(57)【要約】【課題】クランプ径の違う複数のワークを把持でき、流体圧の切れた状態でもワークを落下させない構造のコンパクトな流体圧平行ハンドを提供することを目的とする。【解決手段】流体圧シリンダのピストンの上下運動をマスタージョウの左右運動に変換する流体圧平行ハンドにおいて、ロックピンをリンクに固定するとともに、カムを上下運動させるロックシリンダと、カムの上下運動をスライド可能にガイドするガイド部と、カムのクサビ部でロックピンが摺動しながら上下動するカムを流体圧平行ハンドに設け、ロックピンとガイドの接触点がロックシリンダの推力でカムに当接してカムが傾き、リンクをロックする事で落下防止を行う。【選択図】    図１
2008272867.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
流体圧シリンダのピストン先端に設けた作動軸と、ボディに支点軸を中心として回転可能に連結したリンクと、ガイドでスライド可能に保持されたマスタージョウと、マスタージョウに設けられた作動軸が、リンクを介してピストンの上下運動をマスタージョウの左右運動に変換する流体圧平行ハンドにおいて、ロックピンをリンクに固定するとともに、カムを上下運動させるロックシリンダと、カムの上下運動をスライド可能にガイドするガイド部と、カムのクサビ部でロックピンが摺動しながら上下動するカムを流体圧平行ハンドに設け、ロックピンとガイドの接触点がロックシリンダの推力でカムに当接してカムが傾き、リンクをロックする事で落下防止を行う事を特徴とするロック機構付き平行ハンド。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、流体圧シリンダで爪を開閉する事によりワークをクランプする平行開閉式流体圧ハンドに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
流体圧シリンダを用いた搬送用ハンドは広く知られており、ロボットの先端に取り付けてワークをクランプし、搬送や組立に使用されている。
【０００３】
ハンドの種類は多数あり、大きく分けるとワークをクランプする爪が支点を中心に旋回する支点ハンドと、爪が互いに接近及び遠ざかる方向に直線で移動する平行ハンドに分けられる。
【０００４】
流体圧ハンドはワークをクランプして搬送を行うが、途中で停電やコンプレッサーの故障などの、不測の事態のために流体圧の供給が停止した場合、ワークを把持しつづける事ができなくなり、落下させてしまう事がある。その場合、ワークが落下して機械や人にあたる可能性があり、大変危険である。
【０００５】
落下防止の方法として、ピストンにスプリングを入れてエアーが切れた場合でも把持力を発生させる方法や、実開平４−１０６１９０号公報のようにトグル式揺動チャックの構造にするものや、実開平４−２５８５号公報のようにピストンのクサビと直交するクサビを設けた補助シリンダを組み込み、クサビを当接させることでロックする構造のものが提案されている。
【０００６】
しかしながら、ピストンにスプリングを入れる方法は、エアーでスプリングを縮めなければならないため、流体圧シリンダの把持力より小さな把持力しか発生させることができないので、ワークが重いと重さに抗しきれずに落下させてしまう事がある。
【０００７】
また、トグル式揺動チャックの構造にする方法は、ワーク寸法にばらつきがあると死点まで行かないうちにクランプしてしまう事になり、その場合ワークの落下防止の構成をなしていないため、ワークの落下をまねく危険があるばかりでなく、支点ハンドであるため特定の１種類のワーク径しか落下防止の構成にする事ができない。
【０００８】
さらに、ピストンのクサビと直交するクサビを設けた補助シリンダを組み込み、クサビを当接させることでロックする方法は、流体圧を切り替えて爪の開閉を行う時にピストンの推力がクサビにかかり、抵抗が大きくなる事で正常に補助シリンダが解除できない場合があり、またピストンに負荷が直接かかるため、ピストンの変形や摩耗による流体圧の漏れが発生しやすいばかりでなく、全長が長くなってしまうなどの問題がある。
【特許文献１】実開平４−１０６１９０号公報
【特許文献２】実開平４−２５８５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は、クランプ径の違う複数のワークを把持でき、流体圧の切れた状態でもワークを落下させない構造のコンパクトな流体圧平行ハンドを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
前記した課題を解決する手段として、流体圧シリンダのピストン先端に設けた作動軸と、ボディに支点軸を中心として回転可能に連結したリンクと、ガイドでスライド可能に保持されたマスタージョウと、マスタージョウに設けられた作動軸が、リンクを介してピストンの上下運動をマスタージョウの左右運動に変換する流体圧平行ハンドにおいて、ロックピンをリンクに固定するとともに、カムを上下運動させるロックシリンダと、カムの上下運動をスライド可能にガイドするガイド部と、カムのクサビ部でロックピンが摺動しながら上下動するカムを流体圧平行ハンドに設け、ロックピンとガイドの接触点がロックシリンダの推力でカムに当接してカムが傾き、リンクをロックする事で落下防止を行う。
【発明の効果】
【００１１】
リンクを用いた流体圧平行ハンドに上記ロック機構を併設することにより、どのような大きさのワークをクランプした状態でも、リンクに設けたロックピンを中心にしてロックシリンダの推力でカムが傾き、カムとガイド部の接触点がカムをロックするので、マスタージョウが開こうとする力は、ロックされたカムとロックピンによりロックされ、マスタージョウは開く事ができない。
【００１２】
また本発明は平行開閉ハンドに関するものであり、大きさの異なるワークをクランプする場合、どの位置ででもロックする事ができるので爪を交換するなどの段取り替えが必要ない。
【００１３】
さらに、従来のピストンにスプリングを入れた構成のハンドのように、スプリングの弾性力で把持しているわけではないので、さらに負荷がかかったとしてもマスタージョウが開くことは無い。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【実施例１】
【００１５】
図１に示すように本実施例のロック機構付き平行ハンドの平行ハンド部は、シリンダ１及びピストン２より構成されるハンド用の流体圧シリンダと、ピストン２に連結してリンクＡ４及びリンクＢ５に挿入された作動軸Ｂ１０と、ボディ３に固定されたガイドＡ７によりスライド可能に構成されたマスタージョウ６と、マスタージョウ９に固定された作動軸Ａ９と、ボディ３に固定された支点軸８を中心に旋回するリンクＡ４及びリンクＢ５に挿入された作動軸Ａ９より構成する。
【００１６】
ロック機構は、シリンダ１の横に設けたシリンダＢ１１とピストンＢ１２とスプリング１９より構成されるロックシリンダと、リンクの横に設けたガイドＢ１５により作動軸Ｃ１６で連結して上下にスライド可能に構成したカム１３より構成される。
【００１７】
カム１３はピストンＢ１２と若干クリアランスを設けて連結し、ピストンＢ１２の上下動作に連動して上下に移動する構成である。
【００１８】
この場合、シリンダＡ１とシリンダｂ１１及びガイドＡ７とガイドＢ１５は一体に構成しても別体に構成しても良い。
【００１９】
次に動作について説明を行うが、図１は平行ハンドの開いた状態を示す。
【００２０】
平行ハンドが閉じてワークをクランプする動作について説明すると、ピストンＡ２は流体圧を切り替える事により下側のポートより流入し、ピストンＡ２を上昇させるとともに作動軸Ｂ１０で連結したリンクＡ４及びリンクＢ５を回転させ、作動軸Ａ９で連結したマスタージョウ６を互いに接近させる方向に始動させ、マスタージョウ６に固定した図示しない爪がワークをクランプするまで移動する。
【００２１】
このときロックシリンダは、ピストンＢ１２がスプリング１９に押されて下降し、カム１３のクサビ部がロックピン１４にあたるまで下降する。
【００２２】
カム１３はガイドＢ１５により上下スライド可能にガイドされているが、カム１３とロックピン１４が当接した事によりカム１３は、ロックピン１４を中心にして回転し、図３の波線に示すように作動軸Ｃ１６と接触点１８がガイドＢ１５にあたるまでクリアランスの分だけ傾いてロックする。
【００２３】
この場合、停電などの不測の事態で流体圧が切れたとしても、マスタージョウ６が開こうとする力はリンクＢ５に固定された作動軸Ｃ１６を押してカム１３を押し上げようとするが、カム１３は作動軸Ｃ１６と接触点１８がガイドＢ１５にあたるまで傾いてロックしているので、押し上げる事ができない。
【００２４】
次に、開く方向の動作について説明する。
【００２５】
ピストンＡ２は流体圧を切り替える事により上側のポートより流体圧を流入し、ピストンＡ２を下降させるとともに作動軸Ｂ１０で連結したリンクＡ４及びリンクＢ５を回転させ、作動軸Ａ９で連結したマスタージョウ６を互いに遠ざかる方向に始動させる。
【００２６】
ロックシリンダでは、ピストンＢ１２の下側に流体圧を流入させる事によりピストンＢ１２は上昇するが、このときカム１３が傾くことでロックしていたものを、引き上げる事により傾きを修正する方向に力が働くのでロックを解除することが可能である。
【００２７】
本実施例では、シリンダＡ１の上ポートとシリンダＢの下ポートを連通させ、共通の切換弁を用いて開閉の制御を行っているが、別々に切換弁で個々のシリンダの流体圧を切り替えても良い。
【産業上の利用可能性】
【００２８】
上記構成は、流体圧シリンダで爪を開閉する事によりワークをクランプするロック機構付き平行ハンドに関するものであるが、ハンドに限らず、クランプ治具などのリンクの回転機構を使用したものに対しても展開する事が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本実施例の開状態の構成図
【図２】本実施例の閉状態の構成図
【図３】カムの傾きを示す説明図
【図４】リンクの形状を示す部品図
【符号の説明】
【００３０】
１    シリンダＡ
２    ピストンＡ
３    ボディ
４    リンクＡ
５    リンクＢ
６    マスタージョウ
７    ガイドＡ
８    支点軸
９    作動軸Ａ
１０  作動軸Ｂ
１１  シリンダＢ
１２  ピストンＢ
１３  カム
１４  ロックピン  
１５  ガイドＢ
１６  作動軸Ｃ
１７  連結部
１８  接触点
１９  スプリング
【図１】
2008272867.tif 000003
【図２】
2008272867.tif 000004
【図３】
2008272867.tif 000005
【図４】
2008272867.tif 000006