JP2009125845A - Robot hand device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、狭隘環境で各種のワークを把持するためのロボットのハンド装置に関する。 The present invention relates to a robot hand device for gripping various workpieces in a narrow environment.
図10は従来技術のロボットのハンド装置を簡略化して示す平面図であり、図10(1)はトグル式ハンド装置1を示し、図10(2)は平行リンク式ハンド装置2を示し、図10(3)はリニア式ハンド装置3を示す。
FIG. 10 is a plan view schematically showing a hand device of a prior art robot, FIG. 10 (1) shows a toggle
トグル式ハンド装置1は、図10(1)に示されるように、基部4に一対のアーム5a,5bがリンクピン6a,6bによって角変位自在に連結される。このようなトグル式ハンド装置1では、ワークWに対して各アーム5a,5bからの力伝達部分が線接触した状態であるため、ワークWを安定して把持することが困難である。
As shown in FIG. 10 (1), the toggle-
前記平行リンク式ハンド装置2は、図10(2)に示すように、基部9に左右各一対のアーム10a〜10dがリンクピン11a,11dによって角変位自在に連結され、各アーム10a〜10dの先端部には指先部材12a,12bがリンクピン13a〜13dによって角変位自在に連結され、平行四辺形リンクを構成している。
As shown in FIG. 10 (2), the parallel link
このような平行リンク式ハンド装置2では、定形のワークWに対しては安定した把持が可能であるが、異形のワークWに対しては各指先部材12a,12bが相互に近接する方向に平行移動して把持することになるため、安定性が低い。
In such a parallel link
またワークWの重量が大きい場合には、各アーム10a〜10dを各リンクピン11a〜11dの各軸線周りに角変位するための回転トルクに対して各指先部材12a,12bが相互に近接する方向の挟着力が低くなるため、確実に把持することができるワークWの重量には限界がある。
Further, when the weight of the workpiece W is large, the
さらに各指先部材12a,12bは各一対のアーム10a〜10dによって左右対称な平行運動によってワークWを把持する構成であるため、各指先部材12a,12bのサイズが大きくなり、狭隘環境での作業に不向きである。
Furthermore, since each
前記トグル式ハンド装置1もまた、前記平行リンク式ハンド装置2と同様に、異形ワークに対しては、大きな挟着力が得られないことおよびワークに対する各アーム5a,5bとの接触位置が線接触であるなどの点で、異形ワークおよび重量ワークに対しては不向きである。
Similarly to the parallel link
前記リニア式ハンド装置3は、図10(3)に示すように、基部17に対して一対のアーム18a,18bが相互に近接および離反する方向に変位可能に構成される。このようなリニア式ハンド装置3では、対象とするワークWの大きさに応じて各アーム18a,18bが相互に離反する方向に移動する必要があるため、基部17が大型化し、狭隘な環境での作業には不適切である。
As shown in FIG. 10 (3), the
以上のように、ロボットの代表的なハンド装置には、構造的に分類すると、トグル式ハンド装置1、平行リンク式ハンド装置2およびリニア式ハンド装置3が公知であるが、狭隘環境での作業には前述のトグル式ハンド装置1および平行リンク式ハンド装置2がリニア式ハンド装置3に比べて占有空間が小さいことから公的に用いることができる。
As described above, as a typical robot hand device, when classified structurally, the toggle
図11は他の従来技術のハンド装置21を示す模式化した平面図であり、いずれも先端側駆動モータM1と基端側駆動モータM2を有する。図11(1)は先端側駆動モータM1が先端側リンクの回転軸と同一方向に並べられたハンド装置21を示し、図11(2)は先端側駆動にモータM1が先端側リンクの回転軸と垂直方向に並べられたハンド装置22を示し、図10(3)は先端側駆動モータM1が基端側駆動モータM2と同じ位置にリンク面に対して対向して並べられたハンド装置23を示す。
FIG. 11 is a schematic plan view showing another
第1のハンド装置21は、図11(1)に示すように、基部24に第1リンクピン25によって一端部が角変位自在に連結される第1アーム26と、第1アーム26の他端部に第2リンクピン27によって一端部が角変位自在に連結される第2アーム28と、基部24に第3リンクピン29によって一端部が角変位自在に連結される第3アーム30と、第3アーム30の他端部に第4リンクピン31によって一端部が角変位自在に連結される第4アーム32と、第4アーム32の他端部を第1アーム26の両端部間の中間部に角変位自在に連結する第5リンクピン33と、第3アーム28を角変位駆動する第1モータM1と、第3アーム30を角変位駆動する第2モータM2とを有する。
As shown in FIG. 11A, the
このような第1のハンド装置21において、第2モータM2によって第3アーム30が角変位駆動され、第3アーム30に第4リンクピン31を介して連なる第4アーム32によって第1アーム26が第1リンクピン25の軸線まわりに角変位する。また第1アーム26の先端部には、第1モータM1が設けられ、この第1モータM1によって第2アーム28が第2リンクピン27の軸線まわりに角変位する。このような構成は、図11の紙面に垂直な仮想一平面Lに関して左右対称に設けられ、第1のハンド装置21が構成される。
In such a
また後述の図11(2)に示す第2のハンド装置22および図11(3)に示す第3のハンド装置23もまた、前記仮想一平面Lに関して左右対称に設けられ、説明の便宜上、仮想一平面Lに関して片側(右側)の構成だけを示す。
A
このような第1のハンド装置21では、ワークWを把持する第2アーム28の近傍に第1のモータM1が突出し、狭隘な環境でワークWを把持するとき、突出した第1のモータが周囲の部材および設備などに干渉し、狭隘環境ではワークWを把持することができないという問題がある。
In such a
また第2のハンド装置22は、図11(2)に示すように、第2リンクピン27よりも基端側の第1アーム内に第1モータM1を収納すると、この第1モータM1の出力を第2アーム28に伝達するためにベベル歯車およびウォーム歯車などの力伝達方向を変換するための機構が必要になり、組立精度が低下し、製造コストが高価になるという問題が生じる。
Further, as shown in FIG. 11B, when the
さらに第3のハンド装置23は、図11(3)に示すように、2つのモータM1,M2を対向して基端側の第3リンクピン29付近に設けると、第2アーム28の運動平面に関して両側に各モータM1,M2が突出し、ワークWが配置される周囲の設備に干渉し、狭隘環境でワークを把持することが困難になるという問題がある(たとえば特許文献1〜4参照)。
Further, as shown in FIG. 11 (3), the
本発明の目的は、狭隘な環境で重量の大きなワークを容易かつ確実に把持することができるロボットのハンド装置を提供することである。 An object of the present invention is to provide a robot hand device that can easily and reliably grip a heavy workpiece in a narrow environment.
本発明は、4節リンクを構成し、第1把持部を角変位動作させる第1リンク手段と、
第1リンク手段と2節を共用する4節リンクを構成し、第2把持部を角変位動作させる第2リンク手段と、
第1リンク手段に、前記第1把持部を角変位動作させるための駆動力を与える第1駆動手段と、
第2リンク手段に、前記第2把持部を角変位動作させるための駆動力を与える第2駆動手段とを含むロボットハンドモジュールを、少なくとも1つ備えることを特徴とするロボットのハンド装置である。
The present invention comprises a first link means that constitutes a four-bar link and causes the first gripping portion to perform an angular displacement operation;
A second link means that constitutes a four-bar link that shares two bars with the first link means, and that angularly moves the second gripping portion;
First driving means for applying a driving force for causing the first linking means to angularly move the first gripping portion;
A robot hand device comprising: at least one robot hand module including second link means for providing a driving force for causing the second link means to angularly move the second gripping portion.
本発明に従えば、4節リンクを構成する第1リンク手段の2節を共用して第2リンク手段が構成される。第1リンク手段は第1把持部を有し、第2リンク手段は第2把持部を有し、第1把持部は第1駆動手段によって角変位し、第2把持部は第2駆動手段によって角変位する。これらの第1および第2リンク手段と第1および第2駆動手段とによって、ロボットハンドモジュールが構成される。 According to the present invention, the second link means is configured by sharing two clauses of the first link means constituting the four-link. The first link means has a first gripping part, the second link means has a second gripping part, the first gripping part is angularly displaced by the first driving means, and the second gripping part is driven by the second driving means. Angular displacement. The first and second link means and the first and second drive means constitute a robot hand module.
このようなロボットハンドモジュールは、少なくとも1つ備え、第1および第2リンク手段の運動平面上で第1および第2把持部の角変位方向一方側に設けられる他の構成、たとえば少なくとも第1および第2把持部に前記運動平面上で対向する領域に固定的に設けられる把持部を有するロボットハンドモジュールと共働して、ワークを第1および第2把持部によって把持することができる。このように第1リンク手段は、第1リンク手段の2節を共用し、第1把持部は第1駆動手段によって、また第2把持部は第2駆動手段によよってそれぞれ角変位するので、第1および第2リンク手段の構成を簡素化し、第1および第2駆動手段を第1および第2リンク手段の基端側に配置して、狭隘環境にあるワークを、周囲の設備と干渉することなしに確実に把持することができる。 Such a robot hand module includes at least one, and has another configuration provided on one side of the first and second gripping portions in the angular displacement direction on the movement plane of the first and second link means, for example, at least the first and second The workpiece can be gripped by the first and second gripping portions in cooperation with a robot hand module having a gripping portion fixedly provided in a region facing the second gripping portion on the motion plane. Thus, the first link means shares two nodes of the first link means, the first gripping portion is angularly displaced by the first driving means, and the second gripping portion is angularly displaced by the second driving means, respectively. The configuration of the first and second link means is simplified, and the first and second drive means are arranged on the base end side of the first and second link means so that the work in a narrow environment interferes with surrounding facilities. It can be securely gripped without any trouble.
また本発明は、前記ロボットハンドモジュールは、面対称または軸対称に複数、設けられることを特徴とする。 Further, the invention is characterized in that a plurality of the robot hand modules are provided in plane symmetry or axial symmetry.
本発明に従えば、複数のロボットハンドモジュールが面対称または軸対称に設けられるので、各第1リンク手段の各第1把持部によってワークを把持し、また各第2リンク手段の各第2把持部によってワークを把持することができ、狭隘環境であっても周囲の設備と干渉することなしに確実にワークを把持することができる。 According to the present invention, since the plurality of robot hand modules are provided in plane symmetry or axial symmetry, each workpiece is held by each first holding portion of each first link means, and each second grip of each second link means. The workpiece can be gripped by the portion, and even in a narrow environment, the workpiece can be securely gripped without interfering with surrounding equipment.
さらに本発明は、前記第1および第2駆動手段は、第1および第2リンク手段の運動平面に関して同一側に設けられることを特徴とする。 Furthermore, the present invention is characterized in that the first and second driving means are provided on the same side with respect to the movement plane of the first and second link means.
本発明に従えば、第1および第2駆動手段が第1および第2リンク手段の運動平面に関して同一側に設けられるので、前記運動平面に関して第1および第2駆動手段が設けられていない反対側の領域への突出量を前記同一側の領域に対して少なくすることができ、これによって前記突出量の少ない反対側の領域を利用して、より狭い空間内でワークを把持することができる。 According to the present invention, the first and second drive means are provided on the same side with respect to the movement plane of the first and second link means, so that the first and second drive means are not provided with respect to the movement plane. The amount of protrusion to the region can be reduced with respect to the region on the same side, so that the workpiece can be gripped in a narrower space by using the region on the opposite side where the amount of protrusion is small.
さらに本発明は、前記第1リンク手段の運動平面上における内側または外側に、前記第2リンク手段が設けられ、
前記第2リンク手段の運動平面に関して両側に、前記第1リンク手段の軸受が設けられることを特徴とする。
Furthermore, in the present invention, the second link means is provided on the inner or outer side on the movement plane of the first link means,
The bearings of the first link means are provided on both sides with respect to the movement plane of the second link means.
本発明に従えば、第1リンク手段の内側または外側に第2リンク手段が設けられるので、第1および第2リンク手段間の相互の干渉が防がれ、前記運動平面上における面外への突出量を少なくして、より一層、狭隘な環境におけるワークの把持が可能となる。また第2運動手段の運動平面の両側に第1リンク手段の軸受けが設けられることによって、その軸受けの前記運動平面に垂直な方向への突出量を可及的に少なくして、第1および第2把持部で作用する負荷に対する強度を向上することができる。 According to the present invention, since the second link means is provided inside or outside the first link means, mutual interference between the first and second link means is prevented, and the out-of-plane movement on the movement plane is prevented. By reducing the amount of protrusion, the workpiece can be gripped in a narrower environment. Further, by providing bearings of the first link means on both sides of the motion plane of the second motion means, the amount of protrusion of the bearing in the direction perpendicular to the motion plane is minimized as much as possible. It is possible to improve the strength against the load acting on the two gripping portions.
さらに本発明は、前記第1および第2リンク手段のうち少なくとも一方は、平行リンクであることを特徴とする。 Furthermore, the present invention is characterized in that at least one of the first and second link means is a parallel link.
本発明に従えば、第1および第2リンク手段のうちで少なくとも一方が平行リンクによって構成されるので、この平行リンク以外の4節リンクに比べて第1および第2把持部の開閉量を変更しても第1把持部または第2把持部の姿勢が変化せず、把持状態に対する制御を容易化することができる。 According to the present invention, since at least one of the first and second link means is constituted by a parallel link, the opening and closing amounts of the first and second gripping portions are changed as compared to a four-bar link other than the parallel link. Even if it does, the attitude | position of a 1st holding part or a 2nd holding part does not change, but control with respect to a holding state can be facilitated.
さらに本発明は、前記第1把持部および第2把持部によるワークの把持状態を撮像するための撮像手段を含むことを特徴とする。 Furthermore, the present invention is characterized in that it includes an imaging means for imaging the gripping state of the workpiece by the first gripping part and the second gripping part.
本発明に従えば、撮像手段によって第1把持部および第2把持部によって把持されるワークの把持状態が撮像されるので、この撮像手段によって撮像された画像を、たとえばモニタ装置に表示して、ワークが確実に把持されているか否か、第1および第2把持部によって把持される直前のワークの把持位置などを確認することができ、これによってより確実にかつ正確にワークを把持することが可能となる。 According to the present invention, the gripping state of the work gripped by the first gripping part and the second gripping part is imaged by the imaging unit, so that the image captured by the imaging unit is displayed on, for example, a monitor device, Whether or not the workpiece is securely gripped can be confirmed, such as the gripping position of the workpiece immediately before being gripped by the first and second gripping portions, and thereby the workpiece can be gripped more reliably and accurately. It becomes possible.
図1は、本発明の実施の一形態のロボットのハンド装置40のロボットハンドモジュール41を示す平面図である。本実施の形態のハンド装置40に用いられるロボットハンドモジュール41は、基台42と、第1および第2駆動軸43,44と、第1および第2駆動軸43,44を回転駆動する第1および第2駆動手段である第1および第2モータM11,M12と、第1〜第6リンク部材45〜50と、第1〜第4リンクピン53〜56とを含む。
FIG. 1 is a plan view showing a robot hand module 41 of a
第1駆動軸43には、第1リンク部材45の一端部が連結され、第1リンク部材45の他端部は第1リンクピン53によって第3リンク部材47の一端部に角変位自在に連結される。第2駆動軸44には、第2リンク部材46の一端部が角変位自在に連結され、第2リンク部材46の他端部は、第2リンクピン54によって第3リンク部材47の中間部に角変位自在に連結される。これらの第1駆動軸43、第1リンク部材45、第1リンクピン53、第3リンク部材47、第2駆動軸44および第2リンク部材46は、4節平行リンクを成し、第1リンク手段61を構成する。
One end of the
第2駆動軸44にはまた、第4リンク部材48の一端部が連結され、第4リンク部材48の他端部には、第3リンクピン55によって第5リンク部材49の一端部が角変位自在に連結される。第5リンク部材49の他端部は、第4リンクピン56によって第6リンク部材50の一端部に角変位自在に連結され、第6リンク部材50の中間部は、前記第2リンクピン54によって第2リンク部材46の他端部とともに、第3リンク部材47の中間部に角変位自在に連結される。
One end portion of the
前記第6リンク部材50の他端部は、その中間部から先細状に延びて第2把持部62を構成し、前記第3リンク部材47の他端部は、その中間部から前記第6リンク部材50の他端部よりも長くかつ先細状に形成されて、第1把持部63を構成する。これらの第6および第3リンク部材50,47は平面形状が略L字状に屈曲して形成される。
The other end portion of the
このような第2駆動軸44、第4リンク部材48、第3リンクピン55、第5リンク部材49、第6リンク部材50、第4リンクピン56、第2リンクピン54および第2リンク部材46は、前記第1リンク手段61の2節である第2駆動軸44および第2リンクピン54を含む4節リンクを成し、第2リンク手段64を構成する。
Such second drive shaft 44,
このように構成されるロボットハンドモジュール41は、図1の紙面に垂直な仮想一平面65に関して左右対称に設けられ、後述の図2に示されるようなロボットハンド装置40を構成する。
The robot hand module 41 configured in this manner is provided symmetrically with respect to a
図2はハンド装置40の平面図であり、図3は図2の切断面線III−IIIから見た断面図であり、図4は図2の切断面線IV−IVから見た断面図である。なお、本実施の形態のハンド装置40は図1に示すロボットハンドモジュール41が仮想一平面65に関して左右対称に設けられた構成であるため、図1に示すロボットハンドモジュール41に対応する部分には同一の数字に添え字a,bを付し、重複する説明は省略する。前記第1リンク部材45は、一対のリンク片82,83から成り、各リンク片82,83の各一端部は前記第1駆動軸43に固定され、第1駆動軸43の回転力が伝達される。各リンク片82,83の各他端部は、軸受84,85によって第1リンクピン53bに角変位自在に連結される。各リンク片82,83は、平行でかつ離間し、各リンク片82,83間には前記第5リンク部材49bが介在され、こうして厚み方向に第2リンク手段64の第2把持部62間に第1リンク手段61の第1把持部63を配置することによって、前記厚み方向の省スペース化が図られている。
2 is a plan view of the
前記第2リンク部材46bは、一対のリンク片87,88から成り、各リンク片87,88の各一端部は、軸受89,90を介して第2駆動軸44bに角変位自在に連結される。第2駆動軸44bの先端部は、軸受90によって上部フランジ75bに軸支される。各リンク片87,88間には、第4リンク部材48bの一端部が介在され、前記第2駆動軸44bに固定される。各リンク片87,88の各他端部は、軸受92,93を介して第2リンクピン54bに角変位自在に連結される。この第2リンクピン54bにはまた、軸受96,97を介して前記第6リンク部材50bを成す一対のリンク片94,95の各一端部が角変位自在に連結される。
The
このように構成される一方のロボットハンドモジュール41bに対して、他方のロボットハンドモジュール41aは前記仮想一平面65に関して面対称に構成されるため、対応する部分には同一の数字に添え字aを付し、重複を避けて説明は省略する。
With respect to one
図5は、ハンド装置40によってワークWを把持した状態を示す平面図である。前述の一対のロボットハンドモジュール41から成るハンド装置40は、左右各一対の第1および第2モータM11a,M12a;M11b,M12bがロボットコントローラまたはこのロボットコントローラに接続されたエンドエフェクタ制御装置によって個別に制御されて動作し、一方のロボットハンドモジュール41aの第2把持部62aと、他方のロボットハンドモジュール41bの第1把持部63bとによって、たとえばボルトなどであるワークWを大きな挟圧力で確実に把持することができる。
FIG. 5 is a plan view showing a state where the workpiece W is gripped by the
このようにハンド装置40は、仮想一平面65に関して面対称に配置された一対のロボットハンドモジュール41a,41bから成り、各ロボットハンドモジュール41a,41bの第1リンク手段61a,61bにおいて2節である第2駆動軸44a,44bと第2リンクピン59a,59bとを共用し、かつ第1および第2リンク手段61a,61b;64a,64bの運動平面に関して同一側、すなわち基台42の各フランジ76a,76bよりも図2において下方側に設けられるので、上部フランジ75a,75bよりも突出する部分が少なく、狭隘環境であっても確実にワークWを把持して他の部材に干渉することなしに円滑に移動することができる。
As described above, the
また、第1リンク手段61a,61bが平行リンクによって実現されるので、第1および第2把持部62a,62b;63a,63b間の開閉量を変更しても、各把持部62a,62b;63a,63bの姿勢が変化せず、ワークWの把持状態に対する制御を容易に行うことができる。
Further, since the first link means 61a, 61b are realized by parallel links, even if the opening / closing amount between the first and second
図6は本発明に実施の他の形態のハンド装置40aに用いられるロボットハンドモジュール41aを示す平面図であり、図7はハンド装置40aがロボットアーム70の手首71の先端部に取付けられた状態を示す斜視図である。なお、前述の実施の形態と対応する部分には同一の参照符を付し、重複を避けて説明は省略する。本実施の形態のハンド装置40aに用いられるロボットハンドモジュール41aは、基台42と、第1および第2駆動軸43,44と、第1および第2駆動軸43,44を回転駆動する第1および第2駆動手段である第1および第2モータM11,M12と、第1〜第8リンク部材45〜52と、第1〜第7リンクピン53〜59とを含む。
FIG. 6 is a plan view showing a
第1駆動軸43には、第1リンク部材45の一端部が連結され、第1リンク部材45の他端部は第1リンクピン53によって第3リンク部材47の一端部に角変位自在に連結される。第2駆動軸44には、第2リンク部材46の一端部が角変位自在に連結され、第2リンク部材46の他端部は、第2リンクピン54によって第3リンク部材47の中間部に角変位自在に連結される。これらの第1駆動軸43、第1リンク部材45、第1リンクピン53、第3リンク部材47、第2駆動軸44および第2リンク部材46は、4節平行リンクを成し、第1リンク手段61を構成する。
One end of the
第2駆動軸44にはまた、第4リンク部材48の一端部が連結され、第4リンク部材48の他端部には、第1および第2リンク部材45,46間に平行に配置され、第3リンクピン55によって第5リンク部材49の一端部が角変位自在に連結される。第5リンク部材49の他端部は、第4リンクピン56によって第3リンク部材47上に配置される第6リンク部材50の一端部に角変位自在に連結され、第6リンク部材50の他端部は、前記第2リンクピン54によって第2リンク部材46の他端部とともに、第3リンク部材47の他端部に角変位自在に連結される。
One end of a
第6リンク部材50の第3の端部は、第5リンクピン57によって第7リンク部材51の一端部に角変位自在に連結される。第7リンク部材51の他端部は、第6リンクピン58によって第8リンク部材52の一端部に角変位自在に連結され、第8リンク部材52の中間部は第7リンクピン59によって前記第3リンク部材47の他端部に角変位自在に連結される。
The third end of the
前記第8リンク部材52の他端部は、その中間部から先細状に延びて第2把持部63を構成し、前記第3リンク部材47の他端部は、第1把持部62を構成する。これらの第8および第3リンク部材52,47は、平面形状が略L字状に屈曲して形成される。
The other end portion of the
このような第2駆動軸44、第4リンク部材48、第3リンクピン55、第5リンク部材49、第6リンク部材50、第4リンクピン56、第2リンクピン54および第2リンク部材46は、前記第1リンク手段61の2節である第2駆動軸44および第2リンクピン54を含む4節リンクを成し、第1リンク手段61の先端部側に第2リンク手段64を構成する。
Such second drive shaft 44,
このように構成されるロボットハンドモジュール41aは、図6の紙面に垂直な仮想一平面65に関して左右対称に設けられ、後述の図2に示されるようなロボットハンド装置40aを構成し、前述の実施の形態と同様な効果を奏する。
The
前述の図1〜図7に示される各実施形態では、第1および第2リンク部材45a,45b;46a,46bがそれぞれ一対のリンク片82,83;87,88によって構成され、各リンク片82,83;87,88間に第4リンク部材48a,48bおよび第5リンク部材49a,49bがそれぞれ介在させた構成について述べたが、本発明の実施の他の形態では、図8の斜視図に示されるロボットのハンド装置140のように、単一部材によって第1および第2リンク部材45a,45b,46a,46bが構成されてもよい。なお、前述の実施の形態と対応する部分には、同一の参照符を付し、重複を避けて説明は省略する。
1 to 7, the first and
図9は、本発明の実施のさらに他の形態のロボットハンドモジュール141を示す斜視図である。なお、本実施の形態のロボットハンドモジュール141は、前述の図6および図7に示す実施の形態のロボットハンドモジュール40aに類似するため、対応する部分には同一の参照符を付す。同図では、図解を容易にするため仮想一平面65に関して一方の構成だけが切欠いて示されている。本実施の形態のハンド装置140は、左右一対のロボットハンドモジュール141によって構成され、このロボットハンドモジュール141は、基台42の中央である仮想一平面65上に、第1把持部62a,62bまたは第2把持部63a,63bによってワークWを把持した状態を観察するための撮像手段97が設けられる。この撮像手段97は、CCDカメラなどによって実現される撮像カメラ98と、反射ミラー99とによって構成され、第1および第2把持部62a,62b;63a,63bによってワークWを把持する領域を反射ミラー99を介して撮像カメラ98によって撮像し、ロボットコントローラまたはエンドエフェクタ制御装置に備えられるモニタ装置によって監視することができる。
FIG. 9 is a perspective view showing a
このような撮像手段97は、基台42のベースプレート74の内面に設けられるので、外部に突出する構成がなく、狭隘環境であっても他の部材または設備に干渉することなしにハンド装置40を移動させてワークWを前記モニタ装置によって監視しながら確実に把持することができる。
Since such an image pickup means 97 is provided on the inner surface of the
本発明の実施のさらに他の形態としては、前記ロボットハンドモジュール41,41a,141を軸対称に複数、例えば3つのロボットハンドモジュールを設けて、重量または形状の大きいワークWを把持することができるハンド装置を実現するようにしてもよい。
As still another embodiment of the present invention, a plurality of
以上のように本発明によれば、4節リンクを構成する第1リンク手段の2節を共用して第2リンク手段が構成される。第1リンク手段は第1把持部を有し、第2リンク手段は第2把持部を有し、第1把持部は第1駆動手段によって角変位し、第2把持部は第2駆動手段によって角変位する。これらの第1および第2リンク手段と第1および第2駆動手段とによって、ロボットハンドモジュールが構成され、このようなロボットハンドモジュールは、少なくとも1つ備え、第1および第2リンク手段の運動平面上で第1および第2把持部の角変位方向一方側に設けられる他の構成、たとえば少なくとも第1および第2把持部に前記運動平面上で対向する領域に固定的に設けられる把持部を有するロボットハンドモジュールと共働して、ワークを第1および第2把持部によって把持することができる。 As described above, according to the present invention, the second link means is configured by sharing two sections of the first link means constituting the four-section link. The first link means has a first gripping part, the second link means has a second gripping part, the first gripping part is angularly displaced by the first driving means, and the second gripping part is driven by the second driving means. Angular displacement. The first and second link means and the first and second drive means constitute a robot hand module, and at least one such robot hand module is provided, and the movement plane of the first and second link means. Other configurations provided on one side in the angular displacement direction of the first and second gripping portions, for example, having a gripping portion fixedly provided in a region facing at least the first and second gripping portions on the motion plane. In cooperation with the robot hand module, the workpiece can be gripped by the first and second gripping portions.
このように第1リンク手段は、第1リンク手段の2節を共用し、第1把持部は第1駆動手段によって、また第2把持部は第2駆動手段によよってそれぞれ角変位するので、第1および第2リンク手段の構成を簡素化し、第1および第2駆動手段を第1および第2リンク手段の基端側に配置して、狭隘環境にあるワークを、周囲の設備と干渉することなしに確実に把持することができる。 Thus, the first link means shares two nodes of the first link means, the first gripping portion is angularly displaced by the first driving means, and the second gripping portion is angularly displaced by the second driving means, respectively. The configuration of the first and second link means is simplified, and the first and second drive means are arranged on the base end side of the first and second link means so that the work in a narrow environment interferes with surrounding facilities. It can be securely gripped without any trouble.
また本発明によれば、複数のロボットハンドモジュールが面対称または軸対称に設けられるので、各第1リンク手段の各第1把持部によってワークを把持し、また各第2リンク手段の各第2把持部によってワークを把持することができ、狭隘環境であっても周囲の設備と干渉することなしに確実にワークを把持することができる。 Further, according to the present invention, since the plurality of robot hand modules are provided in plane symmetry or axial symmetry, the workpiece is gripped by each first gripping portion of each first link means, and each second link means each second link means. The workpiece can be gripped by the grip portion, and the workpiece can be securely gripped without interference with surrounding equipment even in a narrow environment.
さらに本発明によれば、第1および第2駆動手段が第1および第2リンク手段の運動平面に関して同一側に設けられるので、前記運動平面に関して第1および第2駆動手段が設けられていない反対側の領域への突出量を前記同一側の領域に対して少なくすることができ、これによって前記突出量の少ない反対側の領域を利用して、より狭い空間内でワークを把持することができる。 Furthermore, according to the present invention, since the first and second driving means are provided on the same side with respect to the movement plane of the first and second link means, the first and second driving means are not provided with respect to the movement plane. The amount of protrusion to the side region can be reduced with respect to the region on the same side, whereby the workpiece can be gripped in a narrower space using the region on the opposite side where the amount of protrusion is small. .
さらに本発明によれば、第1リンク手段の内側または外側に第2リンク手段が設けられるので、第1および第2リンク手段間の相互の干渉が防がれ、前記運動平面上における面外への突出量を少なくして、より一層、狭隘な環境におけるワークの把持が可能となる。また第2運動手段の運動平面の両側に第1リンク手段の軸受けが設けられることによって、その軸受けの前記運動平面に垂直な方向への突出量を可及的に少なくして、第1および第2把持部で作用する負荷に対する強度を向上することができる。 Furthermore, according to the present invention, since the second link means is provided inside or outside the first link means, mutual interference between the first and second link means is prevented, and the plane of motion is out of plane. Therefore, the workpiece can be gripped in a narrower environment. Further, by providing bearings of the first link means on both sides of the motion plane of the second motion means, the amount of protrusion of the bearing in the direction perpendicular to the motion plane is minimized as much as possible. It is possible to improve the strength against the load acting on the two gripping portions.
さらに本発明によれば、第1および第2リンク手段のうちで少なくとも一方が平行リンクによって構成されるので、この平行リンク以外の4節リンクに比べて第1および第2把持部の開閉量を変更しても第1把持部または第2把持部の姿勢が変化せず、把持状態に対する制御を容易化することができる。 Furthermore, according to the present invention, since at least one of the first and second link means is constituted by a parallel link, the opening and closing amounts of the first and second gripping portions can be reduced as compared to a four-bar link other than the parallel link. Even if it changes, the attitude | position of a 1st holding part or a 2nd holding part does not change, and control with respect to a holding state can be facilitated.
さらに本発明によれば、撮像手段によって、第1把持部および第2把持部によって把持されるワークの把持状態が撮像されるので、この撮像手段によって撮像された画像を、たとえばモニタ装置に表示して、ワークが確実に把持されているか否か、第1および第2把持部によって把持される直前のワークの把持位置などを確認することができ、これによってより確実にかつ正確にワークを把持することが可能となる。 Further, according to the present invention, since the imaging state captures the gripping state of the workpiece gripped by the first gripping portion and the second gripping portion, the image captured by the imaging portion is displayed on, for example, a monitor device. Thus, it is possible to confirm whether or not the workpiece is securely gripped, the gripping position of the workpiece immediately before being gripped by the first and second gripping portions, and thereby grip the workpiece more reliably and accurately. It becomes possible.
40,40a,140 ロボットのハンド装置
41,41a,41b,141 ロボットハンドモジュール
42 基台
43,43a,43b 第1駆動軸
44,44a,44b 第2駆動軸
45〜52 リンク部材
53〜59 リンクピン
M11,M11a,M11b 第1モータ
M12,M12a,M12b 第2モータ
40, 40a, 140
Claims (7)
第1リンク手段と2節を共用する4節リンクを構成し、第2把持部を角変位動作させる第2リンク手段と、
第1リンク手段に、前記第1把持部を角変位動作させるための駆動力を与える第1駆動手段と、
第2リンク手段に、前記第2把持部を角変位動作させるための駆動力を与える第2駆動手段とを含むロボットハンドモジュールを、少なくとも1つ備えることを特徴とするロボットのハンド装置。 A first link means that constitutes a four-bar link and causes the first gripper to perform an angular displacement operation;
A second link means that constitutes a four-bar link that shares two bars with the first link means, and that angularly moves the second gripping portion;
First driving means for applying a driving force for causing the first linking means to angularly move the first gripping portion;
A robot hand device comprising: at least one robot hand module including a second driving unit for providing a driving force for causing the second linking unit to angularly move the second gripping unit.
前記第2リンク手段の運動平面に関して両側に、前記第1リンク手段の軸受が設けられることを特徴とする請求項1〜3のいずれか1つに記載のロボットのハンド装置。 The second link means is provided inside the movement plane of the first link means,
The robot hand device according to any one of claims 1 to 3, wherein bearings of the first link means are provided on both sides with respect to a motion plane of the second link means.
前記第2リンク手段の運動平面に関して両側に、前記第1リンク手段の軸受が設けられることを特徴とする請求項1〜3のいずれか1つに記載のロボットのハンド装置。 The second link means is provided outside the movement plane of the first link means,
The robot hand device according to any one of claims 1 to 3, wherein bearings of the first link means are provided on both sides with respect to a motion plane of the second link means.
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