(57)【要約】【課題】本発明は、産業用ロボット等に装着し、組立作業または工作機械へのワークの供給、排出に使用される把持装置において、ロボットからの距離が短く、軽量な把持装置を提供するために、高把持力で薄型、軽量な把持装置を構成することを課題とする。【解決手段】  直方形のボディ内に平行に並設された一対のシリンダ孔と、シリンダ孔内に配置され、各シリンダ孔内に相対する方向に設けられた２対のピストンと、シリンダ孔内の各ピストンにより相対する方向に開閉駆動される一対の把持部材と、把持部材をガイドするガイド部を一対のシリンダの中央に配置し、把持部材と両側のピストンを連結した把持装置を構成する。【選択図】    図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
本発明は、直方形のボディ内に平行に並設された一対のシリンダ孔と、シリンダ孔内に配置され、各シリンダ孔内に相対する方向に設けられた２対のピストンと、シリンダ孔内の各ピストンにより相対する方向に開閉駆動される一対の把持部材と、把持部材をガイドするガイド部を一対のシリンダの中央に配置し、把持部材と両側のピストンを連結したことを特徴とする把持装置。
【請求項２】
把持部材と両側のピストンの連結を、把持部材が開閉駆動する方向とは垂直に貫通する軸で連結したことを特徴とする請求項１の把持装置。
【請求項３】
ボディの中央部に設けたリンクを開閉駆動する方向と垂直に移動可能に設置し、リンクに設けた開閉駆動する方向に対して一定の角度をつけた長孔に、把持部材に設けた作動軸を接続し、把持部材の開閉動作が同期する構成としたことを特徴とする請求項１及び請求項２の把持装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は産業用ロボット等に装着し、組立作業または工作機械へのワークの供給、排出に使用される把持装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
把持装置は、ワークの形状、大きさ、重さなどの条件に合わせて選定されるため、様々な種類の把持装置があるが、中でも大きなワークをクランプするのに使用されているのが、爪の開閉方向と平行に配置された２本のシリンダにより駆動する把持装置である。
【０００３】
その構成は実開平６−４２８９９号公報及び特開２００２−７９４８６号公報などが示すように、直方形のチャックボディ内に平行に並設された一対のシリンダ機構と、各シリンダ機構のシリンダ孔内の各ピストンにより相対する方向に開閉駆動される一対の把持部材と、上記一対のピストンに設けたラックと噛み合いして、それらのピストンの動作を同期させるピニオンと、把持部材をガイドするガイド部より構成される把持装置である。
【０００４】
このタイプの把持装置は、ストロークを長くとる事ができるとともに、ロボットからクランプしたワークまでの距離が短くなるので、ロボットの可搬能力をたすける働きをするとともに、２本のシリンダのそれぞれの圧力室を連通することにより、２倍の推力を得ることが出来るため、薄さの割に高把持力を出す事ができる。
【０００５】
つまり、把持装置を選定するのにあたり、必要な把持力から機種やサイズを選定するので、１本のシリンダの機種に較べて１つ下のサイズでも対応できるようになり、その結果、小型化、軽量化が達成されている。
【０００６】
しかしながら、装置のコンパクト化のユーザーニーズに伴い、小さなロボットを選定する傾向にあるため、ロボットの可搬重量に近い重量の装置構成になり、ロボットの可搬能力に余裕の無い装置構成になっている状況である。
【０００７】
そのため、ロボットの動作条件によっては過負荷による信号異常が出てしまい、ロボットが正常に作動しないなどの問題が発生する事が多く、その対策としてロボットの可搬重量を減らすために把持装置の軽量化を行うとともに、許容負荷モーメントを減らすためにロボットの動作速度を可能な限り遅くする対策がとられるが、場合によってはロボットそのものを大きなサイズに変えなければならない場合がある。
【０００８】
その場合、設備全体を見直す必要があり、莫大な設備費の増加を行わなければならないので、小さなロボットでも搬送出来るように、把持装置の更なる小型化、軽量化が望まれている。
【特許文献１】実開平６−４２８９９号公報
【特許文献２】特開２００２−７９４８６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、産業用ロボット等に装着し、組立作業または工作機械へのワークの供給、排出に使用される把持装置において、ロボットからの距離が短く、軽量な把持装置を提供するために、高把持力で薄型、軽量な把持装置を構成することを課題とする。
【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、直方形のボディ内に平行に並設された一対のシリンダ孔と、シリンダ孔内に配置され、各シリンダ孔内に相対する方向に設けられた２対のピストンと、シリンダ孔内の各ピストンにより相対する方向に開閉駆動される一対の把持部材と、把持部材をガイドするガイド部を一対のシリンダの中央に配置し、把持部材と両側のピストンを連結した把持装置を構成する。
【００１１】
また、把持部材と両側のピストンの連結を、把持部材が開閉駆動する方向とは垂直に貫通する軸で連結する。
【００１２】
さらに、ボディの中央部に設けたリンクを開閉駆動する方向と垂直に移動可能に設置し、リンクに設けた開閉駆動する方向に対して一定の角度をつけた長孔に、把持部材に設けた作動軸を接続し、把持部材の開閉動作が同期する構成とする。
【発明の効果】
【００１３】
上記構成にする事により、今まで２本のシリンダ内に２本のピストンが入っていたものが、２倍の４本になったことで把持力も２倍になり、把持力で機種を選定した場合、１つまたは２つ下のサイズを選定する事ができるため、把持装置の重量は軽くなり、ロボットの可搬重量への負担も軽減される。
【００１４】
また、把持部材をガイドするガイド部を一対のシリンダの中央に配置し、把持部材と両側のピストンを連結したことにより、把持部材の位置が低くなり、把持装置の高さを低くする事ができるので、ワークへの距離が短くなり、ロボットの許容モーメント荷重を軽減することになる。
【００１５】
さらに、把持部材と両側のピストンの連結を、把持部材が開閉駆動する方向とは垂直に貫通する軸で連結することにより、それぞれのピストンの推力を効率的に把持部材に伝達することが出来るばかりでなく、構造の簡素化と組立の簡単化及び薄型化を達成する事ができる。
【００１６】
また、ボディの中央部に設けたリンクを開閉駆動する方向と垂直に移動可能に設置し、リンクに設けた開閉駆動する方向に対して一定の角度をつけた長孔に、把持部材に設けた作動軸を接続し、把持部材の開閉動作を同期させることにより、ピニオンなどの回転軸を使用しないのでボディ及び把持部材の高さを低く構成する事ができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
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】
【００１８】
図１及び図２に示すように、本実施例の把持装置は、直方形のボディ１に２本のシリンダ１８を形成し、その中央に把持部材６が摺動するガイド部１９を形成する。
【００１９】
２本のシリンダ１８にはそれぞれ２個ずつピストンが挿入されており、シリンダカバー１０で各端面をふさぐことで第１圧力室から第６圧力室までの６個の圧力室を形成し、第１圧力室から第４圧力室までの４個の圧力室は図示しない通路で連通しており、第５圧力室と第６圧力室も連通している。
【００２０】
第１ピストン２と第３ピストン４と把持部材６は、連結軸７で連結されており、第２ピストン３と第４ピストン５と把持部材６も、連結軸７で連結されている。
【００２１】
ボディ１の中央にはカム８が配置され、カム８はシリンダ１８と直交する方向に摺動可能に挿入されており、カム８に形成した開閉方向とは一定の角度を持ってあけられた長孔と、把持部材６に設けた作動軸９を摺動自在に配置する。
【００２２】
本実施例では、図３の様にカム８をボディ１の下方から挿入し、カム８をシリンダ１８と直交する方向に摺動可能に挿入してカムガイド２０によりガイドしているが、リニアガイドなどを使用しても良い。
【００２３】
次に動作について説明する。
【００２４】
図４は、把持部材６が開いた状態の断面図であるが、ボディ１に設けたエアポートから第１圧力室１１に圧縮空気を入れる事により第１ピストン２を図面右側に動かそうとする推力が発生する。
【００２５】
それと同時に、第１圧力室１１と連通している第２圧力室１２から第４圧力室１４に圧縮空気が入り、第１ピストン２と第３ピストン４は右側に移動し、第２ピストン３と第４ピストン５は左側に移動する。
【００２６】
第１ピストン２と第３ピストン４は連結軸７により把持部材６に連結しているため、把持部材６は第１ピストン２及び第３ピストン４とともに右側に移動し、第２ピストン３及び第４ピストン５と連結した把持部材６は左側に移動する。
【００２７】
逆に、第５圧力室１５及び第６圧力室１６に圧縮空気を入れると第１ピストン２及び第３ピストン４は左側に移動し、第２ピストン３及び第４ピストン５は右側に移動するため、２個の把持部材６は把持装置の中心から離れる方向に移動する。
【００２８】
また、２個の把持部材６は作動軸９を介してカム８の長孔に接続しているため、左右の把持部材６は同じ距離だけ移動するように、ある一定の角度をもった長孔をカム８に構成しており、そのためカム８はシリンダ１８と直交する方向に移動しながら左右の把持部材６を同期させている。
【産業上の利用可能性】
【００２９】
上記把持装置は、産業用ロボット等に装着し、組立作業または工作機械へのワークの供給、排出に使用されることを想定しているが、たとえば仮置き台の位置決め治具として使用することもできる。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本実施例の外観上面図
【図２】本実施例の外観左側面図
【図３】本実施例の内部構造を示す正面断面図
【図４】本実施例の内部構造を示す上面断面図
【図５】閉状態を示す上面断面図
【図６】本実施例のカムの形状を示す外観図
【図７】本実施例のカムの動作を示す説明図
【符号の説明】
【００３１】
１    ボディ
２    第１ピストン
３    第２ピストン
４    第３ピストン
５    第４ピストン
６    把持部材
７    連結軸
８    カム
９    作動軸
１０  シリンダカバー
１１  第１圧力室
１２  第２圧力室
１３  第３圧力室
１４  第４圧力室
１５  第５圧力室
１６  第６圧力室
１７  カバー
１８  シリンダ
１９  ガイド部
２０  カムガイド
【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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