(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
門形フレームの両側の垂直枠部に、断面三角形の中空体であるグリッパ旋回台を、垂直旋回自在に両側を軸支するとともに、これを垂直旋回させる垂直旋回用モータを前記門形フレームに搭載し、この前記グリッパ旋回台の内部には、第１電動グリッパ用モータと第２電動グリッパ用モータとを設置し、前記グリッパ旋回台の三角形枠の三面を構成している第１の外面には、前記第１電動グリッパ用モータにて開閉される前記第１電動グリッパの把持部材を装着するとともに、これを案内するレールを設け、前記第１の外面と所定角度をもつ第２の外面には、前記第２電動グリッパ用モータにて開閉される第２電動グリッパの把持部材を装着すると共に、これを案内するレールを設け、第３の外面に、前記第１電動グリッパ及び前記第２電動グリッパへ前記グリッパ旋回台内を通じて潤滑油を給油する給油口を設け、前記グリッパ旋回台を垂直旋回させることにより、前記第１電動グリッパの把持部材と前記第２電動グリッパの把持部材とを、前記門形フレームに対して下向きとなる第１の位置と、これよりも上向きとなる第２の位置とに位置交換できるようにしたことを特徴とする電動グリッパ装置。
【請求項２】
第１電動グリッパ及び第２電動グリッパのそれぞれが、グリッパ旋回台の内部に設置されたモータと、グリッパ旋回台内で該モータにて回転される駆動歯車と、この駆動歯車とは別にグリッパ旋回台内で回転自在に軸支された１つのカム部材と、グリッパ旋回台の外面に設けられたレールに沿って直線摺動する複数の把持部材とで構成され、前記１つのカム部材に、前記複数の把持部材のそれぞれのカムフォロアを摺動自在に嵌合させる複数のカム溝が螺旋状に形成され、また、該カム部材が前記駆動歯車とで減速機構を構成する従動歯車を兼ねるように、該カム部材の外周に、駆動歯車と噛み合う歯が形成され、１つのカム部材が駆動歯車に従動して減速回転すると、複数の把持部材の各カムフォロアが１つのカム部材の各カム溝に沿って摺動し、複数の把持部材がレールに沿って同時に直線摺動するようになっていることを特徴とする請求項１に記載の電動グリッパ装置。
【請求項３】
第１電動グリッパ及び第２電動グリッパのそれぞれが、グリッパ旋回台の内部に設置されたモータと、グリッパ旋回台内で該モータにて回転される駆動歯車と、この駆動歯車とは別にグリッパ旋回台内で回転自在に軸支された一対のカム部材と、グリッパ旋回台の外面に設けられたレールに沿って直線摺動する一対の把持部材とで構成され、前記一対のカム部材のそれぞれに、前記一対の把持部材のそれぞれのカムフォロアを摺動自在に嵌合させるカム溝が螺旋状に形成され、また、該カム部材が前記駆動歯車とで減速機構を構成する従動歯車を兼ねるように、各カム部材の外周に、駆動歯車と噛み合う歯が形成され、一対のカム部材が駆動歯車に従動して同時に減速回転すると、一対の把持部材の各カムフォロアが一対のカム部材の各カム溝に沿って摺動し、一対の把持部材がレールに沿って同時に直線摺動するようになっていることを特徴とする請求項１に記載の電動グリッパ装置。
【請求項４】
門形フレームの両側の垂直枠部の一部であって、把持部材の第２の位置に相当する部分に、逃げ凹部を形成したことを特徴とする請求項１、２又は３のいずれか一項に記載の電動グリッパ装置。
【請求項５】
門形フレームの上枠部を中空として、その内部に垂直旋回用モータを設置するとともに、門形フレームの両側の垂直枠部も中空として、その一方の垂直枠部の内部には、第１電動グリッパ用モータ及び第２電動グリッパ用モータのための電気配線を設け、他方の垂直枠部の内部には、垂直旋回用モータからの回転を減速してグリッパ旋回台に伝達する減速伝達機構を設けたことを特徴とする請求項１、２、３又は４のいずれか一項に記載の電動グリッパ装置。
【請求項６】
グリッパ旋回台を門形フレームの一方の垂直枠部に軸受けする軸を中空とし、その中に、２つ割りした配線スリーブを回転自在に嵌め、この配線スリーブ中に第１電動グリッパ用モータ及び第２電動グリッパ用モータのための電気配線を挿通させたことを特徴とする請求項５に記載の電動グリッパ装置。
【請求項７】
門形フレームを、水平旋回用モータにて回転される垂直軸により架台に水平旋回自在に垂設したことを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載の電動グリッパ装置。
【請求項８】
門形フレームを垂設した垂直軸を中空として、その中に配線スリーブを上下摺動及び回転自在に嵌装し、架台からの電気配線をこの配線スリーブ中に挿通させて門形フレームの
上枠部内へ挿入したことを特徴とする請求項７に記載の電動グリッパ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、部品を組み立てる組立ライン（組立システムや組立ロボット等）において、部品を把持するために使用される電動グリッパ装置、特に、部品取り替えを容易にするため２組の把持機構を備えた電動グリッパ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、ロータリアクチュエータと組み合わせた空気圧駆動式のチャック装置が開示されている。
このチャック装置では、ロータリアクチュエータの回転軸に連結されるボディに、この回転軸を中心として２つのシリンダを放射状にかつ互いに直交して設け、各シリンダにおいて、それぞれのピストンの推力を動力伝達機構によって一対のフィンガに伝達し、これらフィンガを開閉させる。また、ロータリアクチュエータでボディを回転させて、２組のフィンガの向き（位置）を反転するようになっている。
【０００３】
しかし、このチャック装置は空気圧駆動式であるため、微妙な制御ができないとか、制御の応答性が遅いとか、同じボディに２つのシリンダを放射状に設けるため、その加工が難しいとか、このようなボディをロータリアクチュエータの回転軸に連結して、ロータリアクチュエータに片持ち保持するため、装置全体の力学的な安定性が悪い等の問題がある。
【特許文献１】特開平９−１５５７８０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明の課題は、電動式とすることで微妙かつ応答性の速い部品取り替え制御が可能であるとともに、製作が容易で、しかも、装置全体の力学的な安定性が高い電動グリッパ装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
請求項１に係る本発明の電動グリッパ装置は、門形フレームの両側の垂直枠部に、中空体であるグリッパ旋回台を、垂直旋回自在に両側を軸支するとともに、これを垂直旋回させる垂直旋回用モータを門形フレームに搭載し、このグリッパ旋回台の内部には、第１電動グリッパ用モータと第２電動グリッパ用モータとを設置し、このグリッパ旋回台の第１の外面には、第１電動グリッパ用モータにて開閉される第１電動グリッパの把持部材を装着するとともに、これを案内するレールを設け、第１の外面と所定角度をもつ第２の外面には、第２電動グリッパ用モータにて開閉される第２電動グリッパの把持部材を装着するとともに、これを案内するレールを設け、グリッパ旋回台を垂直旋回させることにより、第１電動グリッパの把持部材と第２電動グリッパの把持部材とを、門形フレームに対して下向きとなる第１の位置と、これよりも上向きとなる第２の位置とに位置交換できるようにしたことを特徴とする。
【０００６】
これに従属する請求項２に係る発明は、電動グリッパの構造を特定するもので、第１電動グリッパ及び第２電動グリッパのそれぞれが、グリッパ旋回台の内部に設置されたモータと、グリッパ旋回台内で該モータにて回転される駆動歯車と、この駆動歯車とは別にグリッパ旋回台内で回転自在に軸支された１つのカム部材と、グリッパ旋回台の外面に設けられたレールに沿って直線摺動する複数の把持部材とで構成され、１つのカム部材に、複数の把持部材のそれぞれのカムフォロアを摺動自在に嵌合させる複数のカム溝が螺旋状に形成され、また、該カム部材が駆動歯車とで減速機構を構成する従動歯車を兼ねるように、該カム部材の外周に、駆動歯車と噛み合う歯が形成され、１つのカム部材が駆動歯車に従動して減速回転すると、複数の把持部材の各カムフォロアが１つのカム部材の各カム溝に沿って摺動し、複数の把持部材がレールに沿って同時に直線摺動するようになっている。
【０００７】
請求項３に係る発明は、電動グリッパの構造が請求項２に係る発明の場合とは別の形態で、第１電動グリッパ及び第２電動グリッパのそれぞれが、グリッパ旋回台の内部に設置されたモータと、グリッパ旋回台内で該モータにて回転される駆動歯車と、この駆動歯車とは別にグリッパ旋回台内で回転自在に軸支された一対のカム部材と、グリッパ旋回台の外面に設けられたレールに沿って直線摺動する一対の把持部材とで構成され、一対のカム部材のそれぞれに、一対の把持部材のそれぞれのカムフォロアを摺動自在に嵌合させるカム溝が螺旋状に形成され、また、該カム部材が駆動歯車とで減速機構を構成する従動歯車を兼ねるように、各カム部材の外周に、駆動歯車と噛み合う歯が形成され、一対のカム部材が駆動歯車に従動して同時に減速回転すると、一対の把持部材の各カムフォロアが一対のカム部材の各カム溝に沿って摺動し、一対の把持部材がレールに沿って同時に直線摺動するようになっている。
【０００８】
請求項４に係る発明は、電動グリッパを採用したことから、そのメンテナンスの利便性を図るために、グリッパ旋回台を断面三角形として、その第３の外面に、第１電動グリッパ及び第２電動グリッパへグリッパ旋回台内を通じて潤滑油を給油する給油口を設けたことを特徴とする。
【０００９】
請求項５に係る発明は、門形フレームを用いることから、それによる作業スペースへの影響を少なくするため、門形フレームの両側の垂直枠部の一部であって、把持部材の第２の位置に相当する部分に、逃げ凹部を形成したことを特徴とする。
【００１０】
請求項６に係る発明は、門形フレームを有効利用するため、門形フレームの上枠部を中空として、その内部に垂直旋回用モータを設置するとともに、門形フレームの両側の垂直枠部も中空として、その一方の垂直枠部の内部には、第１電動グリッパ用モータ及び第２電動グリッパ用モータのための電気配線を設け、他方の垂直枠部の内部には、垂直旋回用モータからの回転を減速してグリッパ旋回台に伝達する減速伝達機構を設けたことを特徴とする。
【００１１】
請求項７に係る発明は、電動グリッパへの電気配線を簡便にするため、グリッパ旋回台を門形フレームの一方の垂直枠部に軸受けする軸を中空とし、その中に、２つ割りした配線スリーブを回転自在に嵌め、この配線スリーブ中に、第１電動グリッパ用モータ及び第２電動グリッパ用モータのための電気配線を挿通させたことを特徴とする。
【００１２】
請求項８に係る発明は、全体を水平旋回できるようにするため、門形フレームを、水平旋回用モータにて回転される垂直軸により架台に水平旋回自在に垂設したことを特徴とする。
【００１３】
請求項９に係る発明は、架台とこれに対して水平旋回する門形フレームとの間における電気配線を、門形フレームが水平旋回しても支障がないようにするため、門形フレームを垂設した垂直軸を中空として、その中に配線スリーブを上下摺動及び回転自在に嵌装し、架台からの電気配線をこの配線スリーブ中に挿通させて門形フレームの上枠部内へ挿入したことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
請求項１に係る本発明の電動グリッパ装置によれば、門形フレームの両側の垂直枠部間に、中空体であるグリッパ旋回台を軸支し、この中空のグリッパ旋回台内に第１及び第２の電動グリッパのモータを設置する一方、これら第１及び第２の電動グリッパの開閉する把持部材を、グリッパ旋回台の第１の外面と第２の外面とに、レールと共に分けて装着し、このグリッパ旋回台を門形フレームに搭載された垂直旋回用モータにて垂直旋回させることにより、第１電動グリッパの把持部材と第２電動グリッパの把持部材とを、門形フレームに対して下向きとなる第１の位置と、これよりも上向きとなる第２の位置とに位置交換できるようにしたので、電動式とすることで微妙かつ応答性の速い部品取り替え制御が可能であるとともに、製作が容易である。グリッパ旋回台は、その両側を門形フレームの両側の垂直枠部に軸支され、第１及び第２の電動グリッパのモータはこのグリッパ旋回台内に設置されているので、装置全体の力学的な安定性が高い。
【００１５】
請求項２に係る発明によれば、第１及び第２の電動グリッパのそれぞれにおいて、複数の把持部材のための複数のカム溝を１つのカム部材に形成し、このカム部材を、モータにて回転される駆動歯車に対する従動歯車として減速するので、把持部材のストロークを充分に確保できるに加え、精密な既製の減速機を用いなくとも、単純な構造で減速比も大きく確保できる。
【００１６】
請求項３に係る発明によれば、第１及び第２の電動グリッパのそれぞれにおいて、一対の把持部材のためのカム溝を一対のカム部材のそれぞれに形成し、これらカム部材を、モータにて回転される駆動歯車に対する従動歯車として減速するので、把持部材のストロークを充分に確保できるに加え、精密な既製の減速機を用いなくとも、単純な構造で減速比も大きく確保できる。
【００１７】
請求項４に係る発明によれば、グリッパ旋回台を断面三角形として、その第３の外面に、第１電動グリッパ及び第２電動グリッパへグリッパ旋回台内を通じて潤滑油を給油する給油口を設けたので、グリッパ旋回台の外面を有効利用でき、また、稼働率が高いとこれら電動グリッパへの給油を頻繁に行わなければならないが、そのメンテナンスが容易になる。
【００１８】
請求項５に係る発明によれば、門形フレームの両側の垂直枠部の一部であって、把持部材の第２の位置に相当する部分に、逃げ凹部を形成したので、グリッパ旋回台を門形フレームの両側の垂直枠部間に軸支した場合、把持部材が下向きとなる第１の位置では、把持部材にとって門形フレームの両側の垂直枠部は邪魔にはならないが、上向きとなる第２の位置では、把持部材にとって邪魔になるところ、門形フレームの両側の垂直枠部に逃げ凹部があれば、それを回避できる。
【００１９】
請求項６に係る発明によれば、門形フレームの上枠部及び両側の垂直枠部を中空として、上枠部の内部には、グリッパ旋回台を垂直旋回させる垂直旋回用モータ、一方の垂直枠部の内部には、第１電動グリッパ用モータ及び第２電動グリッパ用モータのための電気配線を設け、他方の垂直枠部の内部には、垂直旋回用モータからの回転を減速してグリッパ旋回台に伝達する減速伝達機構を設けたので、門形フレームを有効利用できるとともに、グリッパ旋回台を垂直旋回させる垂直旋回機構と、第１及び第２の電動グリッパのための電気配線を門形フレームで保護できる。
【００２０】
請求項７に係る発明によれば、グリッパ旋回台を門形フレームの一方の垂直枠部に軸受けする軸を中空とし、その中に、２つ割りした配線スリーブを嵌め、この配線スリーブ中に、第１電動グリッパ用モータ及び第２電動グリッパ用モータのための電気配線を挿通させたので、第１電動グリッパ用モータ及び第２電動グリッパ用モータが垂直旋回するグリッパ旋回台に内蔵されていても、これらモータへの電気配線を支障なく簡便に行えるとともに、中空軸が回転しても電気配線には無理な力がかからず、電気配線の安全性を確保できる。
【００２１】
請求項８に係る発明によれば、門形フレームを、水平旋回用モータにて回転される垂直軸により架台に水平旋回自在に垂設したので、門形フレームを水平旋回することにより、第１及び第２電動グリッパの水平方向の向きを自由に変えることができる。
【００２２】
請求項９に係る発明によれば、門形フレームを垂設した垂直軸を中空として、その中に配線スリーブを上下摺動及び回転自在に嵌装し、架台からの電気配線をこの配線スリーブ中に挿通させて門形フレームの上枠部内へ挿入したので、電気配線を挿通させた配線スリーブが、垂直軸に対して上下摺動及び回転することにより、門形フレームが水平旋回しても電気配線には無理な力がかからず、電気配線の安全性を確保できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
次に、本発明の実施例について図面を参照して詳細に説明する。
【実施例１】
【００２４】
本発明による電動グリッパ装置は、図１〜図３に示すように、箱形の架台１の底部１ａの中央に軸受ボックス２を垂直に固定し、図４に示すように、この軸受ボックス２内に回転自在に軸受けされた垂直軸３により門形フレーム４を架台１に水平旋回自在に垂設し、この門形フレーム４の左右両側の垂直枠部４ａ・４ｂ間に、断面三角形の中空体であるグリッパ旋回台５を垂直旋回自在に軸支し、このグリッパ旋回台５に、第１及び第２の一対の電動グリッパ６Ａ・６Ｂを組み込んだもので、実施例１と実施例２とはその組み込んだ電動グリッパの構造のみが異なり、その他は共通である。
【００２５】
架台１の支持構造は図示していないが、架台１は、架設されたレールに沿って水平走行する走行体に上下動するように吊持されており、電動グリッパ装置の全体は上下動されるとともに、水平移動されるようになっている。
【００２６】
架台１の上部１ｂには、外側上部から電気配線（ケーブル配線）するための複数の配線口１ｃが形成されているとともに、図４及び図５に示すように、架台１の内部には、その電気配線７の途中を係留する係留具８が設けられている。
【００２７】
軸受ボックス２の外側面には、水平旋回用モータ９が水平に取り付けられ、そのモータ軸に固定されたウォーム１０を、垂直軸３の外面に固定されたウォームホイール１１と、軸受ボックス２内で噛み合わせてあることにより、門形フレーム４は水平旋回用モータ９にて水平旋回される。
【００２８】
垂直軸３は円筒形（中空）で、その中に、樹脂製で上端に鍔１２ａを有する配線スリーブ１２（図６にその単体を示す）が上下摺動及び回転自在に嵌装されている。
【００２９】
門形フレーム４は、その両側の垂直枠部４ａ・４ｂが中空であるとともに、上枠部４ｃも中空で、上枠部４ｃの内部は配線スリーブ１２を通じて架台１の内部と連通している。そして、上記のように架台１の外側からその内部に配線した電気配線（ケーブル）７を、配線スリーブ１２中に挿通させて門形フレーム４の上枠部４ｃ内に引き入れてある。
【００３０】
門形フレーム４の上枠部４ｃ内には、グリッパ旋回台５を垂直旋回させる垂直旋回用モータ１３が水平に設置されている。このモータ１３の回転は、門形フレーム４の片側の垂直枠部４ｂ内に設けられた減速機構１４を介して、グリッパ旋回台５の片側からこれに伝達される。
【００３１】
すなわち、図４及び図７に示すように、モータ１３のモータ軸（横軸）に固定された傘歯車１５を、縦軸であるハイポイド軸１６の上端に固定された傘歯車１７と垂直枠部４ｂ内で噛み合わせ、このハイポイド軸１６の下端に設けられたハイポイドピニオン１８を、グリッパ旋回台５の片側の軸（横軸）１９に固定されたハイポイドギア２０と垂直枠部４ｂ内で噛み合わせてある。ハイポイド軸１６は垂直枠部４ｂ内で垂直に軸受けされ、グリッパ旋回台５の片側の軸１９は垂直枠部４ｂに水平に軸受けされている。
【００３２】
一方、門形フレーム４の反対側の垂直枠部４ａ内には、図４及び図８に示すように、門形フレーム４の上枠部４ｃ内に引き入れた電気配線（ケーブル）７の一部が配線され、その一部の電気配線、つまり、第１及び第２の一対の電動グリッパ６Ａ・６Ｂのための電気配線７ａは、グリッパ旋回台５の反対側の軸（横軸）２１が中空であることにより、その中を挿通させてグリッパ旋回台５の内部へ引き入れてある。この中空軸２１は垂直枠部４ａに水平に軸受けされ、その中には、２つ割りした２組の樹脂製配線スリーブ２２Ａ・２２Ｂが、互いに反対向きにして回転自在にかつ着脱自在に嵌められており、電気配線７ａはこれらの配線スリーブ２２Ａ・２２Ｂ中を挿通している。各組の配線スリーブ２２Ａ・２２Ｂは、図１５に示すように、鍔付きの一対の半円形スリーブ分割片２２・２２を組み合わせ、その鍔に形成したＯリング溝２２ａにＯリング２２ｂ（図８）を嵌めて円筒形を保持するようにしたものである。
【００３３】
次に、グリッパ旋回台５に組み込まれた第１及び第２の電動グリッパ６Ａ・６Ｂについて説明する。
グリッパ旋回台５は、第１、第２、第３の３枚の面板５ａ・５ｂ・５ｃを三角形枠５ｄの三面にそれぞれ固定した断面三角形の中空体で、これら３枚の面板５ａ・５ｂ・５ｃは互いに１２０度の角度があり、第１及び第２の電動グリッパ６Ａ・６Ｂは、グリッパ旋回台５の第１の面板５ａと第２の面板５ｂとに分けて組み付けられているが、実質的には同じ構造であるので、第１の電動グリッパ６Ａについて説明する。図９〜図１４にその構造を示す。
【００３４】
実施例１における電動グリッパ６Ａでは、円形板である一枚のカム部材５１を用いている。このカム部材５１の下面には、図１４に示すように、一対のカム溝５２ａ・５２ｂが、カム部材５１の中心に近い点対称の２点を起点として、どこでも中心を基準とした点対称の二重の渦巻き状（１８０度の位相差をもった二重渦巻き）となるように、しかも、それぞれがアルキメデスの渦巻き曲線に沿って中心Ｏに近づくことなく形成されている。これらカム溝５２ａ・５２ｂは、上下に貫通することなく同じ深さで形成されている。また、カム部材５１の周面には、それ自身が減速のための従動歯車にもなるように、歯５３が全周に形成されている。
【００３５】
このカム部材５１は、図９及び図１０に示すように、グリッパ旋回台５の第１の面板５ａの内面上において、ベアリング台板５４に設けられたベアリング（ボールベアリング）５５に中心を軸支され、面板５ａの内面上に設置された電動グリッパ用モータであるステッピングモータ５６からの回転（正転及び逆転）を減速して伝達される。
【００３６】
すなわち、カム部材５１は、面板５ａの内面に形成された円形凹所５７内に配置して、その上からベアリング台板５４で覆われている。ベアリング５５には、凹所５７内まで延びるカム軸５８が軸受けされている。カム部材５１は、その中心孔５９にカム軸５８の下端部を嵌合させてカム軸５８に固定されている。
【００３７】
ステッピングモータ５６のモータ軸６０には駆動歯車６１が固定されている。この駆動歯車６１は、凹所５７の突出凹部６２内に位置してカム部材５１の歯５３と噛み合っている。駆動歯車６１は、従動歯車でもあるカム部材５１に比べてはるかに小径であるため、カム部材５１には、ステッピングモータ５６からの回転が高い減速比をもって伝達される。
【００３８】
一方、面板５ａの外面には、２本の棒状レール６３・６３が平行に付設され、これらレール６３・６３にスライドガイド６４をそれぞれ嵌合させることにより、一対の矩形スライダ６５ａ・６５ｂが、これらレール６３・６３に沿って直線摺動するように装着されている。一対のスライダ６５ａ・６５ｂにはピン状のカムフォロア６６ａ・６６ｂが植設されている。これらカムフォロア６６ａ・６６ｂは、面板５ａの同一線上に設けられた案内溝６７ａ・６７ｂをそれぞれ貫通して、カム部材５１の一対のカム溝５２ａ・５２ｂにそれぞれ摺動自在に嵌合している。一対のスライダ６５ａ・６５ｂのそれぞれに把持爪等を取り付けることで、ワークを把持する一対の把持部材６８ａ・６８ｂとなる。なお、スライダ６５ａ・６５ｂ自体に把持部を設ければ、スライダ６５ａ・６５ｂ自体が把持部材にもなる。
【００３９】
電動グリッパ６Ａは、グリッパ旋回台５の第１の面板５ａにこのように組み付けられているため、ステッピングモータ５６からカム部材５１まではグリッパ旋回台５内、レール６３・６３から一対の把持部材６８ａ・６８ｂまではグリッパ旋回台５外に配設されていることになる。
【００４０】
グリッパ旋回台５内でステッピングモータ５６が回転すると、その回転が駆動歯車６１によりカム部材５１を従動歯車としてこれに高い減速比で伝達される。カム部材５１が例えば反時計方向に回転すると、その一対のカム溝５２ａ・５２ｂも同時に反時計方向に回転するので、一対のカムフォロア６６ａ・６６ｂが案内溝６７ａ・６７ｂに沿って互いに接近するように駆動され、一対のスライダ６５ａ・６５ｂが平行なレール６３・６３に沿って互いに接近摺動し、一対の把持部材６８ａ・６８ｂが閉じる。
【００４１】
一対のカム溝５２ａ・５２ｂは、カム部材５１の回転中心に最も近い一端から、最も遠い他端へとアルキメデスの渦巻き曲線に沿って形成されているので、カム部材５１の回転角と一対のスライダ６５ａ・６５ｂ（把持部材６８ａ・６８ｂ）の位置関係が線形となり、ステッピングモータ５６の回転トルクによって生ずる一対のスライダ６５ａ・６５ｂの推力が回転角によって変化せず、一対の把持部材６８ａ・６８ｂがどの位置であっても一定の推力でワークを把持する。
【００４２】
カム部材５１が逆に時計方向に回転すると、その一対のカム溝５２ａ・５２ｂも同時に時計方向に回転するので、一対のカムフォロア６６ａ・６６ｂが案内溝６７ａ・６７ｂに沿って互いに離隔するように駆動され、一対のスライダ６５ａ・６５ｂが平行なレール６３・６３に沿って互いに離隔摺動し、一対の把持部材６８ａ・６８ｂが開く。
【００４３】
第２の電動グリッパ６Ｂは、グリッパ旋回台５の第２の面板５ｂに同様に組み付けられているが、その構造及び動作は第１の電動グリッパ６Ａと同じである。ただし、両者のステッピングモータ５６は、グリッパ旋回台５内でその軸線方向に食い違う位置関係になっているとともに、グリッパ旋回台５の外面でも、両者のレール６３は同様に食い違う位置関係になっている。
【００４４】
グリッパ旋回台５の第３の面板５ｃには、第１及び第２の電動グリッパ６Ａ・６Ｂの駆動部分にグリッパ旋回台５内から潤滑油を給油するための給油部が設けられている。
【００４５】
すなわち、第３の面板５ｃには、各電動グリッパ６Ａ・６Ｂについて複数ずつの配管継手６９が植設されている。各配管継手６９は、面板５ｃの内外を貫通し、その外側に突出した部分は閉栓された給油口となっており、また、内側に突出した部分には、グリッパ旋回台５内に配管した可撓性の給油チューブ（図示せず）の基端が接続され、この給油チューブの先端は、上記ベアリング台板５４に植設された配管継手７０（図９）に接続されており、面板５ｃの外面に突出した給油口を開栓してここから潤滑油を注入することにより、第１及び第２の電動グリッパ６Ａ・６Ｂの駆動部分に給油チューブを通じて潤滑油を供給できるようになっている。
【００４６】
このように第１の面板５ａに第１の電動グリッパ６Ａ、第２の面板５ｂに第２の電動グリッパ６Ｂ、第３の面板５ｃに給油部を組み付けたグリッパ旋回台５は、垂直旋回用モータ１３によって垂直旋回され、第１の電動グリッパ６Ａの把持部材６８ａ・６８ｂと第２の電動グリッパ６Ｂの把持部材６８ａ・６８ｂとを、第１と第２の２つの位置に位置交換できるようになっている。
【００４７】
その第１の位置は、把持部材６８ａ・６８ｂが門形フレーム４に対して下向き（真下に向く）となる位置、第２の位置は、第１の位置から１２０度だけ上側に回転して把持部材６８ａ・６８ｂが門形フレーム４に対して斜め上向きとなる位置である。第２の位置での把持部材６８ａ・６８ｂに対して、その全ての部分が門形フレーム４の両側の垂直枠部４ａ・４ｂ間の領域内に入らないように、これら垂直枠部４ａ・４ｂには、余裕をもった大きさの逃げ凹部４ｄが形成されている。
【００４８】
なお、門形フレーム４の両側の垂直枠部４ａ・４ｂの側面には、図４に鎖線で示すように、把持部材６８ａ・６８ｂで把持されるワーク（図示せず）を非接触で検知するワーク検知センサ（近接スイッチ等）７１が付設され、これへの電気配線は各垂直枠部４ａ・４ｂ内から引き出されている。
【００４９】
次に、このように構成された実施例１の電動グリッパ装置の動作例について図１６を参照して説明する。
同図（１）に示すように、電動グリッパ装置は、交換しようとする新ワークＷ１を、例えば第２の電動グリッパ６Ｂの把持部材６８ａ・６８ｂにて把持した状態で交換対象の旧ワークＷ２へ向けて下降される。このとき、グリッパ旋回台５は、第１の電動グリッパ６Ａの無把持となっている把持部材６８ａ・６８ｂを真下に向けるのではなく、これらが少し傾いた状態（例えば２５度の傾き）に設定される。
【００５０】
同図（２）に示すように、第１の電動グリッパ６Ａの把持部材６８ａ・６８ｂが旧ワークＷ２の至近高さに来るまで電動グリッパ装置全体が下降すると、第１の電動グリッパ６Ａの把持部材６８ａ・６８ｂが真下に向くまでグリッパ旋回台５が旋回（２５度だけ旋回）される。
【００５１】
同図（３）に示すように、第１の電動グリッパ６Ａの把持部材６８ａ・６８ｂが旧ワークＷ２の高さになるまで電動グリッパ装置全体が下降すると、第１の電動グリッパ６Ａの把持部材６８ａ・６８ｂが閉じて旧ワークＷ２が把持される。
【００５２】
同図（４）に示すように、旧ワークＷ２の元の高さ位置を避けるため、電動グリッパ装置全体が所要高さまで上昇される。
【００５３】
同図（５）に示すように、その上昇後、グリッパ旋回台５が１２０度だけ旋回されて、第１の電動グリッパ６Ａの把持部材６８ａ・６８ｂと第２の電動グリッパ６Ｂの把持部材６８ａ・６８ｂとが位置交換され、新ワークＷ１を把持している第２の電動グリッパ６Ｂの把持部材６８ａ・６８ｂが真下に向く。
【００５４】
同図（６）に示すように、電動グリッパ装置が下降され、第２の電動グリッパ６Ｂの把持部材６８ａ・６８ｂに把持されている新ワークＷ１が部品交換箇所に供給される。
【００５５】
同図（７）に示すように、第２の電動グリッパ６Ｂの把持部材６８ａ・６８ｂが開いて新ワークＷ１を解放後、電動グリッパ装置全体が所要高さまで上昇される。
【００５６】
同図（８）に示すように、グリッパ旋回台５が１４５度（１２０度＋２５度）だけ逆方向に旋回される。
【００５７】
同図（９）に示すように、電動グリッパ装置全体が旧ワークＷ２を他所へ搬送させるため、大きく上昇される。
門形フレーム４は、第１及び第２の電動グリッパ６Ａの把持部材６８ａ・６８ｂの水平方向の向きを変える必要があるときに、水平旋回用モータ９にて水平旋回される。
【実施例２】
【００５８】
次に、実施例２の電動グリッパ装置は、第１及び第２の電動グリッパ６Ａ・６Ｂの構造が実施例１のものと異なるだけで、その他は実施例１と同じで、しかも、実施例２でも２つの電動グリッパ６Ａ・６Ｂは実質的には同じ構造であるので、その一方の電動グリッパ６Ａについて実施例１のものと異なるところだけを説明する。図１７〜図１９にその構造を示す。
【００５９】
実施例２における電動グリッパ６Ａは、平歯車でもある一対のカム部材５１ａ・５１ｂを用い、これらをグリッパ旋回台５の第１の面板５ａ上において個別に軸支し、そのそれぞれにカム溝５２ａ・５２ｂを設け、各カム溝５２ａ・５２ｂの曲線形状を、その一端が各カム部材５１ａ・５１ｂの回転中心に近いところから始まって回転中心に近づくことなく遠ざかり、他端が回転中心より最も遠いところで終わるアルキメデスの渦巻き曲線としている。
【００６０】
各カム部材５１ａ・５１ｂは、グリッパ旋回台５の第１の面板５ａの内面上において、各ベアリング台板５４ａ・５４ｂに設けられた各ベアリング５５ａ・５５ｂにそれぞれ軸支され、面板５ａの内面上に設置された共通のステッピングモータ５６からの回転（正転及び逆転）を減速して伝達される。
【００６１】
すなわち、カム部材５１ａ・５１ｂは、面板５ａの内面に形成された凹所５７内に配置して、その上からそれぞれのベアリング台板５４ａ・５４ｂで覆われている。各ベアリング５５ａ・５５ｂには、凹所５７内まで延びるカム軸５８ａ・５８ｂがそれぞれ軸受けされている。各カム部材５１ａ・５１ｂは、その中心孔に各カム軸５８ａ・５８ｂの下端部を嵌合させて各カム軸５８ａ・５８ｂに固定され、両カム部材５１ａ・５１ｂのカム溝５２ａ・５２ｂは図１８に示すように互いに１８０度の位相差となっている。
【００６２】
ステッピングモータ５６のモータ軸６０には駆動歯車６１が固定されている。この駆動歯車６１は、凹所５７内に位置して両カム部材５１ａ・５１ｂの歯と噛み合っている。駆動歯車６１は、従動歯車でもあるカム部材５１ａ・５１ｂに比べてはるかに小径であるため、両カム部材５１ａ・５１ｂには、ステッピングモータ５６からの回転が高い減速比をもって同時に伝達される。
【００６３】
一方、面板５ａの外面には、図１９に示すように、２本の棒状レール６３・６３が平行に付設され、これらレール６３・６３の間に、一対の矩形スライダ６５ａ・６５ｂが直線摺動するように装着されている。一対のスライダ６５ａ・６５ｂにはピン状のカムフォロア６６ａ・６６ｂがそれぞれ植設されている。これらカムフォロア６６ａ・６６ｂは、面板５ａの同一線上に設けられた案内溝６７ａ・６７ｂをそれぞれ貫通して、各カム部材５１ａ・５１ｂのカム溝５２ａ・５２ｂにそれぞれ摺動自在に嵌合している。一対のスライダ６５ａ・６５ｂは、そのそれぞれに把持爪等を取り付けることで、ワークを把持する一対の把持部材となる。
【００６４】
電動グリッパ６Ａは、グリッパ旋回台５の第１の面板５ａにこのように組み付けられているため、ステッピングモータ５６からカム部材５１ａ・５１ｂまではグリッパ旋回台５内、レール６３・６３から一対の把持部材６８ａ・６８ｂまではグリッパ旋回台５外に配設されていることになる。
【００６５】
グリッパ旋回台５内でステッピングモータ５６が回転すると、その回転が駆動歯車６１により両カム部材５１ａ・５１ｂを従動歯車として同時に伝達される。これらカム部材５１ａ・５１ｂが例えば反時計方向に回転すると、それらのカム溝５２ａ・５２ｂも同時に反時計方向に回転するので、カムフォロア６６ａ・６６ｂが案内溝６７ａ・６７ｂに沿って互いに接近するように駆動され、一対のスライダ６５ａ・６５ｂが平行なレール６３・６３に沿って互いに接近摺動し、一対の把持部材が閉じる。
【００６６】
これとは逆に、カム部材５１ａ・５１ｂが時計方向に回転すると、それらのカム溝５２ａ・５２ｂも同時に時計方向に回転するので、カムフォロア６６ａ・６６ｂが案内溝６７ａ・６７ｂに沿って互いに離隔するように駆動され、一対のスライダ６５ａ・６５ｂが平行なレール６３・６３に沿って互いに離隔摺動し、一対の把持部材が開く。
【００６７】
なお、実施例１及び実施例２のいずれの場合も、把持部材６８ａ・６８ｂは、把持するワークに応じた把持爪等をスライダ６５ａ・６５ｂに取り付けるもので、その数を３つ以上とすることも可能である。
【図面の簡単な説明】
【００６８】
【図１】本発明の実施例１の電動グリッパ装置全体の斜視図である。
【図２】同上において、第１及び第２の電動グリッパのスライダに取り付ける把持爪等を省略した状態の斜視図である。
【図３】全体の右側面図である。
【図４】全体の縦断正面図である。
【図５】架台と軸受ボックスと門形フレームの上枠部のそれぞれの内部を示す拡大縦断正面図である。
【図６】配線スリーブの断面図である。
【図７】門形フレームの片側の垂直枠部の内部を示す拡大縦断正面図である。
【図８】その反対側の垂直枠部の内部を示す拡大縦断正面図である。
【図９】グリッパ旋回台に対する組み込み構造を示す断面図である。
【図１０】第１の電動グリッパの断面図である。
【図１１】その外面図である。
【図１２】図９とは直交する方向の断面図である。
【図１３】第１の電動グリッパの内面図である。
【図１４】それにおけるカム部材の平面図である。
【図１５】グリッパ旋回台の中空軸に嵌める配線スリーブを示し、（Ａ）はそのスリーブ分割片の側面図、（Ｂ）は円筒形に組み合わせた状態の正面図である。
【図１６】実施例１の動作例を（１）〜（９）の順に示す動作説明図である。
【図１７】実施例２における第１の電動グリッパの縦断面図である。
【図１８】同電動グリッパの一対のカム部材と駆動歯車との関係を示す平面図である。
【図１９】同電動グリッパの一対のスライダとレールの関係を示す外面図である。
【符号の説明】
【００６９】
１  架台
１ａ  底部
１ｂ  上部
１ｃ  配線口
２  軸受ボックス
３  垂直軸
４  門形フレーム
４ａ・４ｂ  垂直枠部
４ｃ  上枠部
４ｄ  逃げ凹部
５  グリッパ旋回台
５ａ・５ｂ・５ｃ  面板
５ｄ  三角形枠
６Ａ・６Ｂ  第１及び第２電動グリッパ
７・７ａ  電気配線
８  係留具
９  水平旋回用モータ
１０  ウォーム
１１  ウォームホイール
１２  配線スリーブ
１２ａ  鍔
１３  垂直旋回用モータ
１４  減速機構
１５  傘歯車
１６  ハイポイド軸
１７  傘歯車
１８  ハイポイドピニオン
１９  軸
２０  ハイポイドギア
２１  軸
２２Ａ・２２Ｂ  配線スリーブ
２２ａ  Ｏリング溝
２２ｂ  Ｏリング
５１・５１ａ・５１ｂ  カム部材
５２ａ・５２ｂ  カム溝
５３  歯
５４・５４ａ・５４ｂ  ベアリング台板
５５・５５ａ・５５ｂ  ベアリング
５６  ステッピングモータ（電動グリッパ用モータ）
５７  凹所
５８・５８ａ・５８ｂ  カム軸
５９  中心孔
６０  モータ軸
６１  駆動歯車
６２  突出凹部
６３  レール
６４  スライドガイド
６５ａ・６５ｂ  スライダ
６６ａ・６６ｂ  カムフォロア
６７ａ・６７ｂ  案内溝
６８ａ・６８ｂ  把持部材
６９・７０  配管継手
７１  ワーク検知センサ
【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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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