CN105764655A - 覆盖材料及机器人把持部的覆盖构造 - Google Patents

Abstract

本发明的目的在于，提供根据各种把持对象的物体，可以发挥适于把持该物体的把持性能的覆盖材料及机器人把持部的覆盖构造，上述目的通过覆盖材料解决，该覆盖材料设置于具有把持物体功能的基材(11)的表面，具备由弹性体构成的内层(121)、和在该内层(121)的表面，在物体把持时与该物体接触的由弹性体构成的外层(122)，内层(121)由具有粘附性且比外层(122)更低硬度的弹性体构成，外层(122)具有以达到内层(121)的方式贯通的1个以上的贯通部(13)，且构成为使得在把持物体时的应力作用时，根据该应力的大小，内层(121)的一部分侵入贯通部(13)内或从该贯通部(13)露出。

Description

覆盖材料及机器人把持部的覆盖构造

技术领域

本发明涉及覆盖材料及机器人把持部的覆盖构造，详细而言，涉及根据各种把持对象的物体，可以发挥适于把持该物体的把持性能的覆盖材料及机器人把持部的覆盖构造。

背景技术

目前，在工厂的生产线上导入工业用机器人，有助于生产效率的提高。工业用机器人把持在一条生产线流动的零件或物品等且无论多少次都能够正确地移送至另外的生产线的功能优异。

为了把持上述物体，作为工业用机器人，使用气动卡盘型或多指型的机器人手。

成为这样的机器人手把持的对象的物体是重量物、轻量物、大型物、小型物、微小物、硬质材料、软质材料、易碎物、结实物、或它们混合或变化的物等各种。因此，对大幅影响把持性能的机器人手的机器人把持部的表面的材质及形状、尺寸、性质等进行大量的研究。

提案有例如通过橡胶或树脂等软质材料制作机器人把持部，或附加传感器等感应零件以控制动作的结构(专利文献1)，或在表面设置摩擦系数大的材质，或者附加凹凸的结构(专利文献2)，或由弹性原料覆盖表面的结构(专利文献3)等，并且采用材料上、物理上、化学上提高把持性能的对策。

因此，在如在组装制造生产线中使用的工业用机器人手或仅进行特定的作业的机器人手那样确定把持的物体的情况下，通过谋求根据该物体，使材质等最适合，使把持部表面的粘附性及摩擦系数最适合的对策，可以使把持性能提高。

现有技术文献

专利文献

专利文献1:(日本)特开平8－300289号公报

专利文献2:(日本)专利第4962728号公报

专利文献3:(日本)专利第4918004号公报

发明概述

发明所要解决的课题

但是，如陪伴型机器人或护理型机器人等，未确定特定的作业的机器人手及未限定于特定作业的工业用、宇宙空间用的机器人手等中，因未特定把持的物体，所以难以谋求用于使把持部表面的粘附性及摩擦系数最适合以使机器人把持部的把持性能提高的对策。

例如，把在持对象的物体为重量物的情况下，通过机器人把持部适当地支撑物体的重量，因此，只要根据其重量使机器人把持部的表面具备较大的粘附性及摩擦系数即可。但是，在通过具有该大的粘附性及摩擦系数的机器人把持部把持轻量物时，脱离时该轻量物会粘在机器人把持部的表面，会导致作业性显著变差。

另外，相反，在对应于轻量物把持，使机器人把持部的表面具有较小的粘附性及摩擦系数的情况下，在把持重量物时，重量物可能会滑脱。

即，用于与作为把持对象的物体对应地进行把持的要求各不相同，因此，存在仅仅是表面材质的选择不能相适应的问题。

另外，在放开把持的物体时，优选可以容易放开该物体。

因此，本发明的课题在于，提供根据各种把持对象的物体，可以发挥适于把持该物体的把持性能的覆盖材料及机器人把持部的覆盖构造。

另外，本发明的课题在于，提供根据各种把持对象的物体，可以发挥适于把持该物体的把持性能，且可以容易放开把持的物体的覆盖材料及机器人把持部的覆盖构造。

另外，本发明的其它课题通过以下的记载变得明白。

用于解决课题的方案

上述课题通过以下的各发明解决。

1.一种覆盖材料，其设置于具有把持物体的功能的基材的表面，所述覆盖材料包括：由弹性体构成的内层、和在该内层的表面、在所述物体被把持时与该物体接触的由弹性体构成的外层，

所述内层由具有粘附性且比所述外层低硬度的弹性体构成，

所述外层具有以达到所述内层的方式贯通的1个以上的贯通部，且构造成使得在把持所述物体时的应力作用时，根据该应力的大小，所述内层的一部分侵入所述贯通部内或从该贯通部露出。

2.根据上述1所述的覆盖材料，其特征在于，

所述外层构成为使得，该贯通部内和外部流体连通，以在减轻所述应力以使所述内层的一部分在所述贯通部内后退时，防止该贯通部内被减压。

3.根据上述2所述的覆盖材料，其特征在于，

在所述外层的表面，所述贯通部通过延伸至把持所述物体的把持部位的外侧，形成通过该贯通部自身使该贯通部内与所述外部流体连通的流路。

4.根据上述2或3所述的覆盖材料，其特征在于，

在所述外层的表面设置有与所述贯通部连接且具有未达到所述内层的范围的深度的槽，该槽通过延伸至把持所述物体的把持部位的外侧，形成通过该槽使该贯通部内与所述外部流体连通的流路。

5.根据上述1～4中任一项所述的覆盖材料，其特征在于，

所述内层的弹性体的硬度为肖氏A硬度0～40度，所述外层的弹性体的高度为肖氏A硬度40～90度。

6.根据上述1～5中任一项所述的覆盖材料，其特征在于，

用于所述内层的弹性体为硅凝胶或氨基甲酸乙酯凝胶，用于所述外层的弹性体为硅橡胶或氨基甲酸乙酯橡胶。

7.一种机器人把持部的覆盖构造，其特征在于，包括：在具有把持物体的功能的机器人把持部的表面上由弹性体构成的内层、和在该内层的表面上在所述物体被把持时与该物体接触的由弹性体构成的外层，

所述内层由具有粘附性且比所述外层低硬度的弹性体构成，

所述外层具有以达到所述内层的方式贯通的1个以上的贯通部，且构成为使得在把持所述物体时的应力作用时，根据该应力的大小，所述内层的一部分侵入所述贯通部内或从该贯通部露出。

8.根据上述7所述的机器人把持部的覆盖构造，其特征在于，

所述外层构成为使得，该贯通部内与外部流体连通，以在减轻所述应力以使所述内层的一部分在所述贯通部内后退时，防止该贯通部内被减压。

9.根据上述8所述的机器人把持部的覆盖构造，其特征在于，

在所述外层的表面，所述贯通部通过延伸至把持所述物体的把持部位的外侧，形成通过该贯通部自身使该贯通部内与所述外部流体连通的流路。

10.根据上述8或9所述的机器人把持部的覆盖构造，其特征在于，

在所述外层的表面设置有与所述贯通部连接且具有未达至所述内层的范围的深度的槽，该槽通过延伸至把持所述物体的把持部位的外侧，形成通过该槽使该贯通部内与所述外部流体连通的流路。

11.根据上述7～10中任一项所述的机器人把持部的覆盖构造，其特征在于，

所述内层的弹性体的硬度为肖氏A硬度0～40度，所述外层的弹性体的高度为肖氏A硬度40～90度。

12.根据上述7～11中任一项所述的机器人把持部的覆盖构造，其特征在于，

用于所述内层的弹性体为硅凝胶或氨基甲酸乙酯凝胶，用于所述外层的弹性体为硅橡胶或氨基甲酸乙酯橡胶。

发明效果

根据本发明，可以提供根据各种把持对象的物体，可以发挥适于把持该物体的把持性能的覆盖材料及机器人把持部的覆盖构造。

另外，根据本发明，可以提供根据各种把持对象的物体，可以发挥适于把持该物体的把持性能且可以容易放开把持的物体的覆盖材料及机器人把持部的覆盖构造。

附图说明

图1是表示在机器人手中的使用了本发明的覆盖材料的机器人把持部的覆盖构造的一例的主视图；

图2是沿着图1中的(ii)－(ii)线的剖视图；

图3是对通过机器人把持部把持作为轻量物的物体X1的情况进行说明的说明图；

图4是通过沿着图1中的(ii)－(ii)线的剖视图说明把持轻量物时的机器人把持部的作用的说明图；

图5是通过主视图说明把持轻量物时的机器人把持部的作用的说明图；

图6是对通过机器人把持部把持作为重量物的物体X2的情况进行说明的说明图；

图7是通过沿着图1中的(ii)－(ii)线的剖视图说明把持重量物时的机器人把持部的作用的说明图；

图8是通过主视图说明把持重量物时的机器人把持部的作用的说明图；

图9是表示在机器人手中的使用了本发明的覆盖材料的机器人把持部的覆盖构造的另外一例的主视图；

图10是沿着图9中的(x)－(x)线的剖视图；

图11是通过剖视图说明放开通过图9及图10所示的机器人把持部把持的物体时的机器人把持部的作用的说明图；

图12是表示图9及图10所示的机器人把持部的另外的实施方式的主视图；

图13是沿着图12中的(xiii)－(xiii)线的剖视图；

图14是沿着图12中的(xiv)－(xiv)线的剖视图；

图15是表示贯通部的又一实施方式的机器人把持部的主视图；

图16是表示贯通部的又一实施方式的机器人把持部的主视图；

图17是表示贯通部的又一实施方式的机器人把持部的主视图；

图18是表示贯通部的又一实施方式的机器人把持部的主视图；

图19是表示贯通部的又一实施方式的机器人把持部的主视图；

图20是说明机器人把持部的形状及尺寸的一例的说明图；

图21是沿着图20中的(xxi)－(xxi)线的剖视图。

实施发明的方式

以下，对本发明的实施方式进行说明。

本发明的覆盖材料可适用于共通于本发明的课题的各种覆盖材料，其中，可优选适用于气动卡盘型或多指型的机器人手中的把持物体的机器人把持部。

图1是表示在机器人手中应用了本发明的覆盖材料的机器人把持部的覆盖构造的一例的主视图，图2是沿着图1中的(ii)－(ii)线的剖视图。

图中，1是在机器人手中的把持物体的1个机器人把持部，机器人把持部1具备作为芯材发挥功能的基材11、覆盖于该基材11的表面的覆盖材料12。

机器人把持部1通过未图示的机器人驱动机构发挥期望的把持功能。

机器人把持部1可以通过在基材11的表面一体成形覆盖材料12而形成，也可以通过在该基材11上盖上而固定与基材11另外形成的覆盖材料12而形成。在此，表示通过在该基材11上盖上而固定与基材11不同地形成的覆盖材料12而构成机器人把持部1的后者的方式。基材11和覆盖材料12的固定方法没有特别说明，例如除采用粘接剂或粘附剂的涂布的方法外，列举有采用双面带的方法等。

覆盖材料12具有设置于基材11的表面的内层121、和与该内层121的表面相接设置的外层122。在内层121的大致中央部形成有通过插入基材11而用于安装于该基材11的深槽状的安装部123。外层122是在该机器人把持部1把持物体时，与该物体直接接触的层。

内层121和外层122均由弹性体构成。本发明中，构成内层121的弹性体由具有粘附性且比构成外层122的弹性体低硬度的弹性体构成。本实施方式所示的内层121的粘附性比构成外层122的弹性体的粘附性高。即，构成外层122的弹性体通常比构成内层121的弹性体，交联密度大，粘附性低，硬度高。

在外层122上，在把持物体时与该物体抵接的部位(也可以称为和物体的接触区域)即把持部位1a形成有圆孔形状的贯通部13。贯通部13以从外层122的表面达到内层121的方式贯通该外层122。因此，从外部观察机器人把持部1的把持部位1a时，在贯通部13内可以确认内层121。但是，在平常未把持物体时，该贯通部13内的内层121位于该内层121和外层122的边界部分，未侵入到贯通部13内。

在此所示的贯通部13以纵横排列多个的方式形成，贯通部13的数量没有特别限定，只要在外层122形成1个以上即可。另外，贯通部13的排列构成也没有特别限定。

下面，使用图3～图8对通过具备这样构成的覆盖材料12的机器人把持部1把持对象的物体时的作用进行说明。

首先，图3表示把持对象的物体为较轻量的物体X1的情况。机器人把持部1以规定的把持力把持物体X1时，该物体X1通过与覆盖材料12的把持部位1a的表面(外层122)接触，在把持部位1a的表面作用把持应力F1。把持应力可以是作为对把持物体的把持力(也可以称为按压物体的力)的反作用而受到的力。由此，覆盖材料12的内层121及外层122根据该把持应力F1的大小一同弹性变形。这时的把持应力F1是可以把持轻量物的程度的较小的力。该把持应力F1对内层121和外层122作用应力，以夹在物体X1和基材11之间。

在此，因内层121硬度比外层122低，所以根据作用于把持部位1a的表面的把持应力F1的大小，内层121以被挤溃的方式弹性变形，内层121的一部分121a以侵入到贯通部13内的方式移动。

但是，这时作用在把持部位1a的表面的把持应力F1较小。因此，作用于内层121和外层122的应力小，内层121的一部分121a因应力而移动到贯通部13内的量也极小。因此，内层121的一部分121a即使侵入到贯通部13的内部，如图4、图5所示，也为停留在贯通部13内的中途的程度，而不是露出到外层122的表面的程度。

因此，在把持作为轻量物的物体X1时，只是仅粘附性比内层121低的外层122的表面与物体X1接触。因此，就机器人把持部1而言，覆盖材料12的表面未和物体X1强力粘附，可以在适当的把持状态下把持物体X1。另外，图4、图5中省略图示物体X1。

另一方面，图6表示把持对象的物体为重量较重的物体X2的情况。在机器人把持部1以规定的把持力把持物体X2时，通过该物体X2与覆盖材料12的把持部位1a的表面(外层122)接触，在把持部位1a的表面作用把持应力F2。由此，覆盖材料12的内层121及外层122根据该把持应力F2的大小一同弹性变形。这时的把持应力F2是可以足够把持重量物的较大的力。该把持应力F2对于内层121和外层122作用应力，以夹在物体X2和基材11之间。

这时，在内层121和外层122作用比把持上述物体X1时大的应力，根据该应力的大小，内层121以被挤溃的方式进行弹性变形。由此，内层121的一部分121a以比把持物体X1时多地侵入到贯通部13内的方式移动。

这时的把持应力F2比把持上述物体X1时的把持应力F1大。因此，以侵入到贯通部13内的方式移动的内层121的一部分121a根据该把持应力F2的大小，如图7、图8所示，从贯通部13达到外层122的表面，再从贯通部13大幅露出。而且，达到该贯通部13的表面或从贯通部13露出的内层121的一部分121a与物体X2接触。

因此，在把持作为重量物的物体X2时，不仅使外层122的表面，还可以使粘附性比该外层122高的内层121的一部分121a穿过设于外层122的贯通部13与物体X2直接接触。因此，不会使把持的物体X2滑脱，可以在适当的把持状态下把持物体X2。此外，图7、图8中，物体X2省略图示。

这样，根据本发明的覆盖材料12及具备该覆盖材料12的机器人把持部1的覆盖构造，对应各种把持对象的物体，可以发挥适于把持该物体的把持性能。

另外，图7中，为了便于说明，以内层121的一部分121a从贯通部13大幅突出的方式图示。但是，在把持实际的物体X2时，内层121的一部分121a通过与物体X2接触，被阻止更进一步地突出。因此，可以容易地理解的是，根据物体X2的重量(把持应力F2的大小)，对该物体X2作用强力的粘附力，或者在物体X2和外层121的表面之间以扩展的方式进行变形，覆盖材料12的表面的粘附性、摩擦系数、和内层121的一部分121a的接触面积发生变化。

图9是表示在机器人手中应用了本发明的覆盖材料的机器人把持部的覆盖构造另外一例的主视图，图10是沿着图9中的(x)－(x)线的剖视图。与图1～图8相同的符号的部位表示相同的构成的部位。因此，在以下的说明中，对于与图1～图8不同的构成进行说明，对于其它的构成的说明，由于可以引用图1～图8的说明故而省略。

图9、图10所示的机器人把持部1在把持物体时与该物体抵接的部位即外层122的把持部位1a形成有贯通部13这一点上，与图1～图8所示的机器人把持部1通用，但在图9、图10所示的贯通部13由狭缝状的贯通部13形成的这一点上有所不同。该狭缝状的贯通部13表示以延伸至用虚线所示的把持部位1a的外侧的方式形成的优选的形状。由此，各贯通部13分别具有延伸至把持部位1a的外侧的延设部13a。

该贯通部13以排列多个的方式形成，但贯通部13的数量没有特别限制，只要在外层122上形成1个以上即可。另外，贯通部13的排列构成也没有特别限制。

具备该狭缝状的贯通部13的机器人把持部1也与图1～图8所示的机器人把持部1完全一样，得到可以无论轻量物还是重量物都可以以适当的把持状态把持的效果。

即，在把持作为轻量物的物体X1时，只是仅粘附性比内层121低的外层122的表面与物体X1接触，覆盖材料12的表面不与物体X1强力粘附，可以以适当的把持状态把持物体X1。另外，在把持作为重量物的物体X2时，不仅使外层122的表面，还可以使粘附性比该外层122高的内层121的一部分穿过设于外层122的贯通部13与物体X2直接接触。因此，不会使把持的物体X2滑脱，可以在适当的把持状态下把持物体X2。

另外，图9、图10所示的狭缝状的贯通部13具有延伸至把持部位1a的外侧的延设部13a，由此，在放开把持的物体时，得到以下说明的显著的效果。

图11是说明从把持作为重量物的物体X2的状态放开该物体X2时的作用的机器人把持部1的要部放大剖视图。(a)表示为了进行比较而没有延设部13a的贯通部13。(b)表示具有延设部13a的贯通部13。

如图11(a)及(b)所示，在放开所把持的物体X2(即，从外层122的把持部位1a的表面离开)时减轻把持应力。通过减轻把持应力，内层121的一部分121a在贯通部13内后退(图中白箭头)。

如图11(a)所示，在贯通部13没有延设部13a的机器人把持部1的情况下，在把持物体X2时，贯通部13被与把持部位1a接触的物体X2堵塞，贯通部13内因物体X2的接触而与外部隔离。因此，在产生内层121的一部分121a的后退时，贯通部13内被减压。该减压可诱发要将物体X2吸附于把持部位1a的表面(外层122)的吸盘作用。通过在物体X2上作用重力等以消除吸盘作用，物体X2可以放开，但在更可靠、更稳定地放开物体X2的观点来看，希望防止诱发吸盘作用。

与之相对，如图11(b)所示，在贯通部13具有延设部13a的机器人把持部1的情况下，在把持物体X2时，即使该物体X2与把持部位1a接触，由于延设部13a延伸至比把持部位1a更靠外侧，所以贯通部13内也不会与外部隔离。因此，在减轻把持应力，内层121的一部分121a在贯通部13内后退时，通过延设部13a与外部流体连通以防止贯通部13内被减压。

在此，外部流体是指环绕机器人把持部1及物体X2的流体(也称为充满配置有机器人把持部1的空间的流体)，如气体或液体等，是具有流动性的流体。就外部流体而言，例如在机器人把持部1设置于空气中时是指空气，在设置于由氮气等气体置换了的置换氛围中时是指该置换气体。

响应于内层121的一部分121a在贯通部13内后退，外部流体经由通过延设部13a形成的流路α流入贯通部13内，防止该后退导致的贯通部13内的减压。由此，防止放开物体X2时，该物体X2被吸附于贯通部13。因此，得到可以容易地从覆盖材料12的把持部位1a的表面(外层122)放开的效果。

因此，根据图9、图10所示的覆盖材料12及具备该覆盖材料12的机器人把持部1的覆盖构造，能够防止上述的吸盘作用，能够适宜地放开物体X2。即，能够适宜地改善在脱开物体X2时，不能脱开或至脱开需要时间这之类的课题，能够更可靠、更稳定的脱开。

在以上的说明中，对放开物体X2的情况进行了表示，但放开物体X1的情况也同样。即，放开较轻量的物体X1时，随着把持应力的减轻，内层121的一部分121a在贯通部13内后退很多。较轻量的物体X1即使是极小的减压，也容易吸附。因此，即使后退导致的减压极小，也能够充分得到防止该减压产生的防止吸附的效果。这也能够通用性高地发挥可以容易放开物体这种效果。

以上的说明中，对贯通部13自身具有作为通过延伸至把持部位1a的外侧而使该贯通部13内与外部流体连通的流路的延设部13a的情况进行了表示，但不限定于该方式，也可以通过相对于贯通部13另外设置的流路实现贯通部13内和外部流体的连通。

该流路在减轻把持应力以使内层121的一部分121a在贯通部13内后退时，只要使贯通部13与外部流体连通，就没有特别限定。作为这种流路的一例，可以优选例示出设置于外层122的表面的槽。对于这些，参照图12进行说明。

图12是表示应用了具有槽的覆盖材料的机器人把持部的一例的主视图，图13是沿着图12中的(xiii)－(xiii)线的剖视图，图14是沿着图12中的(xiv)－(xiv)线的剖视图。

图中，符号14是设置于外层122的表面的槽。槽14以与贯通部13连接的方式设置。另外，槽14延伸至把持部位1a的外侧。即，槽14的一端与贯通部13连接，另一端配置于把持部位1a的外侧。

在减轻把持应力以使内层121的一部分121a在贯通部13内后退时，通过这种槽14确保使贯通部13和外部流体连通的流路。

如图13及图14所示，贯通部13以贯通外层122以达到内层121的方式形成。与之相对，槽14以未贯通外层122的范围的深度形成。即，处于“槽14的深度”＜“外层122的厚度”的关系。槽14以确保用于将外部流体导入贯通部13内的流路的目的而设置，因此，不管有没有如贯通部13达到内层121的深度，都可以实现该目的。

槽14的形状没有任何限定，不限于图示的直线状的形状，也可以是曲线状。另外，不限于线状的形状，只要是可以确保流路的形状，则也可以是任意的几何形状。在将贯通部13和槽14均以线状设置的情况下，优选贯通部13的线宽和槽14的线宽相同，或槽14的线宽细。另外，相对于一个贯通部13设置的槽14的数量没有任何限定，可以适宜地设置一个或多个。

另外，槽14的深度既可以一定，也可以不一定。例如，槽14的深度也可以以与贯通部13连接侧深，越远离贯通部13越浅的方式变化。

在以多个狭缝状形成贯通部13的情况下，不限定于以相同的形成宽度形成各贯通部13的情况。如图15所示，也可以设置形成宽度互不相同的多个狭缝状的贯通部13。图15所示的覆盖材料12表示在减轻把持应力时贯通部13内与外部流体连通的优选的例子，但不限定于此。另外，在减轻把持应力时，使贯通部13内与外部流体连通的情况下，不限于通过图15所示的槽14连通的例子，也可以构成为通过延设部13a与外部流体连通。

以狭缝状形成贯通部13的情况下，也可以是直线状(长方形状)，但如图16所示，也可以形成为波形状。狭缝的数量及排列方式没有特别限制。图16所示的覆盖材料12表示在减轻把持应力时贯通部13内与外部流体连通的优选的例子，但不限定于此。另外，在减轻把持应力时使贯通部13内与外部流体连通的情况下，不限于通过图16所示的延设部13a连通的情况，也可以构成为通过槽14与外部流体连通。

如图17所示，贯通部13也可以形成为同心状。同心状的贯通部13不仅以圆形状形成，也可以形成为椭圆形状、三角形状、四角形状、其它多角形状。图17所示的覆盖材料12表示在减轻把持应力时贯通部13内与外部流体连通的优选的例子，但不限定于此。另外，在减轻把持应力时使贯通部13内与外部流体连通的情况下，不限于通过图17所示的槽14连通的方式，也可以构成为通过延设部13a与外部流体连通。图17例示了放射状设置多个(图示的例子中为4个)槽14的情况，但没有特别限定。

贯通部13的开口形状没有特别限制，如图18及图19所示，也可以形成孔形状。图18表示将贯通部13形成圆孔形状的例子，图19表示将贯通部13形成四角形状的例子。另外，虽未图示，但也可以形成三角形状或其它多角形状。在此所示的贯通部13以纵横排列多个的方式形成，但贯通部13的数量没有特别限制，在外层122只要形成1个以上即可。另外，贯通部13的排列构成也没有特别限制。

在图18及图19的覆盖材料12中，也表示减轻把持应力时贯通部13内和外部流体连通的优选的例子，但不限定于此。另外，在减轻把持应力时使贯通部13内和外部流体连通的情况下，不限于图18及图19所示的通过槽14连通的方式，也可以构成为通过延设部13a与外部流体连通。

本发明中，构成覆盖材料12的内层121的弹性体需要具有在把持需要粘附力的重量物时可以侵入到外层122的贯通部13内的程度的软质性。构成内层121的弹性体的具体的硬度根据设想的把持对象的物体的重量及物体把持时带来的把持应力的大小等条件决定，但从有效地解决本发明的课题的观点出发，优选为肖氏A硬度0～40度，更优选为肖氏A硬度0～20度。

另外，用于覆盖材料12的外层122的弹性体可以适宜地把持作为轻量物的物体，并且可以高效地将把持物体时的应力传递到内层121，因此，根据硬度比内层121高的条件，优选为肖氏A硬度40～90度。各层的硬度通过树脂材料的变更或变更主剂和固化剂的混合比而可以调整。

作为构成内层121及外层122的弹性体的材料，一般使用软质的橡胶或树脂材料，例如橡胶、硅、氨基甲酸乙酯、凝胶，但是可以根据设想的把持对象的物体的重量、形状、性质等适宜选定。若列举一例，则作为构成内层121的弹性体，可以使用硅凝胶或氨基甲酸乙酯凝胶。另外，作为构成外层122的弹性体，可以使用硅橡胶或氨基甲酸乙酯橡胶。

内层121和外层122，既可以是相同系(系統)的材质，也可以是分别不同系的材质，只要是粘附性及硬度不同即可。但是，由于可以在层间赋予高的粘接性，所以优选内层121和外层122为相同系的材质。

接着，使用图20对机器人把持部1的尺寸的一例进行说明。(a)是机器人把持部1的主视图，(b)是侧面图，(c)是纵剖视图。

首先，对于覆盖材料12的各层的厚度进行说明。外层122的厚度T2与内层121的厚度T1相比设定得非常小是优选的，因为内层121的弹性容易影响物体，另外，可以使内层121的一部分121a侵入外层122的贯通部13，或可以从贯通部13容易露出内层121的一部分121a。

外层122的厚度T2更优选设定在内层121的厚度T1的1/4倍以下。这是因为，由于相对低硬度、柔软性高的内层121的弹性体比外层122的弹性体厚，所以可以更容易地使内层121的弹性影响到物体。

覆盖材料12整体的厚度T3例如为2～60mm，优选为4～10mm。优选各层121、122各自的厚度T1、T2在该范围内适宜设定。例如，外层122的厚度T2可以设定在优选0.2～2.0mm，更优选在0.3～1.0mm的范围。内层121的厚度T1可以设定在优选0.5～50.0mm，更优选在2.0～20.0mm的范围。

机器人把持部1的外形形状及外形尺寸没有特别限定。例如，在如图20所示形成为指型形状的情况下，其外形尺寸，例如宽度W1、高度H1、厚度W2等没有特别限定。在此，宽度W1是从把持对象的物体侧观察该机器人把持部1时的宽度。

设于外层122的贯通部13的大小可以根据把持对象的物体的重量、形状、性质等适宜选定，没有特别限制。若列举一例，则可以形成为1mm～5mm。另外，如图20所示，在贯通部13设置为狭缝状的情况下，贯通部13的宽度P1或并列设置多个贯通部13时的相邻的贯通部13、13之间的间隔P2等没有特别限定。

再另外，基材11的形状及尺寸没有特别限定。例如，在如图20所示基材11由圆柱状的芯材构成的情况下，该基材11的直径(φ)C、长度H2等没有特别限定。

图21是沿着图20(b)例示的指型形状的机器人把持部的(xxi)－(xxi)线的剖视图。在该例中，贯通部13从把持对象的物体侧观察时的外观上的长度(在沿图中箭头方向直行的平面中的投影长度)与机器人把持部1的宽度W1相等，但不限定于此。

本发明中，也可以在覆盖材料12的内层121、或内层121和外层122双方上添加抗菌剂。

抗菌剂是指通过灭菌、杀菌、消毒、除菌、抑菌、静菌、防腐、防霉、防菌等任一种或两种以上的组合，发挥从抑制微生物的产生、繁殖至灭绝的大范围的微生物控制功能的物质。

赋予抗菌性的抗菌剂也可是无机系、有机系、天然系中的任一种。

例如，作为无机系的抗菌剂，使用对人体及动物无害，作为对于微生物具有杀菌功能及繁殖抑制功能的金属的银、铜、锌等。

无机系抗菌剂中，作为抗菌性金属，从安全性及功能性的观点来看，优选使用银系。银系抗菌剂也可以作为单体使用，但也可以在沸石(结晶性铝硅酸盐)、硅胶、粘土矿物等硅酸盐系担体、磷酸锆、磷酸钙等磷酸盐系担体、溶解性玻璃、活性炭等担持体上担持使用。这些担持体既可以是粒状，也可以是粉体。

作为使抗菌性金属担持于担持体的方法，例如，有在抗菌性金属离子的水溶液中，在规定的pH条件下，以规定温度、规定时间浸渍沸石，通过抗菌性金属离子置换沸石中的可交换离子的离子的一部分或全部，离子交换结束后进行水洗，加热干燥的方法等。

使金属系的抗菌剂添加在内层121及外层122的方法没有特别限定。例如，优选示例出掺入(練り込み)的方法。

对于银系抗菌剂的抗菌活性，认为由表面氧化或在溶液中溶析的金属离子引起。对于该抗菌机制，认为：(1)银离子(Ag⁺)被导入细菌内，引起细胞内的酶的抑制，(2)通过离子的催化剂作用，空气中的氧或溶于水的氧变成活性氧，产生的活性氧发挥抗菌性。

作为有机系的抗菌剂，可举出苯并咪唑系的有机系抗菌剂等。另外，作为天然系的抗菌剂，使用山葵或姜、竹叶或丝柏叶这样的植物、4－异丙基环庚二烯酚酮或丝柏油这样的植物提取物。

抗菌剂的添加量根据覆盖材料的使用目的，可以适宜变更。在将抗菌剂添加于内层121，使其向外层122扩散移动的情况下，优选在层上可以形成的范围内尽可能多地将抗菌剂添加于内层121。

另外，为了延迟从内层121到外层122的抗菌剂的扩散移动，在内层121以外，还可以事先在外层122添加抗菌剂。

橡胶及凝胶等材料因越是软质的弹性体其交联密度越小，所以覆盖材料12的抗菌剂成分的移动的自由度高(浓度的减少速度加快)。但是，由于抗菌剂成分难扩散的外层122在把持侧构成，所以即使抗菌剂成分从内层121朝向外层122扩散，也能够降低抗菌剂成分扩散到把持侧(把持物体)。通过这些交联密度不同的2层构成的层形成，可以长期保持清洁性。

另外，在覆盖材料12上，根据目的还可以含有任意的适当的添加剂。

作为上述添加剂，例如可举出光聚合引发剂、硅烷偶联剂、脱模剂、固化剂、固化促进剂、稀释剂、防老化剂、变性剂、表面活性剂、染料、颜料、防变色剂、紫外线吸收剂、柔软剂、稳定剂、增塑剂、消泡剂等。

制造覆盖材料12的方法可以采用制造凝胶片材的适宜公知的方法，例如注塑成形、喷射成形、压缩成形、离心成形等。成形温度一般为室温～100℃。

内层121和外层122既可以在分别通过不同的工序制造后层叠两者，也可以例如通过在内层121的一面涂布成为外层122的材料等而层叠。进行一体成形的情况的成形顺序既可以先成形内层121、外层122任一方，也可以同时将两者成形。层间的粘接通过材料彼此的密合性实现。

此外，以上说明的覆盖材料12例示了仅由内层121和外层122构成的2层构造，但完全不妨碍本发明的覆盖材料12在比内层121更靠内侧，即在内层121和基材11之间设置另外的1以上的层。

另外，本发明的机器人把持部1如图示，不限于形成指型形状，其外形形状根据目的可以任意设定。

实施例

以下，对本发明的实施例进行说明，但本发明不受实施例限定。

(实施例1)

将机器人把持部的外形形状如图1、图2所示形成指型形状，将其外形尺寸设为宽度(W1)20mm×高度(H1)30mm×厚度(W2)15mm。而且，制作从该外形尺寸将0.5mm(与外层的厚度T2对应)减去所得的尺寸的覆盖材料的内层的注塑模。在该注塑模中，为了在底面中心形成插入机器人把持部的芯材即基材的安装部，配置内径φ7mm(与芯材的直径C对应)、长度(与芯材的长度H2对应)20mm的空洞。

覆盖材料的外层的注塑模以与机器人把持部的外形尺寸相同的尺寸制作。在该外层的注塑模内部的相当于把持部位的面上，以上下左右的间隔为1.8mm，与图1同样的排列方式合计形成13个直径2mm、高度0.5mm的圆形的凸部。该凸部是进行以下的部分：在安置内层的材料时正好与内层的材料接触，且外层的材料不流动，而形成空间即贯通外层的贯通部。

而且，在内层的注塑模中注入肖氏A硬度0度的氨基甲酸乙酯凝胶材料并使其固化，成形覆盖材料的内层。

接着，从注塑模中取出该内层放置在外层的注塑模中，在该外层的注塑模中注入肖氏A硬度50度的氨基甲酸乙酯凝胶材料并使其固化，使外层层叠在内层的外侧。

成形后，将其取出，得到在基材的表面由内层和外层的2层构造构成的覆盖材料。所得的覆盖材料在成为外层的把持部位的部位具有13个的贯通部。

在该覆盖材料中插入成为芯材的基材，通过粘接剂粘接，构成机器人把持部。制作两个同样的机器人把持部。

将该两个机器人把持部安装在机器人手上，以规定的把持力捏住作为轻量物的0.7g的M3的螺栓，可以没问题地捏起来。这时，内层的一部分不会从贯通部露出，所以内层的粘附性不作用在螺栓上，也不会有在使螺栓脱离时该螺栓贴在把持部位的情况，可以容易地使其脱离。

另一方面，将作为重量物的5kg的油罐以与该重量对应的规定的把持力捏住拿起，确认有把持部位的外层的变形，可以不滑脱地拿起。

另外，使油罐脱离时也可以容易地使其脱离，但确认有粘附于油罐的把持部位被剥下并分离的情况。即，表示出捏住拿起油罐时把持部位变形时，粘附性比外层高的内层的一部分通过贯通部露出，与油罐直接接触，粘附于该油罐上。

这样，通过相同的机器人把持部，能够不伴随覆盖材料的变更或夹具的追加等而可以适当拿起作为轻量物的螺栓和作为重量物的油罐双方。

(比较例1)

在形成覆盖材料的外层的注塑模时，除完全未设置凸部以外，与实施例1同样地制作两个在覆盖材料上完全没有贯通部的机器人把持部，将其安装在机器人手上，以与实施例1相同的规定的把持力，分别捏住拿起与实施例1相同的螺栓和油罐。

其结果，螺栓可以被没问题地捏起，另外，在使螺栓分离时，也没有该螺栓贴在把持部位的情况，可以容易地使其脱离。

但是，在拿起油罐时，在一对机器人把持部之间，在油罐上产生打滑，油罐的把持状态不稳定，在拿起动作中脱落。

(比较例2)

以与实施例1相同的机器人把持部的外形形状和相同的尺寸制作覆盖材料的注塑模。在该注塑模中，为了在底面中心形成用于插入机器人把持部的芯材即基材的安装部，配置内径φ7mm、长度20mm的空洞。

而且，在该注塑模中注入肖氏A硬度10度的氨基甲酸乙酯凝胶材料，使其固化，成形仅由1层构成的覆盖材料。

成形后，将其取出，在该覆盖材料上插入成为芯材的基材，构成机器人把持部，同样地制作两个机器人把持部。

将该机器人把持部安装在机器人手上，以与实施例1相同的规定的把持力，分别捏住拿起与实施例1相同的螺栓和油罐。

其结果，螺栓及油罐可以均没有问题地捏起来。但是，在使螺栓脱离时，螺栓会粘附在把持部位的表面，不容易从机器人把持部剥离，不得不通过人手剥离。

(实施例2)

在覆盖材料的外层的注塑模中，在内部的相当于把持部位的面上以上下的间隔P2为1.8mm，以图20所示的排列方式合计形成3个宽度2mm(与贯通部的宽度P1对应)、高度0.5mm(与外层的厚度T2对应)的长方形的凸部，除此之外，与实施例1同样地形成两个机器人把持部。该凸部是进行以下的部分：在安置内层的材料时正好与内层的材料接触，外层的材料不流动，形成空间即贯通外层的贯通部。通过该凸部形成的贯通部延伸至把持作为把持对象的物体的把持部位的外侧，在该把持部位的外侧具有延设部。

将该两个机器人把持部安装在机器人手上，以规定的把持力捏住作为轻量物的φ76.2mm的金属球，可以没有问题地捏起来。这时，由于内层的一部分未从贯通部露出，所以内层的粘附性不对螺栓作用，且螺栓脱离时，该螺栓也不会贴在把持部位，可以容易地脱离。

另一方面，将作为重量物的5kg的油罐以与该重量对应的规定的把持力捏住拿起，确认把持部位的外层的变形，可以没有滑动地拿起。

另外，在使油罐脱离时，确认有粘附于油罐的把持部位被剥下并脱离的情况。即，示出在捏住拿起油罐时把持部位变形之际，粘附性比外层高的内层的一部分通过贯通部露出，与油罐直接接触而粘附在该油罐上。

这样，通过相同的机器人把持部，可以不伴随覆盖材料的变更或夹具的追加而适当拿起作为轻量物的螺栓和作为重量物的油罐双方。

另外，因为以将该贯通部内与外部流体连通的方式构成，使得在减轻把持应力以使内层的一部分在贯通部内后退时防止贯通部内被减压，因此，能够比实施例1更容易使作为轻量物的金属球和作为重量物的油罐双方脱离。

符号说明

1：机器人把持部

1a：把持部位

11：基材

12：覆盖材料

121：内层

121a：内层的一部分

122：外层

123：安装部

13：贯通部

13a：延设部

14：槽

X1：作为轻量物的物体

X2：作为重量部的物体

F1、F2：把持应力

α：流路

Claims (12)

1.一种覆盖材料，其设置于具有把持物体的功能的基材的表面，所述覆盖材料包括：由弹性体构成的内层，和在该内层的表面、在所述物体被把持时与该物体接触的由弹性体构成的外层，

所述内层由具有粘附性且硬度比所述外层低的弹性体构成，

所述外层具有以达到所述内层的方式贯通的1个以上的贯通部，且构成为使得在把持所述物体时的应力作用时，根据该应力的大小，所述内层的一部分侵入所述贯通部内或从该贯通部露出。

2.根据权利要求1所述的覆盖材料，其特征在于，

所述外层构成为使得所述贯通部内和外部流体连通，以在减轻所述应力以使所述内层的一部分在该贯通部内后退时防止该贯通部内被减压。

3.根据权利要求2所述的覆盖材料，其特征在于，

在所述外层的表面，所述贯通部通过延伸至把持所述物体的把持部位的外侧，形成通过该贯通部自身使该贯通部内与所述外部流体连通的流路。

4.根据权利要求2或3所述的覆盖材料，其特征在于，

在所述外层的表面设置有与所述贯通部连接且具有未达到所述内层的范围的深度的槽，该槽通过延伸至把持所述物体的把持部位的外侧，形成通过该槽使该贯通部内与所述外部流体连通的流路。

5.根据权利要求1～4中任一项所述的覆盖材料，其特征在于，

所述内层的弹性体的硬度为肖氏A硬度0～40度，所述外层的弹性体的高度为肖氏A硬度40～90度。

6.根据权利要求1～5中任一项所述的覆盖材料，其特征在于，

用于所述内层的弹性体为硅凝胶或氨基甲酸乙酯凝胶，用于所述外层的弹性体为硅橡胶或氨基甲酸乙酯橡胶。

7.一种机器人把持部的覆盖构造，其特征在于，包括：在具有把持物体的功能的机器人把持部的表面上由弹性体构成的内层、和在该内层的表面上、在所述物体被把持时与该物体接触的由弹性体构成的外层，

所述内层由具有粘附性且硬度比所述外层低的弹性体构成，

所述外层具有以达到所述内层的方式贯通的1个以上的贯通部，且构成为使得在把持所述物体时的应力作用时，根据该应力的大小，所述内层的一部分侵入所述贯通部内或从该贯通部露出。

8.根据权利要求7所述的机器人把持部的覆盖构造，其特征在于，

所述外层构成为使得所述贯通部内与外部流体连通，以在减轻所述应力以使所述内层的一部分在该贯通部内后退时，防止该贯通部内被减压。

9.根据权利要求8所述的机器人把持部的覆盖构造，其特征在于，

在所述外层的表面，所述贯通部通过延伸至把持所述物体的把持部位的外侧，形成通过该贯通部自身使该贯通部内与所述外部流体连通的流路。

10.根据权利要求8或9所述的机器人把持部的覆盖构造，其特征在于，

在所述外层的表面设置有与所述贯通部连接且具有未达至所述内层的范围的深度的槽，该槽通过延伸至把持所述物体的把持部位的外侧，形成通过该槽使该贯通部内与所述外部流体连通的流路。

11.根据权利要求7～10中任一项所述的机器人把持部的覆盖构造，其特征在于，

所述内层的弹性体的硬度为肖氏A硬度0～40度，所述外层的弹性体的高度为肖氏A硬度40～90度。

12.根据权利要求7～11中任一项所述的机器人把持部的覆盖构造，其特征在于，

用于所述内层的弹性体为硅凝胶或氨基甲酸乙酯凝胶，用于所述外层的弹性体为硅橡胶或氨基甲酸乙酯橡胶。