空圧グリッパは、圧縮空気で爪を開閉し、ワークをつかむエンドオブアーム用アクチュエータです。カタログ写真だけで選ぶのではなく、爪の方式、フィンガ治具、ストローク、把持力、摩擦、供給空気が実際のワークに合ったときに、自動化の安定性を大きく変えます。SMCは空圧グリッパをピックアンドプレース用部品として説明し、2爪、3爪、4爪の平行タイプ、揺動タイプ、広開口タイプ、トグルタイプ、低発塵タイプを挙げています（SMC, 2026）。
要点は明確です。角物や平面が安定したワークには平行グリッパ、逃げ動作や開放性が必要なステーションには揺動グリッパ、丸物の芯出しには3爪グリッパ、保持力が重要な場合にはトグルグリッパ、ワーク形状が把持を支配する場合には専用フィンガを使います。
要点
- SMCはピックアンドプレース用途向けに、2爪、3爪、4爪の平行空圧グリッパ、揺動、広開口、トグル、低発塵の選択肢を示しています（SMC, 2026）。
- 把持力はカタログ値だけでは決まりません。ワーク質量、加速度、摩擦、爪数、フィンガ長さ、安全率で変わります。
- CAGIはコンプレッサ吐出から使用点までの圧力低下を10%以内に抑えることを推奨しているため、グリッパの力確認にはバルブ、チューブ、使用点圧力を含める必要があります（CAGI, 2026）。
多くのグリッパ選定ミスは、一歩遅い場所から始まります。ボア径を比較する前に、ワーク上の接触点を描くべきです。経験上、最も速い選定レビューは、フィンガがどこに触れられるか、どの面が傷つきやすいか、移動中に圧力が落ちたら何が起きるかを記入したワーク画像から始まります。
空圧グリッパとは何か？
空圧グリッパは、圧縮空気でワークをクランプ、保持、芯出し、または解放するエンドエフェクタです。SMCはこれをピックアンドプレース用グリッパと呼び、2爪、3爪、4爪の形式を同じ製品ファミリーに含めています（SMC, 2026）。
アクチュエータ本体は動きを作りますが、実際にワークをつかむのはフィンガです。ピストン、くさび、ラック、カム、リンク機構がジョーを動かし、取り付けたフィンガがワークに接触します。そのため、同じボアのグリッパでも、短い鋼製フィンガと長いウレタンパッド付きフィンガでは挙動が大きく変わります。
平行空圧グリッパは、フィンガが直線的に反対方向へ動くジョーアクチュエータです。揺動空圧グリッパは、フィンガが円弧に沿って回転します。3爪グリッパは、3本のフィンガを共通中心へ閉じるセンタリング用アクチュエータです。まず動きで定義すると、力の議論に入る前に選定が安定します。
どの空圧グリッパ種類を比較すべきか？
まずジョーの動き、ワーク形状、接触面から始めます。SMCのピックアンドプレースカテゴリには、平行、揺動、広開口、トグル、低発塵の各タイプがあり、1種類のグリッパですべての自動化ステーションをカバーできないことを示しています（SMC, 2026）。
| グリッパ種類 | 適した用途 | 注意点 |
|---|---|---|
| 2爪平行グリッパ | 箱、ブロック、板材、機械加工品、幅が安定した平面 | ジョーストロークと平行逃げを確認 |
| 3爪センタリンググリッパ | 丸物、シャフト、ブッシュ、ボトルネック、芯出しロード | 径範囲と3点接触を確認 |
| 揺動グリッパ | 治具逃げ、短ストローク、単純な開閉搬送 | フィンガ角度と接触位置で力が変わる |
| 180 deg揺動グリッパ | ネストや投入ポケット周辺の大きな開放逃げ | 開放角度がガードや隣接工具に当たらないか確認 |
| 広開口平行グリッパ | サイズ違いのワーク、長いアプローチ逃げ | 長いフィンガはジョーのモーメント荷重を増やす |
| トグルグリッパ | 保持、抜け止め、クランプに近い動き | 解放状態と排気時の安全挙動を確認 |
| 低発塵グリッパ | 電子部品、光学部品、クリーンな搬送 | 空気品質とブーツ材質が選定項目になる |
たとえば平らなアルミブロックをコンベヤから取る場合は、広開口平行空圧グリッパまたはコンパクトな2爪モデルが候補になります。丸いプラグを中心保持したいなら3爪タイプが候補です。側壁の高い治具では、フィンガが逃げる揺動空圧グリッパが合うことがあります。
平行空圧グリッパと揺動空圧グリッパはどう違うか？
平行グリッパはジョーを直線に動かし、揺動グリッパはジョーを円弧に沿って回します。SMCは2爪、3爪、4爪の平行タイプに加え、速度調整付きの揺動モデルもグリッパファミリーに含めています（SMC, 2026）。
平行グリッパは、幅が予測しやすいワークに向きます。ストローク中のフィンガ接触角が安定しやすいため、平面を持つワークではモデル化しやすいからです。ただし、長いフィンガによる側荷重をジョーガイドが受けられる必要があります。コンパクトな本体でも、接触点がジョー面から遠いと実用能力は下がります。
揺動グリッパは、直線のジョートラベルより逃げスペースが重要なステーションに適します。フィンガがワークから回転して離れるため、ロボットやスライドが狭いネストから抜けやすくなります。ただし開口角度によって力と接触形状が変わるため、閉端だけでなく実際の接触点でカタログ力曲線を確認してください。
3爪、トグル、ニードル、ソフトジョーはいつ合うか？
ワーク側の接触条件が本体より重要な場合は、特殊グリッパを検討します。SMCは3爪・4爪平行タイプ、トグル対応、低発塵モデルを含めています。また2025年のグリッパ適応研究では、ジョー幅を変えた6つのグリッパ構成が試験されています（SMC, 2026; arXiv, 2025）。
3爪グリッパは閉じながらワークを中心へ寄せるため、円筒部品でよく使われます。トグルグリッパは、閉じた後にワーク移動へ抵抗する保持・押さえ用途に合います。ニードルグリッパは、真空が抜ける多孔質繊維、マット、柔らかいシートを扱う場合に候補になります。ソフトジョーや専用パッドは、外観面、曲面、摩擦が混在する接触で有効です。
研究からも、治具の細部が把持挙動を変えることが分かります。2025年のフィンガパッド研究では、作動圧力とタイミングにより摩擦力が最大2.8倍変化したと報告されています（arXiv, 2025）。すべての工場に適応パッドが必要という意味ではありません。ジョー材質、パッド形状、表面状態をボア径と同じ重さで確認すべきということです。
部品を傷つけずに把持力をどう決めるか？
本体サイズを選ぶ前に、ワーク荷重、加速度、爪数、摩擦から把持力を見積もります。2021年の把持姿勢論文では、グリッパストローク、表面摩擦、干渉確認を、適切な把持を選ぶ基準として使っています（arXiv, 2021）。
垂直または動的なピックでは、次の式を出発点にします。
爪1本あたり必要な力 = m x (g + a) x 安全率 / (摩擦係数 x 爪数)この式は初期スクリーニングであり、最終承認ではありません。ジョーモーメント、フィンガ長さ、ワークオフセット、衝撃、空気圧公差、表面ばらつきを追加してください。長いフィンガはグリッパガイドのモーメント荷重を増やします。低摩擦樹脂は、ゴム接触の金属より大きなクランプ力が必要です。壊れやすいワークでは、接触圧を許容値以下に抑えるため大きなパッドが必要になる場合があります。
当社が解析したグリッパRFQでは、カタログ力は十分でもフィンガが長すぎてガイド荷重を超えているケースがありました。逆に大きなグリッパがワークを保持できても、コーティング面に跡を残すケースもありました。どちらも単純な「力を増やす」では解決しません。接触面積、フィンガ長さ、パッド材質、加速度余裕を正直に見直す必要があります。
空圧グリッパ把持力計算を使うと、質量、加速度余裕、安全率、摩擦係数、爪数、利用可能なジョー力を試算できます。余裕が小さい場合、圧力を上げるだけで解決しないでください。先にフィンガ設計と使用点の空気供給を見直します。
空気品質と圧力低下は何を変えるか？
空気品質と圧力低下は、再現性、速度、把持力、寿命を変えます。ISO 8573-1は圧縮空気を粒子、水分、油分で分類し、CAGIは圧力を2 psig余分に上げるごとにコンプレッサ動力が約1%増える可能性があると説明しています（ISO, 2010; CAGI, 2026）。
ベンチ上で動いたグリッパでも、ピーク需要時にバルブ島の圧力が下がると、実機ではワークを取り損ねることがあります。CAGIは、良好に設計された圧縮空気システムではコンプレッサ吐出から使用点までの圧力低下を10%以内に抑えるべきだとしています（CAGI, 2026）。したがって有用な圧力値は、機械がサイクル中にグリッパバルブで実際に見ている圧力です。
水分と油分も重要です。ISO 8573-1は粒子、水分、油分の純度等級を扱います（ISO, 2010）。湿った空気はバルブを遅くし、潤滑膜を流し、継手を腐食させ、小型グリッパの動きを重くします。水分目標は空圧システムの圧力露点を確認してください。配管による力低下は空圧システムの圧力低下で確認できます。
グリッパ、真空、専用フィンガをどう選ぶか？
保持方法はワーク表面から決めます。SMCの協働ロボット把持ページは、空圧グリッパ、電動グリッパ、真空グリッパ、磁気グリッパを別々の把持選択肢として示しており、実際のエンドエフェクタには明確な使い分けがあることを示しています（SMC, 2026）。
真空は、十分な面積を持つ平らで密閉できる表面に向きます。多孔質材、粗いテクスチャ、穴、油、粉じんがあると弱くなります。空圧グリッパは、エッジ、穴、ボス、フィンガで位置決めできる形状がある場合に有利です。一方、ワークの姿勢制御が重要なら、大きな本体より専用フィンガの方が効果的な場合があります。
2025年のグリッパ適応研究では、6つのグリッパ構成で平均93.3%のタスク成功率が報告され、同研究条件でのベースライン23.3-26.7%と比較されています（arXiv, 2025）。これは形状を意識した把持の研究証拠であり、生産保証ではありません。量産では治具公差、ロボット経路、空気品質、センサ、部品ばらつきが引き続き再現性を決めます。
より広いアクチュエータ選定は、空圧アクチュエータとは何かの記事と比較してください。把持後にワークを回転させる必要がある場合は、空圧ロータリーアクチュエータ選定も確認します。
空圧グリッパRFQチェックリストには何を入れるべきか？
RFQはグリッパシリーズではなくワークを中心に組み立てます。CAGIは圧縮空気のサイジング項目として需要流量、圧力、空気品質を挙げており、グリッパ選定ではそこにワーク形状、ジョートラベル、接触材質が加わります（CAGI, 2026）。
品番を尋ねる前に、次の情報を送ってください。
- 接触可能範囲を記入したワーク図面または写真。
- 質量、材質、表面仕上げ、油、粉じん、バリ、温度。
- 必要姿勢、ピック方向、ロボットまたはスライド加速度、サイクルレート。
- 機械運転中にバルブで利用できる空気圧。
- フィンガ長さ、おおよそのパッド形状、ジョー面からのオフセット。
- 必要な開口逃げ、ネスト形状、周辺干渉リスク。
- 開、閉、ワーク有無、把持確認などのセンサ要件。
- ドライヤ、ろ過、使用点水分の期待値を含む空気品質目標。
- エア喪失、非常停止、ワーク落下リスク時の安全状態。
- 希望する製品ファミリー、たとえば空圧グリッパ、180 deg揺動グリッパ、専用フィンガ。
機械別のグリッパレビューには、写真、図面、接触面、ワーク質量、表面状態、サイクルデータ、圧力条件を添えて送ってください。
FAQ
空圧グリッパの主な種類は何ですか？
主な種類は2爪平行グリッパ、3爪センタリンググリッパ、揺動グリッパ、180 deg揺動グリッパ、広開口平行グリッパ、トグルグリッパ、ニードルグリッパ、低発塵グリッパです。最適な種類はワーク形状、ストローク、逃げ、摩擦、必要な安全状態で決まります。
平行空圧グリッパと揺動空圧グリッパのどちらを選ぶべきですか？
幅が安定し、平らな接触面があり、アプローチ逃げを予測しやすい場合は平行空圧グリッパを選びます。フィンガをネスト、治具、隣接工具から逃がす必要がある場合は揺動空圧グリッパを選びます。実際の接触点での力を必ず確認します。
空圧グリッパの把持力はどう計算しますか？
ワーク質量、加速度余裕、安全率、摩擦係数、爪数から始めます。初期見積りは、爪1本あたり必要な力 = 質量 x 重力と加速度 x 安全率 / (摩擦係数 x 爪数) です。その後、フィンガ長さ、オフセット、ジョーモーメントを確認します。
真空カップではなく空圧グリッパを使うのはいつですか？
エッジ、穴、ボス、粗い表面、多孔質材、油、粉じん、または機械的な位置決めが必要な形状を持つワークでは空圧グリッパを使います。十分な密閉面積を持つ平らなワークでは真空が適します。
空圧グリッパの見積りには何を送るべきですか？
ワーク写真または図面、質量、材料、表面仕上げ、接触ゾーン、必要姿勢、サイクルレート、加速度、バルブ部の使用圧力、フィンガ長さ、開口逃げ、センサ要件、空気品質目標、エア喪失時の安全状態を送ってください。
出典と確認メモ
- SMC USA, "Grippers for Pick and Place," 2026-07-08閲覧: https://www.smcusa.com/products/pneumatic-actuators/grippers~20234
- SMC USA, "Cobot Gripping Solutions," 2026-07-08閲覧: https://www.smcusa.com/solutions/applications/collaborative-robot-grippers
- Compressed Air and Gas Institute, "Working with Compressed Air," 2026-07-08閲覧: https://www.cagi.org/working-with-compressed-air/
- ISO, "ISO 8573-1:2010 Compressed air - Part 1: Contaminants and purity classes," 2026-07-08閲覧: https://www.iso.org/standard/46418.html
- arXiv, "Grasp Adaptation in Operational Space," 2025: https://arxiv.org/abs/2502.15613
- arXiv, "Pneumatic Grippers With Tunable Fingerpad Friction," 2025: https://arxiv.org/abs/2502.00926
- arXiv, "6D Grasp Pose Generation and Evaluation for Robotic Bin Picking," 2021: https://arxiv.org/abs/2104.11660
- 視覚参考として埋め込んだYouTube動画: https://www.youtube.com/watch?v=sLcHqzLYHTk