JP6277119B2

JP6277119B2 - Electric hand

Info

Publication number: JP6277119B2
Application number: JP2014255004A
Authority: JP
Inventors: 聡井口
Original assignee: Koganei Corp
Current assignee: Koganei Corp
Priority date: 2014-12-17
Filing date: 2014-12-17
Publication date: 2018-02-07
Anticipated expiration: 2034-12-17
Also published as: JP2016112661A

Description

本発明は、ワークを把持するための電動ハンドに関する。 The present invention relates to an electric hand for gripping a workpiece.

量産品の製造ラインにおいては、被加工物等のワークを把持して製造ラインに投入したり、搬出したりするために、電動ハンドが使用されている。 In mass-produced product production lines, electric hands are used to hold a workpiece such as a workpiece and put it in or out of the production line.

特許文献１には、ワークを把持するための２つの指部材つまりフィンガーを、電動モータにより相互に接近離反移動させるようにした電動チャックが記載されている。この電動チャックは、モータの出力軸の回転運動を第１摺動軸の直線往復動に変換する第１直動部と、第１摺動軸により圧縮コイルばねを介して第２摺動軸を直線往復動する第２直動部とを有している。指部材に設けられた従節が第２摺動軸に設けられたカム溝に係合し、第２摺動軸の往復動により指部材が開閉駆動される。フィンガーが閉じてワークを把持した状態と、フィンガーが全開となった状態とを検出するために、ハウジング内には棒状電極が配置されている。 Patent Document 1 describes an electric chuck in which two finger members for gripping a workpiece, that is, fingers are moved toward and away from each other by an electric motor. The electric chuck includes a first linear motion part that converts the rotational motion of the output shaft of the motor into a linear reciprocating motion of the first slide shaft, and a second slide shaft via a compression coil spring by the first slide shaft. A second linearly moving portion that reciprocates linearly. A follower provided on the finger member engages with a cam groove provided on the second sliding shaft, and the finger member is driven to open and close by reciprocation of the second sliding shaft. In order to detect the state in which the finger is closed and the workpiece is gripped, and the state in which the finger is fully opened, a rod-shaped electrode is disposed in the housing.

特許文献２には、ワークを把持するための２つのフィンガーを、電動モータにより揺動させるようにしたハンド装置が記載されている。このハンド装置は、ボールねじにより駆動されるナットの外周部にブロックが取り付けられ、フィンガーに設けられたカムフォロワーがブロックに係合している。フィンガーがワークを把持した状態を保持するために、モータ主軸を固定するブレーキを有している。 Patent Document 2 describes a hand device in which two fingers for gripping a workpiece are swung by an electric motor. In this hand device, a block is attached to an outer peripheral portion of a nut driven by a ball screw, and a cam follower provided on a finger is engaged with the block. In order to hold the state in which the finger grips the workpiece, a brake for fixing the motor spindle is provided.

特開２００２−２９２５８８号公報JP 2002-292588 A 特開２００９−２０２３３２号公報JP 2009-202332 A

特許文献１に記載される電動チャックにおいては、雄ねじ部が前進後退する構造であるから、特に雄ねじ部の移動ストロークが長い場合には、移動方向に長大なスペースを必要とするので、電動チャックを小型化には適さない。さらに、指部材はスイングする構造であって、直線運動しないから、様々な大きさのワークを適切に把持することができない。また、ワークに対して把持力を加えるコイルばねが外部に露出しており、外部から混入する異物がコイルばねに付着すると、コイルばねの軸方向の弾性変形動作が確実に行われなくなる。一方、特許文献２に記載されるように、ナットの外側とブロックとの間にスプリングを配置すると、ハンド装置を小型化することができない。また、フィンガーをワーク把持状態に保持するためにブレーキを設ける必要がある。このように、従来の電動チャックやハンド装置はいずれも小型化することができないという問題点を有している。 The electric chuck described in Patent Document 1 has a structure in which the male screw part advances and retreats. Therefore, particularly when the moving stroke of the male screw part is long, a long space is required in the moving direction. Not suitable for miniaturization. Furthermore, since the finger member has a swinging structure and does not linearly move, it is not possible to properly grip workpieces of various sizes. In addition, the coil spring that applies a gripping force to the workpiece is exposed to the outside, and if foreign matter mixed from the outside adheres to the coil spring, the elastic deformation operation in the axial direction of the coil spring is not reliably performed. On the other hand, as described in Patent Document 2, if a spring is arranged between the outside of the nut and the block, the hand device cannot be reduced in size. Moreover, it is necessary to provide a brake in order to hold the finger in the workpiece gripping state. Thus, neither the conventional electric chuck nor the hand device has a problem that it cannot be reduced in size.

本発明の目的は、小型の電動ハンドを提供することである。 An object of the present invention is to provide a small electric hand.

本発明の他の目的は、給電を停止してもワーク把持状態を維持する電動ハンドを提供することである。 Another object of the present invention is to provide an electric hand that maintains a workpiece gripping state even when power feeding is stopped.

本発明の電動ハンドは、第１と第２のフィンガーを電動モータにより開閉させてワークを把持する電動ハンドであって、第１と第２の前記フィンガーを案内するガイドレールが設けられたハウジングと、前記ハウジングの摺動孔に軸方向に往復動自在に収容され、前記電動モータにより回転駆動されるねじ軸にねじ結合されるナットと、前記ナットのガイド孔に軸方向に往復動自在に収容され、ばね室を形成する駆動軸と、前記ハウジング内に揺動自在に支持され、一端が前記駆動軸に係合し、他端が前記第１のフィンガーに係合する第１の揺動アームと、前記ハウジング内に揺動自在に支持され、一端が前記駆動軸に係合し、他端が前記第２のフィンガーに係合する第２の揺動アームと、前記ばね室内に収容され、前記フィンガーがワークに当接するまでは前記駆動軸を前記ナットとともに駆動し、前記フィンガーがワークを把持するときには弾性変形して前記フィンガーにばね力を付勢するばね部材と、を有する。 An electric hand according to the present invention is an electric hand that grips a work by opening and closing first and second fingers with an electric motor, and a housing provided with guide rails for guiding the first and second fingers. A nut that is reciprocally moved in the axial direction in the sliding hole of the housing, and is screw-coupled to a screw shaft that is rotationally driven by the electric motor, and is reciprocally moved in the axial direction in the guide hole of the nut. And a drive shaft that forms a spring chamber, and a first swing arm that is swingably supported in the housing, has one end engaged with the drive shaft and the other end engaged with the first finger. And a second swing arm that is swingably supported in the housing, has one end engaged with the drive shaft and the other end engaged with the second finger, and is housed in the spring chamber, The finger is a workpiece Until abuts and drives the drive shaft with the nut, having a spring member for biasing the spring force to the finger elastically deformed when said fingers to grip the workpiece.

フィンガーがワークを把持するときに、ばね部材は弾性変形してフィンガーにばね力を付勢する。電動モータに対する給電を停止しても、ワークは、ばね力による把持力で把持された状態に、保持される。ばね部材は、ナットと駆動軸から形成されるばね室内に収容されているので、電動ハンドを小型化することができる。外部からの異物がばね部材や揺動アームなどの内部構造に付着することなく、長期間に渡ってフィンガーを確実に開閉動させることができ、電動ハンドの耐久性を向上させることができる。 When the finger grips the workpiece, the spring member is elastically deformed to urge the finger with a spring force. Even when power supply to the electric motor is stopped, the workpiece is held in a state of being gripped by a gripping force by a spring force. Since the spring member is accommodated in the spring chamber formed from the nut and the drive shaft, the electric hand can be reduced in size. The foreign matter from the outside does not adhere to the internal structure such as the spring member or the swing arm, and the fingers can be reliably opened and closed over a long period of time, and the durability of the electric hand can be improved.

一実施の形態である電動ハンドを示す縦断面図である。It is a longitudinal section showing an electric hand which is one embodiment. 図１におけるＡ−Ａ線断面図である。It is the sectional view on the AA line in FIG. 図１の左側面図である。It is a left view of FIG. ハウジングとその内部に組み込まれる部材を示す分解斜視図である。It is a disassembled perspective view which shows the member integrated in a housing and its inside. 他の実施の形態である電動ハンドを示す縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view which shows the electric hand which is other embodiment.

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。電動ハンド１０は、図１〜図４に示されるように、ハウジング１１を有している。ハウジング１１は基端部１２と、基端部１２と一体となった先端部１３とを有する。先端部１３の図４における上下方向の長さ寸法Ｌは、基端部１２の上下方向の長さ寸法Ｍよりも大きい。収容室１４がハウジング１１の内部に形成され、収容室１４はハウジング１１の先端面１５に開口している。ガイドレール１６が先端面１５の幅方向中央部にねじ部材１７により固定される。図３に示されるように、ガイドレール１６の幅寸法Ｎは、先端部１３の幅寸法Ｐよりも小さくなっており、収容室１４はガイドレール１６の両側に開口している。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. The electric hand 10 has a housing 11 as shown in FIGS. The housing 11 has a proximal end portion 12 and a distal end portion 13 integrated with the proximal end portion 12. The length dimension L in the vertical direction in FIG. 4 of the distal end portion 13 is larger than the length dimension M in the vertical direction of the base end portion 12. A storage chamber 14 is formed inside the housing 11, and the storage chamber 14 opens at the front end surface 15 of the housing 11. The guide rail 16 is fixed to the center portion in the width direction of the tip surface 15 by a screw member 17. As shown in FIG. 3, the width dimension N of the guide rail 16 is smaller than the width dimension P of the distal end portion 13, and the accommodation chamber 14 is open on both sides of the guide rail 16.

第１のフィンガー２１と第２のフィンガー２２がガイドレール１６に案内されて摺動自在に装着されている。それぞれのフィンガー２１，２２は、図２に示されるように、横断面形状が門形となってガイドレール１６を跨ぐようにしてガイドレール１６に装着される。２つのフィンガー２１，２２は相互に接近離反移動自在となっている。それぞれのフィンガー２１，２２は、図３に示されるように、表面が四角形となっており、それぞれの対向面２１ａ，２２ａおよび反対面２１ｂ，２２ｂは平坦面となっている。 The first finger 21 and the second finger 22 are guided by the guide rail 16 and are slidably mounted. As shown in FIG. 2, each of the fingers 21 and 22 is attached to the guide rail 16 so as to straddle the guide rail 16 with a cross-sectional shape being a gate shape. The two fingers 21 and 22 can move toward and away from each other. As shown in FIG. 3, the surfaces of the fingers 21 and 22 are quadrangular, and the opposing surfaces 21a and 22a and the opposing surfaces 21b and 22b are flat surfaces.

図２および図３に示されるように、第１のスライドブロック２３がハウジング１１の幅方向の一方側に寄せて収容室１４内に配置されている。第２のスライドブロック２４がハウジング１１の幅方向の他方側に寄せて収容室１４内に配置されている。第１のスライドブロック２３がねじ部材２５により第１のフィンガー２１に固定され、第２のスライドブロック２４がねじ部材２６により第２のフィンガー２２に固定される。図１においては、２つのフィンガー２１，２２が離れた状態となっており、２つのスライドブロック２３，２４によりフィンガー２１，２２を矢印で示すように、閉じる方向に接近移動させると、対向面２１ａ，２２ａの間で図示しないワークが把持される。このように、電動ハンド１０は、円筒形などの形状のワークの外周面を、対向面２１ａ，２２ａの間で把持する。 As shown in FIGS. 2 and 3, the first slide block 23 is disposed in the accommodation chamber 14 so as to approach one side in the width direction of the housing 11. The second slide block 24 is disposed in the accommodating chamber 14 so as to be brought closer to the other side in the width direction of the housing 11. The first slide block 23 is fixed to the first finger 21 by the screw member 25, and the second slide block 24 is fixed to the second finger 22 by the screw member 26. In FIG. 1, the two fingers 21 and 22 are separated from each other, and when the fingers 21 and 22 are moved closer to each other in the closing direction as indicated by arrows by the two slide blocks 23 and 24, the facing surface 21 a is formed. , 22a, a workpiece (not shown) is gripped. As described above, the electric hand 10 grips the outer peripheral surface of a cylindrical shape or the like between the opposing surfaces 21a and 22a.

フィンガー２１，２２を開閉駆動するために、電動モータ２７が連結ケース２８を介してハウジング１１に取り付けられる。ねじ軸３１がハウジング１１の基端部１２に軸受３２により回転自在に装着され、雄ねじ部３３がねじ軸３１の先端部に設けられている。トルクリミッター３４が連結ケース２８内に組み込まれている。ねじ軸３１はトルクリミッター３４によりモータ主軸３５に連結され、モータ主軸３５の回転運動はトルクリミッター３４を介してねじ軸３１に伝達される。ねじ軸３１に過度の負荷が加わると、モータ主軸３５はトルクリミッター３４により空回りして、モータ主軸３５の回転運動はねじ軸３１へ伝達されない。 In order to open and close the fingers 21 and 22, an electric motor 27 is attached to the housing 11 via a connection case 28. A screw shaft 31 is rotatably mounted on the base end portion 12 of the housing 11 by a bearing 32, and a male screw portion 33 is provided at the distal end portion of the screw shaft 31. A torque limiter 34 is incorporated in the connection case 28. The screw shaft 31 is connected to the motor main shaft 35 by a torque limiter 34, and the rotational motion of the motor main shaft 35 is transmitted to the screw shaft 31 via the torque limiter 34. When an excessive load is applied to the screw shaft 31, the motor main shaft 35 is idled by the torque limiter 34, and the rotational motion of the motor main shaft 35 is not transmitted to the screw shaft 31.

摺動孔３６がハウジング１１に形成され、ナット３７が摺動孔３６内に収容される。ナット３７は摺動孔３６内を往復動する。ナット３７は端壁部３８が設けられた筒体部３９を有し、端壁部３８に設けられた雌ねじ部４１がねじ軸３１の雄ねじ部３３にねじ結合される。これにより、ナット３７はねじ軸３１の回転により軸方向に往復動する。図４に示されるように、筒体部３９は外周面の一部に平坦面３９ａを有している。摺動孔３６の内周面は平坦面になっており、摺動孔３６の内周面は筒体部３９の平坦面３９ａに対応している。従って、ナット３７は回転することなく、ねじ軸３１の回転により軸方向に駆動される。 A sliding hole 36 is formed in the housing 11, and a nut 37 is accommodated in the sliding hole 36. The nut 37 reciprocates in the sliding hole 36. The nut 37 has a cylindrical portion 39 provided with an end wall portion 38, and a female screw portion 41 provided on the end wall portion 38 is screwed to the male screw portion 33 of the screw shaft 31. Thereby, the nut 37 reciprocates in the axial direction by the rotation of the screw shaft 31. As shown in FIG. 4, the cylindrical portion 39 has a flat surface 39 a on a part of the outer peripheral surface. The inner peripheral surface of the sliding hole 36 is a flat surface, and the inner peripheral surface of the sliding hole 36 corresponds to the flat surface 39 a of the cylindrical portion 39. Therefore, the nut 37 is driven in the axial direction by the rotation of the screw shaft 31 without rotating.

ガイド孔４２がナット３７の筒体部３９内に形成され、駆動軸４３が筒体部３９内に軸方向に摺動自在に収容される。図４に示されるように、駆動軸４３は、基端部側の円筒部４４と先端部側の連結部４５とを有し、スリット４６が連結部４５に設けられている。図１に示されるように、第１の揺動アーム５１が支持ピン４７によりハウジング１１に支持されている。第１の揺動アーム５１は支持ピン４７を中心に揺動する。第２の揺動アーム５２が支持ピン４８によりハウジング１１に支持される。第２の揺動アーム５２は支持ピン４８を中心に揺動する。両方の揺動アーム５１，５２は、くの字形状に屈曲しており、揺動アーム５１，５２の一端部はスリット４６内に挿入される。係合溝５３が両方の揺動アーム５１，５２の一端部に形成され、それぞれの係合溝５３は、連結部４５に取り付けられる係合ピン５４に係合する。 The guide hole 42 is formed in the cylindrical portion 39 of the nut 37, and the drive shaft 43 is accommodated in the cylindrical portion 39 so as to be slidable in the axial direction. As shown in FIG. 4, the drive shaft 43 has a cylindrical portion 44 on the proximal end side and a connecting portion 45 on the distal end side, and a slit 46 is provided in the connecting portion 45. As shown in FIG. 1, the first swing arm 51 is supported on the housing 11 by a support pin 47. The first swing arm 51 swings around the support pin 47. The second swing arm 52 is supported on the housing 11 by the support pin 48. The second swing arm 52 swings around the support pin 48. Both swing arms 51 and 52 are bent in a dogleg shape, and one ends of the swing arms 51 and 52 are inserted into the slit 46. An engagement groove 53 is formed at one end of both swing arms 51 and 52, and each engagement groove 53 engages with an engagement pin 54 attached to the connecting portion 45.

係合ピン５５が第１のスライドブロック２３に固定され、係合ピン５５は第１の揺動アーム５１の他端部に形成された係合溝５６に係合する。従って、第１の揺動アーム５１は第１のスライドブロック２３を介して第１のフィンガー２１に係合する。係合ピン５７が第２のスライドブロック２４に固定され、係合ピン５７は第２の揺動アーム５２の他端部に形成された係合溝５８に係合する。従って、第２の揺動アーム５２は第２のスライドブロック２４を介して第２のフィンガー２２に係合する。 An engagement pin 55 is fixed to the first slide block 23, and the engagement pin 55 engages with an engagement groove 56 formed at the other end of the first swing arm 51. Accordingly, the first swing arm 51 is engaged with the first finger 21 via the first slide block 23. An engagement pin 57 is fixed to the second slide block 24, and the engagement pin 57 engages with an engagement groove 58 formed at the other end of the second swing arm 52. Accordingly, the second swing arm 52 is engaged with the second finger 22 via the second slide block 24.

ハウジング１１の基端部１２を後端部とし、駆動軸４３の図１における左方向の移動を前進移動とする。駆動軸４３が前進駆動されると、それぞれの揺動アーム５１，５２の他端部は相互に離れる方向に移動し、２つのフィンガー２１，２２は相互に矢印で示す方向に接近移動する。駆動軸４３が後退駆動されると、２つのフィンガー２１，２２は逆方向に離反移動する。 The base end 12 of the housing 11 is the rear end, and the leftward movement of the drive shaft 43 in FIG. When the drive shaft 43 is driven forward, the other ends of the swing arms 51 and 52 move away from each other, and the two fingers 21 and 22 move closer to each other in the direction indicated by the arrows. When the drive shaft 43 is driven backward, the two fingers 21 and 22 move away in the opposite directions.

ばね部材としての圧縮コイルばね６１が、駆動軸４３とナット３７により形成されたばね室６２に収容される。つまり、圧縮コイルばね６１は駆動軸４３の底面６３とナット３７の端壁部３８の内方端面６４の間に収容される。圧縮コイルばね６１の一端面はばね室６２の底面６３に当接し、圧縮コイルばね６１の他端面はナット３７の端壁部３８の内方端面６４に当接する。この圧縮コイルばね６１は、駆動軸４３に前進方向のばね力を付勢する。ナット３７内部において、駆動軸４３の前進限位置は、筒体部３９の内周面に固定されるストッパ６５により規制される。 A compression coil spring 61 as a spring member is accommodated in a spring chamber 62 formed by the drive shaft 43 and the nut 37. That is, the compression coil spring 61 is accommodated between the bottom surface 63 of the drive shaft 43 and the inner end surface 64 of the end wall portion 38 of the nut 37. One end surface of the compression coil spring 61 contacts the bottom surface 63 of the spring chamber 62, and the other end surface of the compression coil spring 61 contacts the inner end surface 64 of the end wall portion 38 of the nut 37. The compression coil spring 61 biases the drive shaft 43 in the forward direction. Inside the nut 37, the forward limit position of the drive shaft 43 is restricted by a stopper 65 that is fixed to the inner peripheral surface of the cylindrical portion 39.

駆動軸４３がナット３７に組み込まれ、圧縮コイルばね６１が駆動軸４３とナット３７により形成されたばね室６２に収容され、外部から隔離された閉鎖空間であるばね室６２に組み込まれているので、外部からの異物が圧縮コイルばね６１に付着することが防止される。また、駆動軸４３とナット３７の摺動面や、駆動軸４３またはナット３７と摺動孔３６の摺動面は、ハウジング１１の内部に設けられているので、外部の塵埃がそれら摺動面に付着しない。したがって、圧縮コイルばね６１の軸方向の弾性変形動作は、長期間に渡って確実に行われるので、電動ハンド１０の寿命を長くすることができる。 Since the drive shaft 43 is incorporated in the nut 37, the compression coil spring 61 is accommodated in the spring chamber 62 formed by the drive shaft 43 and the nut 37, and is incorporated in the spring chamber 62 which is a closed space isolated from the outside. Foreign matter from the outside is prevented from adhering to the compression coil spring 61. Further, since the sliding surface of the drive shaft 43 and the nut 37 and the sliding surface of the drive shaft 43 or the nut 37 and the sliding hole 36 are provided inside the housing 11, external dust is caused by these sliding surfaces. Does not adhere to. Accordingly, the elastic deformation operation in the axial direction of the compression coil spring 61 is reliably performed over a long period of time, so that the life of the electric hand 10 can be extended.

ねじ軸３１が回転駆動されて、ナット３７が図１において矢印で示すように前進駆動されると、フィンガー２１，２２がワークに当接するまで、駆動軸４３はナット３７とともに前進駆動される。フィンガー２１，２２がワークに当接してワークを把持すると、フィンガー２１，２２は移動を停止する。フィンガー２１，２２と共に駆動軸４３は移動を停止し、ナット３７だけが軸方向に前進駆動される。このときには、圧縮コイルばね６１が収縮する方向に弾性変形する。これにより、フィンガー２１，２２にばね力が付勢され、フィンガー２１，２２はワークに対してばね力を付勢した状態でワークを把持する。 When the screw shaft 31 is rotationally driven and the nut 37 is driven forward as indicated by an arrow in FIG. 1, the drive shaft 43 is driven forward together with the nut 37 until the fingers 21 and 22 come into contact with the workpiece. When the fingers 21 and 22 come into contact with the workpiece and grip the workpiece, the fingers 21 and 22 stop moving. The drive shaft 43 stops moving together with the fingers 21 and 22, and only the nut 37 is driven forward in the axial direction. At this time, the compression coil spring 61 is elastically deformed in a contracting direction. Thereby, spring force is urged | biased by the fingers 21 and 22, and the fingers 21 and 22 hold | grip a workpiece | work in the state which urged | biased the spring force with respect to the workpiece | work.

フィンガー２１，２２がワークを把持した状態のときには、圧縮コイルばね６１の高さが自由高さと密着高さの間となるように、ワーク把持時のナット３７の移動ストロークが設定される。ナット３７の軸方向位置を検出するために、マグネット６６がナット３７に取り付けられ、マグネット６６の磁力に感応する磁気センサ６７が位置検出センサとしてハウジング１１に取り付けられる。磁気センサ６７をハウジング１１に取り付けるために、図４に示されるように、ハウジング１１にはセンサ取付溝６８が設けられている。ワークの大きさに合わせてフィンガー２１，２２や駆動軸４３の移動ストロークが調整され、その結果、圧縮コイルばね６１は、自由高さと密着高さの間で収縮変形する。つまり、駆動軸４３が前進駆動されるとフィンガー２１，２２が移動し、ワークを把持する前は、圧縮コイルばね６１は自由高さを維持する。さらにフィンガー２１，２２が移動し、ワークを把持すると、フィンガー２１，２２と駆動軸４３は移動を停止する。さらにナット３７が前進駆動されると、移動を停止した駆動軸４３の底面６３とナット３７の内方端面６４の間の長さが短くなってゆくので、圧縮コイルばね６１は自由高さから圧縮変形される。こうして、ワークはばね力で把持される。 When the fingers 21 and 22 are gripping the workpiece, the moving stroke of the nut 37 when gripping the workpiece is set so that the height of the compression coil spring 61 is between the free height and the contact height. In order to detect the axial position of the nut 37, a magnet 66 is attached to the nut 37, and a magnetic sensor 67 sensitive to the magnetic force of the magnet 66 is attached to the housing 11 as a position detection sensor. In order to attach the magnetic sensor 67 to the housing 11, a sensor attachment groove 68 is provided in the housing 11 as shown in FIG. 4. The movement strokes of the fingers 21 and 22 and the drive shaft 43 are adjusted according to the size of the workpiece, and as a result, the compression coil spring 61 contracts and deforms between the free height and the contact height. That is, when the drive shaft 43 is driven forward, the fingers 21 and 22 move, and the compression coil spring 61 maintains a free height before gripping the workpiece. When the fingers 21 and 22 further move and grip the workpiece, the fingers 21 and 22 and the drive shaft 43 stop moving. When the nut 37 is further driven forward, the length between the bottom surface 63 of the drive shaft 43 that has stopped moving and the inner end surface 64 of the nut 37 becomes shorter, so that the compression coil spring 61 is compressed from a free height. Deformed. Thus, the work is gripped by the spring force.

図１は２つのフィンガー２１，２２が離れた状態を示している。２つのフィンガー２１，２２の対向面２１ａ，２２ａの間にワークを把持するには、電動モータ２７によりモータ主軸３５を回転駆動させる。モータ主軸３５の回転によりねじ軸３１がトルクリミッター３４を介して回転駆動され、ナット３７が前進駆動される。駆動軸４３は、圧縮コイルばね６１を介してナット３７により前進駆動される。ワークを把持するまでは、駆動軸４３はナット３７と一体となって前進駆動される。駆動軸４３が前進駆動されると、２つの揺動アーム５１，５２が支持ピン４７，４８を中心に揺動し、それぞれの揺動アーム５１，５２の他端部が相互に離れる方向に移動する。これにより、フィンガー２１，２２は相互に接近する方向に駆動され、フィンガー２１，２２はワークに当接する。 FIG. 1 shows a state where the two fingers 21 and 22 are separated. In order to grip the workpiece between the opposing surfaces 21 a and 22 a of the two fingers 21 and 22, the motor main shaft 35 is rotationally driven by the electric motor 27. As the motor main shaft 35 rotates, the screw shaft 31 is rotationally driven via the torque limiter 34 and the nut 37 is driven forward. The drive shaft 43 is driven forward by the nut 37 via the compression coil spring 61. Until the workpiece is gripped, the drive shaft 43 is driven forward together with the nut 37. When the drive shaft 43 is driven forward, the two swing arms 51 and 52 swing around the support pins 47 and 48, and the other ends of the swing arms 51 and 52 move away from each other. To do. Thereby, the fingers 21 and 22 are driven in a direction approaching each other, and the fingers 21 and 22 abut against the workpiece.

引き続く、モータ主軸３５の回転により、ナット３７は前進駆動されるが、このときにはフィンガー２１，２２がワークに当接しているので、駆動軸４３は軸方向に駆動されることなく、ナット３７が駆動軸４３に向かって前進する。これにより、圧縮コイルばね６１は収縮変形し、ワークに対する把持力がフィンガー２１，２２に加えられる。ナット３７の前進限位置は、磁気センサ６７により検出され、磁気センサ６７からの信号に基づいて電動モータ２７に対する電力供給が停止される。 The nut 37 is driven forward by the subsequent rotation of the motor main shaft 35. At this time, since the fingers 21 and 22 are in contact with the workpiece, the nut 37 is driven without being driven in the axial direction. Advance toward axis 43. Thereby, the compression coil spring 61 is contracted and deformed, and a gripping force for the workpiece is applied to the fingers 21 and 22. The forward limit position of the nut 37 is detected by the magnetic sensor 67, and power supply to the electric motor 27 is stopped based on a signal from the magnetic sensor 67.

モータ主軸３５の回転が停止されても、雄ねじ部３３と雌ねじ部４１との間に摩擦があるからねじ軸３１は回転しないので、ナット３７と駆動軸４３との軸方向の相対位置は保持される。これにより、電動モータ２７にブレーキを設けることなく、圧縮コイルばね６１は収縮変形した状態で保持、つまり自己保持される。このように、ワークは、ばね力が付勢された状態のフィンガー２１，２２により把持されるので、電動モータ２７を停止させた状態で、ワークをフィンガー２１，２２により把持して搬送することができる。 Even if the rotation of the motor main shaft 35 is stopped, the screw shaft 31 does not rotate because there is friction between the male screw portion 33 and the female screw portion 41, so the relative position in the axial direction between the nut 37 and the drive shaft 43 is maintained. The Thereby, without providing a brake in the electric motor 27, the compression coil spring 61 is held in a contracted and deformed state, that is, self-held. Thus, since the workpiece is gripped by the fingers 21 and 22 in a state where the spring force is urged, the workpiece can be gripped and conveyed by the fingers 21 and 22 with the electric motor 27 stopped. it can.

ナット３７の前進限位置、つまり電動モータ２７を停止してナット３７の移動を停止する位置は、ワークのサイズに応じて磁気センサ６７の位置を調整することにより設定される。フィンガー２１，２２の間に把持すべきワークよりも大型サイズの異物が入り込んだ場合には、ナット３７が前進限位置まで駆動される前に、フィンガー２１，２２と駆動軸４３は移動を停止してしまう。駆動軸４３が移動を停止しても、さらにナット３７は前進移動し、圧縮コイルばね６１は自由高さから密着高さまで圧縮変形されるから、ナット３７が前進移動する余地はなくなる。このようにして、ねじ軸３１に過度の負荷が加わることになるが、トルクリミッター３４の作動によってモータ主軸３５は空回りするので、電動モータ２７の過熱が防止される。 The forward limit position of the nut 37, that is, the position where the movement of the nut 37 is stopped by stopping the electric motor 27 is set by adjusting the position of the magnetic sensor 67 according to the size of the workpiece. When a foreign object having a size larger than the work to be gripped enters between the fingers 21 and 22, the fingers 21 and 22 and the drive shaft 43 stop moving before the nut 37 is driven to the forward limit position. End up. Even if the drive shaft 43 stops moving, the nut 37 further moves forward, and the compression coil spring 61 is compressed and deformed from the free height to the contact height, so there is no room for the nut 37 to move forward. In this way, an excessive load is applied to the screw shaft 31, but the motor main shaft 35 rotates idly by the operation of the torque limiter 34, so that the electric motor 27 is prevented from overheating.

図１に示す電動ハンド１０は、フィンガー２１，２２が接近移動することにより対向面２１ａ，２２ａの間でワークを把持するようにした形態である。これに対し、円筒形状のワークを内周面で把持するときには、フィンガー２１，２２を開く方向に離反移動させると、反対面２１ｂ，２２ｂがワークの内周面に当接してワークを把持する形態となる。この場合には、駆動軸４３が前進駆動されて揺動アーム５１，５２の他端部が離れる方向に駆動させる際に、フィンガー２１，２２が離反移動するように、揺動アーム５１，５２とスライドブロック２３，２４とを係合させる。 The electric hand 10 shown in FIG. 1 has a configuration in which the workpiece is gripped between the opposed surfaces 21a and 22a by the fingers 21 and 22 moving closer to each other. On the other hand, when gripping a cylindrical workpiece on the inner peripheral surface, when the fingers 21 and 22 are moved away in the opening direction, the opposite surfaces 21b and 22b come into contact with the inner peripheral surface of the workpiece to grip the workpiece. It becomes. In this case, when the drive shaft 43 is driven forward to drive the other ends of the swing arms 51 and 52 away from each other, the swing arms 51 and 52 are moved so that the fingers 21 and 22 move away from each other. The slide blocks 23 and 24 are engaged.

本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能である。 The present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications can be made without departing from the scope of the invention.

前記実施例では、ハウジング１１に形成された摺動孔３６の中を、ナット３７が軸方向に自在に往復動するとし、ナット３７の筒体部３９の中を、駆動軸４３が軸方向に自在に摺動するとした。つまり、駆動軸４３はナット３７の内部に収容されるとしたが、この２者の関係は逆でもよい。図５に示すように、ハウジング１１に形成された摺動孔３６の中を、駆動軸４３が軸方向に自在に往復動し、ナット３７は駆動軸４３の内部に収容されてもよい。このように、ばね部材はナットと駆動軸から形成されるばね室内に収容されている。 In the above embodiment, the nut 37 reciprocates freely in the axial direction in the sliding hole 36 formed in the housing 11, and the drive shaft 43 extends in the axial direction in the cylindrical portion 39 of the nut 37. It was supposed to slide freely. That is, although the drive shaft 43 is accommodated in the nut 37, the relationship between the two may be reversed. As shown in FIG. 5, the drive shaft 43 may reciprocate freely in the axial direction in the sliding hole 36 formed in the housing 11, and the nut 37 may be accommodated inside the drive shaft 43. Thus, the spring member is accommodated in the spring chamber formed by the nut and the drive shaft.

１０電動ハンド
１１ハウジング
１４収容室
１６ガイドレール
２１第１のフィンガー
２２第２のフィンガー
２３第１のスライドブロック
２４第２のスライドブロック
２７電動モータ
３１ねじ軸
３３雄ねじ部
３４トルクリミッター
３５モータ主軸
３６摺動孔
３７ナット
３９筒体部
４１雌ねじ部
４２ガイド孔
４３駆動軸
５１第１の揺動アーム
５２第２の揺動アーム
６１圧縮コイルばね
６２ばね室
６６マグネット
６７磁気センサ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Electric hand 11 Housing 14 Accommodating chamber 16 Guide rail 21 1st finger 22 2nd finger 23 1st slide block 24 2nd slide block 27 Electric motor 31 Screw shaft 33 Male thread part 34 Torque limiter 35 Motor spindle 36 Sliding Moving hole 37 Nut 39 Cylindrical body part 41 Female thread part 42 Guide hole 43 Drive shaft 51 First swing arm 52 Second swing arm 61 Compression coil spring 62 Spring chamber 66 Magnet 67 Magnetic sensor

Claims

An electric hand for gripping a work by opening and closing first and second fingers by an electric motor,
A housing provided with guide rails for guiding the first and second fingers;
A nut that is accommodated in a sliding hole of the housing so as to be reciprocally movable in an axial direction, and is screwed to a screw shaft that is rotationally driven by the electric motor;
A drive shaft housed in the guide hole of the nut so as to be capable of reciprocating in the axial direction and forming a spring chamber;
A first swing arm supported in the housing in a swingable manner, having one end engaged with the drive shaft and the other end engaged with the first finger;
A second swing arm that is swingably supported in the housing, has one end engaged with the drive shaft and the other end engaged with the second finger;
A spring member that is housed in the spring chamber and drives the drive shaft together with the nut until the finger contacts the workpiece, and elastically deforms and biases the finger with a spring force when the finger grips the workpiece; ,
Having an electric hand.

An electric hand for gripping a work by opening and closing first and second fingers by an electric motor,
A housing provided with guide rails for guiding the first and second fingers;
A nut screwed to a screw shaft that is rotationally driven by the electric motor;
A drive shaft that is reciprocally movable in the axial direction in the sliding hole of the housing, accommodates the nut, and forms a spring chamber;
A first swing arm supported in the housing in a swingable manner, having one end engaged with the drive shaft and the other end engaged with the first finger;
A second swing arm that is swingably supported in the housing, has one end engaged with the drive shaft and the other end engaged with the second finger;
A spring member that is housed in the spring chamber and drives the drive shaft together with the nut until the finger contacts the workpiece, and elastically deforms and biases the finger with a spring force when the finger grips the workpiece; ,
Having an electric hand.

3. The electric hand according to claim 1, wherein a torque limiter is provided between the motor main shaft and the screw shaft to cause the motor main shaft to idle when an excessive load is applied to the screw shaft.

The electric hand according to claim 1 or 2, wherein the spring member is a compression coil spring, and when the finger grips a workpiece and the compression coil spring contracts and deforms, the height of the compression coil spring is set to a free height. Electric hand between compression heights.

5. The electric hand according to claim 1, further comprising a position detection sensor that detects a position of the finger, wherein the finger grips a workpiece based on a signal from the position detection sensor. An electric hand for stopping the electric motor.