JP2009291871A - Gripping hand for robot - Google Patents

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Mineo Higuchi
峰夫 樋口
Seiseki Maekawa
清石 前川
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a gripping hand for a robot can stably grip articles of various shapes and dimensions. <P>SOLUTION: This gripping hand for a robot includes a base having an opening for accepting an article, three rotating shafts which extend along the center axis, disposed on a pitch circle concentric to the center axis at equal angular intervals, and rotatingly driven, and gripping fingers attached to the rotating shafts and movable to the released position or the gripping position where the article is gripped therebetween. The rotating shaft and a drive device are disposed at positions where the rotating shaft and the drive device are not interfered with the article accepted into the opening. Consequently, the articles of various shapes and dimensions can be stably gripped. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

この発明は、ロボットと共に用いて物品を把持するためのロボット用把持ハンドに関するものである。   The present invention relates to a robot gripping hand for use with a robot to grip an article.

従来のワークを把持するためのロボット用把持ハンドとしては、同一円周上に配置された複数個の回転軸と、これら回転軸に回転を伝達する駆動部と、各回転軸に固着されたアームと、各アームの先端に設けられるとともに回転軸の軸方向に突出したチャック部材とを備えたロボット用把持ハンドが提案されている。チャック部材は回転軸が配された円周の内周側だけでなく、外周側にまで移動させることができ、把持することができるワークの外形寸法の制限が小さい。しかも各チャック部材の駆動は、各回転軸を回転させるだけでよい(例えば特許文献1参照)。   As a conventional robot gripping hand for gripping a workpiece, a plurality of rotating shafts arranged on the same circumference, a drive unit for transmitting rotation to these rotating shafts, and an arm fixed to each rotating shaft In addition, there has been proposed a robot gripping hand provided with a chuck member provided at the tip of each arm and protruding in the axial direction of the rotation shaft. The chuck member can be moved not only to the inner peripheral side of the circumference on which the rotation shaft is arranged, but also to the outer peripheral side, and the limit of the outer dimension of the work that can be gripped is small. In addition, each chuck member can be driven only by rotating each rotating shaft (see, for example, Patent Document 1).

特開平11−333776号公報(パラグラフ0006〜0010および図1)Japanese Patent Application Laid-Open No. 11-333776 (paragraphs 0006 to 0010 and FIG. 1)

従来のワークを把持するロボット用把持ハンドは以上のように構成されているので、軸のような細長いワークを把持する場合は軸の上端をチャック部材でつまんでぶら下げたような姿勢になるため、ロボットが動作したときに安定して把持することが困難になる問題点がある。また万一、電源断となった場合、把持力がなくなりワークが落下する問題点もある。   Since a conventional robot gripping hand for gripping a workpiece is configured as described above, when gripping an elongated workpiece such as a shaft, the upper end of the shaft is pinched with a chuck member, and the posture is like hanging. There is a problem that it is difficult to stably hold the robot when the robot operates. In the unlikely event that the power is cut off, there is also a problem that the gripping force is lost and the workpiece falls.

従ってこの発明の目的は、様々な形状および寸法の物品を安定して把持できるロボット用把持ハンドを得ることである。   Accordingly, an object of the present invention is to obtain a robot gripping hand capable of stably gripping articles having various shapes and dimensions.

この発明に係るロボット用把持ハンドは、中心軸心を持つとともに、この中心軸心に沿って配置した物品を受け入れ得る開口部を持つベースと、それぞれ上記ベース上で回転可能に支持され、上記中心軸心に沿って延びて上記中心軸心と同心のピッチ円上で互いに等角度離間して配置された軸心を持つ少なくとも3つの回転軸と、上記回転軸を駆動する駆動装置と、それぞれ上記回転軸に取り付けられて上記回転軸とともに回転して、互いの間隔が開いた開位置あるいは互いの間隔が狭くされた閉位置に可動の把持指とを備え、上記回転軸および上記駆動装置が上記開口部に受け入れられる物品と干渉しない位置に配置されていることを特徴とするものである。   A gripping hand for a robot according to the present invention includes a base having a center axis and an opening that can receive an article disposed along the center axis, and is rotatably supported on the base. At least three rotating shafts having axial centers extending along the axial center and arranged at equal angular intervals on a pitch circle concentric with the central axial center; a driving device for driving the rotating shaft; and A rotating gripping finger is attached to a rotating shaft and rotates together with the rotating shaft, and a movable gripping finger is provided at an open position in which the mutual interval is opened or a closed position in which the mutual interval is narrowed. It is arrange | positioned in the position which does not interfere with the articles | goods received in an opening part.

この発明のロボット用把持ハンドによれば、様々な形状および寸法の物品を安定して把持できる。   According to the robot gripping hand of the present invention, articles having various shapes and dimensions can be stably gripped.

実施の形態1.
図1〜図10にはこの発明のロボット用把持ハンドの一実施の形態を示してある。図1および図2に示すように、この発明のロボット用把持ハンドは、中心軸心1を持つとともに、この中心軸心1に沿って配置した物品を受け入れ得る開口部2を持つベース3と、それぞれベース3上で回転可能に支持され、中心軸心1に沿って延びて中心軸心1と同心のピッチ円4上で互いに等角度離間して配置された軸心5を持つ少なくとも3つの回転軸6と、回転軸6を駆動する駆動装置7とを備えている。ここで、回転軸6の軸心5が中心軸心1に「沿って」延びている、あるいは物品が中心軸心1に「沿って」配置されているとは、軸心5あるいは物品が中心軸心1に対して平行あるいは傾斜していて、全体として中心軸心1の方向に延びていることを表す。
Embodiment 1 FIG.
1 to 10 show an embodiment of a robot gripping hand of the present invention. As shown in FIGS. 1 and 2, the robot gripping hand of the present invention has a base 3 having a central axis 1 and an opening 2 that can receive an article disposed along the central axis 1. At least three rotations each having an axis 5 that is rotatably supported on the base 3 and that extends along the central axis 1 and is spaced equiangularly on a pitch circle 4 concentric with the central axis 1. A shaft 6 and a driving device 7 for driving the rotating shaft 6 are provided. Here, the axis 5 of the rotary shaft 6 extends “along” the central axis 1 or the article is arranged “along” the central axis 1. It represents that it is parallel or inclined with respect to the axis 1 and extends in the direction of the central axis 1 as a whole.

ベース3は、図示の例では、互いに3本のロッド8で平行配置されて連結され、それぞれ中心軸心1と同心の円形の第1の開口9および第2の開口10を持つ第1の基板11と第2の基板12とを備えている。第2の基板12には、第1の基板11と反対側の面に第2の開口10と同心の中空円筒体13の一端が結合されていて、中空円筒体13の他端には図示してないロボット本体の手首部にボルト(図示してない)等により結合するための取り付けフランジ14が設けられている。このため、このロボット用把持ハンドにおいて、第1の基板11のある側を先端側と呼び、取り付けフランジ14のある側を後端側と呼ぶ。   In the illustrated example, the base 3 is arranged in parallel with each other by three rods 8 and is connected to each other, and each of the bases 3 has a circular first opening 9 and a second opening 10 concentric with the central axis 1. 11 and a second substrate 12. One end of a hollow cylinder 13 concentric with the second opening 10 is coupled to the second substrate 12 on the surface opposite to the first substrate 11, and the other end of the hollow cylinder 13 is illustrated. A mounting flange 14 is provided on a wrist portion of the robot body that is not connected to the robot body by a bolt (not shown) or the like. For this reason, in this robot gripping hand, the side with the first substrate 11 is called the front end side, and the side with the mounting flange 14 is called the rear end side.

このようにして構成されたベース3において、第1および第2の開口9および10と中空円筒体13の内部空間とが、開口部2を構成しており、後に説明するように、全体としてベース3の中心軸心1に沿って配置、即ち中心軸心1に対して同心、平行あるいは僅かに傾斜する等して関連して配置された物品を、その内部に受け入れることができるようにされている。物品とは、加工、組立、移動などのためにロボット用把持ハンドで取り扱う物品であり、後に説明するように、様々な形状、寸法のものを含むが、この開口部2には、長尺の物品の少なくとも一部を受け入れることができる。   In the base 3 configured in this way, the first and second openings 9 and 10 and the internal space of the hollow cylindrical body 13 constitute the opening 2, and as described later, the base as a whole 3, arranged along the central axis 1, ie concentrically parallel to the central axis 1, parallel or slightly inclined, etc. Yes. The article is an article handled by a robot gripping hand for processing, assembly, movement, etc., and includes various shapes and sizes as will be described later. At least a portion of the article can be received.

回転軸6は、図示の例では、3本設けられていて、それぞれ第1の基板11に軸受によって回転可能に取り付けられている。回転軸6の軸心5は、ベース3の中心軸心1に平行で、ピッチ円4上で互いに120度離間している。   In the example shown in the figure, three rotation shafts 6 are provided, and each of the rotation shafts 6 is rotatably attached to the first substrate 11 by a bearing. The axis 5 of the rotating shaft 6 is parallel to the center axis 1 of the base 3 and is spaced 120 degrees from each other on the pitch circle 4.

回転軸6には駆動装置7が連結されている。即ち、それぞれの回転軸6には、第1の基板11の後端側の端部にプーリ15が取り付けられていて、プーリ15にはアイドラ16で張力を調整されたタイミングベルト17が掛け回されていて、3本の回転軸6が同じ回転動作をするようにしてある。アイドラ16は、第1および第2の基板11および12を連結するロッド8上に、張力調節装置18を介して設けられている。また、3つの回転軸6のうちの1つ(図1では右手前の回転軸6)は、プーリ15よりもさらに後端側でカップリング19によって、第2の基板12の後端側に取り付けられたモータである駆動機20の出力軸20aに連結されている。このように図示の例では、回転軸6を回転させる駆動装置7は、プーリ15、アイドラ16、タイミングベルト17、カップリング19および駆動機20を備えたものである。プーリ15、アイドラ16、タイミングベルト17はすべて開口9の外側に位置するので、開口9にワークが入るのを妨げない。このように、ベース3に取り付けられた回転軸6および駆動装置7を含む全ての機構は、ベース3の開口部2に受け入れられる物品と干渉しない位置に配置されている。   A driving device 7 is connected to the rotating shaft 6. That is, a pulley 15 is attached to each rotary shaft 6 at the end on the rear end side of the first substrate 11, and a timing belt 17 whose tension is adjusted by an idler 16 is wound around the pulley 15. In addition, the three rotary shafts 6 perform the same rotational operation. The idler 16 is provided on the rod 8 connecting the first and second substrates 11 and 12 via a tension adjusting device 18. Further, one of the three rotation shafts 6 (the rotation shaft 6 on the right front side in FIG. 1) is attached to the rear end side of the second substrate 12 by the coupling 19 on the rear end side further than the pulley 15. It is connected with the output shaft 20a of the drive machine 20 which is a motor. Thus, in the illustrated example, the driving device 7 that rotates the rotating shaft 6 includes the pulley 15, the idler 16, the timing belt 17, the coupling 19, and the driving machine 20. Since the pulley 15, the idler 16, and the timing belt 17 are all located outside the opening 9, it does not prevent the workpiece from entering the opening 9. As described above, all the mechanisms including the rotating shaft 6 and the driving device 7 attached to the base 3 are arranged at positions that do not interfere with the articles received in the opening 2 of the base 3.

ロボット用把持ハンドはまた、それぞれ回転軸6に対して先端が偏心して取り付けられて回転軸6とともに回転して、図3および4に示すように、先端が開いて互いの間隔が開いて第1の距離となった開位置、あるいは、図5および6に示すように、先端が閉じて互いの間隔が第1の距離よりも小さな第2の距離となった閉位置に可動の把持指21を備えている。   Each of the robot gripping hands is attached to the rotating shaft 6 with its tip eccentric, and rotates together with the rotating shaft 6. As shown in FIGS. 3 and 4, the tips are opened and spaced apart from each other. 5 or 6, or the movable gripping finger 21 at the closed position where the tip is closed and the distance between the two is smaller than the first distance, as shown in FIGS. 5 and 6. I have.

把持指21は、回転軸6の第1の基板11から突出した先端側の端部に一端が固着されて、回転軸6の軸心5に対して直角方向に延びた指部22と、指部22の他端から中心軸心1に沿ってロボット用把持ハンドの先端側に向かって延びた爪部23とを備えている。即ち爪部23は回転軸6に対して偏心した位置で指部22に取り付けられている。爪部23は、図示の例では中心軸心1に平行に延びており、ゴムなどの摩擦の大きな弾性を有する材料でできていて、回転軸6の軸心5と平行な軸心24を持っていて、直径が指部22の先端の幅よりも大きな円筒形の部材である。図示の例では、爪部23は、指部22の先端を貫通した軸25によって、指部22の前後両側に設けられた、2つの円筒要素によって構成されている。   The gripping finger 21 has one end fixed to the end of the rotating shaft 6 protruding from the first substrate 11 and extending in a direction perpendicular to the axis 5 of the rotating shaft 6, and a finger A claw portion 23 extending from the other end of the portion 22 along the central axis 1 toward the distal end side of the robot gripping hand. That is, the claw part 23 is attached to the finger part 22 at a position eccentric with respect to the rotation shaft 6. The claw portion 23 extends in parallel with the central axis 1 in the illustrated example, and is made of a material having high friction such as rubber, and has an axis 24 parallel to the axis 5 of the rotary shaft 6. In addition, the cylindrical member has a diameter larger than the width of the tip of the finger portion 22. In the illustrated example, the claw portion 23 is constituted by two cylindrical elements provided on both front and rear sides of the finger portion 22 by a shaft 25 penetrating the tip of the finger portion 22.

図3〜図6にはこの発明のロボット用把持ハンドの開閉動作の一例を示す。図3および図4の開位置では、減速機付きモータである駆動機20の回動により、出力軸20aに連結された回転軸6(図3で右側の回転軸6)が駆動されている。この回転軸6の回動は、プーリ15とタイミングベルト17とを介して他の回転軸6にも同時に伝達され、3本の回転軸6は同期して回動し、3つの把持指21が同期して同じ方向に回動して爪部23間の距離が大きくなって図に示す開位置に保持されている。図3に示す開位置では、把持指21の爪部23は回転軸6が配置されているピッチ円4の外側にある。回転軸6を更に図で時計方向に回転させれば爪部23間の距離がより大きくされた開位置にすることもできる。   3 to 6 show an example of the opening / closing operation of the robot gripping hand of the present invention. 3 and 4, the rotating shaft 6 (the right rotating shaft 6 in FIG. 3) connected to the output shaft 20 a is driven by the rotation of the driving device 20 that is a motor with a speed reducer. The rotation of the rotary shaft 6 is simultaneously transmitted to the other rotary shafts 6 via the pulley 15 and the timing belt 17, and the three rotary shafts 6 are rotated synchronously, and the three gripping fingers 21 are moved. Synchronously rotating in the same direction, the distance between the claw portions 23 is increased and held in the open position shown in the figure. In the open position shown in FIG. 3, the claw portion 23 of the gripping finger 21 is outside the pitch circle 4 on which the rotation shaft 6 is arranged. If the rotating shaft 6 is further rotated clockwise in the figure, the distance between the claw portions 23 can be set to the open position.

駆動機20を別の位置に回動させると、それに対応して回転軸6に設けられた把持指21が3つとも同じ方向に同じ量だけ回動して、図5および図6に示す例では、図3および図4の開位置から反時計方向に回動して把持指21の爪部23間の距離が小さくなって、図5および図6に示す閉位置になる。把持指21を更に図で反時計方向に回転させれば、爪部23を互いに接触した閉位置にすることもできる。   When the driving machine 20 is rotated to another position, the three gripping fingers 21 provided on the rotary shaft 6 correspondingly rotate by the same amount in the same direction, and the example shown in FIGS. 5 and 6 Then, by rotating counterclockwise from the open position of FIGS. 3 and 4, the distance between the claw portions 23 of the gripping fingers 21 is reduced to the closed position shown in FIGS. If the gripping finger 21 is further rotated counterclockwise in the figure, the claw portions 23 can be brought into a closed position in contact with each other.

図7〜10には、この発明のロボット用把持ハンドがいかに様々な形状および寸法の物品を把持できるかを示すための把持作業の例を示してある。図7は大径のドラム状の物品31を把持している例であり、物品31は、その円形の平面の一方が把持指21の指部22に接触あるいは近接して面し、周面が把持指21の爪部23と接触した状態で、把持指21との間の摩擦によって把持されている。図のように把持指21を開くことで、例えば物品31のような、ピッチ円より大きくロボット用把持ハンド自体の大きさに対して比較的大きな径の物品も安定して把持することができる。把持指21が図示の閉位置に達して物品31が把持されているときには、把持指21の爪部23から弾性による物品の径方向内向きの力が作用して物品31と爪部23との間に摩擦力が得られ、把持作用が得られるが、物品31の把持をより確実にするためには、把持している間、駆動機20への附勢を続けておくのが望ましい。   FIGS. 7 to 10 show examples of gripping work for showing how the robot gripping hand of the present invention can grip articles of various shapes and dimensions. FIG. 7 shows an example in which a large-diameter drum-shaped article 31 is gripped. One of the circular planes of the article 31 faces or is close to the finger portion 22 of the gripping finger 21, and the peripheral surface is The gripping finger 21 is gripped by friction with the gripping finger 21 while in contact with the nail portion 23 of the gripping finger 21. By opening the gripping finger 21 as shown in the figure, for example, an article such as the article 31 that is larger than the pitch circle and has a relatively large diameter with respect to the size of the robot gripping hand itself can be stably gripped. When the gripping finger 21 reaches the closed position shown in the figure and the article 31 is gripped, an inward radial force of the article due to elasticity acts from the claw part 23 of the gripping finger 21, and the article 31 and the claw part 23 A frictional force is obtained in the meantime, and a gripping action is obtained. However, in order to ensure gripping of the article 31, it is desirable to continue energizing the drive unit 20 while gripping.

図8はピッチ円より小さい直径の長い軸状の物品32を把持している例である。このような長尺の物品32の場合には、ベース3の中央に開口部2が設けてあるので、長尺の物品32をハンドの内部にまで「くわえ込む」ことができ、長尺の物品32の一端を開口部2内に挿入して中央部を把持し他端を突出させた状態として、重心に近い位置を把持することによりロボットが動作して反力がかかっても安定した把持が可能である。   FIG. 8 shows an example in which a long shaft-shaped article 32 having a diameter smaller than the pitch circle is held. In the case of such a long article 32, since the opening 2 is provided in the center of the base 3, the long article 32 can be "held" into the inside of the hand. With one end of 32 inserted into the opening 2 to grip the center and the other end protruding, gripping a position close to the center of gravity ensures stable gripping even when the robot operates and a reaction force is applied. Is possible.

図9は大型の部品33に立設された固定された長尺の物品34に中空円筒形の物品35を嵌める作業を行っている例である。この発明のロボット用把持ハンドでは、長尺の物品34の先端部をベース3の開口部2内に受け入れて「くわえ込む」ことができるので、中空円筒形の物品35を長尺の物品34の根本にまで届かせることができる。   FIG. 9 shows an example in which a hollow cylindrical article 35 is fitted into a fixed long article 34 erected on a large component 33. In the robot gripping hand according to the present invention, the distal end portion of the long article 34 can be received in the opening 2 of the base 3 and “clamped”. It can reach the root.

図10は環状の物品36が、内周面部分において把持指21の爪部23により内側から把持されている例である。この場合、把持指21を一旦閉位置にして爪部23を物品36の内周面内に挿入した後、把持指21を開位置にして「把持」する。
なお、指部22が回転軸6の軸心5に対して直角方向に延びた例を示したが、直角でなくてもよく、指部22が爪部23を回転軸6の軸心5に対して偏心するように支持できればよい。
FIG. 10 shows an example in which the annular article 36 is gripped from the inside by the claw portion 23 of the gripping finger 21 on the inner peripheral surface portion. In this case, after the gripping finger 21 is once in the closed position and the claw portion 23 is inserted into the inner peripheral surface of the article 36, the gripping finger 21 is in the open position and “gripped”.
Although the example in which the finger portion 22 extends in a direction perpendicular to the axis 5 of the rotation shaft 6 is shown, the finger portion 22 may not be at a right angle. What is necessary is just to be able to support it eccentrically.

実施の形態2.
図11〜13に示すこの発明のロボット用把持ハンドの基本的な構成は図1〜10に示すものと同様であるので、図11〜13にはロボット用把持ハンドを、ベース3および駆動装置7等を省略して、把持指21と回転軸6の部分だけを抜き出して描いてある。このロボット用把持ハンドにおいては、回転軸6の軸心5が全て、ベース3の中心軸心1に平行ではなく傾斜していて、中心軸心1上の一点37で交わっている。これに伴い、回転軸6に取り付けられている駆動機20、プーリ15、把持指21の指部22および爪部23も回転軸6の軸心5の傾斜に対応して傾斜している。その他の構成は図1〜10に示すものと同様である。
Embodiment 2. FIG.
Since the basic configuration of the robot gripping hand of the present invention shown in FIGS. 11 to 13 is the same as that shown in FIGS. 1 to 10, FIGS. 11 to 13 show the robot gripping hand, the base 3 and the driving device 7. Etc. are omitted, and only the portions of the gripping finger 21 and the rotary shaft 6 are extracted and drawn. In this robot gripping hand, all of the axes 5 of the rotation shaft 6 are not parallel to the center axis 1 of the base 3 but are inclined and intersect at a point 37 on the center axis 1. Accordingly, the drive unit 20, the pulley 15, the finger portion 22 of the gripping finger 21, and the claw portion 23 attached to the rotating shaft 6 are also inclined corresponding to the inclination of the axis 5 of the rotating shaft 6. Other configurations are the same as those shown in FIGS.

図12にはこのロボット用把持ハンドによって、円筒形の物品38を把持した状態をしである。実施の形態1と同様にして回転軸6をモータである駆動機20(図示していない)で駆動して把持指21を閉じることで、物品38を把持する。物品38は、爪部23と物品38の摩擦により把持される。   FIG. 12 shows a state in which the cylindrical article 38 is gripped by the robot gripping hand. In the same manner as in the first embodiment, the rotary shaft 6 is driven by a drive unit 20 (not shown) that is a motor and the gripping finger 21 is closed to grip the article 38. The article 38 is gripped by the friction between the claw portion 23 and the article 38.

図13は、図12の状態を1つの把持指21の爪部23の軸25に対して垂直な面に投影した図である。図13はロボット用把持ハンドを上方から見下ろしており、図中左上が下方に相当する。V1は爪部23と物品38との接触点39において爪部23に掛かる物品38の荷重のベクトルを図13の投影面に投影したベクトルである。またV2はV1の荷重のうち把持指21の回転に寄与する成分である。V2の作用により、把持指21は回転軸6まわりに図中時計まわりのモーメントを受ける。他の把持指21でも同様なので、結局物品38の自重により把持指21には閉じる方向の把持力が発生する。このため万一電源断で減速機付きモータである駆動機20の駆動力がなくなっても、物品38が容易に脱落しないようになる効果がある。   FIG. 13 is a diagram in which the state of FIG. 12 is projected onto a plane perpendicular to the axis 25 of the nail portion 23 of one gripping finger 21. In FIG. 13, the robot gripping hand is looked down from above, and the upper left in the figure corresponds to the lower side. V1 is a vector obtained by projecting the load vector of the article 38 applied to the claw 23 at the contact point 39 between the claw 23 and the article 38 onto the projection plane of FIG. V2 is a component that contributes to the rotation of the gripping finger 21 in the load of V1. By the action of V2, the gripping finger 21 receives a clockwise moment around the rotation axis 6 in the figure. Since the same holds true for the other gripping fingers 21, a gripping force in the closing direction is generated in the gripping finger 21 due to the weight of the article 38. For this reason, there is an effect that the article 38 does not easily fall off even if the driving force of the drive unit 20 that is a motor with a speed reducer is lost due to power interruption.

なお回転軸6がベース3(図示していない)の中心軸心1に対して傾いて取り付けられる角度は0度から90度の間で任意だが、この角度が大きいと駆動機20の駆動力をプーリ15とタイミングベルト17で伝達するのが困難になるが、その場合は例えばユニバーサルジョイントで回転軸6の方向を中心軸心1と平行になるようにすればよい。   The angle at which the rotating shaft 6 is attached to the base axis 1 of the base 3 (not shown) is arbitrary between 0 degrees and 90 degrees, but if this angle is large, the driving force of the driving machine 20 is increased. Transmission by the pulley 15 and the timing belt 17 becomes difficult. In this case, for example, the direction of the rotary shaft 6 may be parallel to the central axis 1 by a universal joint.

また、図11とは逆に回転軸6の軸心5がハンドの下方でベース3の中心軸心1と1点で交じわるように傾けることで、把持指21が開く方向の把持力が発生するので、図10のような内径把持の場合に対応したロボット用把持ハンドとすることもできる。   In contrast to FIG. 11, when the axis 5 of the rotary shaft 6 is tilted so that it intersects the central axis 1 of the base 3 at one point below the hand, the gripping force in the direction in which the gripping finger 21 opens is increased. Therefore, it is possible to provide a robot gripping hand corresponding to the case of inner diameter gripping as shown in FIG.

また回転軸6の軸心5がハンドの上方でベース3の中心軸心1と1点37で交差するロボット用把持ハンドと、軸心5がロボット用把持ハンドの下方でベース3の中心軸心1と1点で交差するハンドを上下に組み合わせることで、図7のような外径把持と図10のような内径把持が両方できるハンドとすることもできる。   Further, the robot gripping hand in which the axis 5 of the rotating shaft 6 intersects the central axis 1 of the base 3 at a point 37 above the hand, and the center 5 of the base 3 below the robot gripping hand. By combining hands that intersect one point with one point up and down, it is possible to obtain a hand capable of both outer diameter gripping as shown in FIG. 7 and inner diameter gripping as shown in FIG.

以上に図示して説明したロボット用把持ハンドは単なる例であって様々な変形が可能であり、またそれぞれの具体例の特徴を全てあるいは選択的に組み合わせて用いることもできる。例えば、減速機付きモータである駆動機20の駆動制御は、例えば力制御で行って把持力を調整することもでき、または爪部23の弾性を利用して、爪部23が物品に接触してからも軸6を少し回転させた位置を目標値として位置制御し、位置の目標値を変化させたときに爪部23の弾性のたわみ量が変化して発生する力が変化するのを間接的に調整してもよい。   The robot gripping hand illustrated and described above is merely an example, and various modifications can be made, and the features of each specific example can be used altogether or selectively combined. For example, the drive control of the drive unit 20 that is a motor with a speed reducer can be performed by force control, for example, to adjust the gripping force. The position where the shaft 6 is slightly rotated is controlled as a target value, and when the target value of the position is changed, the amount of elastic deflection of the claw portion 23 changes and the generated force changes indirectly. May be adjusted.

モータである駆動機20は、3本の回転軸6を全て直接あるいは間接に駆動するが、必ずしも回転軸6に連結せずに、プーリ15、アイドラ16あるいはタイミングベルト17を駆動するようにすることもできる。また、回転軸6を回転させる手段として減速機付きモータである駆動機20を用いた例を示したが、減速機なしのモータなど他の駆動手段でもかまわない。また、減速機としてウォームギヤを用い、セルフロックにより電源断でモータの駆動力がなくなっても把持し続けられるようにしてもよい。   The drive unit 20 that is a motor drives all three rotary shafts 6 directly or indirectly, but does not necessarily connect to the rotary shaft 6 and drives the pulley 15, the idler 16 or the timing belt 17. You can also. Moreover, although the example which used the drive machine 20 which is a motor with a reduction gear as a means to rotate the rotating shaft 6 was shown, other drive means, such as a motor without a reduction gear, may be sufficient. Alternatively, a worm gear may be used as a speed reducer so that it can continue to be gripped even if the driving force of the motor is lost due to power-off due to self-locking.

また、回転軸6は中心軸心1に対して平行に配置し、把持指21の指部22は回転軸6に直角とし、爪部23の軸心24だけを傾斜させることもできる。   Further, the rotating shaft 6 can be arranged parallel to the central axis 1, the finger portion 22 of the gripping finger 21 can be perpendicular to the rotating shaft 6, and only the axis 24 of the claw portion 23 can be inclined.

更に、ロボット用把持ハンドで把持すべき物品として、図7〜10に示すような円形断面の物品を例として説明したが、円形以外の断面形状を持つ物品や枠状体なども確実に把持することもできる。   Furthermore, as an article to be gripped by the robot gripping hand, an article having a circular cross section as shown in FIGS. 7 to 10 has been described as an example. You can also.

この発明の実施の形態1によるロボット用把持ハンドを示す斜視図である。It is a perspective view which shows the holding hand for robots by Embodiment 1 of this invention. 図1のロボット用把持ハンドのタイミングベルトなどの関係を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the relationship of the timing belt etc. of the holding | grip hand for robots of FIG. 図1のロボット用把持ハンドが開位置にある状態を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the state which has the holding | grip hand for robots of FIG. 1 in an open position. 図3のロボット用把持ハンドの底面図である。FIG. 4 is a bottom view of the robot gripping hand of FIG. 3. 図1のロボット用把持ハンドが閉位置にある状態を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the state which has the holding | grip hand for robots of FIG. 1 in a closed position. 図4のロボット用把持ハンドの底面図である。FIG. 5 is a bottom view of the robot gripping hand of FIG. 4. 図1のロボット用把持ハンドによる把持作業の例として物品が大径である場合を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the case where an article | item is large diameter as an example of the holding | grip operation | work by the robot holding hand of FIG. 図1のロボット用把持ハンドによる把持作業の例として物品が長尺である場合を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the case where an article | item is elongate as an example of the holding | grip operation | work by the robot holding hand of FIG. 図1のロボット用把持ハンドによる把持作業の例として物品が長尺に深く嵌め込むべきものである場合を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the case where an article | item should be deeply inserted deeply as an example of the holding | grip operation | work by the robot holding hand of FIG. 図1のロボット用把持ハンドによる把持作業の例として物品が環状体である場合を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the case where an article | item is a cyclic | annular body as an example of the holding | grip operation | work by the robot holding hand of FIG. この発明の実施の形態2によるロボット用把持ハンドを示す概略斜視図である。It is a schematic perspective view which shows the holding hand for robots by Embodiment 2 of this invention. 図11のロボット用把持ハンドが物品を把持した状態を示す概略斜視図である。It is a schematic perspective view which shows the state which the holding hand for robots of FIG. 図11のロボット用把持ハンドにおけるロボット用把持ハンドの荷重の関係を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the relationship of the load of the gripping hand for robots in the gripping hand for robots of FIG.

符号の説明Explanation of symbols

1 中心軸心、2 開口部、3 ベース、4 ピッチ円、5 軸心、6 回転軸、7 駆動装置、15 プーリ、17 ベルト、20 駆動機、21 把持指、22 指部、23 爪部、31、32、34〜36、38 物品、37 一点。   1 center axis, 2 openings, 3 base, 4 pitch circle, 5 axis, 6 rotation axis, 7 drive unit, 15 pulley, 17 belt, 20 drive machine, 21 gripping finger, 22 finger part, 23 claw part, 31, 32, 34-36, 38 Article, 37 One point.

Claims (6)

中心軸心を持つとともに、この中心軸心に沿って配置した物品を受け入れ得る開口部を持つベースと、
それぞれ上記ベース上で回転可能に支持され、上記中心軸心に沿って延びて上記中心軸心と同心のピッチ円上で互いに等角度離間して配置された軸心を持つ少なくとも3つの回転軸と、
上記回転軸を駆動する駆動装置と、
それぞれ上記回転軸に取り付けられて上記回転軸とともに回転して、互いの間隔が第1の距離である開位置あるいは互いの間隔が第1の距離よりも小さな第2の距離である閉位置に可動の把持指と
を備え、
上記回転軸および上記駆動装置が上記開口部に受け入れられる物品と干渉しない位置に配置されていることを特徴とするロボット用把持ハンド。
A base having a central axis and an opening capable of receiving an article disposed along the central axis;
At least three rotating shafts each supported rotatably on the base, extending along the central axis, and having axes arranged at equal angular intervals on a pitch circle concentric with the central axis; ,
A driving device for driving the rotating shaft;
Each is attached to the rotating shaft and rotates together with the rotating shaft to move to an open position where the distance between them is the first distance or a closed position where the distance between them is a second distance smaller than the first distance. And holding fingers
A gripping hand for a robot, wherein the rotating shaft and the driving device are arranged at positions that do not interfere with an article received in the opening.
上記駆動装置が、上記回転軸に設けられたプーリと、上記プーリに掛け回されて上記プーリを互いに同期回転させるベルトと、上記回転軸、上記プーリおよび上記ベルトの少なくともいずれか1つに連結された駆動機とを備えたことを特徴とする請求項1に記載のロボット用把持ハンド。   The drive device is coupled to at least one of a pulley provided on the rotating shaft, a belt that is wound around the pulley and synchronously rotates the pulley, and the rotating shaft, the pulley, and the belt. The robot gripping hand according to claim 1, further comprising a driving device. 上記駆動機が、上記回転軸に連結されたことを特徴とする請求項2に記載のロボット用把持ハンド。   The robot gripping hand according to claim 2, wherein the driving machine is connected to the rotating shaft. 上記把持指が、上記回転軸から上記中心軸心に直角方向にもしくは少なくとも上記中心軸心と平行でない方向に延びた指部と、上記回転軸から偏心した位置で上記指部に取り付けられ、上記中心軸心に沿って延びた爪部とを備えたことを特徴とする請求項1〜3のいずれか一項に記載のロボット用把持ハンド。   The gripping finger is attached to the finger part at a position eccentric from the rotation axis, a finger part extending from the rotation axis in a direction perpendicular to the center axis or at least in a direction not parallel to the center axis, The robot gripping hand according to any one of claims 1 to 3, further comprising a claw portion extending along a central axis. 上記回転軸の上記軸心が全て、上記中心軸心に対して平行であることを特徴とする請求項1〜4のいずれか一項に記載のロボット用把持ハンド。   The robot gripping hand according to any one of claims 1 to 4, wherein all of the axes of the rotation shafts are parallel to the center axis. 上記回転軸の上記軸心が全て、上記中心軸心上の一点で交わることを特徴とする請求項1〜4のいずれか一項に記載のロボット用把持ハンド。   The robot gripping hand according to any one of claims 1 to 4, wherein all of the axes of the rotating shafts intersect at one point on the center axis.
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