(57)【要約】【課題】比較的簡単な構成で、低コスト化に有利なワーク把持装置及びロボットを提供する。【解決手段】  ワークを把持するための一対のフィンガーと、一対のフィンガー同士を接近又は離間させる一対のスライド部材と、一対のスライド部材を作動させる駆動手段と、を備え、駆動手段は、ロータリソレノイドが有する一対の駆動ピンを一対のスライド部材が有する一対の係合孔に作用させ、ロータリソレノイドの回転駆動を一対のスライド部材が接近又は離間する直線駆動となるように一対のスライド部材に伝達し、一対のスライド部材を通じて一対のフィンガーを動作させるようにしたワーク把持装置とする。【選択図】図１
2016221600.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ワークを把持するための一対のフィンガーと、
前記一対のフィンガー同士を接近又は離間させる一対のスライド部材と、
前記一対のスライド部材を作動させる駆動手段と、を備え、
前記駆動手段は、ロータリソレノイドが有する一対の駆動ピンを前記一対のスライド部材が有する一対の係合孔に作用させ、前記ロータリソレノイドの回転駆動を前記一対のスライド部材が接近又は離間する直線駆動となるように前記一対のスライド部材に伝達し、前記一対のスライド部材を通じて前記一対のフィンガーを動作させることを特徴とするワーク把持装置。
【請求項２】
前記ロータリソレノイドが有する回動軸にはレバー部材が回動可能に設けられ、前記ロータリソレノイドが有する前記レバー部材には前記一対の駆動ピンが立設され、
前記レバー部材が有する前記一対の駆動ピンと前記一対のスライド部材が有する前記一対の係合孔とが係合状態で前記ロータリソレノイドを回動させることにより、前記ロータリソレノイドに回動可能に立設された一対の係合ピンが前記レバー部材の端部に作用して前記レバー部材が前記回動軸の軸回りに回動し、前記レバー部材の回動に伴って、前記一対のスライド部材が直線方向に作動することを特徴とする請求項１に記載のワーク把持装置。
【請求項３】
フレームと、
少なくとも一対を互いに対面させて配置したワークを把持する複数のフィンガーと、
前記フレームに摺動可能に配設され、前記フィンガーを前記ワークへの接近及び前記ワークからの離間可能に支持する一対のスライド部材と、
前記ワークに接近する方向に付勢するばね部材と、
前記フィンガーを前記ワークから離間する方向に移動させるロータリソレノイドと、を備え、
前記ロータリソレノイドの駆動力は、アマチャーの偏芯位置に植設された駆動ピンによって伝達され、
前記駆動ピンによる被駆動部材は、長穴を有するレバーであって、
前記長穴はスライド部材と係合していることを特徴とするワーク把持装置。
【請求項４】
フレームと、
少なくとも一対を互いに対面させて配置したワークを把持する複数のフィンガーと、
前記フレームに摺動可能に配設され、前記フィンガーを前記ワークへの接近及び前記ワークからの離間可能に支持する一対のスライド部材と、
前記ワークに接近する方向に付勢するばね部材と、
前記フィンガーを前記ワークから離間する方向に移動させるロータリソレノイドと、を備え、
前記ロータリソレノイドの駆動力は、アマチャーの偏芯位置に植設された一対の駆動ピンによって伝達され、
前記一対の駆動ピンは、前記一対のスライド部材に設けられたそれぞれの長穴と係合していることを特徴とするワーク把持装置。
【請求項５】
請求項１乃至４のいずれか１項に記載のワーク把持装置を備えたことを特徴とするロボット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば産業用ロボット等の把持装置に関するものであり、特に、動力源としてロータリソレノイドを用いたワーク把持装置、及びこのワーク把持装置を備えた産業用ロボットに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、産業用ロボット等に搭載される把持装置としては、簡単な機構で実現するための手段として、駆動源にロータリソレノイドを採用したものが知られている（特許文献１参照）。
【０００３】
この特許文献１の把持装置は、被把持物を把持するためのピンを有する一対のブロックが一対のラックに固定され、ロータリソレノイドのロータ先端に連結されたピニオンが一対のラックに噛み合って、そのピニオンの回転によって一対のラックをそれぞれ逆方向に平行移動させることにより、一対のブロック（ピン）を開閉動作させる構成を有する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平１１−３００６７５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１の把持装置では、例えば、一対のラックとピニオンとのかみ合い位相合わせが必要であるため、組立性が悪く、コストアップを招く。
【０００６】
本発明は、比較的簡単な構成で、低コスト化に有利なワーク把持装置及びロボットを提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明のワーク把持装置は、ワークを把持するための一対のフィンガーと、前記一対のフィンガー同士を接近又は離間させる一対のスライド部材と、前記一対のスライド部材を作動させる駆動手段と、を備え、前記駆動手段は、ロータリソレノイドが有する一対の駆動ピンを前記一対のスライド部材が有する一対の係合孔に作用させ、前記ロータリソレノイドの回転駆動を前記一対のスライド部材が接近又は離間する直線駆動となるように前記一対のスライド部材に伝達し、前記一対のスライド部材を通じて前記一対のフィンガーを動作させることを特徴とする。
かかる本発明の態様によれば、ロータリソレノイドが有する一対の駆動ピンを一対のスライド部材に作用させる構成であるため、例えば、従来のようなギア接続が不要となり、低コスト化に有利である。
【０００８】
また、上記本発明では、前記ロータリソレノイドが有する回動軸にはレバー部材が回動可能に設けられ、前記ロータリソレノイドが有する前記レバー部材には前記一対の駆動ピンが立設され、前記レバー部材が有する前記一対の駆動ピンと前記一対のスライド部材が有する前記一対の係合孔とが係合状態で前記ロータリソレノイドを回動させることにより、前記ロータリソレノイドに回動可能に立設された一対の係合ピンが前記レバー部材の端部に作用して前記レバー部材が前記回動軸の軸回りに回動し、前記レバー部材の回動に伴って、前記一対のスライド部材が直線方向に作動することを特徴としてもよい。
かかる本発明の態様によれば、ロータリソレノイドのレバー部材が有する一対の駆動ピンを一対のスライド部材に採用させる構成であるため、低コスト化に有利である。
【０００９】
また、本発明のワーク把持装置は、フレームと、少なくとも一対を互いに対面させて配置したワークを把持する複数のフィンガーと、前記フレームに摺動可能に配設され、前記フィンガーを前記ワークへの接近及び前記ワークからの離間可能に支持する一対のスライド部材と、前記ワークに接近する方向に付勢するばね部材と、前記フィンガーを前記ワークから離間する方向に移動させるロータリソレノイドと、を備え、前記ロータリソレノイドの駆動力は、アマチャーの偏芯位置に植設された駆動ピンによって伝達され、前記駆動ピンによる被駆動部材は、長穴を有するレバー部材であって、前記長穴はスライド部材と係合していることを特徴とする。
かかる本発明の態様によれば、レバー部材が有する駆動ピンを一対のスライド部材に係合させる構成であるため、例えば、従来のようなギア接続が不要となり、低コスト化に有利である。
【００１０】
また、本発明のワーク把持装置は、フレームと、少なくとも一対を互いに対面させて配置したワークを把持する複数のフィンガーと、前記フレームに摺動可能に配設され、前記フィンガーを前記ワークへの接近及び前記ワークからの離間可能に支持する一対のスライド部材と、前記ワークに接近する方向に付勢するばね部材と、前記フィンガーを前記ワークから離間する方向に移動させるロータリソレノイドと、を備え、前記ロータリソレノイドの駆動力は、アマチャーの偏芯位置に植設された一対の駆動ピンによって伝達され、前記一対の駆動ピンは、前記一対のスライド部材に設けられたそれぞれの長穴と係合していることを特徴とする。
かかる本発明の態様によれば、ロータリソレノイドが有する一対の駆動ピンを一対のスライド部材に係合させる構成であるため、低コスト化に有利である。
【００１１】
なお、本発明は、上述したワーク把持装置を備えた産業用のロボットについても広く適用可能である。
かかる本発明によれば、ロボットのワーク把持装置として組み込みやすく、ロボットの低コスト化にも有効である。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、比較的簡単な構成で、低コスト化に有利なワーク把持装置及びロボットを実現できる。例えば、部品同士の位相合わせを含めて組立が非常に容易である構成を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の第一実施形態に係るワーク把持装置の側面図であって、ロータリソレノイドを励磁せず、ばね力によってワークを把持している状態を示す図。
【図２】図１の分解斜視図。
【図３】図１の連結要部を示す分解斜視図であって、レバー６と駆動ピン４との位置関係を示す図。
【図４】図１のフィンガー閉じ状態を示す図。
【図５】図１のフィンガー開き状態を示す図。
【図６】本発明の第二実施形態に係るワーク把持装置の連結要部を示す分解斜視図。
【図７】図６のフィンガー開き状態を示す図。
【図８】図６のフィンガー開き状態を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、図面を参照して、本発明の実施の形態について詳細に説明する。
＜第一実施形態＞
本発明の請求項１に係る実施形態について図１乃至図５を用いてワーク把持装置の構成および動作について説明する。なお、図１はワーク把持装置をフィンガー９，１０が往復動作する方向に対して直角方向から見た図であり、図２は分解斜視図である。図３は主要部分の略斜視図であり、図４、図５はフィンガーの閉状態と開状態の簡略図である。
【００１５】
まず、装置の構成を説明する。図示するように、１はロータリソレノイド（回転駆動手段）であり、断面コの字状のフレーム８に固定されている。このロータリソレノイド１の出力軸１ａには、アマチャー２が一体で回転するように取り付けられている。
【００１６】
また、このアマチャー２には係合ピン４が固定されている。さらに、ロータリソレノイド１の出力軸１ａにはレバー部材６が有する嵌合部がグリップリング１１ｅを用いて嵌合され、ロータリソレノイド１の駆動に併せて係合ピン４がレバー部材６の端部に作用して、レバー部材６が回動可能に取り付けられている。
【００１７】
一方、レバー部材６には、一対の係合部６ａ，６ｂがロータリソレノイド１の出力軸１ａが嵌合される嵌合部６ｃを挟んでレバー部材６の両側にそれぞれ設けられている。そして、この一対の係合部６ａ，６ｂには、コロ１３ａ，１３ｂを介して１本のボルト１６ａ，１６ｂがそれぞれスライドワッシャー１５ａ，１５ｂを介して挿通され、各ボルト１６ａ，１６ｂは、ステー１２ａ，１２ｂを介在させて一対のスライド部材５ａ，５ｂの一対の係合孔に固定されている。
【００１８】
つまり、本実施形態のワーク把持装置では、ロータリソレノイド１を駆動すると、係合ピン４がレバー部材６の端部に物理的に作用し、レバー部材６が上記ロータリソレノイド１の出力軸（回転軸）１ａの軸回りに回動する。このとき、レバー部材６に挿通された各ボルト１６ａ，１６ｂが一対の駆動ピンとなるため、一対のスライド部材５ａ，５ｂを直線的に移動させる。このようにロータリソレノイド１にレバー部材６を設け、一対のスライド部材５ａ，５ｂとの間で一対の駆動ピンとなるボルト１６ａ，１６ｂが実質的にレバー部材６に立設していることから、例えば、ギア等の接続構造がなく、比較的簡単な構造で、ロータリソレノイド１の回転駆動を一対のスライド部材５ａ，５ｂの直線駆動に変換することができ、低コスト化に有利である。
【００１９】
なお、レバー部材６と出力軸１ａは同位相で回るため互いに固定されていても動作に支障はないが、位相合わせと固定を確実にするために、必要な組立工数を省く目的で、嵌合させている。
【００２０】
また、レバー部材には、上述したように長穴６ａ，６ｂが設けられており、スライド部材５ａ，５ｂにそれぞれ回転可能に取り付けられている筒状のコロ１３ａ，１３ｂと係合している。なお、このようなコロ１３ａ，１３ｂではなく、スライド部材５ａ，５ｂに固定された軸であってもかまわない。いずれにしても、上述したロータリソレノイド１とスライド部材５ａ，５ｂとの間に上述したコロ１３ａ，１３ｂのような中間部材を介在させることにより、部材間の係合を良好なものとでき、摩擦等も低減できる。
【００２１】
ここで、ロータリソレノイド１が有する係合ピン４は、レバー６の外周面６ｄと接触している。一方、スライド部材５ａ，５ｂは、フレーム１に各グリップリング１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１ｄを用いて固定されているガイドバー７ａ,７ｂ（ガイドバーの中心線７)にそれぞれスライド可能に支持されている。また、レバー部材６のフック部には、ばね３の一端が接続されており、ばね３の他端はフレーム８の突起部に接続されている。
【００２２】
そして、伸縮部材の一例であるばね３は、ロータリソレノイド１が励磁されてレバー部材６が回転すると伸びた状態となり、励磁を切ると縮んだ状態となって、レバー部材６をもとの位置に復帰させるように作用する。このため、ばね３は、ロータリソレノイド１と共に、レバー部材６（スライド部材５ａ，５ｂ）の駆動手段の一部となる。
【００２３】
また、スライド部材５ａ，５ｂの端部には、ステー１２ａ，１２ｂがそれぞれ固定されており、ステー１２ａにはワーク２０を把持するフィンガー９がビス１７ｃ，１７ｄによって固定され、ステー１２ｂにはフィンガー１０がビス１７ｅ，１７ｆによって固定されている。すなわち、スライド部材５ａ，５ｂは、ステー１２ａ，１２ｂを含めて、フィンガー９，１０を開閉する部材となる。そして、各フィンガー９，１０は、スライド部材５ａ，５ｂに対して着脱自在となることから、他のフィンガーとの交換も容易である。
【００２４】
なお、上述したロータリソレノイド１を保持するフレーム８の上端部には、取付部材１４が設けられ、ワーク把持装置をロボット本体（不図示）と連結する構造を有する。
【００２５】
以下、図４及び図５を参照して、本実施形態のワーク把持装置の動作について詳細に説明する。図４はフィンガー９，１０が最も近づいた状態（接近状態）、すなわち閉状態を示している。図５は、フィンガー９，１０を最も離れた状態（離間状態）、すなわち開状態を示している。
【００２６】
例えば、ロータリソレノイド１が励磁していない場合、ばね３の縮む力によってレバー部材６を反時計方向に付勢している。したがって、レバー部材６と係合しているスライド部材５ａ，５ｂと一体に固定されたフィンガー９,１０も互いに近づくように付勢される。すなわち、ばね３によって把持力を発生している。
【００２７】
ここで、上述したばね３によって把持力を発生させている状態から、ロータリソレノイド１を励磁するとアマチャーが時計方向（矢印の方向）に回転し、係合ピン４がレバー部材６の端部（外周面６ｄ）を押し、一体に回転する。このとき、ばね３のばね力に抗して、レバー部材６はその長穴６ａ,６ｂによって、それぞれコロ１３ａ,１３ｂを介してスライド部材５ａ,５ｂを離間する方向にスライドさせる。
【００２８】
これにより、図５に示すように、フィンガー９,１０が開いた状態となる。一方、ロータリソレノイド１の励磁をやめると、ばね３の戻し力によってレバー部材６は反時計方向に回転して閉状態に戻る。なお、ばね３はフレーム８とスライド部材５ａ，５ｂとを結ぶように取り付けてもよい。
【００２９】
＜第二実施形態＞
本発明の第二実施形態について、図６乃至図８を用いて詳細に説明する。なお、図６は主要部分の略斜視図であり、図４、図５はフィンガーの閉状態と開状態の簡略図である。
【００３０】
図示するように、本実施形態では、ロータリソレノイド１が有するアマチャー２に一対の駆動ピン４ａ，４ｂが立設され、これら一対の駆動ピン４ａ，４ｂがスライド部材５ａ，５ｂ側に設けられた長孔５ｃ，５ｄに係合する構造を有する。
【００３１】
より詳細には、図６においてアマチャー２には駆動ピン４ａと４ｂが固定され、スライド部材５ａ,５ｂにはそれぞれ長穴（一対の係合孔）５ｃ,５ｄが設けられ、駆動ピン４ａは長孔５ｃと係合し、駆動ピン４ｂは長孔５ｄと係合している。また、スライド部材５ａにはばね３の一端がかけられており、他端はフレーム（不図示）にかけられている。
【００３２】
そして、図７に示すように、ロータリソレノイド１を励磁しない状態では、ばね力によってフィンガー９、１０が閉じられている。一方、図８に示すように、ロータリソレノイド１を励磁すると出力軸と一体のアマチャーが駆動ピン４ａ，４ｂとともに時計方向に回転する。これに伴いスライド部材５ａ,５ｂはお互いに離れる方向に移動する。
【００３３】
このように、本実施形態によれば、ロータリソレノイド１が有する一対の駆動ピン４ａ，４ｂが直接的に一対のスライド部材５ａ，５ｂに係合するため、接続構造が非常にシンプルであり、従来のようなギア接続が不要となるため、低コスト化に有利である。
【００３４】
なお、上述した実施形態１又は２では、ロータリソレノイド１を回転駆動する構造について説明したが、本発明は勿論これに限定されず、ロータリソレノイド以外の回転駆動手段、例えば、ＤＣモータ、ステッピングモータであってもよい。
【符号の説明】
【００３５】
１  ロータリソレノイド
１ａ  出力軸
２  アマチャー
３  ばね（伸縮部材）
４  係合ピン
（４ａ，４ｂ  駆動ピン）
５ａ，５ｂ  スライド部材
６  レバー部材
７ａ，７ｂ  ガイドバー
８  フレーム
９，１０  フィンガー
１１  グリップリング
１２ａ，１２ｂ  ステー
１３ａ，１３ｂ  コロ
１４  取付部材
１５ａ，１５ｂ  スライドワッシャー
１６ａ，１６ｂ  ボルト（一対の駆動ピン）
１７ａ，１７ｂ，１７ｃ，１７ｄ，１７ｅ，１７ｆ  ビス
２０  ワーク
【図１】
2016221600.tif 000003
【図２】
2016221600.tif 000004
【図３】
2016221600.tif 000005
【図４】
2016221600.tif 000006
【図５】
2016221600.tif 000007
【図６】
2016221600.tif 000008
【図７】
2016221600.tif 000009
【図８】
2016221600.tif 000010