特許 7531350 ワーク保持装置

(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】

(24)【登録日】2024-08-01

(45)【発行日】2024-08-09

(54)【発明の名称】ワーク保持装置

(51)【国際特許分類】

   B23Q 3/06 20060101AFI20240802BHJP

   B23Q 3/02 20060101ALI20240802BHJP

【ＦＩ】

B23Q3/06 304H

B23Q3/02 A

【請求項の数】 6

(21)【出願番号】P 2020150244

(22)【出願日】2020-09-08

(65)【公開番号】P2021183374

(43)【公開日】2021-12-02

【審査請求日】2023-05-22

(31)【優先権主張番号】P 2020089319

(32)【優先日】2020-05-22

(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP

(73)【特許権者】

【識別番号】390029805

【氏名又は名称】ＴＨＫ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100112140

【弁理士】

【氏名又は名称】塩島 利之

(74)【代理人】

【識別番号】100119297

【弁理士】

【氏名又は名称】田中 正男

(72)【発明者】

【氏名】小宮 ▲吉▼一

(72)【発明者】

【氏名】竹屋 幸弘

【審査官】増山 慎也

(56)【参考文献】

【文献】米国特許出願公開第２００９／００６５９９４（ＵＳ，Ａ１）

【文献】実開昭５７－１８１５３６（ＪＰ，Ｕ）

【文献】米国特許出願公開第２００５／０２６９７５７（ＵＳ，Ａ１）

【文献】特開２０１６－１５３１６１（ＪＰ，Ａ）

【文献】実開昭５７－１２６９４０（ＪＰ，Ｕ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ２３Ｑ ３／００－３／１５４

Ｂ２３Ｑ ３／１８

Ｂ２５Ｊ １／００－５／０６

Ｂ２５Ｊ１５／０８－１５／１２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

本体と、
ワークに接触可能な少なくとも１つの軸部材と、
前記本体に取り付けられ、前記軸部材が挿入され、前記軸部材を解放する非クランプ状態と前記軸部材の軸方向の移動を規制するクランプ状態に切り替え可能なクランプ装置と、
前記クランプ装置を前記非クランプ状態と前記クランプ状態に切り替えるためのトリガー部材と、を備え、
前記軸部材が前記ワークに接触した後、前記トリガー部材が前記ワークに直接的に又は前記軸部材の少なくとも一部を介して間接的に接触して押し込まれることにより、前記本体に対して前記トリガー部材が相対移動し、前記クランプ装置が前記非クランプ状態から前記クランプ状態に切り替わり、
前記軸部材が前記ワークの形状に倣い、前記ワークを保持するワーク保持装置。

【請求項2】

前記トリガー部材が前記ワークに前記軸部材の少なくとも一部を介して間接的に接触し、
前記トリガー部材は、前記少なくとも１つの軸部材が挿通され、前記軸部材の先端の接触子が接触可能なプレート部を有することを特徴とする請求項１に記載のワーク保持装置。

【請求項3】

前記トリガー部材には、前記クランプ装置を前記非クランプ状態と前記クランプ状態に切り替えるためのレバーが傾動可能に連結されることを特徴とする請求項１又は２に記載のワーク保持装置。

【請求項4】

前記トリガー部材が復帰部材に接触することにより、又はばねにより、前記トリガー部材が前記本体に対して相対移動し、前記クランプ装置が前記クランプ状態から前記非クランプ状態に切り替わることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか一項に記載のワーク保持装置。

【請求項5】

一対の前記本体が前記ワークを挟むように配置されており、
前記ワーク保持装置は、前記本体を前記ワークに対して進退させるモータと、前記モータの電流値が閾値以上になったときに前記モータを停止させるモータ制御装置と、を備えること特徴とする請求項１ないし４のいずれか一項に記載のワーク保持装置。

【請求項6】

前記軸部材は中空に形成されると共に、先端にワークを吸着する吸着部材を有することを特徴とする請求項１ないし５のいずれか一項に記載のワーク保持装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、ワークを保持するワーク保持装置に関し、特にクランプ装置を用いるワーク保持装置に関する。

【背景技術】

【0002】

軸部材を解放する非クランプ状態と軸部材をクランプするクランプ状態とに切り替わるクランプ装置が知られている（特許文献１参照）。このクランプ装置は、軸部材が挿入される外筒と、外筒と軸との間の楔状空間に配置される転動体と、転動体を保持するリテーナと、を備える。リテーナに対して外筒を一方向に相対移動させ、楔状空間の小径側に転動体が転がり込むようにすれば、軸部材をクランプすることができる。一方、リテーナに対して外筒を一方向とは逆方向に相対移動させ、楔状空間の大径側に転動体を移動させれば、軸部材を解放することができる。

【0003】

このクランプ装置を使用すれば、ワークを把持、吸着、支持等するワーク保持装置を構築することができる。例えば、ワークの左右に一対の軸部材を配置し、クランプ装置によって固定した一対の軸部材でワークを挟むようにすれば、ワークを把持することができる。また、クランプ装置によって固定した軸部材の先端に吸着パッドを設ければ、ワークを吸着することができる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】特開平１１－４５０８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

しかしながら、従来のクランプ装置において、クランプ装置を非クランプ状態からクランプ状態に切り替えるのに、エアーシリンダを必要とする。このため、圧縮エアが使えない用途や環境では、クランプ装置を作動させることができないという課題がある。

【0006】

そこで、本発明の課題は、エアーシリンダを使用しなくてもクランプ装置を作動させることができるワーク保持装置を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0009】

上記課題を解決するために、本発明の一態様は、本体と、ワークに接触可能な少なくとも１つの軸部材と、前記本体に取り付けられ、前記軸部材が挿入され、前記軸部材を解放する非クランプ状態と前記軸部材の軸方向の移動を規制するクランプ状態に切り替え可能なクランプ装置と、前記クランプ装置を前記非クランプ状態と前記クランプ状態に切り替えるためのトリガー部材と、を備え、前記軸部材が前記ワークに接触した後、前記トリガー部材が前記ワークに直接的に又は前記軸部材の少なくとも一部を介して間接的に接触して押し込まれることにより、前記本体に対して前記トリガー部材が相対移動し、前記クランプ装置が前記非クランプ状態から前記クランプ状態に切り替わり、前記軸部材が前記ワークの形状に倣い、前記ワークを保持するワーク保持装置である。

【発明の効果】

【0011】

本発明の一態様によれば、エアーシリンダを使用しなくても、クランプ装置を非クランプ状態からクランプ状態に切り替えることができる。

【図面の簡単な説明】

【0013】

【図1】本実施形態のワーク保持装置に組み込まれるクランプ装置の断面図である。

【図2】クランプ装置の他の例を示す図である。

【図3】本発明の第１実施形態のワーク保持装置の平面図である（図３（ａ）はワークを保持する前の状態を示し、図３（ｂ）はワークを保持した後の状態を示す）。

【図4】本発明の第１実施形態のワーク保持装置の本体の拡大図である（図４（ａ）はクランプ装置の非クランプ状態を示し、図４（ｂ）はクランプ状態を示す）。

【図5】本発明の第２実施形態のワーク保持装置の斜視図である（ワークを保持する前の状態）。

【図6】本発明の第２実施形態のワーク保持装置の斜視図である（ワークを保持した後の状態）。

【図7】本発明の第２実施形態のワーク保持装置の本体の水平断面図である（図７（ａ）はクランプ装置の非クランプ状態を示し、図７（ｂ）はクランプ状態を示す）。

【図8】本発明の第２実施形態のワーク保持装置の軸部材の水平断面図である（図８（ａ）はクランプ装置の非クランプ状態を示し、図８（ｂ）はクランプ状態を示す）。

【図9】本発明の第２実施形態のワーク保持装置のトリガー部材の水平断面図である（図９（ａ）はトリガー部材の初期位置を示し、図９（ｂ）はトリガー部材の作動位置を示す）。

【図10】図５のＸ矢視図である。

【図11】本発明の第３実施形態のワーク保持装置の本体の水平断面図である（図１１（ａ）はクランプ装置の非クランプ状態を示し、図１１（ｂ）はクランプ状態を示す）。

【図12】本発明の第４実施形態のワーク保持装置を示す図である（図１２（ａ）は側面図（非クランプ状態）、図１２（ｂ）は底面図）。

【図13】本発明の第４実施形態のワーク保持装置の側面図（クランプ状態）である。

【図14】本発明の第５実施形態のワーク保持装置を示す図である（図１４（ａ）は側面図（非クランプ状態）、図１４（ｂ）は底面図）。

【図15】本発明の第５実施形態のワーク保持装置の側面図（クランプ状態）である。

【図16】本発明の第６実施形態のワーク保持装置を示す図である（図１６（ａ）は側面図（非クランプ状態）、図１６（ｂ）は底面図）。

【図17】本発明の第６実施形態のワーク保持装置の側面図（クランプ状態）である。

【発明を実施するための形態】

【0014】

以下、添付図面に基づいて、本発明の実施形態のワーク保持装置を詳細に説明する。ただし、本発明は種々の形態で具体化することができ、本明細書に記載される実施形態に限定されるものではない。本実施形態は、明細書の開示を十分にすることによって、当業者が発明を理解できるようにする意図をもって提供されるものである。
（クランプ装置）

【0015】

図１は、本実施形態のワーク保持装置に組み込まれるクランプ装置１の断面図である。まず、クランプ装置１の構成を説明する。クランプ装置１は、軸部材７を解放する非クランプ状態と軸部材７をクランプするクランプ状態に切り替わるように構成される。クランプ装置１は、外筒２と、転動体３と、リテーナ４と、ばね５と、を備える。クランプ装置１は、本体１２（図３参照）の固定板１２ａに取り付けられる。

【0016】

外筒２は、筒状である。外筒２には、軸部材７が挿入される。外筒２の内面には、図１のＢ方向に向かって徐々に内径が小さくなるテーパ面２ａが形成される。軸部材７の外面と外筒２のテーパ面２ａとの間には、楔状空間Ｓが形成される。この楔状空間Ｓには、転動体３が収容される。なお、外筒２の直角断面は、円形でも多角形でもよい。軸部材７の直角断面も、円でも多角形でもよい。

【0017】

転動体３は、ローラ又はボールである。ローラの形状は、樽状でも鼓状でもよい。転動体３は、楔状空間Ｓの円周方向に複数配置される。

【0018】

リテーナ４は、転動体３を保持する。リテーナ４は、筒状である。リテーナ４には、転動体３が収容される開口部４ａが形成される。転動体３は、開口部４ａに転がり可能に収容される。リテーナ４の一端部は、外筒２から軸方向に突出する。リテーナ４の一端部は、固定板１２ａに固定される。

【0019】

ばね５は、外筒２に収容される。ばね５は、外筒２に取り付けられる止め輪２ｂとリテーナ４との間に配置される。ばね５は、リテーナ４に保持された転動体３を楔状空間Ｓの小径側に付勢する。

【0020】

図１に示すように、リテーナ４に対して外筒をＡ方向（一方向）に相対移動させると、転動体３が楔状空間Ｓの小径側に転がり込む。軸部材７は転動体３によって締め付けられて、転動体３によってクランプされる（クランプ装置１がクランプ状態になる）。このとき、軸部材７に働く荷重Ｐは、転動体３、リテーナ４を介して固定板１２ａに伝わる。一方、リテーナ４に対して外筒をＢ方向（逆方向）に相対移動させると、転動体３が楔状空間Ｓの大径側に移動する。軸部材７は、転動体３から解放されて、軸方向に移動可能になる（クランプ装置１が非クランプ状態になる）。

【0021】

図２に示すように、クランプ装置１の外筒２を固定板１２ａに固定してもよい。外筒２に対してリテーナ４をＢ方向に相対移動させると、転動体３が楔状空間Ｓの小径側に転がり込み、クランプ装置１がクランプ状態になる。軸部材７に働く荷重Ｐは、転動体３、外筒２を介して固定板１２ａに伝わる。一方、外筒２に対してリテーナ４をＡ方向に相対移動させると、転動体３が楔状空間Ｓの大径側に移動し、クランプ装置１が非クランプ状態になる。
（第１実施形態）

【0022】

図３は、本発明の第１実施形態のワーク保持装置１１を示す。図３（ａ）はワークＷを保持する前の状態を示し、図３（ｂ）はワークＷを保持した後の状態を示す。なお、図３には、ワーク保持装置１１をワークＷを把持・固定する万力として使用する例を示すが、ワーク保持装置１１をロボットに組み込み、ワークＷを搬送するようにしてもよい。

【0023】

１２は左右一対の本体、７は軸部材、１はクランプ装置、１４はトリガー機構である。本体１２、軸部材７、クランプ装置１、トリガー機構１４は左右対称である。以下では、左側の本体１２、軸部材７、クランプ装置１、トリガー機構１４の構成を説明する。

【0024】

本体１２には、複数の軸部材７、複数のクランプ装置１、１つのトリガー機構１４が配置される。軸部材７とクランプ装置１の数は特に限定されるものではなく、例えば本体１２にマトリクス状に４つ以上の軸部材７を配置してもよい。

【0025】

本体１２は、ベース１７に移動可能に支持される。本体１２は、送り機構によってワークＷに向かって進退する。送り機構は、特に限定されるものではなく、例えば送りねじ、エアーシリンダ等を用いることができる。図３（ａ）（ｂ）には、送りねじを示す。ねじ軸１８には、右ねじと左ねじが形成される。本体１２には、ねじ軸の右ねじと左ねじに螺合するボールねじナット（図示せず）が設けられる。ねじ軸１８をハンドル２０、モータ等によって回転させれば、ボールねじの作用により本体１２がワークＷに向かって進退する。

【0026】

本体１２は、固定板１２ａと、可動板１２ｂと、を備える。固定板１２ａには、クランプ装置１のリテーナ４（図３（ｂ）、図４（ａ）（ｂ）参照）が取り付けられる。可動板１２ｂには、クランプ装置１の外筒２が取り付けられる。可動板１２ｂは、クランプ装置１のばね５（図１参照）によってトリガー機構１４のレバー１５に付勢される。なお、固定板１２ａに外筒２を取り付け、可動板１２ｂにリテーナ４を取り付けてもよい。また、固定板１２ａと可動板１２ｂとの間には、可動板１２ｂをレバー１５に付勢するばね（図示せず）を設けてもよい。

【0027】

軸部材７は、本体１２に軸方向に移動可能に支持される。固定板１２ａには、軸部材７が軸方向に移動するのを案内するボールブッシュ等の直動軸受（図示せず）が設けられる。軸部材７の先端部には、ワークＷに接触可能な接触子７ａが設けられる。接触子７ａは、特に限定されるものではなく、例えば弾丸状又は円錐状に尖ったゴム、吸着パッド等である。接触子７ａと本体１２との間には、本体１２から軸部材７を突出させるばね１９（図４（ａ）参照）が設けられる。

【0028】

図３（ａ）に示すように、トリガー機構１４は、軸状のトリガー部材１６と、レバー１５と、を備える。トリガー部材１６とレバー１５は、クランプ装置１を非クランプ状態とクランプ状態に切り替えるために設けられる。トリガー部材１６は、本体１２に軸方向に移動可能に支持される。固定板１２ａには、トリガー部材１６が軸方向に移動するのを案内するボールブッシュ等の直動軸受（図示せず）が設けられる。トリガー部材１６の先端部１６ａは、フランジ状であり、ワークＷに接触可能である。トリガー部材１６の先端部１６ａの位置は、ワークＷの凹凸に合わせて決められる。トリガー部材１６の後端部１６ｂは、フランジ状であり、復帰部材２３に接触可能である。復帰部材２３は、ベース１７に取り付けられる。

【0029】

レバー１５は、トリガー部材１６に枢軸１６ｃを中心に傾動可能に連結される。レバー１５は、本体１２に対するトリガー部材１６の相対移動に伴って、固定板１２ａと可動板１２ｂとの間隔を変化させる。各レバー１５は、例えばＬ字状であり、短辺部１５ａと、長辺部１５ｂと、を有する（図４（ａ）参照）。長辺部１５ｂの端部がトリガー部材１６に傾動可能に連結される。短辺部１５ａは、固定板１２ａ１と可動板１２ｂとの間に配置される。短辺部１５ａには、可動板１２ｂと固定板１２ａ１に接触するベアリング２７（図４（ａ）参照）が設けられる。なお、レバー１５の構成は上記に限定されるものではない。

【0030】

図３（ａ）に示すように、本体１２が初期位置に移動し、トリガー部材１６の後端部１６ｂが復帰部材２３に接触すると、クランプ装置１がクランプ状態から非クランプ状態に切り替わる。図３（ｂ）に示すように、本体１２がワークＷに向かって移動すると、クランプ装置１が非クランプ状態にあるので、軸部材７がワークＷの形状に倣う。好適にはそれぞれのクランプ装置１の軸部材７の位置は、トリガー部材１６よりも先にワークＷに当たるように調整される。

【0031】

図３（ｂ）に示すように、本体１２がワークＷに向かってさらに移動し、トリガー部材１６の先端部１６ａがワークＷに直接的に接触すると、トリガー部材１６が本体１２に対して相対移動し、クランプ装置１が非クランプ状態からクランプ状態に切り替わる。このため、軸部材７が固定され、軸部材７によってワークＷを把持することができる。ワークＷを把持する際、軸部材７がワークＷの形状に倣っているので、多種多様のワークＷを把持することができる。

【0032】

図４（ａ）（ｂ）は、本体１２、軸部材７、トリガー機構１４の拡大図を示す。図４（ａ）は非クランプ状態を示し、図４（ｂ）はクランプ状態を示す。図３（ａ）に示すように、トリガー部材１６の後端部１６ｂが復帰部材２３に接触すると、図４（ａ）に示すように、トリガー部材１６が本体１２に対して図４（ａ）の右方向にδだけ相対移動する。このため、レバー１５の短辺部１５ａが固定板１２ａ１と可動板１２ｂとの間で立つように回転し、外筒２がリテーナ４に対して図４（ａ）の左方向に相対移動する。これにより、クランプ装置１がクランプ状態から非クランプ状態に切り替わる。

【0033】

一方、図３（ｂ）に示すように、トリガー部材１６の先端部１６ａがワークＷに接触すると、図４（ｂ）に示すように、トリガー部材１６が本体１２に対して図４（ｂ）の左方向にδだけ相対移動する。このため、レバー１５の短辺部１５ａが固定板１２ａ１と可動板１２ｂとの間で傾斜するように回転し、外筒２がリテーナ４に対して図４（ｂ）の右方向に相対移動する。これにより、クランプ装置１が非クランプ状態からクランプ状態に切り替わる。

【0034】

以上に本実施形態のワーク保持装置１１の構成、作用を説明した。本実施形態のワーク保持装置１１によれば、以下の効果を奏する。

【0035】

トリガー部材１６がワークＷに直接的に接触することにより、本体１２に対してトリガー部材１６が相対移動し、クランプ装置１が非クランプ状態からクランプ状態に切り替わるので、エアーシリンダを使用しなくてもクランプ装置１を非クランプ状態からクランプ状態に切り替えることができる。

【0036】

トリガー部材１６が復帰部材２３に接触することにより、本体１２に対してトリガー部材１６が相対移動し、クランプ装置１がクランプ状態から非クランプ状態に切り替わるので、エアーシリンダを使用しなくてもクランプ装置１をクランプ状態から非クランプ状態に切り替えることができる。

【0037】

ワークＷを挟むように一対の本体１２を配置するので、多種多様のワークＷを把持することができる。
（第２実施形態）

【0038】

図５及び図６は、本発明の第２実施形態のワーク保持装置４１の斜視図を示す。図５は本体４２の初期位置（ワークＷを把持していない状態）を示し、図６はワークＷを把持した状態を示す。第２実施形態のワーク保持装置４１は、図示しないロボットの先端軸に取り付けられており、ロボットのハンドとして用いられる。

【0039】

４３はベース、４２は左右一対の本体、７は軸部材、５１はトリガー部材である。第１実施形態では、トリガー部材１６がワークＷに直接的に接触することにより、クランプ装置１が非クランプ状態からクランプ状態に切り替わる。これに対し、第２実施形態では、図６に示すように、トリガー部材５１がワークＷに軸部材７の接触子７ａを介して間接的に接触することにより、クランプ装置１が非クランプ状態からクランプ状態に切り替わる。

【0040】

図５に示すように、ベース４３には、一対の本体４２がワークＷに対して進退可能に支持される。本体４２の移動は、リニアガイドによって案内される。リニアガイドは、ベース４３に固定されるレール４５と、本体４２に固定されるブロック４６と、を備える。ブロック４６には、ボ－ルねじナット４７が組み込まれる。ボールねじナット４７には、右ねじと左ねじが形成されるねじ軸４８が螺合する。モータ４４の回転は、ベルト・プーリ等の伝動手段４９を介してねじ軸４８に伝わる。ねじ軸４８が回転すると、一対の本体４２がワークＷに対して進退する。

【0041】

図７は、本体４２の内部構造を示す。図７（ａ）はクランプ装置１の非クランプ状態を示し、図７（ｂ）はクランプ装置１のクランプ状態を示す。図７に示すように、本体４２には、軸部材７とトリガー部材５１が組み込まれる。

【0042】

図８は、本体４２と軸部材７を示す。本体４２は、固定板４２ａ，４２ｂと、可動板４２ｃと、を備える。固定板４２ｂには、クランプ装置１のリテーナ４（図１、図８（ｂ）参照）が取り付けられる。可動板４２ｃには、クランプ装置１の外筒２が取り付けられる。ただし、可動板４２ｃは、外筒２に固定されるのではなく、外筒２のフランジ２ｃに接触しているだけである。外筒２と軸部材７との同心度を確保するためである。外筒２はクランプ装置１のばね５（図１参照）によって可動板４２ｃに付勢される。可動板４２ｃは、クランプ装置１のばね５によってトリガー機構１４のレバー５４（図７（ａ）参照）に付勢される。

【0043】

図９（ａ）に示すように、可動板４２ｃには、ブッシュ等の直動軸受５２が取り付けられる。固定板４２ａ，４２ｂには、直動軸受５２が挿入される軸５３が固定される。可動板４２ｃの移動は、直動軸受５２と軸５３によって案内される。

【0044】

図８（ａ）に示すように、軸部材７は、本体４２に軸方向に移動可能に支持される。固定板４２ａ，４２ｂには、軸部材７が軸方向に移動するのを案内するボールブッシュ等の直動軸受（図示せず）が取り付けられる。クランプ装置１のリテーナ４はこの直動軸受を介して固定板４２ｂに取り付けられる。軸部材７の先端部には、ワークＷに接触可能な接触子７ａが設けられる。接触子７ａは、特に限定されるものではなく、例えば弾丸状又は円錐状に尖ったゴム、吸着パッド等である。接触子７ａと固定板４２ａとの間には、本体４２から軸部材７を突出させるばね１９が設けられる。軸部材７の突出状態は、軸部材７の後端部のストッパ７ｃが固定板４２ｂに当たることで維持される。

【0045】

図９（ａ）に示すように、トリガー部材５１は、プレート部５１ａと、プレート部５１ａに固定される軸部５１ｂと、を備える。プレート部５１ａは、本体４２のワークＷ側を覆う（図５参照）。プレート部５１ａには、軸部材７が挿通される貫通孔５１ａ１（図５参照）が形成される。貫通孔５１ａ１の直径は、軸部材７に巻かれるばね１９の直径よりも大きく、接触子７ａの直径よりも小さい。接触子７ａがワークＷに接触して軸部材７が後退するとき、接触子７ａの後端部がプレート部５１ａに接触する（図７（ｂ）参照）。軸部５１ｂの後端部５１ｂ１は本体４２から突出する。軸部５１ｂの後端部５１ｂ１は、ベース４３に固定された角状の復帰部材４３ａ（図５参照）に接触可能である。

【0046】

図９（ａ）に示すように、トリガー部材５１は、本体４２に軸方向に移動可能に支持される。トリガー部材５１のプレート部５１ａには、ブッシュ等の直動軸受５５が固定される。固定板４２ａには、直動軸受５５に挿入される軸５６が固定される。また、固定板４２ａには、トリガー部材５１の軸部５１ｂが移動するのを案内するブッシュ等の直動軸受（図示せず）が取り付けられる。

【0047】

軸部５１ｂには、レバー５４が枢軸５１ｂ２を中心に傾動可能に連結される。レバー５４は、例えば三角状である。レバー５４の枢軸５１ｂ２を除いた２つの角部には、ベアリング５４ａ，５４ｂが設けられる。レバー５４は、本体４２に対するトリガー部材５１の相対移動に伴って、固定板４２ａと可動板４２ｃとの間隔を変化させる。

【0048】

図１０は、図５のＸ矢視図であり、本体４２の軸方向視図を示す。図５に示すように、本体４２には、複数の軸部材７が互いに平行に配置される。図１０に示すように、本体４２の軸方向視において、複数の軸部材７は、第１の正六角形ｈ１の頂点に配置される第１の軸部材７－１と、第１の正六角形ｈ１よりも一辺が長くて第１の正六角形ｈ１に対して実質的に３０°ずれた第２の正六角形ｈ２の頂点に配置される第２の軸部材７－２と、を備える。内側の２つの第１の軸部材７－１と外側の１つの第２の軸部材７－２によって、三角形、望ましくは正三角形が形成される。第１の正六角形ｈ１の内側には、トリガー部材５１の軸部５１ｂとレバー５４（図９参照）が配置される。第２の正六角形ｈ２の外側には、トリガー部材５１を案内するための例えば４本の軸５６（図９（ａ）参照）と、可動板４２ｃを案内するための例えば４本の軸５３（図９（ａ）参照）が配置される。本体４２の軸方向視において、軸５３，５６は、隣り合う２つの第２の軸部材７－２から等距離に配置される。

【0049】

なお、第１の軸部材７－１と第２の軸部材７－２を正ｎ角形（ｎ≧４）の頂点に配置し、第２の正ｎ角形ｈ２を第１の正ｎ角形ｈ１に対して１８０°／ｎずらしてもよい。また、第１の正ｎ角形ｈ１の内側に１本以上の軸部材７を配置してもよいし、第２の正ｎ角形ｈ２の外側に１本以上の軸部材７を配置してもよい。さらに、トリガー部材５１を案内する軸５６の本数を３以下にしてもよいし、可動板４２ｃを案内する軸５３の本数を３以下にしてもよい。

【0050】

第２実施形態の保持装置４１の作用を説明する。図５に示すように、モータ４４によって本体４２を初期位置に移動させると、トリガー部材５１の軸部５１ｂの後端部５１ｂ１が復帰部材４３ａに接触し、トリガー部材５１が初期位置に移動し、クランプ装置１がクランプ状態から非クランプ状態に切り替わる。

【0051】

すなわち、図７（ａ）に示すように、トリガー部材５１の軸部５１ｂの後端部５１ｂ１が復帰部材４３ａに接触すると、トリガー部材５１が本体４２に対して右方向にδだけ相対移動する。これにより、レバー５４が傾動し、固定板４２ａと可動板４２ｃとの間隔が広がり、クランプ装置１の外筒２がリテーナ４に対して左方向に相対移動し、クランプ装置１がクランプ状態から非クランプ状態に切り替わる。

【0052】

次に、モータ４４によって本体４２をワークＷに向かって移動させると、図６に示すように、軸部材７の接触子７ａがワークＷに接触して軸部材７がワークＷの形状に倣う。本体４２がワークＷに向かってさらに移動し、軸部材７の接触子７ａがトリガー部材５１に接触すると、トリガー部材５１が接触子７ａを介してワークＷに接触し、トリガー部材５１が本体４２に対して相対移動する。これにより、クランプ装置１が非クランプ状態からクランプ状態に切り替わる。

【0053】

すなわち、図７（ｂ）に示すように、トリガー部材５１が本体４２に対して左方向にδだけ相対移動すると、レバー５４が傾動し、可動板４２ｃが固定板４２ａに近づく。これにより、クランプ装置１の外筒２がリテーナ４に対して図７（ｂ）の右方向に相対移動し、クランプ装置１が非クランプ状態からクランプ状態に切り替わる。軸部材７の１ｗａｙ（左方向）の移動がクランプ装置１によって制限されるので、軸部材７によってワークＷを把持することができる。

【0054】

図６に示すように、トリガー部材５１が作動し、クランプ装置１が非クランプ状態からクランプ状態に切り替わると、モータ４４にかかる負荷が大きくなり、モータ４４に流れる電流が大きくなる。モータ制御装置６１（図５参照）は、モータ４４に流れる電流が大きくなったらモータ４４を停止させる。

【0055】

図５に示すように、モータ４４に流れる電流は、電流センサ６２によって検出される。モータ制御装置６１は、モータ４４に指令を与える上位コントローラ６１ａと、モータ４４に電力を供給するドライバ６１ｂと、を備える。上位コントローラ６１ａは、モータ４４を制御するためのプログラムが記憶された記憶装置、電流値を記憶するＲＡＭ、プログラムを実行するプロセッサ等を備えるコンピュータである。上位コントローラ６１ａは、電流センサ６２が検出した電流値が閾値以上のとき、モータ４４を停止させる。

【0056】

以上に第２実施形態のワーク保持装置４１の構成、作用を説明した。第２実施形態のワーク保持装置４１によれば、以下の効果を奏する。

【0057】

トリガー部材５１がワークＷに軸部材７の接触子７ａを介して間接的に接触することにより、本体４２に対してトリガー部材５１が相対移動し、クランプ装置１が非クランプ状態からクランプ状態に切り替わる。このため、エアーシリンダを使用しなくてもクランプ装置１を非クランプ状態からクランプ状態に切り替えることができる。また、トリガー部材５１がワークＷに接触子７ａを介して間接的に接触するので、ワークＷに疵がつくのを防止できる。

【0058】

トリガー部材５１がプレート部５１ａを有するので、ワークＷの出っ張りがどこにあってもワークＷに接触して最も引っ込んだ接触子７ａによってプレート部５１ａを押すことがきる。このため、ワークＷの形状によらずにトリガー部材５１を作動させることができる。

【0059】

本体４２の軸方向視において、複数の軸部材７が、第１の正ｎ角形ｈ１の頂点に配置される第１の軸部材７－１と、第２の正ｎ角形ｈ２の頂点に配置される第２の軸部材７－２と、を備えるので、隣接する２つの内側の第１の軸部材７－１と１つの外側の第２の軸部材７－２によって三角形を形成することができ、複数の軸部材７を密集した状態で配置することができる。

【0060】

本体４２の軸方向視において、第１の正ｎ角形ｈ１の内側に軸部５１ｂとレバー５４を配置するので、スペースを有効利用することができ、本体４２をコンパクトにすることができる。

【0061】

本体４２の軸方向視において、第２の正ｎ角形ｈ２の外側にトリガー部材５１を案内する軸５６及び可動板４２ｃを案内する軸５３を配置するので、スペースを有効利用することができ、本体４２をコンパクトにすることができる。

【0062】

ワークＷを挟むように一対の本体４２を配置し、一対の本体４２をモータ４４で駆動し、モータ４４の電流値が閾値以上のときにモータ４４を停止させるので、薄いワークＷでも厚いワークＷでも同一のプログラムでモータ４４を制御できる。閾値をワークＷの硬さに合わせて調整すれば、硬いワークでも軟らかいワークでも把持できる。
（第３実施形態）

【0063】

図１１は、本発明の第３実施形態のワーク保持装置７１を示す。図１１（ａ）は、図７（ａ）と同様にクランプ装置１の非クランプ状態を示し、図１１（ｂ）は、図７（ｂ）と同様にクランプ装置１のクランプ状態を示す。本体、軸部材、クランプ装置、トリガー部材、レバーの構成は、第２実施形態と同一であるので、同一の符号を附して、その説明を省略する。

【0064】

第２実施形態では、トリガー部材５１の軸部５１ｂが復帰部材４３ａに接触することにより、トリガー部材５１が初期位置に復帰する（図５、図７（ａ）参照）。これに対して、第３実施形態では、図１１（ａ）に示すように、ばね７２によりトリガー部材５１を初期位置に復帰させる。

【0065】

ばね７２は、本体４２の固定板４２ａと直動軸受５５との間に介在する。図１１（ｂ）に示すように、クランプ装置１のクランプ状態で、本体４２をワークＷから離すと、軸部材７の接触子７ａがばね１９によってプレート部５１ａから離れる。図１１（ａ）に示すように、接触子７ａがプレート部５１ａから離れると、ばね７２によってトリガー部材５１が右方向に移動し、初期位置に復帰する。これにより、レバー５４が傾動して、クランプ装置１がクランプ状態から非クランプ状態に切り替わる。

【0066】

第３実施形態のワーク保持装置７１によれば、ばね７２によりトリガー部材５１を初期位置に復帰させるので、ベース４３に角（つの）状の復帰部材４３ａを設ける必要がなくなり、本体４２のストロークを大きくしたり、ワーク保持装置７１の取り付け位置を変更することにより、ストロークを容易に変更することができる。
（第４実施形態）

【0067】

図１２（ａ）（ｂ）は、本発明の第４実施形態のワーク保持装置２１を示す。図１２（ａ）は側面図、図１２（ｂ）は底面図である。第４実施形態のワーク保持装置２１も、ロボットの先端軸に取り付けられ、ロボットのハンドとして用いられる。本体２２には、複数の軸部材７、複数のクランプ装置１、トリガー機構１４が配置される。鉛直方向を向く各軸部材７の下端には、ワークＷを吸着する吸着部材としての吸着パッド７ｂが設けられる。軸部材７は、中空であり、フレキシブルホースを介して真空発生器２６に接続される。図１２（ｂ）に示すように、軸部材７と吸着パッド７ｂは、本体２２にマトリクス状（縦横）に配置される。軸部材７はばね２５によって突出状態に付勢される。

【0068】

第１実施形態では、トリガー部材１６が復帰部材２３に接触することにより本体１２に対してトリガー部材１６が相対移動し、クランプ装置１がクランプ状態から非クランプ状態に切り替わる（図３（ａ）参照）。これに対し、第４実施形態では、トリガー部材１６を突出状態に付勢するばね２４により、本体２２に対してトリガー部材１６が相対移動し、クランプ装置１がクランプ状態から非クランプ状態に切り替わる。

【0069】

２２は本体、２２ａは固定板、２２ｂは可動板である。固定板２２ａには、軸部材７の移動を案内するボールブッシュ（図示せず）が取り付けられる。固定板２２ａには、ボールブッシュ（図示せず）を介してクランプ装置１のリテーナ４が固定される。可動板２２ｂには、クランプ装置１の外筒２が取り付けられる。クランプ装置１の構成は、第１実施形態のクランプ装置１と同一である。

【0070】

１６はトリガー部材、１５はレバーである。トリガー部材１６の先端部１６ａは、フランジ状であり、ワークＷに接触可能である。レバー１５は、固定板２２ａと可動板２２ｂとの間に配置される。トリガー部材１６の先端部１６ａと固定板２２ａとの間には、トリガー部材１６を突出状態に付勢するばね２４が設けられる。なお、第２実施形態のように、トリガー部材１６の先端部１６ａを本体２２と略同じ大きさのプレート状にし、プレート状の先端部１６ａに軸部材７が挿通される貫通孔を形成し、吸着パッド７ｂが先端部１６ａに接触するようにしてもよい。

【0071】

図１２（ａ）はクランプ装置１の非クランプ状態を示し、図１３はクランプ状態を示す。図１２（ａ）に示すように、クランプ装置１の非クランプ状態において、本体２２がワークＷに向かって下降すると、図１３に示すように、軸部材７の吸着パッド７ｂがワークＷに接触し、軸部材７がばね２５のばね力に抗してワークＷの形状に倣う。

【0072】

本体２２がワークＷに向かってさらに下降すると、トリガー部材１６の先端部１６ａがワークＷに接触し、トリガー部材１６がばね２４のばね力に抗して上昇する。このとき、図１３に示すように、レバー１５の短辺部１５ａが固定板２２ａと可動板２２ｂとの間で傾斜するように回転し、リテーナ４に対して外筒２が上昇し、クランプ装置１が非クランプ状態からクランプ状態に切り替わる。クランプ装置１によって軸部材７を固定した状態で吸着パッド７ｂを真空にすれば、ワークＷをつかむことができる。

【0073】

一方、吸着パッド７ｂの真空を解除し、本体２２をワークＷから離間させれば、トリガー部材１６がばね２４の付勢力により図１２（ａ）に示す初期位置に復帰する。このとき、レバー１５の短辺部１５ａが固定板２２ａと可動板２２ｂとの間で立つように回転し、リテーナ４に対して外筒２が下降し、クランプ装置１がクランプ状態から非クランプ状態に切り替わる。

【0074】

第４実施形態によれば、以下の効果を奏する。

【0075】

トリガー部材１６がワークＷに接触することにより、トリガー部材１６が本体２２に対して相対移動し、クランプ装置１が非クランプ状態からクランプ状態に切り替わるので、エアーシリンダを使用しなくてもクランプ装置１を非クランプ状態からクランプ状態に切り替えることができる。

【0076】

ばね２４によりトリガー部材１６を初期位置に復帰させるので、エアーシリンダを使用しなくてもクランプ装置１をクランプ状態から非クランプ状態に切り替えることができる。

【0077】

軸部材７を中空に形成すると共に、軸部材７の先端に吸着パッド７ｂを設けるので、ワークＷを吸着することができる。
（第５実施形態）

【0078】

図１４（ａ）（ｂ）は、本発明の第５実施形態のワーク保持装置３１を示す。図１４（ａ）は側面図、図１４（ｂ）は底面図である。第５実施形態では、第４実施形態と同様に、本体３２には、複数の軸部材７、複数のクランプ装置１、トリガー機構１４が配置される。各軸部材７の先端には、ワークＷを吸着する吸着部材としての吸着パッド７ｂが設けられる。軸部材７は、中空であり、真空発生器２６に接続される。軸部材７、トリガー機構１４、真空発生器２６の構成は、第４実施形態と同一であるので、同一の符号を附してその説明を省略する。

【0079】

第４実施形態では、各軸部材７に１つのクランプ装置１を設け、軸部材７の片方向（１ｗａｙ）の移動を制限するのに対し、第５実施形態では、各軸部材７に２つのクランプ装置１を設け、軸部材７の両方向（２ｗａｙ）の移動を制限する。

【0080】

本体３２は、２つの可動板３２ｂと、２つの固定板３２ａと、を備える。各固定板３２ａには、図示しないボールブッシュを介してクランプ装置１のリテーナ４が固定される。各可動板３２ｂには、クランプ装置１の外筒２が取り付けられる。各軸部材７に配置される２つのクランプ装置１は、その楔状空間の大径部が向かい合うように配置される。クランプ装置１自体の構成は、第１実施形態のクランプ装置１と同一であるので、同一の符号を附してその説明を省略する。

【0081】

トリガー機構１４のレバー１５は、２つの可動板３２ｂの間に配置される。図１４（ａ）は非クランプ状態を示し、図１５はクランプ状態を示す。図１４（ａ）に示すように、非クランプ状態において、本体３２がワークＷに向かって下降すると、図１５に示すように、軸部材７の吸着パッド７ｂがワークＷに接触し、軸部材７がばね２５のばね力に抗してワークＷの形状に倣う。

【0082】

本体３２がワークＷに向かってさらに下降すると、トリガー部材１６の先端部１６ａがワークＷに接触し、トリガー部材１６がばね２４のばね力に抗して本体３２に対して上昇する。このとき、図１５に示すように、レバー１５の短辺部１５ａが２つの可動板３２ｂの間で傾斜するように回転し、２つの外筒２が接近し、クランプ装置１が非クランプ状態からクランプ状態に切り替わる。クランプ装置１によって軸部材７を固定した状態で吸着パッド７ｂを真空にすれば、ワークＷをつかむことができる。

【0083】

一方、吸着パッド７ｂの真空を解除し、本体３２をワークＷから離間させれば、トリガー部材１６がばね２４の付勢力により図１４（ａ）に示す復帰位置に復帰する。このとき、図１４（ａ）に示すように、レバー１５の短辺部１５ａが２つの可動板３２ｂの間で立つように回転し、２つの外筒２が離間し、クランプ装置１がクランプ状態から非クランプ状態に切り替わる。

【0084】

第５実施形態によれば、第４実施形態と同様な効果を奏する他、各軸部材７に対して２つのクランプ装置１を設け、軸部材７の両方向（２ｗａｙ）の移動を制限するので、ワークＷを安定的に把持できるという効果を奏する。
（第６実施形態）

【0085】

図１６（ａ）（ｂ）は、本発明の第６実施形態のワーク保持装置８１を示す。図１６（ａ）は側面図、図１６（ｂ）は底面図である。第６実施形態でも、本体３２には、複数の軸部材７、複数のクランプ装置１が配置される。各軸部材７の先端には、ワークＷを吸着する吸着パッド７ｂが設けられる。軸部材７は、中空であり、図示しない真空発生器に接続される。各軸部材７には２つのクランプ装置１が設けられていて、各軸部材７の両方向（２ｗａｙ）の移動が制限される。本体３２、軸部材７、クランプ装置１の構成は、第５実施形態と同一であるので、同一の符号を附してその説明を省略する。

【0086】

２つの可動板３２ｂは、エアーシリンダ等のシリンダ装置８５によってその間隔が調整される。上側の可動板３２ｂには、シリンダ装置８５の本体８５ａが取り付けられる。下側の可動板３２ｂには、シリンダ装置８５のロッド８５ｂが取り付けられる。図１６（ａ）に示すように、シリンダ装置８５によって２つの可動板３２ｂの間隔を広げると、クランプ装置１が非クランプ状態になる。図１７に示すように、シリンダ装置８５によって２つの可動板３２ｂの間隔を狭めると、クランプ装置１がクランプ状態になる。

【0087】

図１６（ｂ）に示すように、本体３２の軸方向視において、複数の軸部材７は、第１の正六角形ｈ１の頂点に配置される第１の軸部材７－１と、第１の正六角形ｈ１よりも一辺が長くて第１の正六角形ｈ１に対して実質的に３０°ずれた第２の正六角形ｈ２の頂点に配置される第２の軸部材７－２と、を備える。第１の正六角形ｈ１の内側には、シリンダ装置８５（図１６（ａ）参照）が配置される。第２の正六角形ｈ２の外側には、可動板３２ｂを案内する例えば４本の軸８４が配置される。軸８４は、隣り合う２つの第２の軸部材７－２から等距離に配置される。可動板３２ｂには、軸８４が挿入されるブッシュ等の直動軸受８３が取り付けられる。

【0088】

なお、第１の軸部材７－１と第２の軸部材７－２を正ｎ角形（ｎ≧４）の頂点に配置し、第２の正ｎ角形ｈ２を第１の正ｎ角形ｈ１に対して１８０°／ｎずらしてもよい。

【0089】

第６実施形態のワーク保持装置８１の作用を説明する。図１６（ａ）に示す非クランプ状態において、本体３２を図示しないワークに近づけると、図１７に示すように、軸部材７の吸着パッド７ｂがワークに接触してワークの形状に倣う。シリンダ装置８５を作動させてクランプ装置１を非クランプ状態からクランプ状態に切り替え、吸着パッド７ｂを真空にすれば、ワークを吸着することができる。

【0090】

第６実施形態のワーク保持装置８１によれば、以下の効果を奏する。

【0091】

本体３２の軸方向視において、複数の軸部材７が、第１の正ｎ角形ｈ１の頂点に配置される第１の軸部材７－１と、第２の正ｎ角形ｈ２の頂点に配置される第２の軸部材７－２と、を備えるので、隣接する２つの内側の第１の軸部材７－１と１つの外側の第２の軸部材７－２によって三角形を形成することができ、複数の軸部材７を密集した状態で配置することができる。

【0092】

本体３２の軸方向視において、第１の正ｎ角形ｈ１の内側にシリンダ装置８５を配置するので、スペースを有効利用することができ、本体３２をコンパクトにすることができる。

【0093】

本体３２の軸方向視において、第２の正ｎ角形ｈ２の外側に可動板３２ｂを案内する軸８４を配置するので、スペースを有効利用することができ、本体３２をコンパクトにすることができる。

【符号の説明】

【0094】

１…クランプ装置、７…軸部材、７ａ…接触子（軸部材の一部）、７ｂ…吸着パッド（吸着部材）、７－１…第１の軸部材、７－２…第２の軸部材、１１，２１，３１，４１，７１，８１…ワーク保持装置、１２，２２，３２，４２…本体、１５，５４…レバー、１６，５１…トリガー部材、２３，４３ａ…復帰部材、２４，７２…ばね、３２ｂ，４２ｃ…可動板、４４…モータ、５１ａ…プレート部、５１ｂ…軸部（トリガー部材の一部）、５３，８４…可動板を案内する軸、５６…トリガー部材を案内する軸、６１…モータ制御装置、８５…シリンダ装置、Ｗ…ワーク、ｈ１…第１の正六角形、ｈ２…第２の正六角形

【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】

【図15】

【図16】

【図17】