グリップ部材リンク装置を有する材料送り装置及びその作動方法

本願は、２００９年１０月３０日に出願した米国仮特許出願第６１／２５６，５５６号の出願日についての３５Ｕ． Ｓ． Ｃ． 第１１９条（ｅ）項の利益を主張し、その内容を本明細書に援用する。

本発明は、概略的には、材料送り装置に関し、特に、ストリップ状材料、ワイヤ材料等のワークピースを、スタンピング機械又はそれと同様の機械に間欠的に送るグリッパ型材料送り装置に関する。

既存のグリッパ型材料送り装置は、ストリップ状のワークピースを送るために、直線的に案内される移動可能なグリッパ機構を用いている。 かかるグリッパ型送り装置は、典型的には、材料を把持したり解放したりするために、グリッパ機構の開閉機能を作動させるカムを使用している。 かかる装置は、特許文献１及び２に例示されている。 かかる装置は、カムアクチュエータとグリッパ機構との間に、リンク装置又はその他の伝動要素を用いており、グリッパ機構は、ワークピースの移動方向と平行な枢動軸線を有している。 かかる装置の欠点は、直線的な摺動又は直線的な転がり移動を、アクチュエータと直線的に案内されるグリッパ機構との間のどこかに設けなければならないことである。 この直線的な摺動又は直線的な転がり移動は、高摩耗性であり且つ高いメインテナンスコストを要する。 また、ワークピースの異なる厚さに適合させるために、グリッパ機構の開閉機能のタイミングを修正したり、グリッパ機構のグリップ部材間の隙間を修正したりする機械的調整を必要とする。

他の既存のグリッパ型材料送り装置は、グリッパ機構の開閉機能を作動させるための空気圧シリンダ又は液圧シリンダを用いている。 かかる装置の例が、特許文献３及び４に開示されている。 かかる装置では、シリンダアクチュエータが、直線的に案内されるグリッパ機構の上で移送される。 かかる装置の欠点は、移動しているアクチュエータの追加の質量が、送り装置の作動速度を制限してしまうことである。

このため、直線的に案内されるグリッパ機構とこのグリッパ機構の開閉機能のためのアクチュエータとの間の摺動連結又は転がり連結を必要としないグリッパ型材料送り装置の要望がある。 また、高い把持力を容易にする高出力のアクチュエータを使用し、且つ、アクチュエータがグリッパ機構の上に配置されること及びグリッパ機構と一緒に移動することを必要とせず、それにより、高速作動のためのグリッパ機構の軽量構造を可能にするグリッパ型材料送り装置の要望がある。

さらに、プレスツールの案内機能を容易にするために、グリッパ機構の開閉機能間のタイミング関係を修正する機械的調整、又は、ワークピースの異なる厚さに適合させるためにグリッパ機構のグリップ部材間の隙間を修正する機械的調整を必要としないグリッパ型材料送り装置の要望がある。

１つの概略的な側面では、本願は、ワークピースを間欠的に送る装置を開示する。 詳細には、装置は、直線的に案内される第１グリッパ機構を有し、第１グリッパ機構は、ワークピースを送る第１方向及びそれと反対の第２方向に移動可能である。 第１グリッパ機構は、第１グリップ部材及び第２グリップ部材を有し、第２グリップ部材は、ワークピースを把持するように第１グリップ部材に対して移動可能である。 装置は、さらに、第１グリッパ機構の第２グリップ部材を、第１グリッパ機構の第１グリップ部材に対して一定の方向に移動させる第１リリースアクチュエータを有する。 装置は、さらに、第１リリース連結リンクを有し、第１リリース連結リンクは、第１端部及び第２端部を有し、第１端部は、第１リリースアクチュエータに第１枢動軸線のところで枢動可能に連結され、第２端部は、第１グリッパ機構の第２グリップ部材に第２枢動軸線のところで枢動可能に連結される。 第１リリース連結リンクの第２枢動軸線は、ワークピースを送る第１方向及びそれと反対の第２方向に移動可能である。

本発明が明瞭に理解され且つ容易に実施できるようにするため、下記図面に関連して本発明を説明する。 図面において、同じ参照番号は同じ又は同類の要素を示し、図面は本明細書に援用しかつ本明細書の一部を構成する。

本発明の１つの実施形態のグリッパ型材料送り装置の正面側斜視図である。

図１の装置の背面断面図である。

１つの状態にある図１の装置の正面断面図である。

１つの状態にある図１の装置の正面断面図である。

１つの状態にある図１の装置の正面断面図である。

１つの状態にある図１の装置の正面断面図である。

図１の装置の左側面断面図である。

図１の装置の右側面断面図である。

図１の装置の背面側斜視図である。

本発明の第２実施形態のグリッパ型材料送り装置の正面側斜視図である。

図１０の装置の背面断面図である。

１つの状態にある図１０の装置の正面断面図である。

１つの状態にある図１０の装置の正面断面図である。

１つの状態にある図１０の装置の正面断面図である。

１つの状態にある図１０の装置の正面断面図である。

図１０の装置の左側面断面図である。

図１０の装置の右側面断面図である。

図１０の装置の背面側斜視図である。

本発明の他の実施形態の材料送り装置に使用するアクチュエータの断面図である。

本発明の他の実施形態の材料送り装置に使用するアクチュエータの断面図である。

本発明の図面及び説明は、本発明の明瞭な理解に関連する要素を示すべく簡単化されていると同時に、良く知られた他の要素は明瞭化の目的で省略されていることを理解すべきである。 当業者ならば、本発明の実施には他の要素が望まれ及び／又は必要になることを理解すべきである。 しかしながら、このような要素は当業界で知られていること、及び本発明のより良き理解に供しないことから、本明細書ではこれらの要素の説明は行わない。 以下、添付図面を参照して本発明を詳細に説明する。

以下の説明の目的から、用語「上方」、「下方」、「垂直」、「水平」、「軸線方向」、「頂」、「底」及びこれらの派生語は、図面における方向として本発明に係わるものである。 しかしながら、本発明は、表現上特に断った場合を除き、他の種々の形態をとることができる。 また、図面に示しかつ以下の明細書において説明した特定要素は、本発明の簡単な例示実施形態であることも理解されよう。 したがって、本明細書に開示された実施形態に関連する特定寸法、方向及び他の物理的特性は、限定的なものと解するべきではない。

また、「ほぼ垂直」という語句は、垂直性を最も厳格に解釈すべきものではなく、２つの垂線が交差することをいう。 それどころか、「ほぼ垂直」の語句は、説明に係る要素が、基準軸線又は方向がスキューすなわち交差しないように配置されることにも使用され、両軸線及び／又は方向に平行な投影平面上への軸線及び／又は方向の投影により、垂直になる投影線が形成される。 また、用語「ほぼ垂直」は、例えば８５°〜９０°のように９０°に近い方向であると理解すべきである。

種々のリンク構造及びこれらの作動についての以下の説明は、例えば駆動部材及び連結リンクのように単数形で説明されるが、これらの要素は、構造及び作動が並列である場合には複数個存在することに留意すべきである。 このような構造は、本発明の範囲外のものであると解釈すべきではない。

以下、添付図面を参照して本発明による一実施形態を説明する。 図１〜図９は、本発明の一実施形態による送り装置の構造及び作動を示すものである。 説明に係る送り装置の実施形態は、金属シート又はワイヤ等のワークピースを、プレス機械、スタンピング機械等に供給する。 この送り装置は、ワークピースの間欠送りを必要とする他の材料又は他の形式の機械と組合せて使用できることを理解すべきである。

図１に概略的に示す送り装置１は、フレーム２を有している。

ワークピース１００を示し、ワークピースを送る第１方向を矢印で示す。

第１グリッパ機構３が、リニアガイド５０、５１に支持され、それに沿って直線移動するように構成されている。 リニアガイド５０、５１は、フレーム２によって支持され、フレーム２に対して静止している。 図示の実施形態では、リニアガイド５０、５１は、互いに平行な２本の円筒形ロッドである。 リニアガイド５０、５１は、ワークピースを送る方向に対して平行に配置されている。 したがって、第１グリッパ機構３は、ワークピースを送る第１方向及びそれと反対の方向に直線的に案内されかつ移動可能である。

第１グリッパ機構３は、第１グリップ部材３０及び第２グリップ部材１５を有している。 第２グリップ部材１５は、第１グリップ部材３０に対して移動可能である。 また、この実施形態では、第１グリッパ機構３は、さらに、第１スプリング１８及び第２スプリング１９を有している。 第１スプリング１８及び第２スプリング１９は、第２グリップ部材１５を第１グリップ部材３０に向かって押圧するように配置されている。 変形例として、第１スプリング１８又は第２スプリング１９のいずれか一方を省略してもよいし、その両方を省略してもよい。

第２グリッパ機構４が、フレーム２によって支持され、フレーム２に対して静止している。 第２グリッパ機構４は、第１グリップ部材４０及び第２グリップ部材２５を有している。 第２グリップ部材２５は、第１グリップ部材４０に対して移動可能である。 また、この実施形態では、第２グリッパ機構４は、さらに、第１スプリング２８及び第２スプリング２９を有している。 第１スプリング２８及び第２スプリング２９は、第２グリップ部材２５を第１グリップ部材４０に向かって押圧するように配置されている。 変形例として、第１スプリング２８又は第２スプリング２９のいずれか一方を省略してもよいし、その両方を省略してもよい。

グリッパ機構駆動用アクチュエータ６０が、フレーム２によって支持され、フレーム２に対して静止している。 グリッパ機構駆動用アクチュエータ６０は、角度方向に調整可能であり、リバーシブルに回転可能である。 グリッパ機構駆動用アクチュエータ６０は、ブラシレス永久磁石電気サーボモータであることが好ましい。 変形例として、グリッパ機構駆動用アクチュエータ６０は、ステッピングモータであってもよいし、液圧モータであってもよいし、空気圧ロータリアクチュエータであってもよいし、回転角度を調整可能な任意のリバーシブルロータリアクチュエータであってもよい。 グリッパ機構駆動用アクチュエータ６０は、プログラマブルコントローラ９１（図９）によって制御される。 プログラマブルコントローラ９１は、グリッパ機構駆動用アクチュエータ６０の回転角度を調整するように構成されている。 グリッパ機構駆動用アクチュエータ６０の回転角度は、プログラマブルコントローラ９１により制御され調整される。 すなわち、グリッパ機構駆動用アクチュエータ６０は、角度方向に調整可能なリバーシブルロータリアクチュエータである。 図面に概略的に示すプログラマブルコントローラ９１は、従来技術で良く知られている在来の設計のものである。 プログラマブルコントローラ９１は、グリッパ機構駆動用アクチュエータ６０にワイヤ９４で接続されている。

駆動リンクである駆動部材３４が、グリッパ機構駆動用アクチュエータ６０の出力軸３５にそれと一緒に回転するように連結されている。 出力軸３５にそれと一緒に回転するように連結されている駆動部材３４は、出力軸３５の回転軸線３６を中心に回転する。 駆動部材３４は、グリッパ機構駆動用アクチュエータ６０の出力軸３５とは別体の構成要素として示されているが、駆動部材３４は、出力軸３５の一体部品として構成されてもよく、例えば、出力軸３５の偏心部として構成されてもよいことに留意すべきである。

グリッパ機構駆動用連結リンク３２は、その第１端部が、駆動部材３４の第１端部に第１枢動軸線３７のところで連結ピン３３によって枢動可能に連結され、その第２端部が、移動可能なグリッパ機構３に第２枢動軸線３８のところで連結ピン３１によって枢動可能に連結されている。

図７に概略的に示すリリースアクチュエータ７１が、フレーム２によって支持され、フレーム２に対して静止している。 リリースアクチュエータ７１は、リバーシブルであることが好ましい。 リリースアクチュエータ７１は、出力軸１０を有するリバーシブルモータ７０を有し、駆動リンクである駆動部材１１が、リバーシブルモータ７０の出力軸１０にそれと一緒に回転するように連結されている。 駆動部材１１は、出力軸１０とは別体部品として示されているが、駆動部材１１は、出力軸１０と一体に構成されてもよく、例えば、出力軸１０の偏心部として構成されてもよいことに留意すべきである。

リバーシブルモータ７０は、プログラマブルコントローラ９２によって制御されるブラシレス永久磁石電気サーボモータであることが好ましい。 変形例として、リバーシブルモータ７０は、電気ステッピングモータであってもよいし、液圧モータであってもよいし、空気圧ロータリアクチュエータであってもよい。 図面に概略的に示すプログラマブルコントローラ９２は、従来技術で良く知られている在来の設計のものである。 プログラマブルコントローラ９２は、特定の意味ではモータ７０に、一般的な意味ではリリースアクチュエータ７１に、ワイヤ９５で接続されている。

リリース連結リンク１３（図２）は、その第１端部が、リリースアクチュエータ７１の駆動部材１１に第１枢動軸線１６のところで連結ピン１２によって枢動可能に連結されている。 リリース連結リンク１３は、その第２端部が、第１グリッパ機構３の第２グリップ部材１５に第２枢動軸線１７のところで連結ピン１４によって枢動可能に連結されている。 リリース連結リンク１３及び第２枢動軸線１７の構成は、第２枢動軸線１７が、第１グリッパ機構３の第１グリップ部材３０に対する第１グリッパ機構３の第２グリップ部材１５の移動方向に対してほぼ垂直に配置されると共に、ワークピースを送る第１方向に対してほぼ垂直に配置されている。 この場合、第１グリッパ機構３の第２枢動軸線１７は、ワークピースを送る方向及びそれと反対の方向に移動可能である。

図８に概略的に示すリリースアクチュエータ８１が、フレーム２によって支持され、フレーム２に対して静止している。 リリースアクチュエータ８１は、リバーシブルであることが好ましい。 リリースアクチュエータ８１は、出力軸２０を有するリバーシブルモータ８０を有し、駆動リンクである駆動部材２１が、リバーシブルモータ８０の出力軸２０にそれと一緒に回転するように連結されている。 駆動部材２１は、出力軸２０とは別体部品として示されているが、駆動部材２１は、出力軸２０と一体に構成されてもよく、例えば、出力軸２０の偏心部として構成されてもよいことに留意すべきである。

リバーシブルモータ８０は、プログラマブルコントローラ９３によって制御されるブラシレス永久磁石電気サーボモータであることが好ましい。 変形例として、リバーシブルモータ８０は、電気ステッピングモータであってもよいし、液圧モータであってもよいし、空気圧ロータリアクチュエータであってもよい。 図面に概略的に示すプログラマブルコントローラ９３は、従来技術で良く知られている在来の設計のものである。 プログラマブルコントローラ９３は、特定の意味ではモータ８０に、一般的な意味ではリリースアクチュエータ８１に、ワイヤ９６で接続されている。

リリース連結リンク２３は、その第１端部が、リリースアクチュエータ８１の駆動部材２１に第１枢動軸線２６のところで連結ピン２２によって枢動可能に連結され、その第２端部が、第２グリップ部材２５に第２枢動軸線２７のところで連結ピン２４によって枢動可能に連結されている。

作動の際、リリースアクチュエータ７１は、第１スプリング１８及び第２スプリング１９と協働して、第２グリップ部材１５を第１グリップ部材３０に向かって移動させ、ワークピース１００を把持する。 変形例として、第１スプリング１８及び第２スプリング１９が存在していない場合、リリースアクチュエータ７１は、第２グリップ部材１５を第１グリップ部材３０に向かって移動させ、ワークピース１００を把持する。 特に、リバーシブルモータ７０の出力軸１０を回転させ、駆動部材１１、連結ピン１２、１４及びリリース連結リンク１３を移動させ、第２グリップ部材１５を移動させてワークピース１００と接触させ、これにより、ワークピース１００を第２グリップ部材１５と第１グリップ部材３０の間に把持する。

リリースアクチュエータ８１は、第２グリップ部材２５を第１グリップ部材４０から遠ざけるように移動させ、ワークピース１００の把持を解放させる。 特に、モータ８０の出力軸２０を回転させ、駆動部材２１、連結ピン２２、２４及びリリース連結リンク２３を移動させ、第２グリップ部材２５をワークピース１００から遠ざけるように移動させ、これにより、ワークピース１００を第２グリップ部材２５及び第１グリップ部材４０から解放させる。 図３は、この状態の送り装置を示す。

グリッパ機構駆動用リバーシブルロータリアクチュエータ６０を回転させ、駆動部材３４、連結ピン３１、３３及びグリッパ機構駆動用連結リンク３２を移動させ、第１グリッパ機構３及びワークピース１００を、ワークピースを送る第１方向に移動させる（図面の矢印参照）。 ワークピース１００の送り距離は、ロータリグリッパ機構駆動用アクチュエータ６０及び駆動部材３４の回転角度によって決定される。 ロータリグリッパ機構駆動用アクチュエータ６０は、好ましくは、プログラマブルコントローラ９１によって命令されるブラシレス永久磁石電気サーボモータであるので、グリッパ機構駆動用アクチュエータ６０の回転角度、したがって、ワークピース１００の送り距離は、容易に調整される。

ワークピースの必要な送り距離が得られたら、グリッパ機構駆動用リバーシブルロータリアクチュエータ６０を停止させる。 図４は、この状態の送り装置を示す。

リリースアクチュエータ８１は、第１スプリング２８及び第２スプリング２９と協働して、第２グリップ部材２５を第１グリップ部材４０に向かって移動させ、ワークピース１００を把持する。 変形例として、第１スプリング２８及び第２スプリング２９が存在していない場合、リリースアクチュエータ８１は、第２グリップ部材２５を第１グリップ部材４０に向かって移動させ、ワークピース１００を把持する。 特に、モータ８０の出力軸２０を回転させ、駆動部材２１、連結ピン２２、２４及びリリース連結リンク２３を移動させ、第２グリップ部材２５を移動させてワークピース１００と接触させ、これにより、ワークピース１００を第２グリップ部材２５と第１グリップ部材４０の間に把持する。

リリースアクチュエータ７１は、第２グリップ部材１５を第１グリップ部材３０から遠ざけるように移動させ、ワークピース１００に作用している把持力を解放させる。 特に、リバーシブルモータ７０の出力軸２０を回転させ、駆動部材１１、連結ピン１２、１４及びリリース連結リンク１３を移動させ、第２グリップ部材１５をワークピース１００から遠ざけるように移動させ、これにより、ワークピース１００を第２グリップ部材１５及び第１グリップ部材３０から解放させる。 すなわち、リリースアクチュエータ７１の作動によって、第２グリップ部材１５を、第１グリップ部材３０に対する一定の方向、及び、ワークピースを送る第１方向に対してほぼ垂直な方向に移動させる。 図５は、この状態の送り装置を示す。

グリッパ機構駆動用リバーシブルロータリアクチュエータ６０を回転させ、駆動部材３４、連結ピン３１、３３及びグリッパ機構駆動用連結リンク３２を移動させ、第１グリッパ機構３を、ワークピースを送る第１方向と反対の第２方向に移動させる。 図６は、この状態の送り装置を示す。

上記作動を、スタンピング機械等と同期させて、周期的に繰返す。

作動期間中の任意の時点で、第１グリッパ機構３を停止させたとき、又は、第１グリッパ機構３がワークピースを送る第１方向と反対の第２方向に移動しているとき、リリースアクチュエータ８１を使用して、ワークピースを第２グリッパ機構４から解放して、スタンピング機械等の工具等の案内又は最終位置決め作動を可能にしてもよいことを、当業者は理解すべきである。 変形例として、直線的に案内された第１グリッパ機構３を、ワークピースを送る第１方向に移動させ後、アクチュエータ８０を、第２グリップ部材２５を開くように作動させ、ワークピース１００を解放させてから、リリースアクチュエータ７１を作動させ、引続いて、第２グリップ部材１５を閉じて、スタンピング機械等の工具等の案内又は最終位置決め作動を可能にしてもよい。

また、移動可能なグリッパ機構３が、ワークピースを送る第１方向に移動しているとき、ワークピースを第１グリップ部材３０と第２グリップ部材１５の間に連続的に把持することを維持するように、リリースアクチュエータ７１が移動することを、当業者は理解すべきである。 リリースアクチュエータ７１の移動において、リリース連結リンク１３、連結ピン１２、１４、したがって枢動軸線１７が、第２グリップ部材１５と第１グリップ部材３０の間の距離が一定になるように移動される。 プログラマブルコントローラ９２は、この機能を行うように構成されている。

また、第１グリッパ機構３が、ワークピースを送る第１方向と反対の第２方向に移動する間、プログラマブルコントローラ９２が、同様の仕方で、リリースアクチュエータ７１を制御し、第１グリップ部材３０と第２グリップ部材１５の間の開放距離が維持されるように構成されていることを、当業者は理解すべきである。

さらに、第２グリップ部材１５によってワークピース１００に付与される把持力は、リリースアクチュエータ７１によって発生させる力によって決定され、プログラマブルコントローラ９２によって制御されることを理解すべきである。

また、プログラマブルコントローラ９２及びリリースアクチュエータ７１は、第２グリップ部材１５と第１グリップ部材３０の間の距離を決定するのに使用され、これにより、第１グリッパ機構３が停止しているとき、又は、第１方向と反対の第２方向に移動しているとき、ワークピース１００とグリップ部材１５の間に隙間を形成することを、当業者は理解すべきである。 グリップ部材間の距離、したがって、ワークピース１００とグリップ部材１５の間の隙間は、異なる厚さのワークピース１００に特に最適化されるのがよい。

以下、添付図面を参照して、本発明による第２実施形態を説明する。 図１０〜図１８は、本発明の実施形態による送り装置の構造及び作動を示す。 説明する送り装置の実施形態は、金属シート又はワイヤ等のワークピースを、プレス機械又はスタンピング機械等に供給する送り装置である。 本発明の送り装置は、他の材料に使用されてもよいし、ワークピースの間欠送りを必要とする他の種類の機械と組合せて使用されてもよい。

図１０に概略的に示す送り装置１０１は、フレーム１０２を有している。

ワークピース１００を示し、ワークピースを送る第１方向を矢印で示す。

第１グリッパ機構１０３が、リニアガイド１５０、１５１に支持され、それに沿って直線移動するように構成されている。 リニアガイド１５０、１５１は、フレーム１０２によって支持され、フレーム１０２に対して静止している。 図示の実施形態では、リニアガイド１５０、１５１は、互いに２本の平行な円筒形ロッドである。 リニアガイド１５０、１５１は、ワークピースを送る方向に対して平行に配置されている。 したがって、第１グリッパ機構１０３は、ワークピースを送る第１方向及びそれと反対の方向に直線的に案内されかつ移動可能である。

第１グリッパ機構１０３は、第１グリップ部材１３０及び第２グリップ部材１１５を有している。 第２グリップ部材１１５は、第１グリップ部材１３０に対して移動可能である。 また、この実施形態では、第１グリッパ機構１０３は、さらに、第１スプリング１１８及び第２スプリング１１９を有している。 第１スプリング１１８及び第２スプリング１１９は、第２グリップ部材１１５を第１グリップ部材１３０に向かって押圧するように配置されている。 変形例として、第１スプリング１１８又は第２スプリング１１９のいずれか一方を省略してもよいし、その両方を省略してもよい。

移動可能な第２グリッパ機構１０４が、リニアガイドガイド１５０、１５１に支持され、それに沿って直線移動するように構成されている。 第２グリッパ機構１０４は、第１グリップ部材１４０及び第２グリップ部材１２５を有している。 第２グリップ部材１２５は、第１グリップ部材１４０に対して移動可能である。 また、この実施形態では、第２グリッパ機構１０４は、さらに、第１スプリング１２８及び第２スプリング１２９を有している。 第１スプリング１２８及び第２スプリング１２９は、第２グリップ部材１２５を第１グリップ部材１４０に向かって押圧するように配置されている。 変形例として、第１スプリング１２８又は第２スプリング１２９のいずれか一方を省略してもよいし、その両方を省略してもよい。

グリッパ機構駆動用リバーシブルロータリアクチュエータ１６０が、フレーム１０２によって支持され、フレーム１０２に対して静止している。 グリッパ機構駆動用リバーシブルロータリアクチュエータ１６０は、ブラシレス永久磁石電気サーボモータであることが好ましい。 変形例として、グリッパ機構駆動用リバーシブルロータリアクチュエータ１６０は、ステッピングモータであってもよいし、液圧モータであってもよいし、空気圧ロータリアクチュエータであってもよいし、回転角度を調整可能な任意のリバーシブルロータリアクチュエータであってもよい。 グリッパ機構駆動用リバーシブルロータリアクチュエータ１６０は、プログラマブルコントローラ１９１（図１８）によって制御される。 プログラマブルコントローラ１９１は、グリッパ機構駆動用アクチュエータ１６０の回転角度を調整するように構成されている。 グリッパ機構駆動用リバーシブルロータリアクチュエータ１６０の回転角度は、プログラマブルコントローラ１９１によって制御され調整される。 すなわち、グリッパ機構駆動用アクチュエータ１６０は、角度方向に調整可能なロータリアクチュエータである。 図面に概略的に示すプログラマブルコントローラ１９１は、従来技術で良く知られている在来の設計のものである。 プログラマブルコントローラ１９１は、アクチュエータ１６０にワイヤ１９４で接続されている。

駆動リンクである駆動部材１３４は、グリッパ機構駆動用リバーシブルロータリアクチュエータ１６０の出力軸１３５にそれと一緒に回転するように連結されている。 出力軸１３５にそれと一緒に回転するように連結されている駆動部材１３４は、出力軸１３５の回転軸線１３６を中心に回転する。 駆動部材１３４は、グリッパ機構駆動用リバーシブルロータリアクチュエータ１６０の出力軸１３５とは別体の構成要素として示されているが、駆動部材１３４は、出力軸１３５の一体部品として構成されてもよく、例えば、出力軸１３５の偏心部として構成されてもよいことに留意すべきである。

第１グリッパ機構駆動用連結リンク１３２は、その第１端部が、駆動部材１３４の第１端部に第１枢動軸線１３７のところで連結ピン１３３によって枢動可能に連結され、その第２端部が、移動可能な第１グリッパ機構１０３に第２枢動軸線１３８のところで連結ピン１３１によって枢動可能に連結されている。

第２グリッパ機構駆動用連結リンク１４２は、その第１端部が、駆動部材１３４の第２端部に第１枢動軸線１４７のところで連結ピン１４３によって枢動可能に連結され、その第２端部が、移動可能な第２グリッパ機構１０４に第２枢動軸線１４８のところで連結ピン１４１によって枢動可能に連結されている。

作動の際、回転軸線１３６と第１枢動軸線１３７の間の距離は一定である。 さらに、作動の際、回転軸線１３６と第３枢動軸線１４７の間の距離は一定である。 すなわち、駆動部材１３４は、固定長さの駆動部材である。

また、作動の際、出力軸１３５の回転軸線１３６は、それへの駆動部材１３４の連結のため、第１枢動軸線１３７と第３枢動軸線１４７の間の中点のところに配置されている。

さらに、作動の際、グリッパ機構駆動用連結リンク１４２及びグリッパ機構駆動用連結リンク １３２は、互いに等しい長さを有している。

図１６に概略的に示すリリースアクチュエータ１７１が、フレーム１０２によって支持され、フレーム１０２に対して静止している。 リリースアクチュエータ１７１は、リバーシブルであることが好ましい。 リリースアクチュエータ１７１は、出力軸１１０を有するリバーシブルモータ１７０を有し、駆動リンクである駆動部材１１１が、リバーシブルモータ１７０の出力軸１１０にそれと一緒に回転するように連結されている。 駆動部材１１１は、出力軸１１０とは別体部品として示されているが、駆動部材１１１は、出力軸１１０と一体に構成されてもよく、例えば、出力軸１１０の偏心部として構成されてもよいことに留意すべきである。

リバーシブルモータ１７０は、プログラマブルコントローラ１９２によって制御されるブラシレス永久磁石電気サーボモータであることが好ましい。 変形例として、リバーシブルモータ１７０は、電気ステッピングモータであってもよいし、液圧モータであってもよいし、空気圧ロータリアクチュエータであってもよい。 図面に概略的に示すプログラマブルコントローラ１９２は、従来技術で良く知られている在来の設計のものである。 プログラマブルコントローラ１９２は、特定の意味ではモータ１７０に、一般的な意味ではリリースアクチュエータ１７１に、ワイヤ１９５で接続されている。

リリース連結リンク１１３（図１１）は、その第１端部が、駆動部材１１１に第１枢動軸線１１６のところで連結ピン１１２によって枢動可能に連結され、その第２端部が、第２グリップ部材１１５に第２枢動軸線１１７のところで連結ピン１１４によって枢動可能に連結されている。 リリース連結リンク１１３及び第２枢動軸線１１７の構成は、第２枢動軸線１１７が、第１グリッパ機構１０３の第１グリップ部材１３０に対する第１グリッパ機構１０３の第２グリップ部材１１５の移動方向に対してほぼ垂直に配置されると共に、ワークピースを送る第１方向に対してほぼ垂直に配置されている。 この場合、第１グリッパ機構１０３の第２枢動軸線１１７は、ワークピースを送る方向及びそれと反対の方向に移動可能である。

図１７に概略的に示すリリースアクチュエータ１８１が、フレーム１０２によって支持され、フレーム１０２に対して静止している。 リリースアクチュエータ１８１は、リバーシブルであることが好ましい。 リリースアクチュエータ１８１は、出力軸１２０を有するリバーシブルモータ１８０を有し、駆動リンクである駆動部材１２１が、リバーシブルモータ１８０の出力軸１２０にそれと一緒に回転するように連結されている。 駆動部材１２１は、出力軸１２０とは別体部品として示されているが、駆動部材１２１は、出力軸１２０と一体に構成されてもよく、例えば、出力軸１２０の偏心部として構成されてもよいことに留意すべきである。

リバーシブルモータ１８０は、プログラマブルコントローラ１９３によって制御されるブラシレス永久磁石電気サーボモータであることが好ましい。 変形例として、リバーシブルモータ１８０は、電気ステッピングモータであってもよいし、液圧モータであってもよいし、空気圧ロータリアクチュエータであってもよい。 図面に概略的に示すプログラマブルコントローラ１９３は、従来技術で良く知られている在来の設計のものである。 プログラマブルコントローラ１９３は、特定の意味ではモータ１８０に、一般的な意味ではリリースアクチュエータ１８１に、ワイヤ１９６で接続されている。

リリース連結リンク１２３は、その第１端部が、駆動部材１２１に第１枢動軸線１２６のところで連結ピン１２２によって枢動可能に連結され、その第２端部が、第２グリップ部材１２５に第２枢動軸線１２７のところで連結ピン１２４によって枢動可能に連結されている。 リリース連結リンク１２３及び第２枢動軸線１２７の構成は、第２枢動軸線１２７が、第２グリッパ機構１０４の第１グリップ部材１４０に対する第２グリッパ機構１０４の第２グリップ部材１２５の移動方向に対してほぼ垂直に配置されると共に、ワークピースを送る第１方向に対してほぼ垂直に配置されている。 この場合、第２グリッパ機構１０４の第２枢動軸線１２７は、ワークピースを送る方向及びそれと反対の方向に移動可能である。

作動の際、リリースアクチュエータ１７１は、第１スプリング１１８及び第２スプリング１１９と協働して、第２グリップ部材１１５を第１グリップ部材１３０に向かって移動させ、ワークピース１００を把持する。 変形例として、第１スプリング１１８及び第２スプリング１１９が存在していない場合、リリースアクチュエータ１７１は、第２グリップ部材１１５を第１グリップ部材１３０に向かって移動させ、ワークピース１００を把持する。 特に、リバーシブルモータ１７０の出力軸１１０を回転させ、駆動部材１１１、連結ピン１１２、１１４及びリリース連結リンク１１３を移動させ、第２グリップ部材１１５を移動させてワークピース１００と接触させ、これにより、ワークピース１００を第２グリップ部材１１５と第１グリップ部材１３０の間に把持する。

リリースアクチュエータ１８１は、第２グリップ部材１２５を第１グリップ部材１４０から遠ざけるように移動させ、ワークピース１００の把持を解放させる。 特に、モータ１８０の出力軸１２０を回転させ、駆動部材１２１、連結ピン１２２、１２４及びリリース連結リンク１２３を移動させ、第２グリップ部材１２５をワークピース１００から遠ざけるように移動させ、これにより、ワークピース１００を第２グリップ部材１２５及び第１グリップ部材１４０から解放させる。 図１２は、この状態の送り装置を示す。

グリッパ機構駆動用リバーシブルロータリアクチュエータ１６０を回転させ、駆動部材１３４、連結ピン１３１、１３３及びグリッパ機構駆動用連結リンク１３２を移動させ、第１グリッパ機構１０３及びワークピース１００を、ワークピースを送る第１方向に移動させる（図面の矢印参照）。 ワークピース１００の送り距離は、ロータリグリッパ機構駆動用アクチュエータ１６０及び駆動部材１３４の回転角度によって決定される。 ロータリグリッパ機構駆動用アクチュエータ１６０は、好ましくは、プログラマブルコントローラ１９１によって制御されるブラシレス永久磁石電気サーボモータであるので、グリッパ機構駆動用アクチュエータ１６０の回転角度、したがって、ワークピース１００の送り距離は、容易に調整される。

それと同時に、構成要素の相互連結された特徴により、連結ピン１４１、１４３及びグリッパ機構駆動用連結リンク１４２を駆動部材１３４によって移動させ、第２グリッパ機構１０４を、ワークピースを送る第１方向と反対の第２方向に移動させる。

ワークピースの必要な送り距離が得られたら、グリッパ機構駆動用リバーシブルロータリアクチュエータ１６０を停止させる。 図１３は、この状態の送り装置を示す。

リリースアクチュエータ１８１は、第１スプリング１２８及び第２スプリング１２９と協働して、第２グリップ部材１２５を第１グリップ部材１４０に向かって移動させ、ワークピース１００を把持する。 変形例として、第１スプリング１２８及び第２スプリング１２９が存在していない場合、リリースアクチュエータ１８１は、第２グリップ部材１２５を第１グリップ部材１４０に向かって移動させ、ワークピース１００を把持する。 特に、モータ１８０の出力軸１２０を回転させ、駆動部材１２１、連結ピン１２２、１２４及びリリース連結リンク１２３を移動させ、第２グリップ部材１２５を移動させてワークピース１００と接触させ、これにより、ワークピース１００を第２グリップ部材１２５と第１グリップ部材１４０の間に把持する。

リリースアクチュエータ１７１は、第２グリップ部材１１５を第１グリップ部材１３０から遠ざけるように移動させ、ワークピース１００に作用している把持力を解放させる。 特に、モータ１７０の出力軸１１０を回転させ、駆動部材１１１、連結ピン１１２、１１４及びリリース連結リンク１１３を移動させ、第２グリップ部材１１５をワークピース１００から遠ざけるように移動させ、これにより、ワークピース１００を第２グリップ部材１１５及び第１グリップ部材１３０から解放させる。 すなわち、リリースアクチュエータ１７１の作動によって、第２グリップ部材１１５を、第１グリップ部材１３０に対する一定の方向、及び、ワークピースを送る第１方向に対してほぼ垂直な方向に移動させる。 図１４は、この状態の送り装置を示す。

グリッパ機構駆動用リバーシブルロータリアクチュエータ１６０を回転させ、駆動部材１３４、連結ピン１４１、１４３及びグリッパ機構駆動用連結リンク１４２を移動させ、第２グリッパ機構１０４を、ワークピースを送る第１方向に移動させる。 ワークピース１００の送り距離は、ロータリグリッパ機構駆動用アクチュエータ１６０及び駆動部材１３４の回転角度によって決定される。

それと同時に、構成要素の相互連結された特徴により、連結ピン１３１、１３３及びグリッパ機構駆動用連結リンク１３２を駆動部材１３４によって移動させ、第１グリッパ機構１０３を、ワークピースを送る第１方向と反対の方向に移動させる。 図１５は、この状態の送り装置を示す。

上記作動を、スタンピング機械等と同期させて、周期的に繰返す。

作動期間中の任意の時点で、移動可能なグリッパ機構１０３、１０４を停止させたとき、ワークピースを移動可能な第１グリッパ機構１０３及び第２グリッパ機構１０４の両方から解放させるのに、アクチュエータ１７１、１８１を使用して、スタンピング機械等の工具等の案内及び最終位置決め作動を可能にしてもよいことを、当業者は理解すべきである。

添付図面を参照して、本発明による変形例のアクチュエータ構成を以下に説明する。 図１９及び図２０は、前もって指定されたアクチュエータの変形構成７１、８１、１７１、１８１を示している。

図１９に概略的に示すアクチュエータ２７１が、フレーム２によって支持され、フレーム２に対して静止している。 アクチュエータ２７１は、リバーシブルであることが好ましい。 アクチュエータ２７１は、出力軸２１０を有するリバーシブルモータ２７０を有し、ねじ山付きロッド２１１が、リバーシブルモータ２７０の出力軸２１０にそれと一緒に回転するように連結されている。 ねじ山付きロッド２１１は、出力軸２１０とは別体部品として示されているが、ねじ山付きロッド２１１は、出力軸２１０と一体部品として構成され、継手２１６を省略してもよいことを、当業者は留意すべきである。

リバーシブルモータ２７０は、プログラマブルコントローラ９２によって制御されるブラシレス永久磁石電気サーボモータであることが好ましい。 変形例として、リバーシブルモータ２７０は、電気ステッピングモータであってもよいし、液圧モータであってもよいし、空気圧ロータリアクチュエータであってもよい。

アクチュエータ２７１は、さらに、雌ねじ部材２１５を有している。 ねじ山付きロッド２１１及び雌ねじ部材２１５は協働して、ねじ山付きロッド２１１が回転するときに雌ねじ部材２１５の直線移動を生じさせる。 ねじ山付きロッド２１１及び雌ねじ部材２１５のねじ山は、好ましくは、台形の動力ねじ山である。 変形例として、ねじ山付きロッド２１１及び雌ねじ部材のねじ山は、標準の三角形ねじ山であってもよい。 変形例として、ねじ山付きロッド２１１及び雌ねじ部材２１５はそれぞれ、ボールねじ及び再循環ボールナットであってもよい。

リリース連結リンク１３は、その第１端部が、雌ねじ部材２１５に連結ピン１２によって枢動可能に連結されている。

図２０に概略的に示すアクチュエータ３７１が、フレーム２によって支持され、フレーム２に対して静止している。 アクチュエータ３７１は、リバーシブルであることが好ましい。 アクチュエータ３７１は、直線移動するように構成されたスラスト部材３１０を有するリバーシブルリニアアクチュエータ３７０を有している。 リバーシブルリニアアクチュエータ３７０は、プログラマブルコントローラ９２によって制御されるリニア電気モータであることが好ましい。 変形例として、リバーシブルリニアアクチュエータ７０は、リニアステッピングモータであってもよいし、電気ソレノイドであってもよいし、液圧シリンダであってもよいし、空気圧シリンダであってもよいし、直線移動するスラスト部材を有する任意のリバーシブルリニアアクチュエータであってもよい。

リリース連結リンク１３は、その第１端部が、リニアスラスト部材３１０に連結ピン１２によって枢動可能に連結されている。

変形例として、アクチュエータ２７１、３７１は、アクチュエータ７１、８１、１７１、１８１の機能と実質的に等しい機能を発揮するように作動されてもよい。

図示の実施形態において、上側のグリップ部材が移動可能なグリップ部材であるけれども、変形例として、下側のグリップ部材が移動可能なグリップ部材であってもよいことを理解すべきである。

さらに、第１グリッパ機構の開閉のためのアクチュエータ及びリンク装置と同様の第２グリッパ機構４の開閉のためのアクチュエータ及びリンク装置を有する装置、すなわち、モータ８０、駆動部材２１、リリース連結リンク２３を有する装置を説明したけれども、静止装置である第２グリッパ装置４により、連結リンクの省略を可能にしてもよい。 かかる構成は、特許請求の範囲の発明の精神から逸脱することもないし、その範囲を超えることもない。 説明した実施形態は、好ましい実施形態を表し、好ましい実施形態において、共通の構成要素を、第１グリッパ機構３及び第２グリッパ機構４の開閉可能を行うアクチュエータ及びリンク装置の機能的に一致する構成要素に使用し、それにより、製造すべき異なる構成要素の数を少なくしてもよい。

さらに、装置を、別体のプログラマブルコントローラを有するものとして説明したけれども、個々のプログラマブルコントローラを任意に組合せて、組合せの単一プログラマブルコントローラにしてもよいことに留意すべきである。 第１の実施形態において参照したコントローラは、９１、９２、９３である。 第２の実施形態において参照したコントローラは、１９１、１９２、１９３である。

本発明を特定の実施形態によって説明したけれども、本明細書の教示により、当業者は、追加の実施形態及び変更例を、特許請求の範囲に記載した発明の精神から逸脱すること且つその範囲を超えることなしに作ることができる。 例えば、アクチュエータ７１、１７１、１８１はそれぞれ、枢動軸線１７、１１７、１２７を、ワークピースを送る第１方向に対してほぼ垂直な方向に移動させるように構成された任意のアクチュエータであってもよい。 したがって、明細書及び図面は、本発明の理解を容易にするために用いられるに過ぎず、明細書及び図面を、本発明の範囲を制限するように解釈すべきではない。