JPH08132381A - 挟持装置用ハンド及び挟持装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 大きく曲がることのできる挟持装置用ハンド
を提供する点にある。 【構成】 複数個の把持体３を基端フレーム２より離れ
る方向に列状に並べ、基端側に位置する基端把持体３Ａ
を前記基端フレーム２に揺動可能に軸支するとともに、
前記基端把持体３Ａより先端側に位置する各把持体３
を、隣接する把持体３同士が支点を介して相対揺動すべ
く、連結して多関節式に構成し、各把持体３にその把持
体３より突出するプランジャ部３ａと相手側把持体３の
プランジャ部３ａを相対摺動可能に嵌入するシリンダ部
３ｂを形成し、このシリンダ部３ｂとプランジャ部３ａ
とを支点Ｘを中心にした円弧状に形成しかつこのシリン
ダ部３ｂにエアーを供給することによって各把持体３
を、それらが揺動離間した挟持姿勢と各把持体が近接し
た待機姿勢とに切換駆動すべく構成してある。

Description

【発明の詳細な説明】

【産業上の利用分野】本発明は、例えば、野菜や果物の
収穫や運搬時にそれらを挟持する為に利用される挟持装
置用ハンドであって、複数個の把持体を基端フレームよ
り離れる方向に列状に並べ、基端側に位置する基端把持
体を前記基端フレームに揺動可能に軸支するとともに、
前記基端把持体より先端側に位置する各把持体を、隣接
する把持体同士が支点を介して相対揺動すべく、連結し
て多関節型に構成し、各把持体が揺動離間した挟持姿勢
と各把持体が近接した待機姿勢とに切換えを許す姿勢変
更機構及び姿勢変更機構を駆動する駆動装置を設けてあ
る挟持装置用ハンドに関する。

【０００１】

【従来の技術】従来の挟持装置用ハンドは、図８及び図
９に示すように、複数の把持体３同士を相対揺動可能に
横向き軸Ｙで連結し、その横向き軸Ｙの前後位置に姿勢
変更機構Ｃを駆動する為の駆動源となるエアーを導入又
は排出するエアー通路５を形成し、隣接する把持体３同
士の対向する面において両把持体のエアー通路５に亘る
姿勢変更機構Ｃとしての接続用パイプを装着していた。
この接続用パイプＣは両端外面にＯリング９を装着して
エアー通路内面とのシール性を向上させるものであると
同時に、エアーを供給すると、エアーがエアー通路５を
介して先端把持体３に供給されてこの先端把持体３をそ
れが取り付けられている後続する把持体３に対して揺動
し、両者が相対的に離間するとともに、先端側の把持体
３から順番にエアー供給量に応じて揺動し、把持体３同
士が相対的に離間し、ハンドが挟持姿勢となる。そし
て、把持体３同士が相対的に離間しようとする際に、こ
の接続用パイプＣ部分でエアー通路５と前記パイプＣと
の間で相対摺動が起こり、把持体３同士の相対離間を許
容する。

【０００２】

【発明が解決しようとする課題】このような従来構成に
おいて、接続用パイプＣは直線状のものであるから、そ
の接続用パイプＣがエアー通路５に対して相対摺動でき
るとしても、揺動して離間する把持体３同士の揺動範囲
が小さくならざるを得ない。そうすると、把持体３を列
状に並べたハンド１としては、挟持姿勢での曲がりを大
きくはとれない欠点がある。別の言い方をすれば、挟持
姿勢での曲がりを大きくしようとすれば、把持体３の並
べる個数を増やすしかなく、これでは、ハンド１として
も重量が嵩むことになって、ハンド１を駆動する際にス
ピード性に欠ける等の問題がでる。又、接続用パイプと
して把持体とは別体のものを設けているので、部品点数
が多くなる欠点もあった。本第１発明の目的は、挟持姿
勢において曲がりを大きく採れるハンドを得るに把持体
の個数を余り多く設けることなく得られる挟持装置のハ
ンドを提供する点にある。

【０００３】

【課題を解決するための手段】本第１発明による特徴構
成は、前記姿勢変更機構を、一方の把持体より延出した
プランジャ部と、前記一方の把持体に隣接する他方の把
持体において前記プランジャ部を相対移動可能に嵌入さ
せるシリンダ部とで構成し、これらプランジャ部及びシ
リンダ部の軸芯を前記把持体同士を連結する支点を中心
とした同一円弧上に設定し、前記駆動装置を、前記シリ
ンダ部に作動流体を供給する流体圧式のもので構成し
て、前記姿勢変更機構を前記挟持姿勢に変更するととも
に、前記待機姿勢に戻す復帰手段を設けてある点にあ
り、その作用効果は次の通りである。

【０００４】

【作用】つまり、駆動装置よりエアーを各シリンダ部に
供給すると、各シリンダ部とプランジャ部とが相対的に
離間して、把持体同士が離間し、挟持装置のハンドが挟
持姿勢となる。待機姿勢より挟持姿勢となる過程におい
て、各シリンダ部とプランジャ部とが把持体同士を連結
する支点を中心とした同一円弧状に形成してあるので、
把持体同士が離間する方向と同方向であり、従来のよう
な直線状のパイプを用いるものに比べて、離間作動を円
滑にかつその揺動角を大きく採ることができる。挟持姿
勢より待機姿勢に戻す場合には、復帰手段を作動させる
ことによって、行うことができる。

【０００５】

【発明の効果】したがって、従来のパイプで規定される
構成のものに比べて把持体同士の離間及び近接揺動を円
滑にかつ大きく離間させることができ、ハンドとしてそ
の曲がりを十分大きなものにできて、取扱う野菜等の大
きさに使用が限定されることが少なくなるとともに、各
把持体の揺動角を大きく採れるので、ハンドとして全体
の曲がり半径が同一であるならば、構成把持体の個数を
少なくでき、それだけ、ハンドの姿勢変更も容易なもの
になる。しかも、シリンダ部とプランジャ部とは各把持
体と一体であるので、このシリンダ部とプランジャ部と
を別個の部品として設ける必要がなく、それだけ、部品
点数を減らすことができる。

【０００６】〔その他の目的・構成・作用・効果〕 (1) 請求項２における発明の目的は、請求項１におけ
る発明の目的に加えて、挟持装置として取り扱う対象を
広げることのできるものを提供する点にあり、この為に
採られた構成は、請求項１の構成において、前記挟持装
置用のハンドを複数個備えている点にあり、その作用効
果は次の通りである。つまり、ハンドを複数個備えるこ
とによって、一つのハンドでは取り扱うことの難しい長
尺物であっても容易に取り扱うことができる。特に、ハ
ンドの曲げを大きくとることができるので、細く長いも
のに対して有効でもある。 (2) 請求項３における発明の目的は、請求項１におけ
る発明の目的に加えて、待機姿勢への復帰構造を容易に
できるものを提供する点にあり、この為に採られた構成
は、請求項１の構成において、前記復帰手段がバネであ
る点にあり、その作用効果は次の通りである。つまり、
復帰手段としてバネを利用しているので、復帰手段とし
ては構造簡単であり、かつ、常にバネの付勢力が作用し
て待機姿勢に復帰させようとするので、駆動装置が故障
等した場合においても待機姿勢に自動的に復帰させるこ
とができ、誤って取扱うべきでないものを不測に挟持す
るといったことを未然に防止できる。 (3) 請求項４における発明の目的は、請求項１におけ
る発明の目的に加えて、復帰手段の兼用化による全体構
造を簡素化できるものを提供する点にあり、この為に採
られた構成は、請求項１の構成において、前記復帰手段
が前記流体圧式駆動装置によって、シリンダ部内の流体
を吸引する手段を利用したものである点にある、その作
用効果は次の通りである。つまり、駆動装置によってシ
リンダ部内に流体を供給するとハンドを挟持姿勢にで
き、その駆動装置によってシリンダ部内の流体を吸引す
るとハンドを待機姿勢に復帰させることができる。これ
によって、駆動装置で復帰手段を兼用でき、ハンド全体
の構造を簡素化できる。 (4) 請求項５における発明の目的は、請求項１におけ
る発明の目的に加えて、待機姿勢への復帰構造を容易に
できるものを提供する点にあり、この為に採られた構成
は、請求項１の構成において、前記復帰手段が前記挟持
姿勢より前記待機姿勢に付勢する前記把持体自体の自重
力である点にあり、その作用効果は次の通りである。つ
まり、復帰手段として把持体自体の自重力を利用してい
るので、復帰手段としては特に設ける必要がなく、ハン
ド全体の構造を簡素化できる。

【０００７】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。図１に示すように、二つの挟持装置用のハンド
１，１で丸物野菜Ａ等を掴む挟持装置Ｂについて説明す
る。まず、ハンド１の構造について説明する。基端フレ
ーム２より下向きにかつ列状に３つの把持体３を並べる
とともに、隣接する把持体３を前後軸芯Ｘを支点として
相対揺動可能に連結し、基端把持体３Ａを基端フレーム
２に支点Ｘを介して相対揺動可能に連結固定して、多関
節型に構成してある。

【０００８】そして、これら把持体３の姿勢を変更する
機構Ｃを次のように構成する。基端把持体３Ａの下面よ
り下向きにプランジャ部３ａを延出するとともに、上面
に肉厚内に凹入するシリンダ部３ｂを形成してある。そ
して、このプランジャ部３ａは下方に位置する把持体３
のシリンダ部３ｂ内に位置して相対摺動可能であり、シ
リンダ部３ｂは上方に位置する把持体３のプランジャ部
３ａを受け入れて相対摺動可能である。基端フレーム２
にはプランジャ部３ａのみ、先端把持体３Ｂにはシリン
ダ部３ｂのみが形成されている。又、これらプランジャ
部３ａとシリンダ部３ｂとは、その軸芯が前記した前後
軸芯Ｘを中心とした同一円弧状位置に位置するように、
円弧状に形成してある。

【０００９】一方、駆動装置Ｄについて説明すると、プ
ランジャ部３ａ内と、このプランジャ部３ａとシリンダ
部３ｂとの間に位置する部分に、エアー通路４を形成
し、供気ポンプ５からのエアーをバルブ６を介してエア
ー通路４に供給するようになっている。先端把持体３Ｂ
と基端フレーム２とに亘って復帰手段としてのバネ７が
架設されており、各把持体３の横側面には、このバネ７
を挿通する挿通部３Ｃを形成してある。

【００１０】以上のような構成によって、エアーをシリ
ンダ部３ｂに供給すると、復帰バネ力に抗して、先端把
持体３Ｂより順次後続の把持体３に対して相対揺動して
離間し、全部の把持体３が離間揺動すると挟持姿勢とな
る。バルブ６を切り換えてエアーを排出すると、復帰バ
ネ力によって各把持体３は互いに近接する待機姿勢に復
帰する。

【００１１】把持体３の成形構造について説明すると、
図３に示すように、把持体３は上下二つ割構成を採って
おり、プランジャ部３ａとシリンダ部３ｂとの軸芯を含
む平面で分割している。上把持体部３Ｄと下把持体部３
Ｅとの合わせ面には、夫々、プランジャ部３ａとシリン
ダ部３ｂとの半分が形成されている。横側面位置には、
八分の一円状の窪みが設けられており、復帰バネ７を挿
通させる挿通部３Ｃを形成する。この上下の把持体部３
Ｄ、３Ｅは樹脂の一体成形品であり、エアー通路４等も
一体形成される。プランジャ部３ａ及びシリンダ部３ｂ
の断面形状としては、図３に示すように、円形でもよい
が、矩形であってもよい。

【００１２】図１に示すように、ハンド１には夫々全把
持体３を覆うブーツ１０が被せてある。ブーツ１０は、
外面部１０Ａにウレタンゴム等の耐久性の高いものを配
置し、内面部１０Ｂにスポンジ等の緩衝性の高いものを
配置して、張り合わせて構成されている。このようなブ
ーツ１０を設けることによって、各把持体３の間に入り
込むゴミ等を排除できるとともに、取扱物を挟持する際
に傷めることを防止でき、ブーツ１０自体も傷むことが
少ない。

【００１３】図中８は野菜Ａが両ハンド１で完全に挟持
された否かを検出する挟持完了検出センサであり、野菜
Ａに接当する可動フレーム８Ａと、この可動フレーム８
Ａを突出付勢するバネ８Ｂと、可動フレーム８Ａが一定
量退入する状態を検出するリミットスイッチ８Ｃとから
なる。このリミットスイッチ８Ｃ以外には、差動トラン
ス、圧電素子、光センサ等が採用できる。このような構
成によって、リミットスイッチ８Ｃが一定以上の押し込
み状態を感知すると、ハンド１の挟持側への移動を停止
するようにする。

【００１４】〔別実施例〕以上のような基本構成に対し
て、次のような構成を採ってもよい。 (1) ハンド１としては、単品としても独立して取り扱
うことができるものである。勿論、図１で示すように、
一対のハンド１で挟持装置を構成するものでもよいが、
図４に示すように、玉葱Ａ等の球形のものを掴む場合に
は、ハンド１を三角に配置してもよく、図５に示すよう
に、互いに向き合う一対のハンド１，１を横に複数列配
置してもよく、図６に示すように、千鳥状にハンド１を
配置して、葱などの長尺物を掴み易いように構成しても
よい。 (2) 駆動装置Ｄだけでなく、復帰手段７をもエアーで
駆動するように構成してもよい。図７に示すように、供
気ポンプ５とともに吸気ポンプ９を設け、バルブ１１の
切換えによって、供気ポンプ５からエアーを供給する
と、ハンド１を挟持姿勢にでき、吸気ポンプ９で排気す
ると待機姿勢にできる。 (3) 図１においては、復帰手段７もエアーで行うよう
にしているが、供気ポンプ５のみ使用して、復帰手段７
としては、把持体３の自重を利用した構成を採ってもよ
い。 (4) エアーを駆動装置Ｄの作動流体として使用してい
るが、油圧式に構成してもよい。 (5) 把持体３の材質としては樹脂であるが、軽量なも
のであれば金属であってもよい。

【００１５】尚、特許請求の範囲の項に図面との対照を
便利にするために符号を記すが、該記入により本発明は
添付図面の構成に限定されるものではない。

【図面の簡単な説明】

【図１】一対のハンドが待機姿勢にある状態を示す縦断
正面図

【図２】作用姿勢にある状態を示す縦断正面図

【図３】把持体の分解状態と組付け状態を示す斜視図

【図４】３個のハンドを３角形の頂点位置に配置した状
態を示す平面図

【図５】一対のハンドを列状に配置した状態を示す平面
図

【図６】ハンドを千鳥状に配置した状態を示す平面図

【図７】復帰装置もエアーで行う構造を示す縦断側面図

【図８】従来の把持体の連結構造を示す縦断側面図

【図９】図８におけるハンドを利用した挟持装置

【符号の説明】

１ ハンド ２ 基端フレーム ３ 把持体 ３Ａ 基端把持体 ３ａ プランジャ部 ３ｂ シリンダ部 ７ 復帰手段 Ｃ 姿勢変更機構 Ｄ 駆動装置 Ｘ 支点

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数個の把持体（３）を基端フレーム
   （２）より離れる方向に列状に並べ、基端側に位置する
   基端把持体（３Ａ）を前記基端フレーム（２）に揺動可
   能に軸支するとともに、前記基端把持体（３Ａ）より先
   端側に位置する各把持体（３）を、隣接する把持体
   （３）同士が支点（Ｘ）を介して相対揺動すべく、連結
   して多関節型に構成し、各把持体（３）が揺動離間した
   挟持姿勢と各把持体（３）が近接した待機姿勢とに切換
   えを許す姿勢変更機構（Ｃ）及び姿勢変更機構（Ｃ）を
   駆動する駆動装置（Ｄ）を設けてある挟持装置用ハンド
   であって、 前記姿勢変更機構（Ｃ）を、一方の把持体（３）より延
   出したプランジャ部（３ａ）と、前記一方の把持体
   （３）に隣接する他方の把持体（３）において前記プラ
   ンジャ部（３ａ）を相対移動可能に嵌入させるシリンダ
   部（３ｂ）とで構成し、これらプランジャ部（３ａ）及
   びシリンダ部（３ｂ）の軸芯を前記把持体（３）同士を
   連結する支点（Ｘ）を中心とした同一円弧上に設定し、
   前記駆動装置（Ｄ）を、前記シリンダ部（３ｂ）に作動
   流体を供給する流体圧式のもので構成して、前記姿勢変
   更機構（Ｃ）を前記挟持姿勢に変更するとともに、前記
   待機姿勢に戻す復帰手段（７）を設けてある挟持装置用
   ハンド。
2. 【請求項２】 前記挟持装置用のハンド（１）を複数個
   備えた請求項１記載の挟持装置用ハンド挟持装置。
3. 【請求項３】 前記復帰手段（７）がバネである請求項
   １記載の挟持装置用ハンド。
4. 【請求項４】 前記復帰手段（７）が前記流体圧式駆動
   装置によって、シリンダ部（３ｂ）内の流体を吸引する
   手段を利用したものである請求項１記載の挟持装置用ハ
   ンド。
5. 【請求項５】 前記復帰手段（７）が前記挟持姿勢より
   前記待機姿勢に付勢する前記把持体自体の自重力である
   請求項１記載の挟持装置用ハンド。