JP7084837B2

JP7084837B2 - Electric gripper device

Info

Publication number: JP7084837B2
Application number: JP2018187201A
Authority: JP
Inventors: 正樹小林; 元昭岩田; 貴弘大石
Original assignee: Taiyo Ltd
Current assignee: Taiyo Ltd
Priority date: 2018-10-02
Filing date: 2018-10-02
Publication date: 2022-06-15
Anticipated expiration: 2038-10-02
Also published as: JP2020055068A

Description

本発明は、モータを有する駆動部と、ワークを把持するワーク把持部とに分割可能な電動グリッパ装置に関する。 The present invention relates to an electric gripper device that can be divided into a drive unit having a motor and a work gripping portion that grips the work.

従来、産業用ロボットでワークを把持するにあたっては、ロボットのツール取付部に電動グリッパ装置を取付けて行われている。電動グリッパ装置は、ワークを把持するための爪部材と、この爪部材を駆動するモータとを備えている。１台のロボットで大きさや重量が異なる複数種類のワークを取扱う場合は、以下の２通りの方法が採られている。 Conventionally, when gripping a work with an industrial robot, an electric gripper device is attached to a tool attachment portion of the robot. The electric gripper device includes a claw member for gripping the work and a motor for driving the claw member. When one robot handles a plurality of types of workpieces having different sizes and weights, the following two methods are adopted.

第１の方法は、爪部材の形状およびハンドリングする箇所を工夫して対応する。
第２の方法は、例えば特許文献１に記載されているようなロボットハンドチェンジャーを使用する。このロボットハンドチェンジャーは、ロボットハンドのツール取付部に取付けられる本体と、この本体に着脱可能に取付けられたアダプタとによって構成されている。電動グリッパ装置は、このアダプタに取付けられる。 In the first method, the shape of the claw member and the part to be handled are devised.
The second method uses, for example, a robot hand changer as described in Patent Document 1. This robot hand changer is composed of a main body attached to the tool mounting portion of the robot hand and an adapter detachably attached to the main body. The electric gripper device is attached to this adapter.

複数種類の電動グリッパ装置のうち、ワークに適合した電動グリッパ装置を選んでロボットハンドチェンジャーによってロボットに取付けるためには、予め全ての電動グリッパ装置にそれぞれアダプタを取付けておく必要がある。ワークの大きさや重量が変わって電動グリッパ装置を交換する場合は、ロボットハンドチェンジャーの本体に既に装着されているアダプタを外し、そのワークに適した電動グリッパ装置を有するアダプタをロボットハンドチェンジャーの本体に取付ける。 In order to select an electric gripper device suitable for the work from a plurality of types of electric gripper devices and attach it to the robot by the robot hand changer, it is necessary to attach adapters to all the electric gripper devices in advance. When replacing the electric gripper device due to a change in the size or weight of the work, remove the adapter already attached to the main body of the robot hand changer, and attach an adapter having an electric gripper device suitable for the work to the main body of the robot hand changer. Install.

特開２０１６－１５９３７７JP 2016-159377

上述した第１の方法では、爪部材の形状だけでは対応できる範囲が少ないという問題がある。すなわち、電動グリッパ装置で掴む場所やワークの大きさに制約を受けることになる。大型のワークでも把持できるよう爪部材を大きく形成すると、ハンドリング部分の質量が増し、タクトタイムに影響がでる。また、電動グリッパ装置の減速機構は同一の為、把持力の設定範囲の変更は困難である。 The above-mentioned first method has a problem that the range that can be dealt with only by the shape of the claw member is small. That is, the place to be gripped by the electric gripper device and the size of the work are restricted. If the claw member is formed large so that even a large work can be gripped, the mass of the handling portion increases, which affects the tact time. Further, since the deceleration mechanism of the electric gripper device is the same, it is difficult to change the setting range of the gripping force.

第２の方法では、全ての電動グリッパ装置にアダプタを取付ける必要があることと、多くの種類の電動グリッパ装置を用意しておかなければならないこととから、導入コストが高くなってしまう。
また、ツール交換時にモータ電流およびエンコーダ供給電力をＯＦＦしなければならないために、制御装置にリレーを設置する必要がある。このため製造コストが高くなってしまう。さらに、制御装置と電動グリッパ装置の本体とが一体に構成されたものでは、制御装置分のコストがさらに高くなる。 In the second method, the introduction cost is high because it is necessary to attach an adapter to all the electric gripper devices and many kinds of electric gripper devices must be prepared.
In addition, since the motor current and the encoder supply power must be turned off when the tool is replaced, it is necessary to install a relay in the control device. Therefore, the manufacturing cost becomes high. Further, if the control device and the main body of the electric gripper device are integrally configured, the cost for the control device is further increased.

さらに、電動グリッパ装置を交換する際にモータ電源およびエンコーダ電源がＯＦＦされることにより、モータ励磁合わせ、原点復帰などが必要になり、交換に時間を要する。
さらにまた、ロボットハンドチェンジャーの本体とアダプタとの間に電気接点がモータ線およびエンコーダ線分だけ必要になり、コストアップおよび接点部の信頼性が低下する。加えて、電気信号が高周波の場合、ノイズ・接触不良で信頼性が低下する。 Further, when the electric gripper device is replaced, the motor power supply and the encoder power supply are turned off, so that the motor excitation adjustment, the origin return, and the like are required, and the replacement takes time.
Furthermore, electric contacts are required between the main body of the robot hand changer and the adapter for the motor line and the encoder line, which increases the cost and reduces the reliability of the contact portion. In addition, when the electric signal has a high frequency, the reliability is lowered due to noise and poor contact.

本発明の目的は、モータおよび制御装置を交換することなくワークを把持する性能を変えることができる電動グリッパ装置を提供することである。 An object of the present invention is to provide an electric gripper device capable of changing the ability to grip a work without exchanging a motor and a control device.

この目的を達成するために、本発明に係る電動グリッパ装置は、モータおよびこのモータの動力で回転する駆動軸を有し、ロボットのツール取付部に取付けられる駆動部と、前記駆動部に着脱機構を介して前記駆動軸の軸線方向へ着脱可能に取付けられるワーク把持部とを備え、前記ワーク把持部は、前記駆動軸の一端部に前記軸線方向へ分割可能な軸継手を介して連結された従動軸と、渦巻き状のカム溝が形成され、前記従動軸と一体に回転するカム部材と、前記カム溝に移動自在に接触するカムフォロアを有し、前記カム部材の軸線に対して直交する方向へ移動する爪部材とを備え、前記着脱機構は、前記駆動部と前記ワーク把持部とのいずれか一方の部材に突設されて他方の部材のピン孔に嵌合するピンと、前記ピン孔に嵌合した前記ピンを前記他方の部材に選択的に固定する固定機構とを備えているものである。 In order to achieve this object, the electric gripper device according to the present invention has a motor and a drive shaft that is rotated by the power of the motor, and has a drive unit attached to a tool mounting portion of the robot and a attachment / detachment mechanism to the drive portion. A work grip portion that is detachably attached in the axial direction of the drive shaft is provided, and the work grip portion is connected to one end of the drive shaft via a shaft joint that can be divided in the axial direction. A driven shaft, a cam member having a spiral cam groove formed and rotating integrally with the driven shaft, and a cam follower in movably contacting the cam groove, in a direction orthogonal to the axis of the cam member. The attachment / detachment mechanism includes a claw member that moves to, and the attachment / detachment mechanism includes a pin that is projected from one of the drive portion and the work grip portion and fits into the pin hole of the other member, and the pin hole. It is provided with a fixing mechanism for selectively fixing the fitted pin to the other member.

本発明は、前記電動グリッパ装置において、さらに、前記駆動部に設けられた複数の第１の端子と、前記ワーク把持部に設けられ、前記ワーク把持部が前記駆動部に対して着脱されることにより前記第１の端子に対して接離される複数の第２の端子と、前記複数の第１の端子と前記モータとに接続された制御装置とを備え、前記複数の第２の端子は、前記第１の端子との導通パターンが前記ワーク把持部毎に異なるように構成され、前記制御装置は、前記導通パターンに基づいて前記モータの動作を制御するものであってもよい。 In the present invention, in the electric gripper device, a plurality of first terminals provided on the drive unit and the work grip portion provided on the work grip portion, and the work grip portion is attached to and detached from the drive unit. The plurality of second terminals are provided with a plurality of second terminals that are brought into contact with and separated from the first terminal, and a control device connected to the plurality of first terminals and the motor. The continuity pattern with the first terminal may be configured to be different for each work grip portion, and the control device may control the operation of the motor based on the continuity pattern.

本発明は、前記電動グリッパ装置において、前記着脱機構の前記ピンは、前記駆動部に設けられ、前記固定機構は、前記ピンに対して揺動自在に構成され、揺動に伴って揺動端部が前記ピンに接離するレバーと、前記レバーの揺動端部と前記ピンとに設けられ、前記レバーが揺動方向に往復することにより前記ピンに選択的に係合する係合構造と、前記レバーを前記揺動端部が前記ピンに係合する方向へ付勢するばね部材と、前記カム部材に設けられ、前記レバーを前記ばね部材のばね力に抗して押す押圧子とを備えていてもよい。 In the present invention, in the electric gripper device, the pin of the attachment / detachment mechanism is provided in the drive unit, and the fixing mechanism is configured to swing freely with respect to the pin, and the swing end is accompanied by swing. A lever whose portion is brought into contact with the pin, an engaging structure provided at the swing end portion of the lever and the pin, and the lever selectively engaging with the pin by reciprocating in the swing direction. It includes a spring member that urges the lever in a direction in which the swing end portion engages with the pin, and a presser provided on the cam member that pushes the lever against the spring force of the spring member. May be.

本発明は、前記電動グリッパ装置において、前記押圧子は、前記カムフォロアが前記カム溝の一端部または他端部に位置している状態で前記レバーを押す位置に設けられているとともに、前記レバーの揺動端部と前記ピンとの係合が解除される状態で前記レバーと嵌合する嵌合部を有していてもよい。 In the present invention, in the electric gripper device, the presser is provided at a position where the lever is pushed while the cam follower is located at one end or the other end of the cam groove, and the lever is provided. It may have a fitting portion that fits with the lever in a state where the swing end portion and the pin are disengaged.

本発明は、前記電動グリッパ装置において、前記ロボットの前記ツール取付部は、ロボットアームの先端部に固定された本体と、前記本体に着脱可能に取付けられるアダプタとによって構成され、前記駆動部は、前記アダプタに取付けられていてもよい。 In the present invention, in the electric gripper device, the tool mounting portion of the robot is composed of a main body fixed to the tip of the robot arm and an adapter detachably attached to the main body, and the driving portion is It may be attached to the adapter.

本発明に係る電動グリッパ装置においては、大きさや重量などが異なるワークを把持する場合にワーク把持部をワークに適したものと交換することができる。したがって、モータおよび制御装置を交換することなくワークを把持する性能を変えることが可能な電動グリッパ装置を提供することができる。 In the electric gripper device according to the present invention, when gripping workpieces having different sizes, weights, etc., the workpiece gripping portion can be replaced with one suitable for the workpiece. Therefore, it is possible to provide an electric gripper device capable of changing the performance of gripping a work without exchanging a motor and a control device.

第１の実施の形態による電動グリッパ装置を示す図である。It is a figure which shows the electric gripper device by 1st Embodiment. 電動グリッパ装置の分割状態の正面図である。It is a front view of the split state of the electric gripper device. 着脱機構の取付前の状態を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the state before mounting of the attachment / detachment mechanism. 着脱機構の取付後の状態を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the state after mounting of the attachment / detachment mechanism. カム部材の平面図である。It is a top view of the cam member. 第２の実施の形態による電動グリッパ装置を示す図である。It is a figure which shows the electric gripper device by 2nd Embodiment. 電動グリッパ装置の分割状態の正面図である。It is a front view of the split state of the electric gripper device. 電動グリッパ装置の断面図である。It is sectional drawing of the electric gripper device. 駆動部にワーク把持部が結合された状態を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the state which the work grip part is connected to the drive part. レバーの一部とカム部材の嵌合部とを拡大して示す断面図である。It is sectional drawing which shows the part of a part of a lever and the fitting part of a cam member in an enlarged manner. ピンにレバーが係合している状態を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the state which a lever is engaged with a pin. カム部材の平面図である。It is a top view of the cam member. 第３の実施の形態による電動グリッパ装置の正面図である。It is a front view of the electric gripper device according to 3rd Embodiment.

（第１の実施の形態）
以下、本発明に係る電動グリッパ装置の一実施の形態を図１～図５を参照して詳細に説明する。この実施の形態による電動グリッパ装置は、本願の請求項１および請求項２に記載した発明が適用されたものである。 (First Embodiment)
Hereinafter, an embodiment of the electric gripper device according to the present invention will be described in detail with reference to FIGS. 1 to 5. The invention described in claims 1 and 2 of the present application is applied to the electric gripper device according to this embodiment.

図１に示す電動グリッパ装置１は、産業用ロボット２のツール取付部３に取付けられるもので、ツール取付部３に取付けられた駆動部４と、この駆動部４に着脱機構５を介して着脱可能に取付けられるワーク把持部６とを備えている。図１（Ａ）は電動グリッパ装置１の平面図、図１（Ｂ）は正面図、図１（Ｃ）は側面図、図１（Ｄ）は底面図である。
駆動部４は、図２に示すように、モータ７およびエンコーダ８などを収容する第１のハウジング１１を有している。図２は、駆動部４およびワーク把持部６の一部を破断して描いてある。 The electric gripper device 1 shown in FIG. 1 is attached to the tool mounting portion 3 of the industrial robot 2, and is attached to and detached from the drive portion 4 attached to the tool mounting portion 3 and the drive portion 4 via the attachment / detachment mechanism 5. It is provided with a work grip portion 6 that can be attached. 1 (A) is a plan view of the electric gripper device 1, FIG. 1 (B) is a front view, FIG. 1 (C) is a side view, and FIG. 1 (D) is a bottom view.
As shown in FIG. 2, the drive unit 4 has a first housing 11 that houses the motor 7, the encoder 8, and the like. FIG. 2 is drawn by breaking a part of the drive portion 4 and the work grip portion 6.

第１のハウジング１１は、箱状に形成されている。第１のハウジング１１の一端部（図２においては上端部）には、ツール取付部３に取付けられる取付座１１ａが設けられている。第１のハウジング１１の他端部には、後述するワーク把持部６を取付けるための第１のフランジ１２が設けられている。この第１のフランジ１２の両端部には、ワーク把持部６を駆動部４に固定するためのピン１３が突設されている。 The first housing 11 is formed in a box shape. A mounting seat 11a to be mounted on the tool mounting portion 3 is provided at one end portion (upper end portion in FIG. 2) of the first housing 11. At the other end of the first housing 11, a first flange 12 for attaching a work grip portion 6 to be described later is provided. Pins 13 for fixing the work grip portion 6 to the drive portion 4 are provided at both ends of the first flange 12.

このピン１３は、後述する着脱機構５の一部を構成するもので、第１のハウジング１１の一端部から他端部を指向する方向と平行に設けられている。このピン１３の構成は後述する。
第１のフランジ１２には、駆動部側コネクタ１４が設けられている。この駆動部側コネクタ１４は、複数の第１の端子１４ａを備えている。これらの第１の端子１４ａは、ワーク把持部６側から接続するように構成されており、ロボット２の図示していない制御部に設けられた電動グリッパ装置用の制御装置１５に接続されている。 The pin 13 constitutes a part of the attachment / detachment mechanism 5 described later, and is provided in parallel with the direction from one end to the other end of the first housing 11. The configuration of the pin 13 will be described later.
The drive unit side connector 14 is provided on the first flange 12. The drive unit side connector 14 includes a plurality of first terminals 14a. These first terminals 14a are configured to be connected from the work gripping portion 6 side, and are connected to a control device 15 for an electric gripper device provided in a control portion (not shown) of the robot 2. ..

モータ７は、回転軸１６を駆動して回転させるもので、この回転軸１６の軸線Ｃがピン１３と平行になる状態で第１のハウジング１１に固定されている。この実施の形態においては、この回転軸１６が本発明でいう「モータの動力で回転する駆動軸」に相当する。このモータ７の動作は制御装置１５によって制御される。
回転軸１６の先端部には、軸継手１７の駆動側半部１７ａが取付けられている。この軸継手１７は、軸線方向に分割可能かつ回転伝達可能に連結される駆動側半部１７ａと、後述するワーク把持部６の従動側半部１７ｂとによって構成されている。 The motor 7 drives and rotates the rotating shaft 16, and is fixed to the first housing 11 in a state where the axis C of the rotating shaft 16 is parallel to the pin 13. In this embodiment, the rotating shaft 16 corresponds to the "drive shaft rotated by the power of a motor" in the present invention. The operation of the motor 7 is controlled by the control device 15.
A drive side half portion 17a of the shaft joint 17 is attached to the tip end portion of the rotary shaft 16. The shaft joint 17 is composed of a drive side half portion 17a that is separably and rotationally transmitted in the axial direction and a driven side half portion 17b of a work grip portion 6 that will be described later.

従動側半部１７ｂは、ワーク把持部６の従動軸２１に取付けられている。この実施の形態による駆動側半部１７ａと従動側半部１７ｂは、それぞれ回転方向に繰り返し並ぶ凸部２２と凹部２３とを有している。駆動側半部１７ａの凸部２２が従動側半部１７ｂの凹部２３に嵌合し、駆動側半部１７ａの凹部２３に従動側半部１７ｂの凸部２２が嵌合することにより、駆動側半部１７ａと従動側半部１７ｂとが回転伝達可能に接続される。 The driven side half portion 17b is attached to the driven shaft 21 of the work gripping portion 6. The drive side half portion 17a and the driven side half portion 17b according to this embodiment have convex portions 22 and concave portions 23 that are repeatedly arranged in the rotational direction, respectively. The convex portion 22 of the drive side half portion 17a is fitted into the concave portion 23 of the driven side half portion 17b, and the convex portion 22 of the driven side half portion 17b is fitted to the concave portion 23 of the drive side half portion 17a, whereby the drive side is fitted. The half portion 17a and the driven side half portion 17b are connected so as to be rotatable and transmittable.

ワーク把持部６は、駆動部４の第１のフランジ１２と対向する第２のフランジ２４が一端部に設けられた第２のハウジング２５と、この第２のハウジング２５の他端部にガイドレール２６を介して移動自在に取付けられた第１および第２の爪部材２７，２８と、これらの第１および第２の爪部材２７，２８を駆動するためのカム部材２９などを備えている。このワーク把持部６は、第１および第２の爪部材２７，２８やカム部材２９、ガイドレール２６の構成を変えて複数種類形成されている。このワーク把持部６において、第１および第２の爪部材２７，２８のストロークや移動速度、第１および第２の爪部材２７，２８に生じる把持力などの性能は、他のワーク把持部とは異なる。 The work grip portion 6 has a second housing 25 provided with a second flange 24 facing the first flange 12 of the drive portion 4 at one end thereof, and a guide rail at the other end of the second housing 25. It includes first and second claw members 27, 28 movably attached via 26, and a cam member 29 for driving these first and second claw members 27, 28. A plurality of types of the work grip portion 6 are formed by changing the configurations of the first and second claw members 27 and 28, the cam member 29, and the guide rail 26. In this work gripping portion 6, the performance such as the stroke and moving speed of the first and second claw members 27 and 28, and the gripping force generated by the first and second claw members 27 and 28 are different from those of the other work gripping portions. Is different.

ワーク把持部６の第２のフランジ２４は、上述した従動軸２１を軸受３１によって回転自在に支持しているとともに、駆動部４のピン１３が嵌合するピン孔３２を有している。この実施の形態においては、駆動部４が本発明でいう「一方の部材」に相当し、ワーク把持部６が本発明でいう「他方の部材」に相当する。従動軸２１は、第２のフランジ２４を貫通して第２のハウジング２５の中に挿入されており、第２のハウジング２５内に収容された後述するカム部材２９に結合されている。従動軸２１は、カム部材２９に一体に回転するように結合されている。 The second flange 24 of the work grip portion 6 rotatably supports the driven shaft 21 described above by the bearing 31, and has a pin hole 32 into which the pin 13 of the drive portion 4 is fitted. In this embodiment, the drive unit 4 corresponds to the "one member" in the present invention, and the work grip portion 6 corresponds to the "other member" in the present invention. The driven shaft 21 penetrates the second flange 24 and is inserted into the second housing 25, and is coupled to a cam member 29 described later housed in the second housing 25. The driven shaft 21 is coupled to the cam member 29 so as to rotate integrally.

ピン孔３２は、図３に示すように、両端部の小径部３２ａ，３２ｂと、中央部の大径部３２ｃとから形成されている。
小径部３２ａ，３２ｂは、駆動部４のピン１３の後述する円柱部１３ｂが嵌合する形状に形成されている。大径部３２ｃは、小径部３２ａ，３２ｂより孔径が大きくなるように形成されている。
ピン１３は、駆動部４の第１のフランジ１２に固定された筒状部１３ａと、この筒状部１３ａから突出した円柱部１３ｂとによって形成されている。 As shown in FIG. 3, the pin hole 32 is formed of small diameter portions 32a and 32b at both ends and a large diameter portion 32c at the center.
The small diameter portions 32a and 32b are formed in a shape in which the cylindrical portion 13b described later of the pin 13 of the drive portion 4 is fitted. The large diameter portion 32c is formed so that the hole diameter is larger than that of the small diameter portions 32a and 32b.
The pin 13 is formed by a cylindrical portion 13a fixed to the first flange 12 of the drive portion 4 and a cylindrical portion 13b protruding from the tubular portion 13a.

このピン１３の中には、ピン１３をワーク把持部６の第２のフランジ２４に選択的に固定する固定機構３３が設けられている。固定機構３３は、円柱部１３ｂの先端部に保持された複数のボール３４と、ピン１３の軸心部に移動自在に嵌合したロッド３５と、ピン１３の筒状部１３ａ内に収容された圧縮コイルばね３６などによって構成されている。この実施の形態において、ワーク把持部６を駆動部４に着脱可能に取付ける着脱機構５は、ピン１３と、ピン孔３２と、固定機構３３などによって構成されている。 A fixing mechanism 33 for selectively fixing the pin 13 to the second flange 24 of the work grip portion 6 is provided in the pin 13. The fixing mechanism 33 is housed in a plurality of balls 34 held at the tip of the cylindrical portion 13b, a rod 35 movably fitted to the axial center portion of the pin 13, and a tubular portion 13a of the pin 13. It is composed of a compression coil spring 36 and the like. In this embodiment, the attachment / detachment mechanism 5 for attaching / detaching the work grip portion 6 to the drive portion 4 is composed of a pin 13, a pin hole 32, a fixing mechanism 33, and the like.

ボール３４は、ロッド３５の先端部に設けられた環状溝３７の中に入る後退位置と、円柱部１３ｂの外周部に設けられたストッパー３８によって移動が規制される突出位置との間で移動自在である。図３は、ボール３４が後退位置に位置する状態を示している。
環状溝３７の側壁３７ａは、環状溝３７の開口側に向かうにしたがって溝幅が次第に広くなるように傾斜している。
ロッド３５の基端部には、ばね受け３５ａが設けられている。このばね受け３５ａは、圧縮コイルばね３６によってロッド３５の先端部とは反対方向に付勢されている。 The ball 34 is movable between a retracted position in the annular groove 37 provided at the tip of the rod 35 and a protruding position whose movement is restricted by a stopper 38 provided on the outer peripheral portion of the cylindrical portion 13b. Is. FIG. 3 shows a state in which the ball 34 is located in the retracted position.
The side wall 37a of the annular groove 37 is inclined so that the groove width gradually increases toward the opening side of the annular groove 37.
A spring receiver 35a is provided at the base end portion of the rod 35. The spring receiver 35a is urged by the compression coil spring 36 in the direction opposite to the tip of the rod 35.

この実施の形態においては、ロッド３５が圧縮コイルばね３６のばね力によって押されて移動することにより、ボール３４が環状溝３７の側壁３７ａによって押されて円柱部１３ｂの外周部側に移動し、突出位置に保持される。この状態でピン１３がピン孔３２に挿入されると、ボール３４がピン孔３２の入口側の小径部３２ａによって押されて環状溝３７の側壁３７ａを押し、ロッド３５が圧縮コイルばね３６のばね力に抗して先端部側に移動する。 In this embodiment, the rod 35 is pushed and moved by the spring force of the compression coil spring 36, so that the ball 34 is pushed by the side wall 37a of the annular groove 37 and moves to the outer peripheral side of the cylindrical portion 13b. It is held in the protruding position. When the pin 13 is inserted into the pin hole 32 in this state, the ball 34 is pushed by the small diameter portion 32a on the inlet side of the pin hole 32 to push the side wall 37a of the annular groove 37, and the rod 35 is the spring of the compression coil spring 36. It moves to the tip side against the force.

この結果、ボール３４が突出位置から移動して円柱部１３ｂ内に収容され、ピン１３が小径部３２ａの中に挿入される。そして、ボール３４がピン孔３２の小径部３２ａから大径部３２ｃに入ると、図４に示すように、環状溝３７の側壁３７ａによって押されて円柱部１３ｂから突出し、突出位置に移動する。大径部３２ｃは、このようにボール３４が突出位置に位置付けられた状態でボール３４と係合するように構成されている。このようにボール３４が大径部３２ｃに係合することによって、ワーク把持部６が駆動部４に取付けられた状態で固定されることになる。 As a result, the ball 34 moves from the protruding position and is housed in the cylindrical portion 13b, and the pin 13 is inserted into the small diameter portion 32a. Then, when the ball 34 enters the large diameter portion 32c from the small diameter portion 32a of the pin hole 32, as shown in FIG. 4, it is pushed by the side wall 37a of the annular groove 37, protrudes from the cylindrical portion 13b, and moves to the protruding position. The large diameter portion 32c is configured to engage with the ball 34 in a state where the ball 34 is positioned at the protruding position in this way. By engaging the ball 34 with the large diameter portion 32c in this way, the work grip portion 6 is fixed in a state of being attached to the drive portion 4.

ワーク把持部６を駆動部４から取り外すときは、図４中に二点鎖線で示すように、ロッド３５のばね受けを作業者の指（図示せず）や押圧部材３９によって押し、ボール３４を環状溝３７の側壁３７ａによって押されることがない状態にする。この状態でピン１３がピン孔３２から引き抜かれるようにワーク把持部６を駆動部４から取り外すことができる。 When the work grip portion 6 is removed from the drive portion 4, the spring receiver of the rod 35 is pushed by the operator's finger (not shown) or the pressing member 39 as shown by the alternate long and short dash line in FIG. 4, and the ball 34 is pushed. It is in a state where it is not pushed by the side wall 37a of the annular groove 37. In this state, the work grip portion 6 can be removed from the drive portion 4 so that the pin 13 is pulled out from the pin hole 32.

ワーク把持部６のガイドレール２６は、図２に示すように、回転軸１６の軸線Ｃと直交する方向に延びている。このガイドレール２６には、第１の爪部材２７と第２の爪部材２８とが移動自在に装着されている。これらの第１および第２の爪部材２７，２８には、図示してはいないが、ワークを把持するためのフィンガ部材が設けられる。
第１および第２の爪部材２７，２８は、回転軸１６の軸線Ｃと平行に延びる第１および第２のカムフォロア４１，４２を備えている。第１および第２のカムフォロア４１，４２は、それぞれガイドレール２６に形成された長穴４３と、第２のハウジング２５に形成された長穴４４とに通されて第２のハウジング２５内に挿入されており、第２のハウジング２５内のカム部材２９に接続されている。 As shown in FIG. 2, the guide rail 26 of the work grip portion 6 extends in a direction orthogonal to the axis C of the rotating shaft 16. The first claw member 27 and the second claw member 28 are movably mounted on the guide rail 26. Although not shown, the first and second claw members 27 and 28 are provided with finger members for gripping the work.
The first and second claw members 27, 28 include first and second cam followers 41, 42 extending parallel to the axis C of the rotation shaft 16. The first and second cam followers 41 and 42 are inserted into the second housing 25 through the elongated hole 43 formed in the guide rail 26 and the elongated hole 44 formed in the second housing 25, respectively. And is connected to the cam member 29 in the second housing 25.

カム部材２９は、図５および図１２に示すように、円板状に形成されており、軸心部に結合された従動軸２１を介して第２のハウジング２５に回転自在に支持されている。また、このカム部材２９には、渦巻き状の第１および第２のカム溝４５，４６が同芯状に形成されている。これらの第１および第２のカム溝４５，４６は、いわゆるアルキメデスのうず巻線に沿う形状に形成されている。第２のカム溝４６は、第１のカム溝４５に対してカム部材２９の回転方向に１８０°離れた位置に形成されている。 As shown in FIGS. 5 and 12, the cam member 29 is formed in a disk shape and is rotatably supported by a second housing 25 via a driven shaft 21 coupled to a shaft center portion. .. Further, in the cam member 29, spiral first and second cam grooves 45, 46 are formed concentrically. These first and second cam grooves 45, 46 are formed in a shape along the so-called Archimedes vortex winding. The second cam groove 46 is formed at a position 180 ° away from the first cam groove 45 in the rotational direction of the cam member 29.

第１のカム溝４５には、第１のカムフォロア４１が移動自在に嵌合し、第２のカム溝４６には、第２のカムフォロア４２が移動自在に嵌合している。このため、カム部材２９が回ることにより、第１および第２の爪部材２７，２８がガイドレール２６に沿ってカム部材２９の軸線（回転軸１６の軸線Ｃ）に対して直交する方向へ移動する。このとき、第１の爪部材２７と第２の爪部材２８は互いに反対方向に移動する。 The first cam follower 41 is movably fitted in the first cam groove 45, and the second cam follower 42 is movably fitted in the second cam groove 46. Therefore, as the cam member 29 rotates, the first and second claw members 27 and 28 move along the guide rail 26 in a direction orthogonal to the axis of the cam member 29 (axis C of the rotating shaft 16). do. At this time, the first claw member 27 and the second claw member 28 move in opposite directions to each other.

第２のハウジング２５の一側部であって、駆動部側コネクタ１４と対向する位置には、ワーク把持部側コネクタ５１が設けられている。このワーク把持部側コネクタ５１は、複数の第２の端子５１ａを備えている。これらの第２の端子５１ａは、ワーク把持部６が駆動部４に対して着脱されることにより第１の端子１４ａに対して接離するように構成されている。また、これらの複数の第２の端子５１ａは、第１の端子１４ａとの導通パターンがワーク把持部６毎に異なるように構成されている。 A work gripping portion side connector 51 is provided at a position facing the drive portion side connector 14 on one side portion of the second housing 25. The work gripping portion side connector 51 includes a plurality of second terminals 51a. These second terminals 51a are configured so that the work grip portion 6 is attached to and detached from the drive portion 4 so as to be brought into contact with and detached from the first terminal 14a. Further, these plurality of second terminals 51a are configured so that the conduction pattern with the first terminal 14a is different for each work grip portion 6.

導通パターンは、例えば、複数ずつある第１および第２の端子１４ａ，５１ａのうち、導通状態になる第１および第２の端子１４ａ，５１ａの位置と、非導通状態になる第１および第２の端子１４ａ，５１ａの位置とに基づいて規定することが可能である。導通パターンがワーク把持部６毎に異なることにより、導通パターンに基づいてワーク把持部６を識別することが可能になる。ワーク把持部６毎の導通パターンは、制御装置１５のメモリ５２に記録されており、制御装置１５によって読み出される。制御装置１５のメモリ５２には、導通パターンの他に、ワーク把持部６を制御するためのデータも記録されている。このデータは、個々に性能が異なるワーク把持部６を設計通りに動作させるためのデータである。このデータも制御装置１５によって読み出される。 The conduction pattern is, for example, the positions of the first and second terminals 14a and 51a in the conduction state and the first and second terminals in the non-conduction state among the plurality of first and second terminals 14a and 51a. It is possible to specify based on the positions of the terminals 14a and 51a of. Since the continuity pattern is different for each work grip portion 6, it becomes possible to identify the work grip portion 6 based on the continuity pattern. The continuity pattern for each work grip portion 6 is recorded in the memory 52 of the control device 15 and read out by the control device 15. In the memory 52 of the control device 15, in addition to the continuity pattern, data for controlling the work grip portion 6 is also recorded. This data is data for operating the work grip portion 6 having different performances as designed. This data is also read by the control device 15.

このように構成された電動グリッパ装置１は、駆動部４がロボット２のツール取付部３に取付けられた状態で使用される。駆動部４には、ワークに適したワーク把持部６が取付けられる。この取付時には、駆動部４のピン１３がワーク把持部６のピン孔３２に挿入されるとともに、従動軸２１に取り付けられている軸継手１７の従動側半部１７ｂが回転軸１６の駆動側半部１７ａに接続される。また、ワーク把持部側コネクタ５１が駆動部側コネクタ１４に接続される。 The electric gripper device 1 configured in this way is used in a state where the drive unit 4 is attached to the tool attachment unit 3 of the robot 2. A work grip portion 6 suitable for the work is attached to the drive portion 4. At the time of this attachment, the pin 13 of the drive unit 4 is inserted into the pin hole 32 of the work grip portion 6, and the driven side half portion 17b of the shaft joint 17 attached to the driven shaft 21 is the drive side half of the rotating shaft 16. It is connected to the portion 17a. Further, the work gripping portion side connector 51 is connected to the driving portion side connector 14.

ワーク把持部６が駆動部４に取付けられると、制御装置１５がワーク把持部６を識別し、このワーク把持部６に適した制御を実施する。また、このときには、制御装置１５が所定の原点復帰動作を行う。電動グリッパ装置１でワークを把持するときは、電動グリッパ装置１がロボット２によってワーク把持位置に移動する。この状態で駆動部４のモータ７が制御装置１５によって制御されて動作すると、回転軸１６の回転が軸継手１７を介して従動軸２１およびカム部材２９に伝達される。そして、カム部材２９が回ることにより第１および第２の爪部材２７，２８が互いに反対方向に移動し、これらの第１および第２の爪部材２７，２８に設けられているフィンガ部材がワークを把持する。 When the work grip portion 6 is attached to the drive portion 4, the control device 15 identifies the work grip portion 6 and performs control suitable for the work grip portion 6. Further, at this time, the control device 15 performs a predetermined origin return operation. When the work is gripped by the electric gripper device 1, the electric gripper device 1 is moved to the work gripping position by the robot 2. When the motor 7 of the drive unit 4 is controlled and operated by the control device 15 in this state, the rotation of the rotating shaft 16 is transmitted to the driven shaft 21 and the cam member 29 via the shaft joint 17. Then, as the cam member 29 rotates, the first and second claw members 27 and 28 move in opposite directions to each other, and the finger members provided on the first and second claw members 27 and 28 work. To grasp.

大きさや重量などが異なるワークを把持する場合は、ロボット２に取付けられている駆動部４からワーク把持部６が取り外され、ワークに適した新たなワーク把持部６が駆動部４に取付けられる。したがって、この実施の形態によれば、モータ７および制御装置１５を交換することなくワークを把持する性能を変えることが可能な電動グリッパ装置を提供することができる。モータ７の交換が不要であるために、従来の電動グリッパ装置と較べて脱着時のモータ電源およびエンコーダ電源をＯＦＦする必要がなくなり、モータ励磁とエンコーダ位相合わせが不要になる。この結果、装置のタクトタイム向上を図ることができる。 When gripping a work having a different size or weight, the work grip portion 6 is removed from the drive unit 4 attached to the robot 2, and a new work grip portion 6 suitable for the work is attached to the drive unit 4. Therefore, according to this embodiment, it is possible to provide an electric gripper device capable of changing the performance of gripping a work without exchanging a motor 7 and a control device 15. Since it is not necessary to replace the motor 7, it is not necessary to turn off the motor power supply and the encoder power supply at the time of attachment / detachment as compared with the conventional electric gripper device, and motor excitation and encoder phase matching are not required. As a result, the tact time of the device can be improved.

この実施の形態による電動グリッパ装置１は、駆動部４に設けられた複数の第１の端子１４ａと、ワーク把持部６に設けられた複数の第２の端子５１ａと、複数の第１の端子１４ａとモータ７とに接続された制御装置１５とを備えている。複数の第２の端子５１ａは、ワーク把持部６が駆動部４に対して着脱されることにより第１の端子１４ａに対して接離され、第１の端子１４ａとの導通パターンがワーク把持部６毎に異なるように構成されている。制御装置１５は、導通パターンに基づいてモータ７の動作を制御する。 The electric gripper device 1 according to this embodiment has a plurality of first terminals 14a provided in the drive unit 4, a plurality of second terminals 51a provided in the work grip portion 6, and a plurality of first terminals. It includes a control device 15 connected to the 14a and the motor 7. The plurality of second terminals 51a are brought into contact with and separated from the first terminal 14a by attaching and detaching the work grip portion 6 to and from the drive portion 4, and the conduction pattern with the first terminal 14a is the work grip portion. It is configured to be different for each of the six. The control device 15 controls the operation of the motor 7 based on the continuity pattern.

この実施の形態においては、第２の端子５１ａが第１の端子１４ａに接続されることによりワーク把持部６を識別することができる。このため、ワーク把持部６を制御するためのデータを全てのワーク把持部６について制御装置１５に記憶させておくことにより、爪部材２７，２８のストローク、移動速度、把持力などが異なる複数のワーク把持部６を一つの駆動部４でそれぞれ設計通りの性能が生じるように動作させることが可能になる。
したがって、この実施の形態によれば、一つの駆動部４を複数のワーク把持部６で共有する構成を採っているにもかかわらず、動作の信頼性が高い電動グリッパ装置を提供することができる。 In this embodiment, the work grip portion 6 can be identified by connecting the second terminal 51a to the first terminal 14a. Therefore, by storing the data for controlling the work grip portion 6 in the control device 15 for all the work grip portions 6, a plurality of claw members 27, 28 having different strokes, moving speeds, gripping forces, and the like are stored. The work grip portion 6 can be operated by one drive unit 4 so as to achieve the performance as designed.
Therefore, according to this embodiment, it is possible to provide an electric gripper device having high operation reliability even though one drive unit 4 is shared by a plurality of work gripping units 6. ..

（第２の実施の形態）
着脱機構５は図６～図１２に示すように構成することができる。図６～図１２において、図１～図５によって説明したものと同一もしくは同等の部材については、同一符号を付し詳細な説明を適宜省略する。この実施の形態による電動グリッパ装置６１は、本願の請求項３と請求項４とに記載した発明が適用されたものである。図６（Ａ）は電動グリッパ装置１の平面図、図６（Ｂ）は正面図、図６（Ｃ）は側面図、図６（Ｄ）は底面図である。 (Second embodiment)
The attachment / detachment mechanism 5 can be configured as shown in FIGS. 6 to 12. 6 to 12, the same or equivalent members as those described with reference to FIGS. 1 to 5 are designated by the same reference numerals, and detailed description thereof will be omitted as appropriate. The invention described in claims 3 and 4 of the present application is applied to the electric gripper device 61 according to this embodiment. 6 (A) is a plan view of the electric gripper device 1, FIG. 6 (B) is a front view, FIG. 6 (C) is a side view, and FIG. 6 (D) is a bottom view.

この実施の形態による電動グリッパ装置６１の着脱機構６２（図７参照）は、駆動部４に設けられたピン６３と、このピン６３が嵌合するようにワーク把持部６に設けられたピン孔６４と、ワーク把持部６に設けられた固定機構６５とによって構成されている。図７は駆動部４の一部とワーク把持部６とを破断した状態で描いてある。ワーク把持部６の断面位置は、図６（Ｄ）においてVII-VII線で示す位置である。
ピン６３は、第１のフランジ１２の対角線上であって回転軸１６を挟む２箇所にそれぞれ設けられている。これらのピン６３は、基端側の小径部６３ａと、先端側の大径部６３ｂとからなり、長手方向の中間部に段部６３ｃを有している。この段部６３ｃは、請求項３記載の発明でいう「係合構造」の一部を構成するものである。 The attachment / detachment mechanism 62 (see FIG. 7) of the electric gripper device 61 according to this embodiment has a pin 63 provided in the drive unit 4 and a pin hole provided in the work grip portion 6 so that the pin 63 fits. It is composed of 64 and a fixing mechanism 65 provided on the work grip portion 6. FIG. 7 is drawn in a state where a part of the drive portion 4 and the work grip portion 6 are broken. The cross-sectional position of the work grip portion 6 is the position shown by the line VII-VII in FIG. 6 (D).
The pins 63 are provided on the diagonal line of the first flange 12 at two positions sandwiching the rotating shaft 16. These pins 63 are composed of a small diameter portion 63a on the proximal end side and a large diameter portion 63b on the distal end side, and have a stepped portion 63c in an intermediate portion in the longitudinal direction. The step portion 63c constitutes a part of the "engagement structure" in the invention according to claim 3.

ピン孔６４は、ワーク把持部６の第２のハウジング２５を貫通し、ピン６３の大径部６３ｂが嵌合するように形成されている。
固定機構６５は、図８（Ａ）～（Ｃ）に示すように、第２のハウジング２５の両側部に配置された第１および第２のレバー７１，７２を備えている。図８（Ａ）は、ワーク把持部６を図８（Ｂ）中のＡ－Ａ線の位置で破断した断面図である。図８（Ｂ）はワーク把持部６を回転軸１６の軸線Ｃと直交する方向に破断した断面図である。図８（Ｃ）はワーク把持部６を図８（Ｂ）中のＣ－Ｃ線の位置で破断した断面図である。
第１および第２のレバー７１，７２の一端部は、第２のハウジング２５におけるピン孔６４とは反対側の端部に支軸７３，７４を介して揺動自在に支持されている。 The pin hole 64 penetrates the second housing 25 of the work grip portion 6 and is formed so that the large diameter portion 63b of the pin 63 fits.
As shown in FIGS. 8A to 8C, the fixing mechanism 65 includes first and second levers 71 and 72 arranged on both sides of the second housing 25. FIG. 8A is a cross-sectional view of the work grip portion 6 cut at the position of line AA in FIG. 8B. FIG. 8B is a cross-sectional view of the work grip portion 6 cut in a direction orthogonal to the axis C of the rotating shaft 16. FIG. 8C is a cross-sectional view of the work grip portion 6 cut at the position of the line CC in FIG. 8B.
One end of the first and second levers 71 and 72 is swingably supported by the end of the second housing 25 opposite to the pin hole 64 via the support shafts 73 and 74.

第１および第２のレバー７１，７２の揺動端部は、これらのレバー７１，７２の揺動に伴ってピン孔６４に接離する。第１および第２のレバー７１，７２の揺動端部には、ピン６３の小径部６３ａに嵌合する半円状の切欠き７５が形成されている。第１および第２のレバー７１，７２の切欠き７５がピン６３の小径部６３ａに嵌合している状態においては、図１１に示すように、ピン６３の段部６３ｃが第１および第２のレバー７１，７２に当接しているから、ピン６３をピン孔６４から引き抜くことはできなくなる。すなわち、切欠き７５を有する第１および第２のレバー７１，７２の揺動端部と、ピン６３の段部６３ｃは、第１および第２のレバー７１，７２が揺動方向に往復することによりピン６３に選択的に係合する係合構造７６を構成している。 The swinging ends of the first and second levers 71 and 72 come into contact with and separate from the pin hole 64 as the levers 71 and 72 swing. Semi-circular notches 75 that fit into the small diameter portion 63a of the pin 63 are formed at the swinging ends of the first and second levers 71 and 72. In a state where the notches 75 of the first and second levers 71 and 72 are fitted to the small diameter portion 63a of the pin 63, as shown in FIG. 11, the step portion 63c of the pin 63 is the first and second. Since the pin 63 is in contact with the levers 71 and 72 of the above, the pin 63 cannot be pulled out from the pin hole 64. That is, the swinging ends of the first and second levers 71 and 72 having the notch 75 and the stepped portion 63c of the pin 63 allow the first and second levers 71 and 72 to reciprocate in the swinging direction. Consists of an engagement structure 76 that selectively engages the pin 63.

第１および第２のレバー７１，７２を支持する支軸７３，７４には、ばね部材７７が装着されている。ばね部材７７は、ねじりコイルばねで、支軸７３，７４が貫通する状態で第１および第２のレバー７１，７２と第２のハウジング２５との間で圧縮されており、第１および第２のレバー７１，７２を揺動端部がピン６３に係合する方向へ付勢している。 A spring member 77 is attached to the support shafts 73 and 74 that support the first and second levers 71 and 72. The spring member 77 is a torsion coil spring that is compressed between the first and second levers 71 and 72 and the second housing 25 with the support shafts 73 and 74 penetrating, and is compressed between the first and second levers 71 and 72. The levers 71 and 72 of the above are urged in the direction in which the swing end portion engages with the pin 63.

第１および第２のレバー７１，７２の長手方向の中央部には、カム部材２９の押圧子８１｛図８（Ｂ）参照｝と接触する接触子８２が設けられている。
この実施の形態による固定機構６５は、第１および第２のレバー７１，７２と、係合構造７６と、ばね部材７７と、カム部材２９の押圧子８１などによって構成されている。
カム部材２９の押圧子８１は、カム部材２９の外周部に径方向の外側へ部分的に突出する形状に形成されており、カム部材２９を回転方向に２等分する位置にそれぞれ設けられている。 At the central portion of the first and second levers 71 and 72 in the longitudinal direction, a contactor 82 that comes into contact with the presser 81 {see FIG. 8B} of the cam member 29 is provided.
The fixing mechanism 65 according to this embodiment is composed of first and second levers 71 and 72, an engaging structure 76, a spring member 77, a presser 81 of a cam member 29, and the like.
The presser 81 of the cam member 29 is formed in a shape that partially protrudes outward in the radial direction on the outer peripheral portion of the cam member 29, and is provided at a position that divides the cam member 29 into two equal parts in the rotational direction. There is.

これらの押圧子８１は、カム部材２９の径方向に所定の幅を有し、かつカム部材２９の回転方向に所定の長さを有する形状に形成されている。カム部材２９の径方向における押圧子８１の形成幅は、一定ではなく、図８（Ｂ）においてカム部材２９の軸心を中心として時計方向に向かうにしたがって次第に大きくなっている。すなわち、押圧子８１は、起点Ｐ１からカム部材２９の回転角にしてθ１°だけ離れた終点Ｐ２まで延びる長さを有し、起点Ｐ１から終点Ｐ２まで幅が漸次大きくなるように形成されている。 These pressers 81 are formed in a shape having a predetermined width in the radial direction of the cam member 29 and a predetermined length in the rotation direction of the cam member 29. The forming width of the presser 81 in the radial direction of the cam member 29 is not constant, and gradually increases in the clockwise direction with the axis of the cam member 29 as the center in FIG. 8B. That is, the presser 81 has a length extending from the start point P1 to the end point P2 separated by θ1 ° from the rotation angle of the cam member 29, and is formed so that the width gradually increases from the start point P1 to the end point P2. ..

起点Ｐ１は、一対の爪部材２７，２８の間隔が次第に拡がって最大になったときの第１および第２のカムフォロア４１，４２と隣り合う位置（図９参照）に設定されている。この実施の形態による第１および第２のカム溝４５，４６は、爪部材２７，２８どうしの間隔が最大になる全開位置Ｐ３（起点Ｐ１と隣接する位置）から角度θ１°分だけ延長されている。この延長部４５ａ，４６ａは、カム部材２９の軸心を中心とする円弧状に形成されている。このため、この延長部４５ａ，４６ａを第１および第２のカムフォロア４１，４２が通過するようにカム部材２９が回ったとしても、第１および第２のカムフォロア４１，４２の位置が変わることはない。 The starting point P1 is set at a position adjacent to the first and second cam followers 41 and 42 (see FIG. 9) when the distance between the pair of claw members 27 and 28 gradually expands to the maximum. The first and second cam grooves 45 and 46 according to this embodiment are extended by an angle θ1 ° from the fully open position P3 (position adjacent to the starting point P1) where the distance between the claw members 27 and 28 is maximized. There is. The extension portions 45a and 46a are formed in an arc shape centered on the axis of the cam member 29. Therefore, even if the cam member 29 rotates so that the first and second cam followers 41 and 42 pass through the extension portions 45a and 46a, the positions of the first and second cam followers 41 and 42 may change. do not have.

押圧子８１の幅が最大になる部分には、図１０および図１２に示すように、断面円弧状の切欠きからなる嵌合部８３が設けられている。この嵌合部８３は、図８（Ｂ）に示すように、第１および第２のレバー７１，７２の揺動端部とピン６３との係合が解除される状態で、接触子８２と嵌合する。嵌合部８３が接触子８２に嵌合することにより、カム部材２９の回転が規制され、カム部材２９がその位置に固定される。この実施の形態による制御装置１５は、このようにカム部材２９が固定される位置を原点としてモータ７の動作を制御する。 As shown in FIGS. 10 and 12, a fitting portion 83 having a notch having an arcuate cross section is provided in a portion where the width of the presser 81 is maximized. As shown in FIG. 8B, the fitting portion 83 is in a state where the swing ends of the first and second levers 71 and 72 are disengaged from the pin 63, and the fitting portion 83 is attached to the contact 82. Fit. By fitting the fitting portion 83 to the contact 82, the rotation of the cam member 29 is restricted, and the cam member 29 is fixed at that position. The control device 15 according to this embodiment controls the operation of the motor 7 with the position where the cam member 29 is fixed as the origin.

この実施の形態による爪部材２７，２８どうしの間隔は、第１および第２のカムフォロア４１，４２が第１および第２のカム溝４５，４６の全開位置Ｐ３および延長部４５ａ，４６ａに位置している状態で最大になる。また、図９に示すように第１および第２のカムフォロア４１，４２が全開位置Ｐ３に位置している状態から、カム部材２９が回転角にしてθ２°だけ時計方向に回ることによって、爪部材２７，２８どうしの間隔が最小になる。 The distance between the claw members 27, 28 according to this embodiment is such that the first and second cam followers 41, 42 are located at the fully open positions P3 and the extension portions 45a, 46a of the first and second cam grooves 45, 46. It becomes the maximum in the state of being. Further, as shown in FIG. 9, the cam member 29 is rotated clockwise by θ2 ° from the state where the first and second cam followers 41 and 42 are located at the fully open position P3, so that the claw member The interval between 27 and 28 is minimized.

第１および第２のレバー７１，７２は、カム部材２９の回転方向の位置に応じて係合解除位置と係合位置との間で揺動する。すなわち、爪部材２７，２８どうしの間隔が最小になる位置から最大になる位置までカム部材２９が回転して図９に示す状態になった後に、カム部材２９が更に同方向（図においては反時計方向）に回ることにより、押圧子８１がばね部材７７のばね力に抗して第１および第２のレバー７１，７２を押すようになる。そして、カム部材２９が図９の位置から角度θ１°だけ回ることにより、図８（Ｂ）に示すように、第１および第２のレバー７１，７２が係合解除位置に位置付けられる。ワーク把持部６は、このように第１および第２のレバー７１，７２が係合解除位置に位置している状態で駆動部４に対して着脱される。 The first and second levers 71 and 72 swing between the disengagement position and the engagement position according to the position of the cam member 29 in the rotational direction. That is, after the cam member 29 rotates from the position where the distance between the claw members 27 and 28 becomes the minimum to the position where the distance between the claw members 27 and 28 becomes the maximum and the state shown in FIG. By turning clockwise), the presser 81 pushes the first and second levers 71 and 72 against the spring force of the spring member 77. Then, as the cam member 29 rotates by an angle θ1 ° from the position of FIG. 9, the first and second levers 71 and 72 are positioned at the disengagement positions as shown in FIG. 8 (B). The work grip portion 6 is attached to and detached from the drive portion 4 in a state where the first and second levers 71 and 72 are positioned at the disengagement positions in this way.

カム部材２９が図８（Ｂ）に示す位置（カム溝４５，４６の延長端に第１および第２のカムフォロア４１，４２が存在している位置）から時計方向にθ１°だけ回ることにより、図９に示すように押圧子８１が接触子８２を押すことがなくなり、第１および第２のレバー７１，７２切欠き７５がピン６３の小径部６３ａに嵌合して第１および第２のレバー７１，７２が係合位置に位置付けられる。 By turning the cam member 29 clockwise by θ1 ° from the position shown in FIG. 8B (the position where the first and second cam followers 41 and 42 are present at the extended ends of the cam grooves 45 and 46). As shown in FIG. 9, the pressing element 81 no longer pushes the contactor 82, and the first and second levers 71 and 72 notches 75 are fitted into the small diameter portion 63a of the pin 63 to form the first and second levers. The levers 71 and 72 are positioned at the engaging positions.

このように構成された固定機構６５によれば、カム部材２９を利用して固定機構６５を駆動し、ワーク把持部６が駆動部４に固定される状態と、ワーク把持部６が駆動部４に対して着脱可能な状態とを切替えることができる。したがって、この実施の形態によれば、ワーク把持部６の交換を作業者に頼ることなく短時間にかつ容易に行うことが可能な電動グリッパ装置を提供することができる。 According to the fixing mechanism 65 configured in this way, the fixing mechanism 65 is driven by using the cam member 29, the work grip portion 6 is fixed to the drive portion 4, and the work grip portion 6 is the drive portion 4. It is possible to switch between a detachable state and a detachable state. Therefore, according to this embodiment, it is possible to provide an electric gripper device that can easily replace the work grip portion 6 in a short time without relying on an operator.

この実施の形態によるカム部材２９の押圧子８１は、第１および第２のカム溝４５，４６の一端部（延長部４５ａ，４６ａの延長端）に第１および第２のカムフォロア４１，４２が位置している状態｛図８（Ｂ）に示す状態｝で、第１および第２のレバー７１，７２を押す位置に設けられている。また、押圧子８１は、第１および第２のレバー７１，７２の揺動端部とピン６３との係合が解除される状態で第１および第２のレバー７１，７２（接触子８２）と嵌合する嵌合部８３を有している。 In the pressing element 81 of the cam member 29 according to this embodiment, the first and second cam followers 41 and 42 are provided at one ends of the first and second cam grooves 45 and 46 (extended ends of the extension portions 45a and 46a). It is provided at a position where the first and second levers 71 and 72 are pushed in the positioned state {state shown in FIG. 8 (B)}. Further, the presser 81 has the first and second levers 71 and 72 (contactors 82) in a state where the swing ends of the first and second levers 71 and 72 are disengaged from the pin 63. It has a fitting portion 83 to be fitted with.

このため、爪部材２７，２８が全開の状態でワーク把持部６が駆動部４から外される。駆動部４から外された離脱後のワーク把持部６においては、押圧子８１と第１および第２のレバー７１，７２との嵌合によりカム部材２９の回転が規制されるから、爪部材２７，２８が全開位置に固定される。
したがって、ワーク把持部６が駆動部４に取付けられたときの爪部材２７，２８の位置は離脱時の爪部材２７，２８の位置と同一であるから、ワーク把持部６が駆動部４に取付けられたときの爪部材２７，２８の位置を制御装置１５で容易に特定できる。この結果、モータ７の原点復帰動作が不要になり、装置のタクトタイムが更に向上する。 Therefore, the work grip portion 6 is removed from the drive portion 4 with the claw members 27 and 28 fully open. In the work gripping portion 6 after being detached from the driving portion 4, the rotation of the cam member 29 is restricted by the fitting of the presser 81 and the first and second levers 71 and 72, so that the claw member 27 , 28 are fixed in the fully open position.
Therefore, since the positions of the claw members 27 and 28 when the work grip portion 6 is attached to the drive portion 4 are the same as the positions of the claw members 27 and 28 when the work grip portion 6 is detached, the work grip portion 6 is attached to the drive portion 4. The positions of the claw members 27 and 28 can be easily specified by the control device 15. As a result, the home return operation of the motor 7 becomes unnecessary, and the tact time of the device is further improved.

（第３の実施の形態）
ロボットのツール取付部は、図１３に示すように構成することができる。図１３において、図１～図１２によって説明したものと同一もしくは同等の部材については、同一符号を付し詳細な説明を適宜省略する。この実施の形態による電動グリッパ装置は、本願の請求項５に記載した発明が適用されたものである。
図１３に示すロボット２のツール取付部３は、従来から知られているロボットハンドチェンジャーと同等のもので、ロボットアーム９１の先端部に固定されたロボットハンドチェンジャー本体９２と、このロボットハンドチェンジャー本体９２に着脱可能に取付けられるアダプタ９３とによって構成されている。図１３に示すアダプタ９３には、第１の実施の形態で示した電動グリッパ装置１の駆動部４が取付けられている。なお、アダプタ９３には、第２の実施の形態で示した電動グリッパ装置６１を取付けることもできる。
この実施の形態によれば、従来のロボットハンドチェンジャーに適用可能な電動グリッパ装置を提供することができる。 (Third embodiment)
The tool mounting portion of the robot can be configured as shown in FIG. In FIG. 13, the same or equivalent members as those described with reference to FIGS. 1 to 12 are designated by the same reference numerals, and detailed description thereof will be omitted as appropriate. The invention described in claim 5 of the present application is applied to the electric gripper device according to this embodiment.
The tool mounting portion 3 of the robot 2 shown in FIG. 13 is equivalent to a conventionally known robot hand changer, and is a robot hand changer main body 92 fixed to the tip of the robot arm 91 and the robot hand changer main body. It is composed of an adapter 93 that is detachably attached to the 92. The drive unit 4 of the electric gripper device 1 shown in the first embodiment is attached to the adapter 93 shown in FIG. The electric gripper device 61 shown in the second embodiment can also be attached to the adapter 93.
According to this embodiment, it is possible to provide an electric gripper device applicable to a conventional robot hand changer.

上述した第１の実施の形態に示した電動グリッパ装置１においては、着脱機構５のピン１３が駆動部４に設けられ、ピン孔３２がワーク把持部６に設けられている。しかし、第１の実施の形態を採る場合の着脱機構５は、ピン１３をワーク把持部６に設け、ピン孔３２を駆動部４に設けたとしても実現可能である。 In the electric gripper device 1 shown in the first embodiment described above, the pin 13 of the attachment / detachment mechanism 5 is provided in the drive portion 4, and the pin hole 32 is provided in the work grip portion 6. However, the attachment / detachment mechanism 5 in the case of adopting the first embodiment can be realized even if the pin 13 is provided in the work grip portion 6 and the pin hole 32 is provided in the drive portion 4.

第２の実施の形態に示す固定機構６５は、爪部材２７，２８どうしの間隔が最大になる状態（第１および第２のカムフォロア４１，４２が第１および第２のカム溝４５，４６の一端部に位置している状態）で押圧子８１が第１および第２のレバー７１，７２を押す構成が採られている。しかし、本発明はこのような限定にとらわれることはない。すなわち、爪部材２７，２８どうしの間隔が最小になる状態（第１および第２のカムフォロア４１，４２が第１および第２のカム溝４５，４６の他端部に位置している状態）で押圧子８１が第１および第２のレバー７１，７２を押す構成を採ることができる。 In the fixing mechanism 65 shown in the second embodiment, the distance between the claw members 27 and 28 is maximized (the first and second cam followers 41 and 42 are the first and second cam grooves 45 and 46. The presser 81 pushes the first and second levers 71 and 72 while the presser 81 is located at one end thereof). However, the present invention is not bound by such limitations. That is, in a state where the distance between the claw members 27 and 28 is minimized (a state in which the first and second cam followers 41 and 42 are located at the other ends of the first and second cam grooves 45 and 46). The presser 81 can be configured to push the first and second levers 71 and 72.

１，６１…電動グリッパ装置、２…ロボット、３…ツール取付部、４…駆動部、５…着脱機構、６…ワーク把持部、１２…モータ、１３，６３…ピン、１６…回転軸（駆動軸）、１７…軸継手、２１…従動軸、２７…第１の爪部材、２８…第２の爪部材、２９…カム部材、３２，６４…ピン孔、３３，６５…固定機構、４１…第１のカムフォロア、４２…第２のカムフォロア、４５…第１のカム溝、４６…第２のカム溝、７１…第１のレバー、７２…第２のレバー、７６…係合構造、７７…ばね部材、８１…押圧子、８３…嵌合部、９１…ロボットアーム、９２…ロボットハンドチェンジャー本体、９３…アダプタ、Ｃ…軸線。 1,61 ... Electric gripper device, 2 ... Robot, 3 ... Tool mounting part, 4 ... Drive part, 5 ... Detachment mechanism, 6 ... Work gripping part, 12 ... Motor, 13,63 ... Pin, 16 ... Rotating shaft (drive) Shaft), 17 ... Shaft joint, 21 ... Driven shaft, 27 ... First claw member, 28 ... Second claw member, 29 ... Cam member, 32, 64 ... Pin hole, 33, 65 ... Fixing mechanism, 41 ... First cam follower, 42 ... second cam follower, 45 ... first cam groove, 46 ... second cam groove, 71 ... first lever, 72 ... second lever, 76 ... engagement structure, 77 ... Spring member, 81 ... presser, 83 ... fitting part, 91 ... robot arm, 92 ... robot hand changer body, 93 ... adapter, C ... axis.

Claims

A motor and a drive shaft that has a drive shaft that is rotated by the power of this motor and is attached to the tool mounting part of the robot.
The drive unit is provided with a work grip portion that can be detachably attached in the axial direction of the drive shaft via an attachment / detachment mechanism.
The work grip portion is
A driven shaft connected to one end of the drive shaft via a shaft joint that can be divided in the axial direction.
A cam member having a spiral cam groove formed and rotating integrally with the driven shaft,
A housing for accommodating the cam member and
It has a cam follower that is movably in contact with the cam groove, and is provided with a claw member that is movably attached to the housing and moves in a direction orthogonal to the axis of the cam member.
The attachment / detachment mechanism is
A pin that is projected from each of the two positions of the drive unit that sandwiches the drive shaft and that fits into a pin hole that penetrates one end of both sides of the housing .
A fixing mechanism for switching between a state in which the pin fitted in the pin hole is fixed to the work grip portion and a state in which the pin is detachable from the work grip portion is provided .
The fixing mechanism is
It is arranged on both sides of the housing and is swingably supported at the end of the housing opposite to the pin hole via a support shaft parallel to the pin so as to be swingable with respect to the pin. A lever that is configured and whose swing end comes into contact with and separates from the pin as it swings.
An engaging structure provided at the swinging end of the lever and the pin, and the lever selectively engages with the pin by reciprocating in the swinging direction.
A spring member that urges the lever in a direction in which the swing end portion engages with the pin.
An electric gripper device provided on the cam member and provided with a presser that pushes the lever against the spring force of the spring member.

In the electric gripper device according to claim 1,
moreover,
A plurality of first terminals provided in the drive unit,
A plurality of second terminals provided on the work grip portion and brought into contact with and detached from the first terminal by attaching and detaching the work grip portion to and from the drive portion.
A control device connected to the plurality of first terminals and the motor is provided.
The plurality of second terminals are configured so that the conduction pattern with the first terminal is different for each work grip portion.
The control device is an electric gripper device that controls the operation of the motor based on the continuity pattern.

In the electric gripper device according to claim 1 or 2 .
The presser is provided at a position where the lever is pushed while the cam follower is located at one end or the other end of the cam groove, and the swing end of the lever engages with the pin. An electric gripper device comprising a fitting portion that fits with the lever in a state where the lever is released.

The electric gripper device according to any one of claims 1 to 3.
An electric gripper device characterized in that a contactor in contact with the presser of the cam member is provided at a central portion in the longitudinal direction of the lever .

The electric gripper device according to any one of claims 1 to 4.
The tool mounting portion of the robot is composed of a main body fixed to the tip of the robot arm and an adapter detachably attached to the main body.
The drive unit is an electric gripper device characterized in that it is attached to the adapter.