CN109789564A - 把持工具以及把持系统 - Google Patents

Abstract

实施方式所涉及的把持工具具备把持部以及吸盘。把持部具有挠性，且在内部设置有粉粒体。吸盘具有吸附工件的盘状部和连接于上述盘状部的管状部件，且由上述把持部包围。上述吸盘能够相对于上述把持部朝从上述盘状部朝向上述管状部件的第一方向移动。

Description

把持工具以及把持系统

技术领域

本发明的实施方式涉及把持工具以及把持系统。

背景技术

存在具备把持部的把持工具。在把持部的内部设置有粉粒体。把持工具使把持部与作为把持对象的工件接触。把持工具在吸附工件的同时对把持部的内部进行减压而使其固化。由此来把持工件。期望把持工具的把持力高且能够把持各种各样的形状或性质的物体。

现有技术文献

专利文献

专利文献1:日本特开2012－176476号公报

发明内容

发明所要解决的课题

本发明所要解决的课题在于提供一种能够提高把持力、且能够把持更加多样的工件的把持工具以及把持系统。

用于解决课题的手段

实施方式所涉及的把持工具具备把持部以及吸盘。把持部具有挠性，且在内部设置有粉粒体。吸盘具有吸附工件的盘状部和连接于上述盘状部的管状部件，且由上述把持部包围。上述吸盘能够相对于上述把持部朝从上述盘状部朝向上述管状部件的第一方向移动。

附图说明

图1是示出第一实施方式所涉及的把持工具的一部分的立体图。

图2是示出第一实施方式所涉及的把持工具的一部分的剖视图。

图3是示出第一实施方式所涉及的把持工具的示意剖视图。

图4是示出第一实施方式所涉及的把持工具的把持方法的剖视图。

图5是示出参考例所涉及的把持工具的一部分的剖视图。

图6是示出第二实施方式所涉及的把持工具的示意剖视图。

图7是示出第三实施方式所涉及的把持工具的一部分的立体剖视图。

图8是示出第三实施方式所涉及的把持工具的把持机理的示意剖视图。

图9是示出第四实施方式所涉及的把持系统的简图。

具体实施方式

以下，参照附图对本发明的各实施方式进行说明。

附图是示意性的或者概念性的图。各部分的厚度与宽度的关系、各部分间的大小的比率等未必与现实情况相同。即便在表示相同部分的情况下，有时也根据附图使彼此的尺寸或比率不同而进行表示。

在本申请说明书和各图中，关于与已经说明过的要素同样的要素，标注相同的附图标记并适当地省略详细说明。

(第一实施方式)

图1是示出第一实施方式所涉及的把持工具1的一部分的立体图。

图2是示出第一实施方式所涉及的把持工具1的一部分的剖视图。

图3是示出第一实施方式所涉及的把持工具1的示意剖视图。

如图1以及图2所示，第一实施方式所涉及的把持工具1具备把持部10以及吸盘20。

把持部10呈环状。把持部10具有挠性。如图2所示，在把持部10的内部设置有粉粒体15。把持部10由保持部30保持。吸盘20设置在把持部10的内侧。吸盘20由把持部10包围。吸盘20构成为能够相对于把持部10以及保持部30移动。

更具体地说，吸盘20具有盘状部21以及管状部件22。管状部件22插通于在保持部30上形成的孔31。盘状部21连接于管状部件22的一端。管状部件22在孔31的内侧沿连结盘状部21和管状部件22的线方向滑动。由此，吸盘20相对于把持部10沿线方向移动。

连结盘状部21和管状部件22的线方向例如是上下方向。连结盘状部21和管状部件22的线方向包含：从盘状部21朝向管状部件22的第一方向(上方)；以及从第二部分12朝向第一部分11的第二方向(下方)。以下，使用基于盘状部21和管状部件22的位置关系的上述的“上下方向”、“上方”、“下方”进行实施方式的说明。

在把持部10以及保持部30设置有排气端口40。排气端口40与把持部10的内部空间连接。在排气端口40连接有用于对把持部10的内部空间进行减压的第一配管41。在吸盘20的管状部件22的另一端连接有用于从盘状部21吸引空气的第二配管42。

把持部10例如由硅酮树脂、橡胶材料、或者丙烯酸树脂等高分子材料构成。粉粒体15例如能够使用微珠、硅酮树脂珠、咖啡豆、或者玻璃珠等。

如图3所示，保持部30经由连结部件51而与机器人50连结。通过机器人50的动作，把持工具1朝上方或者下方移动。在连结部件51设置有引导机构52以及滑动部件53。引导机构52被固定于连结部件51。滑动部件53沿着该引导机构52在上下方向滑动。滑动部件53借助固定部件54而与吸盘20固定。

即、引导机构52相对于把持部10被固定。滑动部件53相对于吸盘20被固定。因此，当吸盘20沿上下方向移动时，滑动部件53沿着引导机构52在上下方向滑动。

在固定部件54与保持部30之间设置有弹性部件55。例如，在初始状态中，弹性部件55相对于自然长度而处于被拉伸的状态。在初始状态中，把持部10以及吸盘20并未与作为把持对象的工件接触。在初始状态中，滑动部件53位于相对于引导机构52而朝下方滑动至极限的位置。在初始状态中，滑动部件53由设置于引导机构52的未图示的止挡件锁止。

利用弹性部件55产生的弹力与利用引导机构52以及滑动部件53产生的阻力平衡。吸盘20相对于把持部10以及保持部30被朝下方施加力而被施力。

参照图4对第一实施方式所涉及的把持工具1的把持方法进行说明。

图4是示出第一实施方式所涉及的把持工具1的把持方法的剖视图。

在图4中，第一配管41以及第二配管42省略示出。

首先，处于图3所示的初始状态的把持工具1朝作为把持对象的工件W的上方移动。接下来，把持工具1朝工件W下降。如图4的(a)所示，吸盘20与工件W接触。从该状态起，把持工具1进一步下降。吸盘20被朝工件W按压，且空气被从吸盘20空气吸引。由此，工件W被吸附。

吸盘20如上所述相对于把持部10被朝下方施力。若把持工具1下降，则吸盘20被从工件W施加阻力。在初始状态中，弹性部件55产生弹力。若阻力大于弹力，则弹性部件55伸长而滑动部件53朝上方滑动。此时，吸盘20相对于把持部10朝上方移动。由此，吸盘20的盘状部21移动至相比把持部10的下端靠上方的位置。如图4的(b)所示，把持部10与工件W的外周接触。

把持部10与工件W接触，仿照工件W的外形而变形。在该状态下，如图4的(c)所示，把持部10的内部被减压。由此，把持部10沿着工件W的形状固化。由吸盘20吸附的工件W以更大的力被把持。在利用把持部10以及吸盘20把持工件W后，如图4的(d)所示，把持工具1上升。工件W被搬运至预定的位置。

参照图5对第一实施方式所涉及的发明的效果进行说明。

图5是示出参考例所涉及的把持工具100的一部分的剖视图。

参考例所涉及的把持工具100在不具备吸盘20这点上与第一实施方式所涉及的把持工具1不同。在把持工具100中，第二配管42与保持部30的孔31直接连接。通过孔31以及第二配管42对由把持部10包围的空间进行减压。由此，作为把持对象的工件被吸附于把持部10。

例如，当工件具有透气性的情况下，难以在外部空间与由把持部10以及工件包围的空间之间产生压力差。若把持工具中的吸引量小，则无法充分吸附工件。当工件为软质的情况下，在把持后工件变形。空气从因变形而产生的间隙泄漏。因此，难以利用把持部10把持工件。因而，在这些情况下，期望通过强力地吸附工件来提高把持力。从第二配管42吸引的每单位时间的吸引量越大，则越能够提高把持工具的把持力。

例如，在参考例所涉及的把持工具100中，增大第二配管42中的吸引量。在该情况下，如图5的(b)所示，把持部10被朝第二配管42吸引。孔31被堵塞，无法吸附工件。因此，在参考例所涉及的把持工具100中，无法提高吸引量。在把持工具100中，难以进行具有透气性的工件或软质的工件的把持。

在本实施方式所涉及的把持工具1中，设置有吸盘20。通过从吸盘20吸引气体，与从保持部30的孔31吸引的情况相比，难以将把持部10吸入。

该吸盘20能够相对于把持部10朝上方移动。因此，例如，在吸盘20与把持对象接触而被按压的情况下，吸盘20相对于把持部10朝上方移动。例如，吸盘20位于更靠下方的位置，以便防止将把持部10吸入。即便在该情况下，吸盘20也难以成为把持部10与把持对象接触的障碍。

即、根据本实施方式，能够防止把持部10的吸入，能够提高把持部10以及吸盘20的把持力，且能够把持更多样的工件。

更优选的是，吸盘20的盘状部21如图3所示在盘状部21未与工件接触的状态下位于比把持部10更靠下方(第二方向侧)的位置。根据该结构，能够更加可靠地防止在从吸盘20吸引空气时把持部10被吸引这一情况。

在图1～图4中，对吸盘20经由引导机构52以及滑动部件53而与把持部10以及保持部30连结的例子进行了说明。但本实施方式所涉及的把持工具1并不限定于此。例如，吸盘20也可以与不同于机器人50的其他机器人连结，由该其他机器人控制吸盘20的升降。

吸盘20经由引导机构52以及滑动部件53而与把持部10连结。由此，根据吸盘20朝工件的按压，吸盘20能够相对于把持部10移动。因而，不需要用于使吸盘20移动的其他机器人。把持工具1的结构更加简单。能够使把持工具1小型化。

吸盘20相对于把持部10被朝下方施力。由此，能够抑制在将吸盘20按压于工件时吸盘20因来自工件的阻力而滑动这一情况。即、能够将吸盘20以更大的力按压于工件。能够在吸盘20与工件紧贴的状态下从吸盘20吸引空气，能够提高吸盘20的吸附力。

(第二实施方式)

图6是示出第二实施方式所涉及的把持工具2的示意剖视图。

第二实施方式所涉及的把持工具2在代替引导机构52、滑动部件53、固定部件54以及弹性部件55而具备缸体56这点上与第一实施方式所涉及的把持工具1不同。

缸体56经由固定部件58而被与连结部件51固定。即、缸体56相对于把持部10以及保持部30被固定。缸体56与把持部10一起上升或者下降。缸体56的上端封闭。从下方朝缸体56插入有活塞57。活塞57与吸盘20连结。缸体56内部的空间由活塞57分隔成空间A与空间B。空间A以及B相对于外部空间是气密的。在空间A连接有配管43。在空间B连接有配管44。通过配管43以及44而朝空间A以及B送入空气或将空气排出。通过调整这些空间的压力而能够使活塞57在缸体56内朝上方或者下方滑动。即、通过调整空间A以及B的压力，能够使吸盘20朝上方或者下方移动。

使把持工具2下降，将吸盘20抵靠于工件。吸盘20相对于缸体56朝上方移动。此时，朝缸体56内的空间A送入空气。吸盘20被朝下方按压。即、在本实施方式所涉及的把持工具2中，缸体56具备与第一实施方式所涉及的把持工具1中的引导机构52以及滑动部件53同样的功能。在不使用吸盘20而仅使用把持部10把持工件的情况下，朝缸体56内的空间B送入空气。由此，能够使吸盘20朝上方移动。在不使用把持部10而仅使用吸盘20把持工件的情况下，在将吸盘20按压于工件的同时朝缸体56内的空间A送入空气。由此，能够抑制吸盘20朝上方的移动，仅使吸盘20与工件接触。

如上所述，根据本实施方式，与第一实施方式同样，能够使把持工具2的结构更加简单。能够使把持工具2小型化。此外，根据本实施方式，在把持工件时，能够适当地选择是使用把持部10以及吸盘20中的任一个、或是使用它们双方。

(第三实施方式)

图7是示出第三实施方式所涉及的把持工具3的一部分的立体剖视图。

第三实施方式所涉及的把持工具3关于保持部30的构造与第一实施方式所涉及的把持工具1具有差异。在把持工具3中，吸盘20可以相对于把持部10朝上方移动这点等与把持工具1同样。

如图7所示，保持部30保持把持部10的外周。吸盘20插通于在把持部10的中心形成的孔11。保持部30保持把持部10的外周，由此，把持部10能够在保持部30的内侧朝上方变形。

图8是示出第三实施方式所涉及的把持工具3的把持机理的示意剖视图。在图8中，第一配管41以及第二配管42被省略示出。

从图8的(a)所示的初始状态起，把持工具3下降。如图8的(b)所示，吸盘20以及把持部10依次与工件W接触。此时，把持部10仿照工件W的形状而变形。从该状态起把持工具3进一步下降。如图8的(c)所示，把持部10被朝上方推起，并且朝侧方扩展。把持部10更大幅度地变形。

如图8的(c)所示，把持部10构成为能够朝上方变形，由此，把持部10更容易变形。与图8的(b)所示的状态相比，把持部10与工件W之间的接触面积增加。由此，把持工具3的把持力提高。

若把持部10变得容易变形，则在吸引空气时把持部10变形而被堵塞的可能性提高。但是，根据本实施方式，与第一实施方式同样能够防止把持部10的吸入。因此，即便在使把持部10大幅变形的情况下，也能够防止把持部10的吸入、且进一步提高把持工具3的把持力。

在第三实施方式所涉及的把持工具3中，与第二实施方式所涉及的把持工具2同样，也可以代替引导机构52、滑动部件53、固定部件54、以及弹性部件55而设置有缸体56。

(第四实施方式)

图9是示出第四实施方式所涉及的把持系统4的简图。

第四实施方式的把持系统4具备把持工具1、搬运机器人90、第一减压装置91、第二减压装置92、以及控制器93。

搬运机器人90具有臂90a。臂90a例如具有多个关节。在臂90a的前端安装有把持工具1。搬运机器人90遵照来自控制器93的指令使臂90a动作，进行工件W的把持以及搬运。

第一减压装置91以及第二减压装置92具有真空泵。第一减压装置91与图1所示的把持工具1的第一配管41连接。第二减压装置92与把持工具1的第二配管42连接。遵照来自控制器93的指令而对第一减压装置91进行驱动。由此，把持部10的内部空间被减压或者与大气连通。遵照来自控制器93的指令而对第二减压装置92进行驱动。由此，从吸盘20吸引空气或者停止吸引。

控制器93具有CPU(Central Processing Unit)、ROM(Read Only Memory)、非易失性的闪存等。在CPU中执行控制器93中的各种运算处理。在ROM中存储有把持系统4的动作所需要的各种控制算法或各种常数等。在闪存中适当地存储而保存有工件W的搬运顺序、搬运状况等。

控制器93遵照存储于闪存的搬运顺序而对搬运机器人90、第一减压装置91、以及第二减压装置92送出指令，对它们的动作进行控制。

把持系统4具备第一实施方式所涉及的把持工具1，由此能够提高把持工具1的把持力、能够把持更多样的工件。

实施方式所涉及的把持系统4也可以代替把持工具1而具备第二实施方式或者第三实施方式所涉及的把持工具2或者3。

以上举例示出了本发明的几个实施方式，但这些实施方式只不过是作为例子加以提示，并非意图限定发明的范围。这些新的实施方式能够以其他各种各样的方式实施，能够在不脱离发明的主旨的范围进行各种省略、置换、变更等。这些实施方式及其变形例包含于发明的范围或主旨中，并且包含于技术方案所记载的发明及其等同的范围中。并且，上述的各实施方式能够相互组合而加以实施。

Claims (8)

1.一种把持工具，具备：

把持部，具有挠性，且在内部设置有粉粒体；以及

吸盘，具有吸附工件的盘状部和与上述盘状部连接的管状部件，且由上述把持部包围，

上述吸盘能够相对于上述把持部朝从上述盘状部朝向上述管状部件的第一方向移动。

2.根据权利要求1所述的把持工具，其中，

在使上述盘状部吸附于工件的同时使上述盘状部相对于上述把持部朝上述第一方向移动，且使上述把持部与上述工件接触并对上述把持部的内部进行减压，由此来把持工件。

3.根据权利要求1或2所述的把持工具，其中，

上述吸盘的盘状部在不与工件接触的状态下位于相比上述把持部靠与上述第一方向相反的第二方向侧的位置。

4.根据权利要求1～3中任一项所述的把持工具，其中，

还具备：

引导机构，相对于上述把持部被固定；以及

滑动部件，相对于上述吸盘被固定，且沿着上述引导机构而沿连结上述盘状部与上述管状部件的线方向滑动，

在上述吸盘被按压于工件时，上述吸盘相对于上述把持部朝上述第一方向移动，并且上述滑动部件沿着上述引导机构朝上述第一方向滑动。

5.根据权利要求1～4中任一项所述的把持工具，其中，

上述吸盘在未与工件接触的状态下相对于上述把持部被朝与上述第一方向相反的第二方向施力。

6.根据权利要求1～5中任一项所述的把持工具，其中，

还具备保持部，该保持部保持上述把持部的外周，

上述把持部能够沿连结上述盘状部与上述管状部件的线方向变形。

7.根据权利要求1～3中任一项所述的把持工具，其中，

还具备：

缸体，相对于上述把持部被固定；以及

活塞，设置于上述缸体内，且能够沿连结上述盘状部与上述管状部件的线方向滑动，

上述管状部件与上述活塞连结，

在上述吸盘被按压于工件时，上述活塞在上述缸体内朝上述第一方向滑动，由此上述吸盘相对于上述把持部朝上述第一方向移动。

8.一种把持系统，具备：

机器人机构，具有臂；

权利要求1～7中任一项所述的上述把持工具，安装在上述臂的前端；

第一减压装置，与上述把持部的内部空间连接，用于对上述内部空间进行减压；

第二减压装置，与上述吸盘连接，用于从上述吸盘吸引气体；以及

控制器，对上述机器人机构、上述第一减压装置以及上述第二减压装置的动作进行控制。