(57)【要約】【課題】把持部材をワークの相対個所に等しく圧接させて把持する把持態様に限定されず、各種把持態様でワークを把持する。また、一対の把持部材を個々に移動してワークを把持することができ、装置を小型化及び軽量化する。【解決手段】互いの軸線が平行し、かつ互いの作動方向が反対になるように配置された２個のシリンダの各ピストンロッドに把持部材をそれぞれ取り付け、各シリンダの作動に伴って各把持部材を互いに近づく方向又は離間する方向へ移動してワークを把持する。各ピストンの背圧側にピストンロッドと軸線が一致し、かつシリンダ外へ突出してそれぞれ設けられたガイドロッドと、各把持部材にそれぞれ設けられ、シリンダ外へ突出した各ガイドロッドを挿通して支持する支持部材とを備える。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いの軸線が平行し、かつ互いの作動方向が反対になるように配置された２個のシリンダの各ピストンロッドに把持部材をそれぞれ取り付け、各シリンダの作動に伴って各把持部材を互いに近づく方向又は離間する方向へ移動してワークを把持するワーク把持装置において、
各ピストンの背圧側にピストンロッドと軸線が一致し、かつシリンダ外へ突出してそれぞれ設けられたガイドロッドと、
各把持部材にそれぞれ設けられ、シリンダ外へ突出した各ガイドロッドを挿通して支持する支持部材と、
を備えたワーク把持装置。
【請求項２】
請求項１において、各シリンダは、１個のシリンダブロックに互いの軸線が一致する２個のシリンダ室を並行して形成し、各シリンダ室内にピストンを軸線方向へ摺動可能にそれぞれ支持すると共に各ピストンの正圧側にピストンロッド及び背圧側にガイドロッドを軸線が一致した状態で設けたワーク把持装置。
【請求項３】
請求項１において、２個のシリンダは、ピストンロッドの作動方向が互いに反対向きで、かつ互いの軸線が平行して配置したワーク把持装置。
【請求項４】
請求項１において、各ピストンロッド及びガイドロッドは、同一の軸部材からなるワーク把持装置。
【請求項５】
請求項１において、各ピストンロッド及びガイドロッドは、軸線が一致する異なる軸部材からなるワーク把持装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、産業ロボットや成形品取出し機等の各種産業機械に取付けられ、ワークを移動する際に使用するワーク把持装置に関する。
に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来のワーク把持装置としては、特許文献１に示す電動グリッパが知られている。該電動グリッパは、モータに連結されて正逆回転するカム部材と、レールに沿って直線摺動する一対の把持部材とを備え、カム部材に、一対の把持部材にそれぞれ設けられたカムフォロアを摺動自在に嵌合させる一対のカム溝を螺旋状に形成し、モータによるカム部材の正逆回転により一対の把持部材をレールに沿って互いに接近・離隔する方向へ摺動させてワークを把持する構造からなる。
【０００３】
しかし、上記の電動グリッパは、相対する一対の把持部材を同期して互いに近づく方向又は互いに離間する方向へ移動してワークを把持したり、把持を解除する構造のため、ワークの把持位置がレールの長手方向中央部に限定されていた。このため、ワーク載置台に対してワークが常にレールの長手方向中央部に一致するように供給しなければならず、ワーク載置台に対してワークを高い位置精度で位置決めした状態で供給しなければならない問題を有している。
【０００４】
上記の電動グリッパは、ワークの相対個所に対してそれぞれの把持部材を等しく圧接させて把持する把持態様に限定され、一方の把持部材に対する当接により位置出しされたワークに他方の把持部材を圧接して把持するワークの把持態様には使用できず、把持態様が限定される問題を有している。
【０００５】
上記の電動グリッパにあっては、一対の把持部材を同期して互いに近づく方向又は互いに離間する方向へ移動させるため、モータ以外にカム部材やカムフォロアを必要とするため、装置自体が大型化及び重量化する問題を有している。特に、産業ロボットや成形品取出し機にあっては、可動アームを軽量化して作業時間を短縮したり、狭小空間内で可動アームを移動して所望の動作を実行することが要求されるが、従来のワーク把持装置にあっては、把持部材を同期移動させるための機構により大型化及び重量化が避けられず、可動アームの移動時間を短縮したり、狭小空間内で作業させるのが困難であった。
【０００６】
また、ワーク把持装置としては、電動モータの代わりに作動方向が相反する２個のシリンダを平行配置し、各シリンダのシリンダ室内にて軸線方向へ摺動するように支持されたピストンに固着された各ピストンロッドに把持部材を取付け、各シリンダの作動に伴ってそれぞれの把持部材を互いに近づく方向及び離間する方向へ作動してワークを把持するものが知られている。
【０００７】
しかし、上記したシリンダ構造のワーク把持装置にあっては、把持部材の直進移動性を確保する必要から、各シリンダが取付けられるシリンダブロックまたはフレームに対してそれぞれのピストンロッドの軸線と平行な軸線を有し、一端がそれぞれの把持部材に固定されるガイドロッドを摺動するように支持している。このため、ワーク把持装置自体が大型化及び重量化することが避けられず、上記と同様な問題を有している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００９-２２６５０６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
解決しようとする問題点は、ワークの把持位置が装置の長手方向中央部に限定される結果、ワークを高い位置精度で搬入しなければならない点にある。また、把持部材をワークの相対個所に等しく圧接させて把持する把持態様に限定される点にある。更に、一対の把持部材を同期して互いに近づく方向又は互いに離間する方向へ移動させるための機構が必要で、装置自体が大型化及び重量化する点にある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、互いの軸線が平行し、かつ互いの作動方向が反対になるように配置された２個のシリンダの各ピストンロッドに把持部材をそれぞれ取り付け、各シリンダの作動に伴って各把持部材を互いに近づく方向又は離間する方向へ移動してワークを把持するワーク把持装置において、各ピストンの背圧側にピストンロッドと軸線が一致し、かつシリンダ外へ突出してそれぞれ設けられたガイドロッドと、各把持部材にそれぞれ設けられ、シリンダ外へ突出した各ガイドロッドを挿通して支持する支持部材とを備えたことを最も主要な特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明は、把持部材をワークの相対個所に等しく圧接させて把持する把持態様に限定されず、各種把持態様でワークを把持することができる。また、一対の把持部材を個々に移動してワークを把持することができ、装置を小型化及び軽量化することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明に係るワーク把持装置を成形品取出し機に取付けた例を示す斜視図である。
【図２】ワーク把持装置の拡大斜視図である。
【図３】ワーク把持装置の横断面図である。
【図４】センター保持のエアー回路を示す説明図である。
【図５】センター保持状態を示す説明図である。
【図６】片側保持のエアー回路を示す説明図である。
【図７】片側保持状態を示す説明図である。
【図８】任意位置で保持するためのエアー回路を示す説明図である。
【図９】任意位置で保持状態を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
本発明は、各ピストンの背圧側にピストンロッドと軸線が一致し、かつシリンダ外へそれぞれ突出するガイドロッドを設けると共に各把持部材に、シリンダ外へ突出する各ガイドロッドを挿通して支持する支持部材を備えたことを最良の実施形態とする。
【実施例１】
【００１４】
以下、実施例を示す図に従って本発明を説明する。
図１乃至図３に示すように、ワーク把持装置１が取り付けられる成形品取出し機３は、樹脂成形機（図示せず）の固定プラテン５上に固定され、樹脂成形機の中心軸線と直交する方向へ延出する本体フレーム７と、該本体フレーム７上を往復移動するように支持される第１走行体９と、第１走行体９に対して上記中心軸線と一致する方向へ延出する前後フレーム１３上を往復移動するように支持される第２走行体１５と、第２走行体１５に対して上下方向へ昇降するように支持される昇降フレーム１７と、該昇降フレーム１７の下部に取付けられるチャック装置を構成するワーク把持装置１とから構成される。
【００１５】
なお、上記成形品取出し機３によるワークとしての成形品の取出し作用は、当業者において自明であるため、詳細な説明を省略する。
【００１６】
上記第１走行体９は、サーボモータ等の電動モータ（図示せず）の駆動に伴って樹脂成形機における金型位置と樹脂成形機の正面側（背面側）の開放位置の間で往復移動される。また、上記第２走行体１５は、サーボモータ等の電動モータ（図示せず）の駆動に伴って樹脂成形機における金型上方位置と固定プラテン５側の間で往復移動される。更に、上記昇降フレーム１７は、サーボモータ等の電動モータ、シリンダ等の昇降部材（図示せず）の作動（駆動）に伴ってワーク把持装置１を金型に相対する下方位置と金型間から抜け出した上方位置の間で昇降移動される。
【００１７】
上記ワーク把持装置１のシリンダブロック１９には、２個の第１及び第２シリンダが、互い軸線が平行で、かつ作動方向が反対になるように配置されている。各シリンダ２１・２３の第１及び第２シリンダ室２１ａ・２３ａ内には、第１及び第２ピストン２５・２７がそれぞれの軸線方向へ摺動するように支持されている。第１及び第２ピストン２５・２７には、上記軸線方向に一致する軸線を有し、平行する第１及び第２ピストンロッド２９・３１が貫通した状態で固着されている。
【００１８】
上記第１ピストン２５が装着された第１シリンダ室２１ａは、図示する左側が一次側、右側が二次側に設定されている。反対に、第２ピストン２７が装着された第２シリンダ室２３ａは、図示する右側が一次側、左側が二次側に設定されている。また、第１ピストンロッド２９及び第２ピストンロッド３１の二次側は、ガイドロッド２９ａ・３１ａを構成している。
【００１９】
なお、各シリンダ室２１ａ・２３ａの一次側及び二次側に応じたシリンダブロック１９には、それぞれのピストンロッド２９・３１及びガイドロッド２９ａ・３１ａを気密状に挿通して支持して各シリンダ室２１ａ・２３ａを気密化する閉鎖板１９ａ・１９ｂが取付けられている。
【００２０】
上記第１ピストンロッド２９の先端部（図示する左側端部）及び第２ピストンロッド３１の先端部（図示する右側端部）には、取付け板３３・３５がそれぞれ固定されている。一方の取付け板３３には、他方のガイドロッド３１ａを挿通して軸支する支持部材としての軸受部材３３ａが、また他方の取付け板３５には、一方のガイドロッド２９ａを挿通して軸支する支持部材としての軸受部材３５ａがそれぞれ設けられている。なお、各取付け板３３・３５が互いに離間する方向へ移動した状態においては、各ガイドロッド２９ａ・３１ａの端部がそれぞれの軸受部材３３ａ・３５ａ内に挿入された状態で軸支されている。
【００２１】
そして各取付け板３３・３５には、軸線と直交する方向へ伸びる把持部材３７・３９がそれぞれ相対して固定されている。各把持部材３７・３９におけるワークの当接面には、シリコンゴム等の弾性パッド３７ａ・３９ａが取付けられている。
【００２２】
次に、上記のように構成されたチャック装置１によるワーク把持作用を説明する。
先ず、ワーク把持装置１の中央部でワークＷを把持する場合に付いて説明すると、図４に示すように、リリーフ弁付きの電磁バルブ４１の第１ポートには、第１及び第２シリンダ室２１ａ・２３ａの一次側ポートに接続された配管が接続されている。また、上記電磁バルブ４１の第２ポートには、第１及び第２シリンダ室２１ａ・２３ａの二次側ポートに接続された配管が接続されている。
【００２３】
一対の取付け板３３・３５、従って一対の把持部材３７・３９が互いに離間した状態で、かつ一対の把持部材３７・３９間にワークＷが位置した状態で作動される電磁バルブ４１により第１及び第２シリンダ室２１ａ・２３ａの一次側に圧縮空気が同時に供給されると、第１及び第２ピストンロッド２９・３１が縮小する方向へ移動して互いに離間した取付け板３３・３５、従って把持部材３７・３９は、互いに近づく方向へ移動してワークＷの相対する側面に当接して圧縮空気圧に応じた圧力でワークＷを、ワーク把持装置１の長手方向中央部にて把持する。なお、上記動作時においては、電磁バルブ４１の第２ポートは、大気解放されている。
【００２４】
上記一対の把持部材３７・３９が互いに近づく方向へ移動する際にそれぞれのガイドロッド２９ａ・３１ａが互いに近づく方向へ移動する取付け板３３・３５の軸受部材３３ａ・３５ａに摺接状態で支持されるため、把持部材３７・３９が移動する際の直進性を確保し、把持部材３７・３９の移動動作を円滑にさせることができると共にワークＷの一定個所に当接して把持することができる。（図５参照）
【００２５】
なお、電磁バルブ４１は、把持部材３７・３９がワークＷを把持してエアー圧力が設定圧以上に達した際には、リリーフ弁が作動して所定の把持圧力に保持させる。また、ワークＷの把持を解除するには、上記電磁バルブ４１の第１ポートを大気解放させると共に第２ポートから圧縮空気を第１及び第２シリンダ室２１ａ・２３ａの二次側へ圧縮空気を同時に供給して第１及び第２ピストンロッド２９・３１が伸長する方向へ移動して互いに近づいた取付け板３３・３５、従って把持部材３７・３９を互いに離間する方向へ移動させることによりワークＷｋの把持を解除させる。
【００２６】
このときにおいても、取付け板３３・３５の軸受部材３３ａ・３５ａに対するガイドロッド２９ａ・３１ａの支持状態が維持されるため、把持部材３７・３９の移動直進性が維持される。
【００２７】
次に、ワーク把持装置１の片側でワークＷを把持する場合に付いて説明すると、図６に示すように、第１シリンダ室２１ａの一次側ポート及び２二次側ポートには、リリーフ弁付きの第１電磁バルブ６１が、また第２シリンダ室２３ａの一次側ポート及び２二次側ポートには、リリーフ弁付きの第２電磁バルブ６３がそれぞれ別回路で接続されている。なお、第１及び第２電磁バルブ６１・６３のエアー供給ポートは、共通接続されている。
【００２８】
例えば図７に示すように一方の取付け板３３にワークＷが当接した状態で他方の取付け板３５を移動してワークＷを把持するには、一方の第１電磁バルブ６１を作動して第１シリンダ室２１ａの二次側ポートへ圧縮空気を供給し、第１ピストンロッド２９が伸長した状態を保持させる。この状態でワーク把持装置１を移動制御してワークＷの一方側面に把持部材３７を当接させる。
【００２９】
上記状態にて第２電磁バルブ６３を作動して第２シリンダ室２３ａの一次側に圧縮空気を供給し、第２ピストンロッド３１を縮小する方向へ移動させる。これにより取付け板３５をワークＷに向かって移動して把持部材３９をワークＷの他方側面に当接してワークＷを把持させる。
【００３０】
上記動作時においては、一方のガイドロッド２９ａが移動する取付け板３５の軸受部材３５ａに、また他方のガイドロッド３１ａが固定された取付け部材３３の軸受部材３３ａに支持されるため、把持部材３７・３９の移動時における直進移動性を確保することができる。
【００３１】
なお、他方の取付け板３５にワークＷが当接した状態で一方の取付け板３３を移動してワークＷを把持するには、第２シリンダ室２３ａの二次側ポートへ圧縮空気を供給した状態で、第１シリンダ室２１ａの一次側ポートへ圧縮空気を供給して一方の把持部材３７を他方の把持部材３９に向かって移動することによりワークＷを把持させる。
【００３２】
次に、ワーク把持装置１の長手方向の任意位置でワークＷを把持する場合に付いて説明すると、図８に示すように、クローズドセンター型でリリーフ弁付きの第１電磁バルブ７１の第１ポートは、第１シリンダ室２１の一次側ポートに、また第２ポートは、第１シリンダ室２１の二次側ポートにそれぞれ接続されている。同様にクローズドセンター型でリリーフ弁付きの第２電磁バルブ７３の第１ポートは、第２シリンダ室２３の一次側ポートに、また第２ポートは、第２シリンダ室２３の二次側ポートにそれぞれ接続されている。
【００３３】
例えば図９に示すように一方の取付け板３３側に固定された状態で位置したワークＷを把持する場合に付いて説明すると、第１及び第２電磁バルブ７１・７３をそれぞれ同期して作動し、それぞれの取付け板３３・３５を互いに近づく方向へ移動させる。そして一方の取付け板３３の把持部材３７がワークＷの一方側面に当接して一次側の圧力が所定の圧力以上になってリリーフ弁が作動すると、第１電磁バルブ７１をクローズドセンタ作動して第１及び第２ポートを閉鎖して取付け板３３の移動を停止し、停止状態を保持させる。
【００３４】
一方、第２シリンダ室２３に対しては、上記動作後においても圧縮空気の供給を継続して他方の取付け板３５を更に一方の取付け板３３側へ移動させる。そして他方の取付け板３５の把持部材３９がワークＷの他方側面に当接して一次側ポート内の圧力が所定の圧力以上に達してリリーフ弁が作動すると、第２電磁バルブ７３をクローズドセンタ作動して第１及び第２ポートを閉鎖して取付け板３５の移動を停止し、停止状態を保持させる。
【００３５】
この停止状態、従ってワークＷの把持時においては、第１及び第２電磁バルブ７１・７３における第１及び第２ポートを閉鎖状態に保持することによりワークＷの把持状態を保つ。
【００３６】
本実施例は、第１シリンダ２１の第１ピストンロッド２９及び・第２シリンダ２３の第２ピストンロッド３１と同軸にガイドロッド２９ａ・３１ａをそれぞれ設け、かつこれらガイドロッド２９ａ・３１ａを各取付け板３３・３５の軸受部材３３ａ・３５ａに摺接するように支持することによりワーク把持装置１を小型化及び軽量化することができ、ワーク把持装置１を高速移動される際には、高い移動応答性を確保することができると共に狭小空間内におけるワークＷ把持動作を実行することができる。
【００３７】
また、それぞれの把持部材３７・３９をワークＷの把持位置応じて任意に移動してワークＷを把持することができる。
【００３８】
上記説明は、１個のシリンダーブロック１９に第１及び第２シリンダ２１・２３を、互いの軸線が平行し、かつ作動方向が反対になるように形成する構成としたが、互いの軸線が平行し、かつ作動方向が反対になる第１及び第２シリンダを固定して一体化した構成であってもよい。
【００３９】
また、上記説明は、第１及び第２シリンダ２１・２３においてそれぞれのピストン２５・２７から二次側へ突出するピストンロッド２９・３１をガイドロッド２９ａ・３１ａとする構成としたが、それぞれのピストンに対して別部材からなるピストンロッド及びガイドロッドを軸線が一致して設けた構成としてもよい。
【００４０】
更に、上記説明は、ワーク把持装置１を成形品取出し機３において成形品を把持するチャック装置とした例により説明したが、本発明のワーク把持装置は、アームを三次元方向へ移動してワークを所定の位置間で移動させる各種産業ロボットのチャック（ハンド）や、例えばワーク集積装置等において搬送されるワークを把持して他の装置や収容容器内へ移載するワーク集積装置等のワーク保持装置としても適用することができる。
【符号の説明】
【００４１】
１  ワーク把持装置
３  成形品取出し機
５  固定プラテン
７  本体フレーム
９  第１走行体
１３  前後フレーム
１５  第２走行体
１７  昇降フレーム
１９  シリンダブロック
１９ａ・１９ｂ  閉鎖板
２１  第１シリンダ
２１ａ  第１シリンダ室
２３  第２シリンダ
２３ａ  第２シリンダ室
２５  第１ピストン
２７  第２ピストン
２９  第１ピストンロッド
２９ａ  ガイドロッド
３１  第２ピストンロッド
３１ａ  ガイドロッド
３３・３５  取付け板
３３ａ・３５ａ  支持部材としての軸受部材
３７・３９  把持部材
３７ａ・３９ａ  弾性パッド
４１  電磁バルブ
６１  第１電磁バルブ
６３  第２電磁バルブ
７１  第１電磁バルブ
７３  第２電磁バルブ
Ｗ  ワーク
【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】
2011240430.tif 000009
【図８】
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【図９】
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