JPH0611988U - 平行グリッパの開度検出装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 揺動アクチュエータ３から動力変換伝達部４
を介してアーム開閉機構７へ直進往復運動に変換して伝
達され、固定部材１３，１９側に沿って平行状態で摺動
する２体の可動部材５，６，１４側に装着した平行グリ
ッパ１５でワークＷの把持および離脱を行うチャック装
置１における平行グリッパ１５の開度を検出する装置を
提供する。 【構成】 アーム開閉機構７には、一方の可動部材５，
６，１４側に取り付けられてグリッパ１５に連動して直
進往復移動される検出片３４を設けると共に、固定部材
１３，１９側には検出片３４の移動方向に沿った適所に
隣接配備されて検出片３４の位置を検出する位置検出セ
ンサ３１，３２を設け、この位置検出センサ３１，３２
はグリッパ１５が移動を開始するスタート位置とグリッ
パ１５がワークＷを把持する把持位置で検出片３４によ
ってそれぞれ作動状態になるよう位置決め設定されると
共に、この位置検出センサの出力で揺動アクチュエータ
３を制御させる。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、例えば搬送や組立て等を行う産業用ロボットの一部を構成してワー クの把持および離脱をさせるチャック装置に取り付けて使用され、特に揺動アク チュエータの揺動回転運動を動力変換伝達部を介して直進往復運動に変換してア ーム開閉機構部に伝達し、このアーム開閉機構部に取り付けてその先端側に設け られた平行グリッパの開度を検出する装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】

上記チャック装置については、先に本件出願人が平成３年９月１０日に実願平 ３−８０７５０号で出願を行った。 このチャック装置１は、図１と図２の一部で示すように出力軸２から揺動回転 運動を取り出す駆動源としての揺動アクチュエータ３と、この揺動回転運動を直 進往復運動に変換する動力変換伝達部４と、この動力変換伝達部４によって作動 されて一対のアーム６，６を開閉させるアーム開閉機構部７と、このアーム６， ６の先端側に設けられてワークＷの把持および離脱を行う一対のグリッパ１５， １５によって大略が構成されている。 揺動アクチュエータ３は、図示しない切換え弁などを備えた制御装置の制御に よって、ハウジング３Ａの一側に穿設された給排ポート８，９へ配管１６，１７ を介して空気圧などの作動流体を給排すると、揺動ベーンが回動して出力軸２が 時計方向または反時計方向へ所望に揺動回転される。 動力変換伝達部４は、揺動アクチュエータ３から突出する出力軸２にカム板１ ０が連結され、このカム板１０にはリング軸受１８がそれぞれ嵌合される２本の ピン１１，１１を対向状に突設させた構成となっている。 アーム開閉機構部７は、摺動自在に嵌合された案内部材１３と摺動部材１４に よる一対の摺動案内部材１２，１２と、この各摺動案内部材１２の摺動部材１４ にそれぞれ取り付けられるスライド軸５，５と、この各スライド軸５にそれぞれ 取り付けられた一対のアーム６，６から構成される。上記摺動案内部材１２の各 案内部材１３は揺動アクチュエータ３のハウジング３Ａ側から突設された側壁板 １９にねじ手段を介して固定され、各スライド軸５は当該スライド軸５に穿設さ れたピン孔２０に上記リング軸受１８を介して動力変換伝達部４の２本のピン１ １，１１が嵌合される。 上記構成によるチャック装置１は、揺動アクチュエータ３の出力軸２の揺動回 転運動が動力変換伝達部４のカム板１０を介してアーム開閉機構部７に伝達され ると、スライド軸５，５が摺動案内部材１２，１２に沿って直進往復運動するの で、一対のアーム６，６が平行を保ちながら開閉してグリッパ１５，１５がワー クＷの把持および離脱を自在に行うものである。なお、チャック装置１は例えば 図１のように取付け板２１が固定される水平駆動用のスライダ２２に上下駆動用 のシリンダ２３などを介して装着され、産業用ロボットとして使用される。

【０００３】 上記したチャック装置のように駆動源に揺動アクチュエータを用いると、装置 が小型化され、且つ大きな開度で平行グリッパを作動できる利点があるが、開度 を検出してワークの把持および離脱に適合させるように制御を行うのに、次のよ うな理由から工夫を要する。 例えば、駆動源に直進シリンダを用いた平行グリッパの場合には、一般に行わ れているシリンダの位置検出と同様にシリンダチューブの外側面に近接センサ等 を取り付けてピストン装着した永久磁石を検知する方法によって、間接的にアー ム部の開閉位置の検出を行うことができる。然しながら、本考案が対象とする上 記チャック装置における平行グリッパの開度を、揺動アクチュエータの揺動角度 を検出することによって間接的に検出するために、上記した直進シリンダの場合 と同様の手段を適用すると、その検知手段によって揺動アクチュエータが軸方向 へ長大化したり配線や配管が混雑してメンテナンス性が損なわれる。 また、これを改善するために例えば実開平２−５４９０５号の公報に開示され ているように揺動アクチュエータの出力軸に直進往復運動変換手段を取り付け、 この変換手段の直線運動位置を検出することによって揺動位置を間接的に検出す る提案もなされている。然しながら、本考案が対象とする上記チャック装置のよ うに、揺動アクチュエータの出力軸の一端側には動力変換伝達部とアーム開閉機 構部を介して平行グリッパが装着され、揺動アクチュエータの他端は作業ロボッ ト本体側などに取り付けるために、上記提案のように出力軸を突設させて変換手 段を取り付けることができない。 更に、例えば実開平２−１５０１８４号の公報に開示されているように、平行 グリッパの基部側に歪センサを取り付け、ワークを把持した際に生じる歪を測定 することで把持動作を確認する提案もあるが、歪センサからの信号を処理する回 路が複雑で高価なものになってしまう。

【０００４】

【考案が解決しようとする課題】

そこで本考案では、上記したような揺動アクチュエータと、２体の可動部材が 固定部材に沿って互いに平行状態で摺動可能なアーム開閉機構の間に、動力変換 伝達部を介在させて揺動回転運動を直進往復運動に変換し、上記揺動アクチュエ ータの駆動によって上記アーム開閉機構の各可動部材を互いに逆方向へ直進往復 移動させ、この各可動部材の先端にそれぞれ装着した一対の平行グリッパの開度 を可変してワークの把持および離脱を行うチャック装置に対し、この平行グリッ パをワークに適合した所望開度に設定し且つこれを駆動する揺動アクチュエータ の揺動角度範囲を制御する検出装置を小形で安価な手段を付属させることで容易 且つ確実に達成させるようにして、上記した従来の技術ではなし得ない課題を解 決し得る平行グリッパの開度検出装置の提供を目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】

本考案の平行グリッパの開度検出装置では、揺動アクチュエータと、２体の可 動部材が固定部材に沿って互いに平行状態で摺動可能なアーム開閉機構の間に、 動力変換伝達部を介在させて揺動回転運動を直進往復運動に変換し、上記揺動ア クチュエータの駆動によって上記アーム開閉機構の各可動部材を互いに逆方向へ 直進往復移動させ、この各可動部材の先端にそれぞれ装着した一対の平行グリッ パの開度を可変してワークの把持および離脱を行うチャック装置において、 上記アーム開閉機構には、一方の可動部材側に取り付けられて上記グリッパに 連動して直進往復移動される検出片を設けると共に、固定部材側には上記検出片 の移動方向に沿った適所に隣接配備されて当該検出片の位置を検出する位置検出 センサを設け、この位置検出センサは上記グリッパが移動を開始するスタート位 置とグリッパがワークを把持する把持位置で上記検出片によってそれぞれ作動状 態になるよう位置決め設定されると共に、当該位置検出センサの出力で上記揺動 アクチュエータを制御させるようにした。 また、上記平行グリッパの開度検出装置アーム開閉機構の固定部材側には上記 検出片の移動方向に沿って延在されたレール状の固定ブラケットを設け、この固 定ブラケットに対して摺動可能に係合されたねじ手段を介して上記位置検出セン サを取り付け、このねじ手段の締結を弛緩させた状態で上記位置決め設定した位 置検出センサを当該ねじ手段の緊結で固定ブラケットに固定させるようにした。

【０００６】

【実施例】

以下に、本考案の平行グリッパの開度検出装置を図示の実施例に基づいて詳細 に説明する。なお、先に従来の技術として図１と図２の一部を用いて説明したチ ャック装置１は、本考案の平行グリッパの開度検出装置が実施対象とするチャッ ク装置の一態様であるために、本考案の実施例でもこれらの図面を援用して他の 図面では同一物品に同一の符号を付して以下の説明を行うと共に、重複する部分 に付いての詳細な説明は省略する。 この開度検出装置３０は、図２で示すように２つの位置検出センサ３１，３２ と、この位置検出センサ３１，３２が取り付けられる固定ブラケット３３と、 この固定ブラケット３３の所望位置へ位置調整可能に位置検出センサ３１，３２ をそれぞれ取り付けるためのねじ手段と、位置検出センサ３１，３２によって検 出される検出片３４が設けられた可動ブラケット３５とで構成されている。

【０００７】 上記固定ブラケット３３は断面がリップ溝形をしたチャンネル状に形成され、 その底面に取付け穴３６，３６が穿設されている。この固定ブラケット３３は、 各取付け穴３６に挿通させたねじ３７を前記側壁板１９に穿設した上記固定部材 １３に対する取付け穴３８に隣接して設けられた各ねじ穴３９にそれぞれ螺合さ せて当該側壁板１９に固着される。 上記位置検出センサ３１，３２は例えば近接スイッチで構成し、この位置検出 センサ３１，３２の上部側には貫通孔３１ａ，３２ａが穿設されていると共に、 下部側の内側に検出面３１ｂ，３２ｂが形成され、この貫通孔３１ａ，３２ａを 介して上記ねじ手段を構成する調整ねじ４０と挾持板４１で固定ブラケット３３ に固着される。この固着に際しては、ねじ手段の一方を構成する各調整ねじ４０ を各貫通孔３１ａ，３２ａへそれぞれ挿通させると共に、当該調整ねじ４０に対 してねじ手段の他方を構成する各挾持板４１に穿設された雌ねじ４１ａを螺合さ せて仮組を行い、この状態で上記固定ブラケット３３の端部開口側からリップ溝 内へ挾持板４１を挿入し、位置検出センサ３１，３２をリッブ溝に沿って摺動さ せて後述するような固定ブラケット３３の所望位置に設定した後に各調整ねじ４ ０を締め付けると、位置検出センサ３１，３２は各挾持板４１に挾持された状態 で固定ブラケット３３に固着される。また、位置検出センサ３１，３２の設定位 置を変更する場合には、各調整ねじ４０の締結を一旦緩めた状態にして摺動させ て所望位置に調整した後に再度締め付けることで、容易に任意な位置へ自由に移 動調整させることができる。 なお上記ねじ手段は、図２の仮想線円内に示すように上記挾持板４１から雄ね じが一体に突設された態様の他方のねじ手段４２と、この雄ねじに螺合するナッ トによる一方のねじ手段４３とで構成することもできる。また、位置検出センサ としては、上記した近接スイッチの他にリードスイッチや無接点スイッチなどの 市販の近接形センサが使用できると共に、平行グリッパの開閉ストロークが小さ い場合にはセンサの作動範囲と検出片の幅も狭くなるので２つのセンサを密着し て取り付けたり１つで兼用させたりすることもできる。

【０００８】 上記可動ブラケット３５は、金属薄板を折曲げ加工して短尺側のほぼ中央から 検出片３４が直角状に起立され、当該検出片３４の両端縁部が検出端３４ａ，３ ４ｂをそれぞれ形成すると共に、長尺側の両端部からそれぞれ取付片４４が直角 状に起立され、当該各取付片４４には取付け穴４４ａが穿設されている。この可 動ブラケット３５は、上記スライド軸５の摺動方向の両端部間へ各取付片４４の 内面が当接される態様で嵌合させ、取付け穴４４ａに挿通させたねじ４５をスラ イド軸５に穿設されたねじ穴４６に螺着して取り付けられ、その際に上記検出片 ３４は上記位置検出センサ３１，３２に形成された検出面３１ｂ，３２ｂの内側 に沿って平行状に摺動されるように取り付け位置が設定されている。 なお、上記検出片３４に代えて図２の仮想線円内に示すように二股状に分岐さ れて各検出端４７ａ，４７ｂをそれぞれ形成する検出片４７にしても良い。

【０００９】 このようにして、開度検出装置３０は必要に応じて図３および図４で示すよう な状態でチャック装置１に取り付けられ、また不要な場合は適時取り外しできる ように着脱自在な構成にしている。 この開度検出装置３０では、使用に先立ってグリッパ１５で把持するワークＷ の幅寸法や形状によって異なる平行グリッパのスタート位置と把持位置の設定を 行うために、使用に先立って図５または図６で示すように位置検出センサ３１， ３２の取付位置の調整が行われる。 図４で示すようにアーム６，６の先端に取り付けられた平行グリッパ１５，１ ５の内側面によってワークＷの外径を把持する場合には、まず図４（ａ）のよう に各スライド軸５，５を離間する方向へ最大に摺動させて平行グリッパ１５を全 開状態にすると、これに連動する各アーム６も摺動されて一方（図５では右側） のアームに取り付けられた可動ブラケット３５の検出片３４が最も右側へ移動す る。この状態で、図５（ａ）のように各アーム６を他方の位置検出センサ３２の 内側を検出片３４の他方の検出端３４ｂと整合し、当該位置検出センサ３２が作 動状態になる位置に調整を行ってスタート位置の設定をする。次に図４（ｂ）の ように平行グリッパ１５，１５の内側面がワークＷの外径を把持する中間開度状 態にして検出片３４を左側へ移動させ、図５（ｂ）で示すように一方の位置検出 センサ３１の内側が検出片３４の一方の検出端３４ａと整合し、当該位置検出セ ンサ３１が作動状態になる位置に調整を行って把持位置の設定をする。 また、平行グリッパ１５，１５の外側面によって筒状体をしたワークＷの内径 を把持する場合には、まず各スライド軸５，５を接近する方向へ最大に摺動させ て平行グリッパ１５を全閉状態にすると、図６（ａ）で示すように各アーム６は 内端が当接して検出片３４は最も左側へ移動する。この状態で、一方の位置検出 センサ３１の内側を検出片３４の一方の検出端３４ａと整合し、当該位置検出セ ンサ３１が作動状態になる位置に調整を行ってスタート位置の設定をする。次に 平行グリッパ１５，１５の外側面がワークＷの内径を把持する中間開度状態にし て検出片３４を右側へ移動させ、図６（ｂ）で示すように他方の位置検出センサ ３２の内側が検出片３４の他方の検出端３４ｂと整合し、当該位置検出センサ３ ２が作動状態になる位置に調整を行って把持位置の設定をする。

【００１０】 このようにして、ワークＷの幅寸法や形状に適合させて位置検出センサ３１， ３２の取り付け位置を可変させることで、平行グリッパのスタート位置と把持位 置の初期設定が行われ、この各位置検出センサが検出した出力によって駆動源で ある上記揺動アクチュエータ３に対する制御がなされるように、各位置検出セン サ３１，３２はリード線３１ｃ，３２ｃを介して図示しない制御装置に接続され ている。従って、各位置検出センサ３１，３２の出力で揺動アクチュエータ３の 揺動角度範囲が所望に制限され、この揺動アクチュエータ３に駆動された平行グ リッパはワークＷに適合した所望開度によるスタート位置と把持位置の間を平行 移動してワークＷの把持および離脱を行う。

【００１１】

【考案の効果】

上記した実施例でも明らかなように、本考案による平行グリッパの開度検出装 置では、次のような効果を期待することができる。 まず、チャック装置を構成するアーム開閉機構の可動部材側に検出片を取り付 け、アーム開閉機構の固定部材側にこの検出片によって作動状態になるように位 置決め設定された状態で位置検出センサを取り付けた構成であり、従来技術のよ うに複雑で高価な検出機構や検出信号の処理回路などを用いることなく、きわめ て簡単で小形且つ安価な構成である。 また、この開度検出装置では位置検出センサがグリッパが移動を開始するスタ ート位置とグリッパがワークを把持する把持位置で検出片によってそれぞれ作動 状態になるように位置決め設定され、当該位置検出センサの出力で駆動源である 揺動アクチュエータを制御させるようにしているので、この位置決め設定をワー クの幅寸法や形状に適合させると平行グリッパの開閉範囲を必要最小限度にして 能率良くワークの把持および離脱を行うことができる。 更に、上記の位置決め設定は位置検出センサを固定するねじ手段を一旦緩めて 当該位置検出センサを所望位置へ摺動させて再度ねじ手段を締付けて固定する簡 単な操作によって行うことができると共に、この開度検出装置が不要な場合には チャック装置から容易に取り外すことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案による平行グリッパの開度検出装置の実
施対象となるチャック装置の使用状態を示す斜視図であ
る。

【図２】上記平行グリッパの開度検出装置とチャック装
置の分解斜視図である。

【図３】上記平行グリッパの開度検出装置とチャック装
置の組立て状態における正面図と側面図である。

【図４】上記平行グリッパの開度検出装置とチャック装
置の動作状態斜視図である。

【図５】上記平行グリッパの開度検出装置である。

【図６】上記直線運動案内部材の背面図である。

【符号の説明】

１ チャック装置 ２ 出力軸 ３ 揺動アクチュエータ ４ 動力変換伝達
部 ５ スライド軸 ６ アーム ７ アーム開閉機構部 ８，９ 給排ポー
ト １０ カム板 １１ ピン １２ 摺動案内部材 １３ 案内部材 １４ 摺動部材 １５ グリッパ １６，１７ 配管 １８ リング軸受 １９ 側壁部 ２０ ピン孔 ２１ 取付け板 ２２ スライダ ２３ シリンダ ３０ 平行グリッパの開度検出装置 ３１，３２ 位置
検出センサ ３１ａ，３２ａ 貫通孔 ３１ｂ，３２ｂ
検出面 ３１ｃ，３２ｃ リード線 ３３ 固定ブラケ
ット ３４，４７ 検出片 ３４ａ，３４ｂ，４７ａ，４７ｂ 検出端 ３５ 可動ブラケット ３６，３８，４４
ａ 取付け穴 ３７，４５ ねじ ３９，４６ ねじ
穴 ４０ 調整ねじ ４１ 挾持板 ４１ａ 雌ねじ ４２，４３ ねじ
手段 ４４ 取付片

Claims (2)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 揺動アクチュエータと、２体の可動部材
   が固定部材に沿って互いに平行状態で摺動可能なアーム
   開閉機構の間に、動力変換伝達部を介在させて揺動回転
   運動を直進往復運動に変換し、上記揺動アクチュエータ
   の駆動によって上記アーム開閉機構の各可動部材を互い
   に逆方向へ直進往復移動させ、この各可動部材の先端に
   それぞれ装着した一対の平行グリッパの開度を可変して
   ワークの把持および離脱を行うチャック装置において、 上記アーム開閉機構には、一方の可動部材側に取り付け
   られて上記グリッパに連動して直進往復移動される検出
   片を設けると共に、固定部材側には上記検出片の移動方
   向に沿った適所に隣接配備されて当該検出片の位置を検
   出する位置検出センサを設け、この位置検出センサは上
   記グリッパが移動を開始するスタート位置とグリッパが
   ワークを把持する把持位置で上記検出片によってそれぞ
   れ作動状態になるよう位置決め設定されると共に、当該
   位置検出センサの出力で上記揺動アクチュエータを制御
   させることを特徴とした平行グリッパの開度検出装置。
2. 【請求項２】 上記アーム開閉機構の固定部材側には上
   記検出片の移動方向に沿って延在されたレール状の固定
   ブラケットを設け、この固定ブラケットに対して摺動可
   能に係合されたねじ手段を介して上記位置検出センサを
   取り付け、このねじ手段の締結を弛緩させた状態で上記
   位置決め設定した位置検出センサを当該ねじ手段の緊結
   で固定ブラケットに固定させる請求項１に記載した平行
   グリッパの開度検出装置。