(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
貫通孔が設けられた弾性体と、前記貫通孔の一方を閉塞して前記弾性体を支持する支持部材と、前記貫通孔の他方を閉塞するカバーとを有する把持パッドを具備する把持装置であって、
前記支持部材に、前記把持パッドの内部から排出される気体が通過する排出通路が設けられ、
前記排出通路に、前記把持パッドの内部から気体を排出する気体排出機構が接続され、
前記把持パッドは、ワークを把持した際に該ワークの形状に倣って変形するとともに、内部からの気体の排出が続行されることによってその形状を維持する一方、内部からの気体の排出が停止された際、前記ワークの当接に伴って変形した前記弾性体が元の形状に復帰することに伴って元の形状に復帰するとともに、前記ワークを、前記弾性体によって弾発付勢される方向に押圧して変位させることを特徴とする把持装置。
【請求項２】
請求項１記載の把持装置において、前記把持パッドの内部に複数個の物体が流動可能に収容されていることを特徴とする把持装置。
【請求項３】
請求項２記載の把持装置において、前記物体が球体であることを特徴とする把持装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ワークが当接する部位に変形自在な把持パッドが設けられた把持装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ワークを両側部から挟むようにして把持する把持装置において、ワークが当接する部位に、ワークの形状に対応する形状に変形可能なパッドを配設する場合がある。例えば、特許文献１では、エアを給排気可能ないわゆるエアバックが設けられたチャックでワークを把持することが提案されている。
【０００３】
この場合、エアバックの内部には多数のボールが封入されている。チャックが閉じられてエアバックがワークの外側面に当接すると、エアバック内部の気体が排気される。特許文献１によれば、排気に伴ってエアバック内部が真空にされると各ボールが固定状態となり、その結果、ワークの外側面の形状に対応する形状にエアバックが固定されるので、ワークの外側面に略均等な圧力でエアバッグが当接し、挟持状態が良好となる、とされている。
【０００４】
【特許文献１】特開平６−２０６６２２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、把持すべきワークが別形状のものに変更された場合、この形状変更に追従して把持パッドの形状を変化させる必要がある。しかしながら、特許文献１に記載されているようにボールを収容したのみの把持パッドでは、変形から元の形状に復帰させることが容易ではなく、必然的に、ワークの形状に合わせて把持パッドを変形させることは容易ではないと懸念される。
【０００６】
本発明は上記した問題を解決するためになされたもので、ワークの形状に対応する形状に変形させることや、該変形から元の形状に復帰させることが容易な把持パットを具備する把持装置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】
【０００７】
前記の目的を達成するために、本発明は、貫通孔が設けられた弾性体と、前記貫通孔の一方を閉塞して前記弾性体を支持する支持部材と、前記貫通孔の他方を閉塞するカバーとを有する把持パッドを具備する把持装置であって、
前記支持部材に、前記把持パッドの内部から排出される気体が通過する排出通路が設けられ、
前記排出通路に、前記把持パッドの内部から気体を排出する気体排出機構が接続され、
前記把持パッドは、ワークを把持した際に該ワークの形状に倣って（以下、「対応する形状に」とも表記する）変形するとともに、内部からの気体の排出が続行されることによってその形状を維持する一方、内部からの気体の排出が停止された際、前記ワークの当接に伴って変形した前記弾性体が元の形状に復帰することに伴って元の形状に復帰するとともに、前記ワークを押圧して変位させることを特徴とする。
【０００８】
このような構成とすることにより、ワークで把持パッドを押圧することで把持パッドを容易に変形させることができる。そして、把持パッドの内部の気体を排出することでその変形を維持することができ、さらに、気体の排出停止を行うという極めて簡便な作業によって把持パッドを復元させることが可能となる。すなわち、弾性体の変形能・弾性回復力に基づいて、把持パッドを容易且つ迅速に変形・復元させることができる。
【０００９】
しかも、本発明においては、把持パットが変形することによってワークが堅牢に把持される。その一方で、把持パッドが復元しようとすることに伴ってワークが押圧され、その結果、該ワークが正規位置に位置決めされる。すなわち、本発明によれば、把持パッドを構成する弾性体を変形することでワークを堅牢に把持することができるとともに、前記弾性体を元の形状に復元させることで所定位置へのワークの位置決めを容易且つ高精度に行うことができる。
【００１０】
本発明においては、把持パッドの内部に複数個の物体を流動可能に収容するようにしてもよい。この場合、物体が流動することにより、把持パッド（カバー）がワークの形状に対応する形状に変形する。このため、ワークが一層堅牢に把持される。
【００１１】
この種の物体の好適な例としては、流動が容易に起こる球体を挙げることができる。例えば、ガラス製ビーズを収容すればよい。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、把持パッドの内部に弾性体を収容するようにしている。この弾性体の可撓性（変形能）及び弾性復元力に基づいて、把持パッドが変形及び復元される。従って、把持パッドは、ワークを把持する際には該ワークの形状に対応する形状に変形し、ワークを堅牢に把持する。その一方で、把持が終了した際には速やかに復元する。また、ワークが別形状のものに変更されても、その形状に対応する形状に速やかに変形可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明に係る把持装置につき好適な実施の形態を挙げ、添付の図面を参照して詳細に説明する。
【００１４】
本実施の形態に係る把持装置の概略全体斜視図を図１に示すとともに、その概略平面図を図２に示す。この把持装置１０は、図示しない６軸ロボットにおけるアーム部１２の先端に組み込まれ、ワークとして、自動車用のドアミラー１４を把持するためのものである。なお、ドアミラー１４のネック部１６の底面には、３本のねじ部１８が突出するように固定されている。
【００１５】
把持装置１０は、シリンダ２０と、該シリンダ２０の後端部に連結固定された固定爪２２と、シリンダ２０を構成するロッド２４の先端に連結された可動爪２６とを有する。勿論、固定爪２２と可動爪２６は、互いに対向するようにシリンダ２０に取り付けられている。なお、図１及び図２中の参照符号２７ａ、２７ｂは、ガイドロッドを示す。
【００１６】
この場合、固定爪２２には、可動爪２６に臨む側の端面に６個、側面の各々に１個の把持パッド２８が設けられている。この把持パッド２８は、固定爪２２の端面又は側面から連なる板状の支持部材３０と、該支持部材３０から突出したゴム製カバー３２とを有し、図３に示すように、その内部に、貫通孔３４を有する弾性体３６と、多数の球体３８を収容する。
【００１７】
弾性体３６の材質は、外部から力が付加された際に可撓性を示し、且つ前記力が取り除かれた際に元の形状に復帰するものであればよく、例えば、ゴム又はスポンジが選定される。
【００１８】
一方、球体３８としては、例えば、直径０．７５ｍｍのガラス製ビーズを選定することができる。
【００１９】
固定爪２２の端面及び側面には図示しない排出通路が設けられており、この排出通路は、支持部材３０まで連なっている。また、この排出通路には、管継手４０、エジェクタ４２を介して排気チューブ４４が接続されている。すなわち、把持パッド２８の内部の気体は、エジェクタ４２の作用下に排気可能である。なお、排気チューブ４４における下流側には、図示しない自動開閉バルブが介装されている。
【００２０】
可動爪２６における固定爪２２に臨む側の端面に設けられた把持パッド２８も上記と同様に構成されており、従って、同一の構成要素には同一の参照符号を付して詳細な説明を省略する。
【００２１】
ここで、可動爪２６にはタッチセンサ４６が設けられている。このタッチセンサ４６は、可撓性を有するタッチバー４８を有し、該タッチバー４８は、ドアミラー１４の端面が当接した際に図２における上方に変位する。
【００２２】
本実施の形態に係る把持装置１０は、基本的には以上のように構成されるものであり、次にその作用効果について説明する。
【００２３】
先ず、ワークであるドアミラー１４は、図示しない搬送システムの所定の位置に待機している。前記６軸ロボットは、このドアミラー１４を把持するべく適切に動作して、アーム部１２を所定の位置に動作させる。
【００２４】
次に、シリンダ２０が付勢され、これによりロッド２４が図２の二点差線の位置から実線の位置まで下降する。その結果、ドアミラー１４が固定爪２２と可動爪２６とで挟持される。
【００２５】
ドアミラー１４が挟持されると、タッチセンサ４６を構成するタッチバー４８がドアミラー１４に当接して上方に変位し（図２参照）、これにより、６軸ロボットの動作を制御する制御部（図示せず）に、把持装置１０がドアミラー１４を挟持したことが認識される。
【００２６】
この際、ドアミラー１４の所定の部位が把持パッド２８を押圧する。このため、把持パッド２８のゴム製カバー３２は、図４に示すように、若干圧潰される。同時に、把持パッド２８の内部の球体３８が流動するとともに、弾性体３６が若干圧潰されて図４における横方向に膨出する。結局、把持パッド２８がドアミラー１４の形状に対応する形状に変形する。
【００２７】
この状態で、前記制御部の制御作用下に前記自動開閉バルブが開放され、把持パッド２８内の気体が排気される。すなわち、把持パッド２８内が減圧状態となり、これにより球体３８が位置決め固定される。
【００２８】
このような排気が続行される最中、６軸ロボットは、適切に動作してアーム部１２を所定の位置に移動させ、図５に示すように、自動車用ドア５０のねじ孔５２にドアミラー１４のねじ部１８を通す。この際、ねじ部１８がねじ孔５２に対して傾斜するように挿入されることがある。
【００２９】
このような場合、本実施の形態では、把持パッド２８内の減圧度を調整する。すなわち、図示しない前記制御部が、前記自動開閉バルブを所定の開度となるように閉止し、エジェクタ４２の作用下に排気される排気量を少なくする。勿論、前記自動開閉バルブを全閉にして排気量を０としてもよい。すなわち、把持パッド２８の復元は、該把持パッド２８の内部を大気圧に戻すことで行うようにしてもよいし、大気圧よりも低い圧力とすることで行うようにしてもよい。
【００３０】
このようにして減圧度が低減された把持パッド２８では、この低減に追従して球体３８の位置決め固定の度合いが低下し、且つ弾性体３６が弾性復元に基づいて元の形状に戻ろうとするので、把持パッド２８（ゴム製カバー３２）が元の形状に戻ろうとし、結局、復元する把持パッド２８によってドアミラー１４が押圧される。
【００３１】
把持パッド２８の形状が元の状態、又はその途中まで復元すると、該把持パッド２８によってドアミラー１４が押圧される。その結果、図６に示すように、ドアミラー１４の一端が押圧され、これにより、ねじ孔５２に対して傾斜していたねじ部１８が正規位置に位置決めされるに至る。
【００３２】
このように、本実施の形態においては、ドアミラー１４を変位させる部位に対応する位置の把持パッド２８の減圧度を低減し、この際、該把持パッド２８内部の弾性体３６の弾性復元力でドアミラー１４を変位させるようにしている。これにより、ドアミラー１４を正規位置に簡便且つ高精度に配することができる。従って、従前のように、ねじ部１８が正規位置に配されたか否かを確認し、正規位置でない場合には正規位置に矯正する作業を行う必要がなくなる。
【００３３】
すなわち、本実施の形態によれば、煩雑な作業を行うことなくドアミラー１４を正規位置に精度よく位置決めすることが可能である。
【００３４】
その後、正規位置に位置決めされたねじ部１８に対してナットが螺合され、ドアミラー１４が自動車用ドア５０に位置決め固定されるに至る。
【００３５】
位置決め固定されたドアミラー１４から把持パッド２８が完全に離間すると、該把持パッド２８（ゴム製カバー３２）は、弾性体３６の弾性復元力に基づいて元の形状に戻る。このため、把持装置１０においては、ドアミラー１４とは別形状のドアミラーを把持することも容易である。
【００３６】
なお、図７に示すように、支持部材３０に弾性部材からなる平面矩形状の枠体５４を設置し、該枠体５４の貫通孔５６の上方をゴム製カバー５８で閉塞して構成された把持パッド６０を採用するようにしてもよい。この場合、図８に示すように、ドアミラー１４が挟持されると、その形状に対応する形状に枠体５４が変形し、この状態で把持パッド６０の内部の気体が排出される。矩形状の枠体５４に代替して、円環状の枠体を採用するようにしてもよい。
【００３７】
いずれの場合においても、気体排出機構として、エジェクタ４２に代替して真空ポンプを使用するようにしてもよい。勿論、その他の吸気手段を使用するようにしてもよい。
【００３８】
また、ドアミラー１４以外のワークを位置決めするようにしてもよいことはいうまでもない。
【００３９】
さらに、把持パッド２８、６０内に収容される物体は球体３８に特に限定されるものではない。例えば、円柱体形状や円筒体形状の固体を流動可能に収容するようしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】本実施の形態に係る把持装置の概略全体斜視図である。
【図２】図１の把持装置の概略平面図である。
【図３】図１の把持装置を構成する把持パッドの概略全体縦断面図である。
【図４】図３の把持パッドがドアミラーに押圧された状態を示す概略全体縦断面図である。
【図５】自動車用ドアのねじ孔にドアミラーのねじ部が通された状態を示す要部断面説明図である。
【図６】ねじ孔に対して傾斜していたねじ部が正規位置に位置決めされた状態を示す要部断面説明図である。
【図７】別の実施の形態に係る把持パッドの概略全体縦断面図である。
【図８】図７の把持パッドがドアミラーに押圧された状態を示す概略全体縦断面図である。
【符号の説明】
【００４１】
１０…把持装置                      １４…ドアミラー
１８…ねじ部                        ２０…シリンダ
２２…固定爪                        ２４…ロッド
２６…可動爪                        ２８、６０…把持パッド
３０…支持部材                      ３２、５８…ゴム製カバー
３４、５６…貫通孔                  ３６…弾性体
３８…球体                          ４２…エジェクタ
４４…排気チューブ                  ４６…タッチセンサ
４８…タッチバー                    ５０…自動車用ドア
５２…ねじ孔                        ５４…枠体（弾性体）
【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】
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【図８】
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