JP2006341361A - Grip device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、微小部品を把持するのに適した把持装置に関する。 The present invention relates to a gripping device suitable for gripping minute parts.
研究開発や多品種少量生産の現場では、顕微鏡下で、ピンセットなどを利用して、レーザダイオード等の微小部品を基板上の所定の位置に実装することが行われている。 In the field of R & D and high-mix low-volume production, micro parts such as laser diodes are mounted at predetermined positions on a substrate using tweezers or the like under a microscope.
しかしながら、ピンセットなどで微小部品を把持する場合、力加減が難しく、微小部品をはじき飛ばしたり、微小部品に損傷を与えたりするおそれがあった。 However, when gripping a minute part with tweezers or the like, it is difficult to adjust the force, and there is a possibility that the minute part will be repelled or damaged.
なお、特開平11−320472号公報には、二つの把持爪の間に設けられたばね手段によって、把持爪の後端を広げる方向に付勢するとともに、把持爪の後端に接するピストンで把持爪の後端を閉じる方向に押すことにより、把持爪の開閉を行う流体作動把持装置が開示されている。 In Japanese Patent Laid-Open No. 11-320472, a spring means provided between two gripping claws biases the rear end of the gripping claw in a widening direction, and a gripping claw with a piston in contact with the rear end of the gripping claw. A fluid-operated gripping device that opens and closes a gripping claw by pushing the rear end in a closing direction is disclosed.
また、国際公開WO99/30877号パンフレットには、略M字形状に形成された把持フィンガーの中央頂点部を前後に並進移動させることで、把持フィンガーの先端部を開閉させるマイクロアクチュエータが開示されている。
本発明の目的は、微小部品を把持するのに適した把持装置を提供することにある。 An object of the present invention is to provide a gripping device suitable for gripping a minute part.
本発明に係る把持装置は、少なくとも一方が支軸を中心に揺動可能な一対のフィンガー部と、前記一対のフィンガー部の先端が閉じる方向に、前記少なくとも一方のフィンガー部を付勢する付勢部材(例えば、ばね)と、前記少なくとも一方のフィンガー部の後方に置かれ、前記支軸の軸方向と垂直な回転軸を中心に回転可能な回転部材とを備え、前記回転部材は、前記少なくとも一方のフィンガー部を回転させるための突起部を有し、前記回転部材が一方方向に回転すると、前記突起部は、前記一対のフィンガー部の後端が閉じる方向に、前記少なくとも一方のフィンガー部の後端部の外側面を押すことを特徴とする。 The gripping device according to the present invention includes a pair of finger portions, at least one of which can swing around a support shaft, and a biasing force that biases the at least one finger portion in a direction in which the tips of the pair of finger portions are closed. A member (e.g., a spring) and a rotating member that is placed behind the at least one finger portion and is rotatable about a rotation axis that is perpendicular to the axial direction of the support shaft. A protrusion for rotating one of the fingers, and when the rotating member rotates in one direction, the protrusion is arranged in a direction in which the rear ends of the pair of fingers are closed; The outer surface of the rear end is pushed.
この場合において、前記少なくとも一方のフィンガー部の後端部を、L字状に形成するようにしてもよい。 In this case, the rear end portion of the at least one finger portion may be formed in an L shape.
また、前記一対のフィンガー部はそれぞれ、支軸を中心に揺動可能であり、前記回転部材は、前記一対のフィンガー部のそれぞれを回転させるための一対の突起部を有するようにしてもよい。更に、前記付勢部材は、前記一対のフィンガー部の間であって、前記支軸より後に配置され、前記一対のフィンガー部の後端が開く方向に、前記一対のフィンガー部を付勢するようにしてもよい。また、前記一対のフィンガー部の後端部をそれぞれ、L字状に形成し、当該L字状に形成した後端部が、上下方向に互い違いになるよう配置するようにしてもよい。 Each of the pair of finger portions may swing around a support shaft, and the rotating member may have a pair of protrusions for rotating each of the pair of finger portions. Further, the urging member is disposed between the pair of finger portions and behind the support shaft, and urges the pair of finger portions in a direction in which rear ends of the pair of finger portions open. It may be. The rear end portions of the pair of finger portions may be formed in an L shape, and the rear end portions formed in the L shape may be arranged alternately in the vertical direction.
本発明に係る別の把持装置は、少なくとも一方が支軸を中心に揺動可能な一対のフィンガー部と、前記一対のフィンガー部の先端が開く方向に、前記少なくとも一方のフィンガー部を付勢する付勢部材と、前記少なくとも一方のフィンガー部の後方に置かれ、前記支軸の軸方向と垂直な回転軸を中心に回転可能な回転部材とを備え、前記回転部材は、前記少なくとも一方のフィンガー部を回転させるための突起部を有し、前記回転部材が一方方向に回転すると、前記突起部は、前記一対のフィンガー部の後端が開く方向に、前記少なくとも一方のフィンガー部の後端部の内側面を押すことを特徴とする。 Another gripping device according to the present invention biases at least one finger portion in a direction in which at least one of the finger portions can swing around a support shaft and a tip of the pair of finger portions opens. An urging member; and a rotating member placed behind the at least one finger portion and rotatable about a rotation axis perpendicular to the axial direction of the support shaft, wherein the rotating member is the at least one finger. A protrusion for rotating the portion, and when the rotating member rotates in one direction, the protrusion is configured such that the rear end of the at least one finger portion is in a direction in which the rear ends of the pair of finger portions open. It is characterized by pushing the inner surface of the.
この場合において、前記一対のフィンガー部はそれぞれ、支軸を中心に揺動可能であり、前記回転部材は、前記一対のフィンガー部のそれぞれを回転させるための一対の突起部を有するようにしてもよい。更に、前記付勢部材は、前記一対のフィンガー部の間であって、前記支軸より後に配置され、前記一対のフィンガー部の後端が閉じる方向に、前記一対のフィンガー部を付勢するようにしてもよい。 In this case, each of the pair of finger portions can swing around a support shaft, and the rotating member may have a pair of protrusions for rotating each of the pair of finger portions. Good. Further, the urging member is disposed between the pair of finger portions and disposed behind the support shaft so as to urge the pair of finger portions in a direction in which a rear end of the pair of finger portions is closed. It may be.
また、以上の場合において、前記一対の突起部は、前記回転部材の回転中心から異なる半径距離に設けられるようにしてもよい。また、前記一対のフィンガー部の長さが異なるようにしてもよい。更に、長い方のフィンガー部は、その把持面に、3つの突起を有するようにしてもよい。 In the above case, the pair of protrusions may be provided at different radial distances from the rotation center of the rotating member. Moreover, you may make it the length of a pair of said finger part differ. Further, the longer finger part may have three protrusions on its gripping surface.
また、以上の場合において、前記一対のフィンガー部が把持対象物を把持するまでは、前記フィンガー部と接触し、前記一対のフィンガー部が把持対象物を把持した後は、前記フィンガー部が撓むことにより、前記フィンガー部と接触しなくなる把持検出用部材を更に備えるようにしてもよい。 Further, in the above case, until the pair of finger parts grips the gripping object, the finger parts come into contact with each other, and after the pair of finger parts grips the gripping object, the finger parts bend. Accordingly, a grip detection member that does not come into contact with the finger portion may be further provided.
また、以上の場合において、前記一対のフィンガー部の少なくとも一方の先端部が交換可能であるようにしてもよい。更に、前記交換可能な先端部は、当該先端部の左右方向の動きを規制する部材と、上下方向の動きを規制する部材とによって前記フィンガー部に固定されるようにしてもよい In the above case, at least one tip of the pair of finger portions may be exchangeable. Further, the replaceable tip portion may be fixed to the finger portion by a member that restricts movement of the tip portion in the left-right direction and a member that restricts movement in the up-down direction.
また、以上の場合において、前記回転部材を回転させる回転駆動部(例えば、モータ)を更に備えるようにしてもよい。 Moreover, in the above case, you may make it further provide the rotation drive part (for example, motor) which rotates the said rotation member.
本発明に係る把持システムは、前記把持装置と、当該把持装置を回転させる回転機構とを備えたことを特徴とする。 A gripping system according to the present invention includes the gripping device and a rotation mechanism that rotates the gripping device.
本発明によれば、微小部品を把持するのに適した把持装置が提供される。 According to the present invention, a gripping device suitable for gripping a micro component is provided.
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しつつ詳細に説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
図1は、本発明による把持装置の使用状態を示す図である。同図は、顕微鏡下での作業に、本発明による把持装置を使用する場合の例を示すものである。 FIG. 1 is a diagram showing a use state of a gripping device according to the present invention. The figure shows an example in which the gripping device according to the present invention is used for work under a microscope.
同図に示すように、本発明による把持装置100は、把持対象物を把持(狭持)するための一対のフィンガー部101を備えたものであって、本体ホルダー110によって、XYZステージ120に取り付けられている。XYZステージ120は、X軸調整用ノブ121、Y軸調整用ノブ122及びZ軸調整用ノブ123を備えており、ノブ121〜123を調節することにより、把持装置100の位置を調整することができる。また、XYZステージ120は、装置ベース140に固定された台座130に載せられており、台座130の高さを調節することで、把持装置100の高さを調整することができる。
As shown in the figure, a
また、把持装置100を使った各種作業を行うための作業用ベース150は、装置ベース140に固定されたXYθステージ160に取り付けられている。XYθステージ160は、X軸調整用ノブ161、Y軸調整用ノブ162及びθ軸(水平回転)調整用ノブ163を備えており、ノブ161〜163を調節することにより、作業用ベース150の位置や向き(作業用ベース150に載せられた把持対象物の位置や向き)を調整することができる。
A
本発明による把持装置100は小型化が可能なので、顕微鏡のレボルバ170を回転させて倍率の異なる対物レンズ171〜173を切り替えながら作業を行う場合であっても、把持装置100等との干渉を生じさせることなく顕微鏡下での作業が行える。
Since the
次に、把持装置100の構造の詳細について説明する。
Next, the details of the structure of the
図2は、把持装置100の構造を説明するための断面図である。同図に示すように、把持装置100は、フィンガー部101と、本体ベース220と、回転部材230と、回転シャフト240と、ギアヘッド付きモータ250,260とを備える。
FIG. 2 is a cross-sectional view for explaining the structure of the
フィンガー部101は、支軸211を中心に揺動する部材であって、把持対象物を把持(狭持)するための部材である。前述したように、把持装置100は、一対、すなわち、2つのフィンガー部101を備える。フィンガー部101の詳細については後述する。
The
本体ベース220は、把持装置100のベースを構成する部材であり、その先端部において、支軸211を介して、フィンガー部101が取り付けられるとともに、その後方部において、回転ベアリング241,242を介して、回転シャフト240が取り付けられる部材である。また、本体ベース220は、その後方部において、回転ベアリング221,222によって、回転支持されるとともに、両者の間に、把持装置100を回転させるためのギア223が装着されている。なお、同図では、本体ベース220の前方部分を覆う本体カバー(図1参照)は省略してある。
The
回転部材230は、回転シャフト240の先端部に装着される部材であって、回転シャフト240の回転に連動して、支軸211と直交する回転軸を中心に回転する部材である。回転部材230は、フィンガー部101の後方に配置されており、フィンガー部101の後端と対向する回転面に、フィンガー部101を回転させるための突起部を有している。回転部材230の詳細については後述する。
The rotating
回転シャフト240は、回転ベアリング241,242に回転可能に支持される部材であって、その先端部には回転部材230が装着され、その後端部は、ギアヘッド付きモータ250の回転軸に連結される。
The
ギアヘッド付きモータ250は、回転シャフト240を介して、回転部材230を回転駆動するものである。ギアヘッド付きモータ250は、本体ベース220に固定されたモーターカバー251及びモータ固定キャップ252によって保持される。なお、同図では、ギアヘッド付きモータ250へ電力及び制御信号を供給するための配線等は省略してある。
The gear head-equipped
手動ノブ253は、ギアヘッド付きモータ250の回転軸の後端に装着される部材であって、把持操作を手動で行う場合に使用される部材である。手動ノブ253を手で回転させることによって、回転シャフト240を介して、回転部材230を回転させることができる。
The
ギアヘッド付きモータ260は、その回転軸に装着されたギア261と、このギア261と噛み合うギア223を介して、把持装置100を回転させるものである。ギアヘッド付きモータ260、ギア261及びギア223で構成される回転機構を備えることにより、把持対象物を把持したまま把持装置100を回転させることができるようになり、把持対象物をひっくり返すことが容易に行えるようになる。ギアヘッド付きモータ260は、モータ固定リング262及びモータ固定ネジ263によって、本体ホルダー110に固定される。なお、ギアヘッド付きモータ260についても、電力及び制御信号を供給するための配線等は省略してある。
The gear head-equipped
次に、フィンガー部101の構造について説明する。
Next, the structure of the
図3は、フィンガー部101の構造を示す図である。なお、一対のフィンガー部101には、同一構造のものを使用することができるので、同図では、一方のフィンガー部101のみを示している。
FIG. 3 is a view showing the structure of the
同図に示すように、フィンガー部101は、3つの部材310,320,330によって構成されている。より具体的には、フィンガー部101の先端部を構成する先端部材310と、フィンガー部101の中間部を構成する中間部材320と、フィンガー部101の後部を構成する後部部材330とによって構成されている。なお、ここでは、フィンガー部101を3つの部材で構成しているが、フィンガー部101の構成はこれに限られない。例えば、フィンガー部101を一つの部材で構成するようにしてもよい。
As shown in the figure, the
同図に示すように、先端部材310と中間部材320とは、先端部材310に形成された位置合わせ用穴311,312と、中間部材320に形成された穴に圧入された位置合わせ用ピン321,322とによって位置合わせがされた後に、先端部材310及び中間部材320に形成されたネジ留め用の穴313を使ってネジ留めすることにより連結される。また、中間部材320と後部部材330とは、中間部材320及び後部部材330に形成されたネジ留め用穴331,332を使ってネジ留めすることにより連結される。
As shown in the figure, the
また、同図に示すように、中間部材320には、フィンガー部101の揺動中心となる支軸が挿入される穴323が形成されるとともに、当該支軸を固定するためのネジ穴324が形成されている。なお、穴323,324は、フィンガー部101の先端寄りの位置、すなわち、穴323,324からフィンガー部101の先端までの距離が、穴323,324からフィンガー部101の後端までの距離より短くなるような位置に形成されている。
Further, as shown in the figure, the
また、同図に示すように、後部部材330の後端部は、L字状に形成されている。すなわち、後部部材330の後端部は、まず、後部部材330の長手方向と垂直に、内側に向けて曲げられ、更に、後部部材330の長手方向に、後側に向けて曲げられている。また、L字状に形成された屈曲部334,335の上下方向の幅は、後部部材330の他の部分の上下方向の幅の半分より狭くなるように形成されている。後述するように、屈曲部335の外側面が回転部材230の回転面に設けられた突起部によって押されることにより、後端が閉じるようにフィンガー部101が回転する。
Moreover, as shown in the figure, the rear end portion of the
更に、後部部材330の内側面には、後端部付近に、リング状の凸部333が形成されている。凸部333は、後述する圧縮ばねの端部を嵌め込むためのものである。
Furthermore, a ring-shaped
次に、回転部材230の構造について説明する。
Next, the structure of the rotating
図4は、回転部材230の構造を示す図である。同図に示すように、回転部材230は、ほぼ円柱状の外形を有し、中心部に回転シャフト240を嵌め込むための穴401が形成されるとともに、穴401の両側に、ピンを嵌め込むための穴402,403が形成されている。
FIG. 4 is a view showing the structure of the rotating
穴402,403には、ピン412,413が嵌め込まれており、ピン412,413の先端部には、回転ベアリング422,423が装着されている。この回転ベアリング422,423が、前述した回転部材230の回転面に設けられた突起部を構成する。
次に、フィンガー部101の開閉動作について説明する。
Next, the opening / closing operation | movement of the
図5は、フィンガー部101の開閉動作を説明するための図であり、同図(a)は、フィンガー部101の閉状態を示し、同図(b)は、フィンガー部101の開状態を示している。
FIGS. 5A and 5B are diagrams for explaining the opening / closing operation of the
同図に示すように、一対のフィンガー部101は、L字状に形成された屈曲部334,335が上下方向に互い違いになるように配置されると共に、2つのフィンガー部101の間には、付勢部材として圧縮(コイル)ばね501が配置されている。圧縮ばね501の各端部は、各フィンガー部101の内側の後端部付近に形成された凸部に嵌め込まれており、圧縮ばね501によって、フィンガー部101の後端は、広がる方向に付勢されている。
As shown in the figure, the pair of
同図(a)に示した状態において、同図(a)に示した矢印の方向に、回転部材230を回転させると、回転部材230の回転に伴い円弧を描くように移動する回転ベアリング422,423によって、フィンガー部101の屈曲部335が内側に向かって押される。圧縮ばね501の付勢力に逆らって、回転部材230をそのまま回転をさせていくと、フィンガー部101の後端は閉じていき、フィンガー部101の先端は開いていく。その結果、最終的に、同図(b)に示した開状態に至る。
When the rotating
一方、同図(b)に示した状態において、同図(b)に示した矢印の方向に、回転部材230を回転させると、フィンガー部101は、圧縮ばね501により後端が開く方向に付勢されているので、回転部材230の回転に伴い円弧を描くように移動する回転ベアリング422,423に追従して、フィンガー部101の屈曲部335が外側に向かって移動する。回転部材230をそのまま回転させていくと、フィンガー部101の後端は開いていき、フィンガー部101の先端は閉じていく。その結果、最終的に、同図(a)に示した閉状態に至る。
On the other hand, when the
以上説明したように、把持装置100においては、回転部材230を左右に回転させることにより、フィンガー部101の先端で、把持対象物の把持及び開放を行うことができる。
As described above, in the
従って、回転部材230の回転を細かく制御することによって、把持対象物を把持する力加減を細かく制御することが可能になる。把持装置100では、支軸211がフィンガー部101の先端寄りの位置に配置されており、支軸211からフィンガー部101の先端(把持部)までの距離が、支軸211からフィンガー部101の後端(回転ベアリング422,423で押す部分)までの距離より短くなっているので、フィンガー部101の先端の移動量の細かい制御がしやすくなっている。
Therefore, by finely controlling the rotation of the rotating
また、把持装置100においては、把持力の最大値が、フィンガー部101の先端を閉じる方向にフィンガー部101を付勢する圧縮ばね501の付勢力で決まるため、適当な付勢力を発生させる圧縮ばね501を選択することによって、把持対象物に損傷を与えることを防ぐことができる。
Further, in the
また、把持装置100においては、フィンガー部101の後端部がL字状に形成されているので、L字状にしなかった場合に比べて、回転部材230の径を小さくすることができ、把持装置100を小型化することが可能となる。
Further, in the
なお、前述した把持装置100においては、支軸211より後に配置された圧縮ばね501によって、フィンガー部101の後端が開く方向に、フィンガー部101を付勢していたが、付勢部材として引張(コイル)ばねを支軸211より前に配置し、当該引張ばねによって、フィンガー部101の後端が開く方向に、フィンガー部101を付勢することも考えられる。
In the above-described
また、前述した把持装置100においては、圧縮ばね501によって、フィンガー部101の後端が開く方向に、フィンガー部101を付勢するとともに、回転部材230の回転面に設けられた突起部(回転ベアリング422,423)によって、フィンガー部101の後端が閉じる方向に、フィンガー部101の後端部(屈曲部335)の外側面を押すことで、フィンガー部101を回転させていたが、例えば、付勢部材として圧縮ばね501の代りに引張ばねを2つのフィンガー部101の間に配置して、フィンガー部101の後端が閉じる方向に、フィンガー部101を付勢するとともに、回転部材230の回転面に設けられた突起部(この場合、一対のフィンガー部101の後端部に挟まれるように配置される)によって、フィンガー部101の後端が開く方向に、フィンガー部101の後端部の内側面(例えば、前述した屈曲部334,335を設けていない後部部材330の後端部の内側面)を押すことで、フィンガー部101を回転させるような構成にすることも考えられる。
Further, in the above-described
次に、本発明による把持装置の別の実施形態について説明する。なお、以下では、基本的に、前述した把持装置100と実質的に異なる部分についてのみ説明する。
Next, another embodiment of the gripping device according to the present invention will be described. In the following, only portions that are substantially different from the above-described
まず、本発明による把持装置の別の実施形態として、把持対象物を把持したことを検出することができる把持装置について説明する。把持装置100による把持対象物の把持は、目視によって確認することができるが、本実施形態は、より正確に把持対象物の把持を検出できるようにするものである。
First, as another embodiment of the gripping device according to the present invention, a gripping device capable of detecting that a gripping target is gripped will be described. Although the gripping of the gripping object by the
図6は、本実施形態における把持検出動作について説明するための図であり、同図(a)は、把持対象物を把持する直前の状態を示し、同図(b)は、把持対象物を把持した後の状態を示している。 FIG. 6 is a diagram for explaining the grip detection operation in the present embodiment. FIG. 6 (a) shows a state immediately before gripping the gripping object, and FIG. 6 (b) shows the gripping object. The state after gripping is shown.
同図に示すように、本実施形態では、把持装置は、把持対象物601の把持を検出するため、絶縁ブラケット610と検出用部材620とを備える。
As shown in the figure, in this embodiment, the gripping device includes an
絶縁ブラケット610は、検出用部材620を、電気的に絶縁しつつ、フィンガー部101に取り付けるための部材である。同図に示すように、絶縁ブラケット610は、一方のフィンガー部101の中間部材320及び後部部材330に、ネジによってネジ留めされている。
The insulating
検出用部材620は、把持対象物601の把持を検出するための部材であり、2つのフィンガー部101の間に配置され、絶縁ブラケット610に、ネジによってネジ留めされている。検出用部材620は、その一端に、屈曲部621を有する。
The
同図(a)に示すように、把持対象物601を把持する前は、検出用部材620の屈曲部621は、フィンガー部101の後端部付近に接触している。
As shown in FIG. 5A, before the
同図(a)に示した状態から、回転部材230を更に回転させて、フィンガー部101の先端で把持対象物601を把持すると、同図(b)に示すように、検出用部材620の屈曲部621は、フィンガー部101と接触しなくなる。これは、フィンガー部101の先端が把持対象物601を把持したことにより、フィンガー部101の先端はそれ以上閉じることができなくなるが、そのまま回転部材230の回転を継続させると、フィンガー部101の後端を広げようとする圧縮ばね501の付勢力により、フィンガー部(より正確には、後部部材330)が撓む一方で、検出用部材620は撓まないことによるものである。
When the rotating
従って、検出用部材620とフィンガー部101(後部部材330)との間の電気的な導通を監視することにより、把持装置が把持対象物601を把持したことを判別することが可能になる。すなわち、把持対象物601を把持するまでは、フィンガー部101及び検出用部材620は共に撓むことなく移動するため、フィンガー部101と検出用部材620との接触状態は維持され、両者は導通状態にあるが、把持対象物601を把持すると、フィンガー部101の後部部材330が外側に撓むことで、検出用部材620と接触しなくなり、両者は電気的に遮断された状態になるので、当該遮断を検出することで、把持対象物601の把持を検出することが可能となる。
Therefore, it is possible to determine that the gripping device grips the
次に、本発明による把持装置の別の実施形態として、一対のフィンガー部が非対称な動作を行う把持装置について説明する。 Next, as another embodiment of the gripping device according to the present invention, a gripping device in which a pair of finger portions perform an asymmetric operation will be described.
前述した実施形態では、一対のフィンガー部101は、左右対称の動作を行っていたが、本実施形態では、一対のフィンガー部は、左右非対称の動作を行う。
In the embodiment described above, the pair of
図7は、本実施形態におけるフィンガー部101a,101bの開閉動作を説明するための図であり、同図(a)は、フィンガー部101a,101bの閉状態を示し、同図(b)は、フィンガー部101a,101bの開状態を示している。
FIG. 7 is a diagram for explaining the opening / closing operation of the
同図に示すように、本実施形態でのフィンガー部101a,101bは、前述したフィンガー部101と、先端部材及び後部部材(屈曲部)の形状が異なっている。また、左右でも、先端部材及び後部部材(屈曲部)の形状が異なっている。
As shown in the figure, the
また、同図に示すように、回転部材230’に嵌め込まれているピンの位置が、前述した回転部材230と異なっている。すなわち、回転部材230においては、2つのピンが、回転中心から等距離の位置に配置されていたの対して、回転部材230’においては、2つのピンが、回転中心から異なる距離の位置に配置されている。より具体的には、ピン412’の方が、ピン413’に比べて、回転中心に近い位置に配置されている。
Further, as shown in the figure, the position of the pin fitted in the rotating
回転部材230’を一定角度回転させた場合、回転中心の近くに配置されたピン412’は、水平方向の移動距離が相対的に短く、回転中心から遠くに配置されたピン413’は、水平方向の移動距離が相対的に長い。従って、回転中心の近くに配置されたピン412’によって後端部(屈曲部335’)が押されるフィンガー部101aの振れ幅は小さくなり、回転中心から遠くに配置されたピン413’によって後端部(屈曲部335’)が押されるフィンガー部101bの振れ幅は大きくなる。
When the rotating
また、本実施形態の回転部材230’では、前述した回転部材230のようにピンに回転ベアリングを装着することなく、ピンそのもので、フィンガー部101a,101bの屈曲部335’を押すようにしている。フィンガー部を回転させるために回転部材に設けられる突起部を、フィンガー部の後端部と転がり接触する部材で構成するか、すべり接触する部材で構成するかは、把持装置が使用される作業環境、必要な耐久性や大きさその他の実装条件に応じて、適宜決定される。
Further, in the rotating
なお、フィンガー部101a,101bの先端部材310a,310bは、その先端が、振れ幅が大きいフィンガー部101bの方へずれるように曲げられているが、これは、左右のフィンガー部101a,101bの振れ幅が異なるにも関わらず、装置中心にて、把持対象物を把持することができるようにするためである。また、振れ幅が大きいフィンガー部101bの先端部材310bの先端が内側に曲げられているのは、先端部材310bの先端が、把持対象物に対して適切な角度で当たるようにするためである。
Note that the
本実施形態によれば、一方のフィンガー部101aの振れ幅を極めて小さくすることができるので、振れ幅が小さい方のフィンガー部101aを基準に、把持対象物との位置合わせを行うことで、フィンガー部の先端の開き具合に関わらず、把持対象物とフィンガー部先端(把持部)との位置合わせを正確に行うことが可能となる。
According to the present embodiment, since the swing width of one
なお、把持対象物とフィンガー部先端(把持部)との位置合わせをできるだけ正確に行えるようにするということだけを考えた場合、一方のフィンガー部を固定として、もう一方のフィンガー部のみが揺動する構成にすることも考えられる。 Note that when only considering that the object to be grasped and the tip of the finger part (gripping part) can be aligned as accurately as possible, one finger part is fixed and only the other finger part swings. It is also conceivable to adopt a configuration that does this.
次に、本発明による把持装置の別の実施形態として、フィンガー部の先端部を簡単に交換することができる把持装置について説明する。 Next, as another embodiment of the gripping device according to the present invention, a gripping device capable of easily exchanging the tip of the finger portion will be described.
図8は、本実施形態におけるフィンガー部101’の構造を示す図であり、同図(a)は、フィンガー部101’の先端部を構成する先端部材を取り外した状態を示し、同図(b)は、先端部材を装着した状態を示している。
FIG. 8 is a view showing the structure of the
同図(a)に示した状態において、フィンガー部101’の先端部を構成する先端部材310’を、前方から、フィンガー部101’の中間部を構成する中間部材320’に対して押し込んでいくと、同図(b)に示すように、中間部材320’に対して、先端部材310’が固定される。すなわち、フィンガー部101’の後部を構成する後部部材330’の先端に形成された押し当て部831によって、先端部材310’を、中間部材320’の側面821に押しつけることにより、先端部材310’の左右方向の動きを規制し、中間部材320’の上部に形成された押さえ部822に嵌め込まれた押さえピン823によって、先端部材310’を、中間部材320’の下部に形成された載置部824に押しつけることにより、先端部材310’の上下方向の動きを規制する。また、押さえピン823が、先端部材310’の上面に形成されているV字溝811と係合することにより、先端部材310’の前後方向の動きを規制する。なお、載置部824は中央部分が凹んでおり、押さえピン823が当該凹み上方に配置されているので、先端部材310’は、押さえピン823と載置部824によって3点支持される。
In the state shown in FIG. 6A, the
一方、同図(b)に示した状態において先端部材310’を交換する場合は、先端部材310’を一定以上の力で前方へ引っ張ると、V字溝811と押さえピン823との係合が外れて、同図(a)に示すように、先端部材310’を取り外すことができる。
On the other hand, when the
本実施形態では、フィンガー部101’の先端部材310’を簡単に交換することができるので、作業場所や把持対象物の特性等に応じて、適切な形状や材質の先端部材を選択することが可能となる。
In the present embodiment, since the
次に、本発明による把持装置の別の実施形態として、フィンガー部の先端部の形状を左右で異なるようにした把持装置について説明する。 Next, as another embodiment of the gripping device according to the present invention, a gripping device in which the shape of the tip portion of the finger portion is different on the left and right will be described.
図9は、本実施形態のおけるフィンガー部の先端部の構造を示す図である。 FIG. 9 is a diagram showing the structure of the tip portion of the finger portion in the present embodiment.
同図(a)は、フィンガー部101の先端部材の長さを、左右で異なるようにした場合を示している。このように、フィンガー部101の先端部材の長さを、左右で異なるようすると、同図(a)に示すように、把持対象物901が、短い方の先端部材310b’によって、長い方の先端部材310a’に押しつけられることとなり、把持対象物901を安定して把持することが可能となる。
FIG. 4A shows a case where the length of the tip member of the
同図(b)は、フィンガー部101の先端部材の長さを、左右で異なるようにするとともに、長い方の先端部材310a”の把持面(把持対象物901と接する面)に、円柱状の突起910を3つ形成した場合を示している。この場合、把持対象物901が、短い方の先端部材310b’によって、長い方の先端部材310a”に押しつけられるとともに、長い方の先端部材310a”の把持面においては、3角形を構成するように配置された3つの突起で3点支持されるので、把持対象物901をより安定して把持することが可能となる。
In FIG. 5B, the lengths of the tip members of the
100 把持装置
101,101a,101b,101’ フィンガー部
110 本体ホルダー
120 XYZステージ
121 X軸調整用ノブ
122 Y軸調整用ノブ
123 Z軸調整用ノブ
130 台座
140 装置ベース
150 作業用ベース
160 XYθステージ
161 X軸調整用ノブ
162 Y軸調整用ノブ
163 θ軸調整用ノブ
170 レボルバ
171〜173 対物レンズ
211 支軸
220 本体ベース
223 ギア
230,230’ 回転部材
240 回転シャフト
241,242 回転ベアリング
250 ギアヘッド付きモータ
251 モーターカバー
252 モータ固定キャップ
253 手動ノブ
260 ギアヘッド付きモータ
261 ギア
262 モータ固定リング
263 モータ固定ネジ
310,301a,301b,310’,310a’,310b’,310a” 先端部材
311,312 位置合わせ用穴
313 ネジ留め用穴
320,320’ 中間部材
321,322 位置合わせ用ピン
323 支軸用穴
324 ネジ穴
330,330’ 後部部材
331,332 ネジ留め用穴
333 凸部
334,335 屈曲部
401,402,403 穴
412,413,412’,413’ ピン
422,423 回転ベアリング
601 把持対象物
610 絶縁ブラケット
620 検出用部材
621 屈曲部
811 V字溝
821 側面
822 押さえ部
823 押さえピン
824 載置部
831 押し当て部
901 把持対象物
910 突起
DESCRIPTION OF
Claims (16)
前記一対のフィンガー部の先端が閉じる方向に、前記少なくとも一方のフィンガー部を付勢する付勢部材と、
前記少なくとも一方のフィンガー部の後方に置かれ、前記支軸の軸方向と垂直な回転軸を中心に回転可能な回転部材と
を備え、
前記回転部材は、前記少なくとも一方のフィンガー部を回転させるための突起部を有し、
前記回転部材が一方方向に回転すると、前記突起部は、前記一対のフィンガー部の後端が閉じる方向に、前記少なくとも一方のフィンガー部の後端部の外側面を押す
ことを特徴とする把持装置。 A pair of finger portions at least one of which can swing around a support shaft;
A biasing member that biases the at least one finger portion in a direction in which the ends of the pair of finger portions are closed;
A rotating member placed behind the at least one finger portion and rotatable about a rotation axis perpendicular to the axial direction of the support shaft;
The rotating member has a protrusion for rotating the at least one finger part,
When the rotating member rotates in one direction, the protruding portion pushes the outer surface of the rear end portion of the at least one finger portion in a direction in which the rear ends of the pair of finger portions are closed. .
ことを特徴とする請求項1に記載の把持装置。 The gripping device according to claim 1, wherein a rear end portion of the at least one finger portion is formed in an L shape.
前記回転部材は、前記一対のフィンガー部のそれぞれを回転させるための一対の突起部を有する
ことを特徴とする請求項1に記載の把持装置。 Each of the pair of finger portions is swingable about a support shaft,
The gripping device according to claim 1, wherein the rotating member has a pair of protrusions for rotating each of the pair of finger portions.
ことを特徴とする請求項3に記載の把持装置。 The biasing member is disposed between the pair of finger portions and is disposed behind the support shaft, and biases the pair of finger portions in a direction in which rear ends of the pair of finger portions open. The gripping device according to claim 3.
当該L字状に形成した後端部が、上下方向に互い違いになるよう配置した
ことを特徴とする請求項3に記載の把持装置。 Each of the rear end portions of the pair of finger portions is formed in an L shape,
The gripping device according to claim 3, wherein the rear end portions formed in an L shape are arranged to be staggered in the vertical direction.
前記一対のフィンガー部の先端が開く方向に、前記少なくとも一方のフィンガー部を付勢する付勢部材と、
前記少なくとも一方のフィンガー部の後方に置かれ、前記支軸の軸方向と垂直な回転軸を中心に回転可能な回転部材と
を備え、
前記回転部材は、前記少なくとも一方のフィンガー部を回転させるための突起部を有し、
前記回転部材が一方方向に回転すると、前記突起部は、前記一対のフィンガー部の後端が開く方向に、前記少なくとも一方のフィンガー部の後端部の内側面を押す
ことを特徴とする把持装置。 A pair of finger portions at least one of which can swing around a support shaft;
A biasing member that biases the at least one finger portion in a direction in which the tips of the pair of finger portions open;
A rotating member placed behind the at least one finger portion and rotatable about a rotation axis perpendicular to the axial direction of the support shaft;
The rotating member has a protrusion for rotating the at least one finger part,
When the rotating member rotates in one direction, the protruding portion pushes an inner surface of the rear end portion of the at least one finger portion in a direction in which the rear ends of the pair of finger portions open. .
前記回転部材は、前記一対のフィンガー部のそれぞれを回転させるための一対の突起部を有する
ことを特徴とする請求項6に記載の把持装置。 Each of the pair of finger portions is swingable about a support shaft,
The gripping device according to claim 6, wherein the rotating member has a pair of protrusions for rotating each of the pair of finger portions.
ことを特徴とする請求項7に記載の把持装置。 The biasing member is disposed between the pair of finger portions and is disposed behind the support shaft, and biases the pair of finger portions in a direction in which rear ends of the pair of finger portions are closed. The gripping device according to claim 7.
ことを特徴とする請求項3〜5,7,8のいずれか一項に記載の把持装置。 The gripping device according to claim 3, wherein the pair of protrusions are provided at different radial distances from the rotation center of the rotating member.
ことを特徴とする請求項1〜9のいずれか一項に記載の把持装置。 The gripping device according to any one of claims 1 to 9, wherein the pair of finger portions have different lengths.
ことを特徴とする請求項10に記載の把持装置。 The gripping device according to claim 10, wherein the longer finger portion has three protrusions on a gripping surface thereof.
前記一対のフィンガー部が把持対象物を把持した後は、前記フィンガー部が撓むことにより、前記フィンガー部と接触しなくなる把持検出用部材を更に備えた
ことを特徴とする請求項1〜11のいずれか一項に記載の把持装置。 Until the pair of finger parts grip the object to be grasped, the finger parts are in contact with each other,
The grip detection member according to claim 1, further comprising a grip detection member that does not come into contact with the finger portion when the finger portion is bent after the pair of finger portions grips an object to be gripped. The gripping device according to any one of the above.
ことを特徴とする請求項1〜12のいずれか一項に記載の把持装置。 The gripping device according to any one of claims 1 to 12, wherein at least one tip portion of the pair of finger portions is replaceable.
ことを特徴とする請求項13に記載の把持装置。 The replaceable tip portion is fixed to the finger portion by a member that restricts movement in the left-right direction of the tip portion and a member that restricts movement in the up-down direction. Gripping device.
ことを特徴とする請求項1〜14のいずれか一項に記載の把持装置。 The gripping device according to claim 1, further comprising a rotation driving unit that rotates the rotating member.
当該把持装置を回転させる回転機構と
を備えたことを特徴とする把持システム。
The gripping device according to any one of claims 1 to 15,
A gripping system comprising: a rotation mechanism that rotates the gripping device.
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