JP2011173201A - ロボットハンド - Google Patents

Abstract

【課題】駆動源が非常停止したときにワークを落下させることなくワークを保持できるロボットハンドを提供する。
【解決手段】一対の落下防止機構４０Ｌ・４０Ｒを具備し、一対の落下防止機構４０Ｌ・４０Ｒは、ワーク１００を把持するときにワーク１００に接触する把持カム４１と、把持カム４１を回動可能に支持する回転支点ピン４２と、を備え、各把持カム４１・４１は、ワーク１００を把持するときに、一対の駆動フィンガー３０Ｌ・３０Ｒをワーク１００に近接させることにより、ワーク１００に押圧され、各把持カム４１・４１には、ワーク１００を把持している状態で、ワーク１００の自重によりワーク１００へ近接する方向Ｂ１・Ｂ２への回動力が加えられ、把持カム４１にワーク１００へ近接する方向Ｂ１・Ｂ２への回動力が加えられることにより、把持カム４１によるワーク１００に対する押圧力が増加する。
【選択図】図４

Description

本発明は、ワークを把持して所定の場所まで搬送するロボットハンドの技術に関する。

従来から工場の設備等では、ロボットハンドを用いてワークを所定の場所まで搬送している。ロボットハンドは、ワークに対して近接離間する一対のフィンガーを具備し、例えば当該一対のフィンガーで互いに反対の方向にワークを押圧することで、ワークに対して所定の把持力を加えた状態でワークを搬送する。このようなロボットハンドの一対のフィンガーは、例えば、ロボットハンドの本体に収容されるモータ等によって駆動する。
このようなロボットハンドでは、前記モータが非常停止したときに、把持力がなくなってしまうため、一対のフィンガーからワークが落下してしまうという問題があった。このような非常停止としては、例えば、停電による電源遮断、および作業者等のオペレーションによる非常停止等がある。

上記のような問題を解消する技術として、以下に示す特許文献１、特許文献２、および特許文献３のような技術が開示されている。

特許文献１に開示された技術では、基部、リンク、回転軸機構、および二つのバネを用いる。
基部には、リンクが回転軸機構を介して回動可能に支持される。また、二つのバネのうち一方は、リンクが開く方向に回動したとき、リンクを閉じる方向に付勢する。他方のバネは、リンクが閉じる方向に回動したとき、リンクを開く方向に付勢する。
これによれば、ワークを外側から把持、あるいは内側から把持しているときに、バネの付勢力が把持力として作用する。このため、駆動源が非常停止したときに、リンク（フィンガー）からワークが落下することを防止できる。

しかし、特許文献１に開示された技術では、例えば、１ｋｇのワークを把持した後で５０ｋｇのワークを把持するとき、１ｋｇのワークを把持するだけの付勢力を持ったバネでは、５０ｋｇのワークを把持できない場合がある。
つまり、特許文献１に開示された技術では、ワークの重量に応じてバネを交換する必要があるため、汎用性が低いという点で不利であった。

特許文献２に開示された技術では、シリンダ、ピストン、リンク、マスタージョウ、およびロック機構を用いる。
シリンダ内には、ピストンが上下方向に摺動可能に配置され、所定の駆動源より流体が供給される。リンクには、ロックピンが取り付けられる。マスタージョウは、リンクを介してピストンに連結され、ピストンの上下運動によって、ワークに対して近接離間する。また、ロック機構は、ピストンの動作と連動するロックシリンダと、ロックシリンダに連結されるカムとを備える。また、マスタージョウでワークを把持したとき、リンクに形成されるロックピンにカムが当接する。
これによれば、ピストンの駆動源が非常停止したときに、リンクのロックピンにカムが当接しているため、マスタージョウが開く方向に移動することを防止できる。つまり、マスタージョウ（フィンガー）からワークが落下することを防止できる。

しかし、特許文献２に開示された技術では、形状および自重等が異なるワークを把持する場合において、マスタージョウの開く幅および把持力等が変わる。マスタージョウの開く幅に応じてピストンの上下量が変わるため、把持力の制御が困難となってしまう。
例えば、電磁弁、レギュレータ、およびセンサ等を用いることにより、フィンガーおよび把持力を制御することが考えられる。この場合、構造が複雑化するとともに、把持力の精度補償等が必要になってしまう。
つまり、特許文献２に開示された技術では、汎用性に欠けるという点で不利であった。

また、特許文献３に開示された技術では、回転軸、ナット、リンク機構、およびグリッパ部を用いる。
回転軸は、駆動源に接続されて回動可能に構成される。ナットは、回転軸に形成される雄ネジ部に螺合され、回転軸の回動に伴って回転軸の軸心方向に沿って移動する。グリッパ部は、リンク機構を介して回転軸に連結され、回転軸の回動によってワークに対して近接離間する。このような回転軸の雄ネジ部とナットの雌ネジ部とは、所定の摩擦係数以上となるように、ネジのピッチや角度が設定されている。
これによれば、駆動源が非常停止したときに、グリッパ部（フィンガー）が開くことなくワークを保持できる。また、駆動源の動力によって把持力を制御できるため、形状および自重等が異なるワークを把持できる。

しかし、特許文献３に開示された技術では、回転軸の駆動源が非常停止したときに、バックラッシの影響を受けて、グリッパ部が開く方向に移動する場合がある。このとき、グリッパ部とワークとの間に隙間が生じるため、ワークが落下してしまうという点で不利であった。

また、無励磁作動型ブレーキによって非常停止時にフィンガーを固定して、ワークを保持することが考えられる。しかし、この場合においても、バックラッシの影響を受けてフィンガーが開く方向に移動した場合には、ワークが落下してしまう。また、把持力がなくなるためワークが落下してしまう場合がある。

さらに、図１５に示すように、ワーク１００の形状に沿った専用トレー１０１にワーク１００が位置決めされている場合において、近接離間可能に設けられた一対のフィンガー１３０・１３０を本体１２０に備えたロボットハンド１１０が、ワーク１００を把持できない場合がある。
これは、一対のフィンガー１３０・１３０が本体１２０の中心Ｌ１０に対して対称に配置されているため、本体１２０の中心Ｌ１０がワーク１００の中心Ｌ２からずれた状態（以下「芯ずれ」と表記する）でワーク１００を把持すると、一方のフィンガー１３０だけがワーク１００に接触してしまうことに起因する。つまり、専用トレー１０１および間仕切りトレー等にワーク１００が位置決めされている状態で芯ずれが発生したとき、ワーク１００を把持できないという点で不利であった。

特開２００９−１１９５６７号公報 特開２００８−２７２８６７号公報 特開２００９−１２５８５１号公報

本発明は、以上の如き状況を鑑みてなされたものであり、駆動源が非常停止したときにワークを落下させることなくワークを保持できるロボットハンドを提供するものである。

請求項１においては、一対の駆動フィンガーをワークに近接させて前記ワークを押圧することで、前記ワークを把持するロボットハンドであって、前記一対の駆動フィンガーにそれぞれ支持される一対の落下防止機構を具備し、前記各落下防止機構は、前記各駆動フィンガーよりも前記ワーク側に配置され、前記ワークを把持するときに前記ワークに接触する把持部と、前記把持部を前記各駆動フィンガーに対して相対的に回動可能に支持する回動部と、を備え、前記各把持部は、前記ワークを把持するときに、前記一対の駆動フィンガーを前記ワークに近接させることにより、前記ワークに押圧され、前記各把持部には、前記ワークを把持している状態で、前記ワークの自重により前記ワークへ近接する方向への回動力が加えられ、前記各把持部に前記ワークへ近接する方向への回動力が加えられることにより、前記各把持部による前記ワークに対する押圧力が増加する、ものである。

請求項２においては、前記把持部は、前記駆動フィンガーより前記ワーク側に突出する第一カム部を有し、前記ワークへ近接する方向へ回動したときに、前記第一カム部の前記駆動フィンガーからの突出量が増加する把持カムによって形成され、前記回動部は、前記駆動フィンガーに支持されるとともに、前記把持カムに嵌装される回転支点ピンによって形成される、ものである。

請求項３においては、前記把持カムは、前記駆動フィンガーより前記ワークの反対側に突出し、前記第一カム部の動作に対して、前記回転支点ピンの軸心を基準として対称に動作する第二カム部を有する、ものである。

請求項４においては、前記把持部は、前記駆動フィンガーより前記ワーク側に所定の間隔だけ離れた状態で配置される把持フィンガーによって形成され、前記回動部は、前記把持フィンガーを、前記駆動フィンガーに対して平行姿勢を維持した状態で回動可能に支持する平行リンク機構と、前記把持フィンガーを前記ワーク側に付勢する付勢部材と、によって形成される、ものである。

本発明は、駆動源が非常停止したときに、ワークに対する把持力を維持することができるため、ワークを落下させることなくワークを保持できる、という効果を奏する。

第一実施形態のロボットハンドの全体的な構成を示す説明図。（ａ）正面図。（ｂ）側面図。 同じくロボットハンドの動作フローを示すフロー図。（ａ）ワークを搬送するときの動作を示す図。（ｂ）非常停止したときの動作を示す図。 同じくワークを把持する状態を示す正面図。（ａ）ワークに把持カムを接触させた状態を示す図。（ｂ）ワークを把持する状態を示す図。 同じくワークを搬送する状態を示す正面図。 同じくワークを内側から把持する動作を示す正面図。（ａ）ワークを把持する前の状態を示す図。（ｂ）ワークに把持カムを接触させた状態を示す図。（ｃ）非常停止したときの状態を示す図。 第一実施形態のロボットハンドの別実施形態を示す側面図。 第二実施形態のロボットハンドの全体的な構成を示す説明図。 同じくロボットハンドの動作フローを示すフロー図。（ａ）ワークを搬送するときの動作を示す図。（ｂ）非常停止したときの動作を示す図。 同じくワークを仮把持する前の状態を示す正面図。 同じくワークを仮把持する状態を示す正面図。 同じくワークを仮把持して持ち上げた状態を示す正面図。 同じくワークを本把持する状態を示す正面図。 同じくワークを内側から把持する場合のロボットハンドの全体的な構成を示す正面図。 同じくワークを内側から把持する動作を示す正面図。（ａ）ワークを把持する前の状態を示す図。（ｂ）非常停止したときの状態を示す図。 従来のロボットハンドの全体的な構成を示す正面図。

以下に、本発明に係るロボットハンドの第一実施形態であるロボットハンド１０について、図面を参照して説明する。

なお、以下では、説明の便宜上、図１（ａ）における矢印Ｗ方向を「左方」として左右方向を規定する。また、図１（ａ）における矢印Ｈ方向を「上方」として上下方向を規定する。

ロボットハンド１０は、ワーク１００を把持して搬送するものである。図１に示すように、ロボットハンド１０は、本体２０、一対の駆動フィンガー３０Ｌ・３０Ｒ、および一対の落下防止機構４０Ｌ・４０Ｒを具備する。

本体２０には、一対の駆動フィンガー３０Ｌ・３０Ｒを駆動させるモータが収容される。また、本体２０は、所望の位置に移動可能となるように構成される。

一対の駆動フィンガー３０Ｌ・３０Ｒは、ワーク１００を把持するためのものである。一対の駆動フィンガー３０Ｌ・３０Ｒは、それぞれ本体２０の左右下端部に支持される。
一対の駆動フィンガー３０Ｌ・３０Ｒは、それぞれ本体２０のモータにより左右方向に駆動される。一対の駆動フィンガー３０Ｌ・３０Ｒの前記モータによる駆動は、一対の駆動フィンガー３０Ｌ・３０Ｒが互いに近接離間する方向に移動するように行われる。

なお、駆動フィンガー３０Ｒは、本体２０の右側で支持されており、本体２０の左側で支持される駆動フィンガー３０Ｌに対して本体２０の中心を基準として左右対称に動作する点を除いて、駆動フィンガー３０Ｌと同様に構成される。このため、以下において、駆動フィンガー３０Ｒの説明は省略する。

駆動フィンガー３０Ｌは、本体２０に支持されて、収容部３１と切込部３２ａ・３２ｂとを有する。

収容部３１は、駆動フィンガー３０Ｌの下端部を切り欠いて、落下防止機構４０Ｌを収容可能に形成される。
切込部３２ａ・３２ｂは、収容部３１の上部に形成され、駆動フィンガー３０Ｌの左右両端部から駆動フィンガー３０Ｌの左右中央部に向かって斜め下方向に向かって切り込むような、略Ｖ字状に形成される。

このような駆動フィンガー３０Ｌは、リンク機構等を介して前記モータに連結され、前記モータの回動に伴って、一対の駆動フィンガー３０Ｌ・３０Ｒの間に位置するワーク１００に対して近接離間可能に構成される。

一対の落下防止機構４０Ｌ・４０Ｒは、一対の駆動フィンガー３０Ｌ・３０Ｒによりワーク１００を把持する際に、ワーク１００に実際に当接して保持するものである。一対の落下防止機構４０Ｌ・４０Ｒは、それぞれ一対の駆動フィンガー３０Ｌ・３０Ｒの下端部で支持されて、一対の駆動フィンガー３０Ｌ・３０Ｒの移動に伴って一体的に移動する。一対の落下防止機構４０Ｌ・４０Ｒは、それぞれ把持カム４１および回転支点ピン４２を備える。

なお、落下防止機構４０Ｒは、駆動フィンガー３０Ｒの下端部で支持されて、落下防止機構４０Ｌに対して本体２０の中心を基準として左右対称に動作する点を除いて、落下防止機構４０Ｌと同様に構成される。このため、以下において、落下防止機構４０Ｒの説明は省略する。

落下防止機構４０Ｌにおける把持カム４１には、その左右両端部において駆動フィンガー３０Ｌより左右方向に突出する回転端４１ａ・４１ｂが形成される。回転端４１ａ・４１ｂは、左右方向端部に向かうにつれて上方向に傾斜するような形状に形成されており、把持カム４１の中心を基準として対称に形成されている。つまり、把持カム４１は、全体的に略ハート状に形成されている。
把持カム４１の左右中央部の上端部は、切込部３２ａ・３２ｂの下端部に当接する。

回転支点ピン４２は、駆動フィンガー３０Ｌの下端部に回動可能に支持されるとともに、摺動性の高いブッシュ４３を介して把持カム４１に嵌装され、把持カム４１を回動可能に支持する。つまり、回転支点ピン４２は、その軸心が把持カム４１の回動中心となって、把持カム４１を駆動フィンガー３０Ｌに対して相対的に回動可能に支持する。
また、把持カム４１は、摺動性の高いブッシュ４３を介して回転支点ピン４２に支持されているので、駆動フィンガー３０Ｌに対して円滑に回動することが可能となっている。

このように構成される落下防止機構４０Ｌは、把持カム４１を図１（ａ）において時計回りに回動させたとき、回転端４１ｂが駆動フィンガー３０Ｌの切込部３２ｂに当接する。また、把持カム４１を時計回りに回動させると、回転端４１ａの駆動フィンガー３０Ｌからの突出量が増加する。
一方、落下防止機構４０Ｌの把持カム４１を図１（ａ）において反時計回りに回動させたとき、回転端４１ａが駆動フィンガー３０Ｌの切込部３２ａに当接する。また、把持カム４１を反時計回りに回動させると、回転端４１ｂの駆動フィンガー３０Ｌからの突出量が増加する。

また、把持カム４１に外部から力を加えない場合には、図１（ａ）に示すような回転端４１ａ・４１ｂが上下方向において互いに同じ位置（以下、「把持カム４１の初期位置」と表記する）に配置される。また、回転端４１ａ・４１ｂの駆動フィンガー３０Ｌからの突出量は等しくなる。このような把持カム４１は、高摩擦係数を有するゴム系の弾性体によって構成される。

次に、ロボットハンド１０がワーク１００をある場所から、当該場所とは異なる所定の場所まで搬送する際の動作について説明する。
なお、ロボットハンド１０は、略直方体状のワーク１００を把持するものとして説明を行う。この場合、ロボットハンド１０は、ワーク１００を外側から把持する。

また、以下において、ワーク１００が搬送される前に配置されている位置を「ワーク位置Ｐ１」と表記する。また、ワーク１００を搬送する位置（ワーク１００の搬送先の位置）を「開放位置」と表記する。

まず、図１（ａ）および図２（ａ）に示すように、ロボットハンド１０は、ワーク１００を把持できるように、一対の駆動フィンガー３０Ｌ・３０Ｒをワーク１００から離間させて開状態にする（Ｓ１１０）。すなわち、駆動フィンガー３０Ｌを左方向に移動させるとともに、駆動フィンガー３０Ｒを右方向に移動させて、駆動フィンガー３０Ｌ側の把持カム４１と駆動フィンガー３０Ｒ側の把持カム４１との左右方向の間隔がワーク１００の左右幅よりも広くなるように、一対の駆動フィンガー３０Ｌ・３０Ｒをワーク１００から離間させる。

一対の駆動フィンガー３０Ｌ・３０Ｒを開状態にした後、ロボットハンド１０は、本体２０をワーク位置Ｐ１まで移動させて、駆動フィンガー３０Ｌ側の把持カム４１と駆動フィンガー３０Ｒの把持カム４１との間にワーク１００が配置されるようにする（Ｓ１２０）。

本体２０を移動させた後、図２（ａ）および図３（ａ）に示すように、ロボットハンド１０は、一対の駆動フィンガー３０Ｌ・３０Ｒを閉じる（Ｓ１３０）。つまり、一対の駆動フィンガー３０Ｌ・３０Ｒをワーク１００に近接させる。このとき、各把持カム４１・４１の回転端４１ａがワーク１００に接触する。

一対の駆動フィンガー３０Ｌ・３０Ｒを閉じて各把持カム４１・４１の回転端４１ａがワーク１００に接触した後、図２（ａ）および図３に示すように、ロボットハンド１０は、ワーク１００を把持する（Ｓ１４０）。より詳細には、一対の駆動フィンガー３０Ｌ・３０Ｒをさらに閉じる。

このとき、回転端４１ａの各駆動フィンガー３０Ｌ・３０Ｒからの突出量が減少する方向へ各把持カム４１・４１が回動するが、各把持カム４１・４１は切込部３２ａによりその回動が規制される。このため、各把持カム４１・４１はワーク１００に圧接して弾性変形する（図３（ｂ）に示す矢印Ａ１・Ａ２参照）。
つまり、回転端４１ａにおいて各把持カム４１・４１が縮み、各把持カム４１・４１とワーク１００との間の摩擦力が増加する。

なお、第一実施形態では、各把持カム４１・４１の回動において、回転端４１ａの各駆動フィンガー３０Ｌ・３０Ｒからの突出量が減少する方向への回動とは、矢印Ａ１・Ａ２の方向、つまり一対の駆動フィンガー３０Ｌ・３０Ｒの間隔が一定であれば各把持カム４１・４１がワーク１００から離間する方向である。

ワーク１００を把持した後に、図２（ａ）に示すように、ロボットハンド１０は、ワーク１００を開放位置まで搬送する（Ｓ１５０）。より詳細には、ワーク１００を持ち上げて、開放位置まで本体２０を移動させる。そして、ワーク１００を開放位置上に載置する。このとき、一対の駆動フィンガー３０Ｌ・３０Ｒは、それぞれワーク１００へ近接して、各把持カム４１・４１を介してワーク１００を押圧することで、ワーク１００を把持するために必要な把持力を加えている。つまり、Ｓ１５０において、ワーク１００は、一対の駆動フィンガー３０Ｌ・３０Ｒの押圧によって把持されている。

また、図４に示すように、ロボットハンド１０によりワーク１００を把持して搬送する際には、ワーク１００に圧接している各把持カム４１・４１に対して、回転端４１ａとワーク１００との間の摩擦力およびワーク１００の自重によって、ワーク１００が落下する方向、即ち第一実施形態では下方向への力がかかる（図４に示す矢印Ｇ参照）。
つまり、落下防止機構４０Ｌの把持カム４１には、該把持カム４１が時計回りに回動する方向の力がかかり、落下防止機構４０Ｒの把持カム４１には、該把持カム４１が反時計回りに回動する方向の力がかかる（図４に示す矢印Ｂ１・Ｂ２参照）。

落下防止機構４０Ｌの把持カム４１に時計回り方向の力がかかり、落下防止機構４０Ｒの把持カム４１に反時計回り方向の力がかかることにより、各把持カム４１・４１がかかった力の方向、即ちワーク１００へ近接する方向へ回動して、回転端４１ａの各駆動フィンガー３０Ｌ・３０Ｒからの突出量が増加し、ロボットハンド１０によるワーク１００の把持状態が保持される。
この場合、各把持カム４１・４１が回動して、回転端４１ａの各駆動フィンガー３０Ｌ・３０Ｒからの突出量が増加することにより、回転端４１ａの突出した部分の圧縮度合いが高まり、各把持カム４１・４１のワーク１００に対する押圧力が増大して、ロボットハンド１０によるワーク１００の把持力が増大することとなる。

つまり、各把持カム４１・４１は、弾性変形している状態から元の形状へ戻ろうとすることでワーク１００を押圧するため、各把持カム４１・４１が回動して回転端４１ａの圧縮度合いが高まることで、ワーク１００に対する摩擦力が増し、把持力が増大する（グリップ効果）。

ワーク１００を搬送した後に、ロボットハンド１０は、ワーク１００を開放する（Ｓ１６０）。つまり、ワーク１００を開放位置上に載置した後に、一対の駆動フィンガー３０Ｌ・３０Ｒをワーク１００から離間させる。
ワーク１００を開放したとき、落下防止機構４０Ｌの把持カム４１は、時計回りに回動し、把持カム４１の初期位置に戻る。一方、落下防止機構４０Ｒの把持カム４１は、反時計回りに回動し、把持カム４１の初期位置に戻る。

このように、ロボットハンド１０は、ワーク位置Ｐ１から開放位置までワーク１００を搬送する。

ここで、ロボットハンド１０は、Ｓ１５０にてワーク１００を搬送しているとき等に非常停止する場合がある。このような場合としては、例えば、停電による電源遮断、および作業者のオペレーションによる非常停止等がある。
Ｓ１５０にてワーク１００を搬送しているときにロボットハンド１０が非常停止すると、本体２０のモータの駆動力により一対の駆動フィンガー３０Ｌ・３０Ｒに付与されているワーク１００に対する押圧力がなくなってしまう。
以下では、Ｓ１５０にてワーク１００を搬送しているときに、ロボットハンド１０が非常停止した場合の動作について説明する。

図２（ｂ）および図４に示すように、ロボットハンド１０が非常停止したときには、一対の駆動フィンガー３０Ｌ・３０Ｒに付与されていた前記モータの駆動力による押圧力がなくなるが、一対の駆動フィンガー３０Ｌ・３０Ｒは、ブレーキ等により左右方向の移動が規制され、ワーク１００の把持状態の間隔を維持する。
ロボットハンド１０によりワーク１００を把持して搬送しているときには、前述のように、各把持カム４１・４１は、ワーク１００の自重によってワーク１００へ近接する方向Ｂ１・Ｂ２へ回動して、ワーク１００の把持力が増大している。

また、一対の駆動フィンガー３０Ｌ・３０Ｒを駆動する機構にギアを用いた場合等においては、ロボットハンド１０が非常停止すると、バックラッシの影響を受けて、一対の駆動フィンガー３０Ｌ・３０Ｒが、ワーク１００の把持状態からわずかに開いてしまう場合がある（例えば、０．４ｍｍ程度開いてしまうことがある）。
この場合においても、一対の駆動フィンガー３０Ｌ・３０Ｒの開きに対応して各把持カム４１・４１がワーク１００へ近接する方向Ｂ１・Ｂ２へ回動することで、各把持カム４１・４１のワーク１００への押圧力が増大し、ワーク１００に対する把持力を維持することができ、ワーク１００を落下させることなく確実に保持することが可能となっている。

つまり、ロボットハンド１０が非常停止した場合、各把持カム４１・４１の回動（Ｓ２１０）によりワーク１００の把持力を増大させることができ、ワーク１００を確実に保持することが可能となっている（Ｓ２２０）。

このように、ロボットハンド１０が非常停止したときでも、ワーク１００には、各把持カム４１・４１によって、十分な把持力が加えられることとなる。これにより、ロボットハンド１０は、一対の駆動フィンガー３０Ｌ・３０Ｒよりワーク１００を落下させることなくワーク１００を保持できる。

ここで、ワーク１００の自重が重ければ重いほど、各把持カム４１・４１には、ワーク１００が落下する方向Ｇへより強い力がかかる。このため、各把持カム４１・４１は、より強い力でワーク１００へ近接する方向Ｂ１・Ｂ２へ回動し、回転端４１ａの各駆動フィンガー３０Ｌ・３０Ｒからの突出量が増加し（実際には、各駆動フィンガー３０Ｌ・３０Ｒとワーク１００との間隔は一定であるため、回転端４１ａの収縮量が増大する）、ワーク１００の把持力が大きくなる。
つまり、各把持カム４１・４１は、ワーク１００の自重が重ければ重いほど、より強い力でワーク１００を押圧する。このように、一対の落下防止機構４０Ｌ・４０Ｒは、ワーク１００の自重を把持力に変換する。

ワーク１００を保持した後で、図２（ｂ）に示すように、急停止した要因を復旧させる（Ｓ２３０）。

これによれば、ロボットハンド１０が非常停止したときに、一対の駆動フィンガー３０Ｌ・３０Ｒからワーク１００を落下させることなくワーク１００を保持できる。

このように、第一実施形態の一対の落下防止機構４０Ｌ・４０Ｒの把持部は、各駆動フィンガー３０Ｌ・３０Ｒよりワーク１００側に突出する第一カム部としての回転端４１ａを有し、ワーク１００へ近接する方向Ｂ１・Ｂ２へ回動したときには、回転端４１ａの各駆動フィンガー３０Ｌ・３０Ｒからの突出量が増加して、回転端４１ａがワーク１００を押圧する把持カム４１を備える。また、各把持カム４１・４１は、各駆動フィンガー３０Ｌ・３０Ｒよりもワーク１００側に配置され、ワーク１００を把持するときにワーク１００に接触する。

また、第一実施形態の一対の落下防止機構４０Ｌ・４０Ｒの回動部は、各駆動フィンガー３０Ｌ・３０Ｒに支持されるとともに、各把持カム４１・４１に嵌装される回転支点ピン４２を備える。また、各回転支点ピン４２・４２は、各把持カム４１・４１を各駆動フィンガー３０Ｌ・３０Ｒに対して相対的に回動可能に支持する。

なお、第一実施形態では、Ｓ１４０にて一対の駆動フィンガー３０Ｌ・３０Ｒを本体２０のモータにより駆動することで、ワーク１００を把持するために必要な把持力をワーク１００に対して加えたが、その後にＳ１５０にてワーク１００を搬送するときには、必ずしも本体２０のモータによる一対の駆動フィンガー３０Ｌ・３０Ｒの駆動状態を保持しておく必要はない。すなわち、ワーク１００を搬送するときには、Ｓ１４０にてワーク１００を把持したときにおける一対の駆動フィンガー３０Ｌ・３０Ｒの間隔をブレーキ等により保持しておけば、本体２０のモータによる一対の駆動フィンガー３０Ｌ・３０Ｒの駆動力を、Ｓ１４０のワーク把持時よりも小さくしたり、あるいは前記駆動力を停止したりしても構わない。
この場合、各把持カム４１・４１は、Ｓ１５０においてワーク１００を搬送するときには、ワーク１００の自重によりワーク１００へ近接する方向Ｂ１・Ｂ２へ回動するため、ワーク１００に対する把持力を維持することができる。つまり、ワーク１００の自重を利用してワーク１００を保持できる。

このように、ワーク１００を把持している状態では、一対の落下防止機構４０Ｌ・４０Ｒの把持カム４１には、ワーク１００の自重により、把持カム４１がワーク１００へ近接する方向である方向Ｂ１・Ｂ２への力がかかっており、この方向Ｂ１・Ｂ２への力によりワーク１００を押圧することで、ワーク１００を確実に保持している。
つまり、各把持カム４１・４１は、ワーク１００を把持するときに、一対の駆動フィンガー３０Ｌ・３０Ｒをワーク１００に近接させることにより、ワーク１００に押圧され、各把持カム４１・４１には、ワーク１００を把持している状態で、ワーク１００の自重によりワーク１００へ近接する方向Ｂ１・Ｂ２への回動力が加えられ、各把持カム４１・４１にワーク１００へ近接する方向Ｂ１・Ｂ２への回動力が加えられることにより、各把持カム４１・４１によるワーク１００に対する押圧力が増加するように構成されている。

このように構成することにより、従来技術にあるようなフィンガーでワーク１００を把持する場合と比較して、より小さい把持力でワーク１００を把持できる。従って、より小さいモータで一対の駆動フィンガー３０Ｌ・３０Ｒを駆動できる。

また、ロボットハンド１０は、図５に示すように、把持するワーク１００が中空状に形成されたものである場合、一対の駆動フィンガー３０Ｌ・３０Ｒをワーク１００の内側から近接させることにより、ワーク１００を把持することができる。

この場合、図３、図４、および図５に示すように、ワーク１００を把持するときにおける、一対の駆動フィンガー３０Ｌ・３０Ｒのワーク１００に対して近接離間する方向が、ワーク１００を外側から把持する場合と比較して反対方向になる。
また、ワーク１００を把持するときの、各把持カム４１・４１の回動方向も、ワーク１００を外側から把持する場合と比較して反対方向になる。
そして、ワーク１００を把持する際には、一対の駆動フィンガー３０Ｌ・３０Ｒを開いて各把持カム４１・４１の回転端４１ｂがワーク１００に接触した後、さらに一対の駆動フィンガー３０Ｌ・３０Ｒを開く。このとき、回転端４１ｂの各駆動フィンガー３０Ｌ・３０Ｒからの突出量が減少する方向へ各把持カム４１・４１が回動するが、各把持カム４１・４１は切込部３２ｂに当接してその回動が規制されるため、各把持カム４１・４１はワーク１００に圧接して弾性変形する（図５（ｂ）に示す矢印Ａ１・Ａ２参照）。

前述のようにワーク１００を内側から把持し、把持した状態で搬送しているときに、ロボットハンド１０が非常停止した場合には、一対の駆動フィンガー３０Ｌ・３０Ｒに付与されていた前記モータの駆動力による開く側への押圧力がなくなるが、一対の駆動フィンガー３０Ｌ・３０Ｒは、ブレーキ等により左右方向の移動が規制され、ワーク１００の把持状態の間隔を保持する。
または、一対の駆動フィンガー３０Ｌ・３０Ｒを駆動する機構にギアを用いた場合等においては、バックラッシの影響を受けて、一対の駆動フィンガー３０Ｌ・３０Ｒが、ワーク１００の把持状態からわずかに開く。
この状態において、一対の駆動フィンガー３０Ｌ・３０Ｒの開きに対応して各把持カム４１・４１が回動する。より詳細には、各把持カム４１・４１は、ワーク１００と回転端４１ｂとの間の摩擦力およびワーク１００の自重によって、ワーク１００が落下する方向Ｇへの力がかかる。このとき、落下防止機構４０Ｌの把持カム４１は、反時計回りに回動して、回転端４１ｂにてワーク１００を押圧する（図５（ｃ）に示す矢印Ｂ１・Ｃ１参照）。一方、落下防止機構４０Ｒの把持カム４１は、時計回りに回動して、回転端４１ｂにてワーク１００を押圧する（図５（ｃ）に示す矢印Ｂ２・Ｃ２参照）。つまり、ワーク１００の把持力を増大させることができ、ワーク１００を確実に保持することができる。

これにより、一対の落下防止機構４０Ｌ・４０Ｒは、ワーク１００を内側から把持している場合においても、ロボットハンド１０が非常停止したときに、一対の駆動フィンガー３０Ｌ・３０Ｒからワーク１００を落下させることなくワーク１００を保持できる。

なお、各把持カム４１・４１の回転端４１ｂの形状は、回転端４１ａの形状に対して各把持カム４１・４１の中心を基準として対称に形成したが、これに限定されるものでない。すなわち、各把持カム４１・４１の回転端４１ｂは、ワーク１００を内側から把持できる形状であればよい。さらに、各把持カム４１・４１の回転端４１ｂは、回転端４１ａに対して、各把持カム４１・４１の回動中心である各回転支点ピン４２・４２を基準として対称に動作すればよく、必ずしも回転端４１ａと回転端４１ｂとの形状が対称である必要はない。

このように、一対の落下防止機構４０Ｌ・４０Ｒの把持カム４１は、一対の駆動フィンガー３０Ｌ・３０Ｒから第一カム部である回転端４１ａとは反対側に突出し、回転端４１ａの動作に対して、回転支点ピン４２の軸心を基準として対称に動作する第二カム部としての回転端４１ｂを有する。

これにより、一対の落下防止機構４０Ｌ・４０Ｒは、それぞれ把持カム４１を交換することなくワーク１００を外側および内側の両側から把持できる。

なお、第一実施形態では、把持カム４１を一対の落下防止機構４０Ｌ・４０Ｒに一つだけ備える構成としたが、これに限定されるものでない。すなわち、例えば図６に示すように、把持カム４１は、回転支点ピン４２に複数（図６では三つ）が積層状態で回動可能に支持される構成であってもよい。
この場合、ワーク１００の把持カム４１と接触する部分に凹凸が形成されている場合等においても、当該凹凸に把持カム４１を追従させることができる。つまり、ワーク１００の凹凸の頂点部分だけに、把持カム４１が接触することを防止できる。従って、ワーク１００と把持カム４１との間の接触面積を大きくできるため、ロボットハンド１０が非常停止したときに、より確実にワーク１００を保持できる。

また、第一実施形態の各把持カム４１・４１は、弾性体によって構成したが、これに限定されるものでない。すなわち、各把持カム４１・４１は、ワーク１００を把持しているとき等において、ワーク１００が滑り落ちないような部材にて構成すればよい。
例えば、回転端４１ａに接触する部分が弾性体で成形されるワーク１００を把持する場合等においては、各把持カム４１・４１を金属部材で構成し、ワーク１００を把持するときに、ワーク１００を弾性変形させて各把持カム４１・４１とワーク１００との間の摩擦力を増大させても構わない。

次に、第二実施形態のロボットハンド５０について説明する。また、ロボットハンド５０は、ワーク１００を外側から把持する場合と内側から把持する場合とで、その構成が異なる。まず、ワーク１００を外側から把持する場合のロボットハンド５０の構成について説明する。

図７に示すように、ロボットハンド５０は、本体６０、一対の駆動フィンガー７０Ｌ・７０Ｒ、および一対の落下防止機構８０Ｌ・８０Ｒを具備する。

第二実施形態の本体６０は、第一実施形態の本体２０と同様に構成されるため、その説明を省略する。

第二実施形態の一対の駆動フィンガー７０Ｌ・７０Ｒには、第一実施形態の一対の駆動フィンガー３０Ｌ・３０Ｒの収容部３１および切込部３２ａ・３２ｂに代えて、当接部７１が形成される。一対の駆動フィンガー７０Ｌ・７０Ｒは、互いに近接離間するように左右方向へ移動可能に構成されている。当接部７１は、一対の駆動フィンガー７０Ｌ・７０Ｒの内側面（一対の駆動フィンガー７０Ｌ・７０Ｒの互いに対向する面）に形成される。

一対の落下防止機構８０Ｌ・８０Ｒは、それぞれ一対の駆動フィンガー７０Ｌ・７０Ｒの下端部で支持されて、一対の駆動フィンガー７０Ｌ・７０Ｒの移動に伴って一体的に移動する。一対の落下防止機構８０Ｌ・８０Ｒは、それぞれ把持フィンガー８１、平行リンク機構８２、およびストッパ８３を備える。

なお、落下防止機構８０Ｒは、駆動フィンガー７０Ｒの下端部で支持されており、駆動フィンガー７０Ｌの下端部で支持される落下防止機構８０Ｌに対して本体６０の中心Ｌ１を基準として左右対称に動作する点を除いて、落下防止機構８０Ｌと同様に構成される。このため、以下において、落下防止機構８０Ｒの説明は省略する。

把持フィンガー８１は、平行リンク機構８２を介して駆動フィンガー７０Ｌに支持される。把持フィンガー８１の内側（ワーク１００側）の端面には、接触部８１ａが形成される。また、把持フィンガー８１の上端部には、把持フィンガー８１の短手方向（一対の駆動フィンガー７０Ｌ・７０Ｒの移動方向である左右方向）に貫通する貫通孔８１ｂが形成される。また、把持フィンガー８１の中途部には、係止部８１ｃが形成される。

平行リンク機構８２は、第一リンクピン８２ａ・８２ａ、第二リンクピン８２ｂ・８２ｂ、およびリンク部材８２ｃ・８２ｃを有する。

第一リンクピン８２ａ・８２ａは駆動フィンガー７０Ｌの下端部に設けられ、駆動フィンガー７０Ｌの下端部において上下に所定の間隔を空けて配置される。第一リンクピン８２ａ・８２ａは、駆動フィンガー７０Ｌの下端部でリンク部材８２ｃ・８２ｃの左端部を回動可能に支持する。

第二リンクピン８２ｂ・８２ｂは把持フィンガー８１の中途部に設けられ、把持フィンガー８１の中途部において上下に第一リンクピン８２ａ・８２ａと略同一の間隔を空けて配置される。第二リンクピン８２ｂ・８２ｂは、把持フィンガー８１の中途部でリンク部材８２ｃ・８２ｃの右端部を回動可能に支持する。

リンク部材８２ｃ・８２ｃは、このように第一リンクピン８２ａ・８２ａおよび第二リンクピン８２ｂ・８２ｂにより支持されることにより、駆動フィンガー７０Ｌと把持フィンガー８１とを連結している。
また、リンク部材８２ｃ・８２ｃは、互いに長手方向の向きが平行となるように配置され、リンク部材８２ｃ・８２ｃの長手方向の向きは、内側（駆動フィンガー７０Ｌが閉じる側、図７においては右側）へ向かうにつれて上方向に傾斜している。
このようにして、平行リンク機構８２は、駆動フィンガー７０Ｌと把持フィンガー８１とを連結している。

ストッパ８３には、係止部８３ａと突出部８３ｂとが形成される。突出部８３ｂは、貫通孔８１ｂに挿通可能な形状を有し、駆動フィンガー７０Ｌの当接部７１から内側（図７においては右側）へ向かって突出する。突出部８３ｂは、把持フィンガー８１の右側から把持フィンガー８１の貫通孔８１ｂに挿通され、把持フィンガー８１の右方に突出する。突出部８３ｂの先端部（把持フィンガー８１の右方に突出する部分）には、突出部８３ｂよりも大径の係止部８３ａが形成されている。また、把持フィンガー８１は、貫通孔８１ｂに挿通される突出部８３ｂに対して摺動可能に構成されている。
これにより、係止部８３ａは、把持フィンガー８１が時計回りに所定の角度まで回動（駆動フィンガー７０Ｌから離れる方向へ移動）したときに、把持フィンガー８１と当接する。

一対の落下防止機構８０Ｌ・８０Ｒの間には、バネ８４が取り付けられる。バネ８４は、左右両端部が各把持フィンガー８１・８１の係止部８１ｃに係止される。各把持フィンガー８１・８１の係止部８１ｃは、落下防止機構８０Ｌの把持フィンガー８１における第二リンクピン８２ｂ・８２ｂの間、および落下防止機構８０Ｒの把持フィンガー８１における第二リンクピン８２ｂ・８２ｂの間に配置され、各把持フィンガー８１・８１が回動したときに、平行リンク機構８２と接触しないように形成される。
バネ８４は引っ張りバネに構成されており、落下防止機構８０Ｌの把持フィンガー８１を右側に向かって付勢するとともに、落下防止機構８０Ｒの把持フィンガー８１を左側に向かって付勢する。

このように構成される落下防止機構８０Ｌの把持フィンガー８１は、外部から力を加えない場合、ストッパ８３の係止部８３ａに当接するまで時計回りに回動する（駆動フィンガー７０Ｌから離れる方向へ移動する）。このとき、落下防止機構８０Ｌの把持フィンガー８１は、駆動フィンガー７０Ｌに対して傾斜しないように平行に移動する。つまり、把持フィンガー８１は、平行リンク機構８２により、駆動フィンガー７０Ｌに対して平行姿勢を維持した状態で回動可能に支持されている。
把持フィンガー８１が係止部８３ａに当接している状態では、駆動フィンガー７０Ｌと把持フィンガー８１との間に所定の大きさのクリアランス８５が形成される。

なお、以下において、把持フィンガー８１がストッパ８３の係止部８３ａに当接し、クリアランス８５が最も大きくなる位置を「把持フィンガー８１の初期位置」と表記する。

次に、ロボットハンド５０がワーク１００をワーク位置Ｐ１から開放位置まで搬送する際の動作について説明する。
第二実施形態のワーク１００は、ワーク位置Ｐ１にてワーク１００の下端部の形状に沿った形状を有する専用トレー１０１に位置決めされている。

まず、図７および図８（ａ）に示すように、ロボットハンド５０は、ワーク１００を把持できるように、一対の駆動フィンガー７０Ｌ・７０Ｒをワーク１００から離間させて開状態にする（Ｓ３１０）。すなわち、駆動フィンガー７０Ｌを左方向に移動させるとともに、駆動フィンガー７０Ｒを右方向に移動させて、駆動フィンガー７０Ｌ側の把持フィンガー８１と駆動フィンガー７０Ｒ側の把持フィンガー８１との左右方向の間隔がワーク１００の左右幅よりも広くなるように、一対の駆動フィンガー７０Ｌ・７０Ｒをワーク１００から離間させる。
一対の駆動フィンガー７０Ｌ・７０Ｒを開状態にした後、ロボットハンド５０は、本体６０をワーク位置Ｐ１まで移動させて、駆動フィンガー７０Ｌ側の把持フィンガー８１と駆動フィンガー７０Ｒ側の把持フィンガー８１との間にワーク１００が配置されるようにする（Ｓ３２０）。

Ｓ３２０にて本体６０を移動させたとき、図９に示すように、本体６０の中心Ｌ１がワーク１００の中心Ｌ２からずれる場合がある（図９においては、ワーク１００の中心Ｌ２が本体６０中心Ｌ１に対して左方へずれている）。
このような状態で一対の駆動フィンガー７０Ｌ・７０Ｒによりワーク１００を把持しようとすると、一方の把持フィンガー８１だけが先にワーク１００に接触してしまうことになる。

なお、以下では、このような本体６０の中心Ｌ１がワーク１００の中心Ｌ２からずれた状態を「芯ずれ」と表記する。
また、第二実施形態では、Ｓ３２０にてこのような芯ずれが生じたものとして説明行う。

Ｓ３２０にて本体６０を移動させた後で、図８（ａ）および図９に示すように、ロボットハンド５０は、一対の駆動フィンガー７０Ｌ・７０Ｒを閉じる（Ｓ３３０）。このとき、始めに落下防止機構８０Ｌの把持フィンガー８１の接触部８１ａだけがワーク１００に接触する。

図９および図１０に示すように、Ｓ３３０では、落下防止機構８０Ｌの把持フィンガー８１だけがワーク１００に接触した状態で、さらに一対の駆動フィンガー７０Ｌ・７０Ｒを閉じる（ワーク１００へ近接する方向へ移動する）。
このとき、落下防止機構８０Ｌの把持フィンガー８１は、反時計回りに回動する（駆動フィンガー７０Ｌに近づく方向へ移動する）（図１０に示す矢印Ａ１参照）。このため、落下防止機構８０Ｌのクリアランス８５の長さは、把持フィンガー８１がその初期位置にある場合と比較して短くなる。つまり、落下防止機構８０Ｌの把持フィンガー８１が駆動フィンガー７０Ｌに近づく方向へ移動した分だけ、各駆動フィンガー７０Ｌ・７０Ｒはワーク１００へ近接する。
従って、落下防止機構８０Ｌの把持フィンガー８１だけがワーク１００に接触した状態から、さらに一対の駆動フィンガー７０Ｌ・７０Ｒをワーク１００に近接できる。これにより、落下防止機構８０Ｒの把持フィンガー８１の接触部８１ａもワーク１００に接触する。

このような少なくとも一方の落下防止機構８０Ｌ・８０Ｒのクリアランス８５の距離が、把持フィンガー８１がその初期位置にある場合と比較して短くなるとともに、各把持フィンガー８１・８１の接触部８１ａがワーク１００に接触している状態を「仮把持」と表記する。

ワーク１００を仮把持した後で、図８（ａ）に示すように、ロボットハンド５０は、ワーク１００を持ち上げる（Ｓ３４０）。

仮把持した状態のワーク１００を持ち上げる際には、ロボットハンド５０は以下のように動作する。

図１０および図１１に示すように、一対の落下防止機構８０Ｌ・８０Ｒは、それぞれワーク１００の自重によってワーク１００が落下する方向、即ち第二実施形態では下方向への力がかかる（図１１に示す矢印Ｇ参照）。
このとき、落下防止機構８０Ｌの把持フィンガー８１は、ワーク１００の自重による下方向への力がかかるとともにバネ８４によってワーク１００側に付勢されているため、時計回りに回動して（駆動フィンガー７０Ｌから離れる方向へ移動して）（図１１に示す矢印Ｂ２参照）、ワーク１００を内側へ押し込もうとする（図１１に示す矢印Ｃ２参照）。
また、落下防止機構８０Ｒの把持フィンガー８１は、ワーク１００の自重による下方向への力がかかるとともにバネ８４によってワーク１００側に付勢されているため、反時計回りに回動して（駆動フィンガー７０Ｒから離れる方向へ移動して）（図１１に示す矢印Ｂ１参照）、ワーク１００を内側へ押し込もうとする（図１１に示す矢印Ｃ１参照）。

この際、前記芯ずれにより、落下防止機構８０Ｌのクリアランス８５は落下防止機構８０Ｒのクリアランス８５よりも小さくなっていて、落下防止機構８０Ｌの接触部８１ａによるワーク１００の押し込み力の方が、落下防止機構８０Ｒの接触部８１ａによるワーク１００の押し込み力よりも大きいため、現実には、落下防止機構８０Ｌの把持フィンガー８１が駆動フィンガー７０Ｌから離れる方向へ移動するとともに、落下防止機構８０Ｒの把持フィンガー８１が駆動フィンガー７０Ｒに近づく方向へ移動することとなる。
つまり、ワーク１００の中心Ｌ２が本体６０の中心Ｌ１に対して落下防止機構８０Ｌ側へずれた芯ずれ状態でワーク１００を仮把持し、さらにワーク１００を持ち上げると、落下防止機構８０Ｌの接触部８１ａによるワーク１００の内側への押し込み力によって、落下防止機構８０Ｒの把持フィンガー８１が外側（図１１における右側）へ押圧されて時計回りに回動する（駆動フィンガー７０Ｒに近づく方向へ移動する）。

そして、各把持フィンガー８１・８１は、その押し込みによる力が互いにつり合う位置で左右方向への移動を停止し、その停止位置でワーク１００を保持する。
この停止位置でのワーク１００の保持においては、落下防止機構８０Ｌの把持フィンガー８１には時計回りに回動する方向の力がかかり、接触部８１ａによりワーク１００を内側へ押し込む（図１１に示す矢印Ｂ２・Ｃ２参照）。一方、落下防止機構８０Ｒの把持フィンガー８１には反時計回りに回動する方向の力がかかり、接触部８１ａによりワーク１００を内側へ押し込む（図１１に示す矢印Ｂ１・Ｃ１参照）。
このように、一対の落下防止機構８０Ｌ・８０Ｒの把持フィンガー８１の内側への押圧力によりワーク１００を把持することにより、一対の落下防止機構８０Ｌ・８０Ｒはワーク１００を保持する。

つまり、第二実施形態では、各把持フィンガー８１・８１の回動において、矢印Ｂ１・Ｂ２方向がワーク１００へ近接する方向となる。
また、第二実施形態では、各把持フィンガー８１・８１の回動において、各把持フィンガー８１・８１が各駆動フィンガー７０Ｌ・７０Ｒに近づく方向が矢印Ａ１・Ａ２方向、つまり各駆動フィンガー７０Ｌ・７０Ｒの間隔が一定であれば各把持フィンガー８１・８１がワーク１００から離間する方向となる。

ここで、各把持フィンガー８１・８１の押圧による力が互いにつり合う位置は、落下防止機構８０Ｌのクリアランス８５と落下防止機構８０Ｒのクリアランス８５とが等しい距離となる位置である。言い換えれば、本体６０の中心Ｌ１とワーク１００の中心Ｌ２とが重なる位置である。

このように、一対の落下防止機構８０Ｌ・８０Ｒは芯ずれを吸収できる（コンプライアンス効果が得られる）。このため、把持フィンガー８１の一方だけがワーク１００に当接したときに、本体６０を揺らして芯ずれを吸収するフローティング機構等を別途具備することなく、芯ずれを吸収できる。

ワーク１００を持ち上げて、ワーク１００と本体６０との芯ずれを吸収した後、図８（ｂ）および図１２に示すように、ロボットハンド５０は、ワーク１００を本把持する（Ｓ３５０）。より詳細には、ワーク１００を仮把持した状態から、一対の駆動フィンガー７０Ｌ・７０Ｒを、さらにワーク１００に近接させて、ワーク１００に所定の把持力を加える。

このとき、落下防止機構８０Ｌの把持フィンガー８１は、反時計回りに回動して（駆動フィンガー７０Ｌに近づく方向へ移動して）、駆動フィンガー７０Ｌに形成される当接部７１に当接する。また、落下防止機構８０Ｒの把持フィンガー８１は、時計回りに回動して（駆動フィンガー７０Ｒに近づく方向へ移動して）、駆動フィンガー７０Ｒに形成される当接部７１に当接する。
つまり、一対の落下防止機構８０Ｌ・８０Ｒのクリアランス８５がなくなり、これ以上一対の駆動フィンガー７０Ｌ・７０Ｒを閉じられない状態となる（以下、「本把持」と表記する）。

ワーク１００を本把持した後で、図８（ｂ）に示すように、ロボットハンド５０は、ワーク１００を開放位置まで搬送する（Ｓ３６０）。

ワーク１００を搬送した後で、ロボットハンド５０は、ワーク１００を開放する（Ｓ３７０）。
このとき、一対の駆動フィンガー７０Ｌ・７０Ｒは開く方向へ移動し、落下防止機構８０Ｌの把持フィンガー８１は、時計回りに回動してストッパ８３の係止部８３ａに当接し、把持フィンガー８１の初期位置に戻る。また、落下防止機構８０Ｒの把持フィンガー８１は、反時計回りに回動してストッパ８３の係止部８３ａに当接し、把持フィンガー８１の初期位置に戻る。

ここで、本体６０の中心Ｌ１とワーク１００の中心Ｌ２との位置が大きくずれた場合、前述したような仮把持の状態で持ち上げたときに、芯ずれを吸収しきれない可能性がある。芯ずれを吸収しきれない状態で、精度が求められる開放位置（例えば、専用トレー等）にワーク１００を搬送する場合、ワーク１００を開放したときに開放位置からずれてしまう可能性がある。
このような場合には、Ｓ３５０にてワーク１００を搬送するときに、一対の駆動フィンガー７０Ｌ・７０Ｒをワーク１００に対して近接離間させて、ワーク１００を持ち直すことで、芯ずれを吸収できる。また、ワーク１００を本把持するときに、より大きな力でワーク１００を押し込むことによっても、芯ずれを吸収できる。

このように、ロボットハンド５０は、ワーク位置Ｐ１から開放位置までワーク１００を搬送する。

ここで、ロボットハンド５０は、ワーク１００を搬送しているとき等に非常停止する場合がある。
以下では、Ｓ３５０にてワーク１００を搬送しているときに、ロボットハンド５０が非常停止した場合の動作について説明する。

図８（ｂ）および図１２に示すように、ロボットハンド５０が非常停止したときには、本体６０のモータの駆動力により一対の駆動フィンガー７０Ｌ・７０Ｒに付与されているワーク１００に対する押圧力がなくなるとともに、ブレーキ等により一対の駆動フィンガー７０Ｌ・７０Ｒの左右方向の移動が規制され、ワーク１００を本把持している状態の間隔を維持する。
また、一対の駆動フィンガー７０Ｌ・７０Ｒを駆動する機構にギアを用いた場合等においては、ロボットハンド５０が非常停止すると、バックラッシの影響を受けて、一対の駆動フィンガー７０Ｌ・７０Ｒが、ワーク１００の把持状態からわずかに開く。
この状態において、各把持フィンガー８１・８１には回動方向への力がかかる。より詳細には、各把持フィンガー８１・８１には、ワーク１００が落下する方向Ｇの力、つまり、各把持フィンガー８１・８１がワーク１００へ近接する方向Ｂ１・Ｂ２の力がかかる。

各把持フィンガー８１・８１に前述の回動方向の力がかかることにより、ロボットハンド５０は、ワーク１００を保持する。つまり、各把持フィンガー８１・８１にワーク１００へ近接する方向Ｂ１・Ｂ２の力がかかり、接触部８１ａによりワーク１００が内側へ押し込まれることとなり、ワーク１００に対する把持力を維持することができ、ワーク１００を落下させることなく確実に保持することが可能となっている。

つまり、ロボットハンド５０が非常停止した場合、各把持フィンガー８１・８１の回動（またはワーク１００へ近接する方向Ｂ１・Ｂ２への力がかかること）（Ｓ４１０）によりワーク１００の把持力を増大させることができ、ワーク１００を確実に保持することが可能となっている（Ｓ４２０）。

このように、ロボットハンド５０が非常停止したときでも、ワーク１００には、各把持フィンガー８１・８１によって、十分な把持力が加えられることとなる。これにより、ロボットハンド５０は、一対の駆動フィンガー７０Ｌ・７０Ｒよりワーク１００を落下させることなくワーク１００を保持できる。

ここで、ワーク１００の自重が重ければ重いほど、各把持フィンガー８１・８１には、ワーク１００が落下する方向Ｇへより強い力がかかる。このため、各把持フィンガー８１・８１にかかる、ワーク１００へ近接する方向Ｂ１・Ｂ２への力が、より大きくなる。
つまり、各把持フィンガー８１・８１は、ワーク１００の自重が重ければ重いほど、より強い力でワーク１００を押圧する。このように、一対の落下防止機構８０Ｌ・８０Ｒは、ワーク１００の自重を把持力に変換する。

ロボットハンド５０が非常停止した場合、ワーク１００はロボットハンド５０に把持された状態を維持するが、その後、図８（ｂ）に示すように、急停止した要因を復旧させる（Ｓ４３０）。

これによれば、ロボットハンド５０が非常停止したときに、一対の駆動フィンガー７０Ｌ・７０Ｒからワーク１００を落下させることなくワーク１００を保持できる。

このように、第二実施形態の一対の落下防止機構８０Ｌ・８０Ｒの把持部は、各駆動フィンガー７０Ｌ・７０Ｒよりワーク１００側に所定の間隔だけ離れた状態で配置される把持フィンガー８１を備えている。また、各把持フィンガー８１・８１は、各駆動フィンガー７０Ｌ・７０Ｒよりもワーク１００側に配置され、ワーク１００を把持するときにワーク１００に接触する。

また、第二実施形態の一対の落下防止機構８０Ｌ・８０Ｒの回動部は、各駆動フィンガー７０Ｌ・７０Ｒと各把持フィンガー８１・８１とをそれぞれ連結するとともに、各把持フィンガー８１・８１が各駆動フィンガー７０Ｌ・７０Ｒに対して傾斜しないように各把持フィンガー８１を回動可能に支持する、つまり各把持フィンガー８１・８１を、各駆動フィンガー７０Ｌ・７０Ｒに対して平行姿勢を維持した状態で回動可能に支持する平行リンク機構８２・８２と、各把持フィンガー８１・８１をワーク１００側に付勢するバネ（付勢部材）８４と、を備えている。また、平行リンク機構８２・８２とバネ８４とは、各把持フィンガー８１・８１を各駆動フィンガー７０Ｌ・７０Ｒに対して相対的に回動可能に支持する。

次に、各把持フィンガー８１・８１をワーク１００の内側に当接させて、ワーク１００を内側から把持する場合のロボットハンド５０の構成について説明する。

図１３に示すように、各把持フィンガー８１・８１は、各駆動フィンガー７０Ｌ・７０Ｒの外側（ワーク１００側）に配置され、外側の端面が接触部８１ａとして形成される。
各駆動フィンガー７０Ｌ・７０Ｒと各把持フィンガー８１・８１とを連結する各リンク機構８２・８２のリンク部材８２ｃ・８２ｃは、外側に向かうにつれて上方向に傾斜する。
各ストッパ８３・８３は、各駆動フィンガー７０Ｌ・７０Ｒから外側へ向けて突出しており、各把持フィンガー８１・８１の貫通孔８１ｂに突出部８３ｂを挿通する。各ストッパ８３・８３の係止部８３ａは各把持フィンガー８１・８１の外側に配置される。
バネ８４は、両端部が各把持フィンガー８１・８１の下端部に形成される係止部８１ｃに係止され、各把持フィンガー８１・８１を外側に付勢する。

ワーク１００を内側から把持する場合、図９および図１４（ａ）に示すように、一対の駆動フィンガー７０Ｌ・７０Ｒのワーク１００に対して近接離間する方向が、ワーク１００を外側から把持する場合と比較して反対方向になる。また、各把持フィンガー８１・８１のワーク１００に対して近接離間する回動方向も、ワーク１００を外側から把持する場合と比較して反対方向になる。

従って、ワーク１００を内側から把持した状態で搬送しているときに、ロボットハンド５０が非常停止した場合、図１４（ｂ）に示すように、一対の駆動フィンガー７０Ｌ・７０Ｒはワーク１００を本把持している状態の間隔を保持し、落下防止機構８０Ｌの把持フィンガー８１には反時計回りに回動する方向への力がかかり、把持フィンガー８１は接触部８１ａにてワーク１００を外側へ押圧する（図１４（ｂ）に示す矢印Ｂ２・Ｃ２参照）。また、落下防止機構８０Ｒの把持フィンガー８１には時計回りに回動する方向への力がかかり、接触部８１ａにてワーク１００を外側へ押圧する（図１４（ｂ）に示す矢印Ｂ１・Ｃ１参照）。

これにより、一対の落下防止機構８０Ｌ・８０Ｒは、ワーク１００を内側から把持している場合においても、ロボットハンド５０が非常停止したときに、一対の駆動フィンガー７０Ｌ・７０Ｒからワーク１００を落下させることなくワーク１００を保持できる。

なお、第二実施形態では、Ｓ３５０にて一対の駆動フィンガー７０Ｌ・７０Ｒを本体６０のモータにより駆動することで、ワーク１００を把持するために必要な把持力をワーク１００に対して加えたが、その後にＳ３６０にてワーク１００を搬送するときには、必ずしも本体６０のモータによる一対の駆動フィンガー７０Ｌ・７０Ｒの駆動状態を保持しておく必要はない。すなわち、ワーク１００を搬送するときには、Ｓ３５０にてワーク１００を把持したときにおける一対の駆動フィンガー７０Ｌ・７０Ｒの間隔をブレーキ等により保持しておけば、本体６０のモータによる一対の駆動フィンガー７０Ｌ・７０Ｒの駆動力を、Ｓ３５０のワーク把持時よりも小さくしたり、あるいは前記駆動力を停止したりしても構わない。
この場合、各把持フィンガー８１・８１には、ワーク１００を搬送するときには、ワーク１００の自重によりワーク１００へ近接する方向Ｂ１・Ｂ２への力がかかるため、接触部８１ａにてワーク１００を押圧する。このため、ワーク１００の自重を利用してワーク１００を保持できる。

また、第二実施形態の各把持フィンガー８１・８１が、仮に一対の駆動フィンガー７０Ｌ・７０Ｒに対して平行に回動しないように構成すると、Ｓ３４０にて仮把持の状態でワーク１００を持ち上げると、各把持フィンガー８１・８１自体が回動して（自転して）ワーク１００を持ち上げられない場合がある。
従って、各把持フィンガー８１・８１は、平行リンク機構８２によって一対の駆動フィンガー７０Ｌ・７０Ｒに対して平行に回動する構成が好ましい。

このように、ワーク１００を把持している状態では、各把持フィンガー８１・８１には、ワーク１００の自重により、各把持フィンガー８１・８１がワーク１００へ近接する方向である方向Ｂ１・Ｂ２への力がかかっており、この方向Ｂ１・Ｂ２への力によりワーク１００を押圧することで、ワーク１００を確実に保持する。
つまり、各把持フィンガー８１・８１は、ワーク１００を把持するときに、一対の駆動フィンガー７０Ｌ・７０Ｒをワーク１００に近接させることにより、ワーク１００に押圧され、各把持フィンガー８１・８１には、ワーク１００を把持している状態で、ワーク１００の自重によりワーク１００へ近接する方向への回動力が加えられ、各把持フィンガー８１・８１にワーク１００へ近接する方向への回動力が加えられることにより、各把持フィンガー８１・８１によるワーク１００に対する押圧力が増加するように構成されている。

このように構成することにより、従来技術にあるようなフィンガーでワーク１００を把持する場合と比較して、より小さい把持力でワーク１００を把持できる。従って、より小さいモータで一対の駆動フィンガー７０Ｌ・７０Ｒを駆動できる。

また、第二実施形態では、Ｓ３５０にてワーク１００を仮把持した状態からワーク１００を本把持する構成としたが、これに限定されるものでない。すなわち、開放位置に精度が求められない場合等においては、本把持することなく（図１１に示すような仮把持の状態で）ワーク１００を搬送しても構わない。
この場合、各把持フィンガー８１・８１がワーク１００へ近接する方向Ｂ１・Ｂ２に回動するため、ワーク１００を保持できる。

なお、第一実施形態のロボットハンド１０で芯ずれが発生した場合、先にワーク１００に接触する一方の把持カム４１は、他方の把持カム４１が接触するまで回動し、切込部３２ａ・３２ｂにて弾性変形する。つまり、各把持カム４１・４１の間で回動量および変形量が異なる状態で、各把持カム４１・４１の回転端４１ａ・４１ｂがワーク１００に接触する。
この場合においても、各把持カム４１・４１は、押圧による力が互いにつりあう位置でワーク１００を保持する。つまり、芯ずれが発生した場合においても、当該芯ずれを吸収できる。

本実施形態において、前述のように、一対の駆動フィンガー３０Ｌ・３０Ｒ（７０Ｌ・７０Ｒ）を駆動させる機構にギアを用いた場合等においては、ロボットハンド１０（５０）が非常停止したときに、バックラッシの影響を受けて、一対の駆動フィンガー３０Ｌ・３０Ｒ（７０Ｌ・７０Ｒ）がわずかに開く。
このような場合においては、バックラッシによって開く距離を予め測定し、測定結果に基づいて一対の落下防止機構４０Ｌ・４０Ｒ（８０Ｌ・８０Ｒ）を構成することが好ましい。

例えば、第一実施形態の一対の落下防止機構４０Ｌ・４０Ｒでは、図３に示すように、各把持カム４１・４１がワーク１００に接触した後に、一対の駆動フィンガー３０Ｌ・３０Ｒをワーク１００に近接させる。そして、各把持カム４１・４１をワーク１００から離間する方向Ａ１・Ａ２へ回動させた状態から、バックラッシにより一対の駆動フィンガー３０Ｌ・３０Ｒが開く場合、各把持カム４１・４１を回動させるために一対の駆動フィンガー３０Ｌ・３０Ｒを近接方向へ移動させた距離が、バックラッシにより開く距離よりも大きくなるように、ワーク把持時の各把持カム４１・４１の形状、回動量、および変形量等を調整する。これにより、バックラッシの影響を受けて一対の駆動フィンガー３０Ｌ・３０Ｒがわずかに開いた場合でも、確実に一対の駆動フィンガー３０Ｌ・３０Ｒからワーク１００を落下させることなくワーク１００を保持できる。

また、第二実施形態の一対の落下防止機構８０Ｌ・８０Ｒでは、図１０に示すように、各把持フィンガー８１・８１がワーク１００に接触した後に、一対の駆動フィンガー７０Ｌ・７０Ｒをワーク１００に近接させる。そして、各把持フィンガー８１・８１をワーク１００から離間する方向Ａ１・Ａ２へ回動させた状態から、バックラッシにより一対の駆動フィンガー７０Ｌ・７０Ｒが開く場合、各把持フィンガー８１・８１を回動させるために一対の駆動フィンガー７０Ｌ・７０Ｒを近接方向へ移動させた距離が、バックラッシにより開く距離よりも大きくなるように、仮把持時および本把持時の一対の落下防止機構８０Ｌ・８０Ｒのクリアランス８５を調整する。これにより、バックラッシの影響を受けて一対の駆動フィンガー７０Ｌ・７０Ｒがわずかに開いた場合でも、確実に一対の駆動フィンガー７０Ｌ・７０Ｒからワーク１００を落下させることなくワーク１００を保持できる。

１０ ロボットハンド
３０Ｌ・３０Ｒ 一対の駆動フィンガー
４０Ｌ・４０Ｒ 一対の落下防止機構
４１ 把持カム（把持部）
４１ａ 回転端
４２ 回転支点ピン（回動部）
５０ ロボットハンド
７０Ｌ・７０Ｒ 一対の駆動フィンガー
８０Ｌ・８０Ｒ 一対の落下防止機構
８１ 把持フィンガー（把持部）
８１ａ 接触部
８２ 平行リンク機構
８４ バネ（付勢部材）
１００ ワーク
Ａ１・Ａ２ ワークから離間する方向
Ｂ１・Ｂ２ ワークへ近接する方向

Claims (4)

1. 一対の駆動フィンガーをワークに近接させて前記ワークを押圧することで、前記ワークを把持するロボットハンドであって、
   前記一対の駆動フィンガーにそれぞれ支持される一対の落下防止機構を具備し、
   前記各落下防止機構は、
   前記各駆動フィンガーよりも前記ワーク側に配置され、前記ワークを把持するときに前記ワークに接触する把持部と、
   前記把持部を前記各駆動フィンガーに対して相対的に回動可能に支持する回動部と、
   を備え、
   前記各把持部は、前記ワークを把持するときに、前記一対の駆動フィンガーを前記ワークに近接させることにより、前記ワークに押圧され、
   前記各把持部には、前記ワークを把持している状態で、前記ワークの自重により前記ワークへ近接する方向への回動力が加えられ、
   前記各把持部に前記ワークへ近接する方向への回動力が加えられることにより、前記各把持部による前記ワークに対する押圧力が増加する、
   ロボットハンド。
2. 前記把持部は、
   前記駆動フィンガーより前記ワーク側に突出する第一カム部を有し、前記ワークへ近接する方向へ回動したときに、前記第一カム部の前記駆動フィンガーからの突出量が増加する把持カムによって形成され、
   前記回動部は、
   前記駆動フィンガーに支持されるとともに、前記把持カムに嵌装される回転支点ピンによって形成される、
   請求項１に記載のロボットハンド。
3. 前記把持カムは、前記駆動フィンガーより前記ワークの反対側に突出し、前記第一カム部の動作に対して、前記回転支点ピンの軸心を基準として対称に動作する第二カム部を有する、
   請求項２に記載のロボットハンド。
4. 前記把持部は、
   前記駆動フィンガーより前記ワーク側に所定の間隔だけ離れた状態で配置される把持フィンガーによって形成され、
   前記回動部は、
   前記把持フィンガーを、前記駆動フィンガーに対して平行姿勢を維持した状態で回動可能に支持する平行リンク機構と、
   前記把持フィンガーを前記ワーク側に付勢する付勢部材と、によって形成される、
   請求項１に記載のロボットハンド。

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