(57)【要約】【課題】ワークが高温であっても、耐久性が向上されたワークの把持装置を提供する。【解決手段】ワークＷの把持装置１００は、ワークＷの幅に合わせて、ワークＷの側面に当接可能な一対のハンド部１０４と、ハンド部１０４をワークＷの幅方向に可動可能に保持する平行クランプ機構１０２と、平行クランプ機構１０２を駆動するアクチュエータ１０１と、を備える。アクチュエータ１０１が平行クランプ機構１０２を駆動することにより、平行クランプ機構１０２が一対のハンド部１０４を移動させ、一対のハンド部１０４はワークＷを把持することができる。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ワークの幅に合わせて、前記ワークの側面に当接可能な一対のハンド部と、
前記ハンド部を前記ワークの幅方向に可動可能に保持する保持部と、
前記保持部を駆動する駆動部と、
を備え、
前記駆動部が前記保持部を駆動することにより、前記保持部が前記ハンド部を前記ワークの幅方向に移動させる、ワークの把持装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ワークの把持装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、ロボットアームに取り付けられる支持部材と、当該支持部材に支持されるとともに互いに対向する一対の保持部材と、当該一対の保持部材の少なくとも一方を支持部材に沿って移動させるアクチュエータと、を備えるロボットハンドが記載されている。また、一対の保持部材は、それぞれ、一方の保持部材から他方の保持部材に向かって出し入れ可能に設けられる複数のロッドと、当該複数のロッドを駆動するアクチュエータ群と、を備えることが記載されている。また、特許文献１には、アクチュエータ群は、ロッドを油圧によって伸縮させる油圧シリンダであることが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−０６９３３３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に記載のロボットハンドでは、把持するワークが加熱された金属や鍛造製品等の高温である場合、当該ワークの熱がロッドから直接アクチュエータ群に伝達される。そのため、アクチュエータ群に用いられるゴム製のＯリングや、その周辺部品となる樹脂製品が、ワークから伝達される熱に対して耐えられない可能性がある。
【０００５】
本発明は、このような問題を解決するためになされたものであり、ワークが高温であっても、耐久性が向上されたワークの把持装置を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明に係るワークの把持装置は、ワークの幅に合わせて、前記ワークの側面に当接可能な一対のハンド部と、前記ハンド部を前記ワークの幅方向に可動可能に保持する保持部と、前記保持部を駆動する駆動部と、を備え、前記駆動部が前記保持部を駆動することにより、前記保持部が前記ハンド部を前記ワークの幅方向に移動させる。
【発明の効果】
【０００７】
本発明に係るワークの把持装置では、ハンド部は、ワークの幅に合わせて、ワークの側面に当接可能であるため、ハンド部に、ワークの形状に合わせて移動するためのアクチュエータ等を設ける必要がない。また、保持部を駆動する駆動部は、ワークに当接するハンド部と、ハンド部を保持する保持部を介して連結される。そのため、ワークの熱が直接駆動部まで伝達されずに済む。これにより、駆動部に対するワークの熱による影響を低減でき、駆動部の耐久性が向上される。よって、ワークが高温であっても、耐久性が向上されたワークの把持装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の実施の形態１に係るワークの把持装置及び把持方法を説明する側面図である。
【図２】本発明の実施の形態２に係るワークの把持装置及び把持方法を説明する側面図である。
【図３】本発明の実施の形態２に係るハンド部の一例を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
実施の形態１
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。図１は、本発明の実施の形態１に係るワークの把持装置１００及び把持方法を説明する側面図である。
【００１０】
図１に示すように、本実施の形態１に係る把持装置１００は、駆動部としてのアクチュエータ１０１、保持部としての平行クランプ機構１０２、一対のハンド部１０３等を備える。また、図１に示すように把持装置１００は、図示しないロボットアーム等に取り付けられ、ワークＷを把持する。
【００１１】
アクチュエータ１０１は、ロボットアーム等（図示省略）に取り付けられている。また、アクチュエータ１０１は、平行クランプ機構１０２と連結され、平行クランプ機構１０２を駆動する。
【００１２】
平行クランプ機構１０２は、ワークＷの幅方向に可動可能に一対のハンド部１０３を保持する。また、平行クランプ機構１０２は、アクチュエータ１０１によって駆動されることにより、一対のハンド部１０３をワークＷの幅方向に移動させる。より具体的には、平行クランプ機構１０２は、ワークＷの幅方向に沿って、一対のハンド部１０３の間の間隔が狭まったり、広がったりするように、一対のハンド部１０３を移動させる。
【００１３】
ハンド部１０３は、ワークＷの幅に合わせて、ワークＷの側面に当接可能となっている。具体的には、一方のハンド部１０３が他方のハンド部１０３と対向する面１０３Ａ（以下、「対向面１０３Ａ」と称する。）は、階段状となっている。具体的には、一方のハンド部１０３の対向面１０３Ａと他方のハンド部１０３の対向面１０３Ａとの間の距離が、上側（平行クランプ機構１０２側）に向かうにつれて、段階的に狭くなっている。また、ハンド部１０３の対向面１０３Ａに形成されたそれぞれの階段部分は、ワークＷの側面に当接する部分と、ワークＷの上面に当接する部分とを備える。なお、図１では、ハンド部１０３の対向面１０３Ａには、２段の階段部分が形成されているが、対向面１０３Ａに設けられる階段部分の数は、図１に示す例に限定されるものではない。
【００１４】
そして、図１Ａに示すように、ロボットアーム（図示省略）の動作によって、把持装置１００がワークＷに向かって下降し、図１Ｂに示すように、ハンド部１０３の対向面１０３ＡがワークＷの上面に当接する。図１Ｂに示す例では、ハンド部１０３の対向面１０３Ａの一番下側の階段部分が、ワークＷの上面に当接している。そして、図１Ｃに示すように、アクチュエータ１０１が平行クランプ機構１０２を駆動することにより、一対のハンド部１０３の間の距離が狭まるように、一対のハンド部１０３がワークＷの幅方向に沿って移動される。これにより、一対のハンド部１０３の対向面１０３Ａは、ワークＷの側面に当接し、把持装置１００は、ワークＷを把持する。
【００１５】
なお、ワークＷの幅が狭い場合には、図１Ｄに示すように、ハンド部１０３の対向面１０３Ａの下から２番目の階段部分がワークＷの上面及び側面に当接すればよい。そのため、ワークＷの幅に合わせて、平行クランプ機構１０２を変更したり、平行クランプ機構１０２のストロークを延長したりする必要がない。
【００１６】
以上に説明した、実施の形態１に係るワークＷの把持装置１００によれば、ハンド部１０３は、ワークＷの幅に合わせて、ワークＷの側面に当接可能であるため、ハンド部１０３に、ワークＷの形状に合わせて移動するためのアクチュエータ等を設ける必要がない。また、平行クランプ機構１０２を駆動するアクチュエータ１０１は、ワークＷに当接するハンド部１０３と、ハンド部１０３を保持する平行クランプ機構１０２を介して連結される。そのため、ワークＷの熱が直接アクチュエータ１０１まで伝達されずに済む。これにより、アクチュエータ１０１に対するワークＷの熱による影響を低減でき、アクチュエータ１０１の耐久性が向上される。よって、ワークＷが高温であっても、耐久性が向上されたワークＷの把持装置１００を提供することができる。
【００１７】
また、ハンド部１０３は、ワークＷの幅に合わせて、ワークＷの側面に当接可能であるため、ワークＷの形状が、アンダーカット部分等を有さない比較的単純な形状であっても、十分な把持力を得ることができる。
【００１８】
また、ハンド部１０３の対向面１０３Ａは階段状となっており、一方のハンド部１０３の対向面１０３Ａと他方のハンド部１０３の対向面１０３Ａとの間の距離が、上側（平行クランプ機構１０２側）に向かうにつれて、段階的に狭くなっている。そのため、ワークＷの幅が変更されても、それぞれのワークＷの幅に合う対向面１０３Ａの階段部分がワークＷの上面及び側面に当接することができる。よって、ワークＷの幅が変更されても、ワークＷの幅に合わせて、平行クランプ機構１０２を変更したり、平行クランプ機構１０２のストロークを延長したりする必要がない。
【００１９】
実施の形態２
次に、図２及び図３を参照しながら、本発明の実施の形態２に係るワークＷの把持装置１００Ａについて、説明する。図２は、本発明の実施の形態２に係るワークＷの把持装置１００Ａ及び把持方法を説明する側面図である。また、図３は、本実施の形態２に係るハンド部１０４の一例を示す斜視図である。なお、実施の形態２に係る把持装置１００Ａは、ハンド部１０４の構成が、実施の形態１に係る把持装置１００と異なる。そのため、実施の形態２に係る把持装置１００Ａの構成のうち、実施の形態１に係る把持装置１００と同一の構成については、同一の符号を用いるとともに、その説明を省略する。
【００２０】
ハンド部１０４は、ワークＷの幅に合わせて、ワークＷの側面に当接可能となっている。具体的には、ハンド部１０４は、図２及び図３に示すように、メインフレーム１０４Ａ、複数のプレート１０４Ｂ、複数のシャフト１０４Ｃ、弾性部１０４Ｄ等を備えている。そして、メインフレーム１０４Ａに保持された複数のプレート１０４Ｂが、ワークＷの形状に合わせて、矢印Ａ１の方向に沿って上下動することにより、ハンド部１０４は、ワークＷの幅に合わせて、ワークＷの側面に当接することができる。以下、ハンド部１０４について詳述する。
【００２１】
メインフレーム１０４Ａは、ワークＷの幅方向に長尺な枠体である。具体的には、メインフレーム１０４Ａは、直方体形状の筒である。なお、メインフレーム１０４Ａは、枠形状又は筒形状を有していればよく、その形状は、図３に示す形状に限定されるものではない。そして、メインフレーム１０４Ａの穴部１０４Ｅには、複数のプレート１０４Ｂが内挿されている。具体的には、メインフレーム１０４Ａの穴部１０４Ｅは平面視矩形形状の貫通穴であり、メインフレーム１０４Ａと直交するように、複数のプレート１０４Ｂが内挿されている。
【００２２】
また、メインフレーム１０４ＡのワークＷの幅方向に沿った長尺な側面には、当該ワークＷの幅方向に沿った長軸を有する楕円形の貫通穴１０４Ｆが形成されている。換言すれば、メインフレーム１０４Ａの長尺な側面に、プレート１０４Ｂと直交する方向に沿った長軸を有する楕円形の貫通穴１０４Ｆが形成されている。そして、当該貫通穴１０４Ｆに複数のシャフト１０４Ｃと弾性部１０４Ｄが交互に配置されている。また、弾性部１０４Ｄは、弾性ゴムやスプリング等を備えている。そして、弾性部１０４Ｄの弾性力によって、貫通穴１０４Ｆにおいてシャフト１０４Ｃが所定の位置に配置されている。
【００２３】
また、プレート１０４Ｂは、メインフレーム１０４Ａと直交する方向に長尺な略矩形の板状部材である。また、プレート１０４Ｂには、メインフレーム１０４Ａと直交する方向に沿った長軸を有する楕円形の貫通穴１０４Ｇが形成されている。そして、メインフレーム１０４Ａの貫通穴１０４Ｆに挿通されたそれぞれのシャフト１０４Ｃが、メインフレーム１０４Ａの穴部１０４Ｅに挿通されたそれぞれのプレート１０４Ｂの貫通穴１０４Ｇに挿通されている。これにより、シャフト１０４Ｃが当該シャフト１０４Ｃの軸周りに回動することにより、プレート１０４Ｂは、矢印Ａ１の方向に沿って移動することができる。なお、メインフレーム１０４Ａに挿通されるプレート１０４Ｂの数、及びプレート１０４Ｂの形状は、図３に限定されるものではない。
【００２４】
また、メインフレーム１０４Ａの穴部１０４Ｅに挿通された隣り合うプレート１０４Ｂの当接面には、複数の細かいＶ字形状の溝１０４Ｈが形成されている。そして、隣り合うプレート１０４Ｂの一方のプレート１０４Ｂの溝１０４Ｈと、他方のプレート１０４Ｂの溝１０４Ｈとが互い違いに位置することにより、プレート１０４Ｂが矢印Ａ１方向に移動する際に、隣り合うプレート１０４Ｂの当接面に摩擦力が生じるようになっている。そして、当該複数の溝１０４Ｈの形状及び大きさを調節することにより、隣り合うプレート１０４Ｂの当接面の滑りやすさを調節することができる。
【００２５】
そして、図２Ａに示すように、ロボットアーム（図示省略）の動作によって、把持装置１００ＡがワークＷに向かって下降し、図２Ｂに示すように、ハンド部１０４の複数のプレート１０４Ｂのうち、ワークＷの上面に当接したプレート１０４Ｂが、矢印Ａ１の方向に沿って上側（平行クランプ機構１０２側）に向かって移動する。図２Ｂに示す例では、ハンド部１０４の内側から５つのプレート１０４Ｂが上側に向かって移動している。そして、図２Ｃに示すように、アクチュエータ１０１が平行クランプ機構１０２を駆動することにより、一対のハンド部１０４の間の距離が狭まるように、一対のハンド部１０４がワークＷの幅方向に沿って移動される。具体的には、一方のハンド部１０４のメインフレーム１０４Ａが図３の矢印Ａ２の方向に移動されるとともに、他方のハンド部１０４のメインフレーム１０４Ａが図３の矢印Ａ２と反対方向に移動される。これにより、一対のハンド部１０４の複数のプレート１０４Ｂのうち、ワークＷの上面に当接しなかったプレート１０４Ｂであって、一番内側に位置するプレート１０４ＢがワークＷの側面に当接し、把持装置１００Ａは、ワークＷを把持する。このとき、ワークＷの側面に当接するプレート１０４Ｂの当接面には、複数の溝１０４Ｈが形成されているため、把持装置１００Ａは、ワークＷをより確実に把持することができる。
【００２６】
なお、ワークＷの幅が狭い場合には、例えば、図２Ｄに示すように、ハンド部１０４の内側から２つのプレート１０４ＢがワークＷの上面に当接し、内側から３番目のプレート１０４ＢがワークＷの側面に当接すればよい。そのため、ワークＷの幅に合わせて、平行クランプ機構１０２を変更したり、平行クランプ機構１０２のストロークを延長したりする必要がない。
【００２７】
以上に説明した、実施の形態２に係るワークＷの把持装置１００Ａによれば、実施の形態１に係る把持装置１００と同様の効果が得られるのは勿論のこと、メインフレーム１０４Ａに挿通されるプレート１０４Ｂの数や形状を調節することにより、把持装置１００Ａは、異なる幅や形状を有するワークＷに対してより細やかに対応することができる。
【００２８】
また、隣り合うプレート１０４Ｂの当接面に形成された複数の溝１０４Ｈの形状及び大きさを調節することにより、隣り合うプレート１０４Ｂの当接面の滑りやすさを調節することができる。これにより、把持装置１００Ａの把持力を調節することができる。
【００２９】
また、把持装置１００ＡがワークＷを把持する際、プレート１０４Ｂの溝１０４Ｈを有する面がワークＷの側面に当接するため、把持装置１００Ａは、ワークＷをより確実に把持することができる。
【００３０】
また、比較的簡単な形状のメインフレーム１０４Ａ、プレート１０４Ｂ、シャフト１０４Ｃ、弾性部１０４Ｄを用いてハンド部１０４を構成することができ、ハンド部１０４をより容易に製造することができる。
【００３１】
なお、本発明は上記実施の形態に限られたものではなく、趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更することが可能である。
【符号の説明】
【００３２】
１００、１００Ａ  把持装置
１０１  アクチュエータ（駆動部）
１０２  平行クランプ機構（保持部）
１０３、１０４  ハンド部
１０３Ａ  対向面
１０４Ａ  メインフレーム
１０４Ｂ  プレート
１０４Ｃ  シャフト
１０４Ｄ  弾性部
１０４Ｅ  穴部
１０４Ｆ  貫通穴
１０４Ｇ  貫通穴
１０４Ｈ  溝部
Ｗ  ワーク
【図１】
2019166593.tif 000003
【図２】
2019166593.tif 000004
【図３】
2019166593.tif 000005