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公開番号2021094657
公報種別公開特許公報(A)
公開日20210624
出願番号2019227664
出願日20191217
発明の名称把持装置
出願人ミネベアミツミ株式会社
代理人特許業務法人虎ノ門知的財産事務所
主分類B25J 15/08 20060101AFI20210528BHJP(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】強固な固定によりカムとモータシャフトとの空転を防止することができる把持装置を提供すること。
【解決手段】実施形態の把持装置は、爪保持部と、カムと、ピンと、モータとを備える。前記爪保持部は、レールにスライド移動可能に支持される。前記カムは、回転中心の周囲に渦巻き状の溝または曲孔が設けられ、前記回転中心に孔が設けられる。前記ピンは、一端が前記爪保持部側に係合し、他端が前記カムの溝または曲孔に係合する。前記モータは、前記カムの前記孔に固定されるシャフトを有し、前記シャフトの前記カムと固定される側と反対側の端部に圧入用の治具を接触可能とする、前記治具が挿通可能な孔部を有する。
【選択図】図12
特許請求の範囲【請求項1】
レールにスライド移動可能に支持された爪保持部と、
回転中心の周囲に渦巻き状の溝または曲孔が設けられ、前記回転中心に孔が設けられたカムと、
一端が前記爪保持部側に係合し、他端が前記カムの溝または曲孔に係合するピンと、
前記カムの前記孔に固定されるシャフトを有し、前記シャフトの前記カムと固定される側と反対側の端部に圧入用の治具を接触可能とする、前記治具が挿通可能な孔部を有するモータと、
を備える把持装置。
続きを表示(約 130 文字)【請求項2】
前記モータを保持する固定部は、前記モータの前記孔部に対向する位置に孔部が設けられる、
請求項1に記載の把持装置。
【請求項3】
前記カムは、金型成型用の焼結材から構成される、
請求項1または2に記載の把持装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【0001】
本発明は、把持装置に関する。
続きを表示(約 4,900 文字)【背景技術】
【0002】
従来、生産コスト削減や品質安定化等のため、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。かかるロボットにおいて部品などのワークを把持する把持装置は、複数の爪部を有する把持部と、かかる複数の爪部を駆動する駆動部とを備える(たとえば、特許文献1等を参照)。
【0003】
対向する2つの爪部がスライド移動して接離するタイプの把持部を備える把持装置では、爪部にスライド移動を行わせるために、渦巻き状の溝または曲孔が設けられたカムが用いられる場合がある。このような構成では、カムの回転により、カムの溝または曲孔に係合されたピンが回転軸に対して近づいたり遠ざかったりすることで、爪部にスライド移動を行わせることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
特開2016−144863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、上述のようなカムは、回転軸となるモータのシャフトに接着により固定されるものであったため、把持部に大きな負荷がかかった場合にカムとモータのシャフトとの接着強度が耐えられず、空転する不具合が発生してしまうという問題があった。空転が発生しまうと、把持動作は正常に行われなくなる。
【0006】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、強固な固定によりカムとモータシャフトとの空転を防止することができる把持装置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】
【0007】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明の一態様に係る把持装置は、爪保持部と、カムと、ピンと、モータとを備える。前記爪保持部は、レールにスライド移動可能に支持される。前記カムは、回転中心の周囲に渦巻き状の溝または曲孔が設けられ、前記回転中心に孔が設けられる。前記ピンは、一端が前記爪保持部側に係合し、他端が前記カムの溝または曲孔に係合する。前記モータは、前記カムの前記孔に固定されるシャフトを有し、前記シャフトの前記カムと固定される側と反対側の端部に圧入用の治具を接触可能とする、前記治具が挿通可能な孔部を有する。
【0008】
本発明の一態様に係る把持装置は、強固な固定によりカムとモータシャフトとの空転を防止することができる把持装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【0009】
図1は、実施形態に係るロボットの説明図である。
図2は、実施形態に係る把持装置の構成を示す正面図である。
図3は、実施形態に係る把持装置の構成を示す側面図である。
図4は、実施形態に係る固定部の構成を示す斜視図である。
図5は、実施形態に係る把持装置の駆動機構を説明するための図(1)である。
図6は、把持部の要部の分解図である。
図7は、実施形態に係る把持装置の駆動機構を説明するための図(2)である。
図8は、実施形態に係るカムの構成を示す斜視図である。
図9は、カムの作製工程を示す流れ図である。
図10は、把持装置の組立工程を示す流れ図である。
図11は、把持装置の各組立工程における状態を示す斜視図である。
図12は、駆動部のモータのシャフトにカムの固定を行う際の縦断面図である。
図13は、駆動部および固定部に把持部の固定を行う際の縦断面図である。
図14は、レール保持部の斜視図(1)である。
図15は、レール保持部の斜視図(2)である。
【発明を実施するための形態】
【0010】
以下、実施形態に係る把持装置について図面を参照して説明する。なお、この実施形態によりこの発明が限定されるものではない。また、図面における各要素の寸法の関係、各要素の比率などは、現実と異なる場合がある。図面の相互間においても、互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれている場合がある。また、1つの実施形態や変形例に記載された内容は、原則として他の実施形態や変形例にも同様に適用される。
【0011】
<ロボットの概要>
最初に、実施形態に係る把持装置10が取り付けられるロボット1の概要について、図1を参照しながら説明する。図1は、実施形態に係るロボット1の説明図である。ロボット1は、把持装置10を所望の位置に移動させる移動機構の一例である。なお、把持装置10を所望の位置に移動させる移動機構は、ロボットに限られず、たとえばリニアアクチュエータなどであってもよい。
【0012】
ロボット1は、関節部(ロボットモジュールともいう)3を複数備えるいわゆる多関節ロボットであり、たとえば、製品の組立ラインや製造ラインに設置される。なお、図1には、説明の便宜上、鉛直上向きを正方向とするZ軸を含む3次元の直交座標系を示している。かかる直交座標系は、他の図においても示している場合がある。
【0013】
ロボット1は、ベース部2と、複数の関節部3と、複数のアーム部4と、把持装置10とを備える。なお、図1には、ロボット1が、6つの関節部3と、2つのアーム部4とを備える例を示している。
【0014】
6つの関節部3は、ロボット1における動力伝達の上流側となるベース部2から下流側となる把持装置10までの間に、第1関節部3A、第2関節部3B、第3関節部3C、第4関節部3D、第5関節部3E、第6関節部3Fの順に配置される。また、2つのアーム部4は、ロボット1における動力伝達の上流側に第1アーム部4Aが配置され、下流側に第2アーム部4Bが配置される。
【0015】
ベース部2は、第1関節部3Aを支持することで、ロボット1を全体的に支持する。6つの関節部3のうち、第1関節部3Aは、ベース部2に対して仮想軸である軸AX1の軸まわりに回転する。第1関節部3Aは、X−Y平面において回転(旋回ともいう)する。第2関節部3Bは、第1関節部3Aに連結され、第1関節部3Aに対して軸AX2の軸まわりに回転する。
【0016】
また、第2関節部3Bは、第1アーム部4Aの一端部と連結される。第3関節部3Cは、第1アーム部4Aの他端部と連結される。第4関節部3Dは、第3関節部3Cに連結され、第3関節部3Cに対して仮想軸である軸AX3の軸まわりに回転する。また、第4関節部3Dは、第2アーム部4Bの一端部と連結され、第2アーム部4Bに対して仮想軸である軸AX4の軸まわりに回転する。
【0017】
第5関節部3Eは、第2アーム部4Bの他端部と連結される。第6関節部3Fは、第5関節部3Eに連結され、第5関節部3Eに対して仮想軸である軸AX5の軸まわりに回転する。第6関節部3Fには、把持装置10が連結される。把持装置10は、軸AX6の軸まわりに回転する。
【0018】
把持装置10は、ロボット1の先端部に位置する第6関節部3Fに取り付けられ、部品などのワークを把持する。かかる把持装置10の構成については後述する。
【0019】
なお、6つの関節部3によるロボット1の回転構成は上記に限定されない。ロボット1は、たとえば、第2関節部3Bと第1アーム部4Aとの間や、第4関節部3Dと第2アーム部4Bとの間が回転可能に構成されてもよい。
【0020】
また、6つの関節部3は、図示しない回転アクチュエータをそれぞれ備える。ロボット1は、かかる回転アクチュエータによって多軸動作を行うことができる。
【0021】
<把持装置の構成>
つづいて、実施形態に係る把持装置10の構成について、図2〜図4を参照しながら説明する。図2は、実施形態に係る把持装置10の構成を示す正面図であり、図3は、実施形態に係る把持装置10の構成を示す側面図である。図4は、実施形態に係る固定部40の構成を示す斜視図である。
【0022】
図2および図3に示されるように、把持装置10は、把持部20と、駆動部30と、固定部40と、エンコーダ50とを備える。把持部20は、部品などのワークを把持する。把持部20は、爪部21a、21bと、爪保持部22a、22bと、レール23a、23bと、レール保持部24とを有する。
【0023】
爪部21a、21bは、それぞれ所定の方向に移動可能に構成され、ワークを挟み込むことでかかるワークを把持する。なお、図2および図3では、爪部21a、21bの形状を先端部が徐々に細くなるような形状で図示しているが、爪部21a、21bの形状はかかる形状に限られず、把持されるワークの種類に応じて適宜変更されてもよい。
【0024】
爪保持部22aは爪部21aを保持し、爪保持部22bは爪部21bを保持する。爪保持部22a、22bは、それぞれ爪部21a、21bとともに所定の方向に移動可能に構成される。レール23a、23bは、それぞれ所定の方向に延在する。たとえば、レール23aおよびレール23bは略平行に並んで延在する。
【0025】
レール保持部24は、平板状の基部24aと、かかる基部24aから略垂直に延びる一対の壁部24bとを有する。そして、かかる一対の壁部24bでレール23a、23bをそれぞれ保持する。なお、把持部20の詳細な構成については後述する。
【0026】
駆動部30は、爪部21a、21bを駆動する。駆動部30は、モータ31と、シャフト32(図5参照)とを有する。モータ31は、爪部21a、21bを駆動する駆動力を発生させる。シャフト32は、モータ31で発生させた駆動力を把持部20に伝達する。
【0027】
なお、実施形態ではモータ31の種類は問わないが、たとえば、ハイブリッドステッピングモータやDCモータなどを用いることができる。また、駆動部30による爪部21a、21bの駆動機構の詳細については後述する。
【0028】
固定部40は、上述の把持部20および駆動部30をロボット1の第6関節部3Fに固定する。図4に示されるように、固定部40は略コの字形状を有し、支持部41と、連結部42と、梁部43とを有する。固定部40は、たとえば、板金の折り曲げ加工や、金属ブロックを削り出すことにより製造することができる。
【0029】
支持部41は、略平板状であり、把持部20および駆動部30の間でかかる把持部20および駆動部30を支持する。たとえば、支持部41は、一方の面側(図2および図3ではZ軸負方向側)で把持部20のレール保持部24を支持し、他方の面側(図2および図3ではZ軸正方向側)で駆動部30を支持する。支持部41には、駆動部30の軸方向の一方の端面にシャフト32を囲んで設けられた環状突起部38(図5)が嵌り込む開口部44が設けられている。
【0030】
連結部42は、略平板状であり、ロボット1の第6関節部3Fに連結される。たとえば、図4に示されるように、連結部42における所定の位置にねじ孔42aが形成され、かかるねじ孔42aを用いてネジやボルトなどで螺合することにより、連結部42を第6関節部3Fに連結することができる。連結部42は、たとえば、支持部41と略平行で向かい合う位置に設けられる。
(【0031】以降は省略されています)

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