(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに接近、離隔して物品の把持、解放を行う一対のグリップ部材と、これらグリップ部材を開閉させる作動機構とを備えた物品グリッパにおいて、
前記グリップ部材が、物品を把持するグリップ爪と、このグリップ爪が取り付けられるグリップ爪保持部材と、前記グリップ爪がグリップ爪保持部材に対して外側に向かって離れないように規制するロック手段とを有し、
かつ、前記グリップ爪保持部材に、グリップ爪の物品に接触する側の上部が当接する当接部と、グリップ爪の上部がこの当接部に当接した際に、グリップ爪の前記当接部に当接する部分よりも下部の背面側を支持する背受部と、前記当接部と背受部との間の、グリップ爪が通過可能な間隙とを設けるとともに、グリップ爪保持部材の当接部とグリップ爪の前記当接部に当接する部分の一方に設けた位置決めピンと他方に設けたピン孔からなる位置決め手段とを設けたことを特徴とする物品グリッパ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明が属する技術分野】
本発明は物品グリッパに係り、特に、物品をつかんで箱内に収納するケーサ、または箱内から取り出すアンケーサ等に用いられる物品グリッパに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
箱内に物品を挿入するケーサや箱内から物品を取り出すアンケーサに用いられる物品グリッパとして、特開平２−２４０８３号公報、実公平６−３２３号公報等に示された構成のものが従来から知られている。これらのグリッパが用いられるケーサやアンケーサ等は、サイズや形状の異なる多種類の物品に兼用することが望まれている。そこで、前記各公報に記載されたグリッパは、その上部にカプラを取付け、物品の種類が変更された場合には、グリッパ全体を取り外して他のグリッパと交換するようにしている。
【０００３】
通常、グリッパは、物品を直接グリップするグリップ部材と、このグリップ部材を開閉させるための作動機構を備えているため、前記のようにグリッパ全体を交換する構成では、部品点数が多く、しかも大型のグリッパを多数準備しておく必要があり、コスト高であるとともに、使用しないときの保管場所も大きなスペースが必要である等種々の問題があった。
【０００４】
そこで、作動機構とグリップ部材とを別体にして、グリップ部材だけを外して交換できるグリッパが提案された（特開平１１−２７７４７６号公報）。この公報に記載されたグリッパは、グリップ部材だけを交換するので、前述のように全体を交換する従来のグリッパに比較して、大幅にコストダウンを図ることができ、また、保管場所も少なくて済む等のメリットがある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、グリップ部材（前記公報ではグリッパ部１）には、物品に直接接触してグリップするグリップ爪（前記公報ではグリッパ部材５）の他に、このグリップ爪の揺動中心となる揺動軸６や、カム３によって開閉されるローラ８、スプリング７等の部品が用いられており、また、グリップ部材と作動機構（前記公報では作動部２）とを着脱する機構にも数多くの部品が用いられているため、グリップ部材だけを交換するようにしてもある程度コスト高である。しかも、グリップ部材の着脱作業には面倒な操作を必要とする等の問題があった。
【０００６】
本発明は前記課題を解決するためになされたもので、簡単な構成で、しかもきわめて単純な操作で、グリップ部材のうち物品に直接接触するグリップ爪の部分だけを取り外して交換することができる物品グリッパを提供することを目的とするものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る物品グリッパは、互いに接近、離隔して物品の把持、解放を行う一対のグリップ部材と、これらグリップ部材を開閉させる作動機構とを備えており、しかも、前記グリップ部材が、物品を把持するグリップ爪と、このグリップ爪が取り付けられるグリップ爪保持部材と、前記グリップ爪がグリップ爪保持部材に対して外側に向かって離れないように規制するロック手段とを有し、かつ、前記グリップ爪保持部材に、グリップ爪の物品に接触する側の上部が当接する当接部と、グリップ爪の上部がこの当接部に当接した際に、グリップ爪の前記当接部に当接する部分よりも下部の背面側を支持する背受部と、前記当接部と背受部との間の、グリップ爪が通過可能な間隙とを設けるとともに、グリップ爪保持部材の当接部とグリップ爪の前記当接部に当接する部分の一方に設けた位置決めピンと他方に設けたピン孔からなる位置決め手段とを設けたものである。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、図面に示す実施の形態により本発明を説明する。図１は本発明の一実施の形態に係る物品グリッパの正面図、図２はその側面図、図３は要部（グリップ部材）の拡大図、図４はグリップ部材の斜視図である。この物品グリッパは、下端部を開閉して容器２等の物品の把持、解放を行う一対のグリップ部材４と、このグリップ部材４の上方に設けられてグリップ部材４を開閉させる作動機構６とを有しており、この作動機構６の上部が、図示しない支持ロッドを介してロボットヘッド等の移動手段に取り付けられる。
【０００９】
前記各グリップ部材４は、水平な軸８によって両側のフレーム１０間に支持され、この水平軸８を支点にして上部１２ａが揺動するレバー１２と、これらレバー１２の外側のやや下方寄りに、皿ビス１４等によって固定された縦長の四角形状をしたブロック１６と、固定されて一体となったレバー１２およびブロック１６（これら両者によってグリップ爪保持部材１８が構成される）に取り付けられたグリップ爪２０とを有している。
【００１０】
両グリップ部材４，４は、前述のように、水平軸８，８を支点にして揺動可能になっており、これら水平軸８，８よりも上部に引っ張りばね２２が装着されて上端部側（前記レバー１２側）を互いに接近する方向に、従って、下端部側（グリップ爪２０側）が離隔する方向に常時付勢されている。両グリップ部材４，４の上端（レバー１２，１２の上端部１２ａ，１２ａ）には、向かい合うようにしてそれぞれローラ２４，２４が取付けられており、これらローラ２４，２４間の上方に、テーパ状のカム面２６ａ，２６ａを有するカム２６が昇降可能に配置されている。このカム２６が下降すると、カム面２６ａ，２６ａによって両ローラ２４，２４が押し広げられて離隔し、グリップ爪２０の下端が互いに接近して容器２等の物品を両側から把持する（図１の右側の状態参照）。
【００１１】
また、カム２６が上昇すると、引っ張りばね２２によって両ローラ２６ａ，２６ａが接近するとともに、グリップ爪２０，２０の下端が拡開して容器２を解放する（図１の左側の状態参照）。なお、両グリップ爪２０，２０の下端には、容器２に接触する緩衝用のパッド２８が装着されている。
【００１２】
前記グリップ部材４，４の上方には、これらグリップ部材４，４を揺動させてその下端部を開閉する作動機構６が設けられている。この作動機構６は、前記フレーム１０，１０の上部に配置され、周囲の壁面３０ａ、底面３０ｂおよび天面３０ｃから成るシリンダ３０と、このシリンダ３０の壁面３０ａの内周に摺動自在に嵌合したピストン３４とから成るエアシリンダ３５を有している。このエアシリンダ３５内の、ピストン３４上部の密閉空間３２内に、図示しない圧力源からエアが導入できるようになっており、この空間３２内へエアを供給するとピストン３４が下降する。
【００１３】
ピストン３４の下方に前記カム２６が設けられており、ピストン３４上部の空間３２にエアが導入されると、ピストン３４とともにカム２６が下降して両ローラ２４，２４を押し広げ、前記グリップ部材４，４の下端を接近させる。また、ピストン３４の下方には戻り用スプリング３８が配置されてピストン３４を常時上方に付勢しており、前記上方の空間３２からエアを排出すると、このスプリング３８によってピストン３４およびカム２６が上昇し、前記グリップ部材４，４の下端が拡開する。
【００１４】
次に、前記グリップ部材４を構成する各部分（レバー１２、ブロック１６、グリップ爪２０）およびグリップ爪２０を上方のグリップ爪保持部材１８に連結する構成について説明する。レバー１２は、下端部の内面側（両レバー１２，１２が向かい合う側）に前記水平軸８に支持される支持部１２ｂが、そして上端部１２ａの内面側に前記カム２６に係合するローラ２４がそれぞれ設けられている。このレバー１２の外面側は平坦面１２ｃに成っており、この平坦面１２ｃに前記ブロック１６が固定される。
【００１５】
ブロック１６は、内面側および外面側がともに平坦な底面１６ａと、この底面１６ａの外面側の上部および左右を囲む枠状部１６ｂと、この枠状部１６ｂの下端部に、枠状部１６ｂよりも外側に突出して設けられた背受部１６ｃとを有している。ブロック１６は、そのほぼ中央部が前記レバー１２の支持部１２ｂと一致する位置、すなわち、レバー１２よりも下方にずらした位置に、レバー１２の外面側の平坦面１２ｃと底面１６ａの内面側とを密着させて固定されている。ブロック１６の底面１６ａは、レバー１２に固定されている部分のやや下方で切れており、この底面１６ａの下端部１６ｄと、前記背受部１６ｃとの間に、グリップ爪２０を挿入可能な間隙４０が形成されている。また、ブロック１６の底面１６ａの外面側と、背受部１６ｃの内面側とは、ほぼグリップ爪２０の厚さ分だけの距離を有している。
【００１６】
固定されて一体となったレバー１２およびブロック１６から成るグリップ爪保持部材１８に固定されるグリップ爪２０は、上部２０ａが前記ブロック１６の枠状部１６ｂ内の当接部（底部１６ａの外面側）に当接して固定されるようになっており、上部２０ａの幅が枠状部１６ｂの左右の間隔にほぼ一致している。グリップ爪２０の下部は、二股に分かれた脚状になっており、これら両脚部２０ｂ，２０ｂの下端の内面側に、容器２に接触する緩衝用のパッド２８が取り付けられている。このグリップ爪２０の上端部にはボルト挿通用の貫通穴２０ｃが形成されており、ボルト４２を、この貫通穴２０ｃおよびブロック１６の底面１６ａに形成された貫通穴１６ｅを挿通してレバー１２のねじ穴１２ｄに締結することにより、このグリップ爪２０をグリップ爪保持部材１８に固定するようになっている。
【００１７】
グリップ爪２０の内面側には、位置決め用のスプリングピン４４が植え込まれており、一方、前記ブロック１６の底面１６ａの中央部には、このスプリングピン４４と対応する位置にピン穴１６ｆが設けられている。
【００１８】
前記構成のグリップ爪２０をレバー１２およびブロック１６から成るグリップ爪保持部材１８に着脱する手順について説明する。先ず、グリップ爪２０の上部２０ａを、ブロック１６の下部に形成されている間隙４０内に、ブロック１６の内面側から挿入する（図３の二点鎖線参照）。次に、このグリップ爪２０のスプリングピン４４を、ブロック１６の底面１６ａに形成されたピン穴１６ｆの位置に合致させるようにして、グリップ爪２０をブロック１６の底面１６ａと平行になるように起こすと、グリップ爪２０のスプリングピン４４がブロック１６のピン穴１６ｆに嵌合するとともに、グリップ爪２０の上部２０ａの内面がブロック１６の底部１６ａの外面に密着する。この状態では、グリップ爪２０の上部２０ａの両側面と上端面が、ブロック１６の枠状部１６ｂによって規制される。このようにグリップ爪２０をグリップ保持部材１８に対して位置決めすると、グリップ爪２０の外面側のほぼ中央部が、ブロック１６の背受部１６ｃの内面に当接、または僅かな間隙を隔てて対向する。
【００１９】
なお、この実施の形態では、グリップ爪２０に位置決め用のスプリングピン４４を設け、ブロック１６側にピン穴１６ｆを設けたが、これらを逆にして、ブロック１６側にスプリングピンを、そしてグリップ爪２０にこのピンが嵌合するピン穴を設けるようにしても良い。
【００２０】
その後、ボルト４２を、グリップ爪２０およびブロック１６の底面１６ａに形成されている貫通穴２０ｃ，１６ｅに挿通し、レバー１２のねじ穴１２ｄに締結することによりグリップ爪２０の取付けが完了する。なお、締結ボルト４２としてワッシャとボルトが一体になっているトリマーボルトを用いれば、グリップ爪２０の固定作業がより容易である。
【００２１】
このグリップ爪２０をグリップ爪保持部材１８から取り外して、別のグリップ爪２０に交換する場合には、前記手順と逆に、ボルト４２を緩めて外した後、グリップ爪２０の下端部（両脚部２０ｂ，２０ｂ）を内側に向けて押して、図３に二点鎖線で示すように倒すと、位置決め用のスプリングピン４４も外れて、ブロック１６の間隙４０から簡単に抜き取ることができる。その後、別のグリップ爪２０を取り付ける。
【００２２】
以上のように、グリップ爪２０だけを取り外して交換することができるので、多種の容器２等の物品に兼用する物品グリッパであっても、サイズや形状等の異なるグリップ爪２０の部分だけを多数用意しておけば良く。低コストでしかも保管場所に大きいスペースを必要としない。また、着脱の操作もきわめて簡単であり、人手も時間もあまりかからず作業効率がよい。
【００２３】
図５および図６により第２の実施の形態に係る物品グリッパのグリップ部材４について説明する。図中にはブロック１６およびグリップ爪２０の上部だけを図示してあるが、グリップ部材４を構成するレバー１２、四角形のブロック１６およびグリップ爪２０の基本的な形状は、前記第１の形態と同様であり、以下に説明するロック手段の構成だけが異なっている。従って、同一の部材は同一の符号により説明する。
【００２４】
この例では、ブロック１６の枠状部１６ｂの上部に、ロック手段としてのボールプランジャ５０が組み込まれている。このボールプランジャ５０は、枠状部１６ｂの上部に固定されたホルダ５２内にスプリング５４およびボール５６が収容されており、スプリング５４に付勢されたボール５６がホルダ５２の開口部で抜け止めされて、その先端が僅かに枠状部１６ｂの下面側に突出している。このボール５６の枠状部１６ｂから突出している部分とブロック１６の底面１６ａとの距離が、グリップ爪２０の厚さにほぼ一致している。
【００２５】
この構成では、グリップ爪２０をグリップ爪保持部材１８に固定する場合には、前記実施の形態と同様にグリップ爪２０の先端をブロック１６の間隙４０内に挿入し、グリップ爪２０のスプリングピン４４をブロック底面１６ａのピン穴１６ｆの位置に合致させるようにしてグリップ爪２０を起こすと、グリップ爪２０の上部２０ａがブロック１６の底面１６ａの外面側の当接部に密着するとともにスプリングピン４４がピン穴１６ｆに嵌合するとともに、グリップ爪２０の上端面２０ｄがボールプランジャ５０のボール５６を押し上げてブロック１６の底面１６ａ側に入り、スプリング５４に付勢されたこのボール５６によってロックされる。
【００２６】
この実施の形態に係る物品グリッパは、グリッパ爪２０の上部２０ａをブロック１６の間隙４０に挿入し、スプリングピン４４の位置をブロック１６側に合わせて立てるだけで、グリップ爪２０をグリップ爪保持部材１８にワンタッチで固定することができるので、前記第１の実施の形態よりもさらに着脱作業が容易である。
【００２７】
次に、図７により第３の実施の形態に係る物品グリッパのグリップ部材４について説明する。この図は、前記第２の実施の形態の図５に対応する図であり、ロック手段の構成だけが異なっている。その他の部分は前記各実施の形態と同様の構成を有しているので、同一の部分は同一の符号によって説明する。この実施の形態では、ブロック１６の底面１６ａのグリップ爪２０側に磁石６０が埋め込まれ、一方、グリップ爪２０は、全体が磁性体で構成されている。この構成でも、グリップ爪２０のスプリングピン４４をブロック１６のピン穴１６ｆに合わせて両者１６，２０を密着させることにより、ブロック１６とグリップ爪２０とを一体化することができる。従って、きわめて容易にグリップ爪２０の着脱作業を行うことができる。
【００２８】
なお、前記のようにグリップ爪２０全体を磁性体から構成する必要はなく、ブロック１６の磁石６０が設けられている位置と対応する位置に磁石を埋め込むようにしても良い。また、ロック手段の構成は、前記各実施の形態に限るものではなく、いずれにしても、大きな固定力を必要とせず、グリップ爪２０の上部がブロック１６から外側に向かって離れないように保持しうるものであればよい。
【００２９】
【発明の効果】
以上説明したように本発明の物品グリッパは、グリップ部材のうちグリップ爪だけを取り外して交換することができるので、多種類の物品に兼用するグリッパでも、グリップ爪だけを多数準備しておけば良く、きわめて低コストであり、しかも、保管場所も小さくて済む。また、着脱作業がきわめて容易であり、作業時間および人手が少なくて済むので、作業性が向上する。さらに、グリップ部材の構造が簡素化したので、物品グリッパが軽量化され、ロボット等の移動手段側の負担も軽減する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態に係る物品グリッパの正面図である。
【図２】前記物品グリッパの側面図である。
【図３】前記物品グリッパのグリップ部材を示す正面図である。
【図４】第２の実施の形態に係る物品グリッパのグリップ部材を示す斜視図である。
【図５】第２の実施の形態の要部を示す縦断面図である。
【図６】第２の実施の形態の要部の一部を断面とした図である。
【図７】第３の実施の形態の要部を示す縦断面図である。
【符号の説明】
４    グリップ部材
６    作動機構
１６ｃ  背受部
１８    グリップ爪保持部材
２０    グリップ爪
２０ａ  グリップ爪の上部
４２    ボルト（ロック手段）
４４    間隙
【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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