JP2000176875A - 把持機構 - Google Patents
把持機構Info
- Publication number
- JP2000176875A JP2000176875A JP10360643A JP36064398A JP2000176875A JP 2000176875 A JP2000176875 A JP 2000176875A JP 10360643 A JP10360643 A JP 10360643A JP 36064398 A JP36064398 A JP 36064398A JP 2000176875 A JP2000176875 A JP 2000176875A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- work
- gripping
- frame
- workpiece
- guide
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Landscapes
- Manipulator (AREA)
- Turbine Rotor Nozzle Sealing (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 小型・軽量で、複雑曲面形状を有するワーク
でも精度良く、かつ加工時の力に対しても耐え得る把持
力で把持できるハンド（把持機構）を提供する。 【解決手段】 把持対象ワークを両側から挟み込むよう
に対向したフレーム部１４、１６が取付基板部２０と一
体に形成されるフレーム本体１２と、フレーム部１４の
ワークを把持する側の面に設けられたガスを内部に充填
して膨張させワークをフレーム部１６側に押え付けるた
めの風船状把持部材２４と、フレーム部１６のワークを
把持する側の面に設けられた風船状把持部材２４で押え
付けられたワークを固定・保持するために対象ワークの
面形状に造形された造形部材２８と、造形部材２８の周
辺部に設けられたワークを精度良く位置決めして固定す
るとともに、ワーク加工時の加工反力を受けても動かな
いようにするためのガイドピン３０、３２、３４、３６
とを備えた構成とする。
でも精度良く、かつ加工時の力に対しても耐え得る把持
力で把持できるハンド（把持機構）を提供する。 【解決手段】 把持対象ワークを両側から挟み込むよう
に対向したフレーム部１４、１６が取付基板部２０と一
体に形成されるフレーム本体１２と、フレーム部１４の
ワークを把持する側の面に設けられたガスを内部に充填
して膨張させワークをフレーム部１６側に押え付けるた
めの風船状把持部材２４と、フレーム部１６のワークを
把持する側の面に設けられた風船状把持部材２４で押え
付けられたワークを固定・保持するために対象ワークの
面形状に造形された造形部材２８と、造形部材２８の周
辺部に設けられたワークを精度良く位置決めして固定す
るとともに、ワーク加工時の加工反力を受けても動かな
いようにするためのガイドピン３０、３２、３４、３６
とを備えた構成とする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ジェットエンジン
部品の翼部ピース（ブレード、ベーン等）などの仕上げ
工程等で使用されるロボット等の加工機に適用されるワ
ークを把持するためのハンド（把持機構）に関するもの
である。
部品の翼部ピース（ブレード、ベーン等）などの仕上げ
工程等で使用されるロボット等の加工機に適用されるワ
ークを把持するためのハンド（把持機構）に関するもの
である。
【０００２】
【従来の技術】近年、各種部品等の仕上げ工程へのロボ
ットの適用が推し進められているが、その適用先の一つ
に「ジェットエンジン部品の翼部ピース（ブレード、ベ
ーン等）の仕上げ工程」がある。これらのピースの取付
け部位の面取り・仕上げ作業のロボット化を行うには、
複雑曲面形状の翼部を精度良く、かつ加工反力に耐え得
る把持力で把持できるハンドの開発が必要である。ま
た、小型ロボットへの使用を可能とするために、本ハン
ドには小型・軽量であることも求められる。
ットの適用が推し進められているが、その適用先の一つ
に「ジェットエンジン部品の翼部ピース（ブレード、ベ
ーン等）の仕上げ工程」がある。これらのピースの取付
け部位の面取り・仕上げ作業のロボット化を行うには、
複雑曲面形状の翼部を精度良く、かつ加工反力に耐え得
る把持力で把持できるハンドの開発が必要である。ま
た、小型ロボットへの使用を可能とするために、本ハン
ドには小型・軽量であることも求められる。
【０００３】把持機構に関する従来技術としては、例え
ば、特開昭５８−２１７２８７号公報に記載されたよう
な、複数の指を有するロボットハンドにおいて、指の先
端部にガスを内部に充填した弾性把持部材を設けたハン
ドが知られている。また、特開平９−１５５７８１号公
報には、開閉される対向した把持爪の表面に、長手方向
に傾斜させたばねや傾斜させた突起物を取り付けたロボ
ットハンドが記載されている。また、特開平５−１２３
９８７号公報には、機械的な力を電気信号に変換して出
力する力覚センサを把持部に設け、力覚センサからの信
号により把持対象物と把持部との接触位置を推定し、把
持部の中心位置とのずれ量から接触位置を補正するよう
にした把持装置が記載されている。
ば、特開昭５８−２１７２８７号公報に記載されたよう
な、複数の指を有するロボットハンドにおいて、指の先
端部にガスを内部に充填した弾性把持部材を設けたハン
ドが知られている。また、特開平９−１５５７８１号公
報には、開閉される対向した把持爪の表面に、長手方向
に傾斜させたばねや傾斜させた突起物を取り付けたロボ
ットハンドが記載されている。また、特開平５−１２３
９８７号公報には、機械的な力を電気信号に変換して出
力する力覚センサを把持部に設け、力覚センサからの信
号により把持対象物と把持部との接触位置を推定し、把
持部の中心位置とのずれ量から接触位置を補正するよう
にした把持装置が記載されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記公
報に記載された従来技術は、以下のような問題点を有し
ている。特開昭５８−２１７２８７号公報記載のロボッ
トハンドは、破軟材による風船状把持部材を使用してい
るが、その主目的は対象物を破損させないためであり、
両側に風船状把持部材を用いているため高い把持精度は
得られない。また、把持の機構としてはリンク機構を用
いており軽量化は困難である。また、特開平９−１５５
７８１号公報記載のロボットハンドは、対象物に柔軟に
馴染みながら把持できるように把持爪にばね等を取り付
けたものであるが、高い把持精度が必要な場合には対応
できない。また、把持の機構は平行リンク機構によるも
ので、軽量化は困難である。また、特開平５−１２３９
８７号公報記載の把持装置は、ハンドに設けられた力覚
センサの信号から把持対象物との接触時の把持姿勢を推
定し、把持位置を補正するものであるが、力覚センサを
用いるため軽量化は困難である。
報に記載された従来技術は、以下のような問題点を有し
ている。特開昭５８−２１７２８７号公報記載のロボッ
トハンドは、破軟材による風船状把持部材を使用してい
るが、その主目的は対象物を破損させないためであり、
両側に風船状把持部材を用いているため高い把持精度は
得られない。また、把持の機構としてはリンク機構を用
いており軽量化は困難である。また、特開平９−１５５
７８１号公報記載のロボットハンドは、対象物に柔軟に
馴染みながら把持できるように把持爪にばね等を取り付
けたものであるが、高い把持精度が必要な場合には対応
できない。また、把持の機構は平行リンク機構によるも
ので、軽量化は困難である。また、特開平５−１２３９
８７号公報記載の把持装置は、ハンドに設けられた力覚
センサの信号から把持対象物との接触時の把持姿勢を推
定し、把持位置を補正するものであるが、力覚センサを
用いるため軽量化は困難である。
【０００５】本発明は上記の諸点に鑑みなされたもの
で、本発明の目的は、複雑曲面部位を有する（もちろん
単純形状でもよい）部品を精度良く、かつ、加工時の力
に対しても耐え得る把持力で把持でき、これにより、さ
まざまな部品に対する加工作業のロボット化・自動化が
可能となり、しかも、小型・軽量にできるため小型ロボ
ットへの適用が可能となる把持機構（ハンド）を提供す
ることにある。本発明の適用先としては、例えば、ジェ
ットエンジン翼部部品、ブレード、ベーン等の微細部位
の面取り、仕上げ加工などがある。
で、本発明の目的は、複雑曲面部位を有する（もちろん
単純形状でもよい）部品を精度良く、かつ、加工時の力
に対しても耐え得る把持力で把持でき、これにより、さ
まざまな部品に対する加工作業のロボット化・自動化が
可能となり、しかも、小型・軽量にできるため小型ロボ
ットへの適用が可能となる把持機構（ハンド）を提供す
ることにある。本発明の適用先としては、例えば、ジェ
ットエンジン翼部部品、ブレード、ベーン等の微細部位
の面取り、仕上げ加工などがある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明の把持機構は、把持の対象であるワークを
両側から挟み込むように対向したフレーム部が取付基板
部と一体に形成されるフレーム本体と、一方のフレーム
部のワークを把持する側の面に設けられた、ガスを内部
に充填して膨張させワークを他方のフレーム部側に押え
付けるための風船状把持部材と、他方のフレーム部のワ
ークを把持する側の面に設けられた、風船状把持部材で
押え付けられたワークを固定・保持するために対象ワー
クの面形状に造形された造形部材とを備えた構成とされ
ている（図１、図４〜図６参照）。
めに、本発明の把持機構は、把持の対象であるワークを
両側から挟み込むように対向したフレーム部が取付基板
部と一体に形成されるフレーム本体と、一方のフレーム
部のワークを把持する側の面に設けられた、ガスを内部
に充填して膨張させワークを他方のフレーム部側に押え
付けるための風船状把持部材と、他方のフレーム部のワ
ークを把持する側の面に設けられた、風船状把持部材で
押え付けられたワークを固定・保持するために対象ワー
クの面形状に造形された造形部材とを備えた構成とされ
ている（図１、図４〜図６参照）。
【０００７】また、本発明の把持機構は、把持の対象で
あるワークを両側から挟み込むように対向したフレーム
部が取付基板部と一体に形成されるフレーム本体と、一
方のフレーム部のワークを把持する側の面に設けられ
た、ガスを内部に充填して膨張させワークを他方のフレ
ーム部側に押え付けるための風船状把持部材と、他方の
フレーム部のワークを把持する側の面に設けられた、風
船状把持部材で押え付けられたワークを固定・保持する
ために対象ワークの面形状に造形された造形部材と、造
形部材の周辺部又は造形部材と一体に設けられた、ワー
クを精度良く位置決めして固定するとともに、ワーク加
工時の加工反力を受けても動かないようにするためのガ
イド・固定部材とを備えたことを特徴としている（図
１、図４〜図９参照）。
あるワークを両側から挟み込むように対向したフレーム
部が取付基板部と一体に形成されるフレーム本体と、一
方のフレーム部のワークを把持する側の面に設けられ
た、ガスを内部に充填して膨張させワークを他方のフレ
ーム部側に押え付けるための風船状把持部材と、他方の
フレーム部のワークを把持する側の面に設けられた、風
船状把持部材で押え付けられたワークを固定・保持する
ために対象ワークの面形状に造形された造形部材と、造
形部材の周辺部又は造形部材と一体に設けられた、ワー
クを精度良く位置決めして固定するとともに、ワーク加
工時の加工反力を受けても動かないようにするためのガ
イド・固定部材とを備えたことを特徴としている（図
１、図４〜図９参照）。
【０００８】上記の本発明の把持機構において、造形部
材の周辺部のフレーム部の面に、ガイド・固定部材とし
て、先端部がテーパ形状のガイドピンを設けることが好
ましい（図１、図４〜図９参照）。また、上記の本発明
の把持機構において、造形部材の周辺部のフレーム部の
面に、ガイド・固定部材として、先端部がテーパ形状で
ワーク側面の形状に合致する凹部を有するガイド突起物
を設けることもできる。また、上記の本発明の把持機構
において、ガイド・固定部材を、造形部材の周縁部に勾
配を設けて一体に形成させたガイド・固定部とすること
ができる（図１０、図１１参照）。これらの本発明の把
持機構において、例えば、把持の対象となるワークはジ
ェットエンジン部品の翼部ピースであり（図２、図３参
照）、この場合、造形部材は翼部ピースの翼部の曲面形
状に造形された構成とする。
材の周辺部のフレーム部の面に、ガイド・固定部材とし
て、先端部がテーパ形状のガイドピンを設けることが好
ましい（図１、図４〜図９参照）。また、上記の本発明
の把持機構において、造形部材の周辺部のフレーム部の
面に、ガイド・固定部材として、先端部がテーパ形状で
ワーク側面の形状に合致する凹部を有するガイド突起物
を設けることもできる。また、上記の本発明の把持機構
において、ガイド・固定部材を、造形部材の周縁部に勾
配を設けて一体に形成させたガイド・固定部とすること
ができる（図１０、図１１参照）。これらの本発明の把
持機構において、例えば、把持の対象となるワークはジ
ェットエンジン部品の翼部ピースであり（図２、図３参
照）、この場合、造形部材は翼部ピースの翼部の曲面形
状に造形された構成とする。
【０００９】
【発明の実施の形態】以下、把持対象ワークがジェット
エンジンの翼部部品（ブレード）である場合について、
本発明の実施の形態を説明するが、本発明は下記の実施
の形態に何ら限定されるものではなく、適宜変更して実
施することが可能なものである。すなわち、本発明の把
持機構（ハンド）を複雑曲面形状を有する（もちろん単
純形状でもよい）他のワークに適用することも可能であ
る。ただし、この場合、造形部材が把持対象となるワー
クの曲面形状に造形されている必要がある。図１は、本
発明の実施の第１形態による把持機構（ハンド）を示し
ている。図１に示すように、ハンド本体１０は、ワーク
を把持するために断面略コ字状（場合によっては、断面
略Ｕ字状等でもよい）に形成されたフレーム本体１２を
有している。フレーム本体１２は、把持対象であるワー
クを両側から挟み込むように対向したフレーム部１４、
１６と、ロボット１８に取り付ける面を有する取付基板
部２０とが一体として形成されている。なお、図示を省
略しているが、ハンド本体１０は、例えば、取付基板部
２０に設けられた孔にネジを通してロボット１８にネジ
止め等される。
エンジンの翼部部品（ブレード）である場合について、
本発明の実施の形態を説明するが、本発明は下記の実施
の形態に何ら限定されるものではなく、適宜変更して実
施することが可能なものである。すなわち、本発明の把
持機構（ハンド）を複雑曲面形状を有する（もちろん単
純形状でもよい）他のワークに適用することも可能であ
る。ただし、この場合、造形部材が把持対象となるワー
クの曲面形状に造形されている必要がある。図１は、本
発明の実施の第１形態による把持機構（ハンド）を示し
ている。図１に示すように、ハンド本体１０は、ワーク
を把持するために断面略コ字状（場合によっては、断面
略Ｕ字状等でもよい）に形成されたフレーム本体１２を
有している。フレーム本体１２は、把持対象であるワー
クを両側から挟み込むように対向したフレーム部１４、
１６と、ロボット１８に取り付ける面を有する取付基板
部２０とが一体として形成されている。なお、図示を省
略しているが、ハンド本体１０は、例えば、取付基板部
２０に設けられた孔にネジを通してロボット１８にネジ
止め等される。
【００１０】一方のフレーム部１４の内側（ワークを把
持する側の面）には、風船状把持部材本体２２に取り付
けられたゴム等の破軟性の材料からなる風船状把持部材
２４が設けられている。風船状把持部材２４は、チュー
ブ２６から供給される空気等のガスにより（ポンプ等は
図示略）、図１における下側へ膨らむ構造である。な
お、風船状把持部材２４はゴム等に限定されるものでは
なく、同様の機能を有する他の材質を用いることも可能
である。他方のフレーム部１６の内側（ワークを把持す
る側の面）には、把持対象ワークの曲面形状に造形され
た造形部材２８が設けられている。造形部材２８は、一
例として、硬化樹脂、硬化性ゴム、鋳鉄等の金属などか
ら構成されるが、これらに限定されるものではなく、造
形可能な部材であれば何でもよい。
持する側の面）には、風船状把持部材本体２２に取り付
けられたゴム等の破軟性の材料からなる風船状把持部材
２４が設けられている。風船状把持部材２４は、チュー
ブ２６から供給される空気等のガスにより（ポンプ等は
図示略）、図１における下側へ膨らむ構造である。な
お、風船状把持部材２４はゴム等に限定されるものでは
なく、同様の機能を有する他の材質を用いることも可能
である。他方のフレーム部１６の内側（ワークを把持す
る側の面）には、把持対象ワークの曲面形状に造形され
た造形部材２８が設けられている。造形部材２８は、一
例として、硬化樹脂、硬化性ゴム、鋳鉄等の金属などか
ら構成されるが、これらに限定されるものではなく、造
形可能な部材であれば何でもよい。
【００１１】造形部材２８の周辺部のフレーム部１６の
面上には、把持時にワーク側面が接触する位置に、ワー
ク把持時の位置固定と加工時の加工反力を受けるための
ガイドピン３０、３２、３４、３６が設けられている。
これらのガイドピン３０、３２、３４、３６は先端部が
テーパ形状に加工されており、ワーク把持時の把持位置
修正機能を有する。なお、この機能については後述す
る。それぞれのガイドピン３０、３２、３４、３６は、
造形部材２８の曲面の高さに対応した長さになってお
り、本実施形態におけるワークの位置固定のためには、
通常、少なくとも４本が必要である。ただし、ワークの
形状によっては３本で位置固定できる場合もある。な
お、本実施形態の場合以外で、把持対象ワークの形状に
よっては、２本又は１本のピンで位置固定が可能な場合
がある。例えば、ワークが星型である場合、ワークの凹
部ともう一箇所の２本のピンで固定可能であったり、さ
らに、ワークに対してピン形状を凹部形状に加工した場
合、１本でも位置決めが可能である。このように、ワー
ク形状やピン形状によって「２本以下」にできる可能性
がある。また、ガイドピンは、滑りがよく硬い材質であ
れば、金属、セラミック、硬化樹脂等、何でもよい。さ
らに、ガイドピンの先端部の形状はテーパ形状に限定さ
れず、ワーク側面が接触する側の先端部に適当な勾配が
あればよい。
面上には、把持時にワーク側面が接触する位置に、ワー
ク把持時の位置固定と加工時の加工反力を受けるための
ガイドピン３０、３２、３４、３６が設けられている。
これらのガイドピン３０、３２、３４、３６は先端部が
テーパ形状に加工されており、ワーク把持時の把持位置
修正機能を有する。なお、この機能については後述す
る。それぞれのガイドピン３０、３２、３４、３６は、
造形部材２８の曲面の高さに対応した長さになってお
り、本実施形態におけるワークの位置固定のためには、
通常、少なくとも４本が必要である。ただし、ワークの
形状によっては３本で位置固定できる場合もある。な
お、本実施形態の場合以外で、把持対象ワークの形状に
よっては、２本又は１本のピンで位置固定が可能な場合
がある。例えば、ワークが星型である場合、ワークの凹
部ともう一箇所の２本のピンで固定可能であったり、さ
らに、ワークに対してピン形状を凹部形状に加工した場
合、１本でも位置決めが可能である。このように、ワー
ク形状やピン形状によって「２本以下」にできる可能性
がある。また、ガイドピンは、滑りがよく硬い材質であ
れば、金属、セラミック、硬化樹脂等、何でもよい。さ
らに、ガイドピンの先端部の形状はテーパ形状に限定さ
れず、ワーク側面が接触する側の先端部に適当な勾配が
あればよい。
【００１２】図２、図３は、本実施の形態における把持
対象ワークであるジェットエンジンの翼部部品（ブレー
ド）を示している。図２に示すように、ブレード３８は
百数十枚が１枚のディスク４０に取り付けられ、吸入空
気を圧縮するために用いられる。なお、図２は、ディス
ク４０の取付部位の数を減らして簡略化したものであ
る。図３はブレード３８を拡大したものであり、ディス
クへの取付部位４２と複雑曲面形状を有する翼部４４と
を備えている。本実施形態の把持機構（ハンド）が用い
られるロボットの対象作業は、ブレード３８の取付部位
４２の面取り及び丸み付け（ブラシ加工）作業である。
そのため、ハンドは複雑曲面形状を有する翼部４４を把
持しなければならない。また、作業には、微細な取付部
位４２の面取りだけでなくブラシ加工も含まれ、高い把
持精度が必要であることに加え、ブラシ加工等の作業で
発生する大きな加工力でも動いたりずれたりしないこと
（耐加工力）、さらには、小型ロボットへの適用を実現
するために小型・軽量であることが要求される。
対象ワークであるジェットエンジンの翼部部品（ブレー
ド）を示している。図２に示すように、ブレード３８は
百数十枚が１枚のディスク４０に取り付けられ、吸入空
気を圧縮するために用いられる。なお、図２は、ディス
ク４０の取付部位の数を減らして簡略化したものであ
る。図３はブレード３８を拡大したものであり、ディス
クへの取付部位４２と複雑曲面形状を有する翼部４４と
を備えている。本実施形態の把持機構（ハンド）が用い
られるロボットの対象作業は、ブレード３８の取付部位
４２の面取り及び丸み付け（ブラシ加工）作業である。
そのため、ハンドは複雑曲面形状を有する翼部４４を把
持しなければならない。また、作業には、微細な取付部
位４２の面取りだけでなくブラシ加工も含まれ、高い把
持精度が必要であることに加え、ブラシ加工等の作業で
発生する大きな加工力でも動いたりずれたりしないこと
（耐加工力）、さらには、小型ロボットへの適用を実現
するために小型・軽量であることが要求される。
【００１３】図４〜図６は、本実施形態の把持機構（ハ
ンド）による把持動作手順を示している。まず、図４に
示すように、ワーク置台４６に設置された把持対象ワー
ク（本実施形態では、ブレード３８）に対して、ハンド
本体１０を、例えば、上部から把持位置にブレード３８
の翼部４４を挟み込むようにアプローチする動作を行
う。図５に示すように、把持位置への位置決めが完了し
て把持の態勢が整ったら、図６に示すように、風船状把
持部材２４に空気等のガスを送り込む（ポンプ、チュー
ブ等は図示略）。風船状把持部材２４が膨張し、対象ワ
ーク（ブレード３８の翼部４４）の曲面形状に造形され
た造形部材２８にワーク（翼部４４）が押え付けられる
ことにより、ワーク（翼部４４）が固定・保持される。
空気圧等を駆動源とする破軟性の風船状把持部材２４を
用いることにより、特別な把持機構を用いることなく、
大きな出力／重量比が得られ、大きな耐加工力を有する
軽量な把持機構が実現できる。また、造形部材２８に加
えて、ガイドピン３０、３２、３４、３６により、ワー
ク（翼部４４）を精度良く位置決めして固定することが
でき、かつ、ワークがブラシ加工等の作業で発生する大
きな加工反力を受けても動いたりずれたりすることがな
い。図４〜図６における他の符号は、図１と同じであ
る。
ンド）による把持動作手順を示している。まず、図４に
示すように、ワーク置台４６に設置された把持対象ワー
ク（本実施形態では、ブレード３８）に対して、ハンド
本体１０を、例えば、上部から把持位置にブレード３８
の翼部４４を挟み込むようにアプローチする動作を行
う。図５に示すように、把持位置への位置決めが完了し
て把持の態勢が整ったら、図６に示すように、風船状把
持部材２４に空気等のガスを送り込む（ポンプ、チュー
ブ等は図示略）。風船状把持部材２４が膨張し、対象ワ
ーク（ブレード３８の翼部４４）の曲面形状に造形され
た造形部材２８にワーク（翼部４４）が押え付けられる
ことにより、ワーク（翼部４４）が固定・保持される。
空気圧等を駆動源とする破軟性の風船状把持部材２４を
用いることにより、特別な把持機構を用いることなく、
大きな出力／重量比が得られ、大きな耐加工力を有する
軽量な把持機構が実現できる。また、造形部材２８に加
えて、ガイドピン３０、３２、３４、３６により、ワー
ク（翼部４４）を精度良く位置決めして固定することが
でき、かつ、ワークがブラシ加工等の作業で発生する大
きな加工反力を受けても動いたりずれたりすることがな
い。図４〜図６における他の符号は、図１と同じであ
る。
【００１４】図７〜図９は、本実施形態の把持機構（ハ
ンド）によるワークの把持位置修正機能について説明し
たものである。図７〜図９は、ガイドピンの作用効果が
分かりやすいように、ブレード（ワーク）の取付部位側
から翼部４４の方向に向かって、ハンド本体１０及び翼
部４４の断面を正面から見ている。ただし、図１におけ
る取付基板部２０、ガイドピン３４、３６等は、図示を
省略している。図７に示すように、ワーク（翼部４４）
が把持位置・姿勢にあるとする。このとき、例えば、ワ
ークの設置の仕方が不十分などの原因により、図７にお
ける左方向にハンド本体１０の目標位置からのズレが発
生しているとする。この状態で把持動作を行うと、図８
に示すように、風船状把持部材２４による上部からの押
付け力により、ワーク（翼部４４）の側面部位がガイド
ピン３０のテーパ状部位に接触する。ワーク（翼部４
４）は、さらに風船状把持部材２４によって下方に押し
付けられるが、ガイドピン３０の接触部位がテーパ形状
になっていることから、図８における右方向にワーク
（翼部４４）を移動させる力（修正力）が働き、図９に
示すように、ワーク（翼部４４）は本来の目標位置へ修
正され、ワーク（翼部４４）の曲面形状に造形された造
形部材２８と他のガイドピン３２等により、精度良く把
持される。上記の機能・作用によって、ワークの設置位
置にズレがあっても、そのズレを修正して精度良く把持
することが可能となる。図７〜図９における他の符号
は、図１と同じである。
ンド）によるワークの把持位置修正機能について説明し
たものである。図７〜図９は、ガイドピンの作用効果が
分かりやすいように、ブレード（ワーク）の取付部位側
から翼部４４の方向に向かって、ハンド本体１０及び翼
部４４の断面を正面から見ている。ただし、図１におけ
る取付基板部２０、ガイドピン３４、３６等は、図示を
省略している。図７に示すように、ワーク（翼部４４）
が把持位置・姿勢にあるとする。このとき、例えば、ワ
ークの設置の仕方が不十分などの原因により、図７にお
ける左方向にハンド本体１０の目標位置からのズレが発
生しているとする。この状態で把持動作を行うと、図８
に示すように、風船状把持部材２４による上部からの押
付け力により、ワーク（翼部４４）の側面部位がガイド
ピン３０のテーパ状部位に接触する。ワーク（翼部４
４）は、さらに風船状把持部材２４によって下方に押し
付けられるが、ガイドピン３０の接触部位がテーパ形状
になっていることから、図８における右方向にワーク
（翼部４４）を移動させる力（修正力）が働き、図９に
示すように、ワーク（翼部４４）は本来の目標位置へ修
正され、ワーク（翼部４４）の曲面形状に造形された造
形部材２８と他のガイドピン３２等により、精度良く把
持される。上記の機能・作用によって、ワークの設置位
置にズレがあっても、そのズレを修正して精度良く把持
することが可能となる。図７〜図９における他の符号
は、図１と同じである。
【００１５】図１０、図１１は、本発明の実施の第２形
態による把持機構（ハンド）を示している。本実施の形
態は、ガイド・固定部材としてガイドピンを設ける代わ
りに、ワークの曲面形状に造形した造形部材自体に傾斜
部等のガイド・固定機構を設けて、上述したガイドピン
と同等の作用効果が得られるようにしたものである。図
１０、図１１に示すように、ハンド本体４８は、ワーク
を把持するために略コ字状（略Ｕ字状等でもよい）に形
成されたフレーム本体１２を有している。フレーム本体
１２は、把持対象であるワークを両側から挟み込むよう
に対向したフレーム部１４、１６と取付基板部２０とが
一体として形成されている。一方のフレーム部１４の内
側（ワークを把持する側の面）には、風船状把持部材本
体２２に取り付けられた風船状把持部材２４が設けられ
ている。他方のフレーム部１６の内側（ワークを把持す
る側の面）には、把持対象ワークの曲面形状に造形され
た造形部材５０が設けられており、この造形部材５０の
周縁部には、上述したガイドピンと同等の作用効果が得
られるように勾配を設けたガイド・固定部（傾斜部）５
２が形成されている。ガイド・固定部（傾斜部）５２
は、硬化樹脂等の造形部材５０をワークの曲面形状に造
形して製造する際に、同時に一体として成形することが
できる。また、造形部材とは別体として造形部材の周囲
にガイド・固定部を設ける構成とすることも可能であ
る。これらの場合、一例として、上部をテーパ形状に加
工したガイド・固定部を用いることができる。他の構成
及び作用は、実施の第１形態の場合と同様である。
態による把持機構（ハンド）を示している。本実施の形
態は、ガイド・固定部材としてガイドピンを設ける代わ
りに、ワークの曲面形状に造形した造形部材自体に傾斜
部等のガイド・固定機構を設けて、上述したガイドピン
と同等の作用効果が得られるようにしたものである。図
１０、図１１に示すように、ハンド本体４８は、ワーク
を把持するために略コ字状（略Ｕ字状等でもよい）に形
成されたフレーム本体１２を有している。フレーム本体
１２は、把持対象であるワークを両側から挟み込むよう
に対向したフレーム部１４、１６と取付基板部２０とが
一体として形成されている。一方のフレーム部１４の内
側（ワークを把持する側の面）には、風船状把持部材本
体２２に取り付けられた風船状把持部材２４が設けられ
ている。他方のフレーム部１６の内側（ワークを把持す
る側の面）には、把持対象ワークの曲面形状に造形され
た造形部材５０が設けられており、この造形部材５０の
周縁部には、上述したガイドピンと同等の作用効果が得
られるように勾配を設けたガイド・固定部（傾斜部）５
２が形成されている。ガイド・固定部（傾斜部）５２
は、硬化樹脂等の造形部材５０をワークの曲面形状に造
形して製造する際に、同時に一体として成形することが
できる。また、造形部材とは別体として造形部材の周囲
にガイド・固定部を設ける構成とすることも可能であ
る。これらの場合、一例として、上部をテーパ形状に加
工したガイド・固定部を用いることができる。他の構成
及び作用は、実施の第１形態の場合と同様である。
【００１６】
【発明の効果】本発明は上記のように構成されているの
で、つぎのような効果を奏する。 （１） 複雑曲面形状を有する（もちろん単純形状でも
よい）ワークを精度良く把持することができるので、高
い把持精度を必要とする微細部位の面取り、仕上げ（ブ
ラシ加工等）などの作業が正確に行える。 （２） 充分な把持力でワークを把持することができる
ので、ブラシ加工等の作業で発生する大きな加工反力を
受けても、ワークが動いたりずれたりすることはない。 （３） 先端部がテーパ形状に加工されたガイドピン、
造形部材の周縁部に設けられた傾斜部等のガイド・固定
機構を備える場合は、ワークの把持時に設置位置のズレ
があっても、把持動作を行いながら把持位置が修正され
るので、ワークをより一層精度良く把持することができ
る。また、これにより、ワーク把持時の設置方法を大幅
に簡略化することができる。 （４） ハンド（把持機構）の小型化によりロボット等
の加工機と把持ワークの加工位置との距離が短く抑えら
れ、かつ、ハンド自体の重さも軽量にできるため、小型
ロボットへの適用が可能となる。 （５） さまざまな部品（ワーク）に対する加工作業の
ロボット化・自動化が可能となり、例えば、ジェットエ
ンジン部品の翼部ピース（ブレード、ベーン等）の取付
け部位の面取り、仕上げ（ブラシ加工等）作業のロボッ
ト化を実現することができる。
で、つぎのような効果を奏する。 （１） 複雑曲面形状を有する（もちろん単純形状でも
よい）ワークを精度良く把持することができるので、高
い把持精度を必要とする微細部位の面取り、仕上げ（ブ
ラシ加工等）などの作業が正確に行える。 （２） 充分な把持力でワークを把持することができる
ので、ブラシ加工等の作業で発生する大きな加工反力を
受けても、ワークが動いたりずれたりすることはない。 （３） 先端部がテーパ形状に加工されたガイドピン、
造形部材の周縁部に設けられた傾斜部等のガイド・固定
機構を備える場合は、ワークの把持時に設置位置のズレ
があっても、把持動作を行いながら把持位置が修正され
るので、ワークをより一層精度良く把持することができ
る。また、これにより、ワーク把持時の設置方法を大幅
に簡略化することができる。 （４） ハンド（把持機構）の小型化によりロボット等
の加工機と把持ワークの加工位置との距離が短く抑えら
れ、かつ、ハンド自体の重さも軽量にできるため、小型
ロボットへの適用が可能となる。 （５） さまざまな部品（ワーク）に対する加工作業の
ロボット化・自動化が可能となり、例えば、ジェットエ
ンジン部品の翼部ピース（ブレード、ベーン等）の取付
け部位の面取り、仕上げ（ブラシ加工等）作業のロボッ
ト化を実現することができる。
【図１】本発明の実施の第１形態による把持機構を示す
斜視構成図である。
斜視構成図である。
【図２】ジェットエンジンの翼部部品（ブレード）のデ
ィスクへの取付状態を示す斜視図である。
ィスクへの取付状態を示す斜視図である。
【図３】図２に示す把持対象ワークであるジェットエン
ジンの翼部部品（ブレード）の拡大斜視図である。
ジンの翼部部品（ブレード）の拡大斜視図である。
【図４】本発明の実施の第１形態の把持機構による把持
動作手順（把持対象ワークへのアプローチの状態）を示
す概略斜視図である。
動作手順（把持対象ワークへのアプローチの状態）を示
す概略斜視図である。
【図５】本発明の実施の第１形態の把持機構による把持
動作手順（把持姿勢をとった状態）を示す概略斜視図で
ある。
動作手順（把持姿勢をとった状態）を示す概略斜視図で
ある。
【図６】本発明の実施の第１形態の把持機構による把持
動作手順（把持押付を行っている状態）を示す概略斜視
図である。
動作手順（把持押付を行っている状態）を示す概略斜視
図である。
【図７】本発明の実施の第１形態の把持機構によるワー
クの把持位置修正機能（把持開始前）を説明する概略正
面説明図である。
クの把持位置修正機能（把持開始前）を説明する概略正
面説明図である。
【図８】本発明の実施の第１形態の把持機構によるワー
クの把持位置修正機能（把持途中）を説明する概略正面
説明図である。
クの把持位置修正機能（把持途中）を説明する概略正面
説明図である。
【図９】本発明の実施の第１形態の把持機構によるワー
クの把持位置修正機能（把持終了）を説明する概略正面
説明図である。
クの把持位置修正機能（把持終了）を説明する概略正面
説明図である。
【図１０】本発明の実施の第２形態による把持機構を示
す斜視構成図である。
す斜視構成図である。
【図１１】図１０に示す把持機構の正面図である。
１０、４８ ハンド本体 １２ フレーム本体 １４、１６ フレーム部 １８ ロボット ２０ 取付基板部 ２２ 風船状把持部材本体 ２４ 風船状把持部材 ２６ チューブ ２８、５０ 造形部材 ３０、３２、３４、３６ ガイドピン ３８ ブレード ４０ ディスク ４２ 取付部位 ４４ 翼部 ４６ ワーク置台 ５２ ガイド・固定部（傾斜部）
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成１１年１２月１日（１９９９．１２．
１）
１）
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正内容】
【特許請求の範囲】
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００６
【補正方法】変更
【補正内容】
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明の把持機構は、把持の対象である複雑曲面
形状を有するワークを両側から挟み込むように対向した
フレーム部が取付基板部と一体に形成されるフレーム本
体と、一方のフレーム部のワークを把持する側の面に設
けられた、ガスを内部に充填して膨張させワークを他方
のフレーム部側の造形部材に押え付けるための風船状把
持部材と、他方のフレーム部のワークを把持する側の面
に設けられた、風船状把持部材で押え付けられたワーク
を固定・保持するために対象ワークの複雑曲面形状に予
め造形された造形部材とを備えた構成とされている（図
１、図４〜図６参照）。
めに、本発明の把持機構は、把持の対象である複雑曲面
形状を有するワークを両側から挟み込むように対向した
フレーム部が取付基板部と一体に形成されるフレーム本
体と、一方のフレーム部のワークを把持する側の面に設
けられた、ガスを内部に充填して膨張させワークを他方
のフレーム部側の造形部材に押え付けるための風船状把
持部材と、他方のフレーム部のワークを把持する側の面
に設けられた、風船状把持部材で押え付けられたワーク
を固定・保持するために対象ワークの複雑曲面形状に予
め造形された造形部材とを備えた構成とされている（図
１、図４〜図６参照）。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００７
【補正方法】変更
【補正内容】
【０００７】また、本発明の把持機構は、把持の対象で
ある複雑曲面形状を有するワークを両側から挟み込むよ
うに対向したフレーム部が取付基板部と一体に形成され
るフレーム本体と、一方のフレーム部のワークを把持す
る側の面に設けられた、ガスを内部に充填して膨張させ
ワークを他方のフレーム部側の造形部材に押え付けるた
めの風船状把持部材と、他方のフレーム部のワークを把
持する側の面に設けられた、風船状把持部材で押え付け
られたワークを固定・保持するために対象ワークの複雑
曲面形状に予め造形された造形部材と、造形部材の周辺
部又は造形部材と一体に設けられた、ワークを精度良く
位置決めして固定するとともに、ワーク加工時の加工反
力を受けても動かないようにするための、把持動作を行
いながら把持位置が修正できるガイド・固定部材とを備
えたことを特徴としている（図１、図４〜図９参照）。
ある複雑曲面形状を有するワークを両側から挟み込むよ
うに対向したフレーム部が取付基板部と一体に形成され
るフレーム本体と、一方のフレーム部のワークを把持す
る側の面に設けられた、ガスを内部に充填して膨張させ
ワークを他方のフレーム部側の造形部材に押え付けるた
めの風船状把持部材と、他方のフレーム部のワークを把
持する側の面に設けられた、風船状把持部材で押え付け
られたワークを固定・保持するために対象ワークの複雑
曲面形状に予め造形された造形部材と、造形部材の周辺
部又は造形部材と一体に設けられた、ワークを精度良く
位置決めして固定するとともに、ワーク加工時の加工反
力を受けても動かないようにするための、把持動作を行
いながら把持位置が修正できるガイド・固定部材とを備
えたことを特徴としている（図１、図４〜図９参照）。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 岩本 雅弘 兵庫県明石市川崎町１番１号 川崎重工業 株式会社明石工場内 (72)発明者 菱田 裕三 兵庫県明石市川崎町１番１号 川崎重工業 株式会社明石工場内 (72)発明者 二宮 敬 兵庫県明石市川崎町１番１号 川崎重工業 株式会社明石工場内 Ｆターム(参考） 3F061 AA01 BA11 BE22 BE24 BF04 3G002 BA02 BA10 BB00
Claims (6)
- 【請求項１】 把持の対象であるワークを両側から挟み
込むように対向したフレーム部が取付基板部と一体に形
成されるフレーム本体と、 一方のフレーム部のワークを把持する側の面に設けられ
た、ガスを内部に充填して膨張させワークを他方のフレ
ーム部側に押え付けるための風船状把持部材と、 他方のフレーム部のワークを把持する側の面に設けられ
た、風船状把持部材で押え付けられたワークを固定・保
持するために対象ワークの面形状に造形された造形部材
とを備えたことを特徴とする把持機構。 - 【請求項２】 把持の対象であるワークを両側から挟み
込むように対向したフレーム部が取付基板部と一体に形
成されるフレーム本体と、 一方のフレーム部のワークを把持する側の面に設けられ
た、ガスを内部に充填して膨張させワークを他方のフレ
ーム部側に押え付けるための風船状把持部材と、 他方のフレーム部のワークを把持する側の面に設けられ
た、風船状把持部材で押え付けられたワークを固定・保
持するために対象ワークの面形状に造形された造形部材
と、 造形部材の周辺部又は造形部材と一体に設けられた、ワ
ークを精度良く位置決めして固定するとともに、ワーク
加工時の加工反力を受けても動かないようにするための
ガイド・固定部材とを備えたことを特徴とする把持機
構。 - 【請求項３】 造形部材の周辺部のフレーム部の面に、
ガイド・固定部材として、先端部がテーパ形状のガイド
ピンを設けた請求項２記載の把持機構。 - 【請求項４】 造形部材の周辺部のフレーム部の面に、
ガイド・固定部材として、先端部がテーパ形状でワーク
側面の形状に合致する凹部を有するガイド突起物を設け
た請求項２記載の把持機構。 - 【請求項５】 ガイド・固定部材が、造形部材の周縁部
に勾配を設けて一体に形成させたガイド・固定部である
請求項２記載の把持機構。 - 【請求項６】 把持の対象となるワークがジェットエン
ジン部品の翼部ピースであり、造形部材が翼部ピースの
翼部の曲面形状に造形されている請求項１〜５のいずれ
かに記載の把持機構。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP36064398A JP3241673B2 (ja) | 1998-12-18 | 1998-12-18 | 把持機構 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP36064398A JP3241673B2 (ja) | 1998-12-18 | 1998-12-18 | 把持機構 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000176875A true JP2000176875A (ja) | 2000-06-27 |
| JP3241673B2 JP3241673B2 (ja) | 2001-12-25 |
Family
ID=18470298
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP36064398A Expired - Fee Related JP3241673B2 (ja) | 1998-12-18 | 1998-12-18 | 把持機構 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3241673B2 (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006027764A (ja) * | 2004-07-13 | 2006-02-02 | Si Seiko Co Ltd | 容器反転排出装置 |
| CN104057461A (zh) * | 2014-06-19 | 2014-09-24 | 中国科学技术大学 | 一种使用磁流变塑性体的万能抓手 |
| JP2018513790A (ja) * | 2015-04-23 | 2018-05-31 | ソフト ロボティクス， インコーポレイテッド | 剛性構造の統合を通したソフトロボットグリッパの改良 |
| DE102017209688A1 (de) * | 2017-06-08 | 2018-12-13 | Thyssenkrupp Ag | Transportvorrichtung für Bauteile zum Transportieren innerhalb einer Arbeitsstation |
-
1998
- 1998-12-18 JP JP36064398A patent/JP3241673B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006027764A (ja) * | 2004-07-13 | 2006-02-02 | Si Seiko Co Ltd | 容器反転排出装置 |
| JP4672297B2 (ja) * | 2004-07-13 | 2011-04-20 | エスアイ精工株式会社 | 容器反転排出装置 |
| CN104057461A (zh) * | 2014-06-19 | 2014-09-24 | 中国科学技术大学 | 一种使用磁流变塑性体的万能抓手 |
| JP2018513790A (ja) * | 2015-04-23 | 2018-05-31 | ソフト ロボティクス， インコーポレイテッド | 剛性構造の統合を通したソフトロボットグリッパの改良 |
| US10702992B2 (en) | 2015-04-23 | 2020-07-07 | Soft Robotics, Inc. | Enhancement of soft robotic grippers through integration of stiff structures |
| JP6994388B2 (ja) | 2015-04-23 | 2022-01-14 | ソフト ロボティクス， インコーポレイテッド | 剛性構造の統合を通したソフトロボットグリッパの改良 |
| DE102017209688A1 (de) * | 2017-06-08 | 2018-12-13 | Thyssenkrupp Ag | Transportvorrichtung für Bauteile zum Transportieren innerhalb einer Arbeitsstation |
| WO2018224357A1 (de) | 2017-06-08 | 2018-12-13 | Thyssenkrupp System Engineering Gmbh | Transportvorrichtung für bauteile zum transportieren innerhalb einer arbeitsstation |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3241673B2 (ja) | 2001-12-25 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR101396623B1 (ko) | 워크피스 전달 어셈블리 및 워크피스의 조작 방법 | |
| EP3625002B1 (en) | Workpiece gripping device | |
| US5714674A (en) | Reference position determination method for industrial robot | |
| JP2000176875A (ja) | 把持機構 | |
| JP4139970B2 (ja) | パネル部品の搬送方法及び搬送装置 | |
| JPS60177891A (ja) | 中空状部品把持装置 | |
| CN107030995A (zh) | 一种具有五自由度的塑件抓取机械手 | |
| Shah et al. | Kinematic modeling and analysis of a 6 dof parallel machining bed | |
| JPH04244393A (ja) | ロボットハンドおよびワーク把持方法 | |
| Ma et al. | Design and control of an end-effector module for industrial finishing applications | |
| JPH01135437A (ja) | ねじ締めハンド | |
| CN213731801U (zh) | 压气机壳自动上下料机械手 | |
| KR102567172B1 (ko) | 복합재 공력면 가공 장치 | |
| JP2015100884A (ja) | ロボットハンド | |
| JPS5953187A (ja) | 産業用ロボツト | |
| CN218169574U (zh) | 一种对具有通孔的片状零件进行夹紧的气动夹紧组件 | |
| JPH0354872Y2 (ja) | ||
| CN214393136U (zh) | 一种基于三轴机械手的自动锁螺丝装置 | |
| WO2023100496A1 (ja) | マニプレータ | |
| JP2002233985A (ja) | 産業ロボット用把持装置 | |
| JPS6320665B2 (ja) | ||
| JPH01135436A (ja) | ねじ締め複合ハンド | |
| JP2000094249A (ja) | クランプ装置 | |
| KR0160639B1 (ko) | 비율연산에 의한 로보트운동 궤적계획 연산방법 | |
| BG3575U1 (bg) | Хващач за малки детайли |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20081019 Year of fee payment: 7 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20091019 Year of fee payment: 8 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20101019 Year of fee payment: 9 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111019 Year of fee payment: 10 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111019 Year of fee payment: 10 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121019 Year of fee payment: 11 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121019 Year of fee payment: 11 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20131019 Year of fee payment: 12 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20131019 Year of fee payment: 12 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |