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STAND DER TECHNIK
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1. Bereich der Erfindung
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Die vorliegende Erfindung betrifft ein Fördersystem und ein Förderverfahren zum Fördern einer Vielzahl von Arten von Gegenständen, die verschiedene Formen aufweisen.
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2. Beschreibung des Stands der Technik
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Eine Roboterhand, die in der Lage ist, verschiedene Formen von Gegenständen zu greifen, ist bislang bereits bekannt. Beispielsweise schlägt
JP H09-150384A eine Roboterhand vor, die eine Vielzahl von Fingermechanismen aufweist, von denen jeder eine Antriebskraft in mindestens einem Freiheitsgrad ausüben kann, und einen Basisteil, der die Basisendteile dieser Fingermechanismen trägt. Insbesondere weisen die Fingermechanismen der Roboterhand von JP H09-150384A eine Vielzahl von Gliedern auf, die durch Drehverbindungen miteinander verbunden sind. Diese Glieder werden durch die Drehgelenke gedreht, so dass die Haltung der Fingerspitzen verändert wird.
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Jedoch weisen die oben genannten Fingermechanismen komplizierte Strukturen auf, die eine Vielzahl von Gliedern haben, und daher kann, wenn die Roboterhand aus
JP H09-150384A verwendet wird, um einen schweren Gegenstand zu greifen, die Last des Gegenstands die Fingermechanismen beschädigen. Aus diesem Grunde ist es erforderlich, um einen schweren Gegenstand zu greifen, die Roboterhand als Ganzes größer zu machen, um so die Starrheit der Fingermechanismen zu verbessern. Wenn eine solche große Roboterhand verwendet wird, ist es ebenso erforderlich, den Roboterarm zu vergrößern, an dem sie befestigt ist, und daher ist ein Anstieg der Kapitalkosten für das System als Ganzes unvermeidlich. Ferner ist es erforderlich, um eine Vielzahl von Arten von Gegenständen mit unterschiedlichen Abmessungen zu greifen, die Roboterhand zu wechseln, so dass sie den Abmessungen der einzelnen Gegenständen entspricht, und daher wird ein weiterer Anstieg der Kapitalkosten verursacht. Des Weiteren wirkt, wenn die Roboterhand aus JP H09-150384A verwendet wird, die Greifkraft der Fingermechanismen direkt auf den Gegenstand, und daher kann die Greifkraft den Gegenstand beschädigen.
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Ein Fördersystem und ein Förderverfahren zum Greifen verschiedener Formen von Gegenständen mit einer einzelnen Hand, die eine einfache Struktur aufweist, wurden erforscht.
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ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
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Nach einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Fördersystem zur Verfügung gestellt, mit einem Förderroboter, der eine Hand und einen Arm aufweist, und einem Paar Greifklemmen, die an einem beförderten Objekt befestigt werden, wobei die Hand einen Körperteil aufweist, der an dem Arm befestigt ist, ein Paar vorstehende Teile, die aus verschiedenen Positionen des Körperteils in derselben Richtung vorstehen, Hakenteile, die an dem Paar hervorstehender Teile befestigt sind, und drückende Teile, die an dem Körperteil angrenzend an die hervorstehenden Teile befestigt sind und konfiguriert sind, um sich entlang der Richtung, in die das Paar vorstehender Teile vorsteht, zu bewegen, um Druckkräfte zu erzeugen, und jedes Paar der Greifklemmen weist einen stabförmigen Teil auf, der an einem Hakenteil der Hand eingehängt ist, und ein gedrücktes Teil, das durch ein drückendes Teil der Hand gedrückt wird.
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Nach einem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Fördersystem nach dem ersten Aspekt bereitgestellt, wobei das Paar vorstehender Teile an dem Körperteil befestigt ist, so dass es in der Lage ist, sich relativ entlang der Anordnungsrichtungen des Paars vorstehender Teile zu bewegen.
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Nach einem dritten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Fördersystem nach dem ersten oder zweiten Aspekt bereitgestellt, wobei die drückenden Teile durch Druckluftzylinder angetrieben werden.
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Nach einem vierten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Fördersystem nach einem des ersten bis dritten Aspekts bereitgestellt, wobei die Hand ferner greifende Teile zum Greifen der stabförmigen zusammen mit den Hakenteilen aufweist, wenn die stabförmigen Teile an den Hakenteilen eingehängt sind.
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Nach einem fünften Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Förderverfahren zum Fördern eines Gegenstands unter Verwendung des Fördersystems nach einem des ersten bis vierten Aspekts bereitgestellt, das das Befestigen des Paars Greifklemmen an dem beförderten Gegenstand aufweist, so dass die stabförmigen Teile des Paars Greifklemmen sich in Richtungen erstrecken, die einander entgegengesetzt sind, das Bewegen der Hand in Bezug auf das Paar Greifklemmen, die an dem beförderten Objekt befestigt sind, so dass die stabförmigen Teile des Paars Greifklemmen in den Hakenteilen der Hand eingehängt sind, und das Bewegen der drückenden Teile der Hand, mit einer sich von dem Körperteil weg bewegenden Bewegung, so dass eine Druckkraft erzeugt wird, die auf die gedrückten Teile des Paars Greifklemmen durch die drückenden Teile wirkt.
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Nach einem sechsten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Förderverfahren zum Fördern eines Gegenstands nach dem fünften Aspekt bereitgestellt, das ferner das Befestigen des Paars Greifklemmen an dem beförderten Gegenstand aufweist, so dass die Achsen der stabförmigen Teile des Paars der Greifklemmen zueinanderpassen.
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Diese und andere Gegenstände, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden mit Bezug auf die detaillierte Beschreibung einer veranschaulichenden Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, die in den beigefügten Zeichnungen gezeigt wird, klarer dargestellt.
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KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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1 ist eine perspektivische Ansicht eines Fördersystems einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
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2 ist eine perspektivische Ansicht, die den beförderten Gegenstand und die Greifklemmen, die in 1 gezeigt werden, vergrößert.
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3 zeigt einen weiteren beförderten Gegenstand, der durch das Fördersystem aus 1 befördert wird, und Greifklemmen, die dem beförderten Gegenstand entsprechen.
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4 ist eine perspektivische Ansicht, die die in 1 gezeigte Hand vergrößert.
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5 ist eine perspektivische Ansicht, die die in 4 gezeigten greifenden Teile und Hakenteile vergrößert.
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6 ist ein Flussdiagramm, das einen Ablauf zum Befördern eines beförderten Gegenstands zeigt, unter Verwendung des Fördersystems aus 1.
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DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNGSFORM
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Nachfolgend wird eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung detaillierter mit Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben. In den Zeichnungen werden gleichen Komponentenelementen gleiche Referenzbezeichnungen zugewiesen. Es ist anzumerken, dass die folgende Erklärung nicht den technischen Umfang der in den Ansprüchen beschriebenen Erfindungen oder die Bedeutung von Begriffen etc. einschränkt.
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Bezugnehmend auf 1 bis 6 wird ein Fördersystem einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung erklärt. 1 ist eine schematische Ansicht eines veranschaulichenden Fördersystems S der vorliegenden Ausführungsform. Wie in 1 gezeigt wird, weist das Fördersystem S des vorliegenden Beispiels einen Förderroboter R auf, wie einen vertikalen Roboter mit mehreren Gelenken, und ein Paar Spannvorrichtungen 3, 3, die an dem beförderten Gegenstand W befestigt sind. Das Fördersystem S des vorliegenden Beispiels ist ein Automatisierungssystem, das einen beförderten Gegenstand W, der auf einem Tisch T platziert ist, zu einem vorbestimmten Ziel befördert. Wie in 1 gezeigt wird, weist der Förderroboter R des vorliegenden Beispiels eine Hand 1 auf, die in der Lage ist, den beförderten Gegenstand W, der auf dem Tisch T platziert ist, zu greifen, und einen Arm 2, der ein Handgelenkteil 25 aufweist, an dem die Hand 1 befestigt ist. Der Tisch T steht auf der Bodenfläche angrenzend an den Förderroboter R.
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Zunächst wird die Struktur des Arms 2 in dem Fördersystem S der vorliegenden Ausführungsform erklärt. Wie in 1 gezeigt wird, ist der Arm 2 des vorliegenden Beispiels ein Roboterarm, der ein ortsfestes Basisteil 21 aufweist, das an der Bodenfläche fixiert ist, ein bewegliches schwenkbares Basisteil 22, das mit dem ortsfesten Basisteil 21 verbunden ist, ein schwenkbares Unterarmteil 23, das mit dem beweglichen Basisteil 22 verbunden ist, ein schwenkbares Oberarmteil 24, das mit dem Unterarmteil 23 verbunden ist, und ein schwenkbares Handgelenkteil 25, das mit dem Oberarmteil 24 verbunden ist. Der Arm 2 des vorliegenden Beispiels kann frei die Position und Haltung der Hand 1 verändern, die an dem Handgelenkteil 25 befestigt ist, durch die Antriebskräfte von Servomotoren oder anderen Antriebsvorrichtungen. 1 veranschaulicht einen Roboterarm mit sechs Achsen, aber die Anzahl der Achsen des Arms 2 in dem Fördersystem der vorliegenden Erfindung sind nicht darauf beschränkt. Die Anzahl der Achsen des Arms 2 ist nicht darauf beschränkt. Die Struktur der Hand 1 des Fördersystems S der vorliegenden Ausführungsform wird später erklärt.
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Als nächstes wird ein Paar Greifklemmen 3, 3 in dem Fördersystem S der vorliegenden Erfindung erklärt. 2 ist eine perspektivische Ansicht, die den beförderten Gegenstand W und die Greifklemmen 3, 3, die in 1 gezeigt werden, vergrößert. Wie in 2 gezeigt wird, hat der beförderte Gegenstand W des vorliegenden Beispiels die allgemeine Form eines Polyeders. An einer Seite wird ein gewellter ausgeschnittener Teil bereitgestellt. Ferner ist das Paar Greifklemmen 3, 3 des vorliegenden Beispiels an einem Paar Seitenflächen F1, F2 des beförderten Gegenstandes W befestigt, die einander nicht kreuzen. Wie in 2 gezeigt, weist das Paar Greifklemmen 3, 3 ein Montageteil 30 auf, das an dem beförderten Gegenstand W befestigt ist, ein blockförmiges gedrücktes Teil 31, das an dem Montageteil 30 befestigt ist, und ein stabförmiges Teil 32, das aus einer Seitenfläche des gedrückten Teils 31 vorragt. Die oben genannten Komponenten der Greifklemmen 3 werden weiter unten detaillierter beschrieben.
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Zunächst weisen die Montageteile 30 der Greifklemmen 3 Stirnflächen auf, die in der Lage sind, planar in Kontakt mit den Seitenflächen des zu befördernden Gegenstands W zu treten, und so entworfen sind, um an den Seitenflächen des beförderten Objekts W durch Verbindungselemente wie Stifte befestigt zu werden. Ferner weisen die gedrückten Teile 31 der Greifklemmen 3 flach geformte gedrückte Flächen 31A auf, die durch die später erklärten drückenden Teile 14 der Hand 1 gedrückt werden und an vorbestimmten Stellen der Montageteile 30 befestigt sind. Ferner weisen die stabförmigen Teile 32 der Greifklemmen 3 Formen eines runden Stabs oder eines eckigen Stabs auf, die von vorbestimmen Stellen der gedrückten Teile 31 hervorragen. Spezifischer ragen die stabförmigen Teile 32 der Greifklemmen 3 aus den Seitenflächen der gedrückten Teile 31 vor, die Seitenflächen der gedrückten Teile 31, die zu den Montageteilen 30 zeigen, gegenüberliegen. Wie in 2 gezeigt, weist das Paar gedrückte Teile 31, 31 gleiche Formen auf. Ferner weist das Paar stabförmige Teile 32, 32 ebenso gemeinsame Formen auf. In dieser Hinsicht weist das Paar Montageteile 30, 30 unterschiedliche Formen auf, die den Formen der Seitenflächen des beförderten Gegenstands W entsprechen, um zu ermöglichen, dass das Paar gedrückter Teile 31, 31 und die stabförmigen Teile 32, 32 angemessen in Bezug auf den beförderten Gegenstand W angeordnet werden können.
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Spezifischer weist das Montageteil 30 der Greifklemme 3, das auf der linken Seite in 2 gezeigt wird, ein plattenförmiges Basisteil auf, das an dem beförderten Gegenstand W befestigt wird, und zwei säulenförmige Teile 301, die aus der Hauptfläche des Basisteils in derselben Richtung herausragen. Wie in 2 gezeigt, haben die zwei säulenförmigen Teile 301 dieselben Abmessungen. Ihre vorderen Endteile sind mit einer Seitenfläche des gedrückten Teils 31 verbunden. Auf der anderen Seite ist das Montageteil 30 der Greifklemme 3, das in 2 auf der rechten Seite angeordnet ist, ein einzelnes rahmenförmiges Glied, das einen dreieckigen horizontalen Querschnitt aufweist. Wenn ein Paar Greifklemmen 3, 3, das die oben genannten Strukturen aufweist, an dem beförderten Gegenstand W befestigt wird, kann die Hand 1 des Förderroboters R das beförderte Objekt W durch das Paar Greifklemmen 3, 3 greifen (siehe 1). Auf diese Weise wird, auch während der beförderte Gegenstand W von der Hand 1 gegriffen wird, niemals eine direkte Greifkraft von der Hand 1 auf den beförderten Gegenstand W ausgeübt.
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3 ist eine perspektivische Ansicht, die der 2 ähnlich ist und einen weiteren beförderten Gegenstand W zeigt, der durch das Fördersystem S aus 1 befördert wird, und die entsprechenden Greifklemmen 3, 3. Wie in 3 gezeigt wird, weist der beförderte Gegenstand W des vorliegenden Beispiels ein plattenförmiges Unterteil B und drei säulenartige Teile C1 bis C3 auf, die aus der Hauptfläche des Unterteils B in derselben Richtung herausragen. In dem Beispiel in 3 weist jede des Paars Greifklemmen 3, 3 eine Struktur auf, die der Greifklemme 3 auf der linken Seite in 2 ähnlich ist. Das heißt, jede des Paars Greifklemmen 3, 3 des vorliegenden Beispiels weist ein Montageteil 30, das an dem beförderten Gegenstand W befestigt ist, ein blockförmiges gedrücktes Teil 31 auf, das an dem Montageteil 30 fixiert ist, und ein stabförmiges Teil 32, das aus einer Seitenfläche des gedrückten Teils 31 herausragt. Ferner weist jedes des Paars Montageteile 30, 30 des vorliegenden Beispiels einen plattenförmigen Teil 300 auf, der an dem beförderten Gegenstand W befestigt ist, und zwei säulenförmige Teile 301, die aus der Hauptfläche des plattenförmigen Teils 300 in derselben Richtung herausragen. Es wird angemerkt, dass das Montageteil 30 der Greifklemme 3 auf der linken Seite in 3 an der Seitenfläche des ersten säulenförmigen Teils C1 des beförderten Gegenstands W befestigt ist, während das Montageteil 30 der Greifklemme 3 an der rechten Seite in 3 die Seitenflächen des zweiten und dritten säulenförmigen Teils C2, C3 des beförderten Gegenstands W überspannt.
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Wie es durch die 2 und 3 verstanden werden kann, weist das Fördersystem S des vorliegenden Beispiels eine Vielzahl von Arten von Greifklemmen 3 mit unterschiedlichen Strukturen von Montageteilen 30 auf, und ist dazu entworfen, ein Paar Greifklemmen 3, 3 zu verwenden, die in Übereinstimmung mit der Form des beförderten Gegenstands W ausgewählt werden, um einen beförderten Gegenstand W zu greifen. Aus diesem Grund kann das Fördersystem S des vorliegenden Beispiels verschiedene Arten von Gegenständen befördern, die verschiedene Formen aufweisen. In dem Fördersystem S des vorliegenden Beispiels ist das Paar Greifklemmen 3, 3 an dem beförderten Gegenstand W befestigt, so dass diese stabförmigen Teile 32, 32 sich in entgegengesetzten Richtungen voneinander erstrecken. Insbesondere ist das Paar Greifklemmen 3, 3 bevorzugt an dem beförderten Gegenstand W so befestigt, dass die Achsen dieser stabförmigen Teile 32, 32 zueinanderpassen. Normalerweise wird das Paar Greifklemmen 3, 3 an dem beförderten Gegenstand W durch einen manuellen Arbeitsschritt des Bedieners befestigt. Jedoch kann das Paar Greifklemmen 3, 3 durch einen automatisierten Prozess einer Befestigungsvorrichtung wie einem vertikalen Roboter mit mehreren Gelenken befestigt werden.
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Als nächstes wird die Struktur der Hand 1 in dem Fördersystem S der vorliegenden Ausführungsform erklärt. 4 ist eine perspektivische Ansicht, die die Hand 1, die in 1 gezeigt wird, vergrößert. Es ist anzumerken, dass die Hand 1 in 1 den beförderten Gegenstand W noch nicht gegriffen hat, aber die Hand 1 in 4 greift bereits den beförderten Gegenstand W durch das Paar Greifklemmen 3, 3. Wie in 4 gezeigt wird, weist die Hand 1 des vorliegenden Beispiels einen Körperteil 11 auf, der an einem Handgelenkteil 25 des Arms 2 befestigt ist, und ein Paar vorragender Teile 12, 12, die von verschiedenen Positionen des Körperteils 11 in derselben Richtung herausragen. Des Weiteren weist die Hand 1 des vorliegenden Beispiels ein Paar Hakenteile 13, 13 auf, die jeweils an einem Paar vorragender Teile 12, 12 bereitgestellt werden, und ein Paar drückender Teile 14, 14, die an dem Körperteil 11 angrenzend an das Paar vorragender Teile 12, 12 befestigt sind und so konfiguriert sind, um sich entlang der Richtungen, in die die vorragenden Teile 12, 12 vorragen, vom Körperteil 11 weg zu bewegen, um Druckkräfte zu erzeugen. Die Komponenten der Hand 1 werden nachfolgend detailliert erklärt.
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Wie in 4 gezeigt wird, weist der Körperteil 11 des vorliegenden Beispiels ein plattenförmiges Basisteil 110 auf, das eine Oberfläche und eine Unterfläche aufweist, und ein Befestigungsteil 111, das an der Oberfläche des Basisteils 110 befestigt ist, so dass es an dem Handgelenkteil 25 des Arms 2 befestigt werden kann. An der Oberfläche des Basisteils 110 des Körperteils 11 ist zusätzlich zu dem Befestigungsteil 111 ein Paar Antriebsvorrichtungen D1, D1 befestigt, die das Paar drückende Teile 14, 14 antreiben. Ferner ist auf der Oberfläche des Basisteils 110 des Körperteils 11 ein Paar der Antriebsvorrichtungen D2, D2 befestigt, die das später erklärte Paar greifende Teile 15, 15 antreiben.
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Als nächstes ragt das Paar vorragender Teile 12, 12 aus unterschiedlichen Stellen der Unterfläche des Basisteils 110 des Körperteils 11 in derselben Richtung heraus. Wie in 4 gezeigt wird, weist das Paar vorragender Teile 12, 12 Strukturen auf, die in Bezug auf eine Ebene, die vertikal zu der Längsrichtung des Basisteils 110 symmetrisch sind. Die Richtungen, in die diese ragen, sind im Allgemeinen vertikal zu der Unterfläche des Basisteils 110 des Körperteils 11. Das Paar vorragender Teile 12, 12 ist bevorzugt an dem Basisteil 110 befestigt, damit es ihnen möglich ist, sich relativ entlang der Längsrichtung des Basisteils 110 zu bewegen. Beispielsweise kann jedes des Paars vorragender Teile 12, 12 an der Unterfläche des Basisteils 110 befestigt sein, so dass es in der Lage ist, sich entlang der Längsrichtung des Basisteils 110 zu bewegen. In diesem Fall können die beweglichen vorragenden Teile 12 beispielsweise durch Antriebsvorrichtungen (nicht gezeigt) angetrieben werden, wie Servomotoren, die an dem Körperteil 11 installiert sind. Indem das Paar vorragender Teile 12, 12 sich relativ entlang der Längsrichtung des Basisteils 110 bewegen gelassen wird, kann der Abstand zwischen dem Paar Hakenteile 13, 13 angepasst werden.
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Alternativ kann mindestens eines des Paars vorragender Teile 12, 12 so geformt sein, dass es an einer Vielzahl Montagestellen befestigt werden kann, die an der Unterfläche des Basisteils 110 bereitgestellt werden. Diese Vielzahl von Montagestellen ist entlang der Längsrichtung des Basisteils 110 angeordnet. Auch in diesem Fall kann durch Veränderung der Montagestellen der abnehmbaren vorragenden Teile 12 der Abstand zwischen dem Paar Hakenteile 13, 13 angepasst werden. In dem Beispiel aus 4 ist ein Paar vorragender Teile 12, 12 an den zwei Endteilen in der Längsrichtung des Basisteils 110 angeordnet.
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Als nächstes werden das Paar Hakenteile 13, 13 und die drückenden Teile 14, 14 erklärt. In dem Beispiel aus 4 weisen das Paar Hakenteile 13, 13 und die drückenden Teile 14, 14, wie das Paar vorragender Teile 12, 12, Strukturen auf, die in Bezug auf eine Ebene, die vertikal zu der Längsrichtung des Basisteils 110 liegt, symmetrisch sind. Aus diesem Grunde wird lediglich das Hakenteil 13 und das drückende Teil 14 einer Seite erklärt. Zunächst wird das Hakenteil 13 des vorlegenden Beispiels an dem vorderen Endteil des vorragenden Teils 12 bereitgestellt und weist eine hakenförmige Form auf, um das stabförmige Teil 32 einer Greifklemme 3 einzuhaken. Spezifischer wird das Hakenteil 13 des vorliegenden Beispiels mit einem kreuzenden Teil 131 bereitgestellt, dass sich vom vorderen Ende eines vorragenden Teils 12 erstreckt, um die Richtung, in die das vorragende Teil 12 ragt, zu kreuzen, und einem zurückgewendeten Teil 132, das sich vom vorderen Endteil des kreuzenden Teils 131 in der entgegengesetzten Richtung zu der Richtung, in die das vorragende Teil 12 ragt, erstreckt. Wie in 4 gezeigt, bilden das kreuzende Teil 131 und das zurückgewendete Teil 132 des Hakenteils 13 ein abgeschnittenes Teil, das in der Lage ist, das stabförmige Teil 32 der Greifklemme 3 in Verbindung mit dem vorderen Endteil des vorragenden Teils 12 zu halten.
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Als nächstes weist jedes drückende Teil 14 des vorliegenden Beispiels eine Vielzahl von stabförmigen beweglichen Teilen 141 auf, die aus der Unterfläche des Basisteils 110 des Körperteils 11 parallel zu einem vorragenden Teil 12 herausragen, und ein verbindendes Teil 142 verbindet die Enden der Vielzahl von beweglichen Teilen 141 an der Seite, die vom Basisteil 110 entfernt liegt. Hier kann sich die Vielzahl beweglicher Teile 141 in einer Richtung von dem Körperteil 11 weg entlang der Richtung, in die das vorragende Teil 12 ragt, bewegen, durch die Antriebskraft einer Antriebsvorrichtung D1, die an der Hand 1 bereitgestellt wird. Die Bewegungsrichtung der Vielzahl beweglicher Teile 141 wird durch den Pfeil A40 in 4 angegeben. Ferner weist das verbindende Teil 142 des vorliegenden Beispiels eine säulenförmige Form auf, die vertikal zu der Vielzahl beweglicher Teile 141 angeordnet ist, und kann sich in der Pfeilrichtung A40 in 4 zusammen mit der Vielzahl beweglicher Teile 141 bewegen. Es wird angemerkt, dass in der Hand 1 des vorliegenden Beispiels als Antriebsvorrichtung D1 der Vielzahl beweglicher Teile 141 ein Druckluftzylinder, der auf der Oberfläche des Basisteils 110 befestigt ist, verwendet wird. Das heißt, die Vielzahl beweglicher Teile 141 weist eine Kolbenstange des Druckluftzylinders auf. Ferner werden die übrigen beweglichen Teile 141 von einem Führungsteil G geführt, das an der Oberfläche des Basisteils 110 befestigt ist.
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Weiter mit Bezug auf 4 wird jedes drückende Teil 14 des vorliegenden Beispiels ferner mit zwei vorragenden anstoßenden Teilen 143 bereitgestellt, die aus dem verbindenden Teil 142 in derselben Richtung wie das vorragende Teil 12 herausragen. Die zwei angrenzenden Teile 143 weisen gemeinsame Strukturen auf. Die Teile am Basisende dieser anstoßenden Teile 143 sind an unterschiedlichen Stellen in der Längsrichtung des verbindenden Teils 142 angeordnet. Insbesondere sind die Teile am Basisende der zwei anstoßenden Teile 143 bevorzugt an Stellen angeordnet, die gleich vom Mittelteil in der Längsrichtung des verbindenden Teils 142 entfernt sind. Ferner werden die Teile am Vorderende der zwei anstoßenden Teile 143 mit flachen drückenden Flächen bereitgestellt, die in diesen Richtungen, in die sie ragen, nach vorne zeigen.
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Ferner können sich die zwei anstoßenden Teile 143 zusammen mit den beweglichen Teilen 141 und dem verbindenden Teil 142 in Richtung der Pfeilmarkierung A40 in 4 bewegen, und sie können an den zwei drückenden Seiten gegen einen Gegenstand anstoßen, der sich vor diesen Seiten in der Bewegungsrichtung befindet. Es ist anzumerken, dass die anstoßenden Teile 143 des vorliegenden Beispiels lösbar an dem verbindenden Teil 142 befestigt sind und somit mit anderen anstoßenden Teilen 143 ausgetauscht werden können, die in Übereinstimmung mit den Erfordernissen eine unterschiedliche Form aufweisen. Insbesondere können die anstoßenden Teile 143 des vorliegenden Beispiels mit anderen anstoßenden Teilen 143 ausgetauscht werden, die in der positionellen Beziehung des Teils des Basisendes und des Teils des vorderen Endes in der Richtung, die vertikal zu der Richtung liegt, in die sie ragen, unterschiedlich sein können. Als Folge ist es, ebenso wie eine Anpassung der Richtung zwischen dem Paar Hakenteile 13, 13 wie oben erklärt, möglich, den Abstand zwischen den drückenden Seiten des Paar drückender Teile 14, 14 anzupassen.
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Insbesondere bewegen sich, wie in 4 gezeigt wird, wenn das stabförmige Teil 32 einer Greifklemme 3 von einem Hakenteil 13 der Hand 1 eingehakt wird, die zwei anstoßenden Teile 143 zu dem gedrückten Teil 31 der Greifklemme 3 hin und stoßen gegen die gedrückte Oberfläche 31A, aufgrund der Antriebskraft der Antriebsvorrichtung D1. Das heißt, das drückende Teil 14 des vorliegenden Beispiels kann sich von der rückwärtigen Position, in der die zwei anstoßenden Teile 143 getrennt von der gedrückten Oberfläche 31A in der Richtung angeordnet sind, die vertikal zu der gedrückten Oberfläche 31A liegt, zu der vorderen Position bewegen, in der die zwei anstoßenden Teile 143 gegen die gedrückte Oberfläche 31A stoßen. Wenn danach die Antriebskraft der Antriebsvorrichtung D1 weiter kontinuierlich ausgeübt wird, wirken die Druckkräfte entlang der Bewegungsrichtung der zwei anstoßenden Teile 143 von diesen anstoßenden Teilen 143 auf das gedrückte Teil 31 der Greifklemme 3. Daraus resultiert, dass der stabförmige Teil 32 der Greifklemme 3 gegen die Innenfläche des Hakenteils 13 gedrückt wird, und daher kann die Greifklemme 3 durch die Hand 1 gegriffen werden. Insbesondere verwendet die Hand 1 des vorliegenden Beispiels 1 zwei drückende Teile 143, um eine Greifklemme 3 zu drücken, und somit kann die Greifklemme 3 stabil gegriffen werden. Es ist anzumerken, dass die zwei anstoßenden Teile 143 bevorzugt so positioniert sind, dass sie an Stellen anstoßen, die von dem Mittelteil in der Längsrichtung des gedrückten Teils 31 gleich entfernt sind. Dadurch kann verhindert werden, dass die Greifklemme 3 sich um das stabförmige Teil 32 dreht.
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Es ist anzumerken, dass das Paar drückende Teile 14, 14 wie das Paar vorstehende Teile 12, 12 bevorzugt an dem Basisteil 110 befestigt ist, so dass es in der Lage ist, sich relativ entlang der Längsrichtung des Basisteils 110 zu bewegen. In diesem Fall kann mindestens eines des Paars drückender Teile 14, 14 durch eine Antriebsvorrichtung (nicht gezeigt) angetrieben werden, wie beispielsweise durch einen Servomotor, der auf dem Körperteil 11 montiert ist. Durch Bewegen des Paars drückender Teile 14, 14 relativ entlang der Längsrichtung des Basisteils 110 ist es möglich, den Abstand zwischen den anstoßenden Oberflächen des Paars anstoßender Teile 143, 143 anzupassen.
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Hiernach bezugnehmend auf 4 weist die Hand 1 des vorliegenden Beispiels ferner ein Paar greifender Teile 15, 15 auf, die an dem Paar vorstehender Teile 12, 12 bereitgestellt werden. Jedoch ist das Paar greifender Teile 15, 15 keine wesentliche Komponente der Hand 1, und somit werden diese Teile manchmal ausgelassen. Das Paar greifender Teile 15, 15 des vorliegenden Beispiels weist auf dieselbe Weise symmetrische Strukturen auf wie das Paar vorstehender Teile 12, 12, und somit wird nur das greifende Teil 15 einer Seite nachfolgend erklärt. Die greifenden Teile 15 des vorliegenden Beispiels wurden dazu entworfen, mit den Hakenteilen 13 zusammenzuarbeiten, um die stabförmigen Teile 32 zu greifen, wenn die stabförmigen Teile 32 der Greifklemmen 3 von den Hakenteilen 13 eingehakt werden.
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5 ist eine perspektivische Ansicht, die ein greifendes Teil 15 und ein Hakenteil 13 vergrößert, die in 4 gezeigt werden. Wie in 4 und 5 gezeigt, weist das greifende Teil des vorliegenden Beispiels ein sich linear bewegendes Teil 151 auf, das an dem Körperteil 11 befestigt ist, so dass es in der Lage ist, sich linear zu bewegen, ein schwenkbares Teil 152, das an dem vorstehenden Teil 12 befestigt ist, so dass es schwenkbar ist, und ein Verbindungsteil 153, das sowohl mit dem sich linear bewegenden Teil 151 als auch mit dem schwenkbaren Teil 152 verbunden ist, so dass es schwenkbar ist. Hier kann ein sich linear bewegendes Teil 151 der vorliegenden Erfindung sich linear in beide Richtungen entlang der Richtung bewegen, in die das vorstehende Teil 12 vorsteht, und wird durch eine Antriebsvorrichtung D2 angetrieben, die an dem Körperteil 11 befestigt ist. In dem Beispiel aus 4 und 5 ist die Antriebsvorrichtung D2 des sich linear bewegenden Teils 151 ein Druckluftzylinder. Das sich linear bewegende Teil 151 ist die Kolbenstange des Druckluftzylinders.
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In Bezugnahme auf 5 weist das schwenkbare Teil 152 des greifenden Teils 15 des vorliegenden Beispiels als Ganzes eine L-Form auf. Ein Endteil ist an einem vorstehenden Teil 12 befestigt, so dass es um eine vorbestimmte Achse A1 herum schwenkbar ist. In dem Beispiel von 4 und 5 ist die Achse A1 des schwenkbaren Teils 152 am vorderen Endteil des vorstehenden Teils 12 angeordnet und ist im Wesentlichen parallel zu der Längsachse des Basisteils 110 ausgerichtet. An dem anderen Ende des schwenkbaren Teils 152 wird ein anstoßendes Teil 152A bereitgestellt, so dass es in der Lage ist, gegen die äußere Umfangsfläche des stabförmigen Teils 32 zu stoßen, das von dem Hakenteil 13 eingehakt ist. Das schwenkbare Teil 152, das eine solche Struktur aufweist, kann sich zwischen einer anstoßenden Position, in der es gegen die äußere Umfangsfläche des stabförmigen Teils 32 anstößt, das in dem Hakenteil 13 eingehakt ist, und einer zurückgezogenen Position, in der es von der äußeren Umfangsfläche des stabförmigen Teils 32, das in dem Hakenteil 13 eingehakt ist, durch Schwenken um die oben genannte Achse A1 bewegen.
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Wenn das schwenkbare Teil 152 des greifenden Teils 15 sich in der oben genannten anstoßenden Position befindet, wird das stabförmige Teil 32, das in dem Hakenteil 13 eingehakt ist, zwischen dem Hakenteil 13 und dem greifenden Teil 15 gegriffen. Dadurch ist es möglich, zu verhindern, dass das stabförmige Teil 32 der Greifklemme 3 von dem Hakenteil 13 fällt, während die Beförderung des beförderten Gegenstands W erfolgt. Andererseits, wenn das schwenkbare Teil 152 des greifenden Teils 15 sich in der zurückgezogenen Position befindet, wird das stabförmige Teil 32, das in dem Hakenteil 13 eingehakt wurde, von dem greifenden Teil 15 losgelassen. Es ist anzumerken, dass, um zu veranlassen, dass das stabförmige Teil 32 in dem Hakenteil 13 einhakt, das schwenkbare Teil 152 des greifenden Teils 15 in der zurückgezogenen Position gehalten werden muss. Das schwenkbare Teil 152 des greifenden Teils 15 in 5 wird in der zurückgezogenen Position gehalten. Die Pfeilmarkierung A50 in 5 zeigt die Schwenkrichtung an, wenn das schwenkbare Teil 152 des greifenden Teils 15 sich von der zurückgezogenen Position zu der anstoßenden Position bewegt.
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Ferner ist das Verbindungsteil 153 des greifenden Teils 15 des vorliegenden Beispiels schwenkbar sowohl mit dem vorderen Endteil des sich linear bewegenden Teils 151 als auch mit dem Endteil des schwenkbaren Teils 152, das sich von der Achse A1 entfernt befindet, verbunden, so dass die lineare Bewegung des sich linear bewegenden Teils 151 in eine Drehbewegung des schwenkbaren Teils 152 umgewandelt wird. Spezifischer wird die nach unten gerichtete lineare Bewegung des sich linear bewegenden Teils 151 in 5 (das heißt, die Vorwärtsbewegung der Kolbenstange) in eine Drehbewegung zu der anstoßenden Position des schwenkbaren Teils 152 umgewandelt. Andererseits wird die nach oben gerichtete lineare Bewegung des sich linear bewegenden Teils 151 in 5 (das heißt, die Rückwärtsbewegung der Kolbenstange) in eine Drehbewegung zu der zurückgezogenen Position des schwenkbaren Teils 152 umgewandelt. Wie es in 5 gezeigt wird, sind die zwei Achsen A2, A3 der Drehbewegung des Verbindungsteils 153 in Richtungen ausgerichtet, die parallel zu der Achse A1 der Drehbewegung des schwenkbaren Teils 152 liegen. Auf diese Weise verwendet die Hand 1 des vorliegenden Beispiels eine Antriebsvorrichtung D2 eines Druckluftzylinders etc., um das greifende Teil 15 anzutreiben, um dadurch zwischen einem greifenden Zustand, in dem das greifende Teil 15 mit dem Hakenteil 13 zusammenarbeitet, um das stabförmige Teil 32 zu greifen, und einem zurückgezogenen Status, in dem das greifende Teil 15 das stabförmige Teil 32 loslässt, zu wechseln.
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Als nächstes wird ein Beförderungsverfahren zum Befördern eines beförderten Gegenstands W unter Verwendung des Fördersystems S des vorliegenden Beispiels erklärt. 6 ist ein Flussdiagramm, das einen Ablauf zum Befördern eines beförderten Gegenstands W unter Verwendung des Fördersystems S aus 1 zeigt. Es ist anzumerken, dass der beförderte Gegenstand W, der von dem Fördersystem S befördert wird, zuvor auf der horizontalen Oberfläche des oben genannten Tisches T platziert wird. An dem Punkt, an dem der Ablauf des Flussdiagramms aus 6 beginnt, wird das Paar drückende Teile 14, 14 der Hand 1 in den oben genannten rückwärtigen Positionen gehalten, während die schwenkbaren Teile 152, 152 des Paars greifender Teile 15 in den oben genannten zurückgezogenen Positionen gehalten werden.
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Des Weiteren wird das Paar vorstehender Teile 12, 12 der Hand 1 je nach Bedarf relativ entlang der Längsachse des Basisteils 110 bewegt. Dadurch wird der Abstand zwischen dem Paar Hakenteilen 13, 13 angepasst, und somit können verschiedene Abmessungen von beförderten Gegenständen W unter Verwendung derselben Greifklemmen 3, 3 gegriffen werden. Insbesondere wird das Paar drückender Teile 14, 14 der Hand 1 auf ähnliche Wese relativ entlang der oben genannten Richtung bewegt. Dadurch wird der Abstand zwischen den anstoßenden Oberflächen des Paars drückender Teile 14, 14 ebenso angepasst. Alternativ können die anstoßenden Teile 143, 143 des Paars drückender Teile 14, 14 mit anderen Formen anstoßender Teile 143, 143 ausgetauscht werden, um den Abstand zwischen den anstoßenden Flächen des Paars drückender Teile 14, 14 anzupassen.
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Wie in 6 gezeigt wird, wird bei Schritt S601 das Paar Greifklemmen 3, 3 von dem Bediener an dem beförderten Gegenstand W befestigt. Während diesem Schritt wird das Paar Greifklemmen 3, 3 an dem beförderten Gegenstand W befestigt, so dass diese stabförmigen Teile 32, 32 sich in gegenüberliegenden Richtungen entlang einer horizontalen Ebene erstrecken. Insbesondere wird das Paar Greifklemmen 3, 3 bevorzugt an dem beförderten Gegenstand W befestigt, so dass die Achsen dieser stabförmigen Teile 32, 32 und gedrückten Teile 31, 31 zueinander passen. Dadurch sind die Achsen dieser stabförmigen Teile 32, 32 und gedrückten Teile 31, 31 symmetrisch angeordnet, und somit wird es einfach, die Hand 1 in Bezug auf das Paar Greifklemmen 3, 3 zu positionieren. Es ist anzumerken, dass bei Schritt S601 das Paar Greifklemmen 3, 3 an dem beförderten Gegenstand W nicht nur durch einen manuellen Arbeitsschritt des Bedieners, sondern auch durch einen automatisierten Prozess verschiedener Arten von Befestigungsvorrichtungen befestigt werden kann.
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Als nächstes positioniert bei Schritt S602 der Arm 2 des Förderroboters R die Hand 1 in Bezug auf das Paar Greifklemmen 3, 3, die an dem beförderten Gegenstand W befestigt sind. Spezifischer bewegt bei Schritt S602 der Arm 2 des Förderroboters R die Hand 1 mit Bezug auf das Paar Greifklemmen 3, 3, so dass die stabförmigen Teile 32, 32 des Paars Greifklemmen 3, 3 auf dem Paar Hakenteile 13, 13 der Hand 1 eingehakt werden. Während diesem Schritt wird die Hand 1 in einer Haltung gehalten, bei der die Unterfläche des Basisteils 110 nach unten in der Richtung der Schwerkraft zeigt und das Basisteil 110 parallel zu der horizontalen Ebene liegt. Aus diesem Grund werden die Hakenteile 13, 13 jeweils von unten in der Richtung der Schwerkraft der stabförmigen Teile 32, 32 eingehakt (siehe 4 und 5).
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Als nächstes üben bei Schritt S603 die drückenden Teile 14, 14 der Hand 1 Druckkräfte auf die gedrückten Teile 31, 31 des Paars Greifklemmen 3, 3 aus. Spezifischer veranlassen bei Schritt S603 Antriebsvorrichtungen D1 wie Druckluftzylinder, dass sich die drückenden Teile 14, 14 in Richtungen von dem Körperteil 11 weg bewegen, so dass die drückenden Teile 14, 14 an die gedrückten Teile 31, 31 anstoßen. Danach werden die Druckkräfte der Antriebsvorrichtungen D1 kontinuierlich auf die drückenden Teile 14, 14 angewendet, und dadurch werden die Druckkräfte entlang der Bewegungsrichtungen der drückenden Teile 14, 14 von den drückenden Teilen 14, 14 auf die gedrückten Teile 31, 31 ausgeübt. Folglich werden die stabförmigen Teile 32, 32 durch die Hakenteile 13 der Hand 1 von unten getragen, die gedrückten Teile 31, 31 werden von den drückenden Teilen 14 der Hand 1 von oben gedrückt, und daher wird das Paar Greifklemmen 3, 3 als Ganzes auf fixierte Weise durch die Hand 1 gegriffen.
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Als nächstes greifen bei Schritt S604 die greifenden Teile 15, 15 der Hand 1 die stabförmigen Teile 32, die in den Hakenteilen 13, 13 eingehakt sind, zusammen mit den Hakenteilen 13, 13. Spezifischer bewegen bei Schritt S605 die Antriebsvorrichtungen D2 wie Druckluftzylinder die schwenkbaren Teile 152 der greifenden Teile 15, 15 von den oben genannten zurückgezogenen Positionen zu den anstoßenden Positionen. Folglich werden die stabförmigen Teile 32, 32 von den Hakenteilen 13 der Hand 1 von unten getragen und werden von den greifenden Teilen 15 der Hand 1 von oben gestützt. Das heißt, die stabförmigen Teile 32, 32 werden zwischen den Hakenteilen 13 und den greifenden Teilen 15 der Hand 1 gegriffen. Als nächstes befördert bei Schritt S606 der Arm 2 das Paar Greifklemmen 3, 3 und den beförderten Gegenstand W, die von der Hand 1 bis zu einem vorbestimmten Ziel gegriffen werden. Damit ist der Ablauf des Flussdiagramms in 6 beendet.
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Wie oben erklärt ist es nach dem Fördersystem S der vorliegenden Ausführungsform möglich, den beförderten Gegenstand W mittels des Paars Greifklemmen 3, 3 zu greifen, indem die stabförmigen Teile 32, 32 des Paars Greifklemmen 3, 3, das an dem beförderten Gegenstand W befestigt ist, in das Paar Hakenteile 13, 13 der Hand 1 eingehakt werden und dann die gedrückten Teile 31, 31 des Paars Greifklemmen 3, 3 mittels des Paars drückender Teile 14, 14 der Hand 1 gedrückt werden. Daher ist es nach dem Fördersystem S der vorliegenden Ausführungsform durch Verwendung geeigneter Greifklemmen 3, 3, die den Formen der individuellen beförderten Gegenstände W entsprechen, möglich, verschiedene Formen beförderter Gegenstände W mit einer einzigen Hand zu greifen, die eine einfache Struktur aufweist. Ferner wirkt nach dem Fördersystem S der vorliegenden Ausführungsform die Greifkraft der Hand 1 nie direkt auf den beförderten Gegenstand W, und daher kann verhindert werden, dass die Greifkraft der Hand 1 das beförderte Objekt W beschädigt.
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WIRKUNG DER ERFINDUNG
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Nach dem ersten und fünften Aspekt der vorliegenden Erfindung ist es möglich, den beförderten Gegenstand mittels des Paars Greifklemmen durch Einhaken der stabförmigen Teile der Greifklemmen, die zuvor an einem beförderten Gegenstand befestigt wurden, in ein Paar Hakenteile der Hand, und dann durch Drücken eines Paars gedrückter Teile mittels des Paars drückender Teile der Hand zu greifen. Daher ist es nach dem ersten und fünften Aspekt durch Verwendung geeigneter Greifklemmen, die den Formen der individuellen beförderten Gegenstände entsprechen, möglich, verschiedene Formen beförderter Gegenstände mit einer einzelnen Hand zu greifen, die eine einfache Greifstruktur aufweist. Ferner wirkt nach dem ersten und fünften Aspekt die Greifkraft der Hand nie direkt auf den beförderten Gegenstand, und daher kann verhindert werden, dass die Greifkraft der Hand 1 das beförderte Objekt W beschädigt.
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Nach dem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung kann ein Paar vorstehender Teile in Bezug aufeinander bewegt werden, um dadurch den Abstand zwischen dem Paar Hakenteilen zu verändern, und so ist es möglich, verschiedene Abmessungen Greifklemmen zu verwenden, um einen beförderten Gegenstand zu greifen.
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Nach dem dritten Aspekt der vorliegenden Erfindung werden Druckluftzylinder verwendet, um die drückenden Teile der Hand anzutreiben, und daher wird die Produktion der Hand einfach und kostengünstig.
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Nach einem vierten Aspekt der Erfindung werden, zusätzlich zu den gedrückten Teilen der Greifklemmen, die von den drückenden Teilen der Hand gedrückt werden, die stabförmigen Teile der Greifklemmen zwischen den Greifklemmen und den Hakenteilen gegriffen, und daher wird verhindert, dass die stabförmigen Teile der Greifklemmen von den Hakenteilen während der Beförderung des beförderten Gegenstands herunterfallen.
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Nach einem sechsten Aspekt der vorliegenden Erfindung sind die stabförmigen Teile des Paars Greifklemmen und die gedrückten Teile symmetrisch angeordnet, und so wird es einfach, die Hand in Bezug auf das Paar Greifklemmen zu positionieren.
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Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die oben genannte Ausführungsform beschränkt und kann auf zahlreiche Arten innerhalb des Umfangs, der in den Ansprüchen beschrieben wird, modifiziert werden. Beispielsweise wird in der oben aufgeführten Ausführungsform ein vertikaler Roboter mit mehreren Gelenken als der Förderroboter R dargestellt, aber der Förderroboter in dem Fördersystem der vorliegenden Erfindung kann jede mechanische Vorrichtung sein, einschließlich einem horizontalen mehrgelenkigen und orthogonalen Roboter, der frei die Position einer Hand ändern kann, die an einem Arm befestigt ist. Ferner werden in der oben genannten Ausführungsform die Druckluftzylinder als die Antriebsvorrichtungen D1 der drückenden Teile 14 dargestellt, aber die Antriebsvorrichtungen der drückenden Teile in dem Fördersystem der vorliegenden Erfindung können alle Stellantriebe mit linearer Bewegung sein, einschließlich elektrischen Motoren, Elektromagneten, Hydraulikzylindern etc. Dasselbe gilt für die Antriebsvorrichtungen der greifenden Teile in dem Fördersystem der vorliegenden Erfindung. Ferner sind die Abmessungen, Formen, Materialien etc. der Hand 1 und Greifklemmen 3, die in der Ausführungsform oben beschrieben werden, lediglich Beispiele. Verschiedene Abmessungen, Formen, Materialien etc. können verwendet werden, um die Wirkungen der vorliegenden Erfindung zu erzielen.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- JP 09-150384 A [0002]
- JP 150384 A [0003]
