JPH05228876A - ワーク把持装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】 ワークの把持を確実に行なうことができ、ア
ンクランプ時にワークのずれが生ぜずワークセットの安
定性を向上でき、さらに位置精度の悪いパレットのワー
クセットを可能とする。 【構成】 少なくとも一対のクランパーの先端部をワー
クに形成された穴内に挿入してワークを把持するように
したワーク把持装置において、クランパー２１ａ，２１
ｂを上記操作装置に装着されるベースプレート１２に連
結された先端プレート１８にそれぞれ枢着するととも
に、その各クランパー２１ａ，２１ｂの基端部をそれぞ
れリンク２３ａ，２３ｂを介してクランプシリンダ２０
の作動ロッドに連結し、そのクランプシリンダの作動に
よって一対のクランパー２１ａ，２１ｂをその先端部が
互いに接近或は離間する方向に傾動させるようにした。
又位置精度不良のワークに対してはフローティング機構
を有する別のハンド１１を使用する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ベアリングキャップ、
シリンダブロック等のワークを把持し所定の加工位置等
に移送するためのワーク把持装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、所定位置に載置されているパレ
ット内から上記ベアリングキャップ等のワークを取り出
し、加工装置に装着したり、或は加工済のワークをパレ
ット内に装填するためにはロボットが採用されている。
すなわち、ロボットの手首部にワーク把持装置を取り付
け、そのワーク把持装置によってワークを把持し、その
把持したワークをロボットの作動によって所定位置に移
送することが行なわれている。

【０００３】図９は上記従来のワーク把持装置の概略構
成を示す図であり、そのワーク把持装置は一対のクラン
パー１，２を有しており、その一方のクランパー１がロ
ボットの手首部３に固着されている。上記クランパー
１，２には、その先端にワークＷの所定の穴Ｗ₁ ，Ｗ₂
に挿入係合可能なクランパーピン１ａ，２ａが装着され
ており、そのクランパー１，２の先端部寄りから横方向
に突出されたレバー１ｂ，２ｂの先端が、上記クランパ
ー１，２の軸線に直交する方向に延びるピン４を介して
連結され、クランパー２がクランパー１に対して上記ピ
ン４を中心に揺動可能としてある。

【０００４】一方、上記クランパー１にはその基端部側
（図においては上部）にクランプシリンダ５が装着さ
れ、そのクランプシリンダ５の作動ロッド５ａの先端が
他方のクランパー２に連結されており、さらに両クラン
パー１，２間には圧縮スプリング６が介装されている。

【０００５】しかして、上記把持装置によってワークＷ
を把持する場合にはロボットの手首部３を移動し、両ク
ランパー１，２を所定位置にあるワークＷの上方に位置
させ、さらに上記ロボットの手首部３を介して下方に移
動させて、クランパーピン１ａ，２ａをワークＷの所定
の穴Ｗ₁ ，Ｗ₂ 内に挿入する。

【０００６】そこで、クランプシリンダ５を作動させ作
動ロッド５ａを伸張させると、クランパー２がピン４を
中心として傾動し、クランパーピン１ａ，２ａ間によっ
てワークＷを挟持することができ、ロボットの作動によ
って上記ワークＷを所定の加工位置等に搬送することが
できる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】ところが、このような
把持装置においては、一方のクランパー２の傾動によっ
てそのクランパーピン２ａの先端によりワークＷの穴面
を他方のクランパーピン１ａの側面に圧接するものであ
るため、焼結金属のようにワークの把持面が滑り易いも
のにおいてはその把持が十分でなく、ワークずれや落下
が生ずる可能性がある等の問題がある。

【０００８】また、ワークを加工機等に装着した後、ク
ランパーピンをワークの穴から引き抜く場合に、ワーク
が上記クランパーピンに引きずられてくる可能性もあ
る。さらに完成品をパレット内に収納する場合に、パレ
ットの位置精度に信頼性がない場合には、必ずしもパレ
ット内の所定位置にワークを載置することができないこ
とがある等の問題がある。

【０００９】本発明はこのような点に鑑み、ワークの把
持を確実にできる等上述の如き問題点がないワーク把持
装置を得ることを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明は、ロボットの手
首部等の操作装置に取り付けて使用され、一対のクラン
パーの先端部をワークに形成された穴内に挿入して上記
ワークを把持するようにしたワーク把持装置において、
上記クランパーをロボットの手首部に装着されるベース
プレートに連結された先端プレートにそれぞれ枢着する
とともに、その各クランパーの基端部をそれぞれリンク
を介してクランプシリンダの作動ロッドに連結し、その
クランプシリンダの作動によって一対のクランパーをそ
の先端部が互いに接近或は離間する方向に傾動させるよ
うにしたことを特徴とする。

【００１１】また、第２の発明は、クランパーの先端に
装着されたクランパーピンにワーク端面に当接するワー
クパッドを軸線方向に摺動可能に嵌装するとともに、そ
のワークパッドとクランパー先端との間にスプリングを
介装したことを特徴とする。

【００１２】さらに第３の発明は、上記ベースプレート
に対して、中間プレートをフローティング状態或は固定
状態に選択可能に連結し、その中間プレートに、先端面
にパレットの区画部材上端内周縁に係合する傾斜面が形
成された上記クランパーを囲撓するフローティングガイ
ドを、クランパーの中心軸線に平行な方向に移動可能に
連結したことを特徴とする。

【００１３】

【作用】ワーク把持装置によって所定のワークを把持す
る場合には、ロボット等の作動によって上記ワーク把持
装置をワークの直上位置に移動させた後、そのワーク把
持装置を下降させることによって対をなすクランパーの
先端のクランパーピンをそれぞれワークの一対の穴内に
挿入し、そこでクランプシリンダを作動させると、各対
のクランパーが互いに反対方向に傾動し、クランパーピ
ンが互いに接近或は離間する方向に動き、一対のクラン
パーピンがワークの穴内面に互いに反対方向に圧接さ
れ、クランパーによるワークの把持が行なわれる。

【００１４】また、ワークからクランパーを引き抜く場
合、そのクランパーピンが完全にワークの穴から抜き出
るまでは、ワークパッドがワーク表面に圧接されてお
り、ワークがクランパーの動きに追従して動くことがな
い。さらにワークをパレット内の所定位置にセットする
場合、把持装置を下降させフローティングガイドをパレ
ットに近づけると、フローティングガイドの斜面とパレ
ットの区画部材上端内周縁との係合によりフローティン
グガイドが定位置にセットされ、これに応じてクランパ
ー先端部位置も調整され、そこでアンクランプすること
によってワークをパレットの所定位置に載置することが
できる。

【００１５】

【実施例】以下添付図面を参照して本発明の実施例につ
いて説明する。

【００１６】図１及び図２は本発明のワーク把持装置の
概略構成を示す一部縦断正面図及び一部縦断側面図であ
って、このワーク把持装置は定位置把持用ハンド１０と
位置精度に信頼性がない個所へのワークセット用ハンド
１１とが一つのセットとして設けられている。

【００１７】図中、符号１２及び１３はそれぞれ上記定
位置把持用ハンド１０及びワークセット用ハンド１１部
のベースプレートであって、両ベースプレート１２，１
３が互いに平行に配設され連結部材１４によって互いに
一体に連結されており、この連結部材１４が結合部材１
５によって図示しないロボット等のハンド操作装置に装
着されるようにしてある。

【００１８】定位置把持用ハンド１０のベースプレート
１２には、４本の連結杆１６によって中間プレート１７
が上記ベースプレート１２と平行に連結されており、こ
の中間プレート１７には、この中間プレート１７と平行
に配設された先端プレート１８が４本の連結杆１９によ
って連結されている。

【００１９】上記先端プレート１８には、そのベースプ
レート１２側にクランプシリンダ２０が装着してあり、
そのクランプシリンダ２０の作動ロッド２０ａは上記先
端プレート１８の平面に直交する方向に延び、中間プレ
ート１７の中央開口部１７ａ（図３参照）内からベース
プレート１２の方向に突設してある。また、上記中間プ
レート１７の中央開口部１７ａ内には、互いに平行に配
設された一対の板状のクランパー２１ａ，２１ｂが貫挿
されており、両クランパー２１ａ，２１ｂの先端寄り部
分が、それぞれ上記先端プレート１８の互いに背反する
部分にクランパー２１ａ，２１ｂの軸線に直交するピン
２２ａ，２２ｂによって枢着されている。一方、上記両
クランパー２１ａ，２１ｂの基端（ベースプレート１２
側）にはそれぞれリンク２３ａ，２３ｂの一端が枢着さ
れ、両リンク２３ａ，２３ｂの他端が前記クランプシリ
ンダ２０の作動ロッド２０ａに枢着してある。

【００２０】しかして、クランプシリンダ２０を作動さ
せ作動ロッド２０ａを進退させることによりリンク２３
ａ，２３ｂを介して両クランパー２１ａ，２１ｂをピン
２２ａ，２２ｂを中心に互いに反対方向に揺動させるこ
とができる。

【００２１】ところで、上記クランパー２１ａ，２１ｂ
の先端面には、このクランパー２１ａ，２１ｂの平面と
平行な面にそれぞれ複数個（図２，図４においては４
個）ずつのクランパーピン２４ａ，２４ｂが装着してあ
る。すなわち図３に示すように、クランパー２１ａ，２
１ｂの先端面にはそれぞれ上記クランパーピン２４ａ，
２４ｂの基端が挿入装着され固定ネジ２５ａ，２５ｂに
よってその固定が行なわれている。また、上記各クラン
パーピン２４ａ，２４ｂには、先端に鍔状部２６ａを有
するワークパッド２６が上記クランパーピン２４ａ，２
４ｂに沿って摺動可能に嵌装されており、そのワークパ
ッド２６とクランパー２１ａ，２１ｂとの間にはワーク
パッド２６をクランパーピン２４ａ，２４ｂの先端側に
付勢するスプリング２７が介装されている。

【００２２】一方、ワークセット用ハンド１１のベース
プレート１３には、４本のガイドバー３０によって中間
プレート３１が連結され（図２，図５参照）、さらにそ
の中間プレート３１には連結杆３２によって先端プレー
ト３３が連結されている。

【００２３】この先端プレート３３には、そのベースプ
レート１３側にクランプシリンダ３４が装着してあり、
そのクランプシリンダ３４の作動ロッド３４ａが上記先
端プレート３３の平面に直交する方向に延び中間プレー
ト３１の中央開口部３１ａ内からベースプレート１３の
方向に突設してある。

【００２４】また、上記中間プレート３１の中央開口部
３１ａ内には、互いに平行に配設さ；れた一対の板状の
クランパー３５ａ，３５ｂが貫挿されており、両クラン
パー３５ａ，３５ｂの先端寄り部分が、それぞれ上記先
端プレート３３の互いに対向する部分にクランパー３５
ａ，３５ｂの軸線に直交するピン３６ａ，３６ｂによっ
て枢着されている。一方、上記両クランパー３５ａ，３
５ｂの基端（ベースプレート１３側）にはそれぞれリン
ク３７ａ，３７ｂの一端が枢着され、両リンク３７ａ，
３７ｂの他端が前記クランプシリンダ３４の作動ロッド
３４ａに枢着してある。

【００２５】しかして、このクランパー３５ａ，３５ｂ
も前記定位置把持用ハンドと同様に、クランプシリンダ
３４を作動させ作動ロッド３４ａを進退させることによ
り、リンク３７ａ，３７ｂを介してピン３６ａ，３６ｂ
を中心に互いに反対方向に揺動させることができる。

【００２６】また、上記クランパー３５ａ，３５ｂの先
端面には、このクランパー３５ａ，３５ｂの平面と平行
な面にそれぞれ複数個（図においては４個）づつのクラ
ンパーピン３８ａ，３８ｂが列状に挿入装着してある。

【００２７】ところで、前記各ガイドバー３０の一端
は、図２に示すように、ベースプレート１３に球面軸受
４０によって装着され、そのベースプレート１３に対し
て揺動可能としてあり、またそのガイドバー３０の他端
も球面軸受４１を介して中間プレート３１に連結されて
いる。すなわち、ガイドバー３０の先端にはスリーブ４
２が軸線方向に摺動可能に嵌装され、ガイドバー３０の
端部に装着された抜け止め部材４３によってその移動端
が規制されている。そして上記スリーブ４２に上記球面
軸受４１が嵌装装着されその球面軸受４１が中間プレー
ト３１に装着されるとともに、上記スリーブ４２の端部
に配設されたばね受４４とベースプレート１３との間に
ガイドバー３０を囲撓するように配設されたスプリング
４５が介装されている。

【００２８】しかして、上記中間プレート３１はベース
プレート１３に対して或程度前後左右に移動できるとと
もにスプリング４５に抗してガイドバー３０の軸方向に
も移動でき、ベースプレート１３に対してフローティン
グ状に連結されている。

【００２９】また、中間プレート３１の互いに対向する
２辺のほぼ中央部には、ベースプレート１３と反対側面
にロックシリンダ４６が装着してあり、そのロックシリ
ンダ４６の作動ロッド４６ａには中間プレート３１の他
面に設けられたピンガイド４７によってガイドされベー
スプレート１３に対して接近或は離間する方向に摺動可
能な位置決めピン４８が装着されている。一方ベースプ
レート１３には上記位置決めピン４８と対向する位置
に、その位置決めピン４８が挿入係合されるピン穴４９
ａを有する位置決め座４９が装着されている。

【００３０】中間プレート３１には、クランプシリンダ
３４の軸線と平行方向に延びる４本のガイドバー５０が
軸線方向に摺動可能に装着されており、そのガイドバー
５０の先端にクランパー３５ａ，３５ｂを取り囲む枠状
の位置決め用のフローティングガイド５１が装着され、
そのフローティングガイド５１と中間プレート３１との
間に介装されたスプリング５２によって、上記フローテ
ィングガイド５１がワーク側（ベースプレート１３から
離れる方向）に付勢されている。

【００３１】また、上記フローティングガイド５１の先
端面には、ワークＷを集積するパレットの区画部材上端
内周縁に係合する傾斜面５１ａが形成されている。

【００３２】しかして、この把持装置によって定位置に
あるワークＷを把持する場合には、図１及び図２の状態
から定位置把持用ハンド１０が下方になるように反転し
た状態にして、ロボットの手首等の操作装置によって上
記定位置把持用ハンド１０をワークＷの直上位置に移動
させた後、下方に下降させ、クランパーピン２４ａ，２
４ｂをワークＷの所定の穴Ｗ₁ ，Ｗ₂ 内に挿入する。そ
こでクランパーシリンダ２０を作動させると作動ロッド
２０ａによりリンク２３ａ，２３ｂを介してクランパー
２１ａ，２１ｂの上端側が拡開する方向に移動され、一
対のクランパー２１ａ，２１ｂがピン２２ａ，２２ｂを
中心に互いに反対方向に傾動し、互いに対向する一対の
クランパーピン２４ａ，２４ｂが互いに接近する方向に
移動される。したがって、ワークＷは互いに接近するよ
うに付勢される両クランパーピン２４ａ，２４ｂによっ
て挟持され、その把持が行なわれる。したがって、ロボ
ット等によってこの把持装置を移動させることによって
ワークＷを所定位置まで搬送することができる。

【００３３】なお、上記実施例ではクランパーピンを互
いに近づけることによりワークを把持するものとした
が、クランパーピンを互いに反対方向に移動させ、クラ
ンパーピンをワークの穴の内面にそれぞれ外側方に圧接
させても、その把持を行なうことができる。

【００３４】一方、上記把持装置によって把持されてい
るワークを解放する場合には、クランパーシリンダ２０
を前記と反対方向に作動させ、クランパーピン２４ａ，
２４ｂのワークＷの穴内面への圧接状態を解放した後、
把持装置をクランパーピンの軸線方向例えば上方に移動
させることによってワークのアンクランプを行なうこと
ができる。この場合、クランパーピン２４ａ，２４ｂが
ワークＷの穴Ｗ₁ ，Ｗ₂ からほぼ抜け出るまではスプリ
ング２７の弾発力によってワークＷがワークパッド２６
を介して支持面上に圧接されており、ワークＷがクラン
パーピン２４ａ，２４ｂの動きに伴なって引き上げられ
ることが防止される。

【００３５】一方、図７に示すようにワークＷを収納し
ているパレット６０の位置精度に信頼性がない場合に
は、ワークセット用ハンド１１を使用することができ
る。

【００３６】すなわち、この場合には図１及び図２に示
すように、ワークセット用ハンド１１が下方になるよう
にして、ワークセット用ハンド１１を下降させると、ま
ずフローティングガイド５１の先端がパレット６０の区
画部材６１の上端内周縁に当接し、その後フローティン
グガイド５１の先端面に形成されている傾斜面及び上記
区画部材上の傾斜面に沿ってフローティングガイド５１
が前後或は左右に調整され（図８参照）、フローティン
グガイド５１がパレット６０の所定位置にセットされ、
これとともにクランパー部も所定位置にセットされる。
したがって、把持装置をさらに下降させると、ガイドバ
ー５０に沿いスプリング５２に抗して中間プレート３１
及び先端プレート３３が下降し、前述と同様にしてクラ
ンパーピン３８ａ，３８ｂがワークＷの穴内に挿入さ
れ、クランパーシリンダ３４の作動によってクランパー
によるワークの把持を行なうことができる。

【００３７】一方、パレット６０の所定位置内にワーク
をセットする場合も同様にしてフローティングガイド５
１をパレットに近づけるとその傾斜面によってその位置
が調整され、その状態でアンクランプを行なうと、ワー
クＷをパレットの所定位置に収納させることができる。

【００３８】また、このワークセット用ハンド１１によ
ってワークを定位置にセットする場合には、ロックシリ
ンダ４６を作動させ位置決めピン４８の先端を位置決め
座４９のピン穴４９ａに挿入係合すれば、中間プレート
３１とベースプレート１３とがロックされ、定位置把持
用ハンド１０と同一作動を行なわせることができる。

【００３９】

【発明の効果】以上説明したように本発明は、一対のク
ランパーをその先端部が互いに接近或は拡開する方向に
傾動させ、その両先端部によってワークの把持を行なう
ようにしたので、ワークの把持力が左右均等になり、滑
り易いワークに対してもワークずれや落下が生ずること
がなく、ワークの把持の確実性を向上させることができ
る。

【００４０】また、ワークパッドを設けたものにおいて
は、アンクランプ時にワークを支持面に圧接した状態で
クランパーピンの引き抜きを行なうことができ、ワーク
を加工機等にセットする場合等にワークが引きずられる
ようなことが確実に防止される。さらに、フローティン
グガイドを設けることによって位置精度の悪いパレット
へのワークセット或はワークの取出しを容易に行なうこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のワーク把持装置の一部断面正面図

【図２】本発明のワーク把持装置の一部断面側面図

【図３】定位置把持用ハンドのクランパー部の一部断面
拡大図

【図４】図１のIV−IV線矢視図

【図５】図１のV −V 線に沿う断面図

【図６】図１のVI−VI線に沿う断面図

【図７】パレットの平面図

【図８】パレットへのワーク収納作業状態説明図

【図９】従来のワーク把持装置の概略構成説明図

【符号の説明】

１０ 定位置把持用ハンド １１ ワークセット用ハンド １２，１３ ベースプレート １７，３１ 中間プレート １８，３３ 先端プレート ２０，３４ クランプシリンダ ２１ａ，２１ｂ，３５ａ，３５ｂ クランパー ２４ａ，２４ｂ，３８ａ，３８ｂ クランパーピン ２６ ワークパッド ３０ ガイドバー ４０，４１ 球面軸受 ４６ ロックシリンダ ４８ 位置決めピン ５１ フローティングガイド

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁵ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｂ２５Ｊ 17/02 Ｈ 9147−3Ｆ

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ロボットの手首部等の操作装置に取り付け
   て使用され、一対のクランパーの先端部をワークに形成
   された穴内に挿入して上記ワークを把持するようにした
   ワーク把持装置において、上記クランパーを上記ロボッ
   トの手首部等に装着されるベースプレートに連結された
   先端プレートにそれぞれ枢着するとともに、その各クラ
   ンパーの基端部をそれぞれリンクを介してクランプシリ
   ンダの作動ロッドに連結し、そのクランプシリンダの作
   動によって一対のクランパーをその先端部が互いに接近
   或は離間する方向に傾動させるようにしたことを特徴と
   するワーク把持装置。
2. 【請求項２】ロボットの手首部等の操作装置に取り付け
   て使用され、一対のクランパーの先端部をワークに形成
   された穴内に挿入して上記ワークを把持するようにした
   ワーク把持装置において、上記クランパーの先端に装着
   されたクランパーピンにワーク端面に当接するワークパ
   ッドを軸線方向に摺動可能に嵌装するとともに、そのワ
   ークパッドとクランパー先端との間にスプリングを介装
   したことを特徴とするワーク把持装置。
3. 【請求項３】ロボットの手首部等の操作装置に取り付け
   て使用され、一対のクランパーの先端部をワークに形成
   された穴内に挿入して上記ワークを把持するようにした
   ワーク把持装置において、上記ロボットの手首部に装着
   されるベースプレートに対して、中間プレートをフロー
   ティング状態或は固定状態に選択可能に連結し、その中
   間プレートに、先端面にパレットの区画部材上端内周縁
   に係合する傾斜面が形成され上記クランパーを囲撓する
   枠状のフローティングガイドを、クランパーの中心軸線
   に平行な方向に移動可能に連結したことを特徴とする、
   ワーク把持装置。