DE102017129496A1

DE102017129496A1 - Greifvorrichtung, die an einem Roboter angebracht wird

Info

Publication number: DE102017129496A1
Application number: DE102017129496.1A
Authority: DE
Inventors: Kazutaka Nakayama
Original assignee: Fanuc Corp
Current assignee: Fanuc Corp
Priority date: 2016-12-16
Filing date: 2017-12-11
Publication date: 2018-06-21
Anticipated expiration: 2037-12-12
Also published as: US10112309B2; JP2018094704A; US20180169870A1; CN108202340B; CN108202340A; DE102017129496B4; JP6426685B2

Abstract

Ein Greifer umfasst einen ersten Fingerteil und einen zweiten Fingerteil. Der erste Fingerteil weist einen ersten Fingerhauptkörperabschnitt, der einen Öffnungsbereich aufweist, und einen ersten Fingerspitzenendabschnitt, der mit einem zu ergreifenden Objekt in Kontakt tritt, auf. Der zweite Fingerteil weist einen zweiten Fingerhauptkörperabschnitt und einen zweiten Fingerspitzenendabschnitt, der mit dem zu ergreifenden Objekt in Kontakt tritt, auf. Der erste Fingerspitzenendabschnitt und der zweite Fingerspitzenendabschnitt nehmen das zu ergreifende Objekt durch eine Annäherung aneinander auf. Außerdem packen der erste Fingerhauptkörperabschnitt und der zweite Fingerhauptkörperabschnitt das zu ergreifende Objekt durch Eindringen des zweiten Fingerteils in den Öffnungsbereich.

Description

Allgemeiner Stand der Technik
Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Greifvorrichtung, die an einem Roboter angebracht wird.
Beschreibung des Stands der Technik
Nach dem Stand der Technik ist die Verwendung von mit einem Endeffektor versehenen Robotervorrichtungen in Produktherstellungswerken und dergleichen bekannt. An dem Spitzenende eines Roboters wird ein der Art der Tätigkeit entsprechender Endeffektor angebracht. Die Robotervorrichtung kann ein zu ergreifendes Objekt transportieren oder eine Schweißtätigkeit vornehmen.
In der Patentoffenlegungsschrift 2002-187089 ist eine Greifvorrichtung offenbart, die einen Oberarmabschnitt und einen Unterarmabschnitt aufweist, wobei einer der Armabschnitte geöffnet und geschlossen wird. Es ist offenbart, dass bei dieser Greifvorrichtung ein Armabschnitt konische Spitzen aufweist, während der andere Armabschnitt Aufnahmeöffnungen aufweist, die die konischen Spitzen aufnehmen.
In der Patentoffenlegungsschrift 2012-171019 ist eine Hand offenbart, die mit zwei Fingerteilen versehen ist, welche das zu ergreifende Objekt ergreifen. Es ist offenbart, dass bei dieser Hand an den Fingerteilen in dem Bereich, der das zu ergreifende Objekt ergreift, ein Drehelement ausgebildet ist.
Kurzdarstellung der Erfindung
Eine Robotervorrichtung kann durch Wechseln des Endeffektors verschiedene Tätigkeiten ausführen. Durch Verwenden eines Greifers als Endeffektor können verschiedene Arten von zu ergreifenden Objekten ergriffen werden. Wenn zum Beispiel eine Tätigkeit zum Anbringen eines Kabelstranges an einer bestimmten Komponente vorgenommen wird, werden eine Tätigkeit zum Packen und Anheben eines Bündels von geradlinigen Elementen und eine Tätigkeit zum Einsetzen eines Steckverbinders in eine bestimmte Komponente erforderlich. Bei der Tätigkeit zum Packen und Anheben der geradlinigen Elemente wird ein Greifer, der die geradlinigen Elemente packt, erforderlich. Bei der Tätigkeit zum Einsetzen des Steckverbinders in die bestimmte Komponente wird ein Greifer, der den Steckverbinder aufnimmt, nötig.
Nach dem Stand der Technik ist es schwierig, die Tätigkeit zum Packen eines weichen zu ergreifenden Objekts wie etwa eines Bündels von geradlinigen Elementen und die Tätigkeit zum Aufnehmen eines kleinen zu ergreifenden Objekts wie etwa eines Steckverbinders mit einem Greifer vorzunehmen. Daher ist es nötig, Greifer, die an die jeweiligen Tätigkeiten angepasst sind, vorzubereiten. Außerdem ist es nötig, den an dem Roboter angebrachten Greifer mit jeder Änderung des Tätigkeitsinhalts auszutauschen. Zum Beispiel ist es nötig, den Greifer mit jeder Änderung des Tätigkeitsinhalts durch einen automatischen Werkzeugwechsler (ATC, Automatic Tool Changer) auszutauschen.
Wenn sich die Art des zu ergreifenden Objekts unterscheidet, ist es somit nötig, einen Greifer, der für das Ergreifen des zu ergreifenden Objekts geeignet ist, zu verwenden. Um mit der Robotervorrichtung eine Tätigkeit zum Packen eines zu ergreifenden Objekts und eine Tätigkeit zum Aufnehmen eines zu ergreifenden Objekts vorzunehmen, ist es nötig, einen für die Tätigkeit geeigneten Greifer zu verwenden. Da neben der reinen Arbeitszeit zusätzlich auch Zeit für den Austausch des Greifers erforderlich ist, besteht das Problem, dass die gesamte Arbeitszeit der Robotervorrichtung lang wird.
Die Greifvorrichtung der vorliegenden Erfindung wird an einem Roboter angebracht. Die Greifvorrichtung umfasst einen ersten Fingerteil, der mit einer Seite eines zu ergreifenden Objekts in Kontakt tritt, einen zweiten Fingerteil, der dem ersten Fingerteil gegenüberliegt und mit der anderen Seite des zu ergreifenden Objekts in Kontakt tritt, und einen Basisabschnitt, der den ersten Fingerteil und den zweiten Fingerteil hält. Die Greifvorrichtung umfasst eine Antriebseinheit, die wenigstens einen aus dem ersten Fingerteil und dem zweiten Fingerteil antreibt. Der erste Fingerteil umfasst einen ersten Fingerhauptkörperabschnitt, der an dem Basisabschnitt gehalten wird und einen Öffnungsbereich aufweist, und einen ersten Fingerspitzenendabschnitt, der an dem Ende des ersten Fingerhauptkörperabschnitts angeordnet ist und mit dem zu ergreifenden Objekt in Kontakt tritt. Der zweite Fingerteil umfasst einen zweiten Fingerhauptkörperabschnitt, der an der Basis gehalten wird, und einen zweiten Fingerspitzenendabschnitt, der an dem Ende des zweiten Fingerhauptkörperabschnitts angeordnet ist und mit dem zu ergreifenden Objekt in Kontakt tritt.
Der erste Fingerteil und der zweite Fingerteil sind so gebildet, dass sich der erste Fingerspitzenendabschnitt und der zweite Fingerspitzenendabschnitt aneinander annähern und der erste Fingerspitzenendabschnitt und der zweite Fingerspitzenendabschnitt das zu ergreifende Objekt ergreifen, wenn die Antriebseinheit einen Antrieb auf Basis eines ersten Betriebsbefehls vornimmt. Außerdem sind der erste Fingerteil und der zweite Fingerteil so gebildet, dass zumindest ein Teil des zweiten Fingerteils in das Innere der Öffnung eindringt und das zu ergreifende Objekt in einem Zustand, in dem der erste Fingerhauptkörperabschnitt und der zweite Fingerhauptkörperabschnitt mit dem zu ergreifenden Objekt in Kontakt stehen, ergriffen wird, wenn die Antriebseinheit einen Antrieb auf Basis eines zweiten Betriebsbefehls vornimmt.
Bei der oben beschriebenen Erfindung kann der Bereich des zweiten Fingerspitzenendabschnitts, der mit dem zu ergreifenden Objekt in Kontakt tritt, die gleiche Form wie der Bereich des ersten Fingerspitzenendabschnitts, der mit dem zu ergreifenden Objekt in Kontakt tritt, aufweisen.
Bei der oben beschriebenen Erfindung kann der zweite Fingerteil so gebildet sein, dass er in Richtungen zu dem ersten Fingerteil hin und davon weg beweglich ist. Außerdem kann der zweite Fingerteil so gebildet sein, dass seine Vorsprungslänge von dem Basisabschnitt veränderbar ist.
Bei der oben beschriebenen Erfindung kann der erste Fingerteil ein erstes Drehgelenk umfassen, das in Bezug auf die Verlaufsrichtung des ersten Fingerteils senkrecht verläuft und eine in Bezug auf die Greifflächen des ersten Fingerteils parallele Drehachse aufweist. An dem ersten Drehgelenk können sich die Ausrichtung des ersten Fingerspitzenendabschnitts und die Ausrichtung des ersten Fingerhauptkörperabschnitts ändern.
Bei der oben beschriebenen Erfindung kann der zweite Fingerteil ein zweites Drehgelenk umfassen, das in Bezug auf die Verlaufsrichtung des zweiten Fingerteils senkrecht verläuft und eine in Bezug auf die Greifflächen des zweiten Fingerteils parallele Drehachse aufweist. An dem zweiten Drehgelenk können sich die Ausrichtung des zweiten Fingerspitzenendabschnitts und die Ausrichtung des zweiten Fingerhauptkörperabschnitts ändern, und kann der zweite Fingerteil in das Innere des Öffnungsbereichs des ersten Fingerteils eindringen.
Bei der oben beschriebenen Erfindung kann der erste Fingerhauptkörperabschnitt ein Paar von ersten Drehgelenken umfassen, die bei einer Änderung der Ausrichtung des ersten Fingerspitzenendabschnitts und der Ausrichtung des ersten Fingerhauptkörperabschnitts den ersten Fingerspitzenendabschnitt gleichzeitig drehen. Das Paar von ersten Drehgelenken kann so in der Verlaufsrichtung der Drehachsen voneinander beabstandet angeordnet sein, dass die Drehachsen koaxial liegen.
Bei der oben beschriebenen Erfindung kann die Greifvorrichtung einen dritten Fingerteil umfassen, der einen dritten Fingerhauptkörperabschnitt, der an dem Basisabschnitt gehalten wird, und einen dritten Fingerspitzenendabschnitt, der an dem Ende des dritten Fingerhauptkörperabschnitts angeordnet ist und mit dem zu ergreifenden Objekt in Kontakt tritt, umfasst. Die Greifvorrichtung kann einen vierten Fingerteil umfassen, der dem dritten Fingerteil gegenüberliegt und einen vierten Fingerhauptkörperabschnitt, der an dem Basisabschnitt gehalten wird und einen vierten Fingerspitzenendabschnitt, der an dem Ende des vierten Fingerhauptkörperabschnitts angeordnet ist und mit dem zu ergreifenden Objekt in Kontakt tritt, umfasst. Die Greifvorrichtung kann eine Antriebseinheit umfassen, die wenigstens einen aus dem dritten Fingerteil und dem vierten Fingerteil antreibt. Der dritte Fingerteil und der vierte Fingerteil können sich in einer Richtung, die zu der Richtung, in der sich der erste Fingerteil und der zweite Fingerteil aneinander annähern und voneinander entfernen, senkrecht verläuft, aneinander annähern und das zu ergreifende Objekt ergreifen.
Bei der oben beschriebenen Erfindung kann der dritte Fingerteil ein drittes Drehgelenk umfassen, das in Bezug auf die Verlaufsrichtung des dritten Fingerteils senkrecht verläuft und eine in Bezug auf die Greifflächen des dritten Fingerteils parallele Drehachse aufweist. An dem dritten Drehgelenk können sich die Ausrichtung des dritten Fingerspitzenendabschnitts und die Ausrichtung des dritten Fingerhauptkörperabschnitts ändern.
Bei der oben beschriebenen Erfindung kann der vierte Fingerteil ein viertes Drehgelenk umfassen, das in Bezug auf die Verlaufsrichtung des vierten Fingerteils senkrecht verläuft und eine in Bezug auf die Greifflächen des vierten Fingerteils parallele Drehachse aufweist. An dem vierten Drehgelenk können sich die Ausrichtung des vierten Fingerspitzenendabschnitts und die Ausrichtung des vierten Fingerhauptkörperabschnitts ändern.
Bei der oben beschriebenen Erfindung kann die Greifvorrichtung Rutschsicherungselemente umfassen, die an wenigstens einem Teil der Greifflächen unter den Greifflächen, die mit dem zu ergreifenden Objekt in Kontakt treten, ausgebildet ist.
Figurenliste

1 ist eine schematische Ansicht einer Robotervorrichtung nach einer Ausführungsform.
2 ist ein Blockdiagramm der Robotervorrichtung bei einer Ausführungsform.
3 ist eine Schrägansicht eines ersten Greifers bei einer Ausführungsform.
4 ist eine Vorderansicht des ersten Greifers bei der Ausführungsform.
5 ist eine Schrägansicht, wenn durch den ersten Greifer bei der Ausführungsform ein geradliniges Element ergriffen wurde.
6 ist eine Vorderansicht, wenn durch den ersten Greifer bei der Ausführungsform ein geradliniges Element ergriffen wurde.
7 ist eine Schrägansicht des Basisabschnitts und des ersten Fingerteils eines Greifers eines Vergleichsbeispiels.
8 ist eine schematische Ansicht, wenn durch den Greifer des Vergleichsbeispiels ein Steckverbinder ergriffen wurde.
9 ist eine Schrägansicht einer Abwandlung des ersten Greifers bei der Ausführungsform.
10 ist eine Schrägansicht eines zweiten Greifers bei einer Ausführungsform.
11 ist eine Vorderansicht des zweiten Greifers bei der Ausführungsform.
12 ist eine Schrägansicht, wenn durch den zweiten Greifer bei der Ausführungsform ein Steckverbinder ergriffen wurde.
13 ist eine Vorderansicht, wenn durch den zweiten Greifer bei der Ausführungsform ein Steckverbinder ergriffen wurde.
14 ist eine Schrägansicht, wenn durch den zweiten Greifer bei der Ausführungsform ein geradliniges Element ergriffen wurde.
15 ist eine Vorderansicht, wenn durch den zweiten Greifer bei der Ausführungsform ein geradliniges Element ergriffen wurde.
16 ist eine Schrägansicht einer Abwandlung des zweiten Greifers bei der Ausführungsform.
17 ist eine Schrägansicht eines dritten Greifers bei einer Ausführungsform.
18 ist eine Schrägansicht, wenn durch den dritten Greifer bei der Ausführungsform ein geradliniges Element ergriffen wurde.
19 ist eine Schrägansicht einer Abwandlung des dritten Greifers bei der Ausführungsform.

Ausführliche Erklärung
Unter Bezugnahme auf 1 bis 19 wird eine Greifvorrichtung nach Ausführungsformen erklärt. Die Greifvorrichtung ist ein Endeffektor, der an einem Roboter angebracht wird. Die Greifvorrichtung der vorliegenden Ausführungsformen weist zusätzlich zu der Funktion des Ergreifens eines zu ergreifenden Objekts durch Packen des zu ergreifenden Objekts (eines Werkstücks) die Funktion des Ergreifens eines zu ergreifenden Objekts durch Aufnehmen des zu ergreifenden Objekts auf.
1 ist eine schematische Ansicht einer Robotervorrichtung bei einer vorliegenden Ausführungsform. Die Robotervorrichtung 3 umfasst einen Roboter 1, der ein Werkstück als zu ergreifendes Objekt, an dem eine Tätigkeit vorgenommen wird, transportiert, und eine Steuervorrichtung 2, die den Roboter 1 steuert. Der Roboter 1 der vorliegenden Ausführungsform ist ein Knickarmroboter, der Arme 12 und mehrere Gelenkabschnitte 13 umfasst. Der Roboter 1 umfasst einen über die Gelenksabschnitte 13 an den Armen 12 gehaltenen Handgelenkabschnitt 16. Der Roboter 1 umfasst einen Basisabschnitt 11, der die Arme 12 hält. Der Basisabschnitt 11 ist an einer Einrichtungsfläche 20 fixiert. Die Robotervorrichtung 3 der vorliegenden Ausführungsform umfasst einen Greifer 50 als mit dem Handgelenkabschnitt 16 gekoppelte Greifvorrichtung. Der Greifer 50 weist die Funktion des Ergreifens des zu ergreifenden Objekts auf.
2 zeigt ein Blockdiagramm der Robotervorrichtung bei der vorliegenden Ausführungsform. Unter Bezugnahme auf 1 und 2 umfasst der Roboter 1 eine Armantriebsvorrichtung, die die einzelnen Gelenkabschnitte 13 antreibt. Die Armantriebsvorrichtung umfasst Armantriebsmotoren 14, die im Inneren der Gelenkabschnitte 13 angeordnet sind. Durch Antreiben der Armantriebsmotoren 14 können die Arme 12 und der Handgelenkabschnitt 16 mittels der Gelenkabschnitte 13 in eine gewünschte Richtung gerichtet werden. Außerdem ist der Roboter 1 so gebildet, dass sich die mehreren Arme 12 einstückig um eine in der vertikale Richtung verlaufende Drehachse drehen. Die Armantriebsvorrichtung umfasst einen Antriebsmotor, der die Arme 12 dreht.
Der Greifer 50 umfasst eine Greiferantriebsvorrichtung 59 als Antriebseinheit, die den Greifer 50 antreibt. Die Greiferantriebsvorrichtung 59 umfasst einen Greiferantriebsmotor als Antriebsquelle zum Antrieb der Fingerteile des Greifers 50. Die Antriebsquelle des Greifers ist nicht auf einen Motor beschränkt, es kann eine beliebige Vorrichtung, die den Greifer antreibt, eingesetzt werden. Zum Beispiel kann die Greiferantriebsvorrichtung auch so gebildet sein, dass sie die Fingerteile des Greifers durch Luftdruck antreibt. In diesem Fall kann die Greiferantriebsvorrichtung einen Zylinder und eine Luftpumpe, die dem Zylinder Druckluft liefert, umfassen.
Die Steuervorrichtung 2 umfasst eine Rechenverarbeitungsvorrichtung (einen Computer), die eine CPU (zentrale Verarbeitungseinheit), einen RAM (Direktzugriffsspeicher) und einen ROM (Nurlesespeicher) und dergleichen aufweist, welche über einen Bus miteinander verbunden sind. Der Roboter 1 wird auf Basis von Betriebsbefehlen von der Steuervorrichtung 2 angetrieben. Die Armantriebsvorrichtung und die Greiferantriebsvorrichtung 59 werden durch die Steuervorrichtung 2 gesteuert.
In die Steuervorrichtung 2 wird ein vorab festgelegtes Betriebsprogramm 41 zur Vornahme der Steuerung des Roboters 1 und des Greifers 50 eingegeben. Das Betriebsprogramm 41 wird in einer Speichereinheit 42 gespeichert. Eine Betriebssteuereinheit 43 gibt auf Basis des Betriebsprogramms 41 Betriebsbefehle zum Antrieb des Roboters 1 und des Greifers 50 aus. Die Betriebssteuereinheit 43 sendet Betriebsbefehle, die die Armantriebsvorrichtung antreiben, an eine Armantriebsschaltung 44. Die Armantriebsschaltung 44 umfasst eine elektrische Schaltung, die die Armantriebsmotoren 14 antreibt. Die Armantriebsmotoren 14 werden auf Basis von Betriebsbefehlen mit Strom versorgt. Durch den Antrieb der Armantriebsmotoren 14 werden die Position und die Lage des Roboters 1 reguliert.
Die Antriebssteuereinheit 43 sendet auf Basis des Betriebsprogramms 41 Antriebsbefehle, die die Greiferantriebsvorrichtung 59 antreiben, an eine Greiferantriebsschaltung 45. Die Greiferantriebsschaltung 45 umfasst eine elektrische Schaltung, die die Greiferantriebsvorrichtung 59 antreibt. Der Greiferantriebsmotor wird auf Basis von Betriebsbefehlen mit Strom versorgt. Durch den Antrieb des Greiferantriebsmotors werden die Fingerteile des Greifers 50 angetrieben.
3 zeigt eine Schrägansicht eines ersten Greifers bei einer vorliegenden Ausführungsform. 4 zeigt eine Vorderansicht des ersten Greifers bei der vorliegenden Ausführungsform. Bei der vorliegenden Ausführungsform wird als zu ergreifendes Objekt beispielhaft ein Kabelstrang, der einen Steckverbinder und ein geradliniges Element enthält, erklärt. Der Kabelstrang als zu ergreifendes Objekt bei der vorliegenden Ausführungsform umfasst einen Steckverbinder 81 und ein an den Steckverbinder 81 angeschlossenes geradliniges Element 82. Das geradlinige Element 82 wird an einer bestimmten Position fixiert. Der Steckverbinder 81 wird an einer bestimmten Position eines anderen Elements eingesetzt.
Unter Bezugnahme auf 3 und 4 umfasst der erste Greifer 50 der vorliegenden Ausführungsform einen ersten Fingerteil 51 und einen dem ersten Fingerteil 51 gegenüberliegenden zweiten Fingerteil 52. Der erste Fingerteil 51 tritt mit einer Seite des zu ergreifenden Objekts in Kontakt. Der zweite Fingerteil 52 tritt mit der anderen Seite des zu ergreifenden Objekts in Kontakt. In 3 und 4 ergreift der erste Greifer 50 den Steckverbinder 81 des Kabelstrangs. Der erste Greifer 50 umfasst einen Basisabschnitt 56, der den ersten Fingerteil 51 und den zweiten Fingerteil 52 hält. Der erste Fingerteil 51 und der zweite Fingerteil 52 sind so angeordnet, dass sie von dem Basisabschnitt 56 ragen. Der Greiferantriebsmotor der Greiferantriebsvorrichtung 59 ist zum Beispiel im Inneren des Basisabschnitts 56 angeordnet.
Der erste Fingerteil 51 tritt mit einer Seitenfläche des Steckverbinders 81 in Kontakt. Der andere Fingerteil 52 tritt mit der anderen Seitenfläche des Steckverbinders 81 in Kontakt. Die Greiferantriebsvorrichtung 59 treibt wenigstens einen aus dem ersten Fingerteil 51 und dem zweiten Fingerteil 52 an. Bei dem ersten Greifer 50 treibt die Greiferantriebsvorrichtung 59 den zweiten Fingerteil 52 an. Der erste Fingerteil 51 ist an dem Basisabschnitt 56 fixiert.
Der zweite Fingerteil 52 ist in zwei zueinander senkrechte Richtungen beweglich ausgeführt. Die Greiferantriebsvorrichtung 59 bewegt den zweiten Fingerteil 52 wie durch den Pfeil 101 gezeigt in der dem zweiten Fingerteil gegenüberliegenden Richtung. Der zweite Fingerteil 52 ist so ausgebildet, dass er in Richtungen zu dem ersten Fingerteil 51 hin und davon weg beweglich ist. Die Greiferantriebsvorrichtung 59 bewegt den zweiten Fingerteil 52 wie durch den Pfeil 102 gezeigt in der Verlaufsrichtung des zweiten Fingerteils 52. Der zweite Fingerteil 52 ändert seine Vorsprungslänge von dem Basisabschnitt 56.
Der erste Fingerteil 51 umfasst einen an dem Basisabschnitt 56 gehaltenen ersten Fingerhauptkörperabschnitt 51c und einen an dem Ende des Fingerhauptkörperabschnitts 51c angeordneten Fingerspitzenendabschnitt 51b. Bei der vorliegenden Ausführungsform wird der Hauptkörper des Fingerteils als Fingerhauptkörperabschnitt bezeichnet. Der an dem Ende des Fingerhauptkörperabschnitts angeordnete Spitzenendabschnitt des Fingerteils wird als Fingerspitzenendabschnitt bezeichnet. Der Fingerspitzenendabschnitt ist ein Abschnitt, der mit einem zu ergreifenden Objekt in Kontakt tritt, wenn das zu ergreifende Objekt so ergriffen wird, dass es gepackt wird. Der erste Fingerhauptkörperabschnitt 51c weist einen Öffnungsbereich 53 auf. Der erste Fingerspitzenendabschnitt 51b tritt mit dem Steckverbinder 81 in Kontakt.
Der erste Fingerhauptkörperabschnitt 51c umfasst mehrere voneinander beabstandet angeordnete erste stabförmige Abschnitte 51a. Bei dem ersten Greifer 50 sind zwei stabförmige Abschnitte 51a so angeordnet, dass ihre Ausdehnungsrichtungen parallel verlaufen. Der erste Fingerhauptkörperabschnitt 51c, der die beiden stabförmigen Abschnitte 51a umfasst, ragt von dem Basisabschnitt 56. Der Aufbau des ersten Fingerspitzenendabschnitts 51b unterscheidet sich von dem Aufbau eines später beschriebenen Vergleichsbeispiels. Der erste Fingerspitzenendabschnitt 51b ist nicht den ersten stabförmigen Abschnitten 51a entsprechend geteilt, sondern als Einheit ausgeführt. Der erste Fingerspitzenendabschnitt 51b ist so gebildet, dass er an die Enden der mehreren ersten stabförmigen Abschnitte 51a anschließt. Außerdem ist der erste Fingerspitzenendabschnitt 51b einstückig mit dem ersten Fingerhauptkörperabschnitt 51c ausgeführt. Der Öffnungsbereich 53 ist durch die mehreren ersten stabförmigen Abschnitte 51a, den ersten Fingerspitzenendabschnitt 51b und die Bodenfläche des Basisabschnitts 56 gebildet. Die Breite W1 des Öffnungsbereichs 53 ist breiter als die Breite W2 des zweiten Fingerteils 52. Der Öffnungsbereich 53 weist wie später beschrieben eine Größe auf, durch die der zweite Fingerteil 52 verlaufen kann.
Der zweite Fingerteil 52 umfasst einen an dem Basisabschnitt 56 gehaltenen zweiten Fingerhauptkörperabschnitt und einen an dem Ende des zweiten Fingerhauptkörperabschnitts angeordneten zweiten Fingerspitzenendabschnitt 52b, der mit dem Steckverbinder 81 in Kontakt tritt. Ein stabförmig ausgeführter zweiter stabförmiger Abschnitt 52a wirkt als zweiter Fingerhauptkörperabschnitt. Der zweite stabförmige Abschnitt 52a weist einen gebogenen Abschnitt auf. Der zweite stabförmige Abschnitt 52a ist von der Seitenfläche her gesehen L-förmig ausgeführt. Bei der vorliegenden Ausführungsform sind der zweite stabförmige Abschnitt 52a und der zweite Fingerspitzenabschnitt 52b einstückig ausgeführt.
Der erste Fingerhauptkörperabschnitt 51c umfasst ein Rutschsicherungselement 55, das an jener Fläche angeordnet ist, die dem zweiten Fingerteil 52 gegenüberliegt. Außerdem umfasst der erste Fingerspitzenendabschnitt 51b ein Rutschsicherungselement 54, das an jeder Fläche angeordnet ist, die dem zweiten Fingerspitzenendabschnitt 52b gegenüberliegt. Der zweite stabförmige Abschnitt 52a als zweiter Fingerhauptkörperabschnitt umfasst ein Rutschsicherungselement 55, das an jener Fläche angeordnet ist, die dem ersten Fingerteil 51 gegenüberliegt. Ferner sind an jener Fläche des zweiten stabförmigen Abschnitts 52a, die dem Basisabschnitt 56 gegenüberliegt, und an der Bodenfläche des Basisabschnitts 56 Rutschsicherungselemente 55 angeordnet. Der zweite Fingerspitzenendabschnitt 52b umfasst ein Rutschsicherungselement 54, das an jener Fläche angeordnet ist, die dem ersten Fingerspitzenendabschnitt 51b gegenüberliegt.
Als Rutschsicherungselemente 54, 55 können beliebige Elemente eingesetzt werden, die das Rutschen eines zu ergreifenden Objekts unterdrücken, wenn das zu ergreifende Objekt ergriffen wurde. Zum Beispiel können als Rutschsicherungselemente 54, 55 elastische Körper, die über Elastizität verfügen, eingesetzt werden. Als elastische Körper können beispielhaft aus hochmolekularen Verbindungen gebildete Schwämme oder Kautschuke angeführt werden. Als Rutschsicherungselemente 54, 55 können auch Elemente, an deren Oberfläche kleine Vorsprünge gebildet sind, eingesetzt werden. Durch das Anordnen der Rutschsicherungselemente 54, 55 kann verhindert werden, dass ein zu ergreifendes Objekt rutscht und seine Ausrichtung verändert oder abfällt, wenn das zu ergreifende Objekt ergriffen wurde. Die Rutschsicherungselemente 54 und die Rutschsicherungselemente 55 können aus dem gleichen Material gebildet werden, aber auch aus unterschiedlichen Materialen gebildet werden.
Der erste Greifer 50 kann durch den ersten Fingerspitzenendabschnitt 51b und den zweiten Fingerspitzenendabschnitt 52b ein gewünschtes zu ergreifendes Objekt einklemmen. Der erste Greifer 50 kann das zu ergreifende Objekt so ergreifen, dass er es aufnimmt. Die Betriebssteuereinheit 43 sendet auf Basis des Betriebsprogramms 41 einen ersten Betriebsbefehl an die Greiferantriebsschaltung 45. Die Greiferantriebsschaltung 45 treibt die Greiferantriebsvorrichtung 59 an. Die Höhe des zweiten Fingerspitzenendabschnitts 52b wird durch eine Parallelverschiebung des zweiten Fingerteils 52 in der durch den Pfeil 102 gezeigten Richtung an die Höhe des ersten Fingerspitzenendabschnitts 51b angeglichen. Der zweite Fingerspitzenendabschnitt 52b liegt dem ersten Fingerspitzenendabschnitt 51b gegenüber.
Dann wird der zweite Fingerspitzenendabschnitt 52b durch eine Parallelverschiebung des zweiten Fingerteils 52 in der durch den Pfeil 101 gezeigten Richtung an den ersten Fingerspitzenendabschnitt 52b angenähert. Der zweite Fingerspitzenendabschnitt 52b wird zu dem Greifmittelpunkt 100 hin bewegt. Der Steckverbinder 81 wird durch den ersten Fingerspitzenendabschnitt 51b und den zweiten Fingerspitzenendabschnitt 52b ergriffen. Die Bewegung des zweiten Fingerteils 52 wird gemäß der Größe des Steckverbinders 81 angehalten. Die Position, an der der zweite Fingerteil 52 anhält, ist vorab in dem Betriebsprogramm 41 festgelegt. Oder die Robotervorrichtung kann einen optischen Sensor umfassen. Durch den optischen Sensor kann der Zustand des Ergreifens des Steckverbinders detektiert werden. Es ist auch möglich, dass die Steuervorrichtung das Betriebsprogramm auf Basis der von dem optischen Sensor erhaltenen Information aktualisiert. Zum Beispiel kann die Steuervorrichtung die Position, an der der zweite Fingerteil angehalten wird, auf Basis des von dem optischen Sensor erlangten Bilds aktualisieren. Nachdem der erste Greifer 50 den Steckverbinder 81 ergriffen hat, kann der Steckverbinder 81 durch Ändern der Position und der Lage des Roboters 1 in ein vorab festgelegtes Element eingesetzt werden.
5 ist eine Schrägansicht, wenn durch den ersten Greifer bei der vorliegenden Ausführungsform ein geradliniges Element ergriffen wurde. Als geradliniges Element kann ein beliebiges geradlinig verlaufendes zu ergreifendes Objekt eingesetzt werden. Zum Beispiel kann als geradliniges Element ein Kabel wie ein Stromkabel, ein Signalkabel, ein Lichtwellenleiterkabel, eine Leitung, die Luft liefert, oder dergleichen angeführt werden.
Unter Bezugnahme auf 5 und 6 weist der erste Greifer 50 bei der vorliegenden Ausführungsform die Funktion auf, ein geradliniges Element so zu packen, dass er das geradlinige Element umschließt. Bei dem Beispiel, das in 5 gezeigt ist, ist ein einzelnes geradliniges Element 82 dargestellt, doch kann der erste Greifer 50 auch mehrere geradlinige Elemente auf ein Mal ergreifen. Wenn das geradlinige Element ein einzelnes Objekt ist, kann das geradlinige Element auf eine solche Weise ergriffen werden, dass es durch die Fingerspitzenendabschnitte aufgenommen wird. Es kommt jedoch vor, dass ein Bündel von geradlinigen Objekten, das durch mehrere geradlinige Elemente mit einem kleinen Durchmesser gebildet ist, ergriffen wird. Zum Beispiel kommt es vor, dass ein Bündel von losen Drähten mit mehreren Kernen ergriffen wird. Um ein Bündel von geradlinigen Objekten sicher zu ergreifen, ist es günstig, das Bündel von geradlinigen Objekten so zu ergreifen, dass es von möglichst vielen Flächen umschlossen wird. Mit anderen Worten ist es günstig, das Bündel von geradlinigen Objekten durch sogenanntes Packen zu ergreifen. Wenn ein geradliniges Element 82 ergriffen wird, wird der Roboter 1 so angetrieben, dass das geradlinige Element 82 in dem von den ersten stabförmigen Abschnitten 51a und dem zweiten stabförmigen Abschnitt 52a begrenzten Raum angeordnet.
Die Betriebssteuereinheit 43 sendet auf Basis des Betriebsprogramms 41 einen zweiten Betriebsbefehl an die Greiferantriebsschaltung 45. Die Greiferantriebsschaltung 45 treibt die Greiferantriebsvorrichtung 59 an. Der zweite Fingerteil 52 wird wie durch den Pfeil 104 gezeigt zu dem Basisabschnitt 56 hin bewegt. Außerdem wird der zweite Fingerteil 52 wie durch den Pfeil 103 gezeigt zu dem ersten Fingerteil 51 hin bewegt. Der zweite Fingerteil 52 dringt in das Innere des Öffnungsbereichs 53 des ersten Fingerteils 51 ein. Dabei kann der zweite Fingerteil 52 den Öffnungsbereich 53 auch durchdringen. Auf diese Weise bewegt sich der zweite Fingerteil 52 zu dem Greifmittelpunkt 100 hin. Der durch die ersten stabförmigen Abschnitte 51a, den zweiten stabförmigen Abschnitt 52a und den Basisabschnitt 56 umschlossene Raum wird verkleinert, wodurch das geradlinige Element 82 ergriffen werden kann.
Die Bewegung des zweiten Fingerteils 52 wird gemäß der Größe des geradlinigen Elements 82 angehalten. Die Position, an der der zweite Fingerteil 52 anhält, ist vorab in dem Betriebsprogramm 41 festgelegt. Oder wenn die Robotervorrichtung einen optischen Sensor umfasst, kann der Zustand des Ergreifens des geradlinigen Elements durch den optischen Sensor detektiert werden. Es ist auch möglich, dass die Steuervorrichtung das Betriebsprogramm auf Basis der von dem optischen Sensor erhaltenen Information aktualisiert. Zum Beispiel kann die Steuervorrichtung die Position, an der der zweite Fingerteil angehalten wird, auf Basis des von dem optischen Sensor erlangten Bilds aktualisieren.
Das geradlinige Element wird im Zustand eines Kontakts mit den Rutschsicherungselementen 55 ergriffen. Das geradlinige Element wird in einem von den ersten stabförmigen Elementen 51a, dem zweiten stabförmigen Element 52a und dem Basisabschnitt 56 umschlossenen Zustand ergriffen. Auf diese Weise kann das geradlinige Element 82 durch den ersten Fingerhauptkörperabschnitt 51c und den zweiten Fingerhauptkörperabschnitt (den zweiten stabförmigen Abschnitt 52a) ergriffen werden. Danach kann das geradlinige Element 82 durch Ändern der Position und der Lage des Roboters 1 an einer beliebigen Position angeordnet werden.
Die Robotervorrichtung kann auf Seiten der Greifflächen der Fingerteile an der Rückseite der Rutschsicherungselemente Drucksensoren oder dergleichen umfassen. Die Robotervorrichtung kann das zu ergreifende Objekt unter Rückmeldung der Druckinformation von den Drucksensoren und Regulierung der Greifkraft ergreifen. Diese Steuerung ist ideal, wenn das geradlinige Element weich ist. Durch diese Steuerung kann das geradlinige Element wie etwa ein Stromkabel sicher ergriffen werden, ohne das Kabel zu brechen.
Der erste Greifer 50 bei der vorliegenden Ausführungsform verfügt über die Funktion, den Steckverbinder 81 durch die Fingerspitzenendabschnitte aufzunehmen und das geradlinige Element 82 durch die Fingerhauptkörperabschnitte zu packen. Daher ist es bei der Vornahme einer Tätigkeit zum Ergreifen des geradlinigen Elements 82 und einer Tätigkeit zum Ergreifen des Steckverbinders 81 nicht nötig, den an dem Roboter 1 angebrachten Greifer auszutauschen. Die beiden Tätigkeiten können fortlaufend vorgenommen werden. Zum Beispiel kann es bei einer Tätigkeit zum Anbringen eines Kabelstrangs an einer bestimmten Position vorkommen, dass eine Tätigkeit zum Anbringen des geradlinigen Elements 82 an einem vorab festgelegten Fixiermittel vorgenommen wird und danach eine Tätigkeit zum Einsetzen des Steckverbinders 81 in ein vorab festgelegtes Element vorgenommen wird. Auch bei dieser Tätigkeit kann der Kabelstrang an der bestimmten Position angebracht werden, ohne den Greifer auszutauschen. Daher kann die Arbeitszeit verkürzt werden.
7 zeigt eine Schrägansicht eines ersten Fingerteils eines Greifers eines Vergleichsbeispiels. Der Greifer 90 des Vergleichsbeispiels umfasst einen ersten Fingerteil 51. Der erste Fingerteil 51 umfasst einen ersten Fingerhauptkörperabschnitt 51a, der zwei getrennte erste stabförmige Abschnitte 51a aufweist. An den Enden der jeweiligen ersten stabförmigen Abschnitte 51a sind erste Fingerspitzenendabschnitte 51b, die mit einem zu ergreifenden Objekt in Kontakt treten, gebildet. An den Fingerspitzenendabschnitten 51b sind Rutschsicherungselemente 54 angeordnet. Das heißt, bei dem Greifer 90 des Vergleichsbeispiels kann ein Werkstück unter Verwendung von zwei ersten Fingerspitzenendabschnitten 51b ergriffen werden.
8 zeigt eine schematische Ansicht, wenn durch den Greifer des Vergleichsbeispiels ein Steckverbinder ergriffen wurde. 8 ist eine schematische Ansicht, in der der Greifer 90 von der Unterseite her gesehen wird. Der Steckverbinder 81 kann durch einen der beiden ersten Fingerspitzenendabschnitte 51b und einen zweiten Fingerspitzenendabschnitt 52b ergriffen werden. Beim Ergreifen des Steckverbinders 81 bewegt sich der zweite Fingerspitzenendabschnitt 52b in die durch den Pfeil 103 gezeigte Richtung.
Übrigens liegen die ersten Fingerspitzenendabschnitte 51a und der zweite Fingerspitzenendabschnitt 52a einander bei dem Greifer 90 des Vergleichsbeispiels nicht gegenüber. Daher wirkt beim Ergreifen des Steckverbinders 81 wie durch den Pfeil 105 gezeigt eine Kraft in eine Richtung, in der sich der Steckverbinder 81 dreht. Als Folge kommt es vor, dass der Steckverbinder 81 nicht ergriffen werden kann oder dass der Steckverbinder 81 nach dem Ergreifen des Steckverbinders 81 abfällt. Somit kann es bei dem Greifer 90 des Vergleichsbeispiels aufgrund des Umstands, dass der erste Fingerspitzenendabschnitt 51a geteilt ist vorkommen, dass das zu ergreifende Objekt nicht stabil ergriffen werden kann.
Unter Bezugnahme auf 3 und 4 weist der erste Greifer 50 der vorliegenden Ausführungsform einen an dem Ende des ersten Fingerhauptkörperabschnitts 51c angeordneten ersten Fingerspitzenendabschnitt 51b auf. Der erste Fingerteil 51 weist den an die Enden der mehreren stabförmigen Abschnitte 51a anschließenden ersten Fingerspitzenendabschnitt 51b auf. Der erste Fingerspitzenendabschnitt 51b ist an einer Position angeordnet, an der er dem zweiten Fingerspitzenendabschnitt 52b gegenüberliegen kann. Der erste Fingerspitzenendabschnitt 51a und der zweite Fingerspitzenendabschnitt 52a können auf einer geraden Linie angeordnet werden. Daher kann der erste Greifer 50 den Steckverbinder 81 stabil ergreifen.
Jener Bereich des zweiten Fingerspitzenendabschnitts 52a bei der vorliegenden Ausführungsform, der mit dem zu ergreifenden Objekt in Kontakt tritt, weist die gleiche Form wie jener Bereich des ersten Fingerspitzenendabschnitts 51a, der mit dem zu ergreifenden Objekt in Kontakt tritt, auf. Das an dem ersten Fingerspitzenendabschnitt 51a angebrachte Rutschsicherungselement 54 und das an dem zweiten Fingerspitzenendabschnitt 52a angebrachte Rutschsicherungselement 54 weisen ungefähr die gleiche Form auf. Durch die Anwendung eines solchen Aufbaus kann das zu ergreifende Objekt stabil ergriffen werden. Zum Beispiel wird dann, wenn die Breite der Fingerspitzenendabschnitte unterschiedlich ist, das Gleichgewicht der auf ein zu ergreifendes Objekt wirkenden Kräfte, wenn das zu ergreifende Objekt ergriffen wurde, zerstört und kann es vorkommen, dass das zu ergreifende Objekt abfällt. Durch ungefähr gleiches Ausführen der Form jenes Bereichs des ersten Fingerspitzenendabschnitts, der mit dem zu ergreifenden Objekt in Kontakt tritt, und jenes Bereichs des zweiten Fingerspitzenendabschnitts, der mit dem zu ergreifenden Objekt in Kontakt tritt, kann das zu ergreifende Objekt stabil mit den Fingerspitzenendabschnitten ergriffen werden.
Außerdem kann der erste Greifer 50 bei der vorliegenden Ausführungsform ein geradliniges Element 82 so ergreifen, dass er es umschließt. Daher kann ein Fehlschlag beim Ergreifen eines geradlinigen Elements 82 oder ein Abfallen des geradlinigen Elements 82 während des Transports unterdrückt werden. Wenn mit dem ersten Fingerspitzenendabschnitt 51b und dem zweiten Fingerspitzenendabschnitt 52b zum Beispiel ein Bündel, das mehrere geradlinige Elemente enthält, ergriffen werden soll, kann es vorkommen, dass ein Teil der geradlinigen Elemente nicht ergriffen werden kann. Doch durch das Ergreifen des Bündels der geradlinigen Elemente 82 in dem Raum, der von dem ersten Fingerhauptkörperabschnitt 51c, dem zweiten stabförmigen Abschnitt 52a als zweiter Fingerhauptkörperabschnitt und dem Basisabschnitt 56 umschlossen wird, kann das Bündel von geradlinigen Elementen 82 durch die Fingerhauptkörperabschnitte stabil ergriffen werden.
Außerdem kann der erste Greifer 50 durch Verändern der Position des zweiten Fingerteils 52 geradlinige Elemente mit verschiedenen Durchmessern ergreifen. Das heißt, mehrere Arten von geradlinigen Elementen mit unterschiedlichen Durchmessern können ergriffen werden, ohne den Greifer auszutauschen.
Der zweite Fingerteil 52 des ersten Greifers 50 bei der vorliegenden Ausführungsform ist so ausgeführt, dass er in der Richtung zu dem Basisabschnitt 56 hin parallelverschoben wird, doch besteht keine Beschränkung auf diese Ausführung, solange der zweite Fingerteil 52 so gebildet ist, dass seine Vorsprungslänge von dem Basisabschnitt 56 veränderbar ist. Zum Beispiel kann der zweite Fingerteil 52 auch so gebildet sein, dass sich die Länge in der Längsrichtung jenes Bereichs des zweiten Fingerhauptkörperabschnitts, der von dem Basisabschnitt 56 ragt, verändert. Das heißt, der zweite Fingerhauptkörperabschnitt kann so gebildet sein, dass er sich ausdehnt und zusammenzieht. Außerdem ist der zweite Fingerteil 52 bei der vorliegenden Ausführungsform so gebildet, dass er sich in zwei Richtungen geradlinig bewegt, doch besteht keine Beschränkung auf diese Ausführung. Der zweite Fingerteil kann auch so gebildet sein, dass er eine Drehbewegung ausführt.
Der zweite Fingerteil der vorliegenden Ausführungsform ist so gebildet, dass er auf Basis des Betriebsprogramms anhält, doch besteht keine Beschränkung darauf und können an dem ersten Fingerteil und dem zweiten Fingerteil auch Drucksensoren angeordnet sein. Zum Beispiel können die Drucksensoren an der Rückseite der Rutschsicherungselemente angeordnet werden. Die Drucksensoren detektieren die Gegenkraft, wenn der erste Fingerteil und der zweite Fingerteil mit dem zu ergreifenden Objekt in Kontakt getreten sind. Dann kann die Steuervorrichtung die Bewegung des zweiten Fingerteils anhalten, wenn die von dem zu ergreifenden Objekt erhaltene Gegenkraft einen vorherbestimmten Beurteilungswert übersteigt.
Durch das Anordnen von Drucksensoren an den Fingerteilen kann das zu ergreifende Objekt mit einer dem zu ergreifenden Objekt entsprechenden Presskraft (Haltekraft) ergriffen werden. Wenn zum Beispiel ein zerbrechliches zu ergreifendes Objekt ergriffen wird, kann das zu ergreifende Objekt in einem Zustand, in dem die von den Fingerteilen ausgeübte Presskraft gering ist, ergriffen werden. Wenn ein zu ergreifendes Objekt fest ergriffen wird, kann das zu ergreifende Objekt so ergriffen werden, dass die von den Fingerteilen ausgeübte Presskraft groß wird.
Die Greiferantriebsvorrichtung 59 des ersten Greifers 50 der vorliegenden Ausführungsform ist so gebildet, dass sie den zweiten Fingerteil 52 in die durch die Pfeile 101, 102 gezeigten Richtungen bewegt, doch besteht keine Beschränkung auf diese Ausführung. Die Greiferantriebsvorrichtung kann so gebildet sein, dass sie wenigstens einen aus dem ersten Fingerteil 51 und dem zweiten Fingerteil 52 antreibt. Zum Beispiel kann sie so gebildet sein, dass sich der erste Fingerteil in die durch den Pfeil 101 gezeigte Richtung bewegt und sich der zweite Fingerteil in die durch den Pfeil 102 gezeigte Richtung bewegt. Außerdem kann der zweite Fingerteil 52 unter Bezugnahme auf 6 so gebildet sein, dass er sich in die durch den Pfeil 110 gezeigte Richtung bewegt. Der zweite Fingerteil 52 kann auch so gebildet sein, dass er durch eine Bewegung in nur eine Richtung geradlinige Elemente 82 ergreift.
9 zeigt eine Schrägansicht einer Abwandlung des ersten Greifers bei der vorliegenden Ausführungsform. Bei der Abwandlung des ersten Greifers weist der erste Fingerhauptkörperabschnitt 51c einen an der Basis 56 fixierten festen Abschnitt 51d auf. Die beiden ersten stabförmigen Abschnitte 51a sind an dem festen Abschnitt 51d fixiert. Die beiden ersten stabförmigen Abschnitte 81a erstrecken sich von dem festen Abschnitt 51d. Außerdem sind der feste Abschnitt 51d und die ersten stabförmigen Abschnitte 51a einstückig ausgeführt. Der Öffnungsbereich 53 entspricht einem Bereich, der von den beiden stabförmigen Abschnitten 51a, dem ersten Fingerspitzenendabschnitt 51b und dem festen Abschnitt 51d umgeben ist. Auf diese Weise kann die vorliegenden Erfindung auch auf einen Greifer, bei dem sich die stabförmigen Abschnitte von einem festen Abschnitt erstrecken, angewendet werden.
10 zeigt eine Schrägansicht eines zweiten Greifers bei einer vorliegenden Ausführungsform. 11 zeigt eine Vorderansicht des zweiten Greifers bei der vorliegenden Ausführungsform. Unter Bezugnahme auf 10 und 11 umfassen die jeweiligen Fingerteile 61, 62 an Fingerhauptkörperabschnitten 61e, 62e des zweiten Greifers 60 Drehgelenke 61c, 61d, 62c, 62d, die Drehachsen aufweisen. Die Drehgelenke der vorliegenden Ausführungsform sind Gelenkabschnitte, die Elemente mittels einer Drehachse drehen. Die jeweiligen Fingerteile 61, 62 sind so ausgeführt, dass sich die Ausrichtung von stabförmigen Abschnitten 61aa, 61ab, 62aa, 62ab an den Drehgelenken 61c, 61d, 62c, 62c ändert. Das heißt, bei dem zweiten Greifer 60 ändern sich die Ausrichtung und die Lage der Fingerhauptkörperabschnitte 61e, 62e. Außerdem ändert sich die Ausrichtung von Fingerspitzenendabschnitten 61b, 62b. Die Antriebsmotoren der vorliegenden Ausführungsform sind im Inneren der Drehgelenke 61c, 61d, 62c, 62d angeordnet. Die Antriebsmotoren, die die Drehgelenke antreiben, können auch im Inneren des Basisabschnitts 66 angeordnet sein. In diesem Fall kann die Drehkraft der Antriebsmotoren durch Anordnen von Riemen, Drähten oder Zahnrädern oder dergleichen im Inneren der Fingerteile zu den Drehgelenken übertragen werden. Das heißt, die Antriebsmotoren können die Drehgelenke auch indirekt antreiben.
Der zweite Greifer 60 umfasst den ersten Fingerteil 61 und den zweiten Fingerteil 62, die an dem Basisabschnitt 66 gehalten werden. Der erste Fingerteil 61 und der zweite Fingerteil 62 sind einander gegenüberliegend angeordnet. Der erste Fingerteil 61 umfasst den ersten Fingerhauptkörperabschnitt 61e und den an dem Ende des ersten Fingerhauptkörperabschnitts 61e angeordneten ersten Fingerspitzenendabschnitt 61b. Der erste Fingerhauptkörperabschnitt 61e umfasst mehrere erste stabförmige Abschnitte 61aa, 61ab. Der erste Fingerhauptkörperabschnitt 61e umfasst erste Drehgelenke 61d, die die ersten stabförmigen Abschnitte 61aa und die ersten stabförmigen Abschnitte 61ab verbinden. Die Gruppen aus einem ersten stabförmigen Abschnitt 61aa und einem ersten stabförmigen Abschnitt 61ab, die durch das erste Drehgelenk 61d verbunden sind, sind voneinander beabstandet angeordnet. Der erste Fingerhauptkörperabschnitt 61e weist erste Drehgelenke 61c auf, doe die ersten stabförmigen Abschnitte 61aa mit dem Basisabschnitt 66 koppeln.
Die ersten Drehgelenke 61c, 61d verlaufen senkrecht zu der Verlaufsrichtung des ersten Fingerteils 61 und weisen in Bezug auf die Greifflächen des ersten Fingerteils 61 parallele Drehachsen 96, 97 auf. Die Greifflächen des ersten Fingerteils 61 entsprechen den Oberflächen von jeweiligen Rutschsicherungselemente 64, 65. Wenn die Greiferantriebsvorrichtung angetrieben wird, ändern sich die Ausrichtung des ersten Fingerspitzenendabschnitts 61b und die Ausrichtung des ersten Fingerhauptkörperabschnitts 61e an den ersten Drehgelenken 61c, 61d.
An dem ersten Fingerhauptkörperabschnitt 61e ist ein Paar von einander gegenüberliegenden ersten Drehgelenken 61d angeordnet. Die beiden ersten Drehgelenke 61d werden an einer gemeinsamen Drehachse 97 angetrieben. Das heißt, das Paar von ersten Drehgelenken 61d ist so angeordnet, dass die Drehachsen koaxial verlaufen. Das Paar von ersten Drehgelenken 61d dreht den ersten Fingerspitzenendabschnitte 61b gleichzeitig, wenn sich die Ausrichtung des ersten Fingerspitzenendabschnitts 61b und des ersten Fingerhauptkörperabschnitts 61e ändert. Das Paar von ersten Drehgelenken 61d ist in der Verlaufsrichtung der Drehachsen 97b beabstandet angeordnet. Außerdem ist an dem ersten Fingerhauptkörperabschnitt 61e ein Paar von ersten Drehgelenken 61c angeordnet. Die beiden ersten Drehgelenke 61c werden an einer gemeinsamen Drehachse 96 angetrieben.
Der erste Fingerspitzenendabschnitt 61b ist so angeordnet, dass er die Enden der mehreren voneinander beabstandeten ersten stabförmigen Abschnitte 61ab verbindet. Der erste Fingerspitzenendabschnitt 61b ist einstückig mit den beiden ersten stabförmigen Abschnitten 61ab ausgeführt. Die ersten stabförmigen Abschnitte 61aa, 61ab umfassen an den Oberflächen der zu dem zweiten Fingerteil 62 gewandten Seite angeordnete Rutschsicherungselemente 65. Außerdem umfasst der erste Fingerspitzenendabschnitt 61b ein an der Oberfläche der zu dem zweiten Fingerteil 62 gewandten Seite angeordnetes Rutschsicherungselement 64. Der erste Fingerhauptkörperabschnitt 61e des ersten Fingerteils 61 weist einen Öffnungsbereich 63 auf. Der Öffnungsbereich 63 entspricht dem Bereich, der von den mehreren ersten stabförmigen Abschnitten 61aa, 61ab, dem ersten Fingerspitzenendabschnitt 61b und dem Basisabschnitt 66 umgeben ist. Der Öffnungsbereich 63 weist eine Größe auf, die für den zweiten Fingerteil 62 ein- und durchdringbar ist.
Der zweite Fingerteil 62 umfasst einen zweiten Fingerhauptkörperabschnitt 62e und einen an dem Ende des zweiten Fingerhauptkörperabschnitts 62e angeordneten zweiten Fingerspitzenendabschnitt 62b. Der zweite Fingerhauptkörperabschnitt 62e umfasst zweite stabförmige Abschnitte 62aa, 62ab und zweite Drehgelenke 62c, 62d. Der zweite Fingerspitzenendabschnitt 62b ist einstückig mit dem zweiten stabförmigen Abschnitt 62ab ausgeführt. Das zweite Drehgelenk 62d verbindet den zweiten stabförmigen Abschnitt 62aa und den zweiten stabförmigen Abschnitt 62ab. Die zweiten Drehgelenke 62c verbinden den zweiten stabförmigen Abschnitt 62aa mit dem Basisabschnitt 66. Die zweiten Drehgelenke 62c, 62c verlaufen senkrecht zu der Verlaufsrichtung des zweiten Fingerteils 62 und weisen in Bezug auf die Greiffläche des zweiten Fingerteils 62 parallele Drehachsen 98, 99 auf. Die Greiffläche des zweiten Fingerteils 62 entspricht den Oberflächen der Rutschsicherungselemente 64, 65. An den zweiten Drehgelenken 62c, 62d ändern sich die Ausrichtung des zweiten Fingerspitzenendabschnitts 62b und die Ausrichtung des zweiten Fingerhauptkörperabschnitts 62e.
Die zweiten stabförmigen Elemente 62aa, 62ab umfassen an den Oberflächen der zu dem ersten Fingerteil 61 gewandten Seite angeordnete Rutschsicherungselemente 65. Außerdem umfasst der zweite Fingerspitzenendabschnitt ein an der Oberfläche der zu dem ersten Fingerteil 61 gewandten Seite angeordnetes Rutschsicherungselement 64. An der Oberfläche der zu dem ersten Fingerteil 61 und dem zweiten Fingerteil 62 gewandten Seite des Basisabschnitts 66 ist ein Rutschsicherungselement 65 angeordnet.
12 zeigt eine Schrägansicht, wenn durch den zweiten Greifer ein Steckverbinder ergriffen wurde. 13 zeigt eine Vorderansicht, wenn durch den zweiten Greifer ein Steckverbinder ergriffen wurde. Unter Bezugnahme auf 12 und 13 drehen sich bei dem zweiten Greifer 60 die stabförmigen Abschnitte 61aa und 62aa mit den Drehgelenken 61c, 62c als Drehzentren in die durch die Pfeile 106 gezeigten Richtungen. Das heißt, die Fingerhauptkörperabschnitte 61e, 62e drehen sich um die Drehgelenke 61c, 62c. Außerdem drehen sich die stabförmigen Abschnitte 61ab, 62ab wie durch die Pfeile 107 gezeigt mit den Drehgelenken 61d, 62d als Drehzentren.
Der zweite Greifer 60 kann so greifen, dass er den Steckverbinder 81 durch den ersten Fingerspitzenendabschnitt 61b und den zweiten Fingerspitzenendabschnitt 62b aufnimmt. Der Drehwinkel der Drehgelenke 61c, 61d, 62c, 62d beim Ergreifen des Steckverbinders 81 kann vorab in dem Betriebsprogramm 41 festgelegt werden. Die Betriebssteuereinheit 43 sendet auf Basis des Betriebsprogramms 41 einen ersten Betriebsbefehl an die Greiferantriebsschaltung 45. Die Greiferantriebsschaltung 45 treibt die Greiferantriebsvorrichtung 59 an. Bei der vorliegenden Ausführungsform werden beim Ergreifen des Steckverbinders 81 die Position und die Lage der Oberfläche des ersten Fingerteils 61 und die Position und die Lage des zweiten Fingerteils 62 so festgelegt, dass die Oberfläche des ersten Fingerspitzenendabschnitts 61b und die Oberfläche des zweiten Fingerspitzenendabschnitts 62b zueinander parallel verlaufen. Durch diese Steuerung kann der zweite Greifer 60 den Steckverbinder 81 stabil aufnehmen.
Die Position und die Lage des ersten Fingerteils 61 und die Position und die Lage des zweiten Fingerteils 62 beim Ergreifen des zu ergreifenden Objekts können je nach der Form des zu ergreifenden Objekts festgelegt werden. Wenn die Robotervorrichtung mit einem optischen Sensor versehen ist, kann der Zustand des Ergreifens des Steckverbinders 81 durch den optischen Sensor detektiert werden. Es ist auch möglich, dass das Betriebsprogramm auf Basis der von dem optischen Sensor erlangten Informationen aktualisiert wird. Zum Beispiel kann die Steuervorrichtung die Position und die Lage des ersten Fingerteils 61 und die Position und die Lage des zweiten Fingerteils 62 auf Basis des von dem optischen Sensor erlangten Bilds aktualisieren.
14 zeigt eine Schrägansicht, wenn durch den zweiten Greifer ein geradliniges Objekt ergriffen wurde. 15 zeigt eine Vorderansicht, wenn durch den zweiten Greifer ein geradliniges Objekt ergriffen wurde. Der zweite Greifer 60 kann so greifen, dass er das geradlinige Objekt 82 durch die Fingerhauptkörperabschnitts 61e, 62e und die Bodenfläche des Basisabschnitts 66 packt.
Wenn ein geradliniges Objekt 82 ergriffen wird, sendet die Betriebssteuereinheit 43 auf Basis des Betriebsprogramms 41 einen zweiten Betriebsbefehl an die Greiferantriebsschaltung 45. Die Greiferantriebsschaltung 45 treibt die Greiferantriebsvorrichtung 59 an. Wie durch den Pfeil 108 gezeigt dreht sich der erste Fingerteil 61 zu dem zweiten Fingerteil. Bei dem Beispiel, das in 15 gezeigt ist, wird der erste Fingerhauptkörperabschnitt 61e um die Drehgelenke 61c, 61d als Drehzentren angetrieben. Insbesondere drehen sich die ersten stabförmigen Abschnitte 61aa. Außerdem dreht sich der zweite Fingerteil 62 zu dem ersten Fingerteil 61. Bei dem Beispiel, das in 15 gezeigt ist, wird der zweite Fingerhauptkörperabschnitt 62e wie durch den Pfeil 109 gezeigt um die Drehgelenke 62c, 62d als Drehzentren angetrieben. Die zweiten stabförmigen Abschnitte 62aa, 62ab drehen sich. Der zweite Fingerteil 62 dringt in den Öffnungsbereich 63 ein. Außerdem durchdringt der zweite Fingerteil 62 den Öffnungsbereich 63.
Das geradlinige Element 82 wird durch den Raum, der von der Bodenfläche des Basisabschnitts 66, dem ersten Fingerhauptkörperabschnitt 61e des ersten Fingerteils 61, und dem zweiten Fingerhauptkörperabschnitt 61e des zweiten Fingerteils 62e umgeben ist, ergriffen. Dabei kann die Lage der stabförmigen Abschnitte 61aa, 61ab, 62aa, 62ab vorab durch das Betriebsprogramm 41 festgelegt werden. Die Lage der jeweiligen stabförmigen Abschnitte 61aa, 61ab, 62aa, 62ab kann gemäß der Form des zu ergreifenden Objekts festgelegt werden. Wenn die Robotervorrichtung mit einem optischen Sensor versehen ist, kann der Zustand des Ergreifens des geradlinigen Elements 82 durch den optischen Sensor detektiert werden. Es ist auch möglich, dass die Steuervorrichtung das Betriebsprogramm auf Basis der von dem optischen Sensor erhaltenen Informationen aktualisiert. Zum Beispiel kann die Steuervorrichtung die Position und die Lage des ersten Fingerteils und die Position und die Lage des zweiten Fingerteils auf Basis des von dem optischen Sensor erlangten Bilds korrigieren.
So wie bei dem ersten Greifer 50 weist der erste Fingerhauptkörperabschnitt 61e bei dem zweiten Greifer 60 einen Öffnungsbereich 63 auf und dringt der zweite Fingerteil 62 in den Öffnungsbereich 63 ein. Durch die Anwendung dieses Aufbaus können der Aufbau der Drehgelenke der Fingerteile und die Steuerung der Fingerteile vereinfacht werden. Wenn in dem ersten Fingerhauptkörperabschnitt kein Öffnungsbereich vorhanden ist, ist es beim Ergreifen eines geradlinigen Objekts nötig, die Fingerteile wie bei der Tätigkeit des Ergreifens eines Gegenstands mit der menschlichen Hand zu steuern. Zum Beispiel ist es nötig, dass die Steuervorrichtung den zweiten Fingerteil durch Biegen des zweiten Fingerteils an der Innenseite des ersten Fingerteils anordnen. Die Drehgelenke benötigen einen Aufbau, der den zweiten Fingerteil stark drehen kann. Außerdem ist es nötig, dass die Steuervorrichtung die Lage der Fingerteile so steuert, dass der erste Fingerteil und der zweite Fingerteil nicht zusammenstoßen. Ferner ist es nötig, dass die Steuervorrichtung einen komplizierten Betrieb der Fingerteile vornimmt und zugleich die Greifkraft steuert. Auf diese Weise wird der Aufbau der Drehgelenke kompliziert und die Steuerung kompliziert, wenn in dem ersten Fingerteil kein Öffnungsbereich vorhanden ist. Da im Gegensatz dazu bei dem zweiten Greifer 60 der vorliegenden Ausführungsform der zweite Fingerteil 62 in den Öffnungsbereich 63 des ersten Fingerteils 61 eindringt, können Drehgelenke mit einem einfachen Aufbau eingesetzt werden. Außerdem kann die Steuerung des ersten Fingerteils und des zweiten Fingerteils einfach gestaltet werden.
Insbesondere kann der zweite Greifer 60 der vorliegenden Ausführungsform die jeweiligen Fingerteile 61, 62 biegen. Dann kann das geradlinige Element so gepackt werden, dass es umschlossen wird. Bei dem zweiten Greifer 60 ist es nicht wie bei dem ersten Greifer 50 nötig, den zweiten stabförmigen Abschnitt 52a des zweiten Fingerteils 52 L-förmig auszuführen, so dass auf Kleinformatigkeit des Greifers abgezielt werden kann.
Außerdem kann der zweite Greifer 60 der vorliegenden Ausführungsform durch Ändern der Position und der Lage des ersten Fingerteils 61 und der Position und der Lage des zweiten Fingerteils 62 geradlinige Elemente mit unterschiedlichen Durchmessern ergreifen. Das heißt, es können mehrere Arten von geradlinigen Elementen ergriffen werden, ohne den Greifer auszutauschen.
Bei dem Beispiel, das in 14 und 15 gezeigt ist, wird das geradlinige Element 82 durch die stabförmigen Abschnitte 61aa, 62aa, die sich an den Drehgelenken 61c, 62c drehen, ergriffen. Beim Packen eines geradlinigen Elements besteht keine Beschränkung auf diese Ausführung und kann das geradlinige Element auch unter Verwendung der stabförmigen Abschnitte 61ab, 62ab, die sich an den Drehgelenken 61d, 62d drehen, ergriffen werden. Selbst in einem Fall, in dem zum Beispiel der Durchmesser eines geradlinigen Elements groß ist oder der Durchmesser eines Bündels aus mehreren geradlinigen Elementen groß ist, kann das geradlinige Element stabil durch die gesamten Fingerteile 61, 62 ergriffen werden. Was die Anzahl der Drehgelenke des ersten Fingerteils und die Anzahl der Drehgelenke des zweiten Fingerteils betrifft, kann eine beliebige Anzahl eingesetzt werden. Zum Beispiel ist es auch möglich, dass der zweite Fingerteil drei oder mehr Drehgelenke umfasst.
16 zeigt eine Schrägansicht einer Abwandlung des zweiten Greifers bei der vorliegenden Ausführungsform. Bei der Abwandlung des zweiten Greifers umfasst der erste Fingerhauptkörperabschnitt 61e des ersten Fingerteils 61 einen Befestigungsabschnitt 61f, der die einander gegenüberliegenden ersten stabförmigen Abschnitte 61aa aneinander befestigt. Der Befestigungsabschnitt 61d und die beiden ersten stabförmigen Abschnitte 61aa sind einstückig ausgeführt. Außerdem ist der Befestigungsabschnitt 61f an einem ersten Drehgelenk 61c befestigt. Bei dem oben beschriebenen zweiten Greifer sind zwei koaxiale erste Drehgelenke 61c angeordnet, um den ersten Fingerhauptkörperabschnitt 61e mit dem Basisabschnitt 66 zu koppeln (siehe 10). Im Gegensatz dazu ist bei der Abwandlung des zweiten Greifers ein erstes Drehgelenk 61c eingerichtet, um den Befestigungsabschnitt 61f zu halten. Das erste Drehgelenk 61c kann aber auch so ausgeführt sein, dass es die mehreren stabförmigen Abschnitte 61aa hält, ohne zweigeteilt zu sein. Durch diese Ausführung wird die Steuerung des Betriebs des ersten Fingerhauptkörperabschnitts 61e im Vergleich zu dem in 10 gezeigten zweiten Greifer einfach. Da bei dem zweiten Greifer, der in 10 gezeigt ist, zwei erste Drehgelenke 61c angeordnet sind, ist es nötig, die beiden Drehgelenke 61c so zu steuern, dass sich die beiden stabförmigen Abschnitte 61aa synchron bewegen. Oder es ist eine solche Steuerung nötig, dass das andere Drehgelenk 61c nach dem Drehen des einen Drehgelenks 61c dem Betrieb des einen Drehgelenks 61c folgt. Wenn keine derartige komplizierte Steuerung vorgenommen wird, besteht die Gefahr, dass sich der erste Fingerhauptkörperabschnitt 61e nicht sanft bewegt. Im Gegensatz dazu genügt bei der in 16 gezeigten Abwandlung des zweiten Greifers die Steuerung eines Drehgelenks 61c, da keine geteilten Drehgelenke vorliegen. Daher kann die Steuerung des Drehgelenks leicht vorgenommen werden.
Der weitere Aufbau des zweiten Greifers wie auch seine Wirkungen und Resultate entsprechen jenen des ersten Greifers der vorliegenden Ausführungsform.
17 zeigt eine Schrägansicht eines dritten Greifers bei einer vorliegenden Ausführungsform. Der dritte Greifer 70 umfasst zusätzlich zu dem ersten Fingerteil 61 und dem zweiten Fingerteil 62 einen dritten Fingerteil 71 und einen vierten Fingerteil 72. Der vierte Fingerteil 72 liegt dem dritten Fingerteil 71 gegenüber. Die Richtung, in die der dritte Fingerteil 71 und der vierte Fingerteil 72 einander gegenüberliegen, verläuft senkrecht zu der Richtung, in der der erste Fingerteil 61 und der zweite Fingerteil 62 einander gegenüberliegen. Das Paar von Fingerteilen 71, 72 ist so gebildet, dass es sich in einer Richtung öffnet und schließt, die zu der Richtung, in der sich eine Paar von Fingerteilen 61, 62 öffnet und schließt, senkrecht verläuft. Das heißt, der dritte Fingerteil 71 und der vierte Fingerteil 72 nähern sich in einer Richtung, die zu der Richtung, in der sich der erste Fingerteil 61 und der zweite Fingerteil 62 aneinander annähern und voneinander trennen, senkrecht verläuft, aneinander an und ergreifen ein zu ergreifendes Objekt. Die Greiferantriebsvorrichtung der vorliegenden Ausführungsform ist so ausgeführt, dass sie den dritten Fingerteil 71 und den vierten Fingerteil 72 antreibt, doch besteht keine Beschränkung auf diese Ausführung und kann die Greiferantriebsvorrichtung auch so gebildet sein, dass sie wenigstens einen aus dem dritten Fingerteil und dem vierten Fingerteil antreibt.
Der dritte Fingerteil 71 weist den gleichen Aufbau wie der erste Fingerteil 61 des zweiten Greifers 60 auf. Der dritte Fingerteil 61 umfasst einen dritten Fingerhauptkörperabschnitt 71e, der an einem Basisabschnitt 76 gehalten wird, und einen dritten Fingerspitzenendabschnitt 71b, der an dem Ende des dritten Fingerhauptkörperabschnitt 71e angeordnet ist und mit einem zu ergreifenden Objekt in Kontakt tritt. Der dritte Fingerhauptkörperabschnitt 71e weist dritte Drehgelenke 71d, die dritte stabförmige Abschnitte 71aa und dritte stabförmige Abschnitte 71ab verbinden, und dritte Drehgelenke 71c, die die dritten stabförmigen Abschnitte 71aa und den Basisabschnitt 76 verbinden, auf. Die dritten Drehgelenke 71c, 71d verlaufen in Bezug auf die Verlaufsrichtung des dritten Fingerteils 71 senkrecht und weisen Drehachsen auf, die in Bezug auf die Greifflächen des dritten Fingerteils 71 parallel verlaufen. Durch einen Antrieb durch die Greiferantriebsvorrichtung 59 ändern sich die Ausrichtung des dritten Fingerspitzenendabschnitts 71b und die Ausrichtung des dritten Fingerhauptkörperabschnitts 71e an den Drehgelenken 71c, 71d. Der dritte Fingerspitzenendabschnitt 71b verbindet die Enden der mehreren dritten stabförmigen Abschnitte 71ab. Außerdem weist der dritte Fingerhauptkörperabschnitt 71e einen Öffnungsbereich 73 auf, der von den dritten stabförmigen Abschnitten 71aa, 71ab, dem dritten Fingerspitzenabschnitt 71b und der Bodenfläche des Basisabschnitts 76 umgeben ist. Bei der in 17 gezeigten Ausführungsform weist der dritte Fingerteil 71 den Öffnungsbereich 73 auf, doch besteht keine Beschränkung auf diese Ausführung. Es ist auch möglich, dass der dritte Fingerteil 71 keinen Öffnungsbereich 73 aufweist. Wenn durch den ersten Fingerteil 61 und den zweiten Fingerteil 62 ein geradliniges Element ergriffen wird, werden der dritte Fingerteil 71 und der vierte Fingerteil 72 entlang der Verlaufsrichtung des geradlinigen Elements angeordnet. Es ist schwierig, ein geradliniges Element durch Schließen des dritten Fingerteils 71 und des vierten Fingerteils 72 zu ergreifen. Daher braucht der dritte Fingerteil 71 keinen Öffnungsbereich 73 aufzuweisen, wenn geradlinige Elemente stets mit dem ersten Fingerteil 61 und dem zweiten Fingerteil 62 ergriffen werden.
Der vierte Fingerteil 72 weist den gleichen Aufbau wie der zweite Fingerteil 62 des zweiten Greifers 60 auf. Der vierte Fingerteil 72 umfasst einen vierten Fingerhauptkörperabschnitt 72e, der an dem Basisabschnitt 76 gehalten wird, und einen vierten Fingerspitzenendabschnitt 72b, der an dem Ende des vierten Fingerhauptkörperabschnitts 72e angeordnet ist und mit einem zu ergreifenden Objekt in Kontakt tritt. Der vierte Fingerhauptkörperabschnitt 72e weist ein viertes Drehgelenk 72d, das einen vierten stabförmigen Abschnitt 72aa und einen vierten stabförmigen Abschnitt 72ab verbindet, und vierte Drehgelenke 76c, die den vierten Stabförmigen Abschnitt 72aa und den Basisabschnitt 76 verbinden, auf. Die vierten Drehgelenke 72c, 72d verlaufen in Bezug auf die Verlaufsrichtung des vierten Fingerteils 72 senkrecht und weisen eine in Bezug auf die Greifflächen des vierten Fingerteils 72 parallel verlaufende Drehachse auf. Durch einen Antrieb durch die Greiferantriebsvorrichtung 59 ändern sich die Ausrichtung des vierten Fingerspitzenendabschnitts 72b und die Ausrichtung des vierten Fingerhauptkörperabschnitts 72e an den Drehgelenken 72c, 72d.
Der vierte Fingerteil 72 weist eine Form auf, die in den Öffnungsbereich 73 des dritten Fingerteils 71 eindringt und ihn durchdringt. Der dritte Fingerspitzenendabschnitt 71b und der vierte Fingerspitzenendabschnitt 72b weisen Gleitsicherungselemente 74 auf. Außerdem weisen die dritten stabförmigen Abschnitte 71aa, 71ab und die vierten stabförmigen Abschnitte 72aa, 72ab Gleitsicherungselemente 75 auf. Der dritte Fingerteil 71 kann auch den gleichen Aufbau wie der vierte Fingerteil 72 aufweisen. Das heißt, der dritte Fingerteil 71 braucht keinen Öffnungsbereich 73 aufzuweisen.
Die Greiferantriebsvorrichtung des dritten Greifers 70 ist so ausgeführt, dass sie die Ausrichtung der stabförmigen Abschnitte 71aa, 71ab, 72aa, 72ab an den jeweiligen Drehgelenken 71c, 71d, 72c, 72d ändert. Die Greiferantriebsvorrichtung treibt den dritten Fingerteil 71 und den vierten Fingerteil 72 so an, das sich der dritte Fingerspitzenendabschnitt 71b und der vierte Fingerspitzenendabschnitt 72b einander annähern. Der dritte Fingerspitzenendabschnitt 71b und der vierte Fingerspitzenendabschnitt 72b können ein zu ergreifendes Objekt aufnehmen. Der dritte Fingerspitzenendabschnitt 71b und der vierte Fingerspitzenendabschnitt 72b können das zu ergreifende Objekt in einer Richtung, die zu der Richtung, in der der erste Fingerspitzenendabschnitt 61b und der zweite Fingerspitzenendabschnitt 62b ein zu ergreifendes Objekt ergreifen, senkrecht verläuft, ergreifen.
Wenn der dritte Greifer 70 ein zu ergreifendes Objekt packt und ergreift, kann das zu ergreifende Objekt aus vier Richtungen eingeklemmt werden. Doch wenn ein quaderförmiger Steckverbinder, an dem ein geradliniges Element angebracht ist, ergriffen wird, können die Einsetzfläche des Steckverbinders und die Fläche, von der das geradlinige Element abgeht, nicht ergriffen werden. Es ist nötig, dass der Greifer den Steckverbinder unter Verwendung von vier Flächen unter Ausschluss dieser beiden Flächen und ohne Ausübung einer Belastung auf das geradlinige Element ergreift. Zum Beispiel ist es nötig, dass der Greifer den Steckverbinder so ergreift, dass das geradlinige Element nicht übermäßig gebogen wird. Da der dritte Greifer 70 die vier Seitenflächen des Steckverbinders ergreifen kann, wird die Stabilität beim Ergreifen des zu ergreifenden Objekts erhöht.
18 ist eine Schrägansicht, wenn durch den dritten Greifer bei der vorliegenden Ausführungsform ein geradliniges Element ergriffen wurde. Wenn der dritte Greifer 70 ein geradliniges Element ergreift, kann ein Paar von Fingerteilen der beiden Paare von Fingerteilen nach oben gerichtet werden. Bei dem Beispiel, das in 18 gezeigt ist, werden die Drehgelenke 71c, 71c, 72c, 72d so betrieben, dass der dritte Fingerspitzenendabschnitt 71b des dritten Fingerteils 71 und der vierte Fingerspitzenendabschnitt 72b des vierten Fingerteils nach oben gerichtet werden. Durch die Vornahme dieser Steuerung kann das geradlinige Objekt so wie bei dem zweiten Greifer 60 durch den ersten Fingerteil 61 und den zweiten Fingerteil 62 ergriffen werden.
Ferner kann bei dem dritten Greifer 70 ein zu ergreifendes Objekt so aufgenommen werden, dass es von den vier Fingerteilen 61,62, 71, 72 umschlossen wird. Wenn zum Beispiel ein kugelförmiges zu ergreifendes Objekt ergriffen wird, kann es vorkommen, dass der mit einem Paar von Fingerteilen versehene zweite Greifer 60 in einer Richtung nicht stabil zupacken kann, um das zu ergreifende Objekt aufzunehmen. Im Gegensatz dazu können mit dem dritten Greifer 70 zu ergreifende Objekte mit verschiedenen Formen durch die vier Fingerteile 61, 62, 71, 72 stabil ergriffen werden.
19 zeigt eine Schrägansicht einer Abwandlung des dritten Greifers der vorliegenden Ausführungsform. Der Greifer 70 der Abwandlung umfasst den ersten Fingerteil 61, den zweiten Fingerteil 62, den dritten Fingerteil 71 und den vierten Fingerteil 72. Die Fingerteile 61, 62, 71, 72 werden an dem Basisabschnitt 76 gehalten. Der dritte Fingerhauptkörperabschnitt 71e des dritten Fingerteils 71 weist keinen Öffnungsbereich auf, sondern weist einen stabförmigen Abschnitt 71aa und einen stabförmigen Abschnitt 71ab auf. Außerdem weist der dritte Fingerhauptkörperabschnitt 71e ein drittes Drehgelenk 71d, das den dritten stabförmigen Abschnitt 71aa und den dritten stabförmigen Abschnitt 71ab verbindet, und ein drittes Drehgelenk 71c, das den dritten stabförmigen Abschnitt 71aa und den Basisabschnitt 76 verbindet, auf.
Bei dem in 17 und 18 gezeigten dritten Greifer verläuft die Betriebsrichtung des ersten Fingerteils 61 und des zweiten Fingerteils 62 senkrecht in Bezug auf die Betriebsrichtung des dritten Fingerteils 71 und des vierten Fingerteils 72. Die Richtung, in der zwei Fingerteile einander gegenüberliegen, entspricht der Betriebsrichtung der Fingerteile. Im Gegensatz dazu kreuzen die Betriebsrichtungen der beiden Paare von Fingerteilen einander bei der in 19 gezeigten Abwandlung nicht senkrecht. Die durch den Pfeil 91 gezeigte Richtung ist die Betriebsrichtung des ersten Fingerteils 61 und des zweiten Fingerteils 62. Die durch den Pfeil 92 gezeigte Richtung ist die Betriebsrichtung des dritten Fingerteils 71 und des vierten Fingerteils 72. Die Betriebsrichtungen der beiden Paare von Fingerteilen verlaufen nicht orthogonal, sondern kreuzen einander in einem bestimmten Winkel θ. Die Abwandlung des dritten Greifers ist ideal, wenn ein geradliniges Element stabil ergriffen wird. Auf diese Weise können die Betriebsrichtungen von einander gegenüberliegenden Fingerteilen auf beliebige Richtungen eingerichtet werden.
Der weitere Aufbau des dritten Greifers wie auch seine Wirkungen und Resultate entsprechen jenen des ersten Greifers der vorliegenden Ausführungsform.
Bei der oben beschriebenen Ausführungsform sind bei dem ersten Fingerteil, dem zweiten Fingerteil, dem dritten Fingerteil und dem vierten Fingerteil an allen Greifflächen, die mit dem zu ergreifenden Objekt in Kontakt treten, Rutschsicherungselemente angeordnet, doch besteht keine Beschränkung auf diese Ausführung. Die Rutschsicherungselemente können auch nur an einem Teil der Greifflächen, die mit dem zu ergreifenden Element in Kontakt treten, angeordnet werden. Es ist auch möglich, keine Rutschsicherungselemente anzuordnen.
Bei den oben beschriebenen Ausführungsformen wurde als zu ergreifendes Objekt, das das Objekt des Transports darstellt beispielhaft ein Kabelstrang gezeigt, doch besteht keine Beschränkung darauf. Zum Beispiel kann der Greifer der vorliegenden Erfindung bei einer Robotervorrichtung, die geradlinige Produkte und quaderförmige Produkte im Inneren einer Schachtel anordnet, eingesetzt werden. Außerdem kann es sein, dass der Greifer große zu ergreifende Objekte und kleine zu ergreifende Objekte ergreift. Bei der Tätigkeit des Ergreifens derartiger mehrerer Arten von zu ergreifenden Objekten kann der Greifer kleine zu ergreifende Objekte so ergreifen, dass sie mit den Fingerspitzenendabschnitten aufgenommen werden. Große zu ergreifende Objekte können so ergriffen werden, dass sie mit den Fingerhauptkörperabschnitten gepackt werden.
Durch die vorliegende Erfindung kann eine Greifvorrichtung bereitgestellt werden, die über die Funktion des Packens eines zu ergreifenden Objekts mit den Fingerhauptkörperabschnitten und die Funktion des Aufnehmens eines zu ergreifenden Objekts mit den Fingerspitzenendabschnitten verfügt.
Die oben beschriebenen Ausführungsformen können passend kombiniert werden. In den oben genannten Zeichnungen sind gleiche oder entsprechende Elemente mit den gleichen Bezugszeichen versehen. Die oben beschriebenen Ausführungsformen sind beispielhaft und beschränken die Erfindung nicht. Ausführungsformen umfassen auch Änderungen der in den Ansprüchen gezeigten Weisen zur Ausführung.

Claims

Greifvorrichtung, wobei die Greifvorrichtung (50, 60, 70) an einem Roboter (1) angebracht wird, umfassend einen ersten Fingerteil (51, 61), der mit einer Seite eines zu ergreifenden Objekts (81, 81) in Kontakt tritt; einen zweiten Fingerteil (52, 62), der dem ersten Fingerteil gegenüberliegt und mit der anderen Seite des zu ergreifenden Objekts in Kontakt tritt; einen Basisabschnitt (56, 66, 76), der den ersten Fingerteil und den zweiten Fingerteil hält; und eine Antriebseinheit (59), die wenigstens einen aus dem ersten Fingerteil und dem zweiten Fingerteil antreibt, wobei der erste Fingerteil einen ersten Fingerhauptkörperabschnitt (51c, 61e), der an dem Basisabschnitt gehalten wird und einen Öffnungsbereich (53, 63) aufweist, und einen ersten Fingerspitzenendabschnitt (51b, 61b), der an dem Ende des ersten Fingerhauptkörperabschnitts angeordnet ist und mit dem zu ergreifenden Objekt in Kontakt tritt, umfasst, wobei der zweite Fingerteil einen zweiten Fingerhauptkörperabschnitt (52a, 62e), der an der Basis gehalten wird, und einen zweiten Fingerspitzenendabschnitt (52b, 62b), der an dem Ende des zweiten Fingerhauptkörperabschnitts angeordnet ist und mit dem zu ergreifenden Objekt in Kontakt tritt, umfasst, wobei der erste Fingerteil und der zweite Fingerteil so gebildet sind, dass sich der erste Fingerspitzenendabschnitt und der zweite Fingerspitzenendabschnitt aneinander annähern und der erste Fingerspitzenendabschnitt und der zweite Fingerspitzenendabschnitt das zu ergreifende Objekt (81) ergreifen, wenn die Antriebseinheit einen Antrieb auf Basis eines ersten Betriebsbefehls vornimmt, und wobei ferner der erste Fingerteil und der zweite Fingerteil so gebildet sind, dass zumindest ein Teil des zweiten Fingerteils in das Innere der Öffnung eindringt und das zu ergreifende Objekt in einem Zustand, in dem der erste Fingerhauptkörperabschnitt und der zweite Fingerhauptkörperabschnitt mit dem zu ergreifenden Objekt (82) in Kontakt stehen, ergriffen wird, wenn die Antriebseinheit einen Antrieb auf Basis eines zweiten Betriebsbefehls vornimmt.
Greifvorrichtung nach Anspruch 1, wobei der Bereich des zweiten Fingerspitzenendabschnitts, der mit dem zu ergreifenden Objekt in Kontakt tritt, die gleiche Form wie der Bereich des ersten Fingerspitzenendabschnitts, der mit dem zu ergreifenden Objekt in Kontakt tritt, aufweist.
Greifvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, wobei der zweite Fingerteil so gebildet ist, dass er in Richtungen zu dem ersten Fingerteil hin und davon weg beweglich ist, und ferner so gebildet ist, dass seine Vorsprungslänge von dem Basisabschnitt veränderbar ist.
Greifvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei der erste Fingerteil (61) ein erstes Drehgelenk (61c, 61d) umfasst, das in Bezug auf die Verlaufsrichtung des ersten Fingerteils senkrecht verläuft und eine in Bezug auf die Greifflächen des ersten Fingerteils parallele Drehachse aufweist, wobei sich an dem ersten Drehgelenk die Ausrichtung des ersten Fingerspitzenendabschnitts und die Ausrichtung des ersten Fingerhauptkörperabschnitts ändern.
Greifvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei der zweite Fingerteil (62) ein zweites Drehgelenk (62c, 62d) umfasst, das in Bezug auf die Verlaufsrichtung des zweiten Fingerteils senkrecht verläuft und eine in Bezug auf die Greifflächen des zweiten Fingerteils parallele Drehachse aufweist, wobei sich an dem zweiten Drehgelenk die Ausrichtung des zweiten Fingerspitzenendabschnitts und die Ausrichtung des zweiten Fingerhauptkörperabschnitts ändern, und der zweite Fingerteil in das Innere des Öffnungsbereichs des ersten Fingerteils eindringt.
Greifvorrichtung nach Anspruch 4 oder 5, wobei der erste Fingerhauptkörperabschnitt (61e) ein Paar von ersten Drehgelenken (61c, 61d) umfasst, die bei einer Änderung der Ausrichtung des ersten Fingerspitzenendabschnitts (61b) und der Ausrichtung des ersten Fingerhauptkörperabschnitts den ersten Fingerspitzenendabschnitt gleichzeitig drehen, wobei das Paar von ersten Drehgelenken so in der Verlaufsrichtung der Drehachsen voneinander beabstandet angeordnet ist, dass die Drehachsen koaxial verlaufen.
Greifvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, umfassend einen dritten Fingerteil (71), der einen dritten Fingerhauptkörperabschnitt (71e), der an dem Basisabschnitt (76) gehalten wird, und einen dritten Fingerspitzenendabschnitt (71b), der an dem Ende des dritten Fingerhauptkörperabschnitts angeordnet ist und mit dem zu ergreifenden Objekt in Kontakt tritt, umfasst; einen vierten Fingerteil (72), der dem dritten Fingerteil gegenüberliegt und einen vierten Fingerhauptkörperabschnitt (72e), der an dem Basisabschnitt gehalten wird, und einen vierten Fingerspitzenendabschnitt (72b), der an dem Ende des vierten Fingerhauptkörperabschnitts angeordnet ist und mit dem zu ergreifenden Objekt in Kontakt tritt, umfasst; und einen Antriebsteil (59), der wenigstens einen aus dem dritten Fingerteil und dem vierten Fingerteil antreibt, wobei sich der dritte Fingerteil und der vierte Fingerteil in einer Richtung, die zu der Richtung, in der sich der erste Fingerteil und der zweite Fingerteil aneinander annähern und voneinander entfernen, senkrecht verläuft, aneinander annähern und das zu ergreifende Objekt ergreifen.
Greifvorrichtung nach Anspruch 7, wobei der dritte Fingerteil ein drittes Drehgelenk (71c, 71d) umfasst, das in Bezug auf die Verlaufsrichtung des dritten Fingerteils senkrecht verläuft und eine in Bezug auf die Greifflächen des dritten Fingerteils parallele Drehachse aufweist, wobei sich an dem dritten Drehgelenk die Ausrichtung des dritten Fingerspitzenendabschnitts und die Ausrichtung des dritten Fingerhauptkörperabschnitts ändern.
Greifvorrichtung nach Anspruch 7 oder 8, wobei der vierte Fingerteil ein viertes Drehgelenk (72c, 72d) umfasst, das in Bezug auf die Verlaufsrichtung des vierten Fingerteils senkrecht verläuft und eine in Bezug auf die Greifflächen des vierten Fingerteils parallele Drehachse aufweist, wobei sich an dem vierten Drehgelenk die Ausrichtung des vierten Fingerspitzenendabschnitts und die Ausrichtung des vierten Fingerhauptkörperabschnitts ändern.
Greifvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei die Greifvorrichtung Rutschsicherungselemente (54, 55, 64, 65, 74, 75) umfasst, die an wenigstens einem Teil der Greifflächen unter den Greifflächen, die mit dem zu ergreifenden Objekt in Kontakt treten, ausgebildet sind.