(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
隔壁に隔てられた第１室および第２室を有する容器と、前記容器から突出して物品に接触する複数の加圧ピンと、前記容器に接続する圧力調整器とを具備し、
前記容器は、外壁、前記第１室、前記隔壁を貫通して前記第２室に至る複数のガイド孔を有するものであり、
前記加圧ピンは、前記ガイド孔に対してその貫通方向に移動可能に配されるものであり、
前記圧力調整器は、前記第１室に前記容器外よりも高いガス圧を付与するとともに、
前記第２室に前記容器外よりも高いガス圧あるいは低いガス圧を切り替え可能に付与するものであることを特徴とする把持装置。
【請求項２】
前記加圧ピンと前記外壁との間に形成される隙間が、前記加圧ピンと前記隔壁との間に形成される隙間よりも大きいことを特徴とする請求項１に記載の把持装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、多様な形状の物品を把持できる把持装置にあって、複数の加圧ピンを移動して物品を把持する把持装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
物品の製造ラインでは、物品の搬送に把持装置を用いることがあり、把持装置を物品の形状に合わせて設計することが多い。しかし、このような把持装置では、物品を変える度に交換を必要とし、多様な形状の物品を搬送する製造ラインでは、交換無しに物品を把持できる把持装置が有用とされている。
【０００３】
多様な形状の物品を把持できる把持装置として、複数の加圧ピンを移動して物品を把持する把持装置が知られている。この把持装置は、複数の加圧ピンを気体の圧力により移動して物品を把持する装置であり、物品を把持する際、複数の加圧ピンを物品に接触するまで移動して、加圧ピンの先端位置を物品の形状に一致させるようにしている。これにより、多様な形状の物品であっても、同一の把持装置で把持することができる（例えば、特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平５−１９２８８９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
多様な形状の物品を搬送する製造ラインとして、鋳造品の後加工ラインがある。このラインは、通常、鋳砂等の粉塵が舞う環境にあり、特許文献１の把持装置を使用すると、加圧ピンの摺動部に粉塵が付着する可能性がある。そして、摺動部が付着した粉塵を噛み込むと、加圧ピンの動きを鈍くして物品を把持できなくなる可能性がある。
【０００６】
また、特許文献１の把持装置は、物品を把持する前に、容器内を減圧して加圧ピンを容器内に引き込むことができ、物品の把持空間を広くして把持を容易にすることができる。しかし、容器内を単純に減圧すると、容器外の空気を容器内に引き込むこととなり、加圧ピンの摺動部に粉塵が付着しやすくなる。
【０００７】
本発明は、上記従来技術の問題点を鑑みてなされたものであり、複数の加圧ピンを移動して物品を把持する把持装置おいて、加圧ピンに粉塵等が付着して噛み込むことを抑制し、粉塵が舞う環境でも良好に使用できる把持装置の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の把持装置は、隔壁に隔てられた第１室および第２室を有する容器と、前記容器から突出して物品に接触する複数の加圧ピンと、前記容器に接続する圧力調整器とを具備し、前記容器は、外壁、前記第１室、前記隔壁を貫通して前記第２室に至る複数のガイド孔を有するものであり、前記加圧ピンは、前記ガイド孔に対してその貫通方向に移動可能に配されるものであり、前記圧力調整器は、前記第１室に前記容器外よりも高いガス圧を付与するとともに、前記第２室に前記容器外よりも高いガス圧あるいは低いガス圧を切り替え可能に付与するものである。
【０００９】
また、本発明の把持装置は、前記加圧ピンと前記外壁との間に形成される隙間が、前記加圧ピンと前記隔壁との間に形成される隙間よりも大きいことが好ましい。
【００１０】
本発明の把持装置は、容器の内から外に加圧ピンに沿った気流を発生することができ、加圧ピンに粉塵等が付着して噛み込むことを抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の第１実施形態の把持装置の外観図である。
【図２】図１の把持装置の把持部の断面図である。
【図３】図１の把持装置の動作を説明するための断面図である。
【図４】第２実施形態の把持装置の把持部を説明するための断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら説明する。
【００１３】
（第１実施形態）
図１は、本実施形態の把持装置の外観図であり、（ａ）は正面図、（ｂ）は側面図を示している。なお、図１において、圧力調整器２および配管５は、簡略化した記載としている。図１に示すように、本実施形態の把持装置は、把持部1と圧力調整器２を具備するものであり、これら構成について以下詳細に説明する。
【００１４】
［把持部］
図１に示すように、把持部１は、一対の容器３を備えていて、一対の容器３は、エア駆動式ハンド６のチャック６ａに接続して、矢印Ｐ方向の間隔を変えられるようにしている。そして、それぞれの容器３には、複数の加圧ピン４を配していて、両方の容器３に配した加圧ピン４の先端部４ａ同士が対向するようにしている。
また、複数の加圧ピン４は、断面を円形状、先端部４ａを面取りされた円錐台形状、後端部４ｂをフランジ状としていて、これら複数の加圧ピン４を、容器３に千鳥格子状の高密度にして配列している。
【００１５】
図２は、本実施形態の把持部の断面図であり、（ａ）は加圧ピン４を容器３内に引き込んだ状態、（ｂ）は加圧ピン４を容器３から押出して物品Ｍを把持している状態を示している。なお、図２は、図１（ａ）における右側の容器３の断面構造を示したものであり、図１（ａ）における左側の容器３も、左右対称にして同一の構造としている。また、図２も、図１と同様に一部構成を簡略化した記載としている。
図２に示すように、容器３は、外壁３ｃと外殻３ｄ、隔壁３ｅを有するものであり、隔壁３ｅが容器３内を２つの空間に隔てて、第１室３ｆおよび第２室３ｇを形成している。
【００１６】
また、容器３の外壁３ｃには、容器外部から第１室３ｆに通じる複数の第１貫通孔３ｈを形成し、隔壁３ｅには、第１室３ｆから第２室３ｇに通じる複数の第２貫通孔３ｉを形成している。これら複数の第１貫通孔３ｈおよび第２貫通孔３ｉは、容器３の外から外壁３ｃ、第１室３ｆ、隔壁３ｅを貫通して第２室３ｇに至る複数のガイド孔であり、複数の加圧ピン４を、これらガイド孔に対してその貫通方向に移動可能に配している。
【００１７】
また、図２に示すように、容器３は、外殻３ｄに第１室３ｆに通じる第１接続口３ａと、第２室３ｇに通じる第２接続口３ｂを有していて、外部と容器３との間にガスを流通し、第１室３ｆおよび第２室３ｇに把持に適当なガス圧を付与するようにしている。
【００１８】
［圧力調整器］
図１、図２に示すように、圧力調整器２は、第１加圧調整部２ａおよび第２加圧調整部２ｂを有していて、配管５を介して一対の容器３に接続している。
第１加圧調整部２ａは、第１配管５ａを介して、両方の容器３の第１接続口３ａに接続し、第１接続口３ａから容器３内にガスを供給して、第１室３ｆに容器３外よりも高いガス圧を付与するものである。
また、第２加圧調整部２ｂは、第２配管５ｂを介して、両方の容器３の第２接続口３ｂに接続し、第２接続口３ｂから容器３内にガスを供給するか、あるいは、第２接続口３ｂから容器３内のガスを排出して、第２室３ｇに容器３外よりも高いガス圧あるいは低いガス圧を切り替え可能に付与するものである。
【００１９】
次に、本実施形態の把持装置について、把持動作と動作原理について説明する。
【００２０】
まず、図３（ａ）に示すように、エア駆動式ハンド６のチャック６ａを移動して、一対の容器３の間隔を広げた後、第１加圧調整部２ａにより、第１室３ｆ内にガスを供給して、第１室３ｆに容器３外よりも高いガス圧を付与する。
その後、第２加圧調整部２ｂにより、第２室３ｇからガスを排出して、第２室３ｇに容器３外よりも低いガス圧を付与し、容器３内外にガス圧差を発生して、加圧ピン４を容器３に引き込む。これにより、一対の容器３間に、物品Ｍを配置する空間を形成する。
なお、本実施形態は、一対の容器３を、エア駆動式ハンド６のチャック６ａに接続することにより、一対の容器３の間隔を矢印Ｐ方向に広げて把持空間を広げられるようにしている。これにより、一対の容器３間における物品Ｍの把持を容易にしている。
【００２１】
ここで、第１室３ｆに、容器３外よりも高いガス圧を付与すると、第１室３ｆから加圧ピン４と第１貫通孔３ｈとの隙間を介して容器３外に流出する気流が発生する。これにより、容器３外から容器３内への粉塵の侵入を抑制し、容器３内において、加圧ピン４への粉塵の付着を抑制することができる。
また、上記気流は、加圧ピン４の表面に沿って容器３外に流出する。これにより、容器３外においても、加圧ピン４への粉塵の付着を抑制することができる。
【００２２】
容器３内への粉塵の侵入は、第１貫通孔３ｈにシール機構を設けることによっても抑制可能である。例えば、第１貫通孔３ｈにリップシールを設けてもよい。しかし、上記の容器３内外にガス圧差を発生させる構成は、第１貫通孔３ｈにおいて加圧ピン４の摺動抵抗を高めることなく、粉塵の侵入を抑制することができるので、より好ましいものである。
【００２３】
また、第１室３ｆは、第２貫通孔３ｉを介して第２室３ｇに通じている。そのため、第１室３ｆに容器３外よりも高いガス圧を付与した後、第２室３ｇだけを見て第２室３ｇに容器３外よりも過度に低いガス圧を付与すると、第１室３ｆのガス圧が容器３外よりも低くなって、上記気流を発生できない可能性がある。
【００２４】
そこで、本実施形態では、動作状態のガス圧が、
（第１室３ｆのガス圧）＞（容器３外のガス圧）＞第２室３ｇのガス圧
の関係になるガス圧条件を、前検討により見つけておき、容器３内に上記関係のガス圧を付与することにより、図３（ａ）の状態にすることが好ましい。
また、別の手段として、第１室３ｆと第２室３ｇのガス圧をモニターしながら圧力調整器２を調整可能な、新たな制御機構を設け、第１室３ｆと第２室３ｇのガス圧を上記関係に制御してもよい。
容器３内に上記関係のガス圧を付与することにより、加圧ピン４を容器３内に引き込みつつ、第１室３ｆから容器３外に流出する気流を、確実に発生することができる。
【００２５】
また、第１貫通孔３ｈの径および第２貫通孔３ｉの径は、加圧ピン４を支障無く移動可能にする径にすればよいが、第１貫通孔３ｈの径を、第２貫通孔３ｉの径よりも大きくして、加圧ピン４と第１貫通孔３ｈとの間の隙間を、加圧ピン４と第２貫通孔３ｉとの間の隙間よりも大きくすることが好ましい。このようにすることで、第１室３ｆから容器３外に流出する気流を、第１室３ｆから第２室３ｇに流出する気流よりも多くし、加圧ピン４への粉塵の付着を効果的に抑制することができる。
さらに、この構成にすることにより、第１室３ｆから第２室３ｇに流出する気流を少なくし、第１室３ｆと第２室３ｇと間の相互のガス圧の影響を小さくできるので、第１室３ｆおよび第２室３ｇのガス圧の調整を容易にすることができる。
【００２６】
次に、図３（ｂ）に示すように、一対の容器３の間に物品Ｍを配置し、エア駆動式ハンド６のチャック６ａを閉じて、加圧ピンの４の先端４ａを物品Ｍに近接させる。
【００２７】
図３（ｂ）では、圧力調整器２により、第１室３ｈおよび第２室３ｇに、図３（ａ）の状態と同じガス圧を付与する。これにより、第１室３ｆから容器３外に流出する気流を継続して発生し、容器３内外において、加圧ピン４への粉塵の付着を継続して抑制することができる。
【００２８】
最後に、図３（ｃ）に示すように、第２加圧調整部２ｂにより、第２室３ｇにガスを供給して、第２室３ｇに容器３外よりも高いガス圧を付与し、容器３内外のガス圧差により、加圧ピン４を容器３から押し出す。そして、複数の先端４ａの位置を物品Ｍの形状に一致させて物品Ｍを把持する。
【００２９】
ここで、図１（ｂ）に点線で示すように、本実施形態では、加圧ピン４を千鳥格子状にして高密度に配列している。このような構成にすることにより、先端部４ａの位置をより物品Ｍの形状に一致させて、物品Ｍをより確実に把持することができる。
【００３０】
また、図３（ｃ）の状態においても、第１室３ｆに、容器３外よりも高いガス圧を付与する。これにより、第１室３ｆから容器３外に流出する気流を継続して発生し、容器３内外において加圧ピン４への粉塵の付着を継続して抑制することができる。
なお、図３（ｃ）では、第１室３ｆおよび第２室３ｇに、容器３外よりも高いガス圧を付与するが、これら空間は同じガス圧にすることが簡便で好ましい。
【００３１】
なお、本実施形態では、加圧ピン４の後端部４ｂをフランジ状としているので、加圧ピン４を容器３から押し出した際、容器３から脱落することを防止できる。
また、本実施形態には、楕円や多角形状断面の加圧ピンを用いることができるが、把持する物品Ｍの形状汎用性を考慮すると、先端部４ａは、球面や段付き円柱等、軸心に対して方向性の無い形状にすることが好ましい。
【００３２】
（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態について、図面を参照しながら説明する。なお、図面では、第１実施形態と同じ構成について同じ符号を付している。
図４は、本実施形態の把持部の断面図であり、（ａ）は加圧ピン４を容器３内に引き込んだ状態、（ｂ）は加圧ピン４を容器３から押し出して物品Ｍを把持した状態を示している。
【００３３】
図４に示すように、本実施形態では、加圧ピン４の長手方向の中間に、ピンの径よりも大きい円板状のフランジ４ｃを設けていて、第２室３ｇに容器３外よりも低いガス圧を付与して加圧ピン４を容器３内に引き込んだ際、フランジ４ｃが加圧ピン４と第２貫通孔３ｉとの隙間を閉塞するようにしている。これにより、第１室３ｆに供給したガスを、効率よく容器３外に流出し、第１室３ｆと第２室３ｇと間のガス圧差の影響を排除して、第１室３ｆおよび第２室３ｇのガス圧調整を容易にすることができる。
【００３４】
なお、フランジ４ｃを設ける位置は、加圧ピン４を押し出す障害とならない位置にする必要がある。すなわち、図４（ｂ）に示すように、加圧ピン４が移動して後端部４ｂが隔壁３ｅに接触した際、フランジ４ｃが外壁３ｃと隔壁３ｅとの間で止まるようにする必要がある。
【００３５】
以上、本発明の把持装置について上記実施形態を用いて説明してきたが、本発明は上記実施形態に限定するものではない。特許請求の範囲に記載する技術範囲において、その実施形態を変更することが可能である。
【００３６】
例えば、上記実施形態は、エア駆動式ハンド６のチャック６ａが閉じた後、加圧ピン４が物品Ｍを把持する把持装置であるが、チャック６ａが、加圧ピン４と同時に動作する把持装置にしてもよい。さらに、小さい物品Ｍを把持する装置、あるいは、加圧ピン４の摺動距離を十分とれる装置である場合には、エア駆動式ハンド６を無くして、一対の容器３の間隔を固定した装置にしてもよい。
【００３７】
また、上記実施形態では、一対の容器３を備えた把持部１としているが、一対の容器の一方を固定部材とし、固定部材と一式の容器間で物品Ｍを把持する装置としてもよい。また、容器を一式の円環状にして、円環中央に配した物品Ｍを把持するような装置としてもよい。
【符号の説明】
【００３８】
１：把持部
２：圧力調整器
２ａ：第１加圧調整部，    ２ｂ：第２加圧調整部
３：容器
３ａ：第１接続口，３ｂ：第２接続口
３ｃ：外壁，３ｄ：外殻，３ｅ：隔壁
３ｆ：第１室，３ｇ：第２室
３ｈ：第１貫通孔，３ｉ：第２貫通孔
４：加圧ピン
４ａ：先端部，４ｂ：後端部，４ｃ：フランジ
５：配管
５ａ：第１配管，５ｂ：第２配管
６：エア駆動式ハンド
６ａ：チャック
Ｍ：物品
【図１】
0006508570.tif 000002
【図２】
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【図３】
0006508570.tif 000004
【図４】
0006508570.tif 000005