム３の一側に設けられた吸気プラグ、７は該吸気プラグに繋がれた吸気ホースで、該吸気ホースを介し該真空吸着パッド５に大気を吸引させることにより、該真空吸着パッド５にワーク（図示せず）が吸着される。
【０００８】
第１アーム２の先端面から突出している芯軸２の先端部８は扁平に形成され該先端部に透孔９が形成されている。そして該先端部８を第２アームの軸受片４，４の二股間に遊挿し、該軸受片に支持された支軸１０を該透孔９に貫挿することにより該先端部８に該第２アーム３を回転自在に連結してなる。なお、１１は支軸１０に貫挿される平座金、１２は該支軸１０の先端部に該支軸の抜脱を防ぐために係合されるクリップである。また、１３は第１アーム１の先端面と軸受片４，４との間に介在する座金で、該座金の軸受片４，４との対向面は該軸受片外周の球面に沿う球面状に形成されている。
【０００９】
また、図２に示されるように芯軸２の後端部に螺子孔１４を形成し、該螺子孔にボルト１５を螺合している。１６は第１アーム１の後端部に遊嵌されたブッシュ、１７は該ブッシュの外面に配置されたバネ座金である。ボルト１５は該ブッシュおよびバネ座金を貫通し該ボルトの頭部１８を第１アーム１の後端面より突出させている。このため、該頭部１８を六角レンチ等に係合し該ボルトを芯軸２に螺入することにより該頭部がバネ座金１７，ブッシュ１６を介して第１アーム１の後端面を押圧し、その反力で芯軸２が後方に牽引され、前記軸受片４，４の外周面が座金１３を介して第１アーム１の先端面に圧着されるようになる。このため、第２アーム３を第１アーム１に対して所望の屈折角度に調節した後、ボルト１５を締め付け方向に回転させ、芯軸２を後方に牽引することにより、座金１３が軸受片４，４の外周面に圧着し該第２アームを第１アームに対して所望の屈折角度にて固定することができる。なお、芯軸２は第１アーム内に進退自在でかつ回転自在に貫挿されていることから、該芯軸２を回転させることにより第２アームを３６０度自由な方向に屈折させることができ、所望の方角に屈折させたうえで該ボルト１５を締め付けられる。
【００１０】
なお、２０は第１アーム１をロボット等の搬送装置の腕部（図示せず）等に対し直交状に連結するための固定治具で、略Ｕ字状の一対のクランプ２１，２２が直交状に配置され、該両クランプに貫通する一本のボルト２３を所定方向に回転することで両クランプを同時に締め付けられるようにしている。このためボルト２３を緩めて真空吸着パッド５がワークに相対するように第１アーム１を位置調整した後、該ボルト２３を締め付けられる。
【００１１】
このように構成した屈折自在アームでは、ボルト頭部１８に六角レンチ等を係合し該ボルト１５を緩めることにより該真空吸着パッド５がワークの吸着面に真正面に対向するように第１アームに対して第２アーム３を屈折させることができ、その状態で該ボルト１３を締め付けることにより第１アームに対する第２アームの屈折角度が固定される。このためロボット搬送装置の腕部等に該真空吸着パッド５の位置および角度を所望の状態に短時間で簡単に設定することができこれによってワークを確実に真空吸着させることができる。
【００１２】
なお、バネ座金１７は、ボルト１５を締め付けたときその弾性により芯軸２を弾力性をもって牽引することから軸受片４，４の外周面に加わる圧着力を適度に保持することができる。
【００１３】
一方、図４は本発明の他の実施形態を示すもので、この実施形態では第２アーム３の軸受片４，４の外周を円弧面状に形成している。このため上記ボルト１５を締め付けたときにこの円弧面が座金１３を介して第１アーム１の先端面に圧接する。このように軸受片４，４の外周は上記実施形態のように必ずしも球面状にしなくても円弧面状に形成してもよく、円弧面状にすることで加工が容易となり製造コストを軽減することも可能となる。また、本発明は上記実施形態に示した各部品やその形状は本発明において必ずしも全てが必須のものではない。例えば、座金１３やブッシュ１６については省略することも可能である。また、真空吸着パッドに代えて磁力吸着装置、或いはロボットハンド等を設けることもできることは云うまでもない。
【産業上の利用可能性】
【００１４】
このように本発明の屈折自在アームは、第１アーム内に貫挿された芯軸を牽引することにより、所望の屈折状態で第２アームを固定することができるので、例えば照明ライト、スピーカ、或いはディスプレイ等を所望方向に向けて支持するためのスタンドとして使用することができる。
また、芯軸を後方に牽引する力をバネ座金等の弾性体により予め適宜に設定しておくことにより、第２アームを回転するに際して適度な回転抵抗が得られるようになるので、本発明の屈折自在アームは従来の球面継手を用いた屈折自在アームの代用として種々の物品を支持するのに幅広く使用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の実施形態を示す屈折自在アームの斜視図。
【図２】図１の屈折自在アームの要部の縦断面図。
【図３】図１の屈折自在アームの要部の分解斜視図。
【図４】本発明の他の実施形態を示す屈折自在アームの要部の分解斜視図。
【図５】従来の自動車工場の鋼板プレス成形ラインに使用されている搬送装置の斜視図。
【符号の説明】
【００１６】
１      第１アーム
２      芯軸
３      第２アーム
４      軸受片
５      真空吸着パッド
８      芯軸の先端部
９      透孔
１０    支軸
１３    座金
１４    螺子孔
１５    ボルト
１７    バネ座金
１８    ボルトの頭部
【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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