(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
シリンダと、このシリンダの本体側に結合した第１のツメと、前記シリンダのピストンロッド側にリンクバネを介して結合し且つ前記第１のツメよりも前記シリンダの本体寄りに位置する第２のツメと、支持枠の底板に固定し前記ピストンロッドの伸縮方向に沿うように配設し前記第１のツメ及び前記第２のツメを前記伸縮方向にそれぞれ案内するリニアガイドとを備えると共に、両端部を前記第２のツメ側と前記ピストンロッド側とにそれぞれ回動自在に結合し且つ中央部も回動自在としたブレーキリンクを、少なくとも前記ピストンロッドの両側に一対設け、前記第１のツメと第２のツメとでワークをクランプしたときに前記中央部が外側に広がって、前記支持枠の底板に立設したブレーキ受けに当接するよう構成し、且つ、前記支持枠の底板に固定し前記シリンダの本体側当接部とピストンロッド側当接部とにそれぞれ当接して前記第１のツメ及び第２のツメのクランプ前の基準位置を定める位置決めストッパを有してなるクランプ装置を、１台、又はクランプ方向が同方向となるように複数台配設したことを特徴とするハンド。
【請求項２】
シリンダと、このシリンダの本体側に結合した第１のツメと、前記シリンダのピストンロッド側にリンクバネを介して結合し且つ前記第１のツメよりも前記シリンダの本体側寄りに位置する第２のツメと、支持枠の底板に固定し前記ピストンロッドの伸縮方向に沿うように配設し前記第１のツメ及び前記第２のツメを前記伸縮方向にそれぞれ案内するリニアガイドとを備えると共に、両端部を前記第２のツメ側と前記ピストンロッド側とにそれぞれ回動自在に結合し且つ中央部も回動自在としたブレーキリンクを、少なくとも前記ピストンロッドの両側に一対設け、前記第１のツメと第２のツメとでワークをクランプしたときに前記中央部が外側に広がって、前記支持枠の底板に立設したブレーキ受けに当接するよう構成し、且つ、前記支持枠の底板に固定し前記シリンダの本体側当接部とピストンロッド側当接部とにそれぞれ当接して前記第１のツメ及び第２のツメのクランプ前の基準位置を定める位置決めストッパを有してなるクランプ装置を、少なくとも１台のクランプ装置のクランプ方向が他のクランプ装置のクランプ方向と直交するように、複数台配設したことを特徴とするハンド。
【請求項３】
シリンダと、このシリンダの本体側に結合した第１のツメと、前記シリンダのピストンロッド側にリンクバネを介して結合し且つ前記第１のツメよりも前記シリンダの本体側寄りに位置する第２のツメと、支持枠の底板に固定し前記ピストンロッドの伸縮方向に沿うように配設し前記第１のツメ及び前記第２のツメを前記伸縮方向にそれぞれ案内するリニアガイドとを備えると共に、両端部を前記第２のツメ側と前記ピストンロッド側とにそれぞれ回動自在に結合し且つ中央部も回動自在としたブレーキリンクを、少なくとも前記ピストンロッドの両側に一対設け、前記第１のツメと第２のツメとでワークをクランプしたときに前記中央部が外側に広がって、前記支持枠の底板に立設したブレーキ受けに当接するよう構成し、且つ、前記支持枠の底板に固定し前記シリンダの本体側当接部とピストンロッド側当接部とにそれぞれ当接して前記第１のツメ及び第２のツメのクランプ前の基準位置を定める位置決めストッパを有してなる第１クランプ装置と、
シリンダと、このシリンダの本体側に結合した第１のツメと、前記シリンダのピストンロッド側に結合し且つ前記第１のツメよりも前記シリンダの本体側寄りに位置する第２のツメと、支持枠の底板に固定し前記ピストンロッドの伸縮方向に沿うように配設し前記第１のツメ及び前記第２のツメを前記伸縮方向にそれぞれ案内するリニアガイドとを備えると共に、前記支持枠の底板に固定し前記シリンダの本体側当接部とピストンロッド側当接部とにそれぞれ当接して前記第１のツメ及び第２のツメのクランプ前の基準位置を定める位置決めストッパを有してなる第２クランプ装置とを、クランプ方向が同方向になるように配設したことを特徴とするハンド。
【請求項４】
シリンダと、このシリンダの本体側に結合した第１のツメと、前記シリンダのピストンロッド側にリンクバネを介して結合し且つ前記第１のツメよりも前記シリンダの本体側寄りに位置する第２のツメと、支持枠の底板に固定し前記ピストンロッドの伸縮方向に沿うように配設し前記第１のツメ及び前記第２のツメを前記伸縮方向にそれぞれ案内するリニアガイドとを備えると共に、両端部を前記第２のツメ側と前記ピストンロッド側とにそれぞれ回動自在に結合し且つ中央部も回動自在としたブレーキリンクを、少なくとも前記ピストンロッドの両側に一対設け、前記第１のツメと第２のツメとでワークをクランプしたときに前記中央部が外側に広がって、前記支持枠の底板に立設したブレーキ受けに当接するよう構成し、且つ、前記支持枠の底板に固定し前記シリンダの本体側当接部とピストンロッド側当接部とにそれぞれ当接して前記第１のツメ及び第２のツメのクランプ前の基準位置を定める位置決めストッパを有してなる第１クランプ装置と、
シリンダと、このシリンダの本体側に結合した第１のツメと、前記シリンダのピストンロッド側に結合し且つ前記第１のツメよりも前記シリンダの本体側寄りに位置する第２のツメと、支持枠の底板に固定し前記ピストンロッドの伸縮方向に沿うように配設し前記第１のツメ及び前記第２のツメを前記伸縮方向にそれぞれ案内するリニアガイドとを備えると共に、前記支持枠の底板に固定し前記シリンダの本体側当接部とピストンロッド側当接部とにそれぞれ当接して前記第１のツメ及び第２のツメのクランプ前の基準位置を定める位置決めストッパを有してなる第２クランプ装置とを、クランプ方向が直交するように配設したことを特徴とするハンド。
【請求項５】
請求項１〜４の何れか１項に記載のハンドにおいて、
ロボットのアーム先端の手首に取り付けたことを特徴とするハンド。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はロボット等のハンドリング装置に取り付けられるハンドに関し、特に、エンジンのカムシャフトや長尺物をクランプし、加工機等へ搬送してセットする場合に適用して有用なものである。
【０００２】
【従来の技術】
エンジンのカムシャフトを例にとると、カムシャフトの素材を次工程の加工ライン等に搬送する場合には、ロボット等のハンドリング装置に取り付けたハンドでカムシャフトをクランプして加工ラインの加工機等（トリミング装置、ＮＣ工作機械）へと搬送するが、このとき、カムシャフトを精密に加工機等にセットするため、ハンドとカムシャフトとの精密な位置決めをする必要がある。
【０００３】
このため、前記加工ライン等には位置決めステーションが設けられおり、この位置決めステーションまでコンベア等の搬送ラインよって搬送されてきたカムシャフトを、この位置決めステーションおいて、複数の位置決めプッシャー等のアクチュエータで位置決めした後、クランプし易いようにリフターでカムシャフトを上昇させたりしてハンドのツメですくうようにカムシャフトをクランプして加工機等へと搬送する。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上記のように位置決めステーション上でクランプしたカムシャフト等のワークを加工機等に搬送してセットする際にはワークを精度よく位置決めする必要がある。このため、従来は、上記のように位置決めステーションにてワークを精度よく位置決めした後、ロボット等のハンドリング装置に備えたハンドでワークの位置決め端やクランプし易い部分をクランプする。そして、このクランプ状態を保ったまま加工機等にセットする。
【０００５】
ところが、特に、カムシャフト等の複雑な形状のワークをクランプして加工機等にセットする場合には、次のような問題点がある。
【０００６】
▲１▼  位置決めステーションでのワークの基準端とり方や位置決めプッシャー等の設定が困難であるため、位置決めステーションは複雑な装置構成となりやすい。また、素材ワークは一定形状ではないため、位置決めステーションでの位置決め位置がワークよってばらつくことがある。
【０００７】
▲２▼  位置決めステーションで位置決め後のワークは、そのクランプ位置がワーク形状のばらつきや位置決めステーションでの位置決めのずれによって一定しない。このため、このようなクランプ位置のばつきの影響を受けない平面部等をクランプするようにしなければならず、ワークのクランプ部分に制約がある。そして、このことから搬送の途中でワークの位置ずれを生じてしまう虞がある。
【０００８】
▲５▼  搬送後に加工機等へセットする際には、ワークが位置ずれしたままでは、加工機等へワークをセットしたときにワークのセット位置がうまく定まらないことがあり、このセットミスによって加工不良等が発生することがある。
【０００９】
従って本発明は上記従来技術に鑑み、位置決めステーションにおいて比較的ラフに位置決めされたワークでも確実にクランプして加工機等まで搬送することができ、且つワークがある程度位置ずれしていても加工機等へ精密にセットすることができるハンドを提供することを課題とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決する第１発明のハンドは、シリンダと、このシリンダの本体側に結合した第１のツメと、前記シリンダのピストンロッド側にリンクバネを介して結合し且つ前記第１のツメよりも前記シリンダの本体寄りに位置する第２のツメと、支持枠の底板に固定し前記ピストンロッドの伸縮方向に沿うように配設し前記第１のツメ及び前記第２のツメを前記伸縮方向にそれぞれ案内するリニアガイドとを備えると共に、両端部を前記第２のツメ側と前記ピストンロッド側とにそれぞれ回動自在に結合し且つ中央部も回動自在としたブレーキリンクを、少なくとも前記ピストンロッドの両側に一対設け、前記第１のツメと第２のツメとでワークをクランプしたときに前記中央部が外側に広がって、前記支持枠の底板に固定したブレーキ受けに当接するよう構成し、且つ、前記支持枠の底板に固定し前記シリンダの本体側当接部とピストンロッド側当接部とにそれぞれ当接して前記第１のツメ及び第２のツメのクランプ前の基準位置を定める位置決めストッパを有してなるクランプ装置を、１台、又はクランプ方向が同方向となるように複数台配設したことを特徴とする。
【００１１】
この第１発明のハンドによれば、クランプ時には、シリンダのピストンロッドが伸長すると、第２のツメがリニアガイドに案内されてピストンロッドの伸長方向に移動し、同時に第１のツメがシリンダの本体側と共にリニアガイドに案内されて前記伸長方向と逆の方向に移動するため、第１のツメと第２のツメとが相互に近接してワーク（カムシャフト等）の所定位置をクランプする。その後、更にピストンロッドが伸長すると、ブレーキリンクの中央部が屈曲して外側に開き始め、ついにはブレーキ受けに当接してブレーキがかかる。
【００１２】
従って、ブレーキがかかるまでの間、第１及び第２のツメはフリーでありリニアガイドに沿って移動することができる。このため、位置決めステーションにおいて、ワークのクランプ位置がある程度位置ずれしていても、このワークに倣って第１及び第２のツメが移動するため、当該クランプ位置を容易にクランプすることができる。また、搬送時には、ブレーキがかかるため、ワークの揺れが抑えられる。
【００１３】
一方、アンクランプ時には、ピストンロッドを縮退させることによって、上記クランプ時とは逆の動作をする。従って、ブレーキが解放されてから第１のツメと第２のツメとが離間してワークを放すまでの間、ワークはフリーとなり第１及び第２のツメと共にリニアガイドに沿って移動することができる。このため、加工機等にセットする際にワークがある程度位置ずれしていても、アンクランプ前にワークが加工機等のセット部の位置決めガイドに倣ってくれるため、ワークを精密に加工機等にセットすることができる。
【００１４】
また、第２発明のハンドは、シリンダと、このシリンダの本体側に結合した第１のツメと、前記シリンダのピストンロッド側にリンクバネを介して結合し且つ前記第１のツメよりも前記シリンダの本体側寄りに位置する第２のツメと、支持枠の底板に固定し前記ピストンロッドの伸縮方向に沿うように配設し前記第１のツメ及び前記第２のツメを前記伸縮方向にそれぞれ案内するリニアガイドとを備えると共に、両端部を前記第２のツメ側と前記ピストンロッド側とにそれぞれ回動自在に結合し且つ中央部も回動自在としたブレーキリンクを、少なくとも前記ピストンロッドの両側に一対設け、前記第１のツメと第２のツメとでワークをクランプしたときに前記中央部が外側に広がって、前記支持枠の底板に固定したブレーキ受けに当接するよう構成し、且つ、前記支持枠の底板に固定し前記シリンダの本体側当接部とピストンロッド側当接部とにそれぞれ当接して前記第１のツメ及び第２のツメのクランプ前の基準位置を定める位置決めストッパを有してなるクランプ装置を、少なくとも１台のクランプ装置のクランプ方向が他のクランプ装置のクランプ方向と直交するように、複数台配設したことを特徴とする。
【００１５】
従って、この第２発明のハンドによれば、少なくとも一台のクランプ装置のクランプ方向を他のクランプ装置のクランプ方向と直交させているため、クランプ時には、位置決めステーションにおいてワークのクランプ位置が軸方向と直交する方向（横方向）にある程度位置ずれしていても、このワークに倣って当該クランプ装置の第１及び第２のツメが横方向に移動するため、当該クランプ位置を容易にクランプすることができる。また、アンクランプ時には、加工機等にセットする際に前記ワークが前記横方向にある程度位置ずれしていても、アンクランプ前に前記ワークが加工機等のセット部の位置決めガイドに倣って横方向に移動してくれるため、ワークは精密に加工機等にセットされる。
【００１６】
また、第３発明のハンドは、シリンダと、このシリンダの本体側に結合した第１のツメと、前記シリンダのピストンロッド側にリンクバネを介して結合し且つ前記第１のツメよりも前記シリンダの本体側寄りに位置する第２のツメと、支持枠の底板に固定し前記ピストンロッドの伸縮方向に沿うように配設し前記第１のツメ及び前記第２のツメを前記伸縮方向にそれぞれ案内するリニアガイドとを備えると共に、両端部を前記第２のツメ側と前記ピストンロッド側とにそれぞれ回動自在に結合し且つ中央部も回動自在としたブレーキリンクを、少なくとも前記ピストンロッドの両側に一対設け、前記第１のツメと第２のツメとでワークをクランプしたときに前記中央部が外側に広がって、前記支持枠の底板に固定したブレーキ受けに当接するよう構成し、且つ、前記支持枠の底板に固定し前記シリンダの本体側当接部とピストンロッド側当接部とにそれぞれ当接して前記第１のツメ及び第２のツメのクランプ前の基準位置を定める位置決めストッパを有してなる第１クランプ装置と、
シリンダと、このシリンダの本体側に結合した第１のツメと、前記シリンダのピストンロッド側に結合し且つ前記第１のツメよりも前記シリンダの本体側寄りに位置する第２のツメと、支持枠の底板に固定し前記ピストンロッドの伸縮方向に沿うように配設し前記第１のツメ及び前記第２のツメを前記伸縮方向にそれぞれ案内するリニアガイドとを備えると共に、前記支持枠の底板に固定し前記シリンダの本体側当接部とピストンロッド側当接部とにそれぞれ当接して前記第１のツメ及び第２のツメのクランプ前の基準位置を定める位置決めストッパを有してなる第２クランプ装置とを、クランプ方向が同方向になるように配設したことを特徴とする。
【００１７】
従って、この第３発明のハンドによれば、第２クランプ装置側ではブレーキ機構がなくワークが常時フリーとなるため、前記ワークが長尺物や大型のワークであって比較的形状誤差が大きいものであっても、対応することができる。
【００１８】
また、第４発明のハンドは、 シリンダと、このシリンダの本体側に結合した第１のツメと、前記シリンダのピストンロッド側にリンクバネを介して結合し且つ前記第１のツメよりも前記シリンダの本体側寄りに位置する第２のツメと、支持枠の底板に固定し前記ピストンロッドの伸縮方向に沿うように配設し前記第１のツメ及び前記第２のツメを前記伸縮方向にそれぞれ案内するリニアガイドとを備えると共に、両端部を前記第２のツメ側と前記ピストンロッド側とにそれぞれ回動自在に結合し且つ中央部も回動自在としたブレーキリンクを、少なくとも前記ピストンロッドの両側に一対設け、前記第１のツメと第２のツメとでワークをクランプしたときに前記中央部が外側に広がって、前記支持枠の底板に固定したブレーキ受けに当接するよう構成し、且つ、前記支持枠の底板に固定し前記シリンダの本体側当接部とピストンロッド側当接部とにそれぞれ当接して前記第１のツメ及び第２のツメのクランプ前の基準位置を定める位置決めストッパを有してなる第１クランプ装置と、
シリンダと、このシリンダの本体側に結合した第１のツメと、前記シリンダのピストンロッド側に結合し且つ前記第１のツメよりも前記シリンダの本体側寄りに位置する第２のツメと、支持枠の底板に固定し前記ピストンロッドの伸縮方向に沿うように配設し前記第１のツメ及び前記第２のツメを前記伸縮方向にそれぞれ案内するリニアガイドとを備えると共に、前記支持枠の底板に固定し前記シリンダの本体側当接部とピストンロッド側当接部とにそれぞれ当接して前記第１のツメ及び第２のツメのクランプ前の基準位置を定める位置決めストッパを有してなる第２クランプ装置とを、クランプ方向が直交するように配設したことを特徴とする。
また、第５発明のハンドは、第１〜第４発明の何れかのハンドにおいて、
ロボットのアーム先端の手首に取り付けたことを特徴とするハンド。
【００１９】
従って、この第４発明のハンドによれば、第２クランプ装置側ではブレーキ機構がなくワークが常時フリーとなるため、前記ワークが長尺物や大型のワークであって比較的形状誤差が大きいものであっても、対応することができる。また、第２クランプ装置のクランプ方向を第１クランプ装置のクランプ方向と直交させせているため、クランプ時やアンクランプ時（加工機等へのセット時）にワークが軸方向と直交する方向（横方向）にある程度位置ずれしていても対応することができる。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づき詳細に説明する。
【００２１】
［実施の形態１］
図１及び図２は本発明の実施の形態１に係るハンドの構成を示す平面図であって、図１にはクランプ前の状態を示し、図２にはクランプ中の状態を示す。図３は図２のＡ−Ａ線矢視図、図４は図２のＢ−Ｂ線矢視図、図５は図２のＣ−Ｃ線矢視図である。図６及び図７は前記ハンドをロボットの手首に取り付けた状態を示す側面図及び平面図、図８（ａ）は前記ハンドによってクランプされるワークの例（カムシャフト素材の例）を示す側面図、図８（ｂ）は図８（ａ）のＴ−Ｔ線矢視図、図８（ｃ）は図８（ａ）のＵ−Ｕ線矢視図である。
【００２２】
＜構成＞
図１に示すように、ハンド１は、直方体状の支持枠３内にクランプ装置２Ａとクランプ装置２Ｂとを備えてなるものである。クランプ装置２Ａとクランプ装置２Ｂは同一形状のものであり、対向して設けられている。従って、以下ではクランプ装置２Ａの構成を図１〜図６に基づいて詳細に説明し、クランプ装置２Ｂの構成については詳細な説明を省略する。
【００２３】
支持枠３内の片側（図１中右側）の中央部にはシリンダ４が設けられている。このシリンダ４の本体４ａ側は側面視がＬ字状（図４参照）の支持板５に固定されており、この支持板５の先端部には第１のツメ６が垂設されている。つまり、第１のツメ６は、支持板５を介してシリンダ４の本体４ａ側に結合されている。一方、シリンダ４のピストンロッド４ｂ側には、リンクバネ７を介して第２のツメ８が結合されている。このツメ７も下方に垂れ下がるように設けられている。なお、第２のツメ８は、第１のツメ６よりも、シリンダ４の本体４ａ寄りに位置している。また、リンクバネ７のバネ力Ｆk はシリンダ４のシリンダ力Ｆs よりも弱い（Ｆk ＜Ｆs ）。
【００２４】
シリンダ４の両側には、ピストンロッド４ｂの伸縮方向（図１中左右方向）に沿うように一対のリニアガイド９，１０が配設されている。リニアガイド９（１０）は、支持枠３の底板３ａに固定されたリニアガイドレール９ａ（１０ａ）と、このリニアガイドレール９ａ（１０ａ）に摺動自在に係合するリニアガイドブロック９ｂ，９ｃ，９ｄ（１０ｂ，１０ｂ，１０ｄ）とから構成されている。
【００２５】
そして、これらのリニアガイド９，１０によって第１のツメ６及び第２のツメ８が前記伸縮方向に案内されるようになっている。即ち、シリンダ４の本体４ａは、結合部材１１，１２を介してリニアガイドブロック９ｂ，１０ｂに結合されており、更に、支持板５は、結合部材１３，１４を介してリニアガイドブロック９ｄ，１０ｄに結合されている。従って、第１のツメ６は、シリンダ４の本体４ａ及び支持板５と共にリニアガイドレール９ａ，１０ａに沿って移動自在となっている。一方、第２のツメ８は、結合部材１５，１６を介してリニアガイドブロック９ｃ，１０ｃに結合されている。従って、第２のツメ８も、リニアガイドレール９ａ，１０ａに沿って移動自在となっている。
【００２６】
また、第２のツメ８とピストンロッド４ｂとの間には、一対のブレーキリンク１７，１８が介設されている。ブレーキリンク１７はリンク１７ｄ，１７ｅからなり、ブレーキリンク１８はリンク１８ｄ，１８ｅからなる。そして、これらのブレーキリンク１７，１８は、ピストンロッド４ｂの両側に設けられており、両端部１７ａ，１７ｂ，１８ａ，１８ｂが第２のツメ８側とピストンロッド４ｂ側とにそれぞれ回動自在に結合され、且つ、中央部１７ｃ，１８ｃも回動（屈曲）自在に構成されている。なお、中央部１７ｃ，１８ｃはクランプ前の状態でも若干外側に屈曲している。
【００２７】
このため、第２のツメ８とピストンロッド４ｂとが近づくと、ブレーキリンク１７，１８の中央部１７ｃ，１８ｃが更に外側に屈曲して広がる。一方、支持枠３の底板３ａには一対のブレーキ受け１９，２０が立設されている。これらのブレーキ受け１９，２０はそれぞれブレーキリンク１７，１８の外側にあって、これらの中央部１７ｃ，１８ｃに対応する位置に配設されている。従って、ブレーキリンク１７，１８の中央部１７ｃ，１８ｃはある程度外側に広がったところでブレーキ受け１９，２０にそれぞれ当接するようになっており、このことによってブレーキがかかる。
【００２８】
また、支持枠３の底板３ａには、位置決めストッパ２１，２２が固定されている。この位置決めストッパ２１（２２）は、底板３ａに固定された固定部材２１ａ（２２ａ）と、この固定部材２１ａ（２２ａ）に摺動自在に取り付けられた当接部材２１ｂ（２２ｂ）と、この当接部材２１ｂ（２２ｂ）の先端部２１ｄ（２２ｄ）と固定部材２１ａ（２２ａ）との間に介設されたバネ２１ｃ（２２ｃ）とによって構成されている。
【００２９】
そして、一方の位置決めストッパ２１は、当接部材２１ｂの先端部２１ｄが図１中右側を向いており、この先端部２１ｄにシリンダ４の本体４ａ側に突設された当接部２３が当接することによって、シリンダ４の本体４ａ（即ち第１のツメ６）のクランプ前の基準位置を定めている。他方の位置決めストッパ２２は、当接部材２２ｂの先端部２２ｄが図１中左側を向いており、この先端部２２ｄに第２のツメ８側に突設された当接部２４が当接することによって、第２のツメ８のクランプ前の基準位置を定めている。
【００３０】
上記構成のハンド１は、例えば、図６，図７に示すようにロボット３１のアーム先端の手首３２に取り付けられて、カムシャフトの素材３０のクランプ用として用いられる。図８に示すように、カムシャフト３０は、複雑な形状をしており、図中のＤ部及びＥ部がクランプ位置である。
【００３１】
従って、図２、図３等に示すように、クランプ装置２Ａの第１及び第２のツメ６，８とクランプ装置２Ｂの第１及び第２のツメ６，８とによって、カムシャフト３０のクランプ位置Ｄとクランプ位置Ｅとをそれぞれクランプすることができるように、クランプ装置２Ａとクランプ装置２Ｂは、クランプ方向が同方向（軸方向）となり、且つクランプ位置Ｄ，Ｅの間隔に対応した所定の間隔を有するように、対向配置されている。
【００３２】
＜作用・効果＞
本実施の形態１に係るハンド１によれば、クランプ時には、カムシャフト３０のクランプ位置Ｄ，Ｅを次のようにしてクランプする。
【００３３】
まず、ロボット３１等のハンドリング装置に取り付けたハンド１を、位置決めステーション（図示せず）にて位置決めされたカムシャフト３０まで移動させる。このとき、クランプ装置２Ａ，２Ｂの第１のツメ６と第２のツメ８は、位置決めストッパ２１，２２によって基準位置に位置決めされている。
【００３４】
そして、クランプ装置２Ａによってカムシャフト３０のクランプ位置Ｄをクランプする場合には、図２、図３等に示すように、クランプ装置２Ａに備えたシリンダ４のピストンロッド４ｂを伸長させる。その結果、第２のツメ８がリニアガイド９，１０に案内されてピストンロッド４ｂの伸長方向（図２中左方向）に移動し、同時に第１のツメ６がシリンダ４の本体４ａと共にリニアガイド９，１０に案内されて前記伸長方向と逆の方向（図２中右方向）に移動する。このため、第１のツメ６と第２のツメ８とが相互に近接してクランプ位置Ｄをクランプする。このときのクランプ力はリンクバネ７で受ける。
【００３５】
その後、更にピストンロッド４ｂが伸長すると、ブレーキリンク１７の中央部１７ｃが大きく屈曲して外側に開き始め、ついにはブレーキ受け１９，２０に当接してブレーキがかかる。
【００３６】
クランプ装置２Ｂでも、クランプ装置２Ａと同様の動作をして、カムシャフト３０のクランプ位置Ｅをクランプした後、ブレーキがかかる。
【００３７】
従って、ブレーキがかかるまでの間、第１及び第２のツメ６，８はフリーでありリニアガイド９，１０に沿って移動することができる。このため、位置決めステーションにおいて、カムシャフト３０のクランプ位置Ｄ，Ｅがある程度位置ずれしていても、このカムシャフト３０に倣って第１及び第２のツメ６，８が移動するため、クランプ位置Ｄ，Ｅを容易にクランプすることができる。また、搬送時には、ブレーキがかかるため、カムシャフト３０の揺れが抑えられる。
【００３８】
一方、アンクランプ時には、ピストンロッド４ｂを縮退させることによって、上記クランプ時とは逆の動作をする。従って、ブレーキが解放されてから第１のツメ６と第２のツメ８とが離間してカムシャフト３０を放すまでの間、カムシャフト３０はフリーとなり第１及び第２のツメ６，８と共にリニアガイド９，１０に沿って移動することができる。このため、加工機等にセットする際にカムシャフト３０がある程度位置ずれしていても、アンクランプ前にカムシャフト３０が加工機等のセット部の位置決めガイドに倣ってくれる。そして、カムシャフト３０が位置決めガイドに倣って位置決めされた後、カムシャフト３０をアンクランプする。
【００３９】
以上のことから、次のような効果が得られる。
【００４０】
▲１▼  位置決めステーションにおいてカムシャフト３０を多方向からの位置決するための位置決めプッシャーを必要とせず、ラフガイドのような簡単な位置決め手段によって最小限の位置決めを行えばよい。また、第１及び第２のツメ６，８によって上つかみをすることができるため、カムシャフト３０を持ち上げるためのリフターを必要としない。このことから、位置決めステーションは単純な構造となり、安価で、メンテナンス性の良いものとなる。
【００４１】
▲２▼  カムシャフト３０の位置ずれをあまり気にせずにロボット３１のティーチングを行うことができる。即ち、ラフなティーチングでもよい。このため、ティーチング作業が容易になる。
【００４２】
▲３▼  カムシャフト３０のように複雑な形状のワークであっても、ワークの変形やワーク毎のばらつきを気にせずにクランプすることができる。即ち、ある程度のワークの変形やワーク毎のばらつきは許容することができる。
【００４３】
▲４▼  カムシャフト３０を搬送中にはブレーキ機構によってブレーキがかかるため、カムシャフト３０の揺れを防止することができ、カムシャフト３０の位置ずれやミスグリップによる落下を防止することができる。
【００４４】
▲５▼  加工機等にセットする際にカムシャフト３０がある程度位置ずれしていても、即ち、ロボット３１等のハンドリング装置による加工機等への位置決めがある程度ラフであっても、アンクランプ前にカムシャフト３０が加工機等のセット部の位置決めガイドに倣ってくれるため、カムシャフト３０を精密に加工機等にセットすることができる。
【００４５】
［実施の形態２］
図９及び図１０は本発明の実施の形態２に係るハンドの構成を示す平面図であって、図９にはクランプ前の状態を示し、図１０にはクランプ中の状態を示す。図１１は図１０のＦ−Ｆ線矢視図、図１２は図１０のＧ−Ｇ線矢視図、図１３は図１０のＨ−Ｈ線矢視図である。
【００４６】
＜構成＞
これらの図に示すように、本実施の形態２に係るハンド４１は、直方体状の支持枠３内にクランプ装置２Ａとクランプ装置２Ｂとを備えてなるものである。クランプ位置２Ａ，２Ｂは、上記実施の形態１のハンド１に備えたクランプ装置２Ａ，２Ｂと同様の構成のものである。
【００４７】
但し、本実施の形態２では、図１１に示すようにＴ字状のワーク５０の頭部Ｉと先端部Ｊとをクランプするために、第１及び第２のツメ６，８の形状が、上記実施の形態１における第１及び第２のツメ６，８の形状と多少異なっている。即ち、上記実施の形態１ではクランプ装置２Ａ，２Ｂの第１及び第２のツメ６，８の先端部が何れも同じ長さになっているのに対して、本実施の形態２ではクランプ装置２Ｂ側の第１及び第２のツメ６，８が、クランプ装置２Ａ側の第１及び第２のツメ６，８よりも長くなっている。
【００４８】
そして、本実施の形態２では、クランプ装置２Ａのクランプ方向とクランプ装置２Ｂのクランプ方向とが相互に直交するように配設されている。
【００４９】
＜作用・効果＞
従って、本実施の形態２に係るハンド４１でも、基本的には上記実施の形態１のハンド１と同様の作用・効果が得られる。
【００５０】
しかも、本実施の形態２に係るハンド４１では、クランプ装置２Ｂのクランプ方向をクランプ装置２Ｂのクランプ方向と直交させているため、クランプ時には、位置決めステーション（図示せず）においてワーク５０のクランプ位置Ｊが軸方向と直交する方向（横方向）にある程度位置ずれしていても、このワーク５０に倣ってクランプ装置２Ｂの第１及び第２のツメ６，８が横方向に移動するため、クランプ位置Ｊを容易にクランプすることができる。また、アンクランプ時には、加工機等にセットする際にワーク５０が横方向にある程度位置ずれしていても、アンクランプ前にワーク５０が加工機等のセット部の位置決めガイドに倣って横方向に移動してくれるため、ワーク５０を精密に加工機等にセットすることができる。
【００５１】
即ち、本実施の形態２に係るハンド４１によれば、ワーク５０の軸方向の位置ずれだけでなく、横方向の位置ずれにも対応することができる。
【００５２】
なお、加工機等へのセット時におけるハンド４１の動作を詳述すると、次のようになる。まず、クランプ装置２Ｂ側のシリンダ４を作動させてブレーキを解放する。但し、ワーク５０のクランプ位置Ｊはクランプしたままとする。一方、クランプ装置２Ａ側では、シリンダ４を作動させてブレーキを解放し、且つワーク５０のクランプ位置Ｉをアンクランプする。このことによって、ワーク５０はクランプ位置Ｊがクランプされたままで横方向に移動可能となるため、加工機等のセット部の位置決めガイドに倣って横方向の位置決めが行われる。
【００５３】
続いて、クランプ装置２Ａ側のハンド４を作動させてワーク５０のクランプ位置Ｉをクランプする。但し、ブレーキはかけない。一方、クランプ装置２Ｂ側では、ハンド４を作動させてブレーキを解放し、且つワーク５０のクランプ位置Ｊをアンクランプする。このことによって、ワーク５０はクランプ位置Ｉがクランプされたままで軸方向に移動可能となるため、加工機等のセット部の位置決めガイドに倣って軸方向の位置決めが行われる。なお、横方向の位置決めと軸方向の位置決めの順序を逆にしてもよい。
【００５４】
［実施の形態３］
図１４及び図１５は本発明の実施の形態３に係るハンドの構成を示す平面図であって、図１４にはクランプ前の状態を示し、図１５にはクランプ中の状態を示す。図１６は図１５のＫ−Ｋ線矢視図、図１７は図１５のＬ−Ｌ線矢視図である。
【００５５】
＜構成＞
これらの図に示すように、本実施の形態３に係るハンド６１は、直方体状の支持枠３内にクランプ装置２Ａとクランプ装置２Ｃとを備えてなるものである。クランプ装置２Ａは、上記実施の形態１のハンド１に備えたクランプ装置２Ａと同様の構成のものである。
【００５６】
一方、クランプ装置２Ｃは、ブレーキ機構を備えていない。即ち、上記実施の形態１のハンド１に備えたクランプ装置２Ｂでは、第２のツメ８がリンクバネ７を介してピストンロッド４ｂに結合され、ブレーキリンク１７，１８とブレーキ受け１９，２０とからなるブレーキ機構を備えているが（図１参照）、クランプ装置２Ｃでは、このようなブレーキ機構を備えていない。なお、クランプ装置２Ｃの他の構成は、上記実施の形態１のクランプ装置２Ａと同様である。
【００５７】
また、本実施の形態３では、カムシャフト７０のクランプ位置Ｍ，Ｎをクランプするため、クランプ装置２Ａとクランプ装置２Ｃは、クランプ方向が同方向（軸方向）となり、且つクランプ位置Ｍ，Ｎの間隔に対応した所定の間隔を有するように、対向配置されている。
【００５８】
＜作用・効果＞
従って、本実施の形態３に係るハンド６１でも、基本的には上記実施の形態１のハンド１と同様の作用・効果が得られる。
【００５９】
しかも、本実施の形態３に係るハンド６１では、クランプ装置２Ｃ側ではブレーキ機構がなくカムシャフト７０が常時フリーとなるため、このカムシャフト７０が大型（長尺）で比較的形状誤差が大きいものであっても、対応することができる。また、片側に位置決め端のないワークにも適用することができる。
【００６０】
なお、上記実施の形態１及び３では、クランプ装置を対向させているが、勿論これに限定するものではなく、ワークのクランプ位置の間隔が広いような場合にはクランプ装置を対向させずに同じ向きにしてもよい。
【００６１】
［実施の形態４］
図１８及び図１９は本発明の実施の形態４に係るハンドの構成を示す平面図であって、図１８にはクランプ前の状態を示し、図１９にはクランプ中の状態を示す。図２０は図１９のＯ−Ｏ線矢視図、図２１は図１９のＰ−Ｐ線矢視図、図２２は図１９のＱ−Ｑ線矢視図である。
【００６２】
＜構成＞
これらの図に示すように、本実施の形態４に係るハンド８１は、直方体状の支持枠３内にクランプ装置２Ａとクランプ装置２Ｃとを備えてなるものである。クランプ位置２Ａ，２Ｃは、上記実施の形態３のハンド６１に備えたクランプ装置２Ａ，２Ｃと同様の構成のものである。
【００６３】
但し、本実施の形態４では、図２０に示すようにＨ字状のワーク９０の頭部Ｒと軸部の一端側Ｓとをクランプするために、第１及び第２のツメ６，８の形状が、上記実施の形態３における第１及び第２のツメ６，８の形状と多少異なっている。即ち、上記実施の形態３ではクランプ装置２Ａ，２Ｂの第１及び第２のツメ６，８の先端部が何れも同じ長さになっているのに対して、本実施の形態４ではクランプ装置２Ｃ側の第１及び第２のツメ６，８が、クランプ装置２Ａ側の第１及び第２のツメ６，８よりも長くなっている。
【００６４】
そして、本実施の形態４では、クランプ装置２Ａのクランプ方向とクランプ装置２Ｃのクランプ方向とが相互に直交するように配設されている。
【００６５】
＜作用・効果＞
従って、本実施の形態４に係るハンド８１でも、基本的には上記実施の形態３のハンド６１と同様の作用・効果が得られる。
【００６６】
しかも、本実施の形態４に係るハンド８１によれば、クランプ装置２Ｃのクランプ方向をクランプ装置２Ａのクランプ方向と直交させているため、クランプ時には、位置決めステーション（図示せず）においてワーク９０のクランプ位置Ｓが軸方向と直交する方向（横方向）にある程度位置ずれしていても、このワーク９０に倣ってクランプ装置２Ｃの第１及び第２のツメ６，８が横方向に移動するため、クランプ位置Ｓを容易にクランプすることができる。また、アンクランプ時には、加工機等にセットする際にワーク９０が横方向にある程度位置ずれしていても、アンクランプ前にワーク９０が加工機等のセット部の位置決めガイドに倣って横方向に移動してくれるため、ワーク９０を精密に加工機等にセットすることができる。
【００６７】
即ち、本実施の形態４に係るハンド８１によれば、ワーク９０の軸方向の位置ずれだけでなく、横方向の位置ずれにも対応することができる。
【００６８】
なお、加工機等へのセット時におけるハンド８１の動作の詳細な説明については、クランプ装置２Ｃにはブレーキ機構を備えていない点を除いて上記実施の形態２のハンド４１と同様であるため、省略する。
【００６９】
【発明の効果】
以上、発明の実施の形態と共に具体的に説明したように、第１発明のハンドによれば、クランプ時には、シリンダのピストンロッドが伸長すると、第２のツメがリニアガイドに案内されてピストンロッドの伸長方向に移動し、同時に第１のツメがシリンダの本体側と共にリニアガイドに案内されて前記伸長方向と逆の方向に移動するため、第１のツメと第２のツメとが相互に近接してワーク（カムシャフト等）の所定位置をクランプする。その後、更にピストンロッドが伸長すると、ブレーキリンクの中央部が屈曲して外側に開き始め、ついにはブレーキ受けに当接してブレーキがかかる。
【００７０】
従って、ブレーキがかかるまでの間、第１及び第２のツメはフリーでありリニアガイドに沿って移動することができる。このため、位置決めステーションにおいて、ワークのクランプ位置がある程度位置ずれしていても、このワークに倣って第１及び第２のツメが移動するため、当該クランプ位置を容易にクランプすることができる。また、搬送時には、ブレーキがかかるため、ワークの揺れが抑えられる。
【００７１】
一方、アンクランプ時には、ピストンロッドを縮退させることによって、上記クランプ時とは逆の動作をする。従って、ブレーキが解放されてから第１のツメと第２のツメとが離間してワークを放すまでの間、ワークはフリーとなり第１及び第２のツメと共にリニアガイドに沿って移動することができる。このため、加工機等にセットする際にワークがある程度位置ずれしていても、アンクランプ前にワークが加工機等のセット部の位置決めガイドに倣ってくれる。
【００７２】
以上のことから、次のような効果が得られる。
【００７３】
▲１▼  位置決めステーションにおいてワーク（カムシャフト等）を多方向からの位置決するための位置決めプッシャーを必要とせず、ラフガイドのような簡単な位置決め手段によって最小限の位置決めを行えばよい。また、第１及び第２のツメによって上つかみをすることができるため、ワークを持ち上げるためのリフターを必要としない。このことから、位置決めステーションは単純な構造となり、安価で、メンテナンス性の良いものとなる。
【００７４】
▲２▼  ロボットにハンドを取り付けた場合、ワークの位置ずれをあまり気にせずにロボットのティーチングを行うことができる。即ち、ラフなティーチングでもよい。このため、ティーチング作業が容易になる。
【００７５】
▲３▼  カムシャフト等のように複雑な形状のワークであっても、ワークの変形やワーク毎のばらつきを気にせずにクランプすることができる。即ち、ある程度のワークの変形やワーク毎のばらつきは許容することができる。
【００７６】
▲４▼  ワークを搬送中にはブレーキ機構によってブレーキがかかるため、ワークの揺れを防止することができ、ワークの位置ずれやミスグリップによる落下を防止することができる。
【００７７】
▲５▼  加工機等にセットする際にワークがある程度位置ずれしていても、即ち、ロボット等のハンドリング装置による加工機等への位置決めがある程度ラフであっても、アンクランプ前にワークが加工機等のセット部の位置決めガイドに倣ってくれるため、ワークを精密に加工機等にセットすることができる。
【００７８】
また、第２発明のハンドによれば、基本的には上記第１発明のハンドと同様の作用・効果が得られる。しかも、第２発明のハンドでは、少なくとも一台のクランプ装置のクランプ方向を他のクランプ装置のクランプ方向と直交させているため、クランプ時には、位置決めステーションにおいてワークのクランプ位置が軸方向と直交する方向（横方向）にある程度位置ずれしていても、このワークに倣って当該クランプ装置の第１及び第２のツメが横方向に移動するため、当該クランプ位置を容易にクランプすることができる。また、アンクランプ時には、加工機等にセットする際に前記ワークが横方向にある程度位置ずれしていても、アンクランプ前に前記ワークが加工機等のセット部の位置決めガイドに倣って横方向に移動してくれるため、ワークを精密に加工機等にセットすることができる。即ち、第２発明のハンドによれば、ワークの軸方向の位置ずれだけでなく、横方向の位置ずれにも対応することができる。
【００７９】
また、第３発明のハンドによれば、基本的には第１発明のハンドと同様の作用・効果が得られる。しかも、第３発明のハンドでは、第２クランプ装置側ではブレーキ機構がなくワークが常時フリーとなるため、前記ワークが長尺物や大型のワークであって比較的形状誤差が大きいものであっても、対応することができる。
【００８０】
また、第４発明のハンドによれば、基本的には第３発明のハンドと同様の作用・効果が得られる。しかも、第４発明のハンドでは、第２クランプ装置のクランプ方向を第１クランプ装置のクランプ方向と直交させているため、クランプ時には、位置決めステーションにおいてワークのクランプ位置が軸方向と直交する方向（横方向）にある程度位置ずれしていても、このワークに倣って第２クランプ装置の第１及び第２のツメが横方向に移動するため、当該クランプ位置を容易にクランプすることができる。また、アンクランプ時には、加工機等にセットする際にワークが横方向にある程度位置ずれしていても、アンクランプ前にワークが加工機等のセット部の位置決めガイドに倣って横方向に移動してくれるため、ワークを精密に加工機等にセットすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態１に係るハンドの構成を示す平面図である（クランプ前の状態を示す）。
【図２】本発明の実施の形態１に係るハンドの構成を示す平面図である（クランプ中の状態を示す）。
【図３】図２のＡ−Ａ線矢視図である。
【図４】図２のＢ−Ｂ線矢視図である。
【図５】図２のＣ−Ｃ線矢視図である。
【図６】前記ハンドをロボットの手首に取り付けた状態を示す側面図である。
【図７】前記ハンドをロボットの手首に取り付けた状態を示す平面図である。
【図８】（ａ）は前記ハンドによってクランプされるワークの例（カムシャフト素材の例）を示す側面図、（ｂ）は（ａ）のＴ−Ｔ線矢視図、（ｃ）は（ａ）のＵ−Ｕ線矢視図である。
【図９】本発明の実施の形態２に係るハンドの構成を示す平面図である（クランプ前の状態を示す）。
【図１０】本発明の実施の形態２に係るハンドの構成を示す平面図である（クランプ中の状態を示す）。
【図１１】図１０のＦ−Ｆ線矢視図である。
【図１２】図１０のＧ−Ｇ線矢視図である。
【図１３】図１０のＨ−Ｈ線矢視図である。
【図１４】本発明の実施の形態３に係るハンドの構成を示す平面図である（クランプ前の状態を示す）。
【図１５】本発明の実施の形態３に係るハンドの構成を示す平面図である（クランプ中の状態を示す）。
【図１６】図１５のＫ−Ｋ線矢視図である。
【図１７】図１５のＬ−Ｌ線矢視図である。
【図１８】本発明の実施の形態４に係るハンドの構成を示す平面図である（クランプ前の状態を示す）。
【図１９】本発明の実施の形態４に係るハンドの構成を示す平面図である（クランプ中の状態を示す）。
【図２０】図１９のＯ−Ｏ線矢視図である。
【図２１】図１９のＰ−Ｐ線矢視図である。
【図２２】図１９のＱ−Ｑ線矢視図である。
【符号の説明】
１，４１，６１，８１  ハンド
２Ａ，２Ｂ，２Ｃ  クランプ装置
３  支持枠
４  シリンダ
４ａ  シリンダ本体
４ｂ  ピストンロッド
５  支持板
６  第１のツメ
７  リンクバネ
８  第２のツメ
９，１０  リニアガイド
９ａ，１０ａ  リニアガイドレール
９ｂ，９ｃ，９ｄ，１０ｂ，１０ｃ，１０ｄ  リニアガイドブロック
１１，１２，１３，１４，１５，１６  結合部材
１７，１８  ブレーキリンク
１７ａ，１７ｂ，１８ａ，１８ｂ  ブレーキリンク端部
１７ｃ，１８ｃ  ブレーキリンク中央部
１７ｄ，１７ｅ，１８ｄ，１８ｅ  リンク
１９，２０  ブレーキ受け
２１，２２  位置決めストッパ
２１ａ，２２ａ  固定部材
２１ｂ，２２ｂ  当接部材
２１ｃ，２２ｃ  バネ
２１ｄ，２２ｄ  当接部材先端部
２３，２４  当接部
【図１】
0003882314.tif 000002
【図２】
0003882314.tif 000003
【図３】
0003882314.tif 000004
【図４】
0003882314.tif 000005
【図５】
0003882314.tif 000006
【図６】
0003882314.tif 000007
【図７】
0003882314.tif 000008
【図８】
0003882314.tif 000009
【図９】
0003882314.tif 000010
【図１０】
0003882314.tif 000011
【図１１】
0003882314.tif 000012
【図１２】
0003882314.tif 000013
【図１３】
0003882314.tif 000014
【図１４】
0003882314.tif 000015
【図１５】
0003882314.tif 000016
【図１６】
0003882314.tif 000017
【図１７】
0003882314.tif 000018
【図１８】
0003882314.tif 000019
【図１９】
0003882314.tif 000020
【図２０】
0003882314.tif 000021
【図２１】
0003882314.tif 000022
【図２２】
0003882314.tif 000023