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公開番号2021065946
公報種別公開特許公報(A)
公開日20210430
出願番号2019190950
出願日20191018
発明の名称把持機構
出願人京セラドキュメントソリューションズ株式会社
代理人個人
主分類B25J 15/00 20060101AFI20210402BHJP(手工具;可搬型動力工具;手工具用の柄;作業場設備;マニプレータ)
要約【課題】低コストで故障しにくい把持機構を提供する。
【解決手段】把持機構3は、把持体34と、枠体33とを備える。枠体33は、把持体34を収容し、対象物43の被把持部44を把持する板状部331を有する。把持体34は、被把持部44を把持する平面341を有する。把持機構3は、把持体34に働く重力の作用により、把持体34の平面341と枠体33の板状部331の内面336との間に対象物43の被把持部44を把持する。
【選択図】図4
特許請求の範囲【請求項1】
把持体と、
前記把持体を収容し、対象物の被把持部を把持する板状部を有する枠体と
を備え、
前記把持体は、前記被把持部を把持する平面を有し、
前記把持体に働く重力の作用により、前記把持体の前記平面と前記枠体の前記板状部の内面との間に前記対象物の前記被把持部を把持する把持機構。
続きを表示(約 300 文字)【請求項2】
前記枠体は、前記板状部とともに各々前記把持体の重量を支える支持部を有し、
前記対象物の挿入を受ける開口が前記板状部と前記支持部との間に形成されている、請求項1に記載の把持機構。
【請求項3】
回転体をさらに備え、
前記把持体は、前記支持部に対向する斜面にケースを有し、前記ケースに回動可能に前記回転体を装着可能である、請求項2に記載の把持機構。
【請求項4】
前記対象物は、前記対象物の上面から突出して前記把持体の前記平面と前記枠体の前記板状部とにより把持される前記被把持部を有する、請求項1から請求項3のいずれか1項に記載の把持機構。

発明の詳細な説明【技術分野】
【0001】
本発明は、把持機構に関する。
続きを表示(約 4,200 文字)【背景技術】
【0002】
特許文献1に記載の自動組立装置は、搬送を目的として部品を把持するチャック機構を備える。チャック機構は、電動の把持機構である。このほか、エアー吸引または電動吸引を用いた把持機構も知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
特開平7−185959号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
従来の把持機構は、空気圧または電気エネルギーのような動力を利用していたので、コスト高であり、また故障しやすいものであった。
【0005】
そこで、本発明は上記事情を考慮し、低コストで故障しにくい把持機構を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0006】
本発明に係る把持機構は、把持体と、枠体とを備える。前記枠体は、前記把持体を収容し、対象物の被把持部を把持する板状部を有する。前記把持体は、前記被把持部を把持する平面を有する。前記把持機構は、前記把持体に働く重力の作用により、前記把持体の前記平面と前記枠体の前記板状部の内面との間に前記対象物の前記被把持部を把持する。
【発明の効果】
【0007】
本発明によれば、把持体に働く重力の作用により対象物の被把持部を把持するので、故障しにくい把持機構を提供することができる。また、把持体が対象物の被把持部を把持する平面を有することにより、把持体の平面と枠体の板状部の内面との密着性が高まり、作業効率を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【0008】
本発明の実施形態に係る把持機構を備える組立装置の典型例を示す図である。
参考技術である把持機構を示す断面図である。
参考技術である把持機構の動作を説明する断面図である。
本発明の実施形態1に係る把持機構の外観斜視図である。
(a)〜(c)は、実施形態1に係る把持機構の動作を示す図である。
(a)および(b)は、実施形態2に係る把持機構の把持体を示す図である。
(a)〜(c)は、実施形態2に係る把持機構の動作を示す図である。
(a)および(b)は、実施形態3に係る把持機構の把持体を示す図である。
(a)および(b)は、実施形態4に係る把持機構の把持体を示す図である。
(a)〜(c)は、実施形態4に係る把持機構の動作を示す図である。
(a)および(b)は、実施形態5に係る把持機構の把持体を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【0009】
(典型例)
以下、本発明の実施形態について、図1を参照しながら説明する。図1において、便宜上、左から右への向きをX軸の正の向き、奥から手前への向きをY軸の正の向き、上から下への向きをZ軸の正の向きとする。なお、図中、同一または相当部分については同一の参照符号を付して説明を繰り返さない。
【0010】
まず、図1を参照して、実施形態に係る把持機構3を備える組立装置100について説明する。図1は、実施形態に係る把持機構3を備える組立装置100の典型例を示す正面図である。
【0011】
図1に示すように、組立装置100は、第1部品4を第2部品5に嵌合させて組み付ける装置である。組立装置100は、ロボット1と、位置ずれ修正装置2と、把持機構3とを備える。
【0012】
把持機構3は、第1部品4を把持する。第2部品5は、位置決め機構10の上で位置決めされている。
【0013】
位置ずれ修正装置2は、第2部品5に対して、把持機構3が把持した第1部品4の位置ずれを修正する。具体的に説明すると、位置ずれ修正装置2は、第2部品5への第1部品4の嵌合の際に第1部品4に働く力の向きを検出し、その力の向きに応じて第1部品4の位置ずれを修正する。
【0014】
ロボット1は、第1部品4に対して把持機構3を相対移動させ、また第2部品5に対して把持機構3を相対移動させる。具体的に説明すると、ロボット1は、第1部品4の収納場所まで把持機構3を移動させ、把持機構3に第1部品4を把持させた後、把持機構3とともに第1部品4を第2部品5の直上まで移動させる。この後、ロボット1は、把持機構3とともに第1部品4をZ軸の正の向きに移動させることにより、第1部品4を第2部品5に嵌合させる。嵌合が達成された後、ロボット1は、第1部品4に対する把持機構3の把持を解除させ、把持機構3をZ軸の負の向きに移動させる。
【0015】
(参考技術)
次に、図2および図3を参照して、参考技術である把持機構30を説明する。図2は、参考技術である把持機構30を示す断面図である。図2は、図1に示す把持機構3を参考技術である把持機構30とした場合の短手方向断面図である。図3は、参考技術である把持機構30の動作を説明する断面図である。
【0016】
図2に示すように、把持機構30は、ホルダー31を備える。ホルダー31は、把持コロ32を収容する枠体であって、背板311と、天板312と、上前板313と、下前板314と、左右の側板316とを有する。例えば、ホルダー31は、アルミニウムのような軽金属で構成される。
【0017】
把持コロ32は、円柱状の芯部321と、芯部321の周面を覆う被覆部322とを有する。例えば、芯部321は鉄のような金属で、被覆部322はポリアセタール樹脂のような弾性体でそれぞれ構成される。芯部321の密度は、被覆部322の密度よりも大きい。被覆部322は、圧縮変形が可能である。被覆部322の周面の摩擦係数は、芯部321の周面の摩擦係数よりも大きい。
【0018】
把持コロ32は、芯部321の中心軸から周面までの半径がRである。
【0019】
背板311は、ZX平面に沿って延びる矩形の板である。天板312は、背板311の上縁を始端としてXY平面に沿って延びる矩形の板である。上前板313は、天板312の前縁を始端として、背板311から離れる方向へ斜め下方に向かって延びる矩形の板である。下前板314は、上前板313の下縁を始端として、背板311に近づく方向へ斜め下方に向かって延びる矩形の板である。
【0020】
背板311と下前板314との間には、開口315が形成されている。開口315のY方向の幅は、把持コロ32の直径2Rよりも小さい。従って、開口315を通して把持コロ32が落下することはない。背板311および下前板314は、把持コロ32の重量を支える。開口315は、部品本体41の被把持部42(図3)の挿入を受けることができる。
【0021】
背板311、天板312、上前板313および下前板314は、ホルダー31の左右側面にそれぞれ略五角形の開口を形成する。左右の側板316は、これらの開口を塞ぐように設置されている。また、側板316を開閉自在に構成することにより、把持コロ32の把持機構30への出し入れが容易になる。
【0022】
少なくとも一方の側板316は、把持解除の際に把持コロ32を通さずに、被把持部42(図3)を通すための切欠部317を、背板311に近い位置に有する。
【0023】
次に、図3を参照して、参考技術である把持機構30の動作を説明する。図3は、参考技術である把持機構30の動作を説明する断面図である。
【0024】
図3に示すように、第1部品4は、部品本体41と、被把持部42とを備える。部品本体41は、略直方体の形状を有する。被把持部42は、把持機構30によって把持されやすいように、部品本体41から突出する。被把持部42は矩形の板状に形成され、被把持部42の端面が部品本体41の主面の1つに接続されている。
【0025】
参考技術である把持機構30では、被把持部42の端面が部品本体41の主面の1つに接続されている点から、被把持部42の頂点までの高さL1は、把持コロ32の半径Rよりも大きくなければならない(高くなければならない)。
【0026】
把持機構30は、把持コロ32に働く重力の作用により、把持コロ32の外面とホルダー31の内面との間に、第1部品4の被把持部42を把持する。具体的には、図3に示す把持状態において、被覆部322の外面と背板311の内面との間に、適度の摩擦力で被把持部42が把持される。被覆部322が圧縮変形することにより、被覆部322が非弾性体で構成された場合に比べて被把持部42との接触面積が大きくなり、大きい把持力を実現している。
【0027】
以下、図1〜図3を参照して、組立装置100の動作を説明する。
【0028】
第1工程において、ロボット1は、図1に示すように、第1部品4の収納場所まで把持機構30を移動させる。そして、ロボット1は、被把持部42と背板311とが互いに平行になるように把持機構30の姿勢を調整したうえ、第1部品4に対して、把持機構30をZ軸の正の向きに相対移動させる。
【0029】
図3に示すように、被把持部42は、開口315を通してホルダー31の中へ入り、把持コロ32を押し退けながらホルダー31の中を上昇する。被把持部42の上端が、少なくとも把持コロ32の中心よりも高い位置まで達した時点で、把持機構30の移動が停止する。その結果、図3に示す把持状態が実現する。
【0030】
第2工程において、ロボット1は、把持状態を維持したまま、把持機構30をZ軸の負の向きに移動させる。ロボット1は、把持機構30をさらに移動させることにより、図1に示すように、第2部品5の直上まで第1部品4を搬送する。被把持部42は、被覆部322の外面と背板311の内面との間に把持されたままである。
(【0031】以降は省略されています)

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