チャッキング装置
【課題】装置の上下寸法をコンパクトに抑えうる簡単な駆動力伝達機構を備えたチャッキング装置を提供する。
【解決手段】装置本体上に揺動可能に枢支され、四節リンク機構を構成する互いに平行な第一揺動レバー及び第二揺動レバーと、この四節リンク機構を構成し、両揺動レバーを揺動可能に連結する連結アームと、両揺動レバーを揺動駆動する送りネジ機構と、それぞれがチャック部材を備え、相互に接近離間することによりチャック部材同士が対象物を把持及び把持解除するように構成された第一及び第二の支持部材とを備えており、各揺動レバーにおける、四節リンクの対角の関節より外方の点においてそれぞれ対応する支持部材に連結されており、両揺動レバーが揺動することにより、支持部材同士が相互に接近離間するように構成されている。
【解決手段】装置本体上に揺動可能に枢支され、四節リンク機構を構成する互いに平行な第一揺動レバー及び第二揺動レバーと、この四節リンク機構を構成し、両揺動レバーを揺動可能に連結する連結アームと、両揺動レバーを揺動駆動する送りネジ機構と、それぞれがチャック部材を備え、相互に接近離間することによりチャック部材同士が対象物を把持及び把持解除するように構成された第一及び第二の支持部材とを備えており、各揺動レバーにおける、四節リンクの対角の関節より外方の点においてそれぞれ対応する支持部材に連結されており、両揺動レバーが揺動することにより、支持部材同士が相互に接近離間するように構成されている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、チャッキング装置に関し、詳しくは、例えばロボットアームの先端に取り付けられ、搬送対象のワークを把持して移送するためのチャッキング装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、上述したようなチャッキング装置には、ワークを把持するためのフィンガー（把持ピン、クランパーピンとも呼ばれる）を開閉駆動する駆動装置が備えられている。かかる駆動装置として様々なものが提案されている。例えば、特許文献１および特許文献２に開示された把持装置が知られている。これらはともに、対になったフィンガーをその上方から駆動シリンダや駆動モータによって開閉動作させるものである。駆動力の伝達のために各種のシャフトやバーを組み込んでいる。したがって、上下に長い複雑な形状構造にならざるを得ない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００１−１１３４８６号公報
【特許文献２】特開平０５−２２８８７４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、装置の上下寸法をコンパクトに抑え、しかも、簡単な伝動機構によってワーク把持の駆動力を伝達しうるチャッキング装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明のチャッキング装置は、
装置本体上に揺動可能に枢支された、四節リンク機構を構成する互いに平行な第一揺動レバーおよび第二揺動レバーと、
前記四節リンク機構を構成する、前記第一揺動レバーと第二揺動レバーとを揺動可能に連結する連結アームと、
前記第一および第二の揺動レバーを揺動駆動するための揺動駆動機構と、
それぞれがチャック部材を備えた第一および第二の支持部材であって、相互に接近離間することにより前記チャック部材同士が対象物を把持および把持解除するように構成された第一および第二の支持部材とを備えており、
前記第一揺動レバーおよび第二揺動レバーにおける、四節リンクの対角の関節より外方の点においてそれぞれ対応する支持部材に連結されており、第一揺動レバーおよび第二揺動レバーが揺動することにより、支持部材同士が相互に接近離間するように構成されている。
【０００６】
以上の通り、対象物（ワーク）を把持するための駆動力の伝達機構として四節リンク機構を用いているので、チャッキング装置の厚さを薄く構成することが可能となる。
【０００７】
前記装置本体と、前記連結アームと、前記第一および第二の揺動レバーとから平行リンクを構成し、前記第一揺動レバーにおける、装置本体への枢支点に対して連結アームとの連結点とは反対側の位置に第一支持部材を連結し、前記第二揺動レバーにおける、連結アームとの連結点に対して装置本体への枢支点とは反対側の位置に第二支持部材を連結し、前記揺動駆動機構によって前記連結アームがその長手方向に変位させられることにより、支持部材同士が相互に接近離間するように構成することができる。
【０００８】
かかる構成によれば、揺動アームを梃子として用いて支持部材を開閉動作させることが可能となる。
【０００９】
前記揺動駆動機構を、ねじ棒とこのねじ棒に咬合したナット部材とを有する送りねじ機構から構成することができる。この場合、前記連結アームに、前記ナット部材と嵌合して送りねじ機構による駆動力を連結アームに伝達するフォーク部材を配設し、このナット部材を、非円形横断面の外形にするとともに、その両端部に、フォークに当接してナット部材の直進力を伝達するための鍔部を形成し、前記フォーク部材にナット部材の外径と相補的な形状の嵌合用口部を形成するのが好ましい。
【００１０】
駆動機構として送りネジ機構を用いているので、モータ等の駆動を停止したときに、ワークを把持しているときのワークからの反力により、把持力が弛むことが防止される。
【００１１】
前記四節リンク機構と前記揺動駆動機構とを前記装置本体の上面側に配置し、前記第一および第二の揺動レバーを装置本体の底面側に配置し、前記第一揺動レバーおよび第二揺動レバーと、対応する第一および第二の支持部材とを、それぞれ装置本体を貫通して配置されたスペーサ部材を介して連結することができる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明のチャッキング装置によれば、装置の上下寸法をコンパクトに抑え、しかも、簡単な伝動機構によってワーク把持の駆動力を伝達することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の一実施形態に係るチャッキング装置の底面におけるチャック部材を示す斜視図である。
【図２】図１のチャッキング装置のチャック部材が第一の位置にある状態を示す底面図である。
【図３】図１のチャッキング装置のチャック部材が第二の位置にある状態を示す底面図である。
【図４】図１のチャッキング装置のチャック部材が第二の位置にあり、且つワークの把持を解除した状態を示す底面図である。
【図５】図５（ａ）は第一の位置にある一チャック部材を示す底面図であり、図５（ｂ）は第二の位置にある一チャック部材を示す底面図である。
【図６】図１のチャッキング装置の上面における把持駆動部材を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下に、図面を参照しながら本発明に係るチャッキング装置の実施形態を説明する。
【００１５】
図１にはチャッキング装置１の板状の装置本体２０の底面が示されている。この底面の左右両端縁にはそれぞれレール２が設置されている。このレール２には一対の板状の支持部材３ａ、３ｂが互いにＹ軸方向に離間接近（開閉ともいう）しうるように取り付けられている。以下、両支持部材をまとめて符号３で表すこともある。なお、図１〜図６を通じて、紙面上下方向をＹ軸方向とよび、このＹ軸に直行する左右方向をＸ軸方向と呼ぶ。
【００１６】
第一支持部材３ａには第一および第二のチャック部材４ａ、４ｂがＸ軸方向に離間して設置され、第二支持部材３ｂにも第三および第四のチャック部材４ｃ、４ｄがＸ軸方向に離間して設置されている。第一および第二のチャック部材４ａ、４ｂと、第三および第四のチャック部材４ｃ、４ｄとは、第一および第二の支持部材３ａ、３ｂ間のＸ軸に対して線対称の形状を呈し、線対称に配置されている。以下、全チャック部材をまとめて符号４で表すこともある。そして、各チャック部材４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄには実際にワークを掴む部分である把持部、すなわちフィンガー５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄが形成されている。全フィンガー５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄは平行に突出している。そして、第一フィンガー５ａと第三フィンガー５ｃとがＹ軸方向に対向し、第二フィンガー５ｂと第四フィンガー５ｄとがＹ軸方向に対向している。したがって、第一支持部材３ａと第二支持部材３ｂとが相互に接近離間することにより、第一フィンガー５ａおよび第二フィンガー５ｂと、第三フィンガー５ｃおよび第四フィンガー５ｄとがワークＷを把持し、また、この把持を解除するのである。以下、全フィンガーをまとめて符号５で表すこともある。支持部材３ａ、３ｂを互いに接近離間させる把持駆動部材２１は、後述するように装置本体２０の上面に設置されている。図１〜図３は一対の支持部材３ａ、３ｂ同士が最も接近した状態を示している。
【００１７】
図１〜図３から明らかなように、各チャック部材４は平面視がほぼＶ字状を呈するように二本のアーム６ａ、６ｂを有している。このＶ字の基部となる部分が支持部材３に軸１５によって枢支されて揺動可能になっている。一方のアーム（第一アーム）６ａの先端に前記フィンガー５が突設されている。フィンガー５の外周面はワークを把持しやすいように弾力性を有する素材であり、且つワークＷとの間で適度な摩擦を生じる表面を有している。他方のアーム（第二アーム）６ｂの先端には正三角形の環状の係合部７が形成されている。すなわち、四本のアーム６ｂそれぞれに係合部７ａ、７ｂ、７ｃ、７ｄが形成されている。以下、全係合部をまとめて符号７で表すこともある。チャック部材４の形状はとくにＶ字状に限定することはない。枢支点Ｐとフィンガー５の位置と係合部７の位置とが三角形の各頂点にあればよい。
【００１８】
図示の通り、第一アーム６ａはＸ軸方向内側に位置し、第二アーム６ｂはＸ軸方向外側に位置している。前記係合部７は揺動駆動部材８が作用する部分である。図示の通り、第一および第三のチャック部材４ａ、４ｃと、第二および第四のチャック部材４ｂ、４ｄとは、互いにその係合部７が両支持部材３の間で重なり合うように、第二アーム６ｂを相手に向けて延ばしている。対向する第二アーム６ｂ同士は、係合部７が干渉せずに重なり合うように、上下に位置ずれした状態で形成されている。また、第一および第三のチャック部材４ａ、４ｃと、第二および第四のチャック部材４ｂ、４ｄとは、互いにそのフィンガー５が対向するように、第一アーム６ａを相手に向けて延ばしている。
【００１９】
揺動駆動部材８は、チャック部材４をその基部である枢支点Ｐを中心に第一の位置と第二の位置に揺動させる。揺動駆動部材８は、モータ９によって回転駆動されるピニオンギア１０と、このピニオンギア１０が咬合する一対のラック１１ａ、１１ｂと、各ラック１１ａ、１１ｂの先端部に突設された移動部としての係合突起１２ａ、１２ｂとから構成されている。以下、両ラックをまとめて符号１１で表し、両係合突起をまとめて符号１２で表すこともある。前記モータ９は、装置本体２０の上面側に設置されており、ピニオンギア１０が装着されたその出力軸が装置本体２０を貫通して底面側に位置している（図６参照）。各ラック１１ａ、１１ｂは、ピニオンギア１０を挟んで互いに平行に、支持部材３に沿ってＸ軸方向に延びている。ピニオンギア１０の回転により、一対のラック１１ａ、１１ｂは互いにＸ軸方向逆向きに移動する。第一係合突起１２ａは、重なり合った第一係合部７ａおよび第三係合部７ｃに係合している。第二係合突起１２ｂは、重なり合った第二係合部７ｂおよび第四係合部７ｄに係合している。そして、ピニオンギア１０の回転により、両係合突起１２ａ、１２ｂは対応係合部７に係合した状態で、Ｘ軸方向に互いに接近離間して第一の位置（図２）と第二の位置（図３）に移動する。この移動により、各チャック部材４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄが第一の位置（図２）と第二の位置（図３）との間を６０°揺動させられる。
【００２０】
図２、図３ともに両支持部材３ａ、３ｂ同士が接近した状態、すなわちフィンガー５がワークＷを把持した状態を示している。図２に示す第一の位置は薄いワークＷを把持する位置であり、第一フィンガー５ａおよび第二フィンガー５ｂと、第三フィンガー５ｃおよび第四フィンガー５ｄとが当接するほどに接近している。図３に示す第二の位置は円柱状または角柱状当の厚いワークＷを把持する位置であり、第一フィンガー５ａおよび第二フィンガー５ｂと、第三フィンガー５ｃおよび第四フィンガー５ｄとは離間している。第一の位置および第二の位置のいずれの位置においても両支持部材２ａ、２ｂの位置は同一である。
【００２１】
各支持部材３には、第一の位置および第二の位置に至ったチャック部材４のオーバーランを阻止するためのストッパ１３、１４が取り付けられている。第一の位置においては、二個のストッパ１３ａ、１３ｂが、第一および第四のチャック部材４ａ、４ｄの第二アーム６ｂのＸ軸方向外側に当接するように設置されている。第二の位置においては、二個のストッパ１４ａ、１４ｂが、第一および第四のチャック部材４ａ、４ｄの第二アーム６ｂのＸ軸方向内側に当接するように設置されている。これらのストッパ１３、１４は、全チャック部材用に設けてもよく、第二および第三のチャック部材４ｂ、４ｃ用に設けてもよい。運転時には、第一または第二の位置において、チャック部材４の前記アーム６ａまたは６ｂがストッパ１３または１４に当接したときに、揺動駆動部材８のモータ９の所定の負荷トルク値を検知してモータ９の駆動を停止する。
【００２２】
図２及び図３に示すワーク把持状態から両支持部材３ａ、３ｂがＹ軸方向に離間（開作動）するとワークＷが解放される。この支持部材３の移動が係合突起１２と係合部７との係合に影響を及ぼすことはなく、健全な把持機能が維持される。なぜなら、図示の通り、第一の位置でも第二の位置でも、正三角形の係合部７の三辺のうち係合突起１２が当接している一辺がＹ軸方向を向いているため、係合部７がＹ軸方向に移動しても係合突起１２から抵抗を受けないからである。第一の位置（図２）と第二の位置（図３）とでは、正三角形の係合部７は、対向するチャック部材４の枢支点Ｐ同士を結ぶ仮想直線Ｌ１に対して線対称の形状となる。図４には、第二の位置において両支持部材３ａ、３ｂがＹ軸方向に離間（開作動）した状態が示されている。図３と較べて、対向する係合部７がＹ軸方向にわずかに移動していることがわかる。図３におけると同一部分には同一符号を伏してその説明を省略する。
【００２３】
第一および第二のいずれの位置においても係合突起１２が当接している一辺がＹ軸方向を向いていることは、第一の位置と第二の位置との間でチャック部材４とともに正三角形の係合部７も６０°回転していることから理解することができる。そして、係合突起１２が係合部７を第一および第二の位置に移動させるときには、常に係合突起１２が係合部７の正三角形の一辺に集接しながら移動させることになるので、スムーズな位置変更が可能となる。
【００２４】
図２及び図５（ａ）に示すように、第一の位置におけるフィンガー５の中心点Ｃｆは、対向するチャック部材４の枢支点Ｐ同士を結ぶ仮想直線Ｌ１（Ｙ軸）よりＸ軸方向外方、すなわち第二の位置とは反対側にある。具体的には、上記仮想直線Ｌ１に対して、枢支点Ｐとフィンガー５の中心点Ｃｆとを結ぶ仮想直線Ｌ２が微少角度αだけＸ軸方向外方に傾斜している。したがって、このような第一の位置において、フィンガー５がワークＷを把持したときワークＷの反力のうちのわずかな成分が、チャック部材４をＸ軸方向外方に揺動させようとするが、上記ストッパ１３が上記反力成分を受けるので把持力の低下が防止される。
【００２５】
一方、第一の位置においては、揺動駆動部材８のモータ９の駆動が停止しているので、チャック部材４が何らかの原因によって元に戻る方向（第二の位置への方向）に揺動しようとしても、その方向は各フィンガー５が対向するフィンガー５に接近する方向になるので、把持力が低下することはない。
【００２６】
図３及び図５（ｂ）に示すように、第二の位置におけるフィンガー５の中心点Ｃｆは、対向するチャック部材４の枢支点Ｐ同士を結ぶ仮想直線Ｌ１（Ｙ軸）よりＸ軸方向内方、すなわち第一の位置とは反対側にある。具体的には、上記仮想直線Ｌ１に対して、枢支点Ｐとフィンガー５の中心点Ｃｆとを結ぶ仮想直線Ｌ２が４５°以上の角度βだけＸ軸方向内方に傾斜している。したがって、このような第二の位置において、フィンガー５がワークＷを把持するときの反力のうちの相当の成分が、チャック部材４をＸ軸方向内方に揺動させようとする。しかし、上記ストッパ１４がこの反力成分を受けるので把持力の低下が防止される。
【００２７】
一方、第二の位置においては揺動駆動部材８のモータ９の駆動が停止しているので、チャック部材４が何らかの原因によって元に戻る方向（第一の位置の方向）に揺動しようとするかもしれない。しかし、前述した通り、フィンガー５は枢支点Ｐを通るＹ軸よりＸ軸方向内方に４５°以上の角度βだけ傾斜した直線Ｌ２上にある。したがって、チャック部材４が元に戻ろうとしてもそれはワークＷの把持を強める方向であり、把持力が低下することはない。
【００２８】
次に、図６を参照しながら、一対の支持部材３ａ、３ｂを互いに接近離間させるための把持駆動部材２１を説明する。把持駆動部材２１は装置本体２０の上面側に設置されている。本実施形態では、把持駆動部材２１としてリンク機構（一種の平行リンク）２２とこのリンク機構２２を駆動する送りねじ機構２３との組み合わせを用いている。
【００２９】
リンク機構２２は、互いにほぼＸ軸方向に平行に配置された第一および第二の揺動レバー２４、２５と、この揺動レバー２４、２５同士を揺動可能に連結する連結アーム２６とを含んでいる。連結アーム２６は、後述するように第一および第二の揺動レバー２４、２５を揺動させるための駆動力を伝達する機能を有する。第一揺動レバー２４はその長手方向の中間点Ｐ１を軸２７によって装置本体２０に揺動可能に枢支されている。また、第一揺動レバー２４は、その枢支点Ｐ１から所定距離Ｄだけ離間した点Ｃ１に前記連結アーム２６の一端部が揺動可能に連結されている。枢支点Ｐ１から上記連結点Ｃ１とは反対側に所定距離２Ｄだけ離間した点Ｃ２が、底面側の第一支持部材３ａに揺動可能に連結されている。この連結は、本体２０の長円形孔４０ａを貫通した円柱形スペーサ２９を介してなされている。
【００３０】
第二揺動レバー２５はその長手方向の一端部Ｐ２を軸２８によって装置本体２０に揺動可能に枢支されている。また、第二揺動レバー２５は、その枢支点Ｐ２から所定距離２Ｄだけ離間した他端部Ｃ４が、底面側の第二支持部材３ｂに揺動可能に連結されている。この連結は、本体２０の長円形孔４０ｂを貫通した円柱形スペーサ３０を介してなされている。枢支点Ｐ２から所定距離Ｄだけ離間した点Ｃ３、すなわち枢支点Ｐ２と前記他端部Ｃ４との間の中央点Ｃ３に前記連結アーム２６の他端部が揺動可能に連結されている。
【００３１】
前述した装置本体２０に形成された長円形孔４０ａ、４０ｂは、そこを貫通する円柱形スペーサ２９、３０が揺動レバー２４、２５の先端と一体で円弧を描いて往復動するために、その短径は円柱形スペーサの直径より大きくされている。
【００３２】
以上の通り、平行に配置された第一および第二の揺動レバー２４、２５と、連結アーム２６と、装置本体２０とで平行リンクが形成されているといえる。
【００３３】
スペーサ２９、３０を介した揺動レバー２４、２５と支持部材３ａ、３ｂとの連結は、揺動レバー端部の円弧状移動の影響を受けないようになされている。各スペーサ２９、３０は対応する支持部材３ａ、３ｂと固定されている。しかし、揺動レバー２４、２５とスペーサ２９、３０との連結は以下のようになっている。すなわち、揺動レバー２４、２５の連結点Ｃ２、Ｃ４にはその長手方向（ほぼＸ軸方向）に長い長円形孔３８が形成されており、各スペーサ２９、３０の上端面には上記長円形孔３８に嵌合する円柱形の係合凸部３９が形成されている。この係合凸部３９と長円形孔３８との嵌合により、揺動レバー２４、２５の先端が円弧を描いても、スペーサ２９、３０にはＸ軸方向の変位は伝わらず、Ｙ軸方向にのみ移動させられることになる。
【００３４】
第一および第二の揺動レバー２４、２５の枢支点Ｐ１、Ｐ２はＸ軸方向にほぼ同一位置にあり、連結アーム連結点Ｃ１、Ｃ３もＸ軸方向にほぼ同一位置にある。また、第一揺動レバー２４と第二揺動レバー２５とは、その支持部材連結点Ｃ２、Ｃ４が枢支点Ｐ１、Ｐ２を挟んでＸ軸方向反対側に位置している。かかる配置により、連結アーム２６をその長手方向（ほぼＹ軸方向）に移動させることにより、支持部材連結点Ｃ２、Ｃ４同士がＹ軸方向に接近離間させることができる。
【００３５】
前述の通り、第一揺動レバー２４および第二揺動レバー２５ともに、Ｘ軸方向の向きは逆になるが、枢支点Ｐ１、Ｐ２から各連結アーム連結点Ｃ１、Ｃ３までの距離Ｄと、枢支点Ｐ１、Ｐ２から各支持部材連結点Ｃ２、Ｃ４までの距離２Ｄとの比は１／２となっている。もちろん、この比は１／２に限定はされないが、第一および第二の揺動レバー２４、２５ともに同じ比であるのが好ましい。
【００３６】
前記連結アーム２６の中間部には嵌合用のＵ字状フォーク３１が連結アーム２６に垂直に突設されている。一方、送りねじ機構２３は、ねじ棒３２とこのねじ棒３２に回転不可能且つ直進可能に螺合したナット部材３３とを含んでいる。ねじ棒３２は、その基部および先端部が軸受け部３４、３５によって装置本体２０に対して回転可能且つ直進不可能に支持されている。そして、このねじ棒３２は伝動ギア３６を介してモータ３７によって回転駆動される。このモータ３７は装置本体２０の上面側に、前記ネジ棒３２とほぼ平行に横倒し状態で配置されている。
【００３７】
ナット部材３３は長円形の横断面の外周面を有している。前記フォーク３１はナット部材３３の短径とほぼ同一寸法の口部を有しており、ナット部材３３の短径部に嵌合している。その結果、ナット部材３３は回転不可能となり、ねじ棒３２との供回りが防止されている。ナット部材３３の両端部には、フォーク３１に当接してナット部材３３の直進力を伝達するための鍔部３３ａが形成されている。
【００３８】
ナット部材３３の横断面は長円形に限定されない。矩形等、フォーク３１との嵌合によってその回転が阻止されうる形状であればよい。したがって、フォークの形状もＵ字状には限定されず、ナット部材３３の外径と相補的な口部を有しておればよい。
【００３９】
以上のごとく構成された把持駆動部材２１では、ねじ棒３２の回転駆動によるナット部材３３のＹ軸方向直進が、フォーク３１を介して連結アーム２６をその長手方向（Ｙ軸方向）に変位させる。これが第一及び第二の揺動レバー２４、２５を揺動させ、その結果本体底面側の第一および第二の支持部材３ａ、３ｂが相互に離間接近（開閉）することになる。このとき、ナット部材３３は直進するのに対し、連結アーム２６は揺動レバー２４、２５の揺動によって円弧状の動きをする。しかし、フォーク３１を介しての連結であるため、Ｘ軸方向成分の変位は伝達されず、スムーズな伝動が可能である。
【００４０】
本実施形態では、両支持部材３ａ、３ｂが閉作動してフィンガー５がワークＷを把持したときに、モータ３７の所定の負荷トルク値を検知してモータ３７の駆動を停止するように構成されている。このとき、ワークＷからの反力がナット部材３３を介してねじ棒３２を回転させるようなことは起こらないので、把持力が低下することはない。このように、把持駆動部材２１の伝動機構として送りねじ機構２３を用いているため、ワークＷの安定した把持が可能となる。
【００４１】
本実施形態では、支持板３、変位駆動部材８、リンク機構２２、送りネジ機構２３、モータ３７等の装置内で大きな空間を占める部材が、板状の装置本体２０にほぼ平行に近接して配置されている。したがって、装置１がコンパクトに構成される。
【産業上の利用可能性】
【００４２】
本発明によれば、装置の上下寸法をコンパクトに抑え、しかも、簡単な伝動機構によってワーク把持の駆動力を伝達することができる。したがって、ワークを把持して搬送するあらゆるラインにとって有用である。
【符号の説明】
【００４３】
１ … チャッキング装置
２ … レール
３ … 支持部材
４ … チャック部材
５ … （把持部）フィンガー
６ … アーム
７ … 係合部
８ … 変位駆動部材
９ … モータ
１０ … ピニオンギア
１１ … ラック
１２ … 係合突起
１３ … 第一ストッパ
１４ … 第二ストッパ
１５ … 軸
２０ … 装置本体
２１ … 把持駆動部材
２２ … リンク機構
２３ … 送りネジ機構
２４ … 第一揺動レバー
２５ … 第二揺動レバー
２６ … 連結アーム
２７ … 軸
２８ … 軸
２９ … スペーサ
３０ … スペーサ
３１ … フォーク
３２ … ネジ棒
３３ … ナット部材
３４ … 軸受
３５ … 軸受
３６ … 伝動ギア
３７ … モータ
３８ … 長円形孔
３９ … 係合凸部
Ｃ１、Ｃ３ … （揺動レバーと連結アームとの）連結点
Ｃ２、Ｃ４ … （揺動レバーとスペーサとの）連結点
Ｃｆ … （フィンガーの）中心点
Ｌ１ … （対向チャック部材の枢支点Ｐ同士結ぶ）仮想直線
Ｌ２ … （枢支点Ｐとフィンガー中心Ｃｆとを結ぶ）仮想直線
Ｐ … （チャック部材）枢支点
Ｐ１ … （第一揺動レバーの）枢支点
Ｐ２ … （第二揺動レバーの）枢支点
Ｗ … ワーク
α … （第一の位置における）仮想直線Ｌ１の傾斜角
β … （第二の位置における）仮想直線Ｌ２の傾斜角
【技術分野】
【０００１】
本発明は、チャッキング装置に関し、詳しくは、例えばロボットアームの先端に取り付けられ、搬送対象のワークを把持して移送するためのチャッキング装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、上述したようなチャッキング装置には、ワークを把持するためのフィンガー（把持ピン、クランパーピンとも呼ばれる）を開閉駆動する駆動装置が備えられている。かかる駆動装置として様々なものが提案されている。例えば、特許文献１および特許文献２に開示された把持装置が知られている。これらはともに、対になったフィンガーをその上方から駆動シリンダや駆動モータによって開閉動作させるものである。駆動力の伝達のために各種のシャフトやバーを組み込んでいる。したがって、上下に長い複雑な形状構造にならざるを得ない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００１−１１３４８６号公報
【特許文献２】特開平０５−２２８８７４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、装置の上下寸法をコンパクトに抑え、しかも、簡単な伝動機構によってワーク把持の駆動力を伝達しうるチャッキング装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明のチャッキング装置は、
装置本体上に揺動可能に枢支された、四節リンク機構を構成する互いに平行な第一揺動レバーおよび第二揺動レバーと、
前記四節リンク機構を構成する、前記第一揺動レバーと第二揺動レバーとを揺動可能に連結する連結アームと、
前記第一および第二の揺動レバーを揺動駆動するための揺動駆動機構と、
それぞれがチャック部材を備えた第一および第二の支持部材であって、相互に接近離間することにより前記チャック部材同士が対象物を把持および把持解除するように構成された第一および第二の支持部材とを備えており、
前記第一揺動レバーおよび第二揺動レバーにおける、四節リンクの対角の関節より外方の点においてそれぞれ対応する支持部材に連結されており、第一揺動レバーおよび第二揺動レバーが揺動することにより、支持部材同士が相互に接近離間するように構成されている。
【０００６】
以上の通り、対象物（ワーク）を把持するための駆動力の伝達機構として四節リンク機構を用いているので、チャッキング装置の厚さを薄く構成することが可能となる。
【０００７】
前記装置本体と、前記連結アームと、前記第一および第二の揺動レバーとから平行リンクを構成し、前記第一揺動レバーにおける、装置本体への枢支点に対して連結アームとの連結点とは反対側の位置に第一支持部材を連結し、前記第二揺動レバーにおける、連結アームとの連結点に対して装置本体への枢支点とは反対側の位置に第二支持部材を連結し、前記揺動駆動機構によって前記連結アームがその長手方向に変位させられることにより、支持部材同士が相互に接近離間するように構成することができる。
【０００８】
かかる構成によれば、揺動アームを梃子として用いて支持部材を開閉動作させることが可能となる。
【０００９】
前記揺動駆動機構を、ねじ棒とこのねじ棒に咬合したナット部材とを有する送りねじ機構から構成することができる。この場合、前記連結アームに、前記ナット部材と嵌合して送りねじ機構による駆動力を連結アームに伝達するフォーク部材を配設し、このナット部材を、非円形横断面の外形にするとともに、その両端部に、フォークに当接してナット部材の直進力を伝達するための鍔部を形成し、前記フォーク部材にナット部材の外径と相補的な形状の嵌合用口部を形成するのが好ましい。
【００１０】
駆動機構として送りネジ機構を用いているので、モータ等の駆動を停止したときに、ワークを把持しているときのワークからの反力により、把持力が弛むことが防止される。
【００１１】
前記四節リンク機構と前記揺動駆動機構とを前記装置本体の上面側に配置し、前記第一および第二の揺動レバーを装置本体の底面側に配置し、前記第一揺動レバーおよび第二揺動レバーと、対応する第一および第二の支持部材とを、それぞれ装置本体を貫通して配置されたスペーサ部材を介して連結することができる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明のチャッキング装置によれば、装置の上下寸法をコンパクトに抑え、しかも、簡単な伝動機構によってワーク把持の駆動力を伝達することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の一実施形態に係るチャッキング装置の底面におけるチャック部材を示す斜視図である。
【図２】図１のチャッキング装置のチャック部材が第一の位置にある状態を示す底面図である。
【図３】図１のチャッキング装置のチャック部材が第二の位置にある状態を示す底面図である。
【図４】図１のチャッキング装置のチャック部材が第二の位置にあり、且つワークの把持を解除した状態を示す底面図である。
【図５】図５（ａ）は第一の位置にある一チャック部材を示す底面図であり、図５（ｂ）は第二の位置にある一チャック部材を示す底面図である。
【図６】図１のチャッキング装置の上面における把持駆動部材を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下に、図面を参照しながら本発明に係るチャッキング装置の実施形態を説明する。
【００１５】
図１にはチャッキング装置１の板状の装置本体２０の底面が示されている。この底面の左右両端縁にはそれぞれレール２が設置されている。このレール２には一対の板状の支持部材３ａ、３ｂが互いにＹ軸方向に離間接近（開閉ともいう）しうるように取り付けられている。以下、両支持部材をまとめて符号３で表すこともある。なお、図１〜図６を通じて、紙面上下方向をＹ軸方向とよび、このＹ軸に直行する左右方向をＸ軸方向と呼ぶ。
【００１６】
第一支持部材３ａには第一および第二のチャック部材４ａ、４ｂがＸ軸方向に離間して設置され、第二支持部材３ｂにも第三および第四のチャック部材４ｃ、４ｄがＸ軸方向に離間して設置されている。第一および第二のチャック部材４ａ、４ｂと、第三および第四のチャック部材４ｃ、４ｄとは、第一および第二の支持部材３ａ、３ｂ間のＸ軸に対して線対称の形状を呈し、線対称に配置されている。以下、全チャック部材をまとめて符号４で表すこともある。そして、各チャック部材４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄには実際にワークを掴む部分である把持部、すなわちフィンガー５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄが形成されている。全フィンガー５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄは平行に突出している。そして、第一フィンガー５ａと第三フィンガー５ｃとがＹ軸方向に対向し、第二フィンガー５ｂと第四フィンガー５ｄとがＹ軸方向に対向している。したがって、第一支持部材３ａと第二支持部材３ｂとが相互に接近離間することにより、第一フィンガー５ａおよび第二フィンガー５ｂと、第三フィンガー５ｃおよび第四フィンガー５ｄとがワークＷを把持し、また、この把持を解除するのである。以下、全フィンガーをまとめて符号５で表すこともある。支持部材３ａ、３ｂを互いに接近離間させる把持駆動部材２１は、後述するように装置本体２０の上面に設置されている。図１〜図３は一対の支持部材３ａ、３ｂ同士が最も接近した状態を示している。
【００１７】
図１〜図３から明らかなように、各チャック部材４は平面視がほぼＶ字状を呈するように二本のアーム６ａ、６ｂを有している。このＶ字の基部となる部分が支持部材３に軸１５によって枢支されて揺動可能になっている。一方のアーム（第一アーム）６ａの先端に前記フィンガー５が突設されている。フィンガー５の外周面はワークを把持しやすいように弾力性を有する素材であり、且つワークＷとの間で適度な摩擦を生じる表面を有している。他方のアーム（第二アーム）６ｂの先端には正三角形の環状の係合部７が形成されている。すなわち、四本のアーム６ｂそれぞれに係合部７ａ、７ｂ、７ｃ、７ｄが形成されている。以下、全係合部をまとめて符号７で表すこともある。チャック部材４の形状はとくにＶ字状に限定することはない。枢支点Ｐとフィンガー５の位置と係合部７の位置とが三角形の各頂点にあればよい。
【００１８】
図示の通り、第一アーム６ａはＸ軸方向内側に位置し、第二アーム６ｂはＸ軸方向外側に位置している。前記係合部７は揺動駆動部材８が作用する部分である。図示の通り、第一および第三のチャック部材４ａ、４ｃと、第二および第四のチャック部材４ｂ、４ｄとは、互いにその係合部７が両支持部材３の間で重なり合うように、第二アーム６ｂを相手に向けて延ばしている。対向する第二アーム６ｂ同士は、係合部７が干渉せずに重なり合うように、上下に位置ずれした状態で形成されている。また、第一および第三のチャック部材４ａ、４ｃと、第二および第四のチャック部材４ｂ、４ｄとは、互いにそのフィンガー５が対向するように、第一アーム６ａを相手に向けて延ばしている。
【００１９】
揺動駆動部材８は、チャック部材４をその基部である枢支点Ｐを中心に第一の位置と第二の位置に揺動させる。揺動駆動部材８は、モータ９によって回転駆動されるピニオンギア１０と、このピニオンギア１０が咬合する一対のラック１１ａ、１１ｂと、各ラック１１ａ、１１ｂの先端部に突設された移動部としての係合突起１２ａ、１２ｂとから構成されている。以下、両ラックをまとめて符号１１で表し、両係合突起をまとめて符号１２で表すこともある。前記モータ９は、装置本体２０の上面側に設置されており、ピニオンギア１０が装着されたその出力軸が装置本体２０を貫通して底面側に位置している（図６参照）。各ラック１１ａ、１１ｂは、ピニオンギア１０を挟んで互いに平行に、支持部材３に沿ってＸ軸方向に延びている。ピニオンギア１０の回転により、一対のラック１１ａ、１１ｂは互いにＸ軸方向逆向きに移動する。第一係合突起１２ａは、重なり合った第一係合部７ａおよび第三係合部７ｃに係合している。第二係合突起１２ｂは、重なり合った第二係合部７ｂおよび第四係合部７ｄに係合している。そして、ピニオンギア１０の回転により、両係合突起１２ａ、１２ｂは対応係合部７に係合した状態で、Ｘ軸方向に互いに接近離間して第一の位置（図２）と第二の位置（図３）に移動する。この移動により、各チャック部材４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄが第一の位置（図２）と第二の位置（図３）との間を６０°揺動させられる。
【００２０】
図２、図３ともに両支持部材３ａ、３ｂ同士が接近した状態、すなわちフィンガー５がワークＷを把持した状態を示している。図２に示す第一の位置は薄いワークＷを把持する位置であり、第一フィンガー５ａおよび第二フィンガー５ｂと、第三フィンガー５ｃおよび第四フィンガー５ｄとが当接するほどに接近している。図３に示す第二の位置は円柱状または角柱状当の厚いワークＷを把持する位置であり、第一フィンガー５ａおよび第二フィンガー５ｂと、第三フィンガー５ｃおよび第四フィンガー５ｄとは離間している。第一の位置および第二の位置のいずれの位置においても両支持部材２ａ、２ｂの位置は同一である。
【００２１】
各支持部材３には、第一の位置および第二の位置に至ったチャック部材４のオーバーランを阻止するためのストッパ１３、１４が取り付けられている。第一の位置においては、二個のストッパ１３ａ、１３ｂが、第一および第四のチャック部材４ａ、４ｄの第二アーム６ｂのＸ軸方向外側に当接するように設置されている。第二の位置においては、二個のストッパ１４ａ、１４ｂが、第一および第四のチャック部材４ａ、４ｄの第二アーム６ｂのＸ軸方向内側に当接するように設置されている。これらのストッパ１３、１４は、全チャック部材用に設けてもよく、第二および第三のチャック部材４ｂ、４ｃ用に設けてもよい。運転時には、第一または第二の位置において、チャック部材４の前記アーム６ａまたは６ｂがストッパ１３または１４に当接したときに、揺動駆動部材８のモータ９の所定の負荷トルク値を検知してモータ９の駆動を停止する。
【００２２】
図２及び図３に示すワーク把持状態から両支持部材３ａ、３ｂがＹ軸方向に離間（開作動）するとワークＷが解放される。この支持部材３の移動が係合突起１２と係合部７との係合に影響を及ぼすことはなく、健全な把持機能が維持される。なぜなら、図示の通り、第一の位置でも第二の位置でも、正三角形の係合部７の三辺のうち係合突起１２が当接している一辺がＹ軸方向を向いているため、係合部７がＹ軸方向に移動しても係合突起１２から抵抗を受けないからである。第一の位置（図２）と第二の位置（図３）とでは、正三角形の係合部７は、対向するチャック部材４の枢支点Ｐ同士を結ぶ仮想直線Ｌ１に対して線対称の形状となる。図４には、第二の位置において両支持部材３ａ、３ｂがＹ軸方向に離間（開作動）した状態が示されている。図３と較べて、対向する係合部７がＹ軸方向にわずかに移動していることがわかる。図３におけると同一部分には同一符号を伏してその説明を省略する。
【００２３】
第一および第二のいずれの位置においても係合突起１２が当接している一辺がＹ軸方向を向いていることは、第一の位置と第二の位置との間でチャック部材４とともに正三角形の係合部７も６０°回転していることから理解することができる。そして、係合突起１２が係合部７を第一および第二の位置に移動させるときには、常に係合突起１２が係合部７の正三角形の一辺に集接しながら移動させることになるので、スムーズな位置変更が可能となる。
【００２４】
図２及び図５（ａ）に示すように、第一の位置におけるフィンガー５の中心点Ｃｆは、対向するチャック部材４の枢支点Ｐ同士を結ぶ仮想直線Ｌ１（Ｙ軸）よりＸ軸方向外方、すなわち第二の位置とは反対側にある。具体的には、上記仮想直線Ｌ１に対して、枢支点Ｐとフィンガー５の中心点Ｃｆとを結ぶ仮想直線Ｌ２が微少角度αだけＸ軸方向外方に傾斜している。したがって、このような第一の位置において、フィンガー５がワークＷを把持したときワークＷの反力のうちのわずかな成分が、チャック部材４をＸ軸方向外方に揺動させようとするが、上記ストッパ１３が上記反力成分を受けるので把持力の低下が防止される。
【００２５】
一方、第一の位置においては、揺動駆動部材８のモータ９の駆動が停止しているので、チャック部材４が何らかの原因によって元に戻る方向（第二の位置への方向）に揺動しようとしても、その方向は各フィンガー５が対向するフィンガー５に接近する方向になるので、把持力が低下することはない。
【００２６】
図３及び図５（ｂ）に示すように、第二の位置におけるフィンガー５の中心点Ｃｆは、対向するチャック部材４の枢支点Ｐ同士を結ぶ仮想直線Ｌ１（Ｙ軸）よりＸ軸方向内方、すなわち第一の位置とは反対側にある。具体的には、上記仮想直線Ｌ１に対して、枢支点Ｐとフィンガー５の中心点Ｃｆとを結ぶ仮想直線Ｌ２が４５°以上の角度βだけＸ軸方向内方に傾斜している。したがって、このような第二の位置において、フィンガー５がワークＷを把持するときの反力のうちの相当の成分が、チャック部材４をＸ軸方向内方に揺動させようとする。しかし、上記ストッパ１４がこの反力成分を受けるので把持力の低下が防止される。
【００２７】
一方、第二の位置においては揺動駆動部材８のモータ９の駆動が停止しているので、チャック部材４が何らかの原因によって元に戻る方向（第一の位置の方向）に揺動しようとするかもしれない。しかし、前述した通り、フィンガー５は枢支点Ｐを通るＹ軸よりＸ軸方向内方に４５°以上の角度βだけ傾斜した直線Ｌ２上にある。したがって、チャック部材４が元に戻ろうとしてもそれはワークＷの把持を強める方向であり、把持力が低下することはない。
【００２８】
次に、図６を参照しながら、一対の支持部材３ａ、３ｂを互いに接近離間させるための把持駆動部材２１を説明する。把持駆動部材２１は装置本体２０の上面側に設置されている。本実施形態では、把持駆動部材２１としてリンク機構（一種の平行リンク）２２とこのリンク機構２２を駆動する送りねじ機構２３との組み合わせを用いている。
【００２９】
リンク機構２２は、互いにほぼＸ軸方向に平行に配置された第一および第二の揺動レバー２４、２５と、この揺動レバー２４、２５同士を揺動可能に連結する連結アーム２６とを含んでいる。連結アーム２６は、後述するように第一および第二の揺動レバー２４、２５を揺動させるための駆動力を伝達する機能を有する。第一揺動レバー２４はその長手方向の中間点Ｐ１を軸２７によって装置本体２０に揺動可能に枢支されている。また、第一揺動レバー２４は、その枢支点Ｐ１から所定距離Ｄだけ離間した点Ｃ１に前記連結アーム２６の一端部が揺動可能に連結されている。枢支点Ｐ１から上記連結点Ｃ１とは反対側に所定距離２Ｄだけ離間した点Ｃ２が、底面側の第一支持部材３ａに揺動可能に連結されている。この連結は、本体２０の長円形孔４０ａを貫通した円柱形スペーサ２９を介してなされている。
【００３０】
第二揺動レバー２５はその長手方向の一端部Ｐ２を軸２８によって装置本体２０に揺動可能に枢支されている。また、第二揺動レバー２５は、その枢支点Ｐ２から所定距離２Ｄだけ離間した他端部Ｃ４が、底面側の第二支持部材３ｂに揺動可能に連結されている。この連結は、本体２０の長円形孔４０ｂを貫通した円柱形スペーサ３０を介してなされている。枢支点Ｐ２から所定距離Ｄだけ離間した点Ｃ３、すなわち枢支点Ｐ２と前記他端部Ｃ４との間の中央点Ｃ３に前記連結アーム２６の他端部が揺動可能に連結されている。
【００３１】
前述した装置本体２０に形成された長円形孔４０ａ、４０ｂは、そこを貫通する円柱形スペーサ２９、３０が揺動レバー２４、２５の先端と一体で円弧を描いて往復動するために、その短径は円柱形スペーサの直径より大きくされている。
【００３２】
以上の通り、平行に配置された第一および第二の揺動レバー２４、２５と、連結アーム２６と、装置本体２０とで平行リンクが形成されているといえる。
【００３３】
スペーサ２９、３０を介した揺動レバー２４、２５と支持部材３ａ、３ｂとの連結は、揺動レバー端部の円弧状移動の影響を受けないようになされている。各スペーサ２９、３０は対応する支持部材３ａ、３ｂと固定されている。しかし、揺動レバー２４、２５とスペーサ２９、３０との連結は以下のようになっている。すなわち、揺動レバー２４、２５の連結点Ｃ２、Ｃ４にはその長手方向（ほぼＸ軸方向）に長い長円形孔３８が形成されており、各スペーサ２９、３０の上端面には上記長円形孔３８に嵌合する円柱形の係合凸部３９が形成されている。この係合凸部３９と長円形孔３８との嵌合により、揺動レバー２４、２５の先端が円弧を描いても、スペーサ２９、３０にはＸ軸方向の変位は伝わらず、Ｙ軸方向にのみ移動させられることになる。
【００３４】
第一および第二の揺動レバー２４、２５の枢支点Ｐ１、Ｐ２はＸ軸方向にほぼ同一位置にあり、連結アーム連結点Ｃ１、Ｃ３もＸ軸方向にほぼ同一位置にある。また、第一揺動レバー２４と第二揺動レバー２５とは、その支持部材連結点Ｃ２、Ｃ４が枢支点Ｐ１、Ｐ２を挟んでＸ軸方向反対側に位置している。かかる配置により、連結アーム２６をその長手方向（ほぼＹ軸方向）に移動させることにより、支持部材連結点Ｃ２、Ｃ４同士がＹ軸方向に接近離間させることができる。
【００３５】
前述の通り、第一揺動レバー２４および第二揺動レバー２５ともに、Ｘ軸方向の向きは逆になるが、枢支点Ｐ１、Ｐ２から各連結アーム連結点Ｃ１、Ｃ３までの距離Ｄと、枢支点Ｐ１、Ｐ２から各支持部材連結点Ｃ２、Ｃ４までの距離２Ｄとの比は１／２となっている。もちろん、この比は１／２に限定はされないが、第一および第二の揺動レバー２４、２５ともに同じ比であるのが好ましい。
【００３６】
前記連結アーム２６の中間部には嵌合用のＵ字状フォーク３１が連結アーム２６に垂直に突設されている。一方、送りねじ機構２３は、ねじ棒３２とこのねじ棒３２に回転不可能且つ直進可能に螺合したナット部材３３とを含んでいる。ねじ棒３２は、その基部および先端部が軸受け部３４、３５によって装置本体２０に対して回転可能且つ直進不可能に支持されている。そして、このねじ棒３２は伝動ギア３６を介してモータ３７によって回転駆動される。このモータ３７は装置本体２０の上面側に、前記ネジ棒３２とほぼ平行に横倒し状態で配置されている。
【００３７】
ナット部材３３は長円形の横断面の外周面を有している。前記フォーク３１はナット部材３３の短径とほぼ同一寸法の口部を有しており、ナット部材３３の短径部に嵌合している。その結果、ナット部材３３は回転不可能となり、ねじ棒３２との供回りが防止されている。ナット部材３３の両端部には、フォーク３１に当接してナット部材３３の直進力を伝達するための鍔部３３ａが形成されている。
【００３８】
ナット部材３３の横断面は長円形に限定されない。矩形等、フォーク３１との嵌合によってその回転が阻止されうる形状であればよい。したがって、フォークの形状もＵ字状には限定されず、ナット部材３３の外径と相補的な口部を有しておればよい。
【００３９】
以上のごとく構成された把持駆動部材２１では、ねじ棒３２の回転駆動によるナット部材３３のＹ軸方向直進が、フォーク３１を介して連結アーム２６をその長手方向（Ｙ軸方向）に変位させる。これが第一及び第二の揺動レバー２４、２５を揺動させ、その結果本体底面側の第一および第二の支持部材３ａ、３ｂが相互に離間接近（開閉）することになる。このとき、ナット部材３３は直進するのに対し、連結アーム２６は揺動レバー２４、２５の揺動によって円弧状の動きをする。しかし、フォーク３１を介しての連結であるため、Ｘ軸方向成分の変位は伝達されず、スムーズな伝動が可能である。
【００４０】
本実施形態では、両支持部材３ａ、３ｂが閉作動してフィンガー５がワークＷを把持したときに、モータ３７の所定の負荷トルク値を検知してモータ３７の駆動を停止するように構成されている。このとき、ワークＷからの反力がナット部材３３を介してねじ棒３２を回転させるようなことは起こらないので、把持力が低下することはない。このように、把持駆動部材２１の伝動機構として送りねじ機構２３を用いているため、ワークＷの安定した把持が可能となる。
【００４１】
本実施形態では、支持板３、変位駆動部材８、リンク機構２２、送りネジ機構２３、モータ３７等の装置内で大きな空間を占める部材が、板状の装置本体２０にほぼ平行に近接して配置されている。したがって、装置１がコンパクトに構成される。
【産業上の利用可能性】
【００４２】
本発明によれば、装置の上下寸法をコンパクトに抑え、しかも、簡単な伝動機構によってワーク把持の駆動力を伝達することができる。したがって、ワークを把持して搬送するあらゆるラインにとって有用である。
【符号の説明】
【００４３】
１ … チャッキング装置
２ … レール
３ … 支持部材
４ … チャック部材
５ … （把持部）フィンガー
６ … アーム
７ … 係合部
８ … 変位駆動部材
９ … モータ
１０ … ピニオンギア
１１ … ラック
１２ … 係合突起
１３ … 第一ストッパ
１４ … 第二ストッパ
１５ … 軸
２０ … 装置本体
２１ … 把持駆動部材
２２ … リンク機構
２３ … 送りネジ機構
２４ … 第一揺動レバー
２５ … 第二揺動レバー
２６ … 連結アーム
２７ … 軸
２８ … 軸
２９ … スペーサ
３０ … スペーサ
３１ … フォーク
３２ … ネジ棒
３３ … ナット部材
３４ … 軸受
３５ … 軸受
３６ … 伝動ギア
３７ … モータ
３８ … 長円形孔
３９ … 係合凸部
Ｃ１、Ｃ３ … （揺動レバーと連結アームとの）連結点
Ｃ２、Ｃ４ … （揺動レバーとスペーサとの）連結点
Ｃｆ … （フィンガーの）中心点
Ｌ１ … （対向チャック部材の枢支点Ｐ同士結ぶ）仮想直線
Ｌ２ … （枢支点Ｐとフィンガー中心Ｃｆとを結ぶ）仮想直線
Ｐ … （チャック部材）枢支点
Ｐ１ … （第一揺動レバーの）枢支点
Ｐ２ … （第二揺動レバーの）枢支点
Ｗ … ワーク
α … （第一の位置における）仮想直線Ｌ１の傾斜角
β … （第二の位置における）仮想直線Ｌ２の傾斜角
【特許請求の範囲】
【請求項１】
装置本体上に揺動可能に枢支された、四節リンク機構を構成する互いに平行な第一揺動レバーおよび第二揺動レバーと、
前記四節リンク機構を構成する、前記第一揺動レバーと第二揺動レバーとを揺動可能に連結する連結アームと、
前記第一および第二の揺動レバーを揺動駆動するための揺動駆動機構と、
それぞれがチャック部材を備えた第一および第二の支持部材であって、相互に接近離間することにより前記チャック部材同士が対象物を把持および把持解除するように構成された第一および第二の支持部材とを備えており、
前記第一揺動レバーおよび第二揺動レバーにおける、四節リンクの対角の関節より外方の点においてそれぞれ対応する支持部材に連結されており、第一揺動レバーおよび第二揺動レバーが揺動することにより、支持部材同士が相互に接近離間するように構成されている、チャッキング装置。
【請求項２】
前記装置本体と、前記連結アームと、前記第一および第二の揺動レバーとが平行リンクを構成しており、
前記第一揺動レバーにおける、装置本体への枢支点に対して連結アームとの連結点とは反対側の位置に第一支持部材が連結されており、
前記第二揺動レバーにおける、連結アームとの連結点に対して装置本体への枢支点とは反対側の位置に第二支持部材が連結されており、
前記揺動駆動機構によって前記連結アームがその長手方向に変位させられることで、支持部材同士が相互に接近離間するように構成されている、請求項１記載のチャッキング装置。
【請求項３】
前記揺動駆動機構が、ねじ棒とこのねじ棒に咬合したナット部材とを有する送りねじ機構から構成されており、
前記連結アームに、前記ナット部材と嵌合して送りねじ機構による駆動力を連結アームに伝達するフォーク部材が設けられており、
ナット部材が、非円形横断面の外形を有するとともに、その両端部に、フォークに当接してナット部材の直進力を伝達するための鍔部を有しており、
前記フォーク部材がナット部材の外径と相補的な形状の嵌合用口部を有している、請求項２記載のチャッキング装置。
【請求項４】
前記四節リンク機構と前記揺動駆動機構とが前記装置本体の上面側に配置されており、
前記第一および第二の揺動レバーが装置本体の底面側に配置されており、
前記第一揺動レバーおよび第二揺動レバーと、対応する第一および第二の支持部材との連結が、それぞれ装置本体を貫通して配置されたスペーサ部材を介してなされている、請求項１〜３のうちのいずれか一の項に記載のチャッキング装置。
【請求項１】
装置本体上に揺動可能に枢支された、四節リンク機構を構成する互いに平行な第一揺動レバーおよび第二揺動レバーと、
前記四節リンク機構を構成する、前記第一揺動レバーと第二揺動レバーとを揺動可能に連結する連結アームと、
前記第一および第二の揺動レバーを揺動駆動するための揺動駆動機構と、
それぞれがチャック部材を備えた第一および第二の支持部材であって、相互に接近離間することにより前記チャック部材同士が対象物を把持および把持解除するように構成された第一および第二の支持部材とを備えており、
前記第一揺動レバーおよび第二揺動レバーにおける、四節リンクの対角の関節より外方の点においてそれぞれ対応する支持部材に連結されており、第一揺動レバーおよび第二揺動レバーが揺動することにより、支持部材同士が相互に接近離間するように構成されている、チャッキング装置。
【請求項２】
前記装置本体と、前記連結アームと、前記第一および第二の揺動レバーとが平行リンクを構成しており、
前記第一揺動レバーにおける、装置本体への枢支点に対して連結アームとの連結点とは反対側の位置に第一支持部材が連結されており、
前記第二揺動レバーにおける、連結アームとの連結点に対して装置本体への枢支点とは反対側の位置に第二支持部材が連結されており、
前記揺動駆動機構によって前記連結アームがその長手方向に変位させられることで、支持部材同士が相互に接近離間するように構成されている、請求項１記載のチャッキング装置。
【請求項３】
前記揺動駆動機構が、ねじ棒とこのねじ棒に咬合したナット部材とを有する送りねじ機構から構成されており、
前記連結アームに、前記ナット部材と嵌合して送りねじ機構による駆動力を連結アームに伝達するフォーク部材が設けられており、
ナット部材が、非円形横断面の外形を有するとともに、その両端部に、フォークに当接してナット部材の直進力を伝達するための鍔部を有しており、
前記フォーク部材がナット部材の外径と相補的な形状の嵌合用口部を有している、請求項２記載のチャッキング装置。
【請求項４】
前記四節リンク機構と前記揺動駆動機構とが前記装置本体の上面側に配置されており、
前記第一および第二の揺動レバーが装置本体の底面側に配置されており、
前記第一揺動レバーおよび第二揺動レバーと、対応する第一および第二の支持部材との連結が、それぞれ装置本体を貫通して配置されたスペーサ部材を介してなされている、請求項１〜３のうちのいずれか一の項に記載のチャッキング装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２０１１−１０４７５５（Ｐ２０１１−１０４７５５Ａ）
【公開日】平成２３年６月２日（２０１１．６．２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−２６５２９０（Ｐ２００９−２６５２９０）
【出願日】平成２１年１１月２０日（２００９．１１．２０）
【出願人】（５９６１２０３５９）ミツテック株式会社 (7)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年６月２日（２０１１．６．２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年１１月２０日（２００９．１１．２０）
【出願人】（５９６１２０３５９）ミツテック株式会社 (7)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]