CN102101295A - 夹头装置和机器人手臂 - Google Patents

Abstract

提供一种能够更提高工件运送效率的夹头装置。夹头装置(1)具备夹头部(10～50)。夹头部(10)使支承三个夹头(11)的支承板(12)通过连结部件(13)而与齿轮(14)连结。支承板(12)被侧板(62)沿Y方向上下自由移动地支承。若利用驱动侧齿轮(82)的旋转而使齿轮(87)旋转，则利用曲柄机构即连结部件(13)而把旋转运动转换成直线运动，使支承板(12)上下往复运动，夹头(11)也上下地往复移动。夹头部(20～50)也是同样。夹头装置(1)使相邻的夹头部彼此之间在往复方向上产生位置错开。例如当夹头部(20)前进时就使相邻的夹头部(10)进行后退的动作。由此，即使不扩展相邻夹头部的间隔，也能够增加夹头数量而提高工件的运送效率。

Description

夹头装置和机器人手臂

技术领域

本发明涉及安装在机器人手臂的夹头装置和机器人手臂。

背景技术

在制造工序中有时需要进行把组装对象的零件等工件(work)从某位置运送到其他位置的动作。例如在多品种变换的生产现场，在多轴机器人的机器人手臂前端安装有具备多个夹头的夹头(chuck)装置，在由各自的夹头握持工件的状态下通过移动机器人手臂来进行把工件运送到目的位置。

图8(a)是表示把具备多个夹头903～905的夹头装置902安装在机器人手臂901前端的结构例的图。

图8(a)的例表示被放置在工件供给台910的工件911～913中，要由夹头905握持工件911的情况。这时，为了使夹头905的前端朝向工件911的位置方向而要通过机器人手臂901的动作来使夹头装置902变更姿态。

若夹头装置902进行了姿态变更，则夹头装置902通过机器人手臂901而向工件911下降，若夹头905到达工件911的地方，则夹头905握持工件911。

一旦工件911被夹头905握持，则夹头装置902从工件供给台910离开，为了使夹头904的前端朝向工件912的位置方向而要通过机器人手臂901来使夹头装置902变更姿态。

若夹头装置902进行了姿态变更，则夹头装置902向工件912下降，由夹头904握持工件912。

然后，工件911、912被夹头905、904握持着保持不动，夹头装置902再次从工件供给台910离开。且为了使夹头903的前端朝向工件913的位置方向，若通过机器人手臂901使夹头装置902变更了姿态，则夹头装置902向工件913下降，由夹头903握持工件913。

若工件911～913被握持，则机器人手臂901进行翻转等动作，把工件911～913向目的位置(图8(a)的右侧端部)运送。

仅进行一次使机器人手臂901从工件供给台到目的位置的移动时的动作，就能够运送多个工件，工件的运送效率被提高。

现有技术文献

非专利文献1：机器人№173，社团法人：日本机器人工业会，2006年11月发行，p.7～14

为了更加提高工件的运送效率，只要进一步增加夹头装置所具备的夹头数量便可。

但单纯增加夹头数量的结构，有可能出现多个夹头中有不能握持工件的夹头。

即，如图8(b)所示，由于是在一个框体920固定配置有多个夹头921、922、...，所以若不改变框体920的大小而增加夹头的数量，则相邻夹头彼此之间的间隔变狭窄。

若夹头彼此之间的间隔变狭窄，则在夹头921握持工件911的状态下，在框体920姿态变更后，若要使夹头922向工件912下降，则已经被握持的工件911就成为障碍，就不能握持工件912。

对此，考虑把夹头彼此之间的间隔尽量地取宽，但若把夹头彼此之间的间隔取宽，则随着夹头数量的增加而夹头装置在夹头排列的方向增大，不现实。

发明内容

本发明的课题在于提供一种能够更提高工件运送效率的夹头装置和机器人手臂。

为了达到上述目的，本发明的夹头装置具有被安装在机器人手臂且能够夹持对象物的第一夹头和能够夹持与第一夹头所夹持的对象物是不同对象物的第二夹头，夹头装置特征在于，具备：支承机构，其支承第一夹头自由进退；进退机构，其使被所述支承机构支承的所述第一夹头进退，并且所述第一夹头相对所述第二夹头进退方向的位置不同。

支承机构支承第二夹头自由进退，以在第一夹头前进时第二夹头进行后退的方式，使进退机构进退。

且第一夹头被配置成与第二夹头大致平行，进退机构具有使第一夹头和第二夹头进退的一个马达。

进退机构还具有：驱动轴，其利用来自马达的动力旋转；多个转换机构，其被分别设置在第一夹头和第二夹头，分别把驱动轴的旋转运动转换成第一夹头和第二夹头的往复运动。

且转换机构具有由被安装在驱动轴的驱动齿轮和与驱动齿轮啮合的从动齿轮构成的齿轮对，调整驱动齿轮与从动齿轮的齿轮比，以使第一夹头转换机构的齿轮对在第一夹头的进退方向与第二夹头错开。

优选的是，转换机构是曲柄机构。

且优选的是，转换机构也可以是止转棒轭机构。

优选的是，第一夹头与第二夹头相邻。

且优选的是，第一夹头的移动量与第二夹头的移动量相同。

优选的是，第一夹头的移动量比第二夹头的移动量小。

且优选的是，转换机构具有：被安装在驱动轴的驱动带轮、与驱动带轮对应设置的从动带轮、被卷绕在驱动带轮和从动带轮而把驱动带轮的旋转力向从动带轮传递的驱动带，把从动带轮的旋转运动转换成往复运动，第一夹头转换机构的驱动带轮和从动带以调整各自直径大小的方式，在第一夹头的进退方向与第二夹头错开。

本发明的机器人手臂具备所述的夹头装置。

附图说明

图1(a)、图1(b)是表示实施例1夹头装置整体结构的图；

图2是把夹头装置的各部分局部选出表示的放大图；

图3是表示五个夹头各自的位置产生错开情况的模式图；

图4是例示两个夹头的旋转角与位置关系的曲线；

图5是表示实施例2的使用止转棒轭机构的结构例的图；

图6是表示使用带驱动机构的其他结构例的图；

图7是表示实施例3的能够在二维平面上移动的机器人被安装有夹头装置情况的整体结构图；

图8(a)、图8(b)是表示把现有具备多个夹头的夹头装置安装在机器人手臂前端的结构例的图。

符号说明

1、801夹头装置    2、803机器人手臂

10、20、30、40、50、600、700夹头部

11、21、31、41、51、601、701夹头

12、22、32、42、52、602、702支承板

13、23、33、43、53、703连结部件

60底座    61基台    62、63、64侧板    70驱动马达

80动力传递机构    81驱动轴    82～91齿轮

121、221、321、421、521引导销    603曲柄销轴承

607长孔    621、622、631、632、641引导槽

710驱动部    711、712带轮    713驱动带

具体实施方式

以下，一边参照附图一边说明本发明夹头装置的实施例。

<实施例1>

图1是表示本实施例夹头装置1整体结构的图，(a)表示侧视图，(b)表示(a)的A-A线向视剖视图。图2表示图1(b)的局部放大图。图1和图2中，箭头X方向相当于是宽度方向，Y方向相当于是高度方向，Z方向相当于是纵深方向。以下，有时把宽度方向叫做左右方向，把高度方向叫做上下方向。

如图1和图2所示，夹头装置1具备：五个夹头部10、20、30、40、50、底座60、驱动马达70和动力传递机构80等。

底座60由金属制的基台61和侧板62、63、64等构成。

基台61与机器人手臂2连结。

侧板62～64以各自在左右方向空开间隔并相互平行的姿态被安装在基台61的与机器人手臂2连结部相反侧的面。

动力传递机构80由驱动轴81和齿轮82～91构成。

驱动轴81贯通侧板62、63、64并且被侧板62、63、64自由旋转地支承。

齿轮82、87是与夹头部10对应设置的齿轮对。

齿轮82被固定在驱动轴81上。

齿轮87被设置在侧板62的销轴141自由旋转地支承并与齿轮82啮合。

齿轮83、88是与夹头部20对应设置的齿轮对。

齿轮83被固定在驱动轴81上。

齿轮88被设置在侧板62的销轴241自由旋转地支承并与齿轮83啮合。

齿轮84、89是与夹头部30对应设置的齿轮对。

齿轮84被固定在驱动轴81上。

齿轮89被设置在侧板63的销轴341自由旋转地支承，并与齿轮84啮合。

齿轮85、90是与夹头部40对应设置的齿轮对。

齿轮85被固定在驱动轴81上。

齿轮90被设置在侧板63的销轴441自由旋转地支承并与齿轮85啮合。

齿轮86、91是与夹头部50对应设置的齿轮对。

齿轮86被固定在驱动轴81上。

齿轮91被固定在驱动马达70的旋转轴71。

若驱动马达70旋转，则其旋转驱动力经由齿轮91、齿轮86、驱动轴81、齿轮82～85而向齿轮87～90传递，齿轮82～91同时旋转。

齿轮87～91的旋转驱动力向夹头部10～50传递。

如图1(a)所示，夹头部10具备：三个夹头11、支承板12和连结部件13等。

三个夹头11的每一个在手臂111的前端设置有夹头爪112，利用夹头爪(Jaw)112的开闭来握持工件。

握持工件的机构例如能够使用马达的电动式等。夹头11和驱动马达70等与沿机器人手臂配线的电源线(未图示)连接，利用经由电源线供给的电力动作。该动作的控制由控制机器人手臂动作的机器人手臂控制部(未图示)进行。

支承板12是支承三个夹头11的手臂111基端部的金属制部件。本实施例如图1(a)所示，三个夹头11在Z方向空开间隔排列，且相对位于中央的夹头11的手臂111的轴心而位于两侧的夹头11各自手臂111的轴心有约45度的角度，三个夹头11前端侧的间隔比基端部侧宽地被固定在支承板12上。

如图1(b)所示，在支承板12的与侧板62相对的面设置有两个引导销121。两个引导销121被嵌入设置在侧板62沿上下方向延伸的两个引导槽621内。利用引导销121被引导槽621所引导而使支承板12相对侧板62在上下方向自由移动地被支承。

连结部件13是金属制棒状部件，一端被设置在支承板12的轴131自由旋转地支承，另一端被设置在齿轮87主面的销轴132自由旋转地支承。另外，连结部件13构成把齿轮87的旋转运动转换成支承板12的上下方向直线运动的曲柄机构。

该结构中，驱动马达70的旋转驱动力经由驱动轴81、齿轮82而向齿轮87传递，若齿轮82和齿轮87向图1(a)的箭头方向旋转，则经由连结部件13而支承板12在上下方向进行往复运动。由此，使三个夹头11一体地在上下方向进行往复动作。

其他的夹头部20～50也与夹头部10是大致相同的结构。

即，如图2所示，夹头部20具备：三个夹头21、支承板22和连结部件23等。在三个夹头21中有两个未图示。这点对于夹头部30～50是同样的。

三个夹头21被固定在支承板22上。

支承板22的两个引导销221被嵌入设置在侧板62的引导槽622内，被侧板62在上下方向自由移动地被支承。

连结部件23，一端被设置在支承板22的轴231自由旋转地支承，另一端被设置在齿轮88主面的销轴232自由旋转地支承。

通过齿轮83旋转，若与齿轮83啮合的齿轮88旋转，则齿轮88的旋转运动经由构成曲柄机构的连结部件23而被转换成支承板22的直线运动，支承板22在上下方向进行往复运动，使三个夹头21一体地在上下方向进行往复动作。

同样地，夹头部30具备：三个夹头31、支承板32和连结部件33等。三个夹头31被固定在支承板32上。

支承板32的两个引导销321被嵌入设置在侧板63的引导槽631内，被侧板63在上下方向自由移动地被支承。

连结部件33，一端被设置在支承板32的轴331自由旋转地支承，另一端被设置在齿轮89主面的销轴332自由旋转地支承。

若通过齿轮84旋转并且与齿轮84啮合的齿轮89旋转，则齿轮89的旋转运动经由连结部件33而被转换成支承板32的直线运动，支承板32在上下方向进行往复运动，使三个夹头31在上下方向进行往复动作。

夹头部40具备：三个夹头41、支承板42和连结部件43等。

三个夹头41被固定在支承板42上。

支承板42的两个引导销421被嵌入设置在侧板63的引导槽632内，被侧板63在上下方向自由移动地被支承。

连结部件43，一端被设置在支承板42的轴431自由旋转地支承，另一端被设置在齿轮90主面的销轴432自由旋转地支承。

若通过齿轮85旋转并且与齿轮85啮合的齿轮90旋转，则齿轮90的旋转运动经由连结部件43而被转换成支承板42的直线运动，支承板42在上下方向进行往复运动，使三个夹头41在上下方向进行往复动作。

夹头部50具备：三个夹头51、支承板52和连结部件53等。

三个夹头51被固定在支承板52上。

支承板52的两个引导销521被嵌入设置在侧板64的引导槽641内，被侧板64在上下方向自由移动地被支承。

连结部件53，一端被设置在支承板52的轴531自由旋转地支承，另一端被设置在齿轮91主面的销轴532自由旋转地支承。若齿轮91旋转，则该旋转运动经由连结部件53而被转换成支承板52的直线运动，支承板52在上下方向进行往复运动，使三个夹头51在上下方向进行往复动作。

本实施例中，夹头部10～50各自往复运动的行程(移动量)大致相同(使各夹头部的行程大致相同地来调整连结部件与齿轮的连结位置)，移动方向平行。

夹头部10～50这样地利用驱动马达70的旋转而同时进行往复动作。

相邻的夹头部彼此之间，往复运动的相位相互不同，为了通过各夹头的往复运动而在各夹头部10～50的往复方向上出现位置错开，要预先调整齿轮82～91中相互啮合的齿轮对各自的齿轮比。

图3是表示五个夹头各自的位置产生错开情况的模式图。

图3中，基准位置表示的是基准夹头，例如夹头11在往复运动的行程中处于最下点时支承板上下方向上侧端部的位置。且0°、α°、β°表示的是驱动马达70的旋转角，角度0°是基准夹头处于基准位置时的角度，α°、β°表示从0°开始的旋转角度。成为握持对象的工件(未图示)存在于比夹头装置更靠Y方向下游的位置。

在驱动马达70的旋转角是0°时，夹头11～51中在图3的上下方向，夹头11和51在最下位，成为夹头21、31、41位于比夹头11和51更上位的状态(基准姿态)。

基准姿态的判断是，至少两个相邻的夹头部彼此之间在其往复方向的位置(相邻夹头的位置)出现错开。

另一方面，若旋转角成为α°，则夹头21在最下位，成为其他夹头11、31～51位于比夹头21更上位的状态(姿态α)，在旋转角是β°时，夹头31在最下位，成为其他夹头11、21、41、51位于比夹头31更上位的状态(姿态β)。姿态α、β时也与基准姿态时同样地是相邻的夹头位置分别错开。

在此，具有旋转角0°＜α°＜β°的关系，以下述的方式调整旋转角与齿轮比的关系：在驱动马达70旋转而从基准姿态(角度0°)成为旋转角α°时，成为姿态α，若从姿态α仅旋转(β-α)角度，则成为姿态β。

图4是例示夹头11和21的旋转角与位置关系的曲线。

如图4所示，夹头11在角度从0°到β°期间，相对工件是进行后退的运动，夹头21在角度从0°到α°期间，相对工件是前进，在角度成为α°时达到最下点，从α°到β°期间进行后退的运动。与其他夹头的关系未图示，但与夹头11、21的关系同样地，相邻的之间产生相位差地进行往复(进退)运动。

由于这样根据驱动马达70的旋转角大小而使相邻的夹头位置产生错开，所以能够得到下面的效果。

即，例如若从在基准姿态中由夹头11握持工件的状态向姿态α转变，则在该姿态转变期间，夹头11后退而夹头21前进地进行动作，成为姿态α。

若成为姿态α，则成为夹头21比夹头11向工件的方向突出。

因此，在姿态α，即使夹头11握持工件不变，该工件也不成为障碍，能够使用夹头21来握持其他工件。

且若从姿态α向姿态β转变，该期间的夹头11～31是在夹头11、21后退的同时夹头31进行前进的动作，成为姿态β。

若成为姿态β，则成为夹头31比其他的夹头向工件的方向突出。

因此，在姿态β，即使夹头11、21这两者握持工件不变，这些工件也不成为其他夹头握持其他工件的障碍，能够使用夹头31进一步握持其他工件。其他相邻的夹头彼此之间，通过齿轮比的调整也能够进行同样动作，在所握持的工件不成为其他夹头握持其他工件障碍的状态下，能够由没握持工件的夹头来握持其他工件。

现有由于是把多个夹头向底座固定，所以如图8(b)所示那样由夹头921握持的工件911就成为障碍，有相邻的夹头922不能握持其他工件的情况，为了增加夹头数量，不得不增大相邻夹头的间隔。

对此，在本实施例中，通过把夹头彼此之间往复方向的位置错开设置，即使某夹头A握持工件，也使该夹头A比相邻的夹头B后退，或使夹头B比夹头A前进，只要在上述的状态上错开，就能够在夹头A握持的工件不成为障碍的状态下由夹头B来握持其他的工件。因此，即使不增大相邻夹头彼此之间的间隔，也能够增加夹头的数量，不使夹头装置大型化，能够谋求提高对象物的运送效率。

换言之，只要夹头部彼此之间在从底座60朝向工件的方向上把前进、后退方向(进退方向)的位置错开，就能够不扩展相邻夹头部彼此之间间隔地来增加夹头数量，能够提高工件的运送性。

由于各夹头部往复动作的移动方向是大致平行且移动量也相同，所以与各夹头部移动方向和移动量一个一个不同的结构相比，能够把夹头的支承机构使用相同的结构。

夹头的姿态控制由机器人手臂控制部(以下叫做“控制部”)来实行。具体说就是，控制部取得带预先应对驱动马达70的旋转角和夹头姿态的信息(相对旋转角α°的姿态α、相对旋转角β°的姿态β)以及检测基准夹头位于基准位置的传感器等检测器的检测结果。且在使夹头姿态向某目标姿态转变的情况下，读出向该姿态α转变所需要马达旋转角，从基准夹头处于基准位置状态开始以仅读出的旋转角来使驱动马达70驱动旋转。

把用于进行该姿态控制的程序与机器人手臂动作控制用程序一起安装到控制部。

即，在使用夹头11～51来握持多个工件的情况下，在夹头姿态是哪个姿态时由哪个夹头来抓住哪个工件，且为了抓住下一个工件而向哪个姿态转变，使哪个夹头到哪里地来移动夹头装置为好，这些都按照机器人手臂和工件在各自坐标轴上的位置关系而预先被决定。

按照该决定制作使机器人手臂动作的程序，向控制部安装。通过进行这种控制，本例能够以最大握持15个工件的状态使机器人手臂从工件放置台到目的位置来一次进行移动操作运送。在多品种变量生产的情况下，由于运送对象的工件的数量、大小和形状等在变化，所以要根据各自的情况来更新程序。

夹头的姿态能够通过齿轮比的调整而任意更换。

例如能够使夹头部10～50各自往复运动的周期相互不同，且使在特定的旋转角夹头部10～50全部位于在基准位置，而通过使旋转角可变来使相邻夹头的位置错开地运动，也可以采取这样的结构。

图3、图4模式地表示各夹头在进退方向产生位置错开的情况，这当然是一例。在每个生产现场，为了实行与该生产现场适合的各夹头在进退方向的动作而要预先调整齿轮比等。

另外，作为上述使相邻夹头的位置产生错开的方法，是采取调整齿轮比的结构，但并不限定于此。例如也可以使分别与各夹头部对应设置的齿轮对(齿轮82、87的对、齿轮83、88的对等)的齿轮比全部相同。若采取该结构，则夹头部10～50往复运动的周期全部相同，例如在曲柄机构中若付与相互各72°的相位差，则相邻的夹头部彼此之间就以错开相当于72°进退运动(相对底座60的位置)的状态来进行往复运动。

另外，把夹头部10、30、50作为一个组A，把夹头部20、40作为另外一个组B，若把组A和组B的相位差设定为180°，就成为一个组的夹头部前进时而另一个组的夹头部后退的关系，能够把相邻夹头在进退方向的位置从时间上错开。

<实施例2>

上述的实施例1是使用齿轮驱动机构，本实施例则代替齿轮驱动机构而使用止转棒轭机构，这点与实施例1不同。以下，为了避免说明重复而把与实施例1相同内容的其说明省略，对于具有相同功能的结构元件则付与同符号。

图5是表示使用本实施例的止转棒轭机构的结构例的图。

如图5所示，夹头部600具备：夹头601、支承板602和曲柄销轴承603等。

夹头601与夹头11相同，被支承板602支承。图5仅表示了一个，但也可以如图1(a)所示那样是三个等多个。

支承板602通过把在与侧板62相对的面设置有两个引导销121嵌入设置在侧板62的沿上下方向延伸的两个引导槽621内，而被侧板62在上下方向自由移动地支承。

曲柄销轴承603是圆板状，嵌入设置在支承板602中央的向Z方向延伸的长孔607，偏心安装于驱动轴81。

若利用驱动马达70而驱动轴81旋转，则曲柄销轴承603在支承板602的长孔607中滚动那样地旋转，由此，使支承板602在上下方向往复运动。由此，夹头601在上下方向进行往复动作。

图5仅表示了一个夹头部600，但也可以如图1(b)所示那样在X方向(左右方向)把五个夹头部600有间隔地排列配置。

对于五个夹头部600的每一个，使相对驱动轴81的曲柄销轴承603的固定位置在周方向上错开，使相邻夹头的位置产生错开。通过采取止转棒轭机构，能够减少驱动机构的齿轮数量而使装置整体的结构更加简单化。

且作为其他例也可以采用带驱动机构。

图6是表示带驱动机构的例的图。

如图6所示，夹头部700具备：夹头701、支承板702和连结部件703等。且作为带传递机构的驱动部710具备：带轮711、712和驱动带713等。

夹头701、支承板702和连结部件703与上述的夹头11、支承板12和连结部件13是相同结构。

带轮712自由旋转地被侧板62支承，带轮711被固定在驱动轴81上。驱动带713被卷绕在带轮711、712上。

若利用驱动马达70的旋转而驱动轴81旋转，则其旋转驱动力经由带轮711和驱动带713而向带轮712传递。若带轮712旋转，则经由构成曲柄机构的连结部件703而使支承板702在上下方向进行往复运动，夹头701在上下方向进行往复动作。

由于把驱动侧的带轮711与从动侧的带轮712之间用驱动带713连接，所以与用齿轮连结的结构相比而设计的自由度被提高。

图6的例仅表示了一个夹头部700，但也可以如图1(b)所示那样在左右方向把五个夹头部700有间隔地配置，与各夹头部700对应地设置驱动部710。由于利用带轮711、712径的大小而能够使夹头在进退方向运动的周期可变，所以预先对于五个夹头部700的每一个来调整对应的带轮711、712的直径，使各夹头在往复方向的位置产生错开。

另外，当然夹头部的数量并不限定于是五个，只要是多个便可。图6表示了在一个夹头部700配置一个夹头701的结构例，但也可以是配置多个夹头的结构。且也可以是在某夹头部配置一个夹头而在其他夹头部配置多个夹头的结构。这些，对于上述各实施例的结构例是同样的。

<实施例3>

图7是表示能够在二维平面上移动的机器人802的机器人手臂803被安装有夹头装置801情况的整体结构图。

图7所示的夹头装置801与上述的夹头装置1基本上相同，但在夹头部10～50(参照图1(b))仅设置一个夹头11～51，表示利用合计五个夹头11～51而能够运送五个工件的结构例。

如图7所示，机器人手臂803沿X-Y方向自由移动，例如在握持被放置在工件放置台810上的五个工件811～815的情况下进行下面的动作。即，例如在按照夹头11～51的顺序把工件811～815抓住时，驱动驱动马达70，使夹头的姿态成为使用夹头11时的姿态(具体则是基准姿态)地进行转变，同时使机器人手臂803移动，由夹头11来握持工件811。

一旦工件811被夹头11握持不动，则使机器人手臂803从工件放置台810离开，接着驱动驱动马达70，使夹头的姿态向使用夹头21时的姿态(具体则是姿态α)转变，同时使机器人手臂803移动，由夹头21来握持工件812。

若工件811、812被夹头11、21握持不动，则使机器人手臂803从工件放置台810离开，驱动驱动马达70，使夹头的姿态向使用夹头31时的姿态(具体则是姿态β)转变，同时使机器人手臂803移动，由夹头31来握持工件813。

同样地，若工件811～813被夹头11～31握持不动，则使机器人手臂803从工件放置台810离开。驱动驱动马达70，使夹头的姿态向使用夹头41时的姿态转变，同时使机器人手臂803移动，由夹头41来握持工件814。

最后，若工件811～814被夹头11～41握持着不动，则使机器人手臂803从工件放置台810离开。驱动驱动马达70，使夹头的姿态向使用夹头51时的姿态转变，同时使机器人手臂803移动，由夹头51来握持工件815。

若五个工件811～815被握持，则使机器人手臂803沿箭头(虚线)所示的X方向和Y方向朝向组装对象820移动直到处于目的位置的工件组装对象820。

若到达组装对象820，则使机器人802与握持工件时同样地进行动作。即对于一个一个工件以规定的顺序如下反复进行：使握持该工件的夹头成为适合组装位置，例如成为比其他夹头是前进状态地来改变夹头姿态，同时使机器人手臂803移动而使夹头装置801向组装对象820接近，在把工件相对组装对象820放置在规定位置或向规定部位嵌入等的组装后，一次进行从组装对象820离开的动作。

通过这样把夹头装置801使用在比多轴机器人简单结构的直线动作机器人中，能够谋求直线动作机器人的多功能化。

(变形例)

以上根据实施例说明了本发明，但当然本发明并不限定于上述的实施例，能够考虑有以下的变形例。

(1)上述实施例1中，作为把旋转运动变更成直线运动的机构而使用了曲柄机构等，但并不限定于此。例如也可以采用利用齿条小齿轮式的机构来进行直线往复驱动的结构。

(2)上述实施例1中，说明了在一个夹头部配置有三个夹头，把三个夹头固定在一个支承板的结构例，但并不限定于此。

例如为了在一个夹头部使相邻的夹头彼此之间产生位置错开，也可以采用各夹头在相对工件的方向被自由进退地支承的结构。与图8(b)所示五个夹头各自被自由进退地支承的结构相当。

说明了各夹头进行直线往复运动的结构例，但并不限定于此。例如也可以是沿曲线往复运动的结构。且往复也可以不是沿相同的路径，例如往路和复路也可以是其他的结构。

(3)上述实施例中，各夹头在进退方向的移动量被设定成对于各夹头相同，但也可以使移动量不同。例如在由夹头A握持进退方向长的工件的状态下要由夹头B来握持短的工件时，能够想象若行程相同则长工件会成为障碍。

在这种情况下，只要设定成夹头B的移动量比夹头A的大，就能够使移动量大的夹头B向工件接近，能够使夹头A所握持的工件不成为障碍地使夹头B来握持工件。

(4)上述实施例1中，共用一个驱动马达70并把其旋转驱动力向多个夹头部分配以减少马达数量，但并不限定于此，例如也可以独立地在各夹头部设置马达。

根据该结构，通过采用使为了握持工件使用的夹头在进退方向前进到头，同时使其他的夹头后退到头的姿态，为了使已经被其他夹头握持的工件更加不成为障碍，能够使用前进到头的夹头来握持工件。设置在各夹头部的马达、齿轮和连结部件等构成为使各夹头产生错开地被驱动的驱动机构。

并不限定于使用输出旋转驱动力的驱动马达70，例如也可以使用使输出轴进退的所谓直动式马达。若使用直动式马达，则不需要把旋转运动转换成直线运动的曲柄机构等，能够使结构简单化。

且也并不限定于是马达，只要是输出用于使多个夹头从底座60向工件方向进退的驱动力的便可，例如也可以使用马达以外的促动器，具体地如电磁元件和液压缸等。

(5)上述实施例中，说明了夹头部10～50各个在往复动作时的移动方向是大致平行的结构例，但只要是把多个夹头部从底座60向工件方向自由进退地支承的结构，则并不限定于是平行的。

例如能够考虑采用两个夹头部其前端侧成扇状打开地排列，使一个夹头部的前进方向与另一个夹头部的前进方向在不交叉的方向实行各自夹头部进退动作的结构等。若使用该结构，则某夹头A越前进则夹头A前端侧即夹头爪与相邻的夹头B的间隔就越宽阔，在夹头A要握持工件时，已经被相邻夹头B握持的工件更难于成为握持的障碍。

(6)当然上述实施例中的夹头、支承板、底座等部件的形状、大小和材料等并不限定于上述的，能够根据使用环境和握持对象即工件的种类等来决定合适的形状、大小和材料等。具备有五个夹头部10～50，但并不限定于此，只要是多个便可。说明了由机器人手臂控制部来控制夹头姿态的结构例，但也可以由与控制机器人手臂动作的控制部不同的控制部来担任。

且上述实施例中，是相邻夹头部彼此之间在进退方向的位置错开的结构，但并不限定于是相邻的。只要是至少两个夹头部相对地在进退方向的位置错开的结构便可。例如也包括在多个夹头中把一个夹头固定在底座，而其他夹头相对底座是自由进退的结构。且作为夹头说明了使用握持工件的结构例，但并不限定于此。只要是夹持工件的便可，例如包括有通过吸引来夹持工件的夹头。

也可以把上述实施例和上述变形例的内容分别组合。

本发明能够广泛适用在具备多个握持工件的夹头的夹头装置。

Claims (12)

1.一种夹头装置，具有被安装在机器人手臂且能够夹持对象物的第一夹头和能够夹持与所述第一夹头所夹持的对象物是不同对象物的第二夹头，所述夹头装置特征在于，具备：

支承机构，其支承所述第一夹头自由进退；

进退机构，其使被所述支承机构支承的所述第一夹头进退，并且所述第一夹头相对所述第二夹头进退方向的位置不同。

2.如权利要求1所述的夹头装置，其中，

所述支承机构支承所述第二夹头自由进退，

以在所述第一夹头前进时所述第二夹头进行后退的方式，使所述进退机构进退。

3.如权利要求2所述的夹头装置，其中，

所述第一夹头被配置成与所述第二夹头大致平行，

所述进退机构具有使所述第一夹头和所述第二夹头进退的一个马达。

4.如权利要求3所述的夹头装置，其中，

所述进退机构还具有：

驱动轴，其利用来自所述马达的动力进行旋转；

多个转换机构，其被分别设置在所述第一夹头和所述第二夹头，并且分别把所述驱动轴的旋转运动转换成所述第一夹头和所述第二夹头的往复运动。

5.如权利要求4所述的夹头装置，其中，

所述转换机构具有由被安装在所述驱动轴的驱动齿轮和与所述驱动齿轮啮合的从动齿轮构成的齿轮对，

调整所述驱动齿轮与所述从动齿轮的齿轮比，以使所述第一夹头转换机构的所述齿轮对在所述第一夹头的进退方向上与所述第二夹头错开。

6.如权利要求4所述的夹头装置，其中，

所述转换机构是曲柄机构。

7.如权利要求4所述的夹头装置，其中，

所述转换机构是止转棒轭机构。

8.如权利要求1所述的夹头装置，其中，

所述第一夹头与所述第二夹头相邻。

9.如权利要求1所述的夹头装置，其中，

所述第一夹头的移动量与所述第二夹头的移动量相同。

10.如权利要求1所述的夹头装置，其中，

所述第一夹头的移动量比所述第二夹头的移动量小。

11.如权利要求4所述的夹头装置，其中，

所述转换机构具有：被安装在所述驱动轴的驱动带轮、与该驱动带轮对应设置的从动带轮、被卷绕在该驱动带轮和该从动带轮而把所述驱动带轮的旋转力向该从动带轮传递的驱动带，把所述从动带轮的旋转运动转换成所述往复运动，

调整所述第一夹头转换机构的所述驱动带轮和所述从动带轮各自直径大小，以在所述第一夹头的进退方向与所述第二夹头错开。

12.一种机器人手臂，其中，具备权利要求1～11任一项所述的夹头装置。

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