特許 6029561 把持装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6029561

(24)【登録日】2016年10月28日

(45)【発行日】2016年11月24日

(54)【発明の名称】把持装置

(51)【国際特許分類】

   B25J 15/08 20060101AFI20161114BHJP

【ＦＩ】

   B25J15/08 C

【請求項の数】10

【全頁数】18

(21)【出願番号】特願2013-215905(P2013-215905)

(22)【出願日】2013年10月17日

(65)【公開番号】特開2015-77653(P2015-77653A)

(43)【公開日】2015年4月23日

【審査請求日】2015年10月7日

(73)【特許権者】

【識別番号】000006013

【氏名又は名称】三菱電機株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100088199

【弁理士】

【氏名又は名称】竹中 岑生

(74)【代理人】

【識別番号】100073759

【弁理士】

【氏名又は名称】大岩 増雄

(74)【代理人】

【識別番号】100094916

【弁理士】

【氏名又は名称】村上 啓吾

(74)【代理人】

【識別番号】100127672

【弁理士】

【氏名又は名称】吉澤 憲治

(72)【発明者】

【氏名】桧山 昌之

(72)【発明者】

【氏名】高山 和義

(72)【発明者】

【氏名】前田 健浩

【審査官】 中田 善邦

(56)【参考文献】

【文献】 特開昭６１−２７３４１８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許第０５９４７５３９（ＵＳ，Ａ）

【文献】 特開平０６−１７０７３８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０２−１８５３８９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１２−２３６２５８（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ２５Ｊ１／００−２１／０２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

基部に対して１つの軸方向に開閉駆動される一対の移動子が設けられた１軸直線駆動部と、前記一対の移動子に対してそれぞれ前記軸方向と平行に設けられた軸のまわりに回転可能でかつ該軸の方向に移動可能に設けられた一対の把持部と、前記移動子の前記軸方向への駆動力から回転方向の駆動力を生じるように設けられた回転力発生機構部と、前記把持部が物品を把持しているときに前記回転力発生機構部によって生じた回転力を前記把持部に伝達する回転伝達機構部と、を備えたことを特徴とする把持装置。

【請求項2】

前記回転力発生機構部は、前記移動子が閉方向に駆動されるときに前記移動子の閉方向の駆動力を弾性エネルギとして蓄勢するように設けられた弾性部材と、前記移動子の移動方向の直線運動を回転運動に変換するボールねじ及びナットとを用いてなり、前記移動子が開方向に駆動されるときの初期の過程で前記弾性部材に蓄勢された弾性エネルギを、前記ボールねじ及び前記ナットの内の回転拘束された一方の部材に対して直線運動として作用させるようにしたものであることを特徴とする請求項１に記載の把持装置。

【請求項3】

前記回転伝達機構部は、閉方向の端部に前記把持部が固定された回転軸と、この回転軸に対して、前記把持部に把持された物品の姿勢変更を行う方向の回転のみ前記把持部に伝達するように設けられた一方向回転機構とを用いたものであることを特徴とする請求項２に記載の把持装置。

【請求項4】

前記回転軸として一端部側にねじ部が設けられた前記ボールねじを用いると共に、一端部が前記移動子に固定され他端部が前記軸方向と直交する方向に延在する接続部材と、この接続部材の所定部に前記軸方向と平行に移動可能で閉方向側に突出するように設けられたガイド軸と、このガイド軸の前記閉方向側の端部に固定され、前記接続部材との間に介装された前記弾性部材によって常時閉方向側に付勢された把持部移動部材と、を備え、前記ボールねじの前記一端部側のねじ部が前記接続部材の所定部に固定された前記ナットに対して螺合され、該ボールねじの他端部側の軸部が前記一方向回転機構としてのワンウェイクラッチを介して前記把持部に固定され、かつ、前記ボールねじの軸方向中央部の軸部は軸受を介して前記把持部移動部材に軸方向に規制されて回転自在に係合されていることを特徴とする請求項３に記載の把持装置。

【請求項5】

前記把持部における物品把持面には、前記軸方向と平行な軸の方向に移動可能に突出された複数のピンが設けられ、前記ピンは前記把持部に内装された圧縮バネによって前記物品把持面から突出する方向に常時付勢されていることを特徴とする請求項１から請求項４の何れかに記載の把持装置。

【請求項6】

前記１軸直線駆動部の開閉方向の移動量を制御することにより前記把持部に把持された物品の姿勢変更角度を制御するようにしたことを特徴とする請求項２から請求項５の何れかに記載の把持装置。

【請求項7】

前記１軸直線駆動部の駆動源は電動機からなり、前記電動機の回転量を制御することにより、前記把持部に把持された物品を所望の姿勢とするようにしたことを特徴とする請求項２から請求項５の何れかに記載の把持装置。

【請求項8】

前記１軸直線駆動部はエアチャックからなり、前記エアチャックの開閉をセンタークローズドバルブの動作時間を制御することにより、前記把持部に把持された物品を所望の姿勢とするようにしたことを特徴とする請求項２から請求項５の何れかに記載の把持装置。

【請求項9】

前記回転力発生機構部は、前記軸方向と平行な平行軸に直交する面に対して傾斜されたカム面が前記平行軸のまわりに形成された端面カムと、前記移動子の閉動作に連動して前記平行軸に沿って前記端面カムの方向に相対的に移動され、所定のストローク移動されたときに前記カム面に当接し、該カム面に沿う方向に生じるモーメントによって前記端面カムに対して前記平行軸のまわりに相対的に回転するように設けられたカム面当接体を用いたものであることを特徴とする請求項１に記載の把持装置。

【請求項10】

前記平行軸は、前記基部に対して回転自在に設けられたボールスプライン軸からなり、
前記端面カムは、前記ボールスプライン軸と同軸で該ボールスプライン軸の溝に係合されずに前記基部に対してボールスプライン軸の方向に拘束して設けられてなり、
前記カム面当接体は、前記移動子に対して軸受を介して回転自在で、かつ軸方向に拘束されて前記ボールスプライン軸に係合されているボールスプラインナットに固定された受動回転部材からなっている、ことを特徴とする請求項９に記載の把持装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

この発明は、ロボット等の手先部に用いられる把持装置に関し、特に１軸直線駆動部によって物品の把持と把持した物品の姿勢変更を行うようにした把持装置に関する。

【背景技術】

【0002】

昨今、生産コスト低減や品質安定化のため、生産ラインの自動化が進められており、ロボットによる自動化は、その汎用性から、多くの生産ラインに導入されている。しかし、組立工程の複数機種への対応は進んでいるが、部品供給の複数機種への対応は進んでいない。具体的には、異なる機種に対応するために人手により部品を供給したり、機種部品毎に個別設計されたパーツフィーダにより供給したりしている。パーツフィーダでは、供給すべき姿勢に部品を整列することから、部品の表面・裏面の整列も行うため、複雑な整列構造を有したり、複雑な形状の部品には対応できなかったり、といった課題が存在する。
把持した部品の姿勢を変更する技術として、例えばシート状の部品に対して、プラスチックピンの複数本を斜めに並設してレーキ状に形成された受具と、上段のネットコンベアから滑落するシート下端を受ける弾性受けから構成し、シートを受具と弾性受けとで斜めに受けた状態にて、シートの裏面側からエアをパルス的に噴出することで、シートの表裏を反転可能としたものがある（例えば特許文献１参照）。
また、基台に回動可能に軸支された反転台と、部品の状態が裏であるという表裏判別部からの信号に基づいて反転台を駆動するモータとから構成され、部品が裏面の場合に表裏を反転可能としたものがある（例えば特許文献２参照）。
更に、部品を供給するローダーアームと、水平方向に回動し対向可能な第１及び第２の反転チャックとから構成し、２つの反転チャックにて部品を持ち替えることで部品の表裏を反転可能としたものがある（例えば特許文献３参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開平０３−２１１０１２号公報（６頁１２行〜７頁２行、図２）

【特許文献2】特開平０７−２４６６１号公報（段落［００２６］、図５）

【特許文献3】特開平０５−３８６０３号公報（段落［０００８］、図４）

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

特許文献１のような技術では、シート状の物品に対してエアの吹き付けにより物品を反転しているので、板金加工物品などで質量が大きい場合には、必要となるエア流量が多くなりランニングコストが増加すると共に、把持する際には、別途物品把持部が必要となることから、小型で安価なシステム構成は困難であった。
特許文献２のような技術では、裏面部品をセンサで検出した場合のみ、回動可能に軸支された反転台により確実に表面に揃えることができるものの、物品把持部の他に別途回転台が必要となると共に、反転台を回転させる駆動源が別途必要となることから、小型で安価なシステム構成は困難であった。
特許文献３のような技術では、２つのチャックから構成し、物品を持ち替えることで物品の表裏を反転可能としている。しかし、物品把持部が２つ必要となることから、システムが大型化すると共に、表裏反転動作時間が増えることなどから、小型で安価なシステム構成は困難である。

【0005】

この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、１つの駆動源によって物品の把持と姿勢変更が可能で、小型化し得る把持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】

【0006】

この発明に係る把持装置は、基部に対して１つの軸方向に開閉駆動される一対の移動子が設けられた１軸直線駆動部と、前記一対の移動子に対してそれぞれ前記軸方向と平行に設けられた軸のまわりに回転可能でかつ該軸の方向に移動可能に設けられた一対の把持部と、前記移動子の前記軸方向への駆動力から回転方向の駆動力を生じるように設けられた回転力発生機構部と、前記把持部が物品を把持しているときに前記回転力発生機構部によって生じた回転力を前記把持部に伝達する回転伝達機構部と、を備えるようにしたものである。

【発明の効果】

【0007】

この発明によれば、１軸直線駆動部による移動子の軸方向への駆動力から回転方向の駆動力を得る回転力発生機構部と、把持部が物品を把持しているときに前記回転力発生機構部の回転力によって前記把持部に把持した物品の姿勢を変更するようにしたので、駆動源が１つで良く、把持部に物品を把持させる動作に続けて把持した物品の姿勢を変更できるので、物品の持ち替えや他の設備が不要となり、小型化が可能であると共に姿勢変更に要する時間も短縮できる。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】本発明の実施の形態１による把持装置の要部を概念的に示す正面図。

【図2】図１の主要部を示す拡大断面図。

【図3】図１に示された把持装置の動作を示す説明図。

【図4】本発明の実施の形態２による把持装置の要部を概念的に示す正面図。

【図5】図４の主要部を示す拡大断面図。

【図6】図４に示された把持装置の動作を示す説明図。

【図7】本発明の実施の形態３による把持装置の要部を示す正面図。

【図8】本発明の実施の形態４による把持装置の要部を概念的に示す正面図。

【図9】図８の主要部を示す拡大断面図。

【図10】図８に示された第２端面カム１７を示す図。

【図11】図８に示された第１端面カム１６を示す図。

【図12】図８に示されたプーリに設備された位相保持部を説明する図。

【図13】図８に示された把持装置の動作を示す説明図。

【図14】図８に示された把持装置における端面カムと受動回転部材との相対動作を示す説明図。

【発明を実施するための形態】

【0009】

実施の形態１．
図１は本発明の実施の形態１による把持装置の要部を概念的に示す正面図、図２は図１の主要部を示す拡大断面図、図３は図１に示された把持装置の動作を示す説明図である。図において、把持装置１の把持部１０を開閉方向に駆動する駆動機構は、公知の技術である例えばエアチャック、ラック＆ピニオン、左右ボールねじなどから選択された１軸直線駆動部２が用いられ、基部２ａとこの基部２ａに対して図１の左右方向に開閉駆動される一対の移動子２ｂを備えている。なお、図１に示す矢印Ａ方向が移動子２ｂの閉方向、その逆方向が開方向であり、開・閉の移動方向を軸方向とする。各移動子２ｂには後述する構成部材を保持すると共に移動子２ｂの駆動力を伝達する接続部材３が左右対称的に固定されている。以下、図中左側の接続部材３に繋がる構成を中心に図２を参照して説明する。接続部材３は正面から見て逆Ｌ字状で、図中下方向に延びる長辺部の上部側には図中左右方向外側（開方向）に延びる摺動固定軸４の一端部が固定され、長辺部の下部側には軸受５Ａが設置されている。摺動固定軸４の他端部は図中上下方向に延びる側部保持部材６の上端部側に固定されている。

【0010】

側部保持部材６の図中上下方向中央部における接続部材３に設置された軸受５Ａに対応する位置には軸受５Ｂが設置され、軸受５Ａと軸受５Ｂには、直線方向の駆動力を回転駆動力に変換する回転力発生機構部を構成するボールねじ８が摺動固定軸４と平行に回転自在に装架されている。接続部材３と側部保持部材６の間には、接続部材３に対して開閉方向（左右方向）に独立に移動し得る把持部移動部材７が配設されており、その把持部移動部材７の上部は摺動固定軸４に対して摺動部材７ａを介して開閉方向に移動自在に保持され、把持部移動部材７の中央部には所定方向のネジ山（溝）が形成されたボールねじ８に螺合されたナット８ａが固定されている。そして、把持部移動部材７の下部は軸受５Ｃを介して図２の右端部（閉方向側）に把持部１０が固定された回転軸１０ａを回転自在に保持している。なお、把持部１０は把持部移動部材７によって開閉方向に同期動作される。

【0011】

また、回転軸１０ａには、回転伝達機構部１１としての一方向回転機構であるワンウェイクラッチ９と、このワンウェイクラッチ９を介して設けられた平歯車１１ａ（歯部の図示省略。以下同様）が開閉方向位置に拘束された状態にて設置されている。なお、回転軸１０ａの把持部１０と開閉方向に対して反対側の端部は、側部保持部材６の図中上下方向の下部に摺動部材１０ｂを介して、回転及び軸方向に摺動自在に保持され、軸端のフランジ状の止め部１０ｃで閉方向動作が制約されている。更に、ボールねじ８の軸受５Ｂに近い軸部には前記平歯車１１ａに噛合された回転伝達機構部１１を構成する他方の平歯車１１ｂが固定されている。

【0012】

また、摺動固定軸４における側部保持部材６と把持部移動部材７との間には、移動子２ｂの閉動作に伴う駆動力の一部を弾性エネルギとして蓄勢させる弾性部材としての圧縮バネ１２が設置されている。なお、平歯車１１ａと平歯車１１ｂは、噛合した状態で軸方向に所定範囲内で相対移動可能で、回転位相が保持されるように構成されている。なお、図面から明らかなように、摺動固定軸４、ボールねじ８、及び回転軸１０ａの軸方向は移動子２ｂの移動方向と平行である。また、接続部材３、側部保持部材６、及び把持部移動部材７のそれぞれの延在方向は互いに平行で移動子２ｂの移動方向に直交する方向に設けられている。一方、図１における右側の構造には、ボールねじ８、ナット８ａ、ワンウェイクラッチ９、回転伝達機構部１１が設けられていない他は大凡同様に構成されている。

【0013】

但し、図示の例では左側のボールねじ８に対応する位置には、摺動固定軸４と同様の保持軸８０が接続部材３と側部保持部材６を連結するように設置され、把持部移動部材７の図中上下方向の中央部を図示省略している摺動部材によって開閉方向に移動自在に保持している。また、この例では右側の把持部１０Ｒは、図示省略しているロボットなどで供給された電子部品などの物品１３（図３に図示）を把持しているときに、左側の把持部１０が回転すると、その回転によって物品１３を介して受動回転することとなる。なお、把持装置１は例えば姿勢変更ハンドなどと呼ばれる場合もある。また、把持装置１を上下動させ、あるいは把持した物品１３を移送先に移送する機構部、物品１３の有無や姿勢の検知装置、及び制御装置などは図示を省略しているが、これらについては必要に応じて公知の従来技術を適宜用いることができる。

【0014】

次に、上記のように構成された実施の形態１の把持装置１による、物品の把持、姿勢変更、物品リリース動作について図３を参照して説明する。物品１３の上方から、把持可能な位置まで把持装置１を図示しないロボットなどで移動させる（図３（ａ）から図３（ｂ））。１軸直線駆動部２が閉動作を開始する。即ち、対向された移動子２ｂを図１の矢印Ａ方向に相互に接近させる。把持部１０、１０Ｒが物品１３に接触する（図３（ｃ））。更に、閉動作を行うと、把持部移動部材７の位置は、把持部１０、１０Ｒが物品１３に当接して軸方向への移動が拘束されていることにより、固定されたまま、圧縮バネ１２の反力に抗しながら、移動子２ｂ、接続部材３、及び側部保持部材６は閉方向に動作して（図３（ｄ））、圧縮バネ１２には圧縮エネルギが蓄勢されていくこととなる。

【0015】

それと同時に、接続部材３にはボールねじ８が軸受５Ａを介して回転自在に固定されると共に、把持部移動部材７にはボールねじ８に螺合されたナット８ａが固定されているため、ナット８ａに対してボールねじ８が相対的に閉方向に移動され、ボールねじ８が該ボールねじ８のネジを切った向きに応じた回転動作を行う。回転伝達機構部１１を構成する一方の平歯車１１ｂがボールねじ８に、他方の平歯車１１ａが同じく回転伝達機構部１１を構成するワンウェイクラッチ９を介して回転軸１０ａに固定されていることから、閉動作に伴うボールねじ８の回転が回転伝達機構部１１にてワンウェイクラッチ９の外周に伝達される。この回転方向に対してワンウェイクラッチ９はフリー状態の回転方向であるため、回転軸１０ａには回転力は伝達されない。これにより物品１３を確実に把持できる。

【0016】

次に、姿勢変更動作の説明を行う。物品１３を把持した把持装置１を図示しないロボットなどで上方に移動後（図３（ｅ））、１軸直線駆動部２により開動作を開始する（図３（ｅ）から図３（ｆ））。開動作に伴い移動子２ｂ、接続部材３は開方向に動作するが、縮められた圧縮バネ１２の反力により物品１３は把持部１０から把持力を受けたまま、開動作が継続される。この際、把持部移動部材７は圧縮バネ１２を縮める方向に位置、すなわち、接続部材３とは離れた位置から、徐々に接近する方向に移動することから、ナット８ａはボールねじ８に対して相対的に離れる方向に動作する（図３（ｆ））。

【0017】

この動作によりボールねじ８は、１軸直線駆動部２の閉動作のときの回転方向とは逆に回転することになる。この回転はワンウェイクラッチ９の回転方向と一致するため、回転伝達機構部１１を介して、回転軸１０ａの回転、ひいては、把持部１０の回転となり、物品１３の姿勢を変更する回転動作が実現できる。図示しないロボットなどで物品１３を所望の位置近傍に移動後（図３（ｇ））、１軸直線駆動部２の閉動作が継続されると、圧縮バネ１２の反力、ひいては、物品１３の把持力も徐々に減衰し、最終的には、把持部移動部材７と接続部材３との動作は一致することとなり、物品がリリースされることとなる（図３（ｈ）〜図３（ｉ））。

【0018】

ここで、把持部１０の回転量は、ボールねじ８のリード量と把持部移動部材７の移動量により算出される回転量となるため、把持部移動部材７の移動量を制御することにより、所望の姿勢変更角度が実現できる。１軸直線駆動部２が、例えばエアチャックであれば公知の技術であるセンタークローズドバルブを利用し、バルブのＯＮ・ＯＦＦを制御したり、供給する圧縮エア圧を制御したりすることにより、また、１軸直線駆動部２が公知の技術である電動機を利用した機構であれば電動機の回転量、あるいはトルク値を制御することにより、それぞれ移動量の制御が可能となる。

【0019】

上記のように実施の形態１に係る把持装置は、ハンド手先部である把持部１０を開閉動作させる１軸直線駆動部２と、１軸直線駆動部２の閉動作に伴い弾性エネルギが蓄えられる弾性部材である圧縮バネ１２と、圧縮バネ１２に蓄えられた弾性エネルギをボールねじ８に螺合され回転拘束されたナット８ａに対して直線運動として作用させ、摺動固定軸４と平行に回転自在に装架されているボールねじ８に回転力が生じるようにした回転力発生機構部と、ボールねじ８に生じる回転力を把持部１０の一方向回転に利用する一方向回転機構としてのワンウェイクラッチ９を含む回転伝達機構部１１とから構成され、閉動作時にはボールねじ８の回転が把持部１０に伝達されず、開動作開始後の過程においてのみ回転を伝達するというように、開閉動作に対して閉方向と開方向で非対称的な動作を行わせることで、物品１３の把持と、把持した物品の姿勢変更の２動作を１つの駆動源である１軸直線駆動部２にて実現するようにしたものである。

【0020】

上記のように、実施の形態１によれば、１軸直線駆動部２の１つの駆動源で物品の把持動作と把持した物品の姿勢変更動作を実現できる。このため、物品の持ち替えや他の付帯設備が不要となり、姿勢変更動作に要する時間も短縮できると共に、一般汎用部品を利用して構成できるため、小型・軽量化、低コスト化が実現できる。また、１軸直線駆動部２の開閉動作量を制御することで、把持した物品１３の姿勢変更量を所望の値に自在に制御できる、といった顕著な効果が得られる。また、物品の形状や姿勢に応じて姿勢変更量が選択できるため、１つの把持装置で複数機種の物品供給が可能なこと、把持部１０の前段における整列条件の制約が緩和されるため、前段の物品供給装置が安価に構成できる、などの効果も期待できる。

【0021】

ここで、本実施の形態１では、回転伝達機構部１１として、歯車を用いた例にて説明しているが、回転方向の係合を保持して軸方向に移動可能であれば歯車に限らず利用可能であり、同様な効果が得られることは言うまでもない。また、圧縮バネ１２を摺動固定軸４に設置しているが、ボールねじ８に設置しても、同様な効果が得られることは言うまでもないことである。更に、圧縮バネ１２を利用したが、把持部移動部材７と接続部材３間を狭める方向に引張力を発生させるように引張バネを設置したり、樹脂の弾性変形などを利用したり、磁石の吸引力、あるいは、反発力を利用したりしても、同様な効果が得られることは言うまでもない。

【0022】

更に、姿勢変更を実現する構造を左側の一方にのみ設置した場合について説明したが、これに限定されず、例えばボールねじ８のねじの切り方、あるいは、ワンウェイクラッチ９の設置向きのいずれかを左右で反転して右側にも同様な構造を装置したり、ボールねじ８の他方側にスプライン軸を構成すると共に、この回転をワンウェイクラッチ９内蔵の回転伝達機構部１１にて右側の把持部１０Ｒに伝達したりしても、同様な効果が得られることは言うまでもない。あるいは、右側の把持部１０Ｒを回転自在に構成すると共に、１軸直線駆動部２として非同期型のエアチャックを利用しても、同様な効果が得られる。

【0023】

また、１軸直線駆動部２としてエアチャックを用い、エアチャック開閉をセンタークローズドバルブの動作時間を制御することにより、所望の姿勢変更を行うようにした場合には、汎用部品が利用でき、コンパクトな構成が実現できると共に、エアチャックの直線動作を把持動作に利用できるため、より効率の良いシステム構成が実現できる効果が得られる。また、１軸直線駆動部２として電動の直線開閉機構を用いると共に、ボールねじと、ラック＆ピニオンを用いて構成し、電動機の回転量を制御することにより所望の姿勢変更を行うようにしても良い。その場合には、汎用部品が利用でき、コンパクトな構成が実現できると共に、電動機回転量は精密に制御できることから姿勢変更の精度を一層高めることができる。

【0024】

なお、一方向回転機構として、ワンウェイクラッチ９の代わりに、例えば電磁クラッチを設置し電気的な制御により回転伝達の要否やタイミングを判定し、把持部品の姿勢変更を行うようにすることも可能ではあるが、電磁クラッチへの制御回路が別途必要となると共に、クラッチ制御時の電力消費が発生してランニングコストが増加するなどの側面がある。
さらに、軸受５Ａ、５Ｂの開閉方向における位置拘束にガタを持たせることで、把持部１０が物品１３と接触後に閉動作する際、ガタの分だけ、ボールねじ８がナット８ａの動きと同期して回転動作なしに平行動作する。このガタ分だけ閉動作することで、蓄えられた弾性エネルギは回転ではなく平行動作にのみ利用されることとなる。これより、物品１３を所望の姿勢に変更することなく、そのままの姿勢でも把持可能となることは言うまでもないことである。なお、公知の技術であるボールスプラインなどのガイド機構を利用することで、ガタと同様な機能を持たせることが容易に実現できることは、言うまでもないことである。

【0025】

実施の形態２．
図４は本発明の実施の形態２による把持装置の要部を概念的に示す正面図、図５は図４の主要部を示す拡大断面図、図６は図４に示された把持装置の動作を示す説明図である。なお、各図を通じて同一または相当部分（部材）には同一符号を付すものとする。図において、接続部材３の図中上下方向の中央部には、ナット８ａが固定され、更にそのナット８ａに螺合されたボールねじ８が、ねじを螺設していない軸部を閉方向側に突出させた向きで係合されている。ボールねじ８の開方向側（図の左側）のねじ部の端部には止め部８ｂが構成され、閉方向動作が制約されている。ボールねじ８の閉方向側の前記軸部の開方向側には軸受５Ｄを介して把持部移動部材７Ａが設置され、該把持部移動部材７Ａは開閉方向にはボールねじ８と同期動作すると共に、回転方向には後述する複数のガイド軸１４によって拘束され、ボールねじ８が自由に回転できるように係合されている。

【0026】

また、把持部移動部材７Ａの半径方向外周部側には複数本のガイド軸１４が軸対称に固定され、そのガイド軸１４は接続部材３に固定された摺動部材１４ａを介して接続部材３に対して軸方向に移動可能に係合され、把持部移動部材７Ａの開閉動作を円滑に実現可能としている。接続部材３を突き抜けた外側端部には止め部１４ｂが設置されガイド軸１４の抜け止め機能を有している。更に、各ガイド軸１４の把持部移動部材７Ａと接続部材３との間の外周部分には圧縮バネ１２が装着されている。ワンウェイクラッチ９の内径側はボールねじ８の軸部外周面に、外径部は把持部１０の軸穴に圧入され、ボールねじ８の所定の一方向回転のみが把持部１０に伝達される。なお、ボールねじ８は実施の形態１の回転軸１０ａの機能を備えている。
一方、図４の右側の構造には、ボールねじ８、ナット８ａ、ワンウェイクラッチ９は存在せず、回転軸８０Ａの左端部に直接固定された把持部１０Ｒと、軸受（図示省略）を内蔵する把持部移動部材７０と、圧縮バネ１２、ガイド軸１４から構成されている。

【0027】

次に、物品把持、姿勢変更、物品リリース動作について図６を参照して説明する。物品１３の上方から、把持可能な位置まで把持装置１を図示しないロボットなどで移動させる（図６（ａ）から図６（ｂ））。１軸直線駆動部２が閉動作を開始する。把持部１０、把持部１０Ｒが物品１３に接触する（図６（ｃ））と、把持部移動部材７Ａの位置は固定されたまま、圧縮バネ１２の反力に抗しながら、接続部材３は閉方向に動作する（図６（ｄ））。図中左側の接続部材３に設置されたボールねじ８が接続部材３に固定されたナット８ａに対して相対的に閉方向に移動するため、ボールねじ８はネジを切った向きに応じた回転動作を行う。ワンウェイクラッチ９がボールねじ８、及び把持部１０、１０Ｒへ固定されているが、閉動作に伴うボールねじ８の回転はフリー状態の回転向きであるため、把持部１０、１０Ｒに対して回転力は伝達されない。これにより、物品１３を確実に把持できる。

【0028】

次に、姿勢変更動作の説明を行う。図示しないロボットなどで上方に移動させた後（図６（ｅ））、１軸直線駆動部２により開動作を開始する（図６（ｅ）から図６（ｆ））。１軸直線駆動部２により開動作が開始されると、開動作に伴い接続部材３は開方向に動作するが、縮められた圧縮バネ１２の反力により物品１３は把持部１０、１０Ｒから把持力を受けたまま開動作が継続される（図６（ｆ））。この際、把持部移動部材７Ａは圧縮バネ１２を縮める方向に位置、すなわち、接続部材３とは近づく位置から、徐々に離れる方向に移動することから、ナット８ａはボールねじ８に対して相対的に閉方向に動作する。この動作によりボールねじ８は、１軸直線駆動部２の閉動作の場合とは逆回転することになる。この回転はワンウェイクラッチ９の回転方向と一致するため、把持部１０の回転となり、物品１３の姿勢を変更する回転動作が実現できる。

【0029】

図示しないロボットなどで物品１３を所望の位置に移動後（図６（ｇ））、１軸直線駆動部２の開動作が継続されると、圧縮バネ１２の反力、ひいては、物品１３の把持力も徐々に減衰し、最終的には、把持部移動部材７Ａと接続部材３との動作は一致することとなり、物品がリリースされることとなる（図６（ｈ）〜図６（ｉ））。
ここで、ボールねじ８の回転量は、ボールねじ８のリード量と把持部移動部材７Ａの移動量（把持部１０、１０Ｒの移動量）により算出される回転量となる。この移動量は圧縮バネ１２の縮み量に当るため、圧縮バネ１２の縮み量を制御することにより、所望の姿勢変更角度が実現できる。１軸直線駆動部２が、エアチャックであればセンタークローズドバルブを利用しバルブのＯＮ・ＯＦＦを制御したり、供給する圧縮エア圧を制御したりすることで、あるいは、公知の技術である電動機を利用した機構であれば電動機の回転量、あるいはトルク値を制御したり、することで、それぞれ移動量の制御が可能となる（何れも図示省略）。

【0030】

このように、実施の形態２によれば、ハンド手先の把持部１０を保持しているボールねじ８を中心にナット８ａ、把持部移動部材７Ａ、圧縮バネ１２、及びワンウェイクラッチ９からなる把持した物品の姿勢変更に必要な機構を設置するようにしたことで、構成部材の設置位置が集約されて把持装置をコンパクトにすることができ、小型・軽量化できる。また、これにより安価なシステムを実現することが容易である、といった顕著な効果が得られる。

【0031】

なお、圧縮バネ１２に代えて、可動部と接続部間を広げる方向に引張力を発生させるように引張バネを設置したり、樹脂の弾性変形などを利用したり、磁石の吸引、あるいは、反発力を利用したりしても、同様な効果が得られることは言うまでもないことである。
更に、姿勢変更を実現する構造を一方にしか設置しなかったが、ボールねじ８のねじの切り方、あるいはワンウェイクラッチ９の設置向きのいずれかを左右で反転し、左右双方に同様な構造を実現しても、同様な効果が得られることは言うまでもないことである。
なお、圧縮バネ１２の圧縮力に対して、外部動力であるエア圧、電磁バルブのＯＮ・ＯＦＦ制御や、電動機の回転量、あるいはトルク値を制御し、姿勢変更量を制御することを述べたが、弾性体を電場や磁場で弾性を変化可能な可変弾性ソフトマテリアルなどで構成することにより、電場や磁場を制御することで姿勢変更量を制御しても、同様な効果が得られる。
さらに、軸受５Ａ、５Ｂの開閉方向における位置拘束にガタを持たせることで、把持部１０が物品１３と接触後に閉動作する際、ガタの分だけ、ボールねじ８がナット８ａの動きと同期して回転動作なしに平行動作する。このガタ分だけ閉動作することで、蓄えられた弾性エネルギは回転ではなく平行動作にのみ利用されることとなる。これより、物品１３を所望の姿勢に変更することなく、そのままの姿勢でも把持可能となることは言うまでもないことである。なお、公知の技術であるボールスプラインなどのガイド機構を利用することで、ガタと同様な機能を持たせることが容易に実現できることは、言うまでもないことである。

【0032】

実施の形態３．
図７は本発明の実施の形態３による把持装置の要部を示す正面図である。なお、本実施の形態３は、ハンド手先部の把持部１０の構成以外は、実施の形態２と同様の構成となっている。把持部１０には、複数本のピン１５がピン１５毎に設けられた図示しない小径圧縮バネにより閉方向側に突出されている。この図示しない小径圧縮バネ全体の弾性係数は、圧縮バネ１２の弾性係数と比べて等しいか、小さな値で、物品を把持して持ち上げ、あるいは移動するのに十分な把持力が得られる強さとなっている。その他の構成は、実施の形態２と同様のため説明を省略する。

【0033】

上記のように構成された実施の形態３においては、１軸直線駆動部２により閉方向に把持部１０が物品１３に接触すると、図示しない小径圧縮バネの圧縮力に抗しながら接続部材３が閉方向に動作する。更に閉動作が続くと、ピン１５の突出量が小さくなり、物品１３が把持部１０に把持される。把持した物品の姿勢変更が必要な場合には、接続部材３を圧縮バネ１２の圧縮力に抗して更に閉方向に動作させる。これ以降の姿勢変更の動作は、実施の形態２と同様のため、説明を省略する。姿勢変更が不要な場合は、接続部材３の閉方向の移動を止め、把持部１０に把持された物品１３を図示していないロボットなどで所望の位置に移動させる。

【0034】

上記のように、ハンド手先の把持部１０における把持する物品に対向される面に複数本の伸縮可能なピン１５を設けたことで、把持物品の形状が複雑であっても確実に把持すると共に、姿勢変更を実現できる。更に、１軸直線駆動部２の閉方向動作量を、図示しない小径圧縮バネのみの縮みだけで、圧縮バネ１２が縮まない量とすることで、把持物品の姿勢を変更させずに、そのまま把持・リリースが可能となるため、対象物品の姿勢に応じてより臨機応変な把持が実現できる、といった顕著な効果が得られる。ここで、把持物品の姿勢を変更しない把持は、伸縮可能な複数のピン１５に限定されるものではなく、弾性部が存在すれば実現できることは言うまでも無い。また、実施の形態１の把持部１０に同様のピン１５を設けた場合でも、同様の作用効果が得られることは言うまでもない。

【0035】

実施の形態４．
図８は本発明の実施の形態４による把持装置の要部を概念的に示す正面図、図９は図８の主要部を示す拡大断面図、図１０は図８に示された第２端面カム１７を示す図、図１１は図８に示された第１端面カム１６を示す図、図１２は図８に示されたプーリに設備された位相保持部を説明する図、図１３は図８に示された把持装置の動作を示す説明図、図１４は図８に示された把持装置における端面カムと受動回転部材との相対動作を示す説明図である。なお、この実施の形態４は、回転力発生機構部として、１軸直線駆動部２の軸方向と平行に設けられた平行軸に直交する面に対して傾斜されたカム面が形成された端面カムと、移動子の閉動作に連動して端面カムの方向に相対的に移動され、カム面に当接したときに該カム面に沿う方向に生じるモーメントによって端面カムに対して相対的に回転するように設けられたカム面当接体としての受動回転部材を用いるようにしたものである。

【0036】

図において、対向された一対の接続部材３Ａの図中左右方向の中央部には、上端が１軸直線駆動部２の基部２ａに固定された端面カム保持部２ｃが垂下されるように設置されている。そして、端面カム保持部２ｃの図中上下方向の中央部には、丸棒状の摺動固定軸４Ａが貫通されており、その摺動固定軸４Ａの両端部はそれぞれ摺動部材４ａを介してそれぞれの接続部材３に係合されており、接続部材３が開閉方向に滑らかに摺動できるように接続されている。なお、摺動固定軸４Ａの両端にはそれぞれフランジ状の止め部４ｂが設けられている。端面カム保持部２ｃの図中上下方向の下部には軸方向に挿通孔が設けられた円柱状の第１端面カム１６、及び第２端面カム１７が、カム面１６ａ、及びカム面１７ａを左右外側（開方向側）に向けた状態にて設置されている。

【0037】

第１端面カム１６のカム面１６ａ、及び第２端面カム１７のカム面１７ａは、移動子２ｂが閉動作されるときの移動方向に直交する面に対する傾斜面によって形成されている。図８中、右側の第２端面カム１７は、その中心部の挿通孔１７ｂ（図１０に図示）に、１軸直線駆動部２の軸方向と平行に設けられた平行軸である後述するボールスプライン軸１８が挿通されているが、ボールスプライン軸１８の溝には係合されておらず、図１０に原理的に示すように、外周部の所定部に止め部１７ｃが突出され、端面カム保持部２ｃの所定部に設置された係止突起１７１に対して止め部１７ｃが係止されることで、回転の一方向（図の反時計方向）の所定角度で回転が規制されていると共に、第２端面カム１７が図中時計回りに回動した場合に、係止突起１７１が存在する方向（反時計方向）に回転トルクを発生させる回転弾性体１７２が設置されている。なお、回転弾性体１７２は、一端が第２端面カム１７の止め部１７ｃに、他端が１軸直線駆動部２の端面カム保持部２ｃ側に係止されるように設けられて、反時計回りの回転力が常に働くように設置されている。

【0038】

なお、回転弾性体１７２の他端部を係止する係止部１７３は端面カム保持部２ｃに設置される。図８では止め部１７ｃ、係止突起１７１、回転弾性体１７２、及び係止部１７３は図示省略している。図１０に示す第２端面カム１７のカム面１７ａは、１２時間表示の時計の文字盤で表すと、凡そ１２時、３時、６時、９時の近傍が最も高く、その最高位置から、それぞれ２時、５時、８時、１１時に至る間が徐々に低くなるように傾斜され、突出された４つの扇形状で軸対称的な形状になっている。また、上記以外の凡そ２時から３時近傍、５時から６時近傍、８時から９時近傍、１１時から１２時近傍の各領域はカム面１７ａから更に一段低い底面部１７ｄとなっている。初期位置は、図１０に示す止め部１７ｃと係止突起１７１が当接された状態である。なお、そのときのカム面１７ａの位置は第２係合突起２０ａが確実にカム面１７ａに当接するようにするため、正１２時の位置よりも反時計方向に若干回転させた位置に設定されている。

【0039】

一方、図８の左側の第１端面カム１６は、基部２ａに対して固定された端面カム保持部２ｃに固定されている。第１端面カム１６は、図１１に示すように、それぞれ時計方向に１２時、３時、６時、９時から始まるハッチング領域が最も低い底面部１６ｄで、それぞれ２時、５時、８時、１１時の位置から始まるハッチングを施していない領域が底面部１６ｄから突出されたカム面１６ａである。カム面１６ａの傾斜は、カム面の設けられた側から見て第２端面カム１７とは逆に、時計方向に次第に高くなるように、最も高い位置まで徐々に突出する形状となっている。なお、第１端面カム１６の中心部には後述するボールスプライン軸１８を単に挿通させる挿通穴１６ｂが軸方向に貫通されている。

【0040】

図８における左側の接続部材３Ａの上下方向の中央部には、図９に示すように軸受５Ｅを介して、ボールスプライン軸１８に係合された外筒であるボールスプラインナット１８ａ、このボールスプラインナット１８ａの側端面に固定されたプーリ２１及び第１係合突起（ボールプランジャ）１９ａを有する第１受動回転部材１９が設けられている。図８における右側の接続部材３Ａの上下方向の中央部にも同様の構成で成るボールスプラインナット１８ｂ、このボールスプラインナット１８ｂに固定されたプーリ２１及び第２係合突起（ボールプランジャ）２０ａを有する第２受動回転部材２０が設けられている。ボールスプライン軸１８は、図８の左右方向中央部の端面カム保持部２ｃを左右に貫通している一体物であり、軸方向両端に設けられた止め部１８ｃで左右の接続部材３Ａに対して軸方向の移動が規制されて、回転自在に設置されている。左右の第１受動回転部材１９と第２受動回転部材２０はボールスプライン軸１８を介して同期回転可能な構成となっており、また、カム面当接体の一態様を構成している。

【0041】

そして、接続部材３Ａの上下方向の下部には、図９に示すように軸受５Ｆを介して、把持部１０を支持するボールスプライン軸１０ｄに係合された外筒であるボールスプラインナット１０ｅ、このボールスプラインナット１０ｅの側端面に固定されたプーリ２１Ａが設けられている。ボールスプライン軸１０ｄの開方向の端部には止め部１０ｆが設けられている。なお、図８の右側の把持部１０Ｒも図９と同様に構成されていて、プーリ２１とプーリ２１Ａには左右の何れも歯付ベルト２１ａが係合されており、左側の把持部１０と右側の把持部１０Ｒとは歯付ベルト２１ａとボールスプライン軸１８を介して、常時同期回転可能な構造となっている。なお、プーリ２１Ａと把持部１０の間には、圧縮バネ１２Ａが設置されている。また、この実施の形態４では接続部材３Ａが実施の形態１〜３における把持部移動部材７、７Ａの機能を兼ねている。ボールスプライン軸１０ｄは回転軸１０ａの機能を有している。

【0042】

次に、位相保持部の構造について図１２を参照して説明する。プーリ２１の開方向（図９の左方向）端面には回転方向の角度が予め設定された所定の複数の位置に放射方向の溝部２１ｂを設けると共に、接続部材３Ａの所定位置に溝部２１ｂと係合するボールプランジャ２２を設けることで、所定の位相を保持する構成となっている。ここで、溝部２１ｂを設置するのは、図中上下方向どちらのプーリ２１、２１Ａでも良い。また、溝部２１ｂを接続部材３Ａ側に、ボールプランジャ２２をプーリ２１またはプーリ２１Ａ側に設置しても、位相が保持できることは言うまでも無いことである。ここで、溝部２１ｂを回転方向に対して非対称な形状とし、入口側を出口側よりも傾斜を緩める形状としても良い。この場合、回転角度が所定の角度に回転される際のアシストトルクが徐々に発生するため、確実な位相保持が実現でき、円滑な回転が実現できる。なお、図８、図９では前記位相保持部の図示が省略されている。

【0043】

次に、上記のように構成された実施の形態４における物品把持、姿勢変更、物品リリース動作について図１３を参照して説明する。
物品１３の上方から、把持可能な位置まで把持装置１を図示しないロボットなどで移動させる（図１３（ａ）から図１３（ｂ））。１軸直線駆動部２が閉動作を開始する。把持部１０、１０Ｒが物品１３に接触する（図１３（ｃ））と、把持部１０の位置は固定されたまま、圧縮バネ１２Ａの反力に抗しながら、接続部材３Ａは閉方向に動作する（図１３（ｄ））。この状態では、左右の第１受動回転部材１９と第２受動回転部材２０は第１端面カム１６、第２端面カム１７には接触していないため、把持部１０は回転せず、物品１３を確実に把持できる。

【0044】

次に、図示しないロボットなどで上方に移動後（図１３（ｅ））、１軸直線駆動部２により、更に閉動作を開始する（図１３（ｅ）から図１３（ｆ））。この閉動作により、右側に設置の第２受動回転部材２０の第２係合突起２０ａが右側に設置の第２端面カム１７と当接し始め、回転モーメントを受け、第２受動回転部材２０が回転を始めると共に、ボールスプラインナット１８ｂ、ボールスプライン軸１８、更に、プーリ２１、歯付ベルト２１ａを介して、左右両側の把持部１０、１０Ｒが同期回転することになる。

【0045】

更に、１軸直線駆動部２による閉動作で、所望回転角度の約半分回転が終了すると、第２受動回転部材２０による右側設置の第２端面カム１７との当接が、左側の第１受動回転部材１９の第１係合突起１９ａによる左側設置の第１端面カム１６との当接にとって変る。左側第１受動回転部材１９の回転が、ボールスプラインナット１８ａ、ボールスプライン軸１８、更に、プーリ２１、歯付ベルト２１ａを介して、左右両側の把持部１０、１０Ｒが同期回転することになる。この際、位相保持部が機能し、所望位相角度を保持することとなる。以上の動作で、所望の回転角度だけ物品１３の姿勢が変更されることになる（図１３（ｆ））。

【0046】

図示しないロボットなどで物品１３を所望の位置近傍に移動後（図１３（ｇ））、１軸直線駆動部２の開動作が開始されると、圧縮バネ１２Ａの反力、ひいては、物品１３の把持力も徐々に減衰し、最終的には、把持部１０、１０Ｒと接続部材３Ａとの開方向の移動動作は一致することとなり、物品１３が姿勢変更された状態でリリースされることとなる（図１３（ｈ）〜図１３（ｉ））。

【0047】

ここで、上記動作の理解を更に容易にするために、図１４を参照して実施の形態４による第１、第２端面カム１６、１７と第１、第２受動回転部材１９、２０との動作の関係を説明する。図１４（ａ）から図１４（ｉ）の順に、代表的な状態を示している。なお、図１４の過程（ａ）から（ｉ）は、図１３の（ａ）から（ｉ）とは一致されていない。図１４（ａ）から図１４（ｉ）の各図の中央より右側の鋸歯状の折線が第２端面カム１７を、左側の折線が第１端面カム１６を、左右２つのピンが受動回転部材１９、２０の先端に設置された係合突起１９ａ、２０ａを、それぞれ模したものである。また、縦軸方向が端面カムの回転位相角度を表し、４５度間隔で横線を引いている。また、係合突起の移動量とカムの水平方向突起量との関係が分かりやすいように、等間隔に縦線を引いている。

【0048】

図１４（ａ）は把持部１０、１０Ｒが物品１３を把持した状態である。第２端面カム１７は図１０の回転弾性体１７２と係止突起１７１により、上方に押し当てられている。
１軸直線駆動部２の閉方向動作により、左右の第１第２係合突起１９ａ、２０ａも閉方向に動作する。同図（ｂ）が右側の第２端面カム１７に右側の第２係合突起２０ａが当接した状態である。ここで、この状態か、その手前の状態では、物品１３の姿勢は変更されない。この境界位置は、１軸直線駆動部２がエア式の場合には、センタークローズド弁を利用した中間停止回路を利用し実現される。

【0049】

次に、更に閉方向へ動作すると、第２端面カム１７の斜面からなるカム面１７ａから第２係合突起２０ａは下向きの力を受け、下方向に動作することで第２受動回転部材２０は回転することとなる（同図（ｃ））。上下方向が回転方向になるため、第２受動回転部材２０と同期して回転するように連結された把持部１０、１０Ｒが第２端面カム１７による回転トルクにより回転を開始することとなる。

【0050】

更に、閉方向へ動作すると、同図（ｄ）のように、４５度回転し、第２係合突起２０ａは第２端面カム１７の段差部に、左側の第１係合突起１９ａは第１端面カム１６の斜面からなるカム面１６ａに当接することとなる。この状態がカムの切り替えであり、これ以降は左側の第１端面カム１６により第１受動回転部材１９に対して回転力が発生することとなる。更に閉方向に動作すると、第１端面カム１６の斜面（カム面１６ａ）に沿って回転力を受けながら、同図（ｅ）となり、第２受動回転部材２０の第２係合突起２０ａが第２端面カム１７の側面と当接することとなる（同図（ｆ））。

【0051】

更なる閉方向動作により、左右の第１第２係合突起１９ａ、２０ａは更に図１４の下方向に動作することとなる。ここで、第２端面カム１７は回転弾性体１７２により、図中上方向に付勢されているため、この付勢力に抗して同図（ｇ）に示すように、更に４５度、合計９０度回転し、左側の第１係合突起１９ａは第１端面カム１６の谷部である底面部１６ｄに位置することとなる。これで、把持部１０、１０Ｒの回転が終了し、物品１３が所望の角度だけ姿勢変更されることとなる。

【0052】

次に、把持した物品をリリースするため、１軸直線駆動部２は開方向へ動作する（図１４（ｈ）、（ｉ））。同図（ｈ）では、まだ、右側の第２係合突起２０ａが第２端面カム１７を図の下方向に押し込みながら動作するが、同図（ｉ）では、第２係合突起２０ａの係合による拘束がはずれ、回転弾性体１７２が蓄えた弾性エネルギにて、第２端面カム１７は上方向に動作し初期位置まで戻ることとなる。なお、本実施の形態では、把持部１０、１０Ｒを９０度だけ姿勢変更する場合について説明したが、例えば６０度間隔など所望の角度に設定することにより同様な作用効果が得られることはいうまでも無い。

【0053】

また、把持した物品を姿勢変更させる場合について説明したが、この発明の把持装置は把持した物品を必ず姿勢変更させるものに限定されるものではない。例えば端面カムと受動回転部材の係合突起が当接する直前までに把持動作は完了しているので、移動子２ｂの閉方向への移動を前記当接直前で停止させるように制御することにより、同一の把持装置で姿勢を変更させずに把持動作のみを実現できること、製造ラインで次々と供給される電子部品などの物品群に、姿勢制御が必要な物品と、必要でない物品が混在されているような場合に、供給された物品の姿勢を検知して、その検知結果に応じて把持部１０、１０Ｒの動作を制御することにより、同一の把持装置で全ての物品を整列した状態で次段に供給あるいは移送することも可能である。

【0054】

上記のように、実施の形態４によれば、１組の端面カム、即ち第１端面カム１６と第２端面カム１７を中央部の端面カム保持部２ｃの左右に設置すると共に、第１受動回転部材１９及び第２受動回転部材２０の閉方向側にボールプランジャを用いた第１係合突起１９ａ、及び第２係合突起２０ａを設置することにより、把持動作を行う１軸直線駆動部２の駆動源１つのみで、物品１３の把持と姿勢変更が実現可能となり、更なる小型・軽量化、低コスト化が実現できる、といった顕著な効果が得られる。また、前記構成により、端面カムで設定した所望角度の姿勢変更が可能となり、１軸直線駆動部の閉動作のみで確実に実現でき、１軸直線駆動部２の停止位置制御を精度高く行うことも不要となるため、制御が容易で、かつ安価なシステム構成が実現できる。更に、この構成により、開閉部を小型化できるため、小型なシステムを構成することができる。

【0055】

また、第１端面カム１６と第２端面カム１７を中央に配置すると共に、一方の第２端面カム１７を所定方向に回動可能で、かつ所定時に回転弾性体１７２によって元の位置に復帰可能な可動カムとし、姿勢変更に要する所望角度の約半分の回転角にて、受動回転部材の係合突起が当接する端面カムを他方側の第１端面カム１６に切り替えることにより、１軸直線駆動部２の開閉動作の度に、所望量の回転を実現できる。また、中央部分に１組の端面カム及び受動回転部材を集約し、接続部材３Ａが実施の形態１〜３における把持部移動部材７、７Ａの機能を兼ねるようにしたので、開閉方向にコンパクトな把持装置が実現できる、といった顕著な効果が得られる。

【0056】

ここで、本実施の形態４にて、回転伝達機構部として、プーリ２１と歯付ベルト２１ａを利用した例を示したが、平歯車やはすば歯車、二重はすば歯車など、公知の技術である回転伝達機構を利用しても、同様な効果が得られることは言うまでもない。また、左右両側の把持部１０、１０Ｒの回転をボールスプライン軸１８と同期回転させる場合について説明したが、一方の把持部が受動回転されるようにしても、同様な効果が得られる。更に、把持部１０とプーリ２１間に圧縮バネ１２Ａを設置しているがこれに限定されず、例えば実施の形態３で用いた、複数の小径のピン１５としても、同様な効果が得られることは言うまでもない。また、２組の受動回転部材と端面カムを用いた場合について説明したが、１組によって姿勢変更するように構成しても良い。

【0057】

なお、本発明は、その発明の範囲内において、各実施の形態の一部または全部を自由に組合せたり、各実施の形態を適宜、変形、省略することが可能である。例えば、受動回転部材（第１受動回転部材１９、第２受動回転部材２０）を固定して端面カムに対する相対部材とし、端面カム（第１端面カム１６、第２端面カム１７）の方を受動回転させるように構成することもできる。

【符号の説明】

【0058】

１ 把持装置、２ １軸直線駆動部、２ａ 基部、２ｂ 移動子、２ｃ 端面カム保持部、３、３Ａ 接続部材、４、４Ａ 摺動固定軸、４ａ 摺動部材、４ｂ 止め部、５（５Ａ〜５Ｆ） 軸受、６ 側部保持部材、７、７Ａ 把持部移動部材、７ａ 摺動部材、８ ボールねじ、８ａ ナット、８ｂ 止め部、９ ワンウェイクラッチ、１０、１０Ｒ 把持部、１０ａ 回転軸、１０ｂ 摺動部材、１０ｃ 止め部、１０ｄ ボールスプライン軸、１０ｅ ボールスプラインナット、１０ｆ 止め部、１１ 回転伝達機構部、１１ａ 平歯車、１１ｂ 平歯車、１２、１２Ａ 圧縮バネ、１３ 物品、１４ ガイド軸、１４ａ 摺動部材、１４ｂ 止め部、１５ ピン、１６ 第１端面カム、１６ａ カム面、１６ｂ 挿通穴、１６ｄ 底面部、１７ 第２端面カム、１７ａ カム面、１７ｂ 挿通孔、１７ｃ 止め部、１７ｄ 底面部、１７１ 係止突起、１７２ 回転弾性体、１７３ 係止部、１８ ボールスプライン軸、１８ａ、１８ｂ ボールスプラインナット、１８ｃ 止め部、１９ 第１受動回転部材、１９ａ 第１係合突起、２０ 第２受動回転部材、２０ａ 第２係合突起、２１、２１Ａ プーリ、２１ａ 歯付ベルト、２１ｂ 溝部、２２ ボールプランジャ、７０ 把持部移動部材、８０ 保持軸、８０Ａ 回転軸。

【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13】

【図14】