特許 6850586 グリッパー

(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】6850586

(24)【登録日】2021年3月10日

(45)【発行日】2021年3月31日

(54)【発明の名称】グリッパー

(51)【国際特許分類】

   B25J 15/04 20060101AFI20210322BHJP

【ＦＩ】

   B25J15/04 C

【請求項の数】4

【全頁数】13

(21)【出願番号】特願2016-220880(P2016-220880)

(22)【出願日】2016年11月11日

(65)【公開番号】特開2018-75695(P2018-75695A)

(43)【公開日】2018年5月17日

【審査請求日】2019年11月8日

(73)【特許権者】

【識別番号】000154901

【氏名又は名称】株式会社北川鉄工所

(74)【代理人】

【識別番号】110001427

【氏名又は名称】特許業務法人前田特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】大塚 誠

(72)【発明者】

【氏名】藤井 秀治

【審査官】 臼井 卓巳

(56)【参考文献】

【文献】 実開昭５９−１４８２９０（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 特開昭６２−０５４６０７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００２−１４４１１７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開昭５７−００８０９５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許第０４４３１２０２（ＵＳ，Ａ）

【文献】 米国特許第０４５５０９２２（ＵＳ，Ａ）

【文献】 中国実用新案第２０１０４６５０８（ＣＮ，Ｙ）

【文献】 韓国特許第１０−２００８−００７５０６８（ＫＲ，Ｂ１）

【文献】 特開平１１−２６２９４０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０００−２６５８４４（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ２５Ｊ １５／００−１５／０６

Ｂ２３Ｂ １３／０２−３１／３９

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

中心部位に位置するワークを、径方向にスライドする複数のジョーで支持するグリッパーであって、
前記ジョーの各々は、
前記グリッパーの本体に、径方向にスライド可能に設けられたマスタージョーと、
前記マスタージョーに取り付けられてワークを支持するクランプジョーと、
を有し、
前記マスタージョーは、
スライド方向に直交して延びる軸穴と、
前記軸穴の径方向外側から当該軸穴に連通する貫通穴と、
前記貫通穴にスライド可能に挿入されて先端が前記軸穴に突出可能な抜止部材と、
を有し、
前記クランプジョーは、
前記軸穴に嵌合し、前記抜止部材の先端と係合する係合部が形成された軸部と、
前記軸部の基端に設けられてワークを支持するワーク支持部と、
を有し、
前記軸部が前記軸穴に挿入されて、前記係合部に前記抜止部材の先端が係合することにより、前記クランプジョーが前記マスタージョーに着脱可能に取り付けられていて、
前記マスタージョーは、前記クランプジョーが取り付けられたときに、前記ワーク支持部を受け止める支持面を有し、
前記軸穴に突出する前記抜止部材の先端の位置と前記係合部の位置とがオフセットされていて、前記マスタージョーを前記クランプジョーに取り付けることによって前記ワーク支持部が前記支持面に圧着されるグリッパー。

【請求項2】

請求項１に記載のグリッパーにおいて、
前記マスタージョーは、マスター側回動規制構造を有し、
前記クランプジョーは、前記マスター側回動規制構造と協働して、前記ワーク支持部が位置決めされるように、前記マスタージョーに対して当該クランプジョーの回動を規制するクランプ側回動規制構造を有しているグリッパー。

【請求項3】

請求項２に記載のグリッパーにおいて、
前記ワーク支持部は、前記軸部の中心線に対し周方向の異なる位置に、ワークを挟持する複数の挟持部を有し、
前記マスター側回動規制構造及び前記クランプ側回動規制構造により、前記複数の挟持部のいずれか１つが選択して使用できるグリッパー。

【請求項4】

請求項１〜請求項３のいずれか１つに記載のグリッパーにおいて、
前記マスタージョーは、前記軸穴に連通し、流体が流れる上流側流体経路を有し、
前記クランプジョーは、前記マスタージョーに取り付けられたときに、前記上流側流体経路に連通する下流側流体経路を有しているグリッパー。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、産業用ロボットなどで物品の搬送等に用いられるグリッパーに関する。

【背景技術】

【0002】

産業用ロボットには、物品を掴んで搬送等するために、多関節のアームの先端にグリッパーを装着したものがある。グリッパーには、人の手を模したハンドタイプや、真空吸着を利用した吸盤タイプなどがあるが、対象物品が機械加工品（ワーク）である場合には、搬送するだけでなく組み付けなどにも用いられることから、高い精度が求められる。そのため、ワークの搬送等には、主に、旋盤などの工作機械で用いられているチャックに似たタイプのグリッパーが利用される場合が多い。

【0003】

工作機械に用いられているチャックの従来例としては、例えば特許文献１や特許文献２がある。一般に、この種のチャックでは、円柱形状をしたチャック本体の正面に、径方向にスライドする複数のジョーが放射状に配置されている。これらジョーが、中心部に向かってスライドすることで、チャック本体の正面中央に配置されたワークが、ジョーによって挟持される。

【0004】

ジョーは、チャック本体にスライド可能に支持されたマスタージョーと、マスタージョーに着脱可能に取り付けられてワークを把持するクランプジョーとで構成されている。クランプジョーは、支持するワークに応じて取り換えられる。

【0005】

工作機械では、チャックで支持したワークに加工を施すため、ワークを強固に支持する必要がある。そのため、クランプジョーは、ボルトの締結によってマスタージョーに固定されているのが一般的である。具体的には、マスタージョーの正面には、ネジ穴（通常は２つ）が形成されている。クランプジョーには、そのネジ穴に重なるボルト穴が、クランプジョーの正面から背面を貫通して形成されている。クランプジョーの正面には、ボルトの頭部を収容する座グリ穴が凹設されている。そして、ボルト穴に挿入したボルトをネジ穴にねじ込むことにより、クランプジョーはマスタージョーに固定されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【特許文献1】特開２０１４−２３７２１２号公報

【特許文献2】特開２０１５−５８５２９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

前述したチャックに似たタイプのグリッパーにおいても、チャックと同様の構造により、クランプジョーがマスタージョーにボルトで締結して固定されているのが一般的である。

【0008】

そのため、クランプジョーを取り換える際には、全てのクランプジョーを締結しているボルトを抜き取って別のクランプジョーに取り換えた後、ボルトを締め付けてクランプジョーをマスタージョーに固定するという、煩雑で時間のかかる作業が必要となっている。

【0009】

しかも、１つのクランプジョーで対応できるワークの大きさや形状は限られているため、特に、産業用ロボット等、扱われるワークの品種が多い分野では、クランプジョーの交換作業は大きな負担となっている。

【0010】

また、クランプジョーの正面には、座グリ穴が凹設されているため、ワークを把持する際に、座グリ穴の縁にワークが接触して、ワークを傷つけたり変形させたりするおそれがある。

【0011】

そこで本発明の目的は、ワークの損傷が防止でき、把持するワークに応じてジョーがクイックチェンジできるグリッパーを提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0012】

開示する手段は、中心部位に位置するワークを、径方向にスライドする複数のジョーで支持するグリッパーに関する。

【0013】

前記ジョーの各々は、前記グリッパーの本体に、径方向にスライド可能に設けられたマスタージョーと、前記マスタージョーに取り付けられてワークを支持するクランプジョーと、を有している。前記マスタージョーは、スライド方向に直交して延びる軸穴と、前記軸穴の径方向外側から当該軸穴に連通する貫通穴と、前記貫通穴にスライド可能に挿入されて先端が前記軸穴に突出可能な抜止部材と、を有している。前記クランプジョーは、前記軸穴に嵌合し、前記抜止部材の先端と係合する係合部が形成された軸部と、前記軸部の基端に設けられてワークを支持するワーク支持部と、を有している。そして、前記軸部が前記軸穴に挿入されて、前記係合部に前記抜止部材の先端が係合することにより、前記クランプジョーが前記マスタージョーに着脱可能に取り付けられている。

【0014】

すなわち、このグリッパーは、径方向にスライドする２つ以上のジョーでワークを挟んで支持するタイプであり、本体に設けられたマスタージョーにクランプジョーを取り付けることによって、各ジョーが構成されている。マスタージョーは、スライドする方向に直交して延びる軸穴（ここでは断面形状は円形であっても多角形であってもよい）を有しており、その径方向外側から軸穴に連通する貫通穴に、抜止部材がスライド可能に挿入されている。一方、クランプジョーは、軸穴に嵌合する軸部とワークを支持するワーク支持部とを有しており、軸部には、抜止部材の先端と係合する係合部が形成されている。そして、クランプジョーは、軸穴に軸部が挿入されて、係合部に抜止部材の先端が係合することにより、マスタージョーに着脱可能に取り付けられている。

【0015】

従って、抜止部材の先端と係合部とが係合する分だけ、抜止部材の先端が軸穴に突出するように、抜止部材を僅かにスライドさせれば、軸穴から軸部を抜き出し不能にでき、抜止部材の先端と係合部との係合が外れる分だけ、抜止部材を僅かに逆方向にスライドさせれば、軸穴から軸部を抜き出し可能にできる。すなわち、僅かな操作でマスタージョーからクランプジョーを脱着できるので、クランプジョーのクイックチェンジが可能になる。

【0016】

クランプジョーは、軸部を介してマスタージョーに取り付けられるため、ワーク支持部にボルト穴や座グリ穴を設ける必要がない。従って、座グリ穴の縁でワークを損傷するおそれがないし、ワーク支持部を小さくしたり薄くしたり改良できる。また、クランプジョーの強度も向上する。

【0017】

具体的には、前記マスタージョーは、マスター側回動規制構造を有し、前記クランプジョーは、前記マスター側回動規制構造と協働して、前記ワーク支持部が位置決めされるように、前記マスタージョーに対して当該クランプジョーの回動を規制するクランプ側回動規制構造を有しているようにするとよい。

【0018】

そうすれば、クランプジョーの回動が規制されて、クランプジョーを正確に位置決めすることができるので、ワークを精度高く支持できる。

【0019】

この場合、前記ワーク支持部は、前記軸部の中心線に対し周方向の異なる位置に、ワークを挟持する複数の挟持部を有し、前記マスター側回動規制構造及び前記クランプ側回動規制構造により、前記複数の挟持部のいずれか１つが選択して使用できるようにしてもよい。

【0020】

すなわち、ワーク支持部にボルト穴や座グリ穴を設ける必要が無いので、ワーク支持部の形態の自由度が高まっていることに加え、マスター側回動規制構造及びクランプ側回動規制構造によって、クランプジョーを正確に位置決めできることから、ワーク支持部に複数の挟持部を形成することが可能になる。そこで、軸部の中心線に対し周方向の異なる位置に複数の挟持部を設ければ、クランプジョーをマスタージョーから取り外すことなく、軸部回りにクランプジョーを回動させるだけで、ワークに合わせて挟持部を選択して使用できるようになる。従って、よりいっそう簡単かつ短時間でのクランプジョーの交換が実現できる。

【0021】

より具体的には、前記マスタージョーは、前記クランプジョーが取り付けられたときに、前記ワーク支持部を受け止める支持面を有し、前記ワーク支持部が前記支持面に圧着されるように、前記軸穴に突出する前記抜止部材の先端の位置と前記係合部の位置とがオフセットされているようにしてもよい。

【0022】

そうすれば、抜止部材を僅かにスライドさせるだけで、クランプジョーを、マスタージョーに強固に固定することができる。

【0023】

更には、前記マスタージョーは、前記軸穴に連通し、流体が流れる上流側流体経路を有し、前記クランプジョーは、前記マスタージョーに取り付けられたときに、前記上流側流体経路に連通する下流側流体経路を有しているようにすることもできる。

【0024】

そうすれば、マスタージョーを通じてクランプジョーに、空気等の流体を供給することができるので、クランプジョーを取り換える度に、流体経路の脱着作業をする必要が無くなり、作業性に優れる。

【発明の効果】

【0025】

本発明によれば、ワークの損傷が防止でき、把持するワークに適応したジョーにクイックチェンジできるので、高性能で扱い易いグリッパーが実現できる。

【図面の簡単な説明】

【0026】

【図1】実施形態のグリッパーを正面から見た概略図である。

【図2】図１における矢印ＩＩ−ＩＩ線での概略断面図である。マスタージョーが待機位置にある状態を表している。

【図3】マスタージョーが支持位置にある状態を表した、図２に相当する図である。

【図4】クランプジョーの一例を示す図である。クランプジョーの縦断面（図の左側）及び正面（図の右側）を表している。クランプジョーの固定を説明するため、別途、図の一部を拡大して表してある。

【図5】クランプジョーの他の一例を示す図である。クランプジョーの縦断面（図の左側）及び正面（図の右側）を表している。

【図6】抜止部材の別形態を示す概略図である。

【発明を実施するための形態】

【0027】

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。ただし、以下の説明は、本質的に例示に過ぎず、本発明、その適用物あるいはその用途を制限するものではない。なお、説明で方向を表す際、特に言及しない限り、ワークが支持される側を正面側、その反対側を背面側とする。

【0028】

図１及び図２に、本発明を適用したグリッパー１を示す。グリッパー１は、主に、工作機械で加工される材料や加工品などからなる把持対象物（ワーク）の搬送や組み付けを行うために、産業用ロボットに用いられている。従って、本実施形態では、産業用ロボットの多関節アーム２にグリッパー１を用いた場合を例に説明する。

【0029】

グリッパー１は、厚みが大きい円盤状の外観を有しており、その背面側の端面が、多関節アーム２の先端部分に設けられた取付面２ａに、ボルトＢ１を締結することによって取り付けられている。グリッパー１の正面側の端面には、その中心部位に位置するワークを、内側又は外側から把持するために、径方向にスライドする複数（図示のグリッパー１では３つ）のジョー１０が、周方向に等間隔で配置されている。

【0030】

各ジョー１０は、大きさや形状が異なる複数のワークに対応できるように、グリッパー１の本体に設けられたマスタージョー１１と、ワークを支持するクランプジョー６０とで構成されていて、クランプジョー６０は、マスタージョー１１に着脱可能に取り付けられている。詳細は後述するが、クランプジョー６０は、短時間の簡単な操作で交換、すなわちクイックチェンジできるように工夫されている。

【0031】

＜グリッパー１の本体＞
グリッパー１の本体は、マスタージョー１１と共に、ボディ２０、ピストン３０、プランジャー４０、カバー５０などで構成されている。ボディ２０は、リアボディ２１とフロントボディ２２とでシリンダ状に構成されている。

【0032】

リアボディ２１は、有底円筒状の部材からなり、底面を構成する円板状の底壁部２１ａと、底壁部２１ａの周縁に連なる円筒状の周壁部２１ｂと、を有している。

【0033】

フロントボディ２２は、その中心部分に円形の開口部２２ａが形成された厚みの大きな略円板状の部材からなり、リアボディ２１の開口を塞ぐように、ボルトＢ２で周壁部２１ｂの突端に締結することにより、リアボディ２１に組み付けられている。フロントボディ２２の正面側には、中央から放射状に３方に延びるＹ状凹部２２ｂが形成されている。リアボディ２１とフロントボディ２２の接合部には、弾性を有するリング状のシール部材２３が設けられていて、ボディ２０の内部には、ピストン３０を組み付けることで密閉されるシリンダ空間２４が形成されている。

【0034】

ピストン３０は、周壁部２１ｂの内径と略同一の外径を有する円板状の隔壁部３１、隔壁部３１の中心に立設されたロッド部３２などで構成されている。ロッド部３２が開口部２２ａに挿通された状態で、隔壁部３１がシリンダ空間２４に収容されることにより、ピストン３０は、その中心線Ｊに沿ってボディ２０に摺動自在に組み付けられている。隔壁部３１の周囲の端部には、シール材３３が取り付けられており、隔壁部３１と周壁部２１ｂとの間が密封されている。また、開口部２２ａの内周面にもシール材３４が取り付けられており、ロッド部３２と開口部２２ａとの間も密封されている。それにより、シリンダ空間２４は、密閉された状態で、隔壁部３１によって背面側の第１室２４ａと正面側の第２室２４ｂとに区画されている。

【0035】

プランジャー４０は、Ｙ形状の部材からなり、中央から放射状に張り出す３つの張出部４１を有している。各張出部４１の両側面には、正面側から背面側に向かって中央側から下り傾斜した傾斜溝４１ａが対向して形成されている。プランジャー４０は、フロントボディ２２のＹ状凹部２２ｂに嵌め込まれた状態でピストン３０に組み付けられている。具体的には、プランジャー４０は、開口部２２ａを通じてボディ２０から突出したロッド部３２の突端に、取付ボルト４３を締結して固定することにより、ピストン３０と一体化されている。従って、プランジャー４０は、ピストン３０の摺動に伴い、中心線Ｊに沿って往復動する。

【0036】

カバー５０は、Ｙ状凹部２２ｂの中央部分を覆うように、フロントボディ２２に装着されている。

【0037】

各マスタージョー１１は、一方が長い直方体状の部材からなり、フロントボディ２２のＹ状凹部２２ｂに嵌め込まれて、抜け外れ不能な状態でプランジャー４０に連結されている。具体的には、各マスタージョー１１の長辺側の両側面には、フロントボディ２２によって抜け外れが規制されるフランジ部１１ａが設けられている。また、各マスタージョー１１の中心側の端部には、正面側から背面側に向かって中央側から下り傾斜した一対の傾斜片部１１ｂ，１１ｂが設けられており、これら傾斜片部１１ｂ，１１ｂが各傾斜溝４１ａに嵌合されている。それにより、各マスタージョー１１は、ピストン３０の摺動に伴って、径方向にスライドする。

【0038】

すなわち、第１室２４ａが空圧制御によって加圧されるともに第２室２４ｂが減圧されることで、ピストン３０は、図２に示すように正面側に移動し、各マスタージョー１１は、径方向外側に開いた位置に移動する。そして、第２室２４ｂが空圧制御によって加圧されるともに第１室２４ａが減圧されることで、ピストン３０は、図３に示すように背面側に移動し、各マスタージョー１１は、径方向内側に閉じた位置に移動する。

【0039】

従って、ワークを外側から把持する場合には、各マスタージョー１１が径方向内側に移動することによってワークが把持される。そして、ワークを内側から把持する場合には、各マスタージョー１１が径方向外側に移動することによってワークが把持される。

【0040】

各マスタージョー１１の正面側には、クランプジョー６０を支持する支持面１１ｃが形成されている。支持面１１ｃには、マスタージョー１１がスライドする方向（スライド方向）に直交して延びる断面円形の軸穴１３が形成されている。また、各マスタージョー１１の外周側の端部には、スライド方向に延びて径方向外側から軸穴１３に連通する貫通穴１４が形成されている。

【0041】

貫通穴１４の内周面には、ネジ溝が形成されている（雌ネジ）。この貫通穴１４に、頭頂が、球面形状ないし略円錐台形状の抜止部１５ａを先端に有する抜止ボルト１５（抜止部材の一例）が、軸穴１３にその抜止部１５ａが突出可能な状態で、螺合（スライド可能に挿入）されている。一方、抜止ボルト１５の頭部は、スライド位置が検知できるように、マスタージョー１１の外側に突出している。

【0042】

また、支持面１１ｃの軸穴１３に隣接した部位には、支持面１１ｃから突出する位置決めピン１６（マスター側回動規制構造の一例）が設けられている。

【0043】

更に、各マスタージョー１１には、軸穴１３に連通して、空気が流れる上流側流体経路１７が設けられている。具体的には、軸穴１３の内周面の一部に、僅かに窪むリング状凹部１７ａが形成されており、そのリング状凹部１７ａが、長孔を通じてマスタージョー１１の外周側の端部に設けられた接続口１７ｃに連通している。なお、上流側流体経路１７はマスタージョー１１に必須の構造ではない。

【0044】

＜クランプジョー＞
図４に、クランプジョー６０の一例（クランプジョー６０Ａ）を示す。例示のクランプジョー６０Ａは、マスタージョー１１から取り外すことなく、大きさや形状が異なる複数のワークに対応できるように構成されている。クランプジョー６０は、交換可能なため、使用目的に応じて様々な形態のクランプジョー６０を取り付けることができる。そのため、クランプジョー６０Ａは、マスタージョー１１に対応した、共通の基本構造を有している。

【0045】

具体的には、クランプジョー６０Ａは、軸穴１３に嵌合する円柱状の軸部６１と、軸部６１の基端に設けられたブロック状のワーク支持部６２とを有している。軸部６１は、軸穴１３に挿入される部分であり、ワーク支持部６２は、ワークを支持する部分である。そして、軸部６１の外周面の一部には、クランプジョー６０Ａがマスタージョー１１に取り付けられときに、抜止部１５ａが入り込んで接触する、断面がＶ形状の環状溝６３（係合部）が形成されている。また、ワーク支持部６２には、クランプジョー６０Ａがマスタージョー１１に取り付けられときに、支持面１１ｃに受け止められる被支持面６２ａと、位置決めピン１６が挿入されるピン穴６４（クランプ側回動規制構造の一例）とが形成されている。なお、ピン穴６４は、位置決めピン１６の外径と略同一の幅で、軸部６１の中心に対して径方向に延びる長穴となっている。

【0046】

クランプジョー６０Ａをマスタージョー１１に取り付ける場合、抜止部１５ａが軸穴１３に突出しないように抜止ボルト１５を緩めた状態で、軸穴１３に軸部６１を挿入し、抜止ボルト１５を締め付けて抜止部１５ａが環状溝６３に入り込むように軸穴１３に突出させる。クランプジョー６０Ａをマスタージョー１１から取り外す場合、抜止部１５ａが環状溝６３から抜け出るように、抜止ボルト１５を緩めて軸部６１を軸穴１３から抜き出せば、クランプジョー６０Ａをマスタージョー１１から取り外すことができる。このように、抜止ボルト１５を数回回転させるだけで、クランプジョー６０Ａをマスタージョー１１から着脱できるので、クランプジョー６０Ａをクイックチェンジできる。

【0047】

クランプジョー６０Ａは、軸部６１を介してマスタージョー１１に取り付けられるため、ワーク支持部６２にボルトＢを締結するために、ボルト穴や座グリ穴を設ける必要がない。従って、座グリ穴の縁でワークを損傷するおそれがないし、ワーク支持部６２を小さくしたり薄くしたり改良できる。また、クランプジョー６０Ａの強度も向上する。

【0048】

更に、クランプジョー６０Ａがマスタージョー１１に取り付けられるとき、クランプジョー６０Ａは、マスタージョー１１に強固に固定されるように工夫されている。すなわち、抜止部１５ａが環状溝６３に入り込むことで、被支持面６２ａが支持面１１ｃに圧着されるように、抜止部１５ａの位置と環状溝６３の位置とがオフセットされている。詳しくは、図４に拡大して示すように、被支持面６２ａから環状溝６３の中心までの距離の方が、支持面１１ｃから抜止部１５ａの中心までの距離よりも小さく設定されており、抜止部１５ａの中心の位置と環状溝６３の中心の位置とにズレｄ１が設けられている。

【0049】

それにより、抜止ボルト１５の締め付けにより、矢印ａ１に示すように、抜止部１５ａが環状溝６３の奥方に入り込むことで、抜止部１５ａが、環状溝６３の背面側の傾斜を押し込み、軸部６１が、矢印ａ２に示すように、背面側に引き込まれる。その結果、被支持面６２ａが支持面１１ｃに圧着されるので、抜止ボルト１５を締め付けるほど、クランプジョー６０Ａは、マスタージョー１１に強固に固定される。

【0050】

また、クランプジョー６０Ａがマスタージョー１１に取り付けられるときに、位置決めピン１６がピン穴６４に挿入されることで、クランプジョー６０Ａはマスタージョー１１に対して、精度高く所定位置に位置決めされるようになっている。すなわち、軸部６１を軸穴１３に挿入して固定しただけでは、クランプジョー６０Ａは回動するおそれがあるが、位置決めピン１６がピン穴６４に挿入されることで、クランプジョー６０Ａの回動が規制され、クランプジョー６０Ａは所定位置に位置決めされる。

【0051】

ワークを挟持するために、通常、ワーク支持部６２の中心側又は反中心側に面する部位には、ワークに対応した挟持部６５が１つ設けられている。従って、大きさや形状が異なるワークを把持する場合には、その都度、そのワークに適応したクランプジョー６０に交換する必要がある。それに対し、このグリッパー１の場合、前述したようにクランプジョー６０をクイックチェンジできるので、利便性に優れる。それに加え、このクランプジョー６０Ａでは、更にマスタージョー１１から取り外すことなくクイックチェンジできるように構成されている。

【0052】

すなわち、このクランプジョー６０Ａのワーク支持部６２には、軸部６１の中心線Ｃに対し周方向の異なる位置に複数（図例では、４つ）の挟持部６５が設けられている。各挟持部６５は、中心線Ｃからの距離が異なる位置に配置された、曲率の異なる曲面で構成されている。そして、ワーク支持部６２の中心側に面する所定位置に、各挟持部６５を位置決めする複数のピン穴６４が設けられている。

【0053】

従って、これら複数の挟持部６５のいずれか１つを選択して使用できる。具体的には、抜止部１５ａが環状溝６３から抜け出るように抜止ボルト１５を緩めた後、軸部６１をずらして位置決めピン１６をピン穴６４から抜き出せば、クランプジョー６０Ａは回動可能になるので、所望の挟持部６５がワーク支持部６２の中心側又は反中心側に面するようにクランプジョー６０Ａを回動させる。そうして、その挟持部６５に対応したピン穴６４に位置決めピン１６を挿入しながら軸部６１を軸穴１３に押し込んで抜止ボルト１５を締め付ければ、クランプジョー６０Ａを取り外さなくても、クランプジョー６０Ａの交換と実質的に同じ効果が得られる。

【0054】

図５に、クランプジョー６０の他の一例（クランプジョー６０Ｂ）を示す。例示のクランプジョー６０Ｂは、ワークの把持状態が空圧変化によって検知できるように構成されている。軸部６１やワーク支持部６２等、基本的構造は、前述したように先のクランプジョー６０Ａと同じである。このクランプジョー６０Ｂには、挟持部６５及びピン穴６４が１つずつ設けられている。マスタージョー１１の接続口１７ｃには、一定の加圧空気の供給が可能な空圧制御装置及び空気圧の変化を検知する空圧検知装置（図示せず）に連なる空気供給経路７１が接続されている。

【0055】

クランプジョー６０Ｂの内部には、マスタージョー１１に取り付けられたときに、上流側流体経路１７に連通する下流側流体経路７２が形成されている。具体的には、間隔を隔てて配置された一対のＯリング７３，７３が、軸部６１に取り付けられている。これらＯリング７３，７３は、クランプジョー６０Ｂがマスタージョー１１に適切な状態で取り付けられたときに、リング状凹部１７ａに対向する軸部６１の領域（流体経路中継領域）の両側に位置するように配置されている。それにより、リング状凹部１７ａが密閉されて、流体経路中継領域の周囲には、マスタージョー１１の外部に連通するリング状の密閉空間が形成される。

【0056】

そして、クランプジョー６０Ｂの内部には、流体経路中継領域に一端が開口し、挟持部６５に他端が開口する下流側流体経路７２が形成されている。下流側流体経路７２は、ドリルで掘られた孔を組み合わせ、不要な開口を蓋材で塞ぐことによって形成されている。挟持部６５に開口する下流側流体経路７２の開口端７２ａは、細孔となっており、ワークが適切に挟持された場合に、ワークによって塞がれるように構成されている。

【0057】

このクランプジョー６０Ｂによれば、上流側流体経路１７及び下流側流体経路７２に空気を一定圧で供給しておけば、ワークを適切に挟持した場合には、下流側流体経路７２の開口端７２ａが塞がれて、空気供給経路７１、上流側流体経路１７、及び下流側流体経路７２が一定圧に保持される。そして、ワークが適切に挟持されない場合やグリッパー１からワークが離された場合には、空気が開口端７２ａから流出して、空気供給経路７１、上流側流体経路１７、及び下流側流体経路７２の空気圧が低下する。その空気圧の変化を空圧検知装置で検知することで、グリッパー１によるワークの挟持状態を検知することができる。

【0058】

クランプジョー６０として２つのタイプを例示したが、クランプジョー６０の形態はこれらに限らない。例えば、挟持部６５の個数は、４つや１つに限らず、２つや３つ、５つ以上であってもよい。挟持部６５の形状も曲面に限らず平面や凹凸面であってもよい。ワーク支持部６２の形状や大きさも仕様に応じて適宜変更できる。

【0059】

また、抜止部材は、抜止ボルト１５に限らない。図示しないが、工具に連結される多角形の凹部が端部に形成されている円柱状のネジ部材であってもよい。このようなネジ部材であれば、貫通穴１４から大きく突出しないようにできるので、邪魔にならない利点がある。

【0060】

また、工具を使わずにクランプジョー６０の交換ができるように、プッシュ式の抜止部材を設けてもよい。図６に、その具体例を示す。図例の抜止部材８０は、貫通穴１４に固定される円筒状の本体８１、本体８１の内部に出退可能に収容されて先端に抜止部１５ａを有するロッド８２などで構成されている。図示しないが、本体８１には、ロッド８２を弾性付勢するコイルバネなどが内蔵されていて、摘まみ８３を押し込むことで、抜止部１５ａが軸穴１３に突出する規制位置と、抜止部１５ａが軸穴１３から後退する非規制位置とに、切り換えられるように構成されている。

【0061】

この抜止部材８０であれば、工具が不要で、ワンタッチでクランプジョー６０の交換が可能になるため、よりいっそう利便性に優れる。

【0062】

なお、本発明にかかるグリッパーは、上述した実施形態に限定されず、それ以外の種々の構成をも包含する。

【0063】

例えば、ジョー１０の個数は、複数であればよく、３つに限らない。

【0064】

軸穴１３及び軸部６１の断面形状は円形に限らない。例えば、四角形や五角形等の多角形の断面形状であってもよい。軸穴１３及び軸部６１の断面形状を多角形にすれば、クランプジョー６０の回動が規制できるので、位置決めピン１６が省略できる。すなわち、これら軸穴１３及び軸部６１で、マスター側回動規制構造及びクランプ側回動規制構造を構成することができる。

【0065】

上流側流体経路１７及び下流側流体経路７２を流れる流体は空気に限らない。不活性ガスや、洗浄水、クーラント等であってもよい。加圧空気に限らず減圧空気であってもよい。下流側流体経路７２から流出又は流入する流体は、ワークの検知に限らず、洗浄や冷却等、様々な用途に利用できる。

【符号の説明】

【0066】

１ グリッパー
１０ ジョー
１１ マスタージョー
１３ 軸穴
１４ 貫通穴
１５ 抜止ボルト（抜止部材の一例）
１５ａ 抜止部
１６ 位置決めピン（マスター側回動規制構造の一例）
２０ ボディ
３０ ピストン
４０ プランジャー
６０ クランプジョー
６１ 軸部
６２ ワーク支持部
６３ 環状溝（係合部）

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】