JPS58177290A - マニピユレ−タ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、産業用ロボット等のアーム端部に取り付は被
加工物等を把持して移動あるいは転移させるのに用いる
マニピュレータに関するものである。

一般にマニピュレータは作動軸全支点に回動して開閉す
る一対の挾み部材によシ被加工物等を把持、解放するよ
うになっているが、両挾み部材の開閉装置には機構が簡
単で作動が確実であるところからトグル方式が多用され
ている。しかしながらトグル方式は取ｐ扱う被加工物等
の径が変わると挾み部材の把持力が友巾に変化するため
、被加工物等の大きさ特にその把持部分の外径寸法に大
きな制約がある欠点を有していた。

本発明は上記の欠点に鑑み、挾み部材の開閉機構にウオ
ーム歯車装置を用いて、被加工物等の径の大小にかかわ
りなく挾み部材の把持力を常に一定に保つことができる
と共に、把持力が容易に加減調節できるように構成した
マニピュレータを提供することを目的とするものである
。

以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。１は
ロボットアーム、２はアーム１の先端に回着した取付枠
、３．４は挾み部材、５．６はそれぞれ挾み部材３．４
の基端部に固着したセグメントギヤであって、両ギヤ５
．６は取付枠２に平行して回転自在に枢支した２本の作
動軸７．８に固設されると共に、互いに噛み合わされて
いて、一方の作動軸７を回転させると他方の作動軸８が
逆回転し、これによって両挾み部材３．４がそれぞれ作
動軸７．８を支点に回動して開閉動作するように構成さ
れている。

９は作動軸７に固設したセグメントウオームギヤ、１０
はウオームギヤ９に噛み合うウオームであって、筒状を
なし回転軸１１のスプライン軸部１２に軸方向に摺動自
在にスプライン嵌合されている。回転軸１１は取付枠２
の側部に固装した可逆形の電動モータ１３にスリーブ接
点１４を介して連結きれ、電動モータ１３により正逆回
転せしめられるようになっている。

１５はウオーム１０に隣接して回転軸１１に遊嵌したば
ね受け、１６は一端をばね受１５に支承きせて回転軸１
１に嵌装した押しばね、１７は押しばね１６のばね圧を
加減調節する調整用ねじてあって、中央部に穿設した貫
通孔１８に回転軸１１の先端部分を嵌合した姿勢で取付
枠２の側板２ａに螺着きれていて、その底部にワッシャ
１９を介して押しばね１６が当接し、該ワッシャ１９と
ばね受け１６との間で子線された押しばね１６のばね圧
によりウオーム１０がスリーブ接手１４の端面に当接す
る定位置に加圧保持せしめられる。回転軸１１の先端部
分はナイロンブツシュ２０を介して調整用ねじ１７に回
転自在に支承されている。

２１は調整用ねじ１７のロックナツトである。

２２は挾み部材３．４の閉じ側停止手段となるリミット
スイッチ、２３は同開き側停止手段となるリミットスイ
ッチであって、いずれも電動モータ１３を停止させるよ
うに動作する。

今、電動モータ１３が正回転方向に作動して回転軸１１
を回転させると１回転軸１１に連動してウオーム１０が
回転し、ウオームギヤ９を矢印Ａの方向へ回動させる。

ウオームギヤ９の回動変位によってセグメントギヤ６．
６を介して互いに連動する両挾み部材３．４がそれぞれ
作動軸子及び８を支点に鎖線で示すように閉じ側へ回動
し被加工物Ｗを両側から挾み付けるようにして把持する
。

このように両挾み部材３．４で被加工物Ｗを把持すると
、両挾み部材３，４及びウオームギヤ９はそれ以上の回
動変位が阻止される。この状態でウオーム１０を回転軸
１１により回転し続けると、ウオームギヤ９は停止した
ままでウオーム１０が回転しながら矢印Ｂで示す軸方向
に押しばね１６に抗して移動し、押しばね１６を圧縮す
ると共にその反力でウオームギヤ９にトルクが付与され
る。

このトルクによって両挾み部材３．４の把持力が増大す
る。そして、ウオーム１０の軸方向への移動に伴いばね
受１５が鎖線で示す位置まで移動すると、ばね受１５が
リミットスイッチ２２を作動して電動モータ１３が停止
する。電動モータ１３が停止すると、ウオーム１０は自
己制動機能によってその位置まで停止し、圧縮された押
しばね１６のばね圧でウオームギヤ９に一定のトルクが
作用した状態が維持される。これによって両挾み部材３
．４に所定の把持力が付与され、被加工物Ｗを一定の把
持力で把持することになる。この把持状態でアーム１を
作動して被加工物Ｗを移動又は転移させる。而して、調
整ねじ１７を回転操作して押しばね１６のばね圧を調節
することによシ、両挾み部材３．４に付与する把持力が
加減できるものである。

次に、電動モータ１３が逆方向へ回転すると。

まずウオーム１０が自転と押しばね１６のばね圧とによ
シ実線で示す定位置まで軸方向へ移動し、この間両挾み
部材３．４は被加工物Ｗを把持した状順を維持している
。ウオーム１０が定位置に戻ると、ウオーム１０の回転
に連動してウオームギヤ９が矢印Ａと反対の方向へ回動
し、これに応動して両挾み部材３．４が開き側へ回動変
位し被加工物Ｗを解放する。更にウオームギヤ９が回動
してリミットスイッチ２３に当接しこれを作動すると、
電動モータ１３は停止し、両挾み部材３．４が一定の開
き角度で停止状態となる。したがって、リミットスイッ
チ２３の取付位置を変えることにより両挾み部材３．４
の開き位置が任意に設定でき、被加工物Ｗの太ききに応
じて両挾み部材３゜４の開き角度を容易に調節できる。

なお、取付枠２に対するウオーム１０１回転軸１１及び
電動モータ１３の取付角度は、ウオームギヤ９の向きを
変えるだけで図示の直交形以外に傾斜形とすることも可
能である。

第２図に示す実施例は、上記実施例において両伝み部材
３．４の基端部に固設したセグメントギヤ５．６をそれ
ぞれセグメントウオームギヤ２５．２６　（Ｃ（ｔ、ｔ
、ウオームギヤ９を省略して両ウオームギヤ２５．２６
’に直接ウオーム１０に噛み合わせて回動させる構造と
したもので、伝動機構をより単純化できる。またこの例
では、ウオーム１０の先端に閉じ側停止手段となるリミ
ットスイッチ２２を作動するアクチュエータ２７を突設
した点が先の実施例と異なるだけで、その他の構成部品
は共通しており、同一部品は同一番号で示されている。

なお、ウォーム１０全回転軸１１上の定位置に加圧保持
せしめるばね手段としては、上記各実施例のつる巻きば
ねからなる押しはね１６に代えて皿ばねを複数枚重ねた
ものや、圧縮ゴムを用いることも可能である。

上述のように、本発明のマニピュレータは、挾み部材の
開閉機構にウオーム歯車装置を用い、挾み部材の作動軸
に固設されたウオームギヤと、該ウオームギヤに噛み合
うウオームとによ沙、前記挾み部材の作動軸に回転トル
クを与えて挾み部材を開閉する構成とし、かつ前記ウオ
ームが軸方向に摺動自在にヌブライン嵌合する回転軸上
の定位置に加圧保持せしめるばね圧手段を設けて、前記
ウオームの回転に連動して前記挾み部材が閉じ側へ回動
し被加工物等を把持したのちに、更に前記ウオームが前
記ばね圧手段に抗して軸方向へ移動し前記作動軸に一定
のトルりを付与するように構成したから、被加工物等取
り扱う物品の径の大小にかかわりなく挾み部材の把持力
を常に一定に保つことができる。しかも把持力は前記ば
ね圧手段のはね圧を調節することにより容易に変咀でき
る利点がある。

また、両挾み部材を開閉するウオーム歯車装置自体が減
速機能を具えているので、ウオームを回転させる回転駆
動装置に減速機構を組み込む必要が・ない。更に、挾み
部材の開き角度もウオームギヤの回動角度を変えるだけ
で任意に調節でき、大きな範囲で変更可能である叫種々
の利点がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す要部縦断正面図、第２
図は別の実施例の要部縦断正面図である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、挾み部材の作動軸に固設されたウオームギヤと、該
   ウオームギヤに噛み合うウオームと、該ウオームが軸方
   向に摺動自在にヌプライン嵌合する回転軸を正逆転させ
   る回転駆動装置と、前記ウオームを前記回転軸上の定位
   置に加圧保持せしめるばね圧手段と、前記ウオームの回
   転に連動して前記挾み部材が閉じ側へ回動し被加工物等
   に消液して停止したのち、前記ウオームギヤを介して前
   記作動軸に一定のトルクが付与されるまで前記ウオーム
   が前記ばね圧手段に抗して軸方向へ移動したとき前記回
   転駆動装置を停止させる閉じ側停止手段と、前記ウオー
   ムの回転に連動して前記挾み部材が開き側へ一定角度回
   動したとき前記回転駆動装置を停止させる開き側停止手
   段とによって構成されているマニピュレータ。 ２、前記ばね圧手段のばね圧が調整可能である特許請求
   の範囲第１項記載のマニピュレータ。 ６、前記挾み部材の開き側への回動角度が調整可能であ
   る特許請求の範囲第１項又は第２項記載のマニピュレー
   タ。