往復旋回によるロボットハンドの把持装置
【課題】塵埃等の問題もない往復旋回によるロボットのワーク把持装置を提供する。
【解決手段】角柱枠１の中心部に駆動歯車軸６が回転できるように形成し、下面部には、角柱枠１の駆動歯車軸６の下部に取り付けられた歯車７にかみ合わせた歯車８Ａ，８Ｂ，８Ｃを３等配に配置し、該歯車８Ａ，８Ｂ，８Ｃに取り付けた旋回軸９Ａ，９Ｂ，９Ｃにシールド形軸受け１５Ａ，１５Ｂ，１５Ｃと防塵シール１６Ａ，１６Ｂ，１６Ｃを挿入できるように形成した下フタ１０を角柱枠１にネジで取り付け、該旋回軸９Ａ，９Ｂ，９Ｃを下フタ１０下面より突出させて、該旋回軸９Ａ，９Ｂ，９Ｃの下部にフインガー１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃを固着した腕１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃを取り付け、駆動歯車軸６を往復回転させることにより、同時にフインガー１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃも旋回してワーク５０を把持、開放する。
【解決手段】角柱枠１の中心部に駆動歯車軸６が回転できるように形成し、下面部には、角柱枠１の駆動歯車軸６の下部に取り付けられた歯車７にかみ合わせた歯車８Ａ，８Ｂ，８Ｃを３等配に配置し、該歯車８Ａ，８Ｂ，８Ｃに取り付けた旋回軸９Ａ，９Ｂ，９Ｃにシールド形軸受け１５Ａ，１５Ｂ，１５Ｃと防塵シール１６Ａ，１６Ｂ，１６Ｃを挿入できるように形成した下フタ１０を角柱枠１にネジで取り付け、該旋回軸９Ａ，９Ｂ，９Ｃを下フタ１０下面より突出させて、該旋回軸９Ａ，９Ｂ，９Ｃの下部にフインガー１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃを固着した腕１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃを取り付け、駆動歯車軸６を往復回転させることにより、同時にフインガー１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃも旋回してワーク５０を把持、開放する。
【発明の詳細な説明】
【発明の詳細な説明】
【０００１】
［産業上の利用分野］
自動車及び電子産業分野等において組み立て工程や加工工程等でワークの搬送にロボットを使用して行っているが、そのロボットに使用する把持装置である。
【０００２】
［従来の技術］
従来、ロボットに使用する把持装置は色々な種類がありますが、本発明に相当する把持装置は三つ爪把持装置といわれる把持装置である。
三つ爪把持装置は放射状に３等配された３個のフインガーが中心に向かって直線摺動して３点でワークを把持するため、求心性および安定性があるため、多くの産業ロボットに使用されている。しかし、構造上の欠点がある。従来の三つ爪把持装置はフインガーを取り付けている腕駒を直線摺動させて把持している、摺動の構造としては、腕駒部をＴ溝構造にして、直接金属どうしで接触させて摺動させているため、金属の磨耗が生じて耐久性に問題がありましたし、防塵装置が不十分で塵埃等が摺動部に混入するのと、外部に出すので、すぐに精度が悪くなる欠点があるため、クリーンルーム等には使用出来ない状態でした。精度を良くするために、摺動部にリニアガイドを使用しているものもありますが、精度と耐久性の点では良くなりますが、塵埃等に対しては解決にならない。
図１，２，３，４を参照して説明すれば、正方形の角柱枠３１の側面に円柱の中央部分の片側にラック歯車を形成し、両端の内側にＯリング３５Ａ，３５Ｂが挿入できる溝を形成したピストンラック３４Ａと同一形状のピストンラック３４Ｂが駆動歯車軸３６の歯車とかみあえる位置に貫通穴２個を平行に形成し、ピストンラック３４Ａの左端面が角柱枠３１の貫通穴左端に接するように配置し、他方のピストンラック３４Ｂの右端面が角柱枠３１の貫通穴右端に接するように配置し、角柱枠３１の右側面にはピストンラック３４Ａ，３４Ｂの穴に合致した供給口を直方体のカバー３２Ａに形成し、カバー３２Ａと角柱枠３１との間にパッキン４０Ａにもピストンラック３４Ａ，３４Ｂの穴に合致した穴を形成したパッキン４０Ａを挟んでカバー３２Ａを角柱枠３１にネジで固定し、反対面にも同様にカバー３２Ｂとパッキン４０Ｂを角柱枠３１との間に挟んでネジで固定し、角柱枠３１の上面の中央部に鍔付き玉軸受け３７が挿入できる穴を下半部ぐらい迄の深さに形成し、その下部には駆動歯車軸３６が回転できる貫通穴を形成し、円柱形状の中央部に歯車を形成し、該歯車の上部に鍔付き玉軸受け３７が挿入できる軸部を形成し、鍔付き玉軸受け３７を止め輪で固定できる溝を形成し、該歯車の下部には角柱枠３１より突き出して搖動円盤３９を取り付ける細いインロー用のボスを形成し、搖動円盤３９は搖動円盤３９の内側に放射状に円周３等配してピン４２Ａ，４２Ｂ，４２Ｃを固着する穴を形成し、該ピン穴のピン４２Ａがピストンラック３４Ａ、３４Ｂに平行になるように配置して搖動円盤３９にピン４２Ａ，４２Ｂ，４２Ｃを搖動円盤３９に固着して歯車軸３６の下端にネジ等で固定し、駆動歯車軸３６を角柱枠３１に挿入して鍔付き玉軸受け３７を止め輪で固定した駆動歯車軸３６を鍔付き玉軸受け３７の鍔部を上フタ３８で押さえて角柱枠３１にネジで固定し，角柱枠３１の下部には円柱枠４１の上部には連接杆４２Ａ，４２Ｂ，４２Ｃが干渉しないような穴を形成し、該穴の下にはＴ溝の加工時に工具の逃げ場となる穴を貫通させ、円柱枠４１の下面部には円柱枠４１の側面より中心に向かって３等配されたＴ溝を放射状に形成し、Ｔ溝部のひとつがピストンラック３４Ａ、３４Ｂに平行になるように配置して角柱枠３１の下部にネジ等で取り付け、Ｔ溝部には直方体の両側面に溝を形成するのであるが溝の幅と深さは該Ｔ溝部の幅と厚みに対しガタが無く摺動出来るように形成し、該直方体上面には連接杆４２Ａ，４２Ｂ，４２Ｃが回動可能なピン４３Ａ，４３Ｂ，４３Ｃを固着する穴を形成し、該穴にピン４３Ａ，４３Ｂ，４３Ｃ固着させ下面にはフインガー４６Ａ，４６Ｂ，４６Ｃを固定するネジ穴を形成し、該ネジ穴にフインガー４６Ａ，４６Ｂ，４６Ｃを取り付けた腕駒４５Ａ，４５Ｂ，４５ＣをＴ溝部に挿入して搖動円盤３９のピン４２Ａ，４２Ｂ，４２Ｃと腕駒４５Ａ，４５Ｂ，４５Ｃのピン４３Ａ，４３Ｂ，４３Ｃを連接杆４２Ａ，４２Ｂ，４２Ｃの両側に該ピン４２Ａ，４２Ｂ，４２Ｃ，４３Ａ，４３Ｂ，４３Ｃが回動できる穴を形成した連接杆４２Ａ，４２Ｂ，４２Ｃをそれぞれのピンに挿入して、円柱枠４１を角柱枠３１の下部にネジ等で固定する。
次に、動作について説明すれば、圧縮空気を供給口３３Ａ，３３Ｄに供給すると、ピストンラック３４Ａは右側に移動し、また、ピストンラック３４Ｂは左側に移動すると、ラック歯車にかみあっている駆動歯車軸３６が時計方向に回転して、駆動歯車軸３６の下部の搖動円盤３９も時計方向に回転するので、ピン４２Ａ，４２Ｂ，４２Ｃが挿入された連接杆４２Ａ，４２Ｂ，４２Ｃが腕駒４５Ａ，４５Ｂ，４５Ｃを円柱枠４１の中心方向に引き寄せ腕駒４５Ａ，４５Ｂ，４５Ｃに固定されたフインガー４６Ａ，４６Ｂ，４６Ｃも中心方向に引き寄せられてワークを把持するのである。
次に、圧縮空気を供給口３３Ｂ，３３Ｃに供給すると、ピストンラック３４Ａは左側に移動し、また、ピストンラック３４Ｂは右側に移動すると、ラック歯車にかみあっている駆動歯車軸３６が反時計方向に回転して、駆動歯車軸３６の下部の搖動円盤３９も反時計方向に回転するので、ピン４２Ａ，４２Ｂ，４２Ｃが挿入された連接杆４２Ａ，４２Ｂ，４２Ｃが腕駒４５Ａ，４５Ｂ，４５Ｃを円柱枠４１の外周方向に押し出し腕駒４５Ａ，４５Ｂ，４５Ｃに固定されたフインガー４６Ａ，４６Ｂ，４６Ｃも外周方向に押さ出されてワークを開放するのである。
即ち圧縮空気の供給を切り替えることによりワークを把持したり、開放したりできるのである。しかし、上述したように腕駒４５Ａ，４５Ｂ，４５Ｃと円柱枠４１との摺動磨耗によるガタや摺動部が開放されているため塵埃等で装置の寿命が短い欠点がありました。
【０００３】
［課題を解決するための手段］
本発明では、従来の欠点を解決するために、腕駒４５Ａ，４５Ｂ，４５Ｃを直線摺動させるのではなくて、それを図面５〜１２について説明すれば、円柱形状の中央上部に歯車を形成し、該歯車の上部に軸受け１３Ａが挿入できる軸部を形成し、軸受け１３Ａを止め輪で固定できる溝を形成し、該歯車の下部には軸受け１３Ｂが挿入できる軸部を形成した駆動歯車軸６の軸受け１３Ｂが挿入できる穴を角柱枠１の上面中央部に形成し、該穴の深さは駆動歯車軸６の該歯車の上下部に軸受け１３Ａ，１３Ｂを挿入した状態で上部の軸受け１３Ａが角柱枠１の上面より出ないようにして固定できる深さの穴を形成し、その穴の下部には該穴より小さな穴を貫通させ、軸受け１３Ｂを角柱枠１に挿入して軸受け１３Ａを駆動歯車軸６に挿入し、軸受け１３Ａを止め輪で固定した駆動歯車軸６を角柱枠１に挿入して上フタ１４を角柱枠１にネジ等で取り付け、角柱枠１の側面には円柱の中央部分の片側にラック歯車を形成し、両端の内側にＯリング５Ａ，５Ｂが挿入できる溝を形成したピストンラック４Ａと同一形状のピストンラック４Ｂが駆動歯車軸６の歯車とかみあえる位置に貫通穴２個を平行に形成し、ピストンラック４Ａの左端面が角柱枠１の貫通穴左端に接するように配置し、他方のピストンラック４Ｂの右端面が角柱枠１の貫通穴右端に接するように配置し、角柱枠１の右側面にはピストンラック４Ａ，４Ｂの穴に合致した供給口を板状のカバー２Ａに形成し、カバー２Ａと角柱枠１との間にパッキン１７Ａにもピストンラック４Ａ，４Ｂの穴に合致した穴を形成したパッキン１７Ａを挟んでカバー２Ａを角柱枠１にネジで固定し、反対面にも同様にパッキン１７Ｂをカバー２Ｂと角柱枠１との間に挟んでネジで固定し、角柱枠１の下面部には、駆動歯車軸６の下部に駆動歯車軸６にネジ等で固定された歯車７にかみ合わせた歯車８Ａ，８Ｂ，８Ｃを３等配に配置し、該歯車８Ａ，８Ｂ，８Ｃが干渉しない穴を形成し、該穴の底面に歯車８Ａ，８Ｂ，８Ｃをネジ等で固定した旋回軸９Ａ，９Ｂ，９Ｃの上端に少し細くした軸を形成し，該軸に取り付けた軸受け１８Ａ，１８Ｂ，１８Ｃが挿入できる穴を形成し、下面には板状の下フタ１０を取り付けるネジ穴を形成する。また、下フタ１０の上面には軸受け１８Ａ，１８Ｂ，１８Ｃの穴に合致した位置に旋回軸９Ａ，９Ｂ，９Ｃに挿入するシールド形軸受け１５Ａ，１５Ｂ，１５Ｃの穴を形成し、その下部に防塵シール１６Ａ，１６Ｂ，１６Ｃが挿入する穴を形成し、その下部には旋回軸９Ａ，９Ｂ，９Ｃより大きい穴を貫通させ、下面には角柱枠１に取り付けるネジ穴を形成する。シールド形軸受け１５Ａ，１５Ｂ，１５Ｃと防塵シール１６Ａ，１６Ｂ，１６Ｃを取り付けた下フタ１０に旋回軸９Ａ，９Ｂ，９Ｃを挿入させ角柱枠１にネジで固定し、旋回軸９Ａ，９Ｂ，９Ｃを下フタ１０の下面より突出させ、旋回軸９Ａ，９Ｂ，９Ｃの下部に直方体の端面の内側に軸状のフインガー１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃを固着する穴を形成し、その中央部に旋回軸８Ａ，８Ｂ，８Ｃが挿入できる穴を形成し、該フインガー１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃを固着する穴の反対側の端面より旋回軸９Ａ，９Ｂ，９Ｃの穴の中心に向かってスリワリを形成し、その直角面に旋回軸９Ａ，９Ｂ，９Ｃをネジで固定できる穴を形成し、フインガー１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃを固着させた腕１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃを旋回軸９Ａ，９Ｂ，９Ｃに挿入してネジで固定するのであるが、旋回軸９Ａ，９Ｂ，９Ｃとフインガー１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃとの距離や旋回軸９Ａ，９Ｂ，９Ｃに対するフインガー１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃの取り付け角度はワークの大きさや、旋回角度により決定されるが、第９図に示す如くワークの把持の可能範囲はフインガー１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃと旋回軸９Ａ，９Ｂ，９Ｃとが放射状に配置されフインガー１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃが外周に配置された時が最大となり、第１０図に示す如くフインガー１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃが内側に配置した時が最小となる。
次に、動作について説明すれば、圧縮空気を供給口３Ａ，３Ｄに供給すると、ピストンラック４Ａは右側に移動し、また、ピストンラック４Ｂは左側に移動すると、ラック歯車にかみあっている駆動歯車軸６が時計方向に回転して、駆動歯車軸６の下部の歯車７にかみあっている歯車８Ａ，８Ｂ，８Ｃは反時計方向に回転するので、歯車８Ａ，８Ｂ，８Ｃに固定している旋回軸９Ａ，９Ｂ，９Ｃも反時計方向に回転し、旋回軸９Ａ，９Ｂ，９Ｃの下部に取り付けられている腕１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃも反時計方向に旋回するので、同時にフインガー１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃも旋回し第１１図に示す如くワーク５０を把持できる。
次に、圧縮空気を供給口３Ｂ，３Ｃに供給すると、ピストンラック４Ａは左側に移動し、また、ピストンラック４Ｂは右側に移動すると、ラック歯車にかみあっている駆動歯車軸６が反時計方向に回転して、駆動歯車軸６の下部の歯車７にかみあっている歯車８Ａ，８Ｂ，８Ｃは時計方向に回転するので、歯車８Ａ，８Ｂ，８Ｃに固定している旋回軸９Ａ，９Ｂ，９Ｃも時計方向に回転し、旋回軸９Ａ，９Ｂ，９Ｃの下部に取り付けられている腕１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃも時計方向に旋回するので、同時にフインガー１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃも旋回しワーク５０を解放する。
以上のように圧縮空気の供給を切り替えることによりフインガー１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃが往復旋回してワーク５０を把持したり、解放したりするのである。即ち、フインガー１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃを旋回させて３点でワーク５０を把持するため、求心性や安定性も良く、旋回の中心の旋回軸９Ａ，９Ｂ，９Ｃは丸軸で構成することが出来るのでシールド形軸受け１５Ａ，１５Ｂ，１５Ｃや防塵シール１６Ａ，１６Ｂ，１６Ｃが使用できるため、密閉のできる構造が簡単に，しかも高精度の把持装置が安価で製作出来て、クリーンルーム等にも使用することが出来る。また、防塵シール１６Ａ，１６Ｂ，１６Ｃを使用せずにシールド形軸受け１５Ａ，１５Ｂ，１５Ｃのみで構成しても塵埃対策になる。
小形化にするために旋回軸９Ａ，９Ｂ，９Ｃの円周ピッチが小さくなる時は第１２図に示す如く旋回軸９Ａ，９Ｂ，９Ｃを下フタ１０より長く突出させて腕１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃの取り付けを互いに干渉しないように上下方向にずらせて多段層に取り付けると解決できる。
ピストンラック４Ａ，４Ｂを使用して歯車７を回転させたが、ロータリシリンダやモータ等によって歯車７を回転させても良いのである。また、今フインガー１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃと３本にしているが、３本以上の多数本にして多角形のワークを把持することも出来る。
【０００４】
［発明の効果］
今まで三つ爪把持装置において塵埃対策に悩んでいた事柄が旋回軸９Ａ，９Ｂ，９Ｃを丸軸にすることにより解決することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来装置のＪ−Ｊ’切断面図
【図２】従来装置のＦ−Ｆ’切断面図
【図３】従来装置の下面図
【図４】従来装置のＧ−Ｇ’切断面図
【図５】本発明のＰ−Ｐ’切断面図
【図６】本発明のＹ−Ｙ’切断面図
【図７】本発明のＱ−Ｑ’切断面図
【図８】本発明のＸ−Ｘ’切断面図
【図９】本発明のＷ−Ｗ’切断面図でワークの最大把持範囲図
【図１０】本発明のＷ−Ｗ’切断面図でワークの最小把持範囲図
【図１１】本発明のＷ−Ｗ’切断面図でワーク把持図
【図１２】本発明の旋回軸ピッチの狭い時のフインガー取り付け図
【符号の説明】
１，３１・・・・・・・・・・・・・・・・角柱枠
２Ａ，２Ｂ、３２Ａ、３２Ｂ・・・・・・・カバー
３Ａ，３Ｂ，３Ｃ，３Ｄ，３３Ａ，３３Ｂ，３３Ｃ，３３Ｄ・・・・・圧縮空気の供給口４Ａ，４Ｂ，３４Ａ，３４Ｂ・・・・・・・ピストンラック
５Ａ，５Ｂ，３５Ａ，３５Ｂ・・・・・・・Ｏリング
６，３６・・・・・・・・・・・・・・・・駆動歯車軸
７，８Ａ，８Ｂ，８Ｃ・・・・・・・・・・歯車
９Ａ，９Ｂ，９Ｃ・・・・・・・・・・・・旋回軸
１０・・・・・・・・・・・・・・・・・・下フタ
１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃ・・・・・・・・・腕
１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃ，４６Ａ，４６Ｂ，４６Ｃ・・・・・・・フインガー
１３Ａ，１３Ｂ，１８Ａ，１８Ｂ，１８Ｃ・・・・・・・・・軸受け
１４，３８・・・・・・・・・・・・・・・上フタ
１５Ａ，１５Ｂ，１５Ｃ・・・・・・・・・シールド形軸受け
１６Ａ，１６Ｂ，１６Ｃ・・・・・・・・・防塵シール
１７Ａ，１７Ｂ，４０Ａ，４０Ｂ・・・・・パッキン
３７・・・・・・・・・・・・・・・・・・鍔付き玉軸受け
３９・・・・・・・・・・・・・・・・・・搖動円盤
４１・・・・・・・・・・・・・・・・・・円柱枠
４２Ａ，４２Ｂ，４２Ｃ・・・・・・・・・連接杆
４３Ａ，４３Ｂ，４３Ｃ，４４Ａ，４４Ｂ，４４Ｃ・・・・・・・ピン
４５Ａ，４５Ｂ，４５Ｃ・・・・・・・・・腕駒
５０・・・・・・・・・・・・・・・・・・ワーク
【発明の詳細な説明】
【０００１】
［産業上の利用分野］
自動車及び電子産業分野等において組み立て工程や加工工程等でワークの搬送にロボットを使用して行っているが、そのロボットに使用する把持装置である。
【０００２】
［従来の技術］
従来、ロボットに使用する把持装置は色々な種類がありますが、本発明に相当する把持装置は三つ爪把持装置といわれる把持装置である。
三つ爪把持装置は放射状に３等配された３個のフインガーが中心に向かって直線摺動して３点でワークを把持するため、求心性および安定性があるため、多くの産業ロボットに使用されている。しかし、構造上の欠点がある。従来の三つ爪把持装置はフインガーを取り付けている腕駒を直線摺動させて把持している、摺動の構造としては、腕駒部をＴ溝構造にして、直接金属どうしで接触させて摺動させているため、金属の磨耗が生じて耐久性に問題がありましたし、防塵装置が不十分で塵埃等が摺動部に混入するのと、外部に出すので、すぐに精度が悪くなる欠点があるため、クリーンルーム等には使用出来ない状態でした。精度を良くするために、摺動部にリニアガイドを使用しているものもありますが、精度と耐久性の点では良くなりますが、塵埃等に対しては解決にならない。
図１，２，３，４を参照して説明すれば、正方形の角柱枠３１の側面に円柱の中央部分の片側にラック歯車を形成し、両端の内側にＯリング３５Ａ，３５Ｂが挿入できる溝を形成したピストンラック３４Ａと同一形状のピストンラック３４Ｂが駆動歯車軸３６の歯車とかみあえる位置に貫通穴２個を平行に形成し、ピストンラック３４Ａの左端面が角柱枠３１の貫通穴左端に接するように配置し、他方のピストンラック３４Ｂの右端面が角柱枠３１の貫通穴右端に接するように配置し、角柱枠３１の右側面にはピストンラック３４Ａ，３４Ｂの穴に合致した供給口を直方体のカバー３２Ａに形成し、カバー３２Ａと角柱枠３１との間にパッキン４０Ａにもピストンラック３４Ａ，３４Ｂの穴に合致した穴を形成したパッキン４０Ａを挟んでカバー３２Ａを角柱枠３１にネジで固定し、反対面にも同様にカバー３２Ｂとパッキン４０Ｂを角柱枠３１との間に挟んでネジで固定し、角柱枠３１の上面の中央部に鍔付き玉軸受け３７が挿入できる穴を下半部ぐらい迄の深さに形成し、その下部には駆動歯車軸３６が回転できる貫通穴を形成し、円柱形状の中央部に歯車を形成し、該歯車の上部に鍔付き玉軸受け３７が挿入できる軸部を形成し、鍔付き玉軸受け３７を止め輪で固定できる溝を形成し、該歯車の下部には角柱枠３１より突き出して搖動円盤３９を取り付ける細いインロー用のボスを形成し、搖動円盤３９は搖動円盤３９の内側に放射状に円周３等配してピン４２Ａ，４２Ｂ，４２Ｃを固着する穴を形成し、該ピン穴のピン４２Ａがピストンラック３４Ａ、３４Ｂに平行になるように配置して搖動円盤３９にピン４２Ａ，４２Ｂ，４２Ｃを搖動円盤３９に固着して歯車軸３６の下端にネジ等で固定し、駆動歯車軸３６を角柱枠３１に挿入して鍔付き玉軸受け３７を止め輪で固定した駆動歯車軸３６を鍔付き玉軸受け３７の鍔部を上フタ３８で押さえて角柱枠３１にネジで固定し，角柱枠３１の下部には円柱枠４１の上部には連接杆４２Ａ，４２Ｂ，４２Ｃが干渉しないような穴を形成し、該穴の下にはＴ溝の加工時に工具の逃げ場となる穴を貫通させ、円柱枠４１の下面部には円柱枠４１の側面より中心に向かって３等配されたＴ溝を放射状に形成し、Ｔ溝部のひとつがピストンラック３４Ａ、３４Ｂに平行になるように配置して角柱枠３１の下部にネジ等で取り付け、Ｔ溝部には直方体の両側面に溝を形成するのであるが溝の幅と深さは該Ｔ溝部の幅と厚みに対しガタが無く摺動出来るように形成し、該直方体上面には連接杆４２Ａ，４２Ｂ，４２Ｃが回動可能なピン４３Ａ，４３Ｂ，４３Ｃを固着する穴を形成し、該穴にピン４３Ａ，４３Ｂ，４３Ｃ固着させ下面にはフインガー４６Ａ，４６Ｂ，４６Ｃを固定するネジ穴を形成し、該ネジ穴にフインガー４６Ａ，４６Ｂ，４６Ｃを取り付けた腕駒４５Ａ，４５Ｂ，４５ＣをＴ溝部に挿入して搖動円盤３９のピン４２Ａ，４２Ｂ，４２Ｃと腕駒４５Ａ，４５Ｂ，４５Ｃのピン４３Ａ，４３Ｂ，４３Ｃを連接杆４２Ａ，４２Ｂ，４２Ｃの両側に該ピン４２Ａ，４２Ｂ，４２Ｃ，４３Ａ，４３Ｂ，４３Ｃが回動できる穴を形成した連接杆４２Ａ，４２Ｂ，４２Ｃをそれぞれのピンに挿入して、円柱枠４１を角柱枠３１の下部にネジ等で固定する。
次に、動作について説明すれば、圧縮空気を供給口３３Ａ，３３Ｄに供給すると、ピストンラック３４Ａは右側に移動し、また、ピストンラック３４Ｂは左側に移動すると、ラック歯車にかみあっている駆動歯車軸３６が時計方向に回転して、駆動歯車軸３６の下部の搖動円盤３９も時計方向に回転するので、ピン４２Ａ，４２Ｂ，４２Ｃが挿入された連接杆４２Ａ，４２Ｂ，４２Ｃが腕駒４５Ａ，４５Ｂ，４５Ｃを円柱枠４１の中心方向に引き寄せ腕駒４５Ａ，４５Ｂ，４５Ｃに固定されたフインガー４６Ａ，４６Ｂ，４６Ｃも中心方向に引き寄せられてワークを把持するのである。
次に、圧縮空気を供給口３３Ｂ，３３Ｃに供給すると、ピストンラック３４Ａは左側に移動し、また、ピストンラック３４Ｂは右側に移動すると、ラック歯車にかみあっている駆動歯車軸３６が反時計方向に回転して、駆動歯車軸３６の下部の搖動円盤３９も反時計方向に回転するので、ピン４２Ａ，４２Ｂ，４２Ｃが挿入された連接杆４２Ａ，４２Ｂ，４２Ｃが腕駒４５Ａ，４５Ｂ，４５Ｃを円柱枠４１の外周方向に押し出し腕駒４５Ａ，４５Ｂ，４５Ｃに固定されたフインガー４６Ａ，４６Ｂ，４６Ｃも外周方向に押さ出されてワークを開放するのである。
即ち圧縮空気の供給を切り替えることによりワークを把持したり、開放したりできるのである。しかし、上述したように腕駒４５Ａ，４５Ｂ，４５Ｃと円柱枠４１との摺動磨耗によるガタや摺動部が開放されているため塵埃等で装置の寿命が短い欠点がありました。
【０００３】
［課題を解決するための手段］
本発明では、従来の欠点を解決するために、腕駒４５Ａ，４５Ｂ，４５Ｃを直線摺動させるのではなくて、それを図面５〜１２について説明すれば、円柱形状の中央上部に歯車を形成し、該歯車の上部に軸受け１３Ａが挿入できる軸部を形成し、軸受け１３Ａを止め輪で固定できる溝を形成し、該歯車の下部には軸受け１３Ｂが挿入できる軸部を形成した駆動歯車軸６の軸受け１３Ｂが挿入できる穴を角柱枠１の上面中央部に形成し、該穴の深さは駆動歯車軸６の該歯車の上下部に軸受け１３Ａ，１３Ｂを挿入した状態で上部の軸受け１３Ａが角柱枠１の上面より出ないようにして固定できる深さの穴を形成し、その穴の下部には該穴より小さな穴を貫通させ、軸受け１３Ｂを角柱枠１に挿入して軸受け１３Ａを駆動歯車軸６に挿入し、軸受け１３Ａを止め輪で固定した駆動歯車軸６を角柱枠１に挿入して上フタ１４を角柱枠１にネジ等で取り付け、角柱枠１の側面には円柱の中央部分の片側にラック歯車を形成し、両端の内側にＯリング５Ａ，５Ｂが挿入できる溝を形成したピストンラック４Ａと同一形状のピストンラック４Ｂが駆動歯車軸６の歯車とかみあえる位置に貫通穴２個を平行に形成し、ピストンラック４Ａの左端面が角柱枠１の貫通穴左端に接するように配置し、他方のピストンラック４Ｂの右端面が角柱枠１の貫通穴右端に接するように配置し、角柱枠１の右側面にはピストンラック４Ａ，４Ｂの穴に合致した供給口を板状のカバー２Ａに形成し、カバー２Ａと角柱枠１との間にパッキン１７Ａにもピストンラック４Ａ，４Ｂの穴に合致した穴を形成したパッキン１７Ａを挟んでカバー２Ａを角柱枠１にネジで固定し、反対面にも同様にパッキン１７Ｂをカバー２Ｂと角柱枠１との間に挟んでネジで固定し、角柱枠１の下面部には、駆動歯車軸６の下部に駆動歯車軸６にネジ等で固定された歯車７にかみ合わせた歯車８Ａ，８Ｂ，８Ｃを３等配に配置し、該歯車８Ａ，８Ｂ，８Ｃが干渉しない穴を形成し、該穴の底面に歯車８Ａ，８Ｂ，８Ｃをネジ等で固定した旋回軸９Ａ，９Ｂ，９Ｃの上端に少し細くした軸を形成し，該軸に取り付けた軸受け１８Ａ，１８Ｂ，１８Ｃが挿入できる穴を形成し、下面には板状の下フタ１０を取り付けるネジ穴を形成する。また、下フタ１０の上面には軸受け１８Ａ，１８Ｂ，１８Ｃの穴に合致した位置に旋回軸９Ａ，９Ｂ，９Ｃに挿入するシールド形軸受け１５Ａ，１５Ｂ，１５Ｃの穴を形成し、その下部に防塵シール１６Ａ，１６Ｂ，１６Ｃが挿入する穴を形成し、その下部には旋回軸９Ａ，９Ｂ，９Ｃより大きい穴を貫通させ、下面には角柱枠１に取り付けるネジ穴を形成する。シールド形軸受け１５Ａ，１５Ｂ，１５Ｃと防塵シール１６Ａ，１６Ｂ，１６Ｃを取り付けた下フタ１０に旋回軸９Ａ，９Ｂ，９Ｃを挿入させ角柱枠１にネジで固定し、旋回軸９Ａ，９Ｂ，９Ｃを下フタ１０の下面より突出させ、旋回軸９Ａ，９Ｂ，９Ｃの下部に直方体の端面の内側に軸状のフインガー１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃを固着する穴を形成し、その中央部に旋回軸８Ａ，８Ｂ，８Ｃが挿入できる穴を形成し、該フインガー１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃを固着する穴の反対側の端面より旋回軸９Ａ，９Ｂ，９Ｃの穴の中心に向かってスリワリを形成し、その直角面に旋回軸９Ａ，９Ｂ，９Ｃをネジで固定できる穴を形成し、フインガー１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃを固着させた腕１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃを旋回軸９Ａ，９Ｂ，９Ｃに挿入してネジで固定するのであるが、旋回軸９Ａ，９Ｂ，９Ｃとフインガー１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃとの距離や旋回軸９Ａ，９Ｂ，９Ｃに対するフインガー１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃの取り付け角度はワークの大きさや、旋回角度により決定されるが、第９図に示す如くワークの把持の可能範囲はフインガー１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃと旋回軸９Ａ，９Ｂ，９Ｃとが放射状に配置されフインガー１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃが外周に配置された時が最大となり、第１０図に示す如くフインガー１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃが内側に配置した時が最小となる。
次に、動作について説明すれば、圧縮空気を供給口３Ａ，３Ｄに供給すると、ピストンラック４Ａは右側に移動し、また、ピストンラック４Ｂは左側に移動すると、ラック歯車にかみあっている駆動歯車軸６が時計方向に回転して、駆動歯車軸６の下部の歯車７にかみあっている歯車８Ａ，８Ｂ，８Ｃは反時計方向に回転するので、歯車８Ａ，８Ｂ，８Ｃに固定している旋回軸９Ａ，９Ｂ，９Ｃも反時計方向に回転し、旋回軸９Ａ，９Ｂ，９Ｃの下部に取り付けられている腕１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃも反時計方向に旋回するので、同時にフインガー１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃも旋回し第１１図に示す如くワーク５０を把持できる。
次に、圧縮空気を供給口３Ｂ，３Ｃに供給すると、ピストンラック４Ａは左側に移動し、また、ピストンラック４Ｂは右側に移動すると、ラック歯車にかみあっている駆動歯車軸６が反時計方向に回転して、駆動歯車軸６の下部の歯車７にかみあっている歯車８Ａ，８Ｂ，８Ｃは時計方向に回転するので、歯車８Ａ，８Ｂ，８Ｃに固定している旋回軸９Ａ，９Ｂ，９Ｃも時計方向に回転し、旋回軸９Ａ，９Ｂ，９Ｃの下部に取り付けられている腕１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃも時計方向に旋回するので、同時にフインガー１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃも旋回しワーク５０を解放する。
以上のように圧縮空気の供給を切り替えることによりフインガー１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃが往復旋回してワーク５０を把持したり、解放したりするのである。即ち、フインガー１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃを旋回させて３点でワーク５０を把持するため、求心性や安定性も良く、旋回の中心の旋回軸９Ａ，９Ｂ，９Ｃは丸軸で構成することが出来るのでシールド形軸受け１５Ａ，１５Ｂ，１５Ｃや防塵シール１６Ａ，１６Ｂ，１６Ｃが使用できるため、密閉のできる構造が簡単に，しかも高精度の把持装置が安価で製作出来て、クリーンルーム等にも使用することが出来る。また、防塵シール１６Ａ，１６Ｂ，１６Ｃを使用せずにシールド形軸受け１５Ａ，１５Ｂ，１５Ｃのみで構成しても塵埃対策になる。
小形化にするために旋回軸９Ａ，９Ｂ，９Ｃの円周ピッチが小さくなる時は第１２図に示す如く旋回軸９Ａ，９Ｂ，９Ｃを下フタ１０より長く突出させて腕１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃの取り付けを互いに干渉しないように上下方向にずらせて多段層に取り付けると解決できる。
ピストンラック４Ａ，４Ｂを使用して歯車７を回転させたが、ロータリシリンダやモータ等によって歯車７を回転させても良いのである。また、今フインガー１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃと３本にしているが、３本以上の多数本にして多角形のワークを把持することも出来る。
【０００４】
［発明の効果］
今まで三つ爪把持装置において塵埃対策に悩んでいた事柄が旋回軸９Ａ，９Ｂ，９Ｃを丸軸にすることにより解決することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来装置のＪ−Ｊ’切断面図
【図２】従来装置のＦ−Ｆ’切断面図
【図３】従来装置の下面図
【図４】従来装置のＧ−Ｇ’切断面図
【図５】本発明のＰ−Ｐ’切断面図
【図６】本発明のＹ−Ｙ’切断面図
【図７】本発明のＱ−Ｑ’切断面図
【図８】本発明のＸ−Ｘ’切断面図
【図９】本発明のＷ−Ｗ’切断面図でワークの最大把持範囲図
【図１０】本発明のＷ−Ｗ’切断面図でワークの最小把持範囲図
【図１１】本発明のＷ−Ｗ’切断面図でワーク把持図
【図１２】本発明の旋回軸ピッチの狭い時のフインガー取り付け図
【符号の説明】
１，３１・・・・・・・・・・・・・・・・角柱枠
２Ａ，２Ｂ、３２Ａ、３２Ｂ・・・・・・・カバー
３Ａ，３Ｂ，３Ｃ，３Ｄ，３３Ａ，３３Ｂ，３３Ｃ，３３Ｄ・・・・・圧縮空気の供給口４Ａ，４Ｂ，３４Ａ，３４Ｂ・・・・・・・ピストンラック
５Ａ，５Ｂ，３５Ａ，３５Ｂ・・・・・・・Ｏリング
６，３６・・・・・・・・・・・・・・・・駆動歯車軸
７，８Ａ，８Ｂ，８Ｃ・・・・・・・・・・歯車
９Ａ，９Ｂ，９Ｃ・・・・・・・・・・・・旋回軸
１０・・・・・・・・・・・・・・・・・・下フタ
１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃ・・・・・・・・・腕
１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃ，４６Ａ，４６Ｂ，４６Ｃ・・・・・・・フインガー
１３Ａ，１３Ｂ，１８Ａ，１８Ｂ，１８Ｃ・・・・・・・・・軸受け
１４，３８・・・・・・・・・・・・・・・上フタ
１５Ａ，１５Ｂ，１５Ｃ・・・・・・・・・シールド形軸受け
１６Ａ，１６Ｂ，１６Ｃ・・・・・・・・・防塵シール
１７Ａ，１７Ｂ，４０Ａ，４０Ｂ・・・・・パッキン
３７・・・・・・・・・・・・・・・・・・鍔付き玉軸受け
３９・・・・・・・・・・・・・・・・・・搖動円盤
４１・・・・・・・・・・・・・・・・・・円柱枠
４２Ａ，４２Ｂ，４２Ｃ・・・・・・・・・連接杆
４３Ａ，４３Ｂ，４３Ｃ，４４Ａ，４４Ｂ，４４Ｃ・・・・・・・ピン
４５Ａ，４５Ｂ，４５Ｃ・・・・・・・・・腕駒
５０・・・・・・・・・・・・・・・・・・ワーク
【特許請求の範囲】
【請求項１】
角柱枠１の中心部に駆動歯車軸６が回転できるように形成し、角柱枠１の下面に該駆動歯車軸６の下部に取り付けられた歯車７にかみ合わせた歯車８Ａ，８Ｂ，８Ｃを３等配に配置し、該歯車８Ａ，８Ｂ，８Ｃが干渉しないように穴を形成し、該穴の底面には歯車８Ａ，８Ｂ，８Ｃを固定した旋回軸９Ａ，９Ｂ，９Ｃの軸受け１８Ａ，１８Ｂ，１８Ｃを挿入する穴を形成し、該軸受け穴に軸受け１８Ａ，１８Ｂ，１８Ｃを挿入し、該旋回軸９Ａ，９Ｂ，９Ｃの位置に合致させてシールド形軸受け１５Ａ，１５Ｂ，１５Ｃと防塵シール１６Ａ，１６Ｂ，１６Ｃを取り付けた板状の下フタ１０に該旋回軸９Ａ，９Ｂ，９Ｃを挿入して角柱枠１にネジ等で取り付け、該旋回軸９Ａ，９Ｂ，９Ｃを下フタ１０の下面より突出させ、該旋回軸９Ａ，９Ｂ，９Ｃの下部にフインガー１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃを固着した腕１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃをネジ等で取り付け、該駆動歯車軸６を往復回転させることにより、該フインガー１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃも往復旋回してワーク５０を把持、開放できる装置。
【請求項１】
角柱枠１の中心部に駆動歯車軸６が回転できるように形成し、角柱枠１の下面に該駆動歯車軸６の下部に取り付けられた歯車７にかみ合わせた歯車８Ａ，８Ｂ，８Ｃを３等配に配置し、該歯車８Ａ，８Ｂ，８Ｃが干渉しないように穴を形成し、該穴の底面には歯車８Ａ，８Ｂ，８Ｃを固定した旋回軸９Ａ，９Ｂ，９Ｃの軸受け１８Ａ，１８Ｂ，１８Ｃを挿入する穴を形成し、該軸受け穴に軸受け１８Ａ，１８Ｂ，１８Ｃを挿入し、該旋回軸９Ａ，９Ｂ，９Ｃの位置に合致させてシールド形軸受け１５Ａ，１５Ｂ，１５Ｃと防塵シール１６Ａ，１６Ｂ，１６Ｃを取り付けた板状の下フタ１０に該旋回軸９Ａ，９Ｂ，９Ｃを挿入して角柱枠１にネジ等で取り付け、該旋回軸９Ａ，９Ｂ，９Ｃを下フタ１０の下面より突出させ、該旋回軸９Ａ，９Ｂ，９Ｃの下部にフインガー１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃを固着した腕１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃをネジ等で取り付け、該駆動歯車軸６を往復回転させることにより、該フインガー１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃも往復旋回してワーク５０を把持、開放できる装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【公開番号】特開２００６−３４６８４６（Ｐ２００６−３４６８４６Ａ）
【公開日】平成１８年１２月２８日（２００６．１２．２８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−２０３６１３（Ｐ２００５−２０３６１３）
【出願日】平成１７年６月１５日（２００５．６．１５）
【出願人】（５０５２６３４８７）
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年１２月２８日（２００６．１２．２８）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年６月１５日（２００５．６．１５）
【出願人】（５０５２６３４８７）
【Ｆターム（参考）】
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