JP2009291869A

JP2009291869A - Robot, robot hand, and attachment

Info

Publication number: JP2009291869A
Application number: JP2008146922A
Authority: JP
Inventors: Takashi Sakurai; 隆櫻井; Katsumi Nakajima; 勝己中嶋; Shinpei Ito; 真平伊藤
Original assignee: Kawasaki Heavy Industries Ltd
Current assignee: Kawasaki Heavy Industries Ltd
Priority date: 2008-06-04
Filing date: 2008-06-04
Publication date: 2009-12-17
Anticipated expiration: 2028-06-04
Also published as: JP5237001B2

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a robot hand mitigating delicateness in grasping power adjustment and positioning accuracy for grasping an object, and also to provide an attachment used for the hand. <P>SOLUTION: The robot hand has a pair of grasping fingers 7 which open/close by mutual approach and separation. An attachment 41 to be grasped by the grasping fingers 7 is attached to the object that the robot hand 6 is to hold. A plurality of facing engaging members 14 are protrudingly formed in opposite surfaces 7a of the pair of the grasping fingers 7, and a plurality of engaged parts 41a with which the engaging members 14 are engaged are formed on both left and right outer surfaces of the attachment 41. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本願発明はロボット、ロボットハンドおよびアタッチメントに関する。さらに詳しくは、たとえば、再生医療や研究用途等に使用される細胞培養装置等において、各種容器等の搬送や取扱い操作に使用されるロボットのハンド、このロボットハンドを備えたロボット、および、前記ロボットハンドによって対象物を保持するために用いられるアタッチメントに関する。 The present invention relates to a robot, a robot hand, and an attachment. More specifically, for example, in a cell culture apparatus used for regenerative medicine, research applications, etc., a robot hand used for transporting and handling various containers and the like, a robot equipped with this robot hand, and the robot The present invention relates to an attachment used for holding an object by a hand.

近年、人体の皮膚、軟骨、血管、臓器等の細胞、組織等を取り出して、体外で培養した後、同一人又は他人の治療に使用するという再生医療が発達し、一部は実用化され始めている。 In recent years, regenerative medicine has been developed in which cells, tissues, etc. of human skin, cartilage, blood vessels, organs, etc. are taken out and cultured outside the body, and then used for the treatment of the same person or others, and some have begun to be put into practical use. Yes.

このような再生医療等における細胞の培養は、まず培養容器（ディッシュ、シャーレとも呼ばれる）内に栄養分が添加された液体培地を形成し、これに細胞を播種して所定の培養条件に設定されたインキュベータ内に収容しておくことにより行われる。その際、定期的に使用済み培地の排出、新しい培地の供給等の培地交換作業を行い、継代操作を行うことが必要である。このような作業は作業者の手作業によれば多くの時間と労力を要し、しかも、作業者の介在によるコンタミネーション（汚染）防止のための対策に多くの費用を要する。そこで、ロボットを使用した装置が開発されている（たとえば特許文献１を参照）。 In cell culture in such regenerative medicine, first, a liquid medium containing nutrients was formed in a culture vessel (also called a dish or petri dish), and cells were seeded thereon to set the predetermined culture conditions. It is performed by storing in an incubator. At that time, it is necessary to perform a subculture operation by periodically performing a medium exchange operation such as discharging a spent medium and supplying a new medium. Such work requires a lot of time and labor according to the manual work of the worker, and also requires a lot of cost for measures to prevent contamination (contamination) due to the operator's intervention. Therefore, an apparatus using a robot has been developed (see, for example, Patent Document 1).

このロボットは対象物を把持するための開閉可能な二本指のハンドを備えている。このハンドによって様々な対象物を把持して種々の作業を行っている。たとえば、多段のインキュベータからディッシュを挟んで取り出してこれを所定位置に搬送し、載置してからディッシュの蓋をこのロボットで取り外す。さらに、このディッシュの本体を所定位置まで搬送してディッシュ内の培地の排出と供給とを行う（たとえば特許文献２を参照）。その他、このロボットは薬剤のビンを挟んで搬送したり、液体を収容して遠心分離機に装着される遠心管を挟んで搬送することも行う。また、このハンドは、トレイ等の薄い容器の端を挟んで搬送することも行う。 This robot has a two-finger hand that can be opened and closed to hold an object. Various operations are performed by holding various objects with this hand. For example, the dish is taken out from a multistage incubator, transported to a predetermined position, placed, and then the dish lid is removed by the robot. Further, the main body of the dish is transported to a predetermined position, and the medium in the dish is discharged and supplied (for example, see Patent Document 2). In addition, this robot also carries the medicine between the bottles, or carries the medicine between the centrifuge tubes that contain the liquid and are attached to the centrifuge. In addition, this hand also carries the paper while sandwiching the end of a thin container such as a tray.

しかしながら、ハンドが把持すべき対象物は様々であり、その形状も様々である。したがって、ハンドの形状をあらゆる形状の対象物を確実且つ安定した状態で把持し得るようにするのが望ましいが、容易ではない。 However, there are various objects to be gripped by the hand, and the shapes are also various. Therefore, it is desirable that the shape of the hand can grasp an object of any shape in a reliable and stable state, but it is not easy.

さらに、把持対象物の材質も様々である。たとえば、消耗品である合成樹脂製の容器は、軽量且つ安価に製造されているため、ある程度の柔軟性を有している。したがって、強く把持すると変形してしまって蓋を取り付けることがむずかしくなる。逆に、弱く把持すると容器が滑り落ちる可能性もある。また、水を収容した加湿バットは比較的重量が大きいので強く把持する必要がある。このように、小さい把持力（握力）から大きい把持力まで、ハンドに対する多様な条件を満たす必要があり、しかも、ハンドの握力を精確に調整する必要がある。 Furthermore, the material of the gripping object is also various. For example, a container made of synthetic resin, which is a consumable item, has a certain degree of flexibility because it is manufactured at a light weight and at a low cost. Therefore, if it grips strongly, it will deform | transform and it will become difficult to attach a cover. On the contrary, if the container is weakly gripped, the container may slide down. Further, since the humidifying bat containing water is relatively heavy, it is necessary to grip it strongly. As described above, it is necessary to satisfy various conditions for the hand from a small gripping force (grip force) to a large gripping force, and it is necessary to accurately adjust the hand gripping force.

一方、種々の形状やサイズの容器に対応するため、ロボットハンドには前記握力の調整以外に多くの位置決め制御が必要である。とくにディッシュのような浅い容器（高さが大変低い容器）の場合では、被せられた蓋が邪魔になって本体を横から把持することが容易ではなく、精確な位置決め制御を必要とする。
特開２００６−１１５７９８号公報特開２００６−１４９２６８号公報 On the other hand, in order to deal with containers of various shapes and sizes, the robot hand needs many positioning controls in addition to the adjustment of the gripping force. In particular, in the case of a shallow container such as a dish (a container having a very low height), it is not easy to grip the main body from the side due to the covered lid, and precise positioning control is required.
JP 2006-115798 A JP 2006-149268 A

本発明は、かかる事情を鑑みてなされたものであり、ロボットハンドによって対象物を把持するためのこまかい握力調整を不要とし、しかも、対象物を把持するに際して位置決め精度を緩和したロボットハンド、このロボットハンドを備えたロボット、および、前記ロボットハンドによって対象物を安定した状態で保持するために用いられるアタッチメントを提供することを目的としている。 The present invention has been made in view of such circumstances, and a robot hand which does not require a fine grip force adjustment for gripping an object by the robot hand and which has reduced positioning accuracy when gripping the object, and the robot It is an object of the present invention to provide a robot having a hand and an attachment used for holding an object in a stable state by the robot hand.

本発明のロボットハンドは、
互いに接近および離間することによって開閉する一対の把持フィンガーを備えており、
この一対の把持フィンガー同士の対向する面それぞれに、対向して突設される複数個の係止部、および、対向して凹陥される複数個の被係止部のうち、いずれか一方が形成されており、
前記被係止部は、前記係止部の少なくとも一部と相補的な形状を呈しており、
前記係止部および被係止部のうちの他方が形成された把持対象であるアタッチメントを把持しうるように構成されている。 The robot hand of the present invention is
It has a pair of gripping fingers that open and close by approaching and separating from each other,
Either one of a plurality of engaging portions projecting oppositely and a plurality of engaged portions recessed facing each other is formed on each of the opposing surfaces of the pair of gripping fingers. Has been
The locked portion has a shape complementary to at least a part of the locking portion;
It is comprised so that the attachment which is the holding object in which the other of the said latching | locking part and the to-be-latched part is formed can be gripped.

かかる構成によれば、一対の把持フィンガーが閉じて把持対象であるアタッチメントを把持することにより、係止部が相手の対応する被係止部に係止する。したがって、アタッチメントが介装された保持対象物を撓ませてしまったりすることなく把持することができる。また、係止部と被係止部とは複数個同士が係止するので、保持対象物の自重によるモーメントにも十分耐えることができる。さらに、種々の保持対象物の形状、大きさ、重量に拘わらず、把持フィンガーは前記アタッチメントを把持することができるので高精度の位置決めや微妙な握力調整が不要となる。 According to this configuration, when the pair of gripping fingers close and grip the attachment that is the gripping target, the locking portion is locked to the corresponding locked portion of the counterpart. Therefore, it is possible to grip the holding object with the attachment interposed without bending it. In addition, since a plurality of the locking portions and the locked portions are locked with each other, it is possible to sufficiently withstand the moment due to the weight of the object to be held. Further, since the gripping fingers can grip the attachment regardless of the shapes, sizes, and weights of various objects to be held, high-precision positioning and delicate grip force adjustment are not necessary.

ここで、「相補的な形状」とは、たとえば成型品の外形とその成形型のキャビティーの内部形状との関係のように、内と外に対応した少なくとも一部同士がほぼ一致するような形状にされていることを意味している。 Here, the “complementary shape” means that at least a part corresponding to the inside and the outside substantially matches each other as in the relationship between the outer shape of the molded product and the inner shape of the cavity of the molding die. It means that it is shaped.

前記把持フィンガーに係止部を形成する場合には、これを先端の尖ったテーパ状部分を有するピンから構成し、一方、前記被係止部を形成する場合には、これを前記係止部のテーパ状部分と相補的な形状を呈した部分を有する凹所から構成することができる。このように構成すれば、把持フィンガーがアタッチメントを把持するときに、テーパ状のピンとテーパ状の凹所との間の位置合わせには高精度を必要としない。また、一旦係止されると、両者の相補的形状により安定した把持が実現する。 When forming the locking part on the gripping finger, it is composed of a pin having a tapered portion with a sharp tip, and on the other hand, when forming the locked part, It can be comprised from the recessed part which has a part which exhibited the shape complementary to this taper-shaped part. With this configuration, when the gripping fingers grip the attachment, high accuracy is not required for alignment between the tapered pin and the tapered recess. Further, once locked, stable gripping is realized by their complementary shapes.

前記係止部のテーパ状部分の傾斜角と前記被係止部の対応するテーパ状部分の傾斜角とを同一角度とすることができる。このように構成すれば、被係止部に係止部が係止したときに、係止部と被係止部との接触が線接触となるか、好ましくは面接触となることにより、両者の係止が安定するので好ましい。 The inclination angle of the tapered portion of the locking portion and the inclination angle of the corresponding tapered portion of the locked portion can be the same angle. If comprised in this way, when a latching part latches to a to-be-latched part, both contact by a latching part and a to-be-latched part will be a line contact, Preferably it becomes a surface contact, both This is preferable because the locking is stable.

前記一対の把持フィンガーの対向する面それぞれに、円柱状の保持対象物が係合しうる円弧状の係合凹部を形成し、この係合凹部を、把持フィンガーの長手方向に直交する方向の中心軸を共有する小径円柱面部と大径円柱面部とから構成することができる。この構成により、蓋付きの円柱状対象物を効果的に把持することができる。 An arc-shaped engaging recess that can be engaged with a cylindrical holding object is formed on each of the opposing surfaces of the pair of gripping fingers, and this engaging recess is the center in a direction perpendicular to the longitudinal direction of the gripping fingers. A small-diameter cylindrical surface portion sharing a shaft and a large-diameter cylindrical surface portion can be used. With this configuration, a cylindrical object with a lid can be effectively gripped.

前記一対の把持フィンガーに、把持した物を検出するセンサを備え、このセンサを、一対の把持フィンガーのうちの一方に設けられた検出ビームを発信する発信部と、他方に設けられた前記検出ビームを検知する受信部とから構成することができる。このように構成すれば、両把持フィンガーの間に把持された物が検出ビームを遮ることにより、その物を把持したことを確認することができる。 The pair of gripping fingers includes a sensor that detects a gripped object, and the sensor includes a transmitter that transmits a detection beam provided on one of the pair of gripping fingers, and the detection beam provided on the other. It can comprise from the receiving part which detects. If comprised in this way, it can confirm that the thing hold | gripped between the both holding fingers has grasped the thing by interrupting | blocking a detection beam.

前記一対の把持フィンガーを相互に離間接近可能に支持する支持部材と、一対の把持フィンガーの開度を検出する開度検出装置とをさらに備え、
この開度検出装置に、一個の被検出部と、この被検出部を検出するための複数個の検出部とを備え、
この複数個の検出部を、前記支持部材および把持フィンガーのうちのいずれか一方に把持フィンガーの移動方向に沿って配設し、前記一個の被検出部を他方に配設することができる。 A support member that supports the pair of gripping fingers so as to be separated from each other and an opening degree detecting device that detects an opening degree of the pair of gripping fingers;
The opening degree detection device includes one detected part and a plurality of detecting parts for detecting the detected part.
The plurality of detection units can be disposed on one of the support member and the gripping finger along the movement direction of the gripping finger, and the one detected portion can be disposed on the other.

本発明のロボットは、
その操作用アームの先端にロボットハンドが配設されており、このロボットハンドが、前述したうちのいずれか一のロボットハンドから構成されている。 The robot of the present invention
A robot hand is disposed at the tip of the operation arm, and this robot hand is composed of any one of the robot hands described above.

本発明のアタッチメントは、
ロボットハンドの保持対象物に取り付けられるアタッチメントであって、
その左右の両外表面それぞれに、突出した複数個の係止部および凹陥した複数個の被係止部のうちいずれか一方が形成されており、
前記係止部および被係止部のうちの他方が形成されたロボットハンドの開閉する一対の把持フィンガーによって把持されるように構成されている。 The attachment of the present invention is
An attachment attached to a holding object of a robot hand,
Either one of a plurality of locking portions protruding and a plurality of locking portions recessed is formed on each of the left and right outer surfaces,
The other of the locking part and the locked part is configured to be gripped by a pair of gripping fingers that are opened and closed by a robot hand formed.

前記左右の外表面に形成された係止部および被係止部のうちの一方は、前記一対の把持フィンガー同士の対向する面それぞれに形成された係止部および被係止部のうちの他方に対応する位置に形成され、且つ、この他方と相補的な形状を呈している。 One of the locking portion and the locked portion formed on the left and right outer surfaces is the other of the locking portion and the locked portion formed on each of the opposing surfaces of the pair of gripping fingers. And has a complementary shape to the other.

前記係止部を先端の尖ったテーパ状部分を有するピンから構成し、前記被係止部を前記係止部のテーパ状部分と相補的な形状を呈した部分を有する凹所から構成することができる。 The locking portion is composed of a pin having a tapered portion with a sharp tip, and the locked portion is composed of a recess having a portion complementary to the tapered portion of the locking portion. Can do.

各把持フィンガーの長手方向に沿って少なくとも三個の前記係止部が突設されている場合には、前記アタッチメントの左右の外表面それぞれには、前記少なくとも三個の係止部のうちの二個にそれぞれ対応する二カ所に被係止部を形成することができる。このように、保持対象物の大きさ等に応じて離間距離の異なる二個の係止部材を選択することができるので、これに対応する被係止部との係止によって安定した把持が可能となる。 In the case where at least three of the locking portions project along the longitudinal direction of each gripping finger, two of the at least three locking portions are respectively provided on the left and right outer surfaces of the attachment. Locked portions can be formed at two locations corresponding to the individual pieces. In this way, since two locking members having different separation distances can be selected according to the size of the object to be held, stable gripping is possible by locking with the corresponding locked portion. It becomes.

容器を保持するための保持具を、アタッチメントを取り付ける対象である前記保持対象物とすることができる。ここで、容器を保持するとは、必ずしも挟持することに限られず、容器を載置したり、収容したり、嵌合することをも含む。また、容器としては、培養容器（ディッシュ）、ピペットチップ等が該当する。 The holding tool for holding the container can be the holding object to which the attachment is attached. Here, holding the container is not necessarily limited to clamping, and includes placing, housing, and fitting the container. Moreover, as a container, a culture container (dish), a pipette tip, etc. correspond.

本発明によれば、一対の把持フィンガーが閉じて保持対象物のアタッチメントをしっかりと挟持することができるので、保持対象物を撓ませてしまったりすることなく把持することができる。したがって、ロボットハンドによって対象物を把持するためのこまかい握力調整や高い位置決め精度が緩和される。 According to the present invention, since the pair of gripping fingers can be closed and the attachment of the object to be held can be firmly held, the object to be held can be gripped without being bent. Therefore, fine grip force adjustment and high positioning accuracy for gripping an object by the robot hand are eased.

以下、添付の図面を参照しながら本願発明の実施形態を説明する。図１は本願発明にかかるロボットの一実施の形態を示す斜視図である。図２は図１のロボットのロボットハンドを示す平面図である。図３は図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線断面図であり、ロボットハンドの実質的な側面図である。図４は図２のＩＶ−ＩＶ線矢視図であり、ロボットハンドの正面図である。図５は図２のＶ−Ｖ線断面図である。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. FIG. 1 is a perspective view showing an embodiment of a robot according to the present invention. FIG. 2 is a plan view showing a robot hand of the robot of FIG. 3 is a cross-sectional view taken along line III-III in FIG. 2, and is a substantial side view of the robot hand. 4 is a view taken along the line IV-IV in FIG. 2, and is a front view of the robot hand. 5 is a cross-sectional view taken along line VV in FIG.

図１に示すように、多関節型ロボット１（以下、単にロボットともいう）には、固定部２と、固定部２の上部において軸ａの周りの水平面内に旋回可能なベース部３と、ベース部３の上部において軸ｂの周りの垂直面内に傾倒可能な第１アーム部４と、第１アーム部４の先端において軸ｃの周りの垂直面内に傾倒可能な第２アーム部５と、第２アーム部５の先端において軸ｄの周りに回動可能な先端部５ａ（図示するＵ字状先端部）と、先端部５ａの先端において軸ｅの周りの垂直面内に傾倒可能なハンド部６とが設けられている。このハンド部６は軸ｆの周りに回動可能に構成されている。ハンド部６の先端側には、互いに接近および離間する（開閉する）ことが可能な対向する一対の把持フィンガー７が配設されている。 As shown in FIG. 1, an articulated robot 1 (hereinafter, also simply referred to as a robot) includes a fixed portion 2, a base portion 3 that can be swung in a horizontal plane around an axis a above the fixed portion 2, A first arm part 4 that can tilt in a vertical plane around the axis b at the top of the base part 3 and a second arm part 5 that can tilt in a vertical plane around the axis c at the tip of the first arm part 4. And a tip portion 5a (a U-shaped tip portion shown in the figure) that can be rotated around the axis d at the tip of the second arm portion 5, and can be tilted in a vertical plane around the axis e at the tip of the tip portion 5a. A hand part 6 is provided. The hand portion 6 is configured to be rotatable around an axis f. A pair of opposing gripping fingers 7 that can approach and separate from each other (open and close) are disposed on the distal end side of the hand portion 6.

このロボット１を使用すれば、図１に前記各軸に対応した矢印Ａ〜Ｆおよび矢印Ｇによって示すように、ベース部３の旋回（矢印Ａ）、第１アーム部４の傾倒（矢印Ｂ）、第２アーム部５の傾倒（矢印Ｃ）、先端部５ａの回動（矢印Ｄ）、ハンド部６の傾倒（矢印Ｅ）および回動（矢印Ｆ）、把持フィンガー７の開閉幅の調整（矢印Ｇ）、からなる「７自由度」（位置決めに対しては６自由度）で、様々な作業を１台で行うことができる。このロボット１としては、図示するような自由度を備えていれば、他の構成を採用してもよい。 When this robot 1 is used, as shown by arrows A to F and arrows G corresponding to the respective axes in FIG. 1, the base portion 3 is turned (arrow A) and the first arm portion 4 is tilted (arrow B). The tilt of the second arm 5 (arrow C), the rotation of the tip 5a (arrow D), the tilt (arrow E) and rotation of the hand 6 (arrow F), and the adjustment of the opening / closing width of the gripping finger 7 ( Various operations can be performed by one unit with “7 degrees of freedom” consisting of arrows G) (6 degrees of freedom for positioning). As the robot 1, other configurations may be adopted as long as the robot 1 has a degree of freedom as illustrated.

図２〜図５に示すように、前記ハンド部６は、その基軸６ａに固定される支持部材８と、支持部材８の前部に設けられたリニアガイド９と、リニアガイド９に沿ってスライドする一対のスライド部材１０とを有している。各スライド部材１０には前記把持フィンガー７が固定されている。これにより、支持部材８はハンド部６の基軸６ａの回転によって回転可能となる。また、それぞれが把持フィンガー７を備えた一対のスライド部材１０が、リニアガイド９に沿って同一方向逆向きにスライドすることにより、相互に接近および離間する（図２に矢印Ｇで示す）。 As shown in FIGS. 2 to 5, the hand portion 6 is supported by a support member 8 fixed to the base shaft 6 a, a linear guide 9 provided at the front portion of the support member 8, and slides along the linear guide 9. And a pair of slide members 10. The gripping finger 7 is fixed to each slide member 10. As a result, the support member 8 can be rotated by the rotation of the base shaft 6 a of the hand portion 6. Further, the pair of slide members 10 each having the gripping fingers 7 slide toward and away from each other along the linear guide 9 (indicated by an arrow G in FIG. 2).

把持フィンガー７は、その先端部に矩形断面で所定長さの矩形部１１を有している。この矩形部１１から断面積が漸増するテーパ部１２を介して所定断面積で所定長さの基部１３が形成されている。この基部１３がスライド部材１０に対してそのスライド方向と直交する向き固定されている。なお、この把持フィンガー７の横断面を矩形に限定する必要はない。たとえば、半円状等にしてもよい。 The gripping finger 7 has a rectangular portion 11 having a rectangular cross section and a predetermined length at its tip. A base portion 13 having a predetermined cross-sectional area and a predetermined length is formed through a tapered portion 12 whose cross-sectional area gradually increases from the rectangular portion 11. The base 13 is fixed to the slide member 10 in a direction orthogonal to the slide direction. In addition, it is not necessary to limit the cross section of this gripping finger 7 to a rectangle. For example, it may be semicircular.

各把持フィンガー７の内面には、すなわち把持フィンガー７同士が対向する面（対向面７ａ）には、その長手方向に沿って三個の係止部材１４が突設されている。この係止部材１４は、円柱状基部１４ｂと、先端側の円錐状に尖ったテーパ部１４ａとから構成されている。そして、両把持フィンガー７の係止部材１４は互いに対向しており、前記スライド部材１０のスライドによって両把持フィンガー７が閉じたときには尖った先端同士が一致する。この係止部材１４は、後述するアタッチメント４１〜４５との協働により、把持フィンガー７の保持対象物を容易且つ確実に把持するためのものである。 On the inner surface of each gripping finger 7, that is, on the surface where the gripping fingers 7 are opposed to each other (opposing surface 7 a), three locking members 14 project from the longitudinal direction. The locking member 14 includes a columnar base portion 14b and a tapered portion 14a that is pointed conically on the tip side. The locking members 14 of the gripping fingers 7 are opposed to each other, and when the gripping fingers 7 are closed by the sliding of the slide member 10, the sharp tips coincide with each other. This locking member 14 is for easily and reliably gripping the object to be held by the gripping fingers 7 in cooperation with attachments 41 to 45 described later.

図２、図３および図５に示すように、把持フィンガー７の対向面７ａの一部が円弧状に切りかかれている。この円弧状切り欠きは、後述する遠心管Ｓ（図１２参照）等の円柱状の対象物を挟んで把持するための円弧状の係合凹部１５として形成されている。両把持フィンガー７の係合凹部１５は互いに対向する位置に形成されている。この係合凹部１５は、把持フィンガー７の長手方向に直交する方向の中心軸を共有する小径円柱面部１５ａと大径円柱面部１５ｂとを有している。小径円柱面部１５ａは、たとえば遠心管Ｓの本体Ｓａ（図１２参照）を把持する部分であり、当該本体Ｓａの外径とほぼ同一の内径を有している。大径円柱面部１５ｂは、遠心管Ｓの蓋部分Ｓｂを把持せぬように逃げるための部分であり、当該蓋部分Ｓｂの外径より僅かに大きい内径を有している。 As shown in FIGS. 2, 3, and 5, a part of the facing surface 7 a of the gripping finger 7 is cut into an arc shape. The arc-shaped notch is formed as an arc-shaped engaging recess 15 for holding a cylindrical object such as a centrifuge tube S (see FIG. 12) described later. The engaging recesses 15 of both gripping fingers 7 are formed at positions facing each other. The engaging recess 15 has a small-diameter cylindrical surface portion 15 a and a large-diameter cylindrical surface portion 15 b that share a central axis in a direction orthogonal to the longitudinal direction of the gripping finger 7. The small-diameter cylindrical surface portion 15a is, for example, a portion that holds the main body Sa (see FIG. 12) of the centrifuge tube S and has an inner diameter that is substantially the same as the outer diameter of the main body Sa. The large-diameter cylindrical surface portion 15b is a portion for escaping so as not to grip the lid portion Sb of the centrifuge tube S, and has an inner diameter slightly larger than the outer diameter of the lid portion Sb.

図２、図４および図５に示すように、把持フィンガー７の下面には光電センサ１６が設置されている。一方の把持フィンガー７には検出光を発光する発光器１６ａが設置され、他方の把持フィンガー７には前記検出光を受光する受光器１６ｂが設置されている。図２に示すごとくこの光電センサ１６は把持フィンガー７の長手方向に沿って複数個（本実施形態では二個）設置されている。把持フィンガー７の如何なる部位で把持された対象物であっても、それが検出光を遮ることによって検出されるようにされている。これにより、目的どおりに対象物を把持したか否かが確認される。なお、この検出機構としてはとくに光電センサに限定はされない。 As shown in FIGS. 2, 4, and 5, a photoelectric sensor 16 is installed on the lower surface of the gripping finger 7. One gripping finger 7 is provided with a light emitter 16a that emits detection light, and the other gripping finger 7 is provided with a light receiver 16b that receives the detection light. As shown in FIG. 2, a plurality (two in this embodiment) of photoelectric sensors 16 are installed along the longitudinal direction of the gripping fingers 7. Any object gripped by any part of the gripping finger 7 is detected by blocking the detection light. Thereby, it is confirmed whether or not the object is gripped as intended. The detection mechanism is not particularly limited to a photoelectric sensor.

また、図２および図４に示すように、支持部材８には片一方のスライド部材１０のスライド方向に沿って複数個の近接スイッチ１７が設置されている。また、上記片一方のスライド部材１０には、前記複数個の近接スイッチ１７が順次応答する被検知部材１８が設置されている。この構成により、把持フィンガー７の開度が段階的に検知され、把持フィンガー７の機能の健全性を確認することができる。近接スイッチ１７同士の間隔は一定距離より小さくできないので、より細かい位置検出を必要とする場合には、もう一方のスライド部材１０を利用して近接スイッチ１７および被検出部材１８を設けてもよい。 As shown in FIGS. 2 and 4, the support member 8 is provided with a plurality of proximity switches 17 along the sliding direction of one slide member 10. Further, the one slide member 10 is provided with a detected member 18 to which the plurality of proximity switches 17 sequentially respond. With this configuration, the opening degree of the gripping finger 7 is detected in stages, and the soundness of the function of the gripping finger 7 can be confirmed. Since the distance between the proximity switches 17 cannot be smaller than a certain distance, the proximity switch 17 and the detected member 18 may be provided using the other slide member 10 when a finer position detection is required.

図６〜図１２には前述したハンド部６が各種の保持対象物を容易且つ確実に把持するための把持機構が示されている。この把持機構は、前述した一対の把持フィンガー７とともに、この把持フィンガー７が把持するためのアタッチメント４１〜４５を備えている。そして、アタッチメント４１〜４５は各種の保持対象物に直接または間接的に取り付けられている。 6 to 12 show a gripping mechanism that allows the above-described hand unit 6 to grip various holding objects easily and reliably. This gripping mechanism includes attachments 41 to 45 for gripping by the gripping fingers 7 together with the pair of gripping fingers 7 described above. The attachments 41 to 45 are directly or indirectly attached to various holding objects.

図６には、その上にディッシュＶを載置するためのディッシュ用のディッシュトレイ２２、および、このディッシュトレイ２２に取り付けられたアタッチメント４１が例示されている。図６（ａ）は、把持フィンガー７がアタッチメント４１を把持しようとする状態を示している平面図であり、図６（ｂ）はその側面図である。側面図（図６（ｂ））ではアタッチメント４１を明確に示すために把持フィンガー７を二点鎖線で示している。ディッシュトレイ２２は浅い円形の皿状を呈し、ディッシュＶの底部がゆるく嵌合する円形の凹所２２ａが形成されている。凹所２２ａの底面は平面状にされ、その底部が円形状に開口されている。この円形開口２２ｃは、自動培養装置内において、ディッシュＶに対してその底部から種々の操作を行うためのものである。凹所２２ａの周囲に形成された鍔部２２ｂには、複数本（本実施形態では二本）の位置決めガイドピン２３と、一個の前記アタッチメント４１が立設されている。 FIG. 6 illustrates a dish tray 22 for mounting the dish V thereon, and an attachment 41 attached to the dish tray 22. FIG. 6A is a plan view showing a state in which the gripping finger 7 is about to grip the attachment 41, and FIG. 6B is a side view thereof. In the side view (FIG. 6B), the gripping finger 7 is indicated by a two-dot chain line in order to clearly show the attachment 41. The dish tray 22 has a shallow circular dish shape, and is formed with a circular recess 22a into which the bottom of the dish V is loosely fitted. The bottom surface of the recess 22a is planar, and the bottom is opened in a circular shape. This circular opening 22c is for performing various operations on the dish V from its bottom in the automatic culture apparatus. A plurality of (two in this embodiment) positioning guide pins 23 and one attachment 41 are provided upright on the flange portion 22b formed around the recess 22a.

アタッチメント４１は前記凹所２２ａの平面状底面に対して垂直な面に沿って半径方向に延びる平板状に形成されている。そして、このアタッチメント４１の左右両平面には、前記把持フィンガー７の係止部材１４が嵌入して係合するための被係止部４１ａが複数個（本実施形態では二個）形成されている。この被係止部４１ａは円錐状の凹部として形成されている。この円錐面の中心軸に対する傾斜角は前記係止部材１４のテーパ部１４ａの中心軸に対する傾斜角と同一にされている。すなわち、被係止部４１ａの形状は係止部材１４の円錐状に尖ったテーパ部１４ａと相補的形状にされている。また、被係止部４１ａの形成位置は、前記係止部材１４の把持フィンガー７上の配置と一致させられている。ただし、把持フィンガー７には三個の係止部材１４が形成されているが、このアタッチメント４１には、そのうちの先端寄りの二個の係止部材１４に対応する二個の被係止部４１ａのみが形成されている。それだけで十分だからである。把持フィンガー７の基部側の一個の係止部材１４はアタッチメント４１からは外れており、干渉することはない。一方、アタッチメント４１の左右両面における被係止部４１ａの位置はそれぞれ対応している。本実施形態では、アタッチメント４１の二個の被係止部４１ａを結ぶ仮想直線は凹所２２ａの底面と平行にされている。 The attachment 41 is formed in a flat plate shape extending in the radial direction along a plane perpendicular to the planar bottom surface of the recess 22a. A plurality (two in this embodiment) of locked portions 41a are formed on the left and right planes of the attachment 41 so that the locking members 14 of the gripping fingers 7 are inserted and engaged with each other. . The locked portion 41a is formed as a conical recess. The inclination angle of the conical surface with respect to the central axis is the same as the inclination angle of the tapered portion 14a of the locking member 14 with respect to the central axis. That is, the shape of the locked portion 41a is complementary to the tapered portion 14a of the locking member 14 that is pointed in a conical shape. Further, the position where the locked portion 41a is formed is matched with the arrangement of the locking member 14 on the gripping finger 7. However, although three holding members 14 are formed on the gripping finger 7, the attachment 41 has two locked portions 41a corresponding to the two locking members 14 near the tip of the attachment 41. Only formed. That's enough. One locking member 14 on the base side of the gripping finger 7 is detached from the attachment 41 and does not interfere. On the other hand, the positions of the locked portions 41a on the left and right sides of the attachment 41 correspond to each other. In the present embodiment, the imaginary straight line connecting the two locked portions 41a of the attachment 41 is parallel to the bottom surface of the recess 22a.

かかる構成のアタッチメント４１によれば、把持フィンガー７による把持が容易且つ確実なものとなる。なぜなら、円錐状の係止部材１４をすり鉢状の被係止部４１ａに進入させる際の位置合わせには高精度を必要としない。また、一旦係止されると、両者の相補的形状により面接触が得られる。しかも、円錐状とすり鉢状との係合であるため、把持フィンガーの握力によって安定把持の方向に係合が進んでいく。また、ロボット１のハンド部６を回転および傾斜させても把持の安定性は損なわれない。また、被係止部４１ａの個数はアタッチメント４１の左右両面それぞれに二個であり、全ての被係止部４１ａに把持フィンガー７の係止部材１４が係止するため、保持対象物の自重によるモーメントにも十分耐えることができる。 According to the attachment 41 having such a configuration, the gripping by the gripping fingers 7 is easy and reliable. This is because high accuracy is not required for alignment when the conical locking member 14 is caused to enter the mortar-shaped locked portion 41a. Also, once locked, surface contact is obtained by the complementary shape of both. And since it is engagement with a cone shape and a mortar shape, engagement advances in the direction of stable holding | grip by the grip force of a holding finger. Further, even if the hand portion 6 of the robot 1 is rotated and tilted, the gripping stability is not impaired. In addition, the number of the locked portions 41a is two on each of the left and right sides of the attachment 41. Since the locking members 14 of the gripping fingers 7 are locked to all the locked portions 41a, it depends on the weight of the object to be held. Can withstand moments well.

このアタッチメント４１と前記複数本の位置決めガイドピン２３とが協働して、凹所２２ａ内のディッシュＶを位置決めし、且つ、外方へ飛び出さないようにガイドしている。アタッチメント４１の上端にはその上辺に沿って係合溝４１ｂが形成され、下端には、この係合溝４１ｂと平行にナイフエッジ４１ｃが形成されている。各位置決めガイドピン２３の下端には下方に突出する係合ピン２４が設けられており、上端には係合ピン２４が嵌合しうるサイズの嵌合穴２３ａが形成されている。 The attachment 41 and the plurality of positioning guide pins 23 cooperate to position the dish V in the recess 22a and guide it so as not to jump out. An engagement groove 41b is formed at the upper end of the attachment 41 along its upper side, and a knife edge 41c is formed at the lower end in parallel with the engagement groove 41b. An engaging pin 24 protruding downward is provided at the lower end of each positioning guide pin 23, and a fitting hole 23a of a size that allows the engaging pin 24 to be fitted is formed at the upper end.

図７に示すように、かかる形状のディッシュトレイ２２を、ディッシュＶを載置せずに複数枚重ね置く場合、上段のディッシュトレイ２２の前記係合ピン２４は下段のディッシュトレイ２２の嵌合穴２３ａにそれぞれ嵌合し、上段のディッシュトレイ２２の前記ナイフエッジ４１ｃは下段のディッシュトレイ２２の係合溝４１ｂにそれぞれ係合する。こうして、複数枚のディッシュトレイ２２を安定した状態で重ね置くことができる。図中に二点鎖線で示すのは、ディッシュトレイ２２を載置するためのプレート２５である。 As shown in FIG. 7, when a plurality of dish trays 22 having such shapes are stacked without placing the dish V, the engagement pins 24 of the upper dish tray 22 are fitted into the fitting holes of the lower dish tray 22. The knife edge 41c of the upper dish tray 22 is engaged with the engaging groove 41b of the lower dish tray 22, respectively. Thus, a plurality of dish trays 22 can be stacked in a stable state. In the figure, a two-dot chain line indicates a plate 25 on which the dish tray 22 is placed.

図８には、その中に薬剤ビンＭを嵌合するためのボトルホルダ２６、および、このボトルホルダ２６に取り付けられたアタッチメント４２が例示されている。図８（ａ）は、把持フィンガー７がアタッチメント４２を把持せんとしている状態を示す平面図であり、図８（ｂ）はその側面図である。側面図（図８（ｂ））ではアタッチメント４２を明確に示すために把持フィンガー７を二点鎖線で示している。ボトルホルダ２６は環状を呈し、その内周形状は薬剤ビンＭの外周形状と相補的な形状にされている。たとでば、本実施形態では、この薬剤ビンＭはその上部が円筒状を呈し、その下部が円錐状を呈しているので、このボトルホルダ２６の内周はその上部が薬剤ビンＭの外径とほぼ同じ内径の円柱面２６ａを有し、その下部が薬剤ビンＭの円錐部とほぼ同じ傾斜角の円錐面２６ｂを有している。そして、中央部は薬剤ビンＭの円錐状の底部を突出させるために開口部２６ｃが形成されている。かかる形状を呈しているので、このボトルホルダ２６には薬剤ビンＭが安定して嵌合する。 FIG. 8 illustrates a bottle holder 26 for fitting the medicine bottle M therein, and an attachment 42 attached to the bottle holder 26. FIG. 8A is a plan view showing a state where the gripping finger 7 is gripping the attachment 42, and FIG. 8B is a side view thereof. In the side view (FIG. 8B), the gripping finger 7 is indicated by a two-dot chain line in order to clearly show the attachment 42. The bottle holder 26 has an annular shape, and its inner peripheral shape is complementary to the outer peripheral shape of the medicine bottle M. For example, in this embodiment, since the upper part of the medicine bottle M has a cylindrical shape and the lower part has a conical shape, the inner periphery of the bottle holder 26 has the outer diameter of the medicine bottle M. And a lower part of the cylindrical surface 26a has a conical surface 26b having substantially the same inclination angle as the conical portion of the medicine bottle M. And the opening part 26c is formed in the center part in order to project the conical bottom part of the medicine bottle M. Since it has such a shape, the medicine bottle M is stably fitted to the bottle holder 26.

本実施形態では円筒状部と円錐状部とを有する薬剤ビンＭを例にとっているが、保持対象としてはかかる形状のビンＭには限定されない。要するに、保持すべき対象物の外形と相補的な内周形状を有するホルダにすればよいのである。 In the present embodiment, the medicine bin M having a cylindrical portion and a conical portion is taken as an example, but the holding target is not limited to the bin M having such a shape. In short, a holder having an inner peripheral shape complementary to the outer shape of the object to be held may be used.

ボトルホルダ２６の外周には、ボトルホルダ２６の半径方向に延びるアタッチメント４２が固定されている。このアタッチメント４２はボトルホルダ２６の中心軸を含む面に沿う平板状を呈している。そして、アタッチメント４２の左右両平面には、前述したアタッチメント４１（図６）と同じく、係止部材１４が嵌入して係合するための被係止部４２ａが複数個（本実施形態では二個）形成されている。この二個の被係止部４２ａを結ぶ仮想直線はボトルホルダ２６の上面と平行にされている。被係止部４２ａの形状および配置については前述した図６のアタッチメント４１の被係止部４１ａと同じであるので、その説明を省略する。 An attachment 42 extending in the radial direction of the bottle holder 26 is fixed to the outer periphery of the bottle holder 26. The attachment 42 has a flat plate shape along a plane including the central axis of the bottle holder 26. Further, on both the left and right planes of the attachment 42, as in the case of the attachment 41 (FIG. 6) described above, there are a plurality of locked portions 42a (two in this embodiment) for the locking member 14 to be fitted and engaged. ) Is formed. An imaginary straight line connecting the two locked portions 42 a is parallel to the upper surface of the bottle holder 26. About the shape and arrangement | positioning of the to-be-latched part 42a, since it is the same as the to-be-latched part 41a of the attachment 41 of FIG. 6 mentioned above, the description is abbreviate | omitted.

図９には、その中に複数本のピペットチップ（図示せず）を収容することのできるチップスタンド２７、および、このチップスタンド２７に取り付けられたアタッチメント４３が例示されている。図９（ａ）は、把持フィンガー７がアタッチメント４３を把持せんとしている状態を示す平面図であり、図９（ｂ）はその側面図である。側面図（図９（ｂ））ではアタッチメント４３を明確に示すために把持フィンガー７を二点鎖線で示している。図示しないピペットチップは先端が円錐状に尖った細いパイプであり、両端が開口したものである。チップスタンド２７は矩形の箱状を呈しており、自立することが可能である。そして、その上端面にはピペットチップを上から差し込むための複数個の孔２７ａが形成されている。 FIG. 9 illustrates a tip stand 27 that can accommodate a plurality of pipette tips (not shown) therein, and an attachment 43 attached to the tip stand 27. FIG. 9A is a plan view showing a state in which the gripping finger 7 grips the attachment 43, and FIG. 9B is a side view thereof. In the side view (FIG. 9B), the gripping finger 7 is indicated by a two-dot chain line in order to clearly show the attachment 43. A pipette tip (not shown) is a thin pipe having a conical tip and is open at both ends. The chip stand 27 has a rectangular box shape and can stand by itself. A plurality of holes 27a for inserting pipette tips from above are formed on the upper end surface.

アタッチメント４３はチップスタンド２７の側面に固定され、鉛直面に沿った平板状を呈している。そして、アタッチメント４３の左右両平面には、前述したアタッチメント４１（図６）、４２（図８）と同じく、係止部材１４が嵌入して係合するための被係止部４３ａが複数個（本実施形態では二個）形成されている。この二個の被係止部４３ａを結ぶ仮想直線はチップスタンド２７の上面および底面と平行にされている。被係止部４３ａの形状および配置は前述した図６および図８のアタッチメント４１、４２の被係止部４１ａ、４２ａと同じであるので、その説明を省略する。 The attachment 43 is fixed to the side surface of the chip stand 27 and has a flat plate shape along the vertical plane. In addition, on both the left and right planes of the attachment 43, a plurality of locked portions 43a for engaging and engaging with the locking members 14 (as in the above-described attachments 41 (FIG. 6) and 42 (FIG. 8)) ( Two in this embodiment) are formed. An imaginary straight line connecting the two locked portions 43 a is parallel to the upper surface and the bottom surface of the chip stand 27. Since the shape and arrangement of the locked portion 43a are the same as the locked portions 41a and 42a of the attachments 41 and 42 shown in FIGS. 6 and 8, the description thereof is omitted.

図１０には、複数個の前記ディッシュＶを載置することのできるディッシュテーブル２８、および、このディッシュテーブル２８に取り付けられたアタッチメント４４が例示されている。具体的には、ディッシュＶが載置された前述のディッシュトレイ２２を複数個載置するものである。図１０（ａ）は、把持フィンガー７がアタッチメント４４を把持せんとしている状態を示す平面図であり、図１０（ｂ）はその側面図であり、図１０（ｃ）は図１０（ａ）のＸ−Ｘ線断面図である。側面図（図１０（ｂ））ではアタッチメント４４を明確に示すために把持フィンガー７を二点鎖線で示している。このディッシュテーブル２８は円盤状を呈している。そして、図１０（ｃ）に示すように、ディッシュテーブル２８における複数箇所（本実施形態では五カ所）には、それぞれにディッシュトレイ２２を載置するための環状凹所２９が形成されている。各環状凹所２９の中央部には、後述するディッシュＶに対してその底部から種々の操作をするために円形開口３０が形成されている。ディッシュテーブル２８の中央部には、後述するターンテーブルの回転軸が係合する係合部３１が設けられている。各環状凹所２９の外周近傍には、前述したディッシュトレイ２２の位置決めガイドピン２３（図６）が嵌入しうる複数個の嵌合孔３２が形成されている。環状凹所２９に載置されるディッシュトレイ２２は、その位置決めガイドピン２３が嵌合孔３２に嵌合することによって位置決めされる。 FIG. 10 illustrates a dish table 28 on which a plurality of the dishes V can be placed, and an attachment 44 attached to the dish table 28. Specifically, a plurality of the aforementioned dish trays 22 on which the dishes V are placed are placed. FIG. 10A is a plan view showing a state in which the gripping finger 7 grips the attachment 44, FIG. 10B is a side view thereof, and FIG. 10C is a view of FIG. It is XX sectional drawing. In the side view (FIG. 10B), the gripping finger 7 is indicated by a two-dot chain line in order to clearly show the attachment 44. The dish table 28 has a disk shape. And as shown in FIG.10 (c), the annular recess 29 for mounting the dish tray 22 in each is formed in the several places (this embodiment five places) in the dish table 28. As shown in FIG. A circular opening 30 is formed at the center of each annular recess 29 in order to perform various operations from the bottom of the dish V described later. At the center of the dish table 28 is provided an engaging portion 31 that engages with a rotating shaft of a turntable described later. In the vicinity of the outer periphery of each annular recess 29, a plurality of fitting holes 32 into which the above-described positioning guide pins 23 (FIG. 6) of the dish tray 22 can be fitted are formed. The dish tray 22 placed in the annular recess 29 is positioned by fitting the positioning guide pin 23 into the fitting hole 32.

このディッシュテーブル２８は、図示しない自動細胞培養装置内の操作ステーションにおいて、複数個のディッシュそれぞれに種々の操作を行うために用いられるものである。ディッシュテーブル２８は操作ステーションのターンテーブルによって回転され、各ディッシュが所定のステージに移動させられる。各ステージでは、ディッシュに対してその蓋の開閉操作、ピペットによる内容物の吸い出し、培養液の供給、タッピング等が行われる。 The dish table 28 is used to perform various operations on each of a plurality of dishes at an operation station in an automatic cell culture apparatus (not shown). The dish table 28 is rotated by the turntable of the operation station, and each dish is moved to a predetermined stage. At each stage, the lid is opened and closed, the contents are sucked out by a pipette, the culture solution is supplied, and the tapping is performed on the dish.

前記アタッチメント４４はディッシュテーブル２８の下面に半径方向に沿って固定されている。このアタッチメント４４は前述したアタッチメント４１〜４３より長い平板状のものであり、ディッシュテーブル２８の面に対して垂直な面に沿った状態で固定されている。アタッチメント４４の左右両平面には、前記把持フィンガー７の係止部材１４が嵌入して係合するための被係止部４４ａが複数個（本実施形態では二個）形成されている。被係止部４４ａの形状については前述した図６のアタッチメント４１の被係止部４１ａと同じであるので、その説明を省略する。 The attachment 44 is fixed to the lower surface of the dish table 28 along the radial direction. The attachment 44 has a flat plate shape longer than the attachments 41 to 43 described above, and is fixed in a state along a surface perpendicular to the surface of the dish table 28. On both the left and right planes of the attachment 44, a plurality (two in the present embodiment) of locked portions 44a for the locking members 14 of the gripping fingers 7 to be fitted and engaged are formed. Since the shape of the locked portion 44a is the same as that of the locked portion 41a of the attachment 41 of FIG. 6 described above, the description thereof is omitted.

前記二個の被係止部４４ａ同士の間隔は前述した図６のアタッチメント４１におけるより大きい。これは、このアタッチメント４４には、把持フィンガー７に形成された三個の係止部材１４のうち、先端の一個および基端側の一個の各係止部材１４に対応する被係止部４４ａのみが形成されているからである。そして、中間部の係止部材１４に対応する被係止部は形成されていない。また、中間部の係止部材１４との干渉を避けるために、アタッチメント４４におけるそれに対応する位置には係止部材１４の断面形状より大きい貫通孔３３が形成されている。このように被係止部４４ａの離間間隔を大きくしたのは、テーブル２８が大きいので、これを安定して把持する目的で支持点同士の間隔を大きくしたいからである。また、三個の係止部材１４に係止するように三カ所に被係止部を形成する場合には、その位置決め精度および加工公差を厳しくする必要があるので、これを回避するためである。 The interval between the two locked portions 44a is larger than that of the attachment 41 shown in FIG. This is because the attachment 44 includes only the locked portions 44 a corresponding to the one locking member 14 at the distal end and the one at the proximal end among the three locking members 14 formed on the gripping finger 7. It is because is formed. And the to-be-latched part corresponding to the latching member 14 of the intermediate part is not formed. Further, in order to avoid interference with the intermediate locking member 14, a through-hole 33 larger than the cross-sectional shape of the locking member 14 is formed at a position corresponding to the attachment 44. The reason why the distance between the locked portions 44a is increased in this way is that the table 28 is large, and it is desired to increase the distance between the support points for the purpose of stably holding the table 28. Further, in the case where the locked portions are formed at three positions so as to be locked to the three locking members 14, the positioning accuracy and processing tolerances need to be tightened, so that this can be avoided. .

このように、保持対象物の大きさ等に応じて、把持フィンガー７の三個の係止部材１４のうち離間距離の異なる所望の二個の係止部材を適宜選択し、それに対応する被係止部を形成することにより、それらの係止によって安定した把持が実現する。 As described above, depending on the size of the object to be held and the like, the desired two locking members having different separation distances are appropriately selected from the three locking members 14 of the gripping finger 7, and the corresponding engaged members are selected. By forming the stop portion, a stable grip is realized by the locking.

図１１には加湿バット３４およびこの加湿バット３４に取り付けられたアタッチメント４５が例示されている。図１１（ａ）は、把持フィンガー７がアタッチメント４５を把持せんとしている状態を示す平面図であり、図１１（ｂ）はその側面図である。側面図（図１１（ｂ））ではアタッチメント４５を明確に示すために把持フィンガー７を二点鎖線で示している。加湿バット３４は、その中に水を入れてインキュベータ内に設置することによりインキュベータ内の乾燥を防止するために用いられるものである。この加湿バット３４は、平面視が矩形（円形等であってもよい）を呈し、その上面が開口した浅い容器である。バット本体３４ａの上端中央には、取っ手３４ｂがバット本体３４ａの側辺と平行に架け渡されている。取っ手３４ｂの上面はバット本体３４ａの底面と平行にされている。取っ手３４ｂの上面には、バット本体３４ａの中心線ＣＬに沿ってアタッチメント４５が固定されている。 FIG. 11 illustrates a humidifying bat 34 and an attachment 45 attached to the humidifying bat 34. FIG. 11A is a plan view showing a state where the gripping finger 7 is gripping the attachment 45, and FIG. 11B is a side view thereof. In the side view (FIG. 11B), the gripping finger 7 is indicated by a two-dot chain line in order to clearly show the attachment 45. The humidifying bat 34 is used to prevent drying in the incubator by placing water in the humidifying bat 34 and installing it in the incubator. The humidifying bat 34 is a shallow container having a rectangular shape (may be circular or the like) in plan view and having an upper surface opened. At the center of the upper end of the bat main body 34a, a handle 34b is spanned in parallel with the side of the bat main body 34a. The upper surface of the handle 34b is parallel to the bottom surface of the bat body 34a. An attachment 45 is fixed on the upper surface of the handle 34b along the center line CL of the bat main body 34a.

このアタッチメント４５は、前述したディッシュテーブルのアタッチメント４４（図１０）と同じく長い平板状のものであり、バット本体３４ａの底面に対して垂直な面に沿った状態で固定されている。アタッチメント４５の左右両平面には、把持フィンガー７の係止部材１４が嵌入して係合するための被係止部４５ａが複数個（本実施形態では二個）形成されている。被係止部４５ａの形状については前述した図６のアタッチメント４１の被係止部４１ａと同じであるので、その説明を省略する。 The attachment 45 is a long flat plate like the above-described dish table attachment 44 (FIG. 10), and is fixed in a state along a plane perpendicular to the bottom surface of the bat main body 34a. On both the left and right planes of the attachment 45, a plurality of locked portions 45a (two in this embodiment) for the locking members 14 of the gripping fingers 7 to be fitted and engaged are formed. Since the shape of the locked portion 45a is the same as that of the locked portion 41a of the attachment 41 of FIG. 6 described above, the description thereof is omitted.

前記二個の被係止部４５ａの配置については、前述した図１０のアタッチメント４４と同じく、把持フィンガー７の三個の係止部１４のうちの先端の一個および基端側の一個に対応する二個の被係止部４５ａのみが形成されている。そして、中間部の係止部材１４に対応する被係止部は形成されていない。中間部の係止部材１４との干渉を避けるために、アタッチメント４５における対応する位置には係止部材１４の断面形状より大きい貫通孔３５が形成されている。かかる構成とした理由は、ディッシュテーブルのアタッチメント４４（図１０）と同じである。すなわち、加湿バット３４は大きく、さらに、水を入れておくことによって重量も大きくなるので、これを安定して把持する目的で支持点同士の間隔を大きくするためである。また、三カ所に被係止部を形成する場合には、その位置決め精度および加工公差を厳しくする必要があるので、これを回避するためである。 The arrangement of the two locked portions 45a corresponds to one of the distal ends and one of the proximal ends of the three locking portions 14 of the gripping finger 7, similar to the attachment 44 of FIG. Only two locked portions 45a are formed. And the to-be-latched part corresponding to the latching member 14 of the intermediate part is not formed. In order to avoid interference with the intermediate locking member 14, a through hole 35 larger than the cross-sectional shape of the locking member 14 is formed at a corresponding position in the attachment 45. The reason for this configuration is the same as the dish table attachment 44 (FIG. 10). That is, the humidifying bat 34 is large, and further, the weight increases when water is added, so that the interval between the support points is increased for the purpose of stably grasping the humidifying bat 34. Moreover, when forming the to-be-latched part in three places, it is necessary to tighten the positioning accuracy and processing tolerance, and this is to avoid this.

以上説明した実施形態では、前記係止部材１４の形状はテーパ状部分１４ａと円柱状部分１４ｂとの組み合わせであるが、かかる構成に限定されることはない。たとえば、角柱状と角錐状との組み合わせ等、好適な形状を選択することができる。また、係止部材１４の個数も三個に限定されることはなく、二個でも四個以上であってもよい。把持フィンガー７の対向面７ａにおける三個以上の係止部材１４の配置は一直線状に限定する必要はないし、また、直線状の把持フィンガー７の長手方向に沿わせる必要もない。 In the embodiment described above, the shape of the locking member 14 is a combination of the tapered portion 14a and the columnar portion 14b, but is not limited to this configuration. For example, a suitable shape such as a combination of a prismatic shape and a pyramid shape can be selected. Further, the number of the locking members 14 is not limited to three, and may be two or four or more. The arrangement of the three or more locking members 14 on the opposing surface 7a of the gripping finger 7 does not need to be limited to a straight line, and does not need to be along the longitudinal direction of the straight gripping finger 7.

図１２には、把持フィンガー７の円弧状の係合凹部１５によって遠心管Ｓを把持している状態が示されている。図１２（ａ）は平面図であり、図１２（ｂ）は側面図である。側面図（図１２（ｂ））では把持フィンガー７を二点鎖線で示している。遠心管Ｓは、遠心分離によって分離すべき対象液体を収容した上で、図示しない遠心分離機に二つが対向して取付られる。この状態で二つの遠心管Ｓが回転させられることによって内容物が遠心分離される。遠心管Ｓのように運動を行う物（遠心分離機等）に取り付けられる対象物ではその重量や重心の位置が変化するとバランスを失う可能性があるので、アタッチメントの取り付けは行わない。図示のごとく、把持フィンガー７の内側に把持対象物の外形に対応した相補的形状の凹部を形成しておけばよい。そうすれば、当該対象物を安定した状態で把持することができる。 FIG. 12 shows a state in which the centrifuge tube S is gripped by the arcuate engaging recess 15 of the gripping finger 7. FIG. 12A is a plan view, and FIG. 12B is a side view. In the side view (FIG. 12B), the gripping finger 7 is indicated by a two-dot chain line. The centrifuge tube S accommodates a target liquid to be separated by centrifugation, and two are attached to a centrifuge (not shown) so as to face each other. The contents are centrifuged by rotating the two centrifuge tubes S in this state. Since an object attached to an object that moves (such as a centrifuge) such as the centrifuge tube S may lose its balance when its weight or the position of the center of gravity changes, the attachment is not attached. As shown in the drawing, a concave portion having a complementary shape corresponding to the outer shape of the object to be grasped may be formed inside the grasping finger 7. Then, the object can be gripped in a stable state.

図２、図３および図５を参照しながら前述したように、この係合凹部１５は遠心管Ｓの本体Ｓａを把持する小径円柱面部１５ａと蓋部分Ｓｂとの干渉を回避する大径円柱面部１５ｂとを同軸状に有している。かかる大径円柱面部１５ｂを形成することにより、蓋Ｓｂが装着された遠心管Ｓのできるだけ上部を把持しうるようにしている。その理由は、把持フィンガー７によって遠心管Ｓを把持して遠心分離機の孔状の保持部に挿入するとき、少なくとも把持フィンガー７の厚さ分（高さ分）だけは未挿入となるので、この未挿入部分を必要な寸法だけ小さくするためである。 As described above with reference to FIGS. 2, 3, and 5, the engagement recess 15 has a large-diameter cylindrical surface portion that avoids interference between the small-diameter cylindrical surface portion 15 a that grips the body Sa of the centrifuge tube S and the lid portion Sb. 15b is coaxial. By forming the large-diameter cylindrical surface portion 15b, the centrifuge tube S to which the lid Sb is attached can be gripped as much as possible. The reason is that when the centrifuge tube S is gripped by the gripping fingers 7 and inserted into the hole-shaped holding part of the centrifuge, at least the thickness (height) of the gripping fingers 7 is not inserted. This is because the uninserted portion is reduced by a necessary size.

以上説明した三個の係止部材１４は把持フィンガー７の長手方向に沿って形成しているが、かかる構成には限定されない。たとえば、把持フィンガー７をＬ字状、Ｔ字状等に形成し、それらの両外面に係止部材１４を形成してもよい。その場合には、アタッチメントおよびその被係止部材も対応する形状および配置とする。 The three locking members 14 described above are formed along the longitudinal direction of the gripping fingers 7, but are not limited to this configuration. For example, the gripping fingers 7 may be formed in an L shape, a T shape, or the like, and the locking members 14 may be formed on both outer surfaces thereof. In that case, the attachment and its locked member also have a corresponding shape and arrangement.

以上説明した実施形態では、係止部材１４は把持フィンガー７に形成され、被係止部４１ａ〜４５ａはアタッチメント４１〜４５に形成されている。しかし、かかる構成には限定されない。係止部材をアタッチメントに形成し、被係止部を把持フィンガーの対応する位置に形成してもよい。その場合には、図１０および図１１におけるアタッチメント４４、４５上の貫通孔３３、３５に代えて係止部材を形成するが、把持フィンガー７における中間位置の係止部材に代えて、係止部材が干渉することなく嵌入する貫通孔または凹所を形成すればよい。 In the embodiment described above, the locking member 14 is formed on the gripping finger 7, and the locked portions 41 a to 45 a are formed on the attachments 41 to 45. However, it is not limited to such a configuration. The locking member may be formed on the attachment, and the locked portion may be formed at a position corresponding to the gripping finger. In that case, a locking member is formed in place of the through holes 33 and 35 on the attachments 44 and 45 in FIGS. 10 and 11, but instead of the locking member at the intermediate position in the gripping finger 7, the locking member is formed. What is necessary is just to form the through-hole or recess which fits without interfering.

なお、前記実施形態における各構成を任意に組合わせることは可能であり、使用条件等に応じて適宜組合わせてもよい。 In addition, it is possible to combine each structure in the said embodiment arbitrarily, and you may combine suitably according to use conditions etc.

また、前述した実施の形態は一例を示しており、本願発明の要旨を損なわない範囲での種々の変更は可能であり、本願発明は前述した実施の形態に限定されるものではない。 The above-described embodiment shows an example, and various modifications can be made without departing from the gist of the present invention. The present invention is not limited to the above-described embodiment.

本願発明にかかるロボットハンドおよびアタッチメントによれば、対象物を把持するためのロボットハンドの微妙な握力調整が不要となり、しかも、対象物を把持するに際して位置決め精度が緩和されるので、種々の保持対象物を頻繁に取り扱うような装置、たとえば大量の細胞を培養させる自動細胞培養装置の分野において好適である。 According to the robot hand and the attachment according to the present invention, it is not necessary to adjust the gripping force of the robot hand for gripping the object, and the positioning accuracy is eased when gripping the object. It is suitable in the field of an apparatus that frequently handles objects, for example, an automatic cell culture apparatus that cultures a large amount of cells.

本願発明にかかるロボットの一実施の形態を示す斜視図である。It is a perspective view which shows one Embodiment of the robot concerning this invention. 図１のロボットのロボットハンドを示す平面図である。It is a top view which shows the robot hand of the robot of FIG. 図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線断面図である。It is the III-III sectional view taken on the line of FIG. 図２のＩＶ−ＩＶ線矢視図である。It is the IV-IV line arrow directional view of FIG. 図２のＶ−Ｖ線断面図である。It is the VV sectional view taken on the line of FIG. 図６（ａ）は、図２のロボットハンドを含む、本願発明にかかる把持機構の一実施形態の動作状態を示す平面図であり、図６（ｂ）はその側面図である。FIG. 6A is a plan view showing an operation state of an embodiment of a gripping mechanism according to the present invention including the robot hand of FIG. 2, and FIG. 6B is a side view thereof. 図６のトレイを複数枚重ね置いた状態を示す側面図である。FIG. 7 is a side view showing a state in which a plurality of trays of FIG. 6 are stacked. 図８（ａ）は、図２のロボットハンドを含む、本願発明にかかる把持機構の他の実施形態の動作状態を示す平面図であり、図８（ｂ）はその側面図である。FIG. 8A is a plan view showing an operation state of another embodiment of the gripping mechanism according to the present invention including the robot hand of FIG. 2, and FIG. 8B is a side view thereof. 図９（ａ）は、図２のロボットハンドを含む、本願発明にかかる把持機構のさらに他の実施形態の動作状態を示す平面図であり、図９（ｂ）はその側面図である。FIG. 9A is a plan view showing an operation state of still another embodiment of the gripping mechanism according to the present invention including the robot hand of FIG. 2, and FIG. 9B is a side view thereof. 図１０（ａ）は、図２のロボットハンドを含む、本願発明にかかる把持機構のさらに他の実施形態の動作状態を示す平面図であり、図１０（ｂ）はその側面図であり、図１０（ｃ）は図１０（ａ）のＸ−Ｘ線断面図である。FIG. 10A is a plan view showing an operation state of still another embodiment of the gripping mechanism according to the present invention including the robot hand of FIG. 2, and FIG. 10B is a side view thereof. 10 (c) is a sectional view taken along line XX of FIG. 10 (a). 図１１（ａ）は、図２のロボットハンドを含む、本願発明にかかる把持機構のさらに他の実施形態の動作状態を示す平面図であり、図１１（ｂ）はその側面図である。FIG. 11A is a plan view showing an operation state of still another embodiment of the gripping mechanism according to the present invention including the robot hand of FIG. 2, and FIG. 11B is a side view thereof. 図１２（ａ）は、図２のロボットハンドを含む、本願発明にかかる把持機構のさらに他の実施形態の動作状態を示す平面図であり、図１２（ｂ）はその側面図である。FIG. 12A is a plan view showing an operation state of still another embodiment of the gripping mechanism according to the present invention including the robot hand of FIG. 2, and FIG. 12B is a side view thereof.

Explanation of symbols

１…（多関節型）ロボット
２…固定部
３…ベース部
４…第１アーム部
５…第２アーム部
６…ハンド部
７…把持フィンガー
８…支持部材
９…リニアガイド
１０…スライド部材
１１…矩形部
１２…テーパ部
１３…基部
１４…係止部材
１５…凹部
１６…光電センサ
１７…近接スイッチ
１８…被検知部
２２…ディッシュトレイ
２３…位置決めガイドピン
２４…係合ピン
２５…プレート
２６…ボトルホルダ
２７…チップスタンド
２８…ディッシュテーブル
２９…環状凹所
３０…円形開口
３１…係合部
３２…取付孔
３３…貫通孔
３４…加湿バット
３５…貫通孔
４１〜４５…アタッチメント
ａ〜ｆ…軸
Ａ〜Ｇ…矢印 1 ... (articulated) robot
2 ... fixed part
3 ... Base part
4 ... 1st arm part
5 ... Second arm
6 ... Hand part
7 ... gripping fingers
8 ... Support member
DESCRIPTION OF SYMBOLS 9 ... Linear guide 10 ... Slide member 11 ... Rectangular part 12 ... Tapered part 13 ... Base part 14 ... Locking member 15 ... Recessed part 16 ... Photoelectric sensor 17 ... Proximity switch 18 ... Detected part 22 ... Dish tray 23 ... Positioning guide pin 24 ... engagement pin 25 ... plate 26 ... bottle holder 27 ... tip stand 28 ... dish table 29 ... annular recess 30 ... circular opening 31 ... engagement part 32 ... mounting hole 33 ... through hole 34 ... humidifying bat 35 ... through hole 41 -45 ... Attachment af ... Axis AG ... Arrow

Claims

A robot hand,
It has a pair of gripping fingers that open and close by approaching and separating from each other,
Either one of a plurality of engaging portions projecting oppositely and a plurality of engaged portions recessed facing each other is formed on each of the opposing surfaces of the pair of gripping fingers. Has been
The locked portion has a shape complementary to at least a part of the locking portion;
A robot hand configured to be able to grip an attachment which is a gripping object in which the other of the locking portion and the locked portion is formed.

The locking portion is composed of a pin having a tapered portion with a sharp tip, and the locked portion has a recess having a portion complementary to the tapered portion of the locking portion. The robot hand according to claim 1, comprising:

The robot hand according to claim 2, wherein an inclination angle of the tapered portion of the locking portion is the same as an inclination angle of a corresponding tapered portion of the locked portion.

An arcuate engagement recess is formed on each of the opposing surfaces of the pair of gripping fingers so that a cylindrical holding object can be engaged, and the engagement recess is perpendicular to the longitudinal direction of the gripping finger. The robot hand according to any one of claims 1 to 3, comprising a small-diameter cylindrical surface portion and a large-diameter cylindrical surface portion sharing a central axis.

The pair of gripping fingers includes a sensor that detects a gripped object,
The sensor includes a transmitter that transmits a detection beam provided on one of a pair of gripping fingers, and a receiver that detects the detection beam provided on the other. The robot hand according to any one of the above items.

A support member that supports the pair of gripping fingers so as to be close to each other, and an opening degree detection device that detects an opening degree of the pair of gripping fingers;
This opening degree detection device has one detected part and a plurality of detecting parts for detecting the detected part,
The plurality of detection units are arranged on one of the support member and the gripping fingers along the movement direction of the gripping fingers, and the one detection target unit is arranged on the other. The robot hand according to any one of 1 to 5.

A robot hand is arranged at the tip of the operating arm,
A robot comprising the robot hand according to any one of claims 1 to 6.

An attachment attached to a holding object of a robot hand,
Either one of a plurality of locking portions protruding and a plurality of locking portions recessed is formed on each of the left and right outer surfaces,
An attachment configured to be gripped by a pair of gripping fingers that open and close a robot hand in which the other of the locking portion and the locked portion is formed.

One of the locking part and the locked part formed on the left and right outer surfaces is the other of the locking part and the locked part formed on each of the opposing surfaces of the pair of gripping fingers. The attachment according to claim 8, wherein the attachment is formed at a position corresponding to, and has a shape complementary to the other.

The locking portion is composed of a pin having a tapered portion with a sharp tip, and the locked portion is composed of a recess having a portion complementary to the tapered portion of the locking portion. The attachment according to claim 8 or 9, wherein:

At least three of the locking portions protrude along the longitudinal direction of each gripping finger, and each of the left and right outer surfaces of the attachment has two of the at least three locking portions, respectively. The attachment as described in any one of Claims 8-10 in which the to-be-latched part is formed in two corresponding locations.

The attachment according to any one of claims 8 to 11, wherein the holding object is a holder for holding a container.