JP2012245590A - Gripper device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、例えば、産業用ロボットに取り付けられ、対象物を把持して回転させることができるグリッパ装置に係り、特に、１つの駆動源及び１つの駆動伝達経路により対象物の把持と回転の２つの動作を行うことができるように工夫したものに関する。 The present invention relates to a gripper device that is attached to, for example, an industrial robot and can grip and rotate an object. In particular, the present invention relates to 2 gripping and rotating objects by one drive source and one drive transmission path. It relates to what is devised so that one operation can be performed.
例えば、産業用ロボットには次のような構成のグリッパ装置が取り付けられている。まず、対象物を把持するグリッパが設けられており、このグリッパを回転させるロータリ機構が設けられている。その際、上記グリッパとロータリ機構には別々の駆動源、別々の駆動伝達経路、別々の駆動用アクチュエータが設けられていた。 For example, a gripper device having the following configuration is attached to an industrial robot. First, a gripper for gripping an object is provided, and a rotary mechanism for rotating the gripper is provided. At that time, the gripper and the rotary mechanism are provided with different drive sources, different drive transmission paths, and different drive actuators.
又、駆動源は共通するものの、別々の駆動伝達経路、別々の駆動用アクチュエータを備えた構成のグリッパ装置を開示するものとして、例えば、特許文献１がある。
この特許文献１に記載された発明によるロータリチャックは次のような構成をなしている。まず、グリッパとしての一対のフィンガが設けられていて、この一対のフィンガはフィンガ開閉用アクチュエータによって開閉される構成になっている。又、上記フィンガ開閉用アクチュエータには、圧縮空気供給源より圧縮空気給排経路を介して圧縮空気が給排される構成になっている。また、上記ロータリチャックには上記一対のフィンガを回転させるロータリ機構が設けられており、このロータリ機構は、上記フィンガ開閉用アクチュエータとは別の揺動型アクチュエータにより回転せられる構成になっている。上記揺動型アクチュエータには、上記圧縮空気供給源より別の圧縮空気給排経路を介して圧縮空気が給排される構成になっている。
Further, for example,
The rotary chuck according to the invention described in
上記従来の構成によると、次のような問題があった。
まず、従来の構成の場合には、グリッパとロータリ機構に関して、それぞれ別々の駆動源、別々の駆動伝達経路、別々の駆動用アクチュエータを設ける構成が一般的であり、そのため、設置スペース及び物量の増大をきたし、ロボットの仕様（例えば、可動範囲や把持可能な対象物の最大重量など）が大幅に制限されてしまうという問題があった。
又、特許文献１に記載された発明のように、グリッパとロータリ機構を圧縮空気によって動作させる場合には、駆動源としての圧縮空気供給源は１つであるものの、圧縮空気給排経路とアクチュエータについてはそれぞれ別々に設けなければならず、結局、この場合にも、設置スペース及び物量の増大をきたし、ロボットの仕様（例えば、可動範囲や把持可能な対象物の最大重量など）が制限されてしまうという問題があった。
The conventional configuration has the following problems.
First, in the case of the conventional configuration, regarding the gripper and the rotary mechanism, it is common to provide a separate drive source, a separate drive transmission path, and a separate drive actuator, so that the installation space and quantity increase. As a result, there has been a problem that the specifications of the robot (for example, the movable range and the maximum weight of the object that can be gripped) are greatly limited.
When the gripper and the rotary mechanism are operated by compressed air as in the invention described in
本願発明はこのような点に基づいてなされたもので、その目的とするところは、１つの駆動源及び１つの駆動伝達経路により対象物の把持と回転の２つの動作を行うことができるグリッパ装置を提供することにある。 The present invention has been made based on such points, and the object of the invention is a gripper device capable of performing two operations of gripping and rotating an object by one drive source and one drive transmission path. Is to provide.
上記課題を解決するべく請求項１に記載されたグリッパ装置は、１つの駆動源により回転され歯車を備えた１つの駆動軸と、上記駆動軸の歯車に噛合される複数の歯が連続して形成された駆動カム側歯車が設けられるともに被ガイド突起と複数のガイド溝が設けられ上記駆動軸の回転によって上記駆動カム側歯車を介して平行移動及び回転される駆動カムと、上記被ガイド突起が移動可能に係合されるガイドを備え上記駆動カムの平行移動と回転を規制するベースと、上記駆動カムの複数のガイド溝のそれぞれに移動可能に係合された複数のジョイントとこれらの複数のジョイントにより連結された複数のリンクとから構成され上記駆動カムの平行移動によって変形されるとともに上記駆動カムの回転によって共に回転される平行リンクと、上記ジョイントに接続され上記平行リンクの変形により移動されるとともに上記平行リンクの回転により共に回転されるフィンガと、を具備し、上記駆動軸を回転させることにより上記駆動カム側歯車を介して上記駆動カムを平行移動又は回転させ、この駆動カムの平行移動又は回転により上記平行リンクを変形又は回転させ、この平行リンクの変形又は回転により上記フィンガを移動又は回転させ、それによって、フィンガによる対象物の把持又は把持の解除、フィンガにより対象物を把持しての回転を行わせるようにしたことを特徴とするものである。
また、請求項２に記載されたグリッパ装置は、請求項１記載のグリッパ装置において、上記駆動カム側歯車には、曲線上に配置され上記駆動軸の歯車との相互作用により上記駆動カムを回転させる回転用歯車と、該回転用歯車の両端から直線状に連設され上記駆動軸の歯車との相互作用により上記駆動カムを平行移動させる平行移動用歯車と、が設けられていることを特徴とするものである。
また、請求項３に記載されたグリッパ装置は、請求項２記載のグリッパ装置において、上記駆動源はモータであることを特徴とするものである。
また、請求項４に記載されたグリッパ装置は、請求項３記載のグリッパ装置において、上記駆動カム側歯車の回転用歯車は半円状に形成されており、上記駆動カムは上記駆動軸の歯車と上記回転用歯車の相互作用により１８０°回転されることを特徴とするものである。
また、請求項５に記載されたグリッパ装置は、請求項３記載のグリッパ装置において、上記駆動カム側歯車の回転用歯車は１／４円状に形成されており、上記駆動カムは上記駆動軸の歯車と上記回転用歯車の相互作用により９０°回転されることを特徴とするものである。
In order to solve the above-described problem, a gripper device according to
The gripper device described in
A gripper device according to a third aspect is the gripper device according to the second aspect, wherein the drive source is a motor.
The gripper device according to claim 4 is the gripper device according to
The gripper device according to
以上述べたように、請求項１記載のグリッパ装置は、１つの駆動源により回転され歯車を備えた１つの駆動軸によって駆動カムを平行移動又は回転させ、この駆動カムの平行移動又は回転により上記平行リンクを変形又は回転させ、この平行リンクの変形又は回転により上記フィンガを移動又は回転させ、それによって、フィンガによる対象物の把持又は把持の解除、フィンガにより対象物を把持しての回転を行うようにしたものであるため、１つの駆動源及び１つの駆動軸だけで、対象物の把持や回転といった動作を行うことができる。また、駆動源及び駆動伝達経路が１つずつあればよいため、設置スペースや物量を小さくすることができ、このグリッパ装置が取り付けられた、例えば、産業ロボットの仕様に加えられる制限を小さなものとすることができる。
また、請求項２記載のグリッパ装置は、上記駆動カム側歯車には、曲線上に配置され上記駆動軸の歯車との相互作用により上記駆動カムを回転させる回転用歯車と、該回転用歯車の両端から直線状に連設され上記駆動軸の歯車との相互作用により上記駆動カムを平行移動させる平行移動用歯車と、が設けられているため、フィンガによる対象物の把持、把持した対象物の回転、回転された状態での対象物の把持の解除という一連の動作を、上記駆動軸を一方向に回転させるだけで連続して行うことができる。
また、請求項３記載のグリッパ装置は、駆動源としてモータが用いられているため、１つのモータを用いるだけで対象物の把持や把持した対象物の回転等の動作を行うことができる。
また、請求項４記載のグリッパ装置は、駆動カムの回転用歯車が半円状に形成されており、上記駆動カムは１８０°回転されるため、１つの駆動軸だけで、対象物の把持及び把持した対象物の１８０°の回転を行うことができる。
また、請求項５記載のグリッパ装置は、駆動カムの回転用歯車が１／４円状に形成されており、上記駆動カムは９０°回転されるため、１つの駆動軸だけで、対象物の把持及び把持した対象物の９０°の回転を行うことができる。
As described above, the gripper device according to the first aspect translates or rotates the drive cam by one drive shaft that is rotated by one drive source and has a gear, and the above-mentioned movement or rotation of the drive cam causes the above-described movement. The parallel link is deformed or rotated, and the finger is moved or rotated by the deformation or rotation of the parallel link, whereby the object is gripped or released by the finger, and the object is rotated by the finger. Because of this, it is possible to perform operations such as gripping and rotation of an object with only one drive source and one drive shaft. In addition, since only one drive source and one drive transmission path are required, the installation space and quantity can be reduced, and for example, the restrictions applied to the specifications of industrial robots to which this gripper device is attached are small. can do.
According to a second aspect of the present invention, in the gripper device according to the second aspect, the drive cam side gear includes a rotation gear arranged on a curve and rotating the drive cam by interaction with the gear of the drive shaft, and the rotation gear. A translation gear that is linearly connected from both ends and that translates the drive cam by interaction with the gear of the drive shaft. A series of operations of releasing the gripping of the object in the rotated and rotated state can be continuously performed by simply rotating the drive shaft in one direction.
Further, since the gripper device according to the third aspect uses a motor as a drive source, the gripper device can perform operations such as gripping the object and rotating the gripped object by using only one motor.
In the gripper device according to the fourth aspect of the present invention, the rotation gear of the drive cam is formed in a semicircular shape, and the drive cam is rotated by 180 °. The gripped object can be rotated 180 °.
Further, in the gripper device according to the fifth aspect, the rotation gear of the drive cam is formed in a quarter circle, and the drive cam is rotated by 90 °. A 90 ° rotation of the grasped and grasped object can be performed.
以下、図１乃至図１２を参照して、本願発明の第１の実施の形態を説明する。 Hereinafter, a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
まず、本実施の形態によるグリッパ装置１の構成を説明する。
このグリッパ装置１には、図１、図２、図４に示すように、ベース３がある。このベース３には、図２、図４に示すように、ガイド溝３ａが設けられている。このガイド溝３ａは、図２に示すように、略半円形状に延長・形成された半円部３ａ１、この半円部３ａ１の両端のそれぞれから上記半円部の中心に向かって延長・形成された一対の直線部３ａ２、３ａ２とから構成されている。
また、上記ベース３の、上記ガイド溝３ａの半円部の中心には、貫通孔３ｂが穿孔されている。また、上記ベース３の、上記貫通孔３ｂの反ガイド溝３ａ側には貫通孔３ｃが穿孔されている。
また、上記ベース３の、上記貫通孔３ｃを挟んで反ガイド溝３ａ側の側面側は一部切欠かれており、この切欠かれた部分がスイッチ取付部３ｄとなっている。
First, the configuration of the
The
A through
Further, the side surface side of the
上記ベース３に対して垂直に中心軸５が立設されている。この中心軸５は先端側（図２中上側）に向かうほど、段階的に縮径していく形状となっており、段付部５ａ、５ｂが形成されている。上記段付部５ａは、上記段付部５ｂよりも先端側（図２中上側）に形成されているものである。
また、上記中心軸５の基端側（図２中下側）にはボス５ｃが設けられており、このボス５ｃの端面には、図３に示すように、雌ねじ部が形成されたねじ穴５ｄが形成されている。
上記中心軸５は、上記ベース３の貫通孔３ｂに上記ボス５ｃを挿入された状態で立設され、上記ベース３の裏側（図２中下側）から上記ねじ穴５ｄに雄ねじ部が設けられたねじ６を螺合されることによって固定されている。
A
Also, a boss 5c is provided on the base end side (lower side in FIG. 2) of the
The
また、上記ベース３の貫通孔３ｃ内には軸受７が挿入されており、この軸受７の貫通孔を貫通して駆動軸９が回動可能に設置されている。この駆動軸９は、上記軸受７を貫通する軸９ａと、この軸９ａの先端側（図２中上側）に取り付けられた歯車９ｂとから構成されている。
上記駆動軸９は、図１（ｃ）及び図１（ｄ）に示すように、駆動源としてのモータ８によって回転されるものである。このモータ８の軸８ａの回転が、この軸８ａに取り付けられた歯車８ｂ、上記ベース３の裏側（図１（ｃ）中下側）に回動可能に立設された軸１０に取り付けられた歯車１０ａ、１０ｂを介して、上記駆動軸９の軸９ａに取り付けられた歯車１２に伝達され、上記駆動軸９が上記モータ８によって回転されるようになっている。なお、上記歯車８ｂと上記歯車１０ａはウォームギア機構となっている。
また、図２に示すように、上記ベース３のスイッチ取付部３ｄにはスイッチ１１ａ、１１ｂが取り付けられている。上記スイッチ１１ａは上記スイッチ取付部３ｄの上記ベース３の外周側に取り付けられており、上記スイッチ１１ｂは上記スイッチ取付部３ｄの上記ベース３の中央側に取り付けられている。また、上記スイッチ１１ａ、１１ｂは上記ベース３の中心を通る直線上に並ぶように取り付けられている。
上記スイッチ１１ａは揺動突起１１ａ１を備えていて、この揺動突起１１ａ１の下方に図示しない接点が内装されている。そして、揺動突起１１ａ１が中立の状態にある場合が「オフ」であり、図２中左側に揺動した場合が「左オン」であり、図２中右側に揺動した場合が「右オン」である。
同様に、上記スイッチ１１ｂは揺動突起１１ｂ１を備えていて、この揺動突起１１ｂ１の下方に図示しない接点が内装されている。そして、揺動突起１１ｂ１が中立の状態にある場合が「オフ」であり、図２中左側に揺動した場合が「左オン」であり、図２中右側に揺動した場合が「右オン」である。
A
As shown in FIGS. 1C and 1D, the
As shown in FIG. 2, switches 11 a and 11 b are attached to the
Is the
Similarly, the
また、上記グリッパ装置１には、駆動カム１３がある。この駆動カム１３は、図２、図３に示すように、略円板形状の駆動カム本体１３ａと、略Ｕ字型の歯車部１３ｂとから構成されている。
上記駆動カム本体１３ａには、中心軸用長穴１３ｃが形成されている。この中心軸用長穴１３ｃは、上記駆動カム本体１３ａを貫通する貫通孔であり、その幅が上記中心軸５の段付部５ａと段付部５ｂとの間の部分の径と略等しい長穴となっている。上記中心軸５は上記中心軸用長孔１３ｃを貫通し、その段付部５ｂと上記駆動カム本体１３ａの裏側の面（図３中下側の面）とが摺接するようになっている。
また、上記駆動カム本体１３ａの表面（図２中上側の面）には、平行リンク用ガイド溝１３ｄ、１３ｅが形成されている。この平行リンク用ガイド溝１３ｄ、１３ｅは、それぞれ上記中心軸用長穴１３ｃを挟んで線対称となるように配置されており、その形状も上記中心軸用長穴１３ｃを挟んで線対称となる形状となっている。また、平行リンク用ガイド溝１３ｄ、１３ｅは、上記中心軸用長穴１３ｃの長さ方向の一端側（図２中左上側）から他端側（図２中右下側）に向かって互いに離間するような形状となっている。
The
A
Further, parallel
また、上記駆動カム本体１３ａの表面（図２中上側の面）には、平行リンク用ガイド溝１３ｆ、１３ｇが形成されている。この平行リンク用ガイド溝１３ｆ、１３ｇは、上記中心軸用長穴１３ｃを中心に上記平行リンク用ガイド溝１３ｄ、１３ｅの位置から略９０°回転した位置に形成されている。上記平行リンク用ガイド溝１３ｆは上記平行リンク用ガイド溝１３ｄ、１３ｅが互いに近接する側に形成され、上記平行リンク用ガイド溝１３ｇは上記平行リンク用ガイド溝１３ｄ、１３ｅが互いに離間する側に形成されている。また、上記平行リンク用ガイド溝１３ｆは、上記駆動カム本体１３ａの中心を通る直線に沿った上記中心軸用長穴１３ｃの長さ方向（図２中左上から右下へ向かう方向）に平行な直線状の溝であり、上記駆動カム本体１３ａの外周から中心にかけて形成されているとともに、上記中心軸用長穴１３ｃと一体に形成されている。
また、上記平行リンク用ガイド溝１３ｇは、上記駆動カム本体１３ａの中心を通る直線に沿った上記中心軸用長穴１３ｃの長さ方向（図２中左上から右下へ向かう方向）に平行な長穴形状の溝である。
Further, parallel
The parallel
また、図３に示すように、上記駆動カム本体１３ａの裏側（図３中下側の面）には、略Ｕ字形状の動力軸用溝１３ｈが形成されている。この動力軸用溝１３ｈ内に、上記駆動軸９の軸９ａの先端（図３中上端）が挿入される。
また、図３に示すように、上記駆動カム本体１３ａの裏側（図３中下側の面）には、被ガイド突起１３ｉが上記駆動カム本体１３aに対して垂直に立設されている。この被ガイド突起１３ｉは、上記ベース３のガイド溝３ａ内に挿入される。
Further, as shown in FIG. 3, a substantially U-shaped
Further, as shown in FIG. 3, a guided projection 13i is erected perpendicularly to the
上記駆動カム１３の歯車部１３ｂは略Ｕ字形状を成しているが、この略Ｕ字形状は、両端側が略直線状となっており、その直線状の部分に挟まれた部分は略半円状となっているものである。
図３に示すように、上記歯車部１３ｂは上記駆動カム本体１３ａの裏側（図３中下側の面）に図示しないネジ等によって取り付けられており、その内側に上記駆動軸９の歯車９ｂと噛合される複数の歯が形成されている。
上記複数の歯のうち、上記歯車部１３ｂのなす略Ｕ字形状の両端側の略直線状部分に設けられたものによって平行移動用歯車１３ｊ、１３ｊ′が構成されている。
また、上記複数の歯のうち、上記歯車部１３ｂの略Ｕ字形状の半円状の部分に設けられたものによって回転用歯車１３ｋが構成されている。
上記駆動軸９の歯車９ｂが上記平行移動用歯車１３ｊ、１３ｊ′に噛合している間は、上記駆動カム１３は上記駆動軸９の回転によって上記平行移動用歯車１３ｊ、１３ｊ′の長さ方向に平行移動される。また、上記駆動軸９の歯車９ｂが上記回転用歯車１３ｋに噛合している間は、上記駆動カム１３は上記駆動軸９の回転によって上記中心軸５を中心として回転移動され、上記駆動カム１３を最大で１８０°回転させることができる。
また、上記歯車部１３ｂは、上記駆動カム本体１３ａに対して、上記平行移動用歯車１３ｊ、１３ｊ′が上記中心軸用長穴１３ｃと平行になるように取り付けられている。
The
As shown in FIG. 3, the
Among the plurality of teeth, the parallel movement gears 13j and 13j 'are configured by those provided on the substantially linear portions on both ends of the substantially U shape formed by the
Further, among the plurality of teeth, a
While the
The
また、図３に示すように、上記歯車部１３ｂの一端側であって、反駆動カム本体１３ａ側の面には、スイッチ動作用ボス１３ｍ１、１３ｍ２が形成されている。また、上記歯車部１３ｂの他端側であって、反駆動カム本体１３ａ側の面には、スイッチ動作用ボス１３ｍ１′、１３ｍ２′が形成されている。
また、図３に示すように、上記スイッチ動作用ボス１３ｍ１、１３ｍ１′は略長円形状の断面を持つ柱状の突起であり、上記スイッチ動作用ボス１３ｍ２、１３ｍ２′は略円柱形状の突起となっている。
上記スイッチ動作用ボス１３ｍ１、１３ｍ１′は、上記駆動カム１３の移動や回転によって上記スイッチ１１ａと接触し、上記スイッチ１１ａの突起１１ａ１を図２中左右何れかの方向に倒して上記スイッチ１１ａをオンにするものである。また、上記スイッチ動作用ボス１３ｍ２、１３ｍ２′は、上記駆動カム１３の移動や回転によって、上記スイッチ１１ｂと接触し、上記スイッチ１１ｂの突起１１ｂ１を図２中左右何れかの方向に倒して上記スイッチ１１ｂをオンにするものである。そのため、後述するように、上記スイッチ１１ａ、１１ｂによって、後述するフィンガの開閉や回転の状態を検出することができる。
なお、前述したように、上記スイッチ１１ａ、１１ｂは、その突起１１ａ１、１１ｂ１が中立の状態にあるときが「オフ」の状態であり、左右に倒れると「オン」の状態となり、図２中右に倒れた場合のオンの状態（以下、「右オン」状態）と左に倒れた場合のオンの状態（以下、「左オン」状態）とを別々に検出できるものである。
Further, as shown in FIG. 3,
As shown in FIG. 3, the
The
As described above, the
図１及び図２に示すように、上記駆動カム１３の上側（図２中上側）には、平行リンク１５が設置されている。この平行リンク１５は、リンク１５ａ、１５ｂ、１５ｃ、１５ｄと、ジョイント１５ｅ、１５ｆ、１５ｇ、１５ｈとから構成されている。上記平行リンク１５は、上記リンク１５ａ、１５ｂ、１５ｃ、１５ｄが上記ジョイント１５ｅ、１５ｆ、１５ｇ、１５ｈによって回動可能に接続されて略平行四辺形形状に組み合されたものである。図２に示すように、上記ジョイント１５ｅによって上記リンク１５ｄと上記リンク１５ａが連結されており、上記ジョイント１５ｈによって上記リンク１５ａと上記リンク１５ｂが連結されており、上記ジョイント１５ｆによって上記リンク１５ｂと上記リンク１５ｃが連結されており、上記ジョイント１５ｇによって上記リンク１５ｃと上記リンク１５ｄが連結されている。
また、上記ジョイント１５eの下端（図２中下側端）側は上記駆動カム１３ａ本体の平行リンク用ガイド溝１３ｄ内に挿入され、上記ジョイント１５ｆの下端（図２中下側端）側は上記駆動カム１３ａ本体の平行リンク用ガイド溝１３ｅ内に挿入され、上記ジョイント１５ｇの下端（図２中下側端）側は上記駆動カム１３ａ本体の平行リンク用ガイド溝１３ｆ内に挿入され、上記ジョイント１５ｈの下端（図２中下側端）側は上記駆動カム１３ａ本体の平行リンク用ガイド溝１３ｇ内に挿入されている。
As shown in FIGS. 1 and 2, a
Further, the lower end (lower end in FIG. 2) side of the joint 15e is inserted into the parallel
図１及び図２に示すように、上記平行リンク１５の上側（図２中上側）にはガイドプレート１７がある。このガイドプレート１７は略円板形状を成しており、その表側（図２中上側）の面に開口した凹部１７ａが形成されている。この凹部１７ａは２つの直線状の溝が上記ガイドプレート１７の中央で交差したような略十字形状を成しており、上記２つの直線状の溝のうちの一方の両端は上記ガイドプレート１７の側面側に開口されているが、他方の両端は上記ガイドプレート１７の側面には達していない形状となっている。
また、上記ガイドプレート１７の中央の上記凹部１７ａの底面（図２中下側の面）には貫通孔１７ｂが穿孔されている。この貫通孔１７ｂ内には、軸受１７ｃと軸受１７ｄが挿入されている。この軸受１７ｃ、１７ｄの貫通孔内に中心軸５の段付部５ａより先端側（図２中上側）部分が挿入されている。
As shown in FIGS. 1 and 2, a
A through
また、上記ガイドプレート１７の上記凹部１７ａの底面（図２中下側の面）には、上記貫通孔１７ｂを中心とした４箇所に平行リンクガイド孔１７ｅ、１７ｆ、１７ｇ、１７ｈが穿孔されている。この平行リンクガイド孔１７ｅ、１７ｆ、１７ｇ、１７ｈは、長穴状の貫通孔であり、上記貫通孔１７ｂを中心とした放射方向に指向するように形成されている。
また、上記平行リンクガイド孔１７ｅ、１７ｆ、１７ｇ、１７ｈの向きは、上記凹部１７ａの略十字形状の中心から放射方向に伸びた４つの枝の方向に対応している。すなわち、上記平行リンクガイド孔１７ｅ、１７ｆ、１７ｇ、１７ｈは、上記貫通孔１７ｂを中心に９０°毎に設けられていることになる。
また、上記平行リンクガイド孔１７ｅには上記平行リンク１５のジョイント１５ｅが貫通しており、上記平行リンクガイド孔１７ｆには上記平行リンク１５のジョイント１５ｆが貫通しており、上記平行リンクガイド孔１７ｇには上記平行リンク１５のジョイント１５ｇが貫通しており、上記平行リンクガイド孔１７ｈには上記平行リンク１５のジョイント１５ｈが貫通している。
In addition, parallel
The directions of the parallel
Further, the joint 15e of the
また、上記ガイドプレート１７の凹部１７ａ内に突出した上記平行リンク１５のジョイント１５ｅ、１５ｆの先端にはワッシャ１９、１９が取り付けられている。
上記ガイドプレート１７の凹部１７ａ内には、スライダユニット２１、２１′が摺動可能に設置されている。
上記スライダユニット２１は、図５に示すように、平行リンク側スライダ２１ａとフィンガ側スライダ２１ｂとがばね２１ｃ、２１ｃで接続された構成となっている。
As shown in FIG. 5, the
上記平行リンク側スライダ２１ａの長さ方向一端側（図５中右下側）の幅方向（図５中左下から右上に向かう方向）両端側には、ばね係合部２１ｄ、２１ｄが形成されており、このばね係合部２１ｄ、２１ｄに上記ばね２１ｃ、２１ｃの一端（図５中右下側端）が係合される。また、上記平行リンク側スライダ２１ａの長さ方向他端（図５中左上側端）からは、被ガイド突起２１ｅが上記平行リンク側スライダ２１ａの長さ方向に突出・形成されている。
また、上記平行リンク側スライダ２１ａには、上下方向（図５中上下方向）に貫通孔２１ｆが穿孔されている。
The parallel
また、上記フィンガ側スライダ２１ｂの幅方向（図５中左下から右上に向かう方向）両端には、ばね・フィンガ係合突起２１ｇ、２１ｇが突出・形成されている。このばね・フィンガ係合突起２１ｇ、２１ｇには、上記ばね２１ｃ、２１ｃの他端（図５中左上側端）が係合されるとともに、後述するフィンガが係合される。
また、上記フィンガ側スライダ２１ｂには、長さ方向（図５中左上から右下に向かう方向）に指向したガイド孔２１ｈが形成されている。このガイド孔２１ｈは貫通孔であり、上記平行リンク側スライダ２１ａの被ガイド突起２１ｅが挿入されている。そして、上記ガイド孔２１ｈと上記被ガイド突起２１ｅの相互作用により、上記平行リンク側スライダ２１ａと上記フィンガ側スライダ２１ｂは、互いに長さ方向（図５中左上から右下に向かう方向）に離間もしくは近接する方向に移動できるように構成されている。
Further, spring / finger engagement protrusions 21g and 21g are projected and formed at both ends of the
The finger-
上記スライダユニット２１′も上記スライダユニット２１と同様の構造となっており、以下の説明においては、上記スライダユニット２１の構成要素の符号に「′」を付けたものを上記スライダユニット２１′の構成要素の符号とする。
The
上記スライダユニット２１、２１′は、上記凹部１７ａを構成する溝のうち、上記ガイドプレート１７の側面に開口している溝の内部に設置されており、上記ガイドプレート１７の貫通孔１７ｂを中心に対称となるように設置されている。また、上記スライダユニット２１、２１′は、上記平行リンク側スライダ２１ａ側を上記貫通孔１７ｂ側に向けた状態で設置されている。
また、上記スライダユニット２１の上記平行リンク側スライダ２１ａの貫通孔２１ｆ内に上記平行リンク１５のジョイント１５ｈが貫通されており、上記ジョイント１５ｈの先端部（図２中上側端部）にワッシャ２３が取り付けられている。
また、上記スライダユニット２１′の上記平行リンク側スライダ２１ａの貫通孔２１ｆ内に上記平行リンク１５のジョイント１５ｇが貫通されており、上記ジョイント１５ｇの先端部（図２中上側端部）にワッシャ２３が取り付けられている。
The
Further, the joint 15h of the
Further, the joint 15g of the
上記スライドユニット２１のフィンガ側スライダ２１ｂにはフィンガ２５が係合されており、上記スライドユニット２１′のフィンガ側スライダ２１ｂにはフィンガ２５′が係合されている。
上記フィンガ２５は、水平方向（図２中右下から左上へ向かう方向）に延長・形成された把持部２５ａと下方向（図２中下方向）に延長・形成された係合部２５ｂとからなる。また、上記係合部２５ｂの下面（図２中下側の面）の幅方向（図２中左下から右上に向かう方向）には係合溝２５ｃ、２５ｃが形成されている。この係合溝２５ｃ、２５ｃに、上記スライダユニット２１のフィンガ側スライダ２１ｂのばね・フィンガ係合突起２１ｇ、２１ｇが係合されている。
また、上記フィンガ２５′も上記フィンガ２５と同様の構成となっており、以下の説明においては、上記フィンガ２５の構成要素の符号に「′」を付けたものを上記フィンガ２５′の構成要素の符号とする。
A
The
Also, the finger 25 'has the same configuration as the
上記フィンガ２５の係合溝２５ｃ、２５ｃに上記スライダユニット２１のフィンガ側スライダ２１ｂのばね・フィンガ係合突起２１ｇ、２１ｇが係合されることで、上記フィンガ２５と上記スライドユニット２１が係合される。
また、上記フィンガ２５′の係合溝２５ｃ′、２５ｃ′に上記スライダユニット２１′のフィンガ側スライダ２１ｂ′のばね・フィンガ係合突起２１ｇ′、２１ｇ′が係合されることで、上記フィンガ２５′と上記スライドユニット２１′が係合される。
また、上記フィンガ２５と上記フィンガ２５′は上記把持部２５ａと上記把持部２５ａ′とを向かい合わせて配置されており、上記フィンガ２５と上記フィンガ２５′とが互いに近接するように移動することによって、上記把持部２５ａと上記把持部２５ａ′との間に対象物を把持することができるようになっている。
The
The fingers 25 'are engaged with the
The
上記ガイドプレート１７の表面（図２中上側の面）には、略長方形の板状を成している支持プレート２７が当接されている。この支持プレート２７の表面（図２中上側の面）にはガイドレール２９が図示しないねじ等によって固定されている。
このガイドレール２９は、上記スライダユニット２１、２１′及び上記フィンガ２５、２５′の移動方向（図２中右下から左上に向かう方向）に平行に設置されている。
A
The
また、上記ガイドレール２９上には、ガイド部材３１、３１′が上記ガイドレール２９に沿って摺動可能に設置されている。上記ガイド部材３１は略直方体形状を成しており、その長さ方向（図２中右下から左上に向かう方向）に延長されたガイド溝３１ａが形成されている。また、このガイド溝３１ａ内に上記ガイドレール２９が係合されている。
また、上記ガイド部材３１′も上記ガイド部材３１と同様の構成となっており、以下の説明においては、上記ガイド部材３１の構成要素の符号に「′」を付けたものを上記ガイド部材３１′の構成要素の符号とする。
On the
The guide member 31 'has the same configuration as that of the
また、上記ガイド部材３１の上面（図２中上側の面）には上記フィンガ２５が設置され、上記ガイド部材３１と上記フィンガ２５とは図示しないねじ等によって固定されている。そのため、上記ガイド部材３１と上記ガイドレール２９との相互作用により上記フィンガ２５がガイドされることになる。
また、上記ガイド部材３１′の上面（図２中上側の面）に上記フィンガ２５′が設置され、上記ガイド部材３１′と上記フィンガ２５′とは図示しないねじ等によって固定されている。そのため、上記ガイド部材３１′と上記ガイドレール２９との相互作用により上記フィンガ２５′がガイドされることになる。
The
The finger 25 'is installed on the upper surface (the upper surface in FIG. 2) of the guide member 31', and the guide member 31 'and the finger 25' are fixed by screws or the like (not shown). Therefore, the
また、上記ガイドプレート１７の表面（図２中上側の面）であって、上記支持プレート２７の幅方向（図２中左下から右上に向かう方向）両端側にはカバ３３、３３が、図示しないねじ等によって固定されている。このカバ３３には裏面（図２中下側の面）側と上記ガイドレール２９側（図２中右上のカバ３３については図２中左下側、図２中左下のカバ３３については右上側）に開口された凹部３３ａが形成されており、この凹部３３ａに上記支持プレート２７の幅方向（図２中左下から右上に向かう方向）両端側が係合されている。
上記カバ３３、３３によって、上記支持プレート２７、ひいては上記ガイドレール２９が固定されている。また、上記カバ３３、３３は、上記フィンガ２５、２５′の側面、上記ガイド部材３１、３１′、及び、上記ガイドレール２９を覆っている。
以上が、本実施の形態によるグリッパ装置１の構成である。
Further, on the surface of the guide plate 17 (the upper surface in FIG. 2), the
The
The above is the configuration of the
次に、本実施の形態によるグリッパ装置１の作用を、図１、及び、図６〜図１２を参照して説明する。
なお、図６〜図１２の各（ａ）図は、上記グリッパ装置１の構成要素のうち、上記スライダユニット２１、２１′、上記平行リンク１５、上記駆動カム１３、上記ベース３、駆動軸９、中心軸５、スイッチ１１、１１、１１、１１を表した平面図であり、一番太い線で描かれているものが上記平行リンク１５と上記スライダユニット２１、２１′であり、一番細い線で描かれているものが上記ベース３、上記スイッチ１１、１１、１１、１１、上記駆動軸９、上記中心軸５であり、一番太い線の太さと一番細い線の太さの間の太さの線で描かれているものが上記駆動カム１３である。
また、図６〜図１２の各（ｂ）図は、各状態におけるスイッチ１１ａ、１１ｂとスイッチ動作用ボス１３ｍ１、１３ｍ２、１３ｍ１′、１３ｍ２′の状態を表わした図である。
まず、上記グリッパ装置１のフィンガ２５とフィンガ２５′との間が完全に開いた状態について説明する。このとき、上記グリッパ装置１は図１に示すような外観を表している。
このときの、スライダユニット２１、２１′、平行リンク１５、駆動カム１３、ベース３の位置関係は、図６（ａ）に示すようになっている。
Next, the operation of the
Each of FIGS. 6A to 12A shows the
FIGS. 6B to 12B are diagrams showing the states of the
First, a state in which the gap between the
At this time, the positional relationship among the
この状態においては、図６（ａ）に示すように、上記駆動軸９の歯車９ｂは上記駆動カム１３の平行移動用歯車１３ｊの先端側（図６中左端側）に噛合している。また、上記平行リンク１５のジョイント１５ｅ、１５ｆは、上記駆動カム１３の平行リンク用ガイド溝１３ｄ、１３ｅの互いに近接する側（図６（ａ）中左側）の端に位置している。この状態では、上記平行リンク１５は、上記ジョイント１５ｅ、１５ｆ間の距離が最小で、ジョイント１５ｇ、１５ｈ間の距離が最大の状態となっている。そのため、上記スライダユニット２１、２１′間の距離も最大となっており、フィンガ２５の把持部２５ａ及びフィンガ２５′の把持部２５ａ′の間の隙間も最も大きく開いた状態となっている。
この状態が、上記フィンガ２５、２５′のアンクランプ状態である。このとき、上記駆動カム１３の被ガイド突起１３ｉは上記ベース３のガイド溝３ａの図６（ａ）中左側の直線部３ａ２の先端（図６（ａ）中右側端）に位置している。
また、このとき、図６（ｂ）に示すように、スイッチ動作用ボス１３ｍ１がスイッチ１１ａの揺動突起１１ａ１と接触し、スイッチ動作用ボス１３ｍ２がスイッチ１１ｂの揺動突起１１ｂ１と接触した状態となっており、上記スイッチ１１ａと上記スイッチ１１ｂが共に右オン状態となっている。この上記スイッチ１１ａと上記スイッチ１１ｂの状態によって、このアンクランプ状態を検出することができる。
In this state, as shown in FIG. 6A, the
This state is an unclamped state of the
Further, at this time, as shown in FIG. 6B, the
次に、図６（ａ）に示したような上記グリッパ装置１のフィンガ２５とフィンガ２５′のアンクランプ状態から、上記フィンガ２５とフィンガ２５′との間を閉じようとする状態について説明する。
前述した図６（ａ）に示す状態において、１個のモータ８によって上記駆動軸９を図６（ａ）中時計回り方向に回転させると、上記駆動軸９の歯車９ｂと上記駆動カム１３の平行移動用歯車１３ｊとの相互作用により、上記駆動カム１３が図６（ａ）中左方向へと平行移動する。それに伴い、上記平行リンク１５のジョイント１５ｅは上記駆動カム１３の平行リンク用ガイド溝１３ｄによってガイドされて移動し、上記平行リンク１５のジョイント１５ｆは上記駆動カム１３の平行リンク用ガイド溝１３ｅによってガイドされて移動する。よって、上記ジョイント１５ｅ、１５ｆは互いに離間する方向に移動し、その結果、上記平行リンク１５の上記ジョイント１５ｇ、１５ｈは互いに近接する方向に移動する。
そのため、上記スライダユニット２１、２１′も互いに近接する方向に移動し、上記フィンガ２５とフィンガ２５′も互いに近接する方向に移動する。
Next, a state in which the gap between the
In the state shown in FIG. 6A, when the
For this reason, the
上記駆動カム１３の移動により、上記ジョイント１５ｅ、１５ｆが平行リンク用ガイド溝１３ｄ、１３ｅの中央付近にまで移動した状態を図７（ａ）に示す。
このとき、図７（ｂ）に示すように、スイッチ動作用ボス１３ｍ１とスイッチ１１ａの揺動突起１１ａ１は接触しているが、スイッチ動作用ボス１３ｍ２とスイッチ１１ｂの揺動突起１１ｂ１とは接触が解除された状態となっている。よって、上記スイッチ１１ａは「右オン」状態のままになっているが、上記スイッチ１１ｂは揺動突起１１ｂ１が倒れていないため「オフ」になっている。この上記スイッチ１１ａと上記スイッチ１１ｂの状態によって、図７（ａ）に示す状態を検出することができる。
FIG. 7A shows a state in which the
At this time, as shown in FIG. 7B, the
そして、上記駆動軸９がさらに図７（ａ）中時計回りに回転していくと、上記駆動カム１３はさらに図７（ａ）中左側へ移動していき、上記ジョイント１５ｅ、１５ｆと平行リンク用ガイド溝１３ｄ、１３ｅとの相互作用により、上記平行リンク１５が更に変形し、上記フィンガ２５とフィンガ２５′がさらに互いに近接する方向に移動する。
そして、図示しない対象物と上記フィンガ２５の把持部２５ａの先端及び上記フィンガ２５′の把持部２５ａ′の先端が当接すると、上記フィンガ２５、２５′はそれ以上移動しないが、上記スライダユニット２１の平行リンク側スライダ２１ａ及び上記スライダユニット２１′の平行リンク側スライダ２１ａ′はさらに互いに近接する方向に移動する。これによって上記スライダユニット２１、２１′のばね２１ｃ、２１ｃ′が引き伸ばされ、その弾性力によって上記フィンガ２５、２５′が互いに近接する方向に向かって付勢される。そのため、上記フィンガ２５、２５′間に対象物を把持しようとする力（以下、把持力）が発生する。
When the
When the object (not shown) and the tip of the
そして、上記駆動軸９がさらに図７（ａ）中時計回りに回転していくと、上記歯車９ｂが上記駆動カム１３の平行移動用歯車１３ｊと回転用歯車１３ｋとの境界に達し、図８（ａ）に示す状態となる。
このとき、上記平行リンク１５の上記ジョイント１５ｅ、１５ｆは、上記駆動カム１３の平行リンク用ガイド溝１３ｄ、１３ｅの互いに離間する側の端（図８（ａ）中右側端）に位置している。よって、このとき、上記平行リンク１５の上記ジョイント１５ｅ、１５ｆ間の距離は最大になっており、上記ジョイント１５ｇ、１５ｈ間の距離は最小になっている。そのため、上記スライダユニット２１、２１′の平行リンク側スライダ２１ａ、２１ａ′間の距離も最小となり、上記スライダユニット２１、２１′のばね２１ｃ、２１ｃ′も最も大きく引き伸ばされた状態となっており、このとき上記フィンガ２５、２５′間の把持力も最大の状態となっている。
When the
At this time, the
この状態が上記フィンガ２５、２５′のクランプ状態である。また、上記フィンガ２５、２５′をアンクランプ状態からクランプ状態へと移行させる動作がクランプ動作である。
このクランプ動作の際の、上記駆動カム１３の平行移動において、上記駆動カム１３は被ガイド突起１３ｉと上記ベース３のガイド溝３ａの図８（ａ）中左側の直線部３ａ２との相互作用によってガイドされる。
また、クランプ動作完了時において、上記駆動カム１３の被ガイド突起１３ｉは上記ベース３のガイド溝３ａの図８（ａ）中左側の直線部３ａ２と半円部３ａ１の境界に位置している。
また、このとき、図８（ｂ）に示すように、スイッチ動作用ボス１３ｍ１とスイッチ１１ａの揺動突起１１ａ１とは接触しておらず、スイッチ動作用ボス１３ｍ２とスイッチ１１ｂの揺動突起１１ｂ１との接触が解除された状態となっている。よって、上記スイッチ１１ａと上記スイッチ１１ｂが共に「オフ」となっており、このような上記スイッチ１１ａ、１１ｂの状態によりこのクランプ状態を検出することができる。
This state is the clamped state of the
During this clamping operation, the parallel movement of the
Further, during the clamping operation is completed, are located in the guide protrusion 13i FIG 8 (a) middle left boundary of the
At this time, as shown in FIG. 8 (b), not in contact with the
次に、クランプ状態のフィンガ２５、２５′を１８０°回転させる動作について説明する。前述の図８（ａ）に示すようなクランプ状態から、さらに駆動軸９を図８（ａ）中時計回りに回転させると、上記駆動軸９の歯車９ｂは駆動カム１３の回転用歯車１３ｋに噛合する。この回転用歯車１３ｋは、１８０°の円周上に歯が形成されている。そのため、上記駆動軸９が図８中時計回り方向に回転すると、上記歯車９ｂと上記回転用歯車１３ｋとの相互作用によって上記駆動カム１３は中心軸５を中心に図８（ａ）中時計回りに回転し、この上記駆動カム１３の平行リンク用ガイド溝１３ｄ、１３ｅ、及び、平行リンク用ガイド溝１３ｆ、１３ｇ内にジョイント１５ｅ、１５ｆ、１５ｇ、１５ｈを挿入している平行リンク１５、この平行リンク１５に接続されたスライダユニット２１、２１′、このスライダユニット２１、２１′に係合された上記フィンガ２５、２５′、上記フィンガ２５、２５′に把持された図示しない対象物、上記平行リンク１５のジョイント１５ｅ〜１５ｈが貫通されているガイドプレート１７、このガイドプレート１７に固定されたカバ３３、３３、このカバ３３、３３に係合されている支持プレート２７、この支持プレート２７に固定されているガイドレール２９、及び、上記フィンガ２５、２５′に固定され上記ガイドレール２９にガイドされるガイド部材３１、３１′も上記駆動カム１３とともに回転される。
Next, the operation of rotating the clamped
このように上記駆動カム１３等が回転しても、上記フィンガ２５、２５′のクランプ状態はそのまま保持されている。上記駆動カム１３等が、図８（ａ）に示す状態から、図８（ａ）中時計回りに９０°回転した状態を図９（ａ）に示す。
Thus, even when the
そして、上記駆動カム１３等が、図８（ａ）に示す状態から、図８（ａ）中時計回りに１８０°回転すると、図１０（ａ）に示す状態となる。このとき、上記駆動軸９の歯車９ｂが上記駆動カム１３の回転用歯車１３ｋと平行移動用歯車１３ｊ′との境界に位置している。そして、まだ、上記フィンガ２５、２５′のクランプ状態が維持されたままとなっている。また、このとき、上記駆動カム１３の被ガイド突起１３ｉは上記ベース３のガイド溝３ａの図１０中右側の直線部３ａ２と半円部３ａ１との境界に位置している。
なお、上記駆動カム１３等の回転動作の際、上記駆動カム１３は被ガイド突起１３ｉと上記ベース３のガイド溝３ａの半円部３ａ１との相互作用によってガイドされる。
また、上記回転動作中は、図９（ｂ）及び図１０（ｂ）に示すように、前述した図８（ｂ）に示す状態に引き続き、上記スイッチ１１ａと上記スイッチ１１ｂは共に「オフ」となっている。
Then, when the
During the rotation of the
In addition, during the rotation operation, as shown in FIGS. 9B and 10B, the
次に、１８０°回転した状態で且つクランプ状態の上記フィンガ２５、２５′を、１８０°回転した状態のままアンクランプ状態とする動作について説明する。
図１０（ａ）に示したような上記フィンガ２５、２５′が１８０°回転したクランプ状態から、さらに上記駆動軸９を図１０（ａ）中時計回り方向に回転させる。すると、上記駆動軸９の歯車９ｂが上記駆動カム１３の平行移動用歯車１３ｊ′と噛合し、上記歯車９ｂと上記平行移動用歯車１３ｊ′との相互作用により上記駆動カム１３が図１０（ａ）中左側へと平行移動する。それに伴い、上記平行リンク１５のジョイント１５ｅは上記駆動カム１３の平行リンク用ガイド溝１３ｄによってガイドされて移動し、上記平行リンク１５のジョイント１５ｆは上記駆動カム１３の平行リンク用ガイド溝１３ｅによってガイドされて移動する。よって、上記ジョイント１５ｅ、１５ｆは互いに近接する方向に移動し、その結果、上記平行リンク１５の上記ジョイント１５ｇ、１５ｈは互いに離間する方向に移動する。
Next, the operation of putting the
The
そのため、まず、上記スライダユニット２１、２１′の平行リンク側スライダ２１ａ、２１ａ′が互いに離間する方向に移動する。このとき、上記フィンガ２５、２５′がクランプ状態のときに伸びていたばね２１ｃ、２１ｃ′が再び縮んでいき、上記ばね２１ｃ、２１ｃ′の弾性力による上記フィンガ２５、２５′の把持力が低下する。その後、上記平行リンク側スライダ２１ａとフィンガ側スライダ２１ｂとが当接するとともに、上記平行リンク側スライダ２１ａ′とフィンガ側スライダ２１ｂ′とが当接すると、上記平行リンク側スライダ２１ａ、２１ａ′の互いに離間する方向への移動に伴って上記フィンガ側スライダ２１ｂ、２１ｂ′も互いに離間する方向に移動する。したがって、上記フィンガ２５、２５′も互いに離間する方向に移動し、図示しない対象物の把持が解除される。
上記駆動カム１３の移動により、上記ジョイント１５ｅ、１５ｆが平行リンク用ガイド溝１３ｄ、１３ｅの中央付近にまで移動した状態を図１１（ａ）に示す。
Therefore, first, the
FIG. 11A shows a state in which the
なお、図１１（ｂ）に示すように、上記駆動カム１３の上記平行移動が開始された直後に、スイッチ動作用ボス１３ｍ１′とスイッチ１１ａの揺動突起１１ａ１とが接触し、このスイッチ１１ａの揺動突起１１ａ１が図１１（ｂ）中左方向に倒れるが、スイッチ動作用ボス１３ｍ２′とスイッチ１１ｂの揺動突起１１ｂ１とは接触していない状態となる。そのため、上記スイッチ１１ａは「左オン」状態となり、上記スイッチ１１ｂは「オフ」の状態のままとなっている。この上記スイッチ１１ａと上記スイッチ１１ｂの状態によって、回転されたフィンガ２５、２５′がアンクランプ動作をし始める状態を検出することができる。
As shown in FIG. 11B, immediately after the parallel movement of the
さらに上記駆動軸９が図１１（ａ）中時計回り方向に回転すると、上記駆動カム１３はさらに図１１中左側に移動していき、上記ジョイント１５ｅ、１５ｆと平行リンク用ガイド溝１３ｄ、１３ｅとの相互作用により、上記平行リンク１５が更に変形し、上記フィンガ２５とフィンガ２５′がさらに互いに離間する方向に移動する。そして、上記駆動軸９の歯車９ｂが上記駆動カム１３の平行移動用歯車１３ｊ′の端（図１１中右側端）に達すると、上記フィンガ２５、２５′が完全に開いた、アンクランプ状態となる。この、１８０°回転したアンクランプ状態を図１２（ａ）に示す。
また、このとき、上記駆動カム１３の被ガイド突起１３ｉは上記ベース３のガイド溝３ａの図１２（ａ）中右側の直線部３ａ２の先端（図１２（ａ）中左側端）に位置している。上記フィンガ２５、２５′をクランプ状態からアンクランプ状態へと移行させる動作がアンクランプ動作である。上記アンクランプ動作の際の、上記駆動カム１３の平行移動において、上記駆動カム１３は被ガイド突起１３ｉと上記ベース３のガイド溝３ａの図１２（ａ）中右側の直線部３ａ２との相互作用によってガイドされる。
When the
At this time, the guide protrusion 13i of the driving
なお、図１２（ｂ）に示すように、上記アンクランプ状態では、引き続きスイッチ動作用ボス１３ｍ１′とスイッチ１１ａの揺動突起１１ａ１とが接触した状態となっており、上記駆動カム１３の平行移動により上記スイッチ動作用ボス１３ｍ２′がスイッチ１１ｂの揺動突起１１ｂ１に接触し、その揺動突起１１ｂ１を図１２（ａ）中左方向に倒した状態となっている。そのため、上記スイッチ１１ａと上記スイッチ１１ｂは共に「左オン」状態となっている。この上記スイッチ１１ａと上記スイッチ１１ｂの状態によって、回転されたフィンガ２５、２５′のクランプ状態を検出することができる。
As shown in FIG. 12B, in the unclamped state, the
なお、図１２（ａ）に示す１８０°回転したアンクランプ状態から、上記駆動軸９を逆回転、すなわち、図１２（ａ）中反時計回り方向に回転させれば、前述した逆の動作を行い、図６（ａ）に示したアンクランプ状態へと戻すことが可能である。
また、上記駆動軸９を、歯車９ｂが上記駆動カム１３の平行移動用歯車１３ｊ又は平行移動用歯車１３ｊ′と噛合する範囲で回転させれば、上記駆動カム１３やフィンガ２５、２５′等の回転動作を行わせることなく、上記フィンガ２５、２５′のクランプ動作とアンクランプ動作のみを行わせることも可能である。
以上が、本実施の形態によるグリッパ装置１の作用である。
In addition, if the
If the
The above is the operation of the
本実施の形態によるグリッパ装置１は、以下のような効果を奏する。
まず、上記グリッパ装置１は、駆動軸９の歯車９ｂが噛合される平行移動用歯車１３ｊ、１３ｊ′、及び、回転用歯車１３ｋが設けられた駆動カム１３を備えているため、一つのモータ８によって一つの駆動軸９を回転させるだけで、フィンガ２５、２５′によって対象物の把持を行うクランプ動作、把持した対象物を１８０°回転させる動作、１８０°回転させた状態で対象物の把持を解除するアンクランプ動作の一連の動作を行うことができる。
また、上記グリッパ装置１は、特に、対象物を１８０°反転させる動作に適したものである。
また、上記グリッパ装置１は、上記駆動軸９を回転させる動力のみで、上記した一連の動作を行うことができるため、複数の動力を用いる必要がなく、複数の動力が必要となるグリッパ装置に比べ、その体積や重量も小さいものとなっている。
また、上記グリッパ装置１の体積や重量を小さくすることができるため、例えば、産業用ロボットに取り付けられる場合、上記グリッパ装置１がその産業用ロボットの性能や可動範囲に与える影響を小さなものとすることができる。
The
First, since the
In addition, the
Further, since the
Further, since the volume and weight of the
次に、図１３〜図２２を参照して、本願発明の第２の実施の形態について説明する。前述の第１の実施の形態においては、クランプ状態の一対のフィンガを１８０°回転させた後にアンクランプ状態とする例を説明したが、本実施の形態においては、クランプ状態の一対のフィンガを９０°回転させた後にアンクランプ状態とする例について説明する。
まず、本実施の形態によるグリッパ装置の構成について説明する。
本実施の形態によるグリッパ装置３５も、前述した第１の実施の形態によるグリッパ装置１と略同様の構成を成している。また、本実施の形態によるグリッパ装置３５の構成要素のうち、第１の実施の形態によるグリッパ装置１の構成要素と異なっているものは、ベースと駆動カムであり、それ以外の共通する構成要素については第１の実施の形態の場合と同じ符号を付して説明する。
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. In the first embodiment described above, an example in which the pair of clamped fingers are rotated by 180 ° and then the unclamped state is described. However, in the present embodiment, the pair of clamped fingers is moved to 90 °. An example of an unclamped state after rotating is described.
First, the configuration of the gripper device according to the present embodiment will be described.
The
本実施の形態におけるグリッパ装置３５は、図１３及び図１５に示すように、ベース３７を備えている。
上記ベース３７には、前述した第１の実施の形態の場合と同様、ガイド溝３７ａが設けられている。しかし、このガイド溝３７ａは、前述した第１の実施の形態の場合とは異なっている。すなわち、上記ガイド溝３７ａは、図１３に示すように、略半円形状に延長・形成された半円部３７ａ１と、この半円部３７ａ１の頂点（図１３中右上側端）に接する接線に沿って形成された直線部３７ａ２と、上記半円部３７ａ１の両端のそれぞれから上記半円部３７ａ１の中心に向かって延長・形成された一対の直線部３７ａ３、３７ａ３とから構成されている。
The
The
また、上記ベース３７には、前述した第１の実施の形態の場合と同様、貫通孔３７ｂ、貫通孔３７ｃ、スイッチ取付部３７ｄが形成されている。
The
また、本実施の形態におけるグリッパ装置３５は、図１３及び図１５に示すように、駆動カム３９を備えている。
この駆動カム３９は、前述の第１の実施の形態の場合と同様に、駆動カム本体３９ａと歯車部３９ｂとから構成されている。しかし、この駆動カム本体３９ａや歯車部３９ｂの構成は、前述した第１の実施の形態の場合とは異なっている。
Further, the
The
まず、上記駆動カム本体３９ａには中心軸用溝３９ｃが設けられている。この中心軸用溝３９ｃは、一端が上記駆動カム本体３９ａの中央に位置する溝３９ｃ１と、この溝３９ｃ１と一体に形成され上記溝３９ｃ１の一端から上記溝３９ｃ１に対して直交する方向に延長・形成された溝３９ｃ２とから構成されている。すなわち、上記中心軸用溝３９ｃは、上記駆動カム本体３９ａの中央で９０°折れ曲がった略Ｌ字型の溝である。また、上記中心軸用溝３９ｃは上記駆動カム本体３９ａを貫通している。
また、上記中心軸用溝３９ｃ内を中心軸５が貫通している。
First, the drive cam
In addition, the
また、図１３及び図１５に示すように、上記駆動カム本体３９ａには、平行リンク用ガイド溝３９ｄ、３９ｅ、３９ｆ、３９ｇが形成されている。
上記平行リンク用ガイド溝３９ｄ、３９ｅは、上記駆動カム本体３９ａの中心を挟んで略対称に形成されており、上記中心軸用溝３９ｃの溝３９ｃ１の他端側（図１３中左上側）から一端側（図１３中右下側）に向かうほど互いに離間するように形成された部分と、上記中心軸用溝３９ｃの溝３９ｃ２と同一直線上に形成された部分とから構成されている。
また、上記平行リンク用ガイド溝３９ｆ、３９ｇは、上記平行リンク用ガイド溝３９ｄ、３９ｅに対して上記駆動カム本体３９ａの中心を軸にして９０°回転させた位置に形成されている。また、上記平行リンク用ガイド溝３９ｆ、３９ｇは、上記駆動カム本体３９ａの中心を挟んで略対称に形成されており、上記中心軸用溝３９ｃの溝３９ｃ２の一端側（図１３中左下側）から他端側（図１３中右上側）に向かうほど互いに離間するように形成された部分と、上記中心軸用溝３９ｃの溝３９ｃ１と同一直線上に形成された部分とから構成されている。
As shown in FIGS. 13 and 15, the drive cam
The parallel
The parallel
また、平行リンク１５のジョイント１５ｅは上記平行リンク用ガイド溝３９ｄ内に挿入され、平行リンク１５のジョイント１５ｆは上記平行リンク用ガイド溝３９ｅ内に挿入され、平行リンク１５のジョイント１５ｇは上記平行リンク用ガイド溝３９ｆ内に挿入され、平行リンク１５のジョイント１５ｈは上記平行リンク用ガイド溝３９ｇ内に挿入されている。
The joint 15e of the
また、図１４に示すように、上記駆動カム本体３９ａの裏側（図１４中下側の面）には、円を略４分の１にしたような形状の動力軸用溝３９ｈが形成されている。この動力軸用溝３９ｈ内に、上記駆動軸９の軸９ａの先端（図１４中上端）が挿入される。
また、図１４に示すように、上記駆動カム本体３９ａの裏側（図１４中下側の面）には、被ガイド突起３９ｉ、３９ｉ′が上記駆動カム本体３９aに対して垂直に立設されている。この被ガイド突起３９ｉ、３９ｉ′は、上記ベース３７のガイド溝３７ａ内に挿入される。また、上記被ガイド突起３９ｉ′は、上記被ガイド突起３９ｉの位置に対して上記駆動カム本体３９ａの中心を軸に９０°回転させた位置に立設されている。
Further, as shown in FIG. 14, a
Further, as shown in FIG. 14, guided
上記駆動カム３９の歯車部３９ｂは、図１４に示すように、両端側は略直線状となっており、その直線状の部分に挟まれた部分が略円を１／４にしたような形状となっている。
図１４に示すように、上記歯車部３９ｂは上記駆動カム本体３９ａの裏側（図１４中下側の面）に図示しないネジなどによって取り付けられており、その内側に駆動軸９の歯車９ｂと噛合される複数の歯が形成されている。そして、上記歯車部３９ｂの両端側の略直線状の部分に形成された歯によって平行移動用歯車３９ｊ、３９ｊ′が構成されており、上記歯車部３９ｂの略円を１／４にした形状の部分に形成された歯によって回転用歯車３９ｋが構成されている。
As shown in FIG. 14, the
As shown in FIG. 14, the
したがって、上記駆動軸９の歯車９ｂが上記平行移動用歯車３９ｊ、３９ｊ′に噛合している間は、上記駆動カム３９は上記駆動軸９の回転によって上記平行移動用歯車３９ｊ、３９ｊ′の長さ方向に平行移動される。また、上記駆動軸９の歯車９ｂが上記回転用歯車３９ｋに噛合している間は、上記駆動カム１３は上記駆動軸９の回転によって上記中心軸５を中心として回転移動され、上記駆動カム１３を最大で９０°回転させることができる。
また、上記歯車部３９ｂは、上記駆動カム本体３９ａに対して、上記平行移動用歯車３９ｊが上記中心軸用溝３９ｃの溝３９ｃ１に平行な方向となるように、且つ、上記平行移動用歯車３９ｊ′が上記中心軸用溝３９ｃの溝３９ｃ２に平行な方向となるように取り付けられている。
Therefore, while the
Further, the
また、図１４に示すように、前述の第１の実施の形態の場合と同様に、上記歯車部３９ｂの一端側であって反駆動カム本体３９ａ側の面には、スイッチ動作用ボス３９ｍ１、３９ｍ２が形成されている。また、上記歯車部３９ｂの他端側であって反駆動カム本体３９ａ側の面には、スイッチ動作用ボス３９ｍ１′、３９ｍ２′が形成されている。
本実施の形態においても、前述の第１の実施の形態の場合と同様に、上記スイッチ動作用ボス３９ｍ１や上記スイッチ動作用ボス３９ｍ１′とスイッチ１１ａの揺動突起１１ａ１との接触、及び、上記スイッチ動作用ボス３９ｍ２や上記スイッチ動作用ボス３９ｍ２′とスイッチ１１ｂの揺動突起１１ｂ１との接触によって、フィンガ２５、２５′の開閉や回転の状態を検出することができる。
Further, as shown in FIG. 14, similarly to the case of the first embodiment described above, the
Also in this embodiment, as in the first embodiment described above, the contact of the boss the
次に、本実施の形態によるグリッパ装置３５の作用を、図１６〜図２２を参照して説明する。
なお、図１６〜図２２の各（ａ）図は、上記グリッパ装置３５の構成要素のうち、上記スライダユニット２１、２１′、上記平行リンク１５、上記駆動カム３９、上記ベース３７、駆動軸９、中心軸５、スイッチ１１、１１、１１、１１を表した平面図であり、一番太い線で描かれているものが上記平行リンク１５と上記スライダユニット２１、２１′であり、一番細い線で描かれているものが上記ベース３７、上記スイッチ１１、１１、１１、１１、上記駆動軸９、上記中心軸５であり、一番太い線の太さと一番細い線の太さの間の太さの線で描かれているものが上記駆動カム３９である。
また、図１６〜図２２の各（ｂ）図は、各状態におけるスイッチ１１ａ、１１ｂとスイッチ動作用ボス３９ｍ１、３９ｍ２、３９ｍ１′、３９ｍ２′の状態を表わした図である。
まず、上記グリッパ装置３５は、フィンガ２５、２５′が完全に開いたアンクランプ状態となっている。このアンクランプ状態の上記グリッパ装置３５のスライダユニット２１、２１′、平行リンク１５、駆動カム３９、ベース３７の位置関係は、図１６（ａ）に示すようになっている。
Next, the operation of the
Each of FIGS. 16 to 22 shows (a), among the components of the
Each of FIGS. 16 to 22B is a diagram showing the state of the
First, the
この状態においては、図１６（ａ）に示すように、上記駆動軸９の歯車９ｂは上記駆動カム３９の平行移動用歯車３９ｊの先端側（図１６（ａ）中左端側）に噛合している。また、上記平行リンク１５のジョイント１５ｅ、１５ｆは、上記駆動カム１３の平行リンク用ガイド溝３９ｄ、３９ｅの互いに近接する側（図１６（ａ）中左側）の端に位置している。この状態では、上記平行リンク１５は、上記ジョイント１５ｅ、１５ｆ間の距離が最小で、ジョイント１５ｇ、１５ｈ間の距離が最大の状態となっている。そのため、上記スライダユニット２１、２１′間の距離も最大となっており、フィンガ２５の把持部２５ａ及びフィンガ２５′の把持部２５ａ′の間の隙間も最も大きく開いた状態となっている。
この状態が、上記フィンガ２５、２５′のアンクランプ状態である。このとき、上記駆動カム３９の被ガイド突起３９ｉは上記ベース３７のガイド溝３７ａの図１６（ａ）中左側の直線部３７ａ３の先端（図１６（ａ）中右側端）に位置している。また、上記駆動カム３９の被ガイド突起３９ｉ′は上記ベース３７のガイド溝３７ａの図１６（ａ）中上側の直線部３７ａ２の図１６（ａ）中右端に位置している。
In this state, as shown in FIG. 16A, the
This state is an unclamped state of the
次に、図１６（ａ）に示したような上記グリッパ装置３５のフィンガ２５とフィンガ２５′のアンクランプ状態から、上記フィンガ２５とフィンガ２５′との間を閉じようとする状態について説明する。
前述した図１６（ａ）に示す状態において、１個のモータ８によって上記駆動軸９を図１６（ａ）中時計回り方向に回転させると、上記駆動軸９の歯車９ｂと上記駆動カム３９の平行移動用歯車３９ｊとの相互作用により、上記駆動カム３９が図１６（ａ）中左方向へと平行移動する。それに伴い、上記平行リンク１５のジョイント１５ｅは上記駆動カム３９の平行リンク用ガイド溝３９ｄによってガイドされて移動し、上記平行リンク１５のジョイント１５ｆは上記駆動カム３９の平行リンク用ガイド溝３９ｅによってガイドされて移動する。よって、上記ジョイント１５ｅ、１５ｆは互いに離間する方向に移動し、その結果、上記平行リンク１５の上記ジョイント１５ｇ、１５ｈは互いに近接する方向に移動する。そのため、上記スライダユニット２１、２１′も互いに近接する方向に移動し、上記フィンガ２５とフィンガ２５′も互いに近接する方向に移動する。上記駆動カム３９の移動により、上記ジョイント１５ｅ、１５ｆが平行リンク用ガイド溝３９ｄ、３９ｅの中央付近にまで移動した状態を図１７に示す。
Next, a state in which the gap between the
In the state shown in FIG. 16A, when the
そして、上記駆動軸９がさらに図１７（ａ）中時計回りに回転していくと、上記駆動カム３９はさらに図１７中左側へ移動していき、上記ジョイント１５ｅ、１５ｆと平行リンク用ガイド溝３９ｄ、３９ｅとの相互作用により、上記平行リンク１５がさらに変形し、上記フィンガ２５とフィンガ２５′がさらに互いに近接する方向に移動する。
また、上記フィンガ２５とフィンガ２５′が互いに近接する方向に移動する際、図示しない対象物と上記フィンガ２５、２５′の間に挟まれると、前述した第１の実施の形態の場合と同様に、ばね２１ｃ、２１ｃ′の作用により上記フィンガ２５、２５′間に上記対象物を把持しようとする把持力が発生し、上記フィンガ２５、２５′によって上記対象物を把持することができる。
When the
Further, when the
そして、上記駆動軸９がさらに図１７（ａ）中時計回りに回転していくと、上記歯車９ｂが上記駆動カム３９の平行移動用歯車３９ｊと回転用歯車３９ｋとの境界に達し、図１８（ａ）に示す状態となる。
このとき、上記平行リンク１５の上記ジョイント１５ｅ、１５ｆは、上記駆動カム１３の平行リンク用ガイド溝１３ｄ、１３ｅの互いに離間する側の端（図１８（ａ）中右側端）に位置している。よって、このとき、上記平行リンク１５の上記ジョイント１５ｅ、１５ｆ間の距離は最大になっており、上記ジョイント１５ｇ、１５ｈ間の距離は最小になっている。そのため、上記スライダユニット２１、２１′の平行リンク側スライダ２１ａ、２１ａ′間の距離も最小となり、上記スライダユニット２１、２１′のばね２１ｃ、２１ｃ′も最も大きく引き伸ばされた状態となっており、このとき上記フィンガ２５、２５′間の把持力も最大の状態となっている。
この状態が上記フィンガ２５、２５′のクランプ状態である。また、上記フィンガ２５、２５′をアンクランプ状態からクランプ状態へと移行させる動作がクランプ動作である。
When the
At this time, the
This state is the clamped state of the
このクランプ動作の際の、上記駆動カム３９の平行移動において、上記駆動カム３９は被ガイド突起３９ｉと上記ベース３７のガイド溝３７ａの図１８（ａ）中左側の直線部３７ａ３との相互作用によってガイドされる。また、クランプ動作完了時において、上記駆動カム３９の被ガイド突起３９ｉは上記ベース３７のガイド溝３７ａの図１８（ａ）中左側の直線部３７ａ３と半円部３７ａ１の境界に位置している。また、上記駆動カム３９の被ガイド突起３９ｉ′は上記ベース３７のガイド溝３７ａの図１８（ａ）中上側の直線部３７ａ２の中央（半円部３７ａ１の頂点）に位置している。
During this clamping operation, the parallel movement of the
なお、上記フィンガ２５、２５′のクランプ状態は、ベース３７に設けられたスイッチ１１ａの突起１１ａ１と上記駆動カム３９のスイッチ動作用ボス３９ｍ１との接触、及び、スイッチ１１ｂの突起１１ｂ１と上記駆動カム３９のスイッチ動作用ボス３９ｍ２との接触によって検出される。
Incidentally, the clamping state of the
次に、クランプ状態のフィンガ２５、２５′を９０°回転させる動作について説明する。前述の図１８（ａ）に示すようなクランプ状態から、さらに駆動軸９を図１８（ａ）中時計回りに回転させると、上記駆動軸９の歯車９ｂは駆動カム３９の回転用歯車３９ｋに噛合する。この回転用歯車３９ｋは、９０°の円周上に歯が形成されている。そのため、上記駆動軸９が図１８（ａ）中時計回り方向に回転すると、上記歯車９ｂと上記回転用歯車３９ｋとの相互作用によって上記駆動カム９３は中心軸５を中心に図１８（ａ）中時計回りに回転し、この上記駆動カム３９の平行リンク用ガイド溝３９ｄ、３９ｅ、及び、平行リンク用ガイド溝３９ｆ、３９ｇ内にジョイント１５ｅ、１５ｆ、１５ｇ、１５ｈを挿入している平行リンク１５、この平行リンク１５に接続されたスライダユニット２１、２１′、このスライダユニット２１、２１′に係合された上記フィンガ２５、２５′、上記フィンガ２５、２５′に把持された図示しない対象物、上記平行リンク１５のジョイント１５ｅ〜１５ｈが貫通されているガイドプレート１７、このガイドプレート１７に固定されたカバ３３、３３、このカバ３３、３３に係合されている支持プレート２７、この支持プレート２７に固定されているガイドレール２９、及び、上記フィンガ２５、２５′に固定され上記ガイドレール２９にガイドされるガイド部材３１、３１′も上記駆動カム１３とともに回転される。
Next, the operation of rotating the clamped
本実施の形態の場合も、上記駆動カム３９等が回転しても、上記フィンガ２５、２５′のクランプ状態はそのまま保持されている。上記駆動カム３９等が、図１８（ａ）に示す状態から、図１８（ａ）中時計回りに４５°回転した状態を図１９に示す。
Also in this embodiment, even when the
そして、上記駆動カム３９等が、図１８（ａ）に示す状態から、図１８（ａ）中時計回りに９０°回転すると、図２０（ａ）に示す状態となる。このとき、上記駆動軸９の歯車９ｂが上記駆動カム３９の回転用歯車３９ｋと平行移動用歯車３９ｊ′との境界に位置している。そして、まだ、上記フィンガ２５、２５′のクランプ状態が維持されたままとなっている。また、このとき、上記駆動カム３９の被ガイド突起３９ｉは上記ベース３７のガイド溝３７ａの図２０（ａ）中上側の直線部３７ａ２の中央（半円部３７ａ１の頂点）に位置し、被ガイド突起３９ｉ′は図２０（ａ）中右側の直線部３７ａ３と半円部３７ａ１との境界に位置している。
なお、上記駆動カム３９等の回転動作の際、上記駆動カム３９は被ガイド突起３９ｉ及び被ガイド突起３９ｉ′と上記ベース３７のガイド溝３７ａの半円部３７ａ１との相互作用によってガイドされる。
When the
When the
次に、９０°回転した状態で且つクランプ状態の上記フィンガ２５、２５′を、９０°回転した状態のままアンクランプ状態とする動作について説明する。 図２０（ａ）に示したような上記フィンガ２５、２５′が９０°回転したクランプ状態から、さらに上記駆動軸９を図２０（ａ）中時計回り方向に回転させる。すると、上記駆動軸９の歯車９ｂが上記駆動カム３９の平行移動用歯車３９ｊ′と噛合し、上記歯車９ｂと上記平行移動用歯車３９ｊ′との相互作用により上記駆動カム３９が図２０（ａ）中左側へと平行移動する。それに伴い、上記平行リンク１５のジョイント１５ｇは上記駆動カム３９の平行リンク用ガイド溝３９ｆによってガイドされて移動し、上記平行リンク１５のジョイント１５ｈは上記駆動カム３９の平行リンク用ガイド溝３９ｇによってガイドされて移動する。よって、上記ジョイント１５ｇ、１５ｈは互いに離間する方向に移動する。
Next, the operation of setting the
そのため、まず、上記スライダユニット２１、２１′の平行リンク側スライダ２１ａ、２１ａ′が互いに離間する方向に移動する。このとき、上記フィンガ２５、２５′がクランプ状態のときに伸びていたばね２１ｃ、２１ｃ′が再び縮んでいき、上記ばね２１ｃ、２１ｃ′の弾性力による上記フィンガ２５、２５′の把持力が低下する。その後、上記平行リンク側スライダ２１ａとフィンガ側スライダ２１ｂとが当接するとともに、上記平行リンク側スライダ２１ａ′とフィンガ側スライダ２１ｂ′とが当接すると、上記平行リンク側スライダ２１ａ、２１ａ′の互いに離間する方向への移動に伴って上記フィンガ側スライダ２１ｂ、２１ｂ′も互いに離間する方向に移動する。したがって、上記フィンガ２５、２５′も互いに離間する方向に移動し、図示しない対象物の把持が解除される。上記駆動カム３９の移動により、上記ジョイント１５ｇ、１５ｈが平行リンク用ガイド溝３９ｆ、３９ｇの中央付近にまで移動した状態を図２１（ａ）に示す。
Therefore, first, the
さらに上記駆動軸９が図２１（ａ）中時計回り方向に回転すると、上記駆動カム３９はさらに図２１（ａ）中左側に移動していき、上記ジョイント１５ｇ、１５ｈと平行リンク用ガイド溝３９ｆ、３９ｇとの相互作用により、上記平行リンク１５が更に変形し、上記フィンガ２５とフィンガ２５′がさらに互いに離間する方向に移動する。そして、上記駆動軸９の歯車９ｂが上記駆動カム３９の平行移動用歯車３９ｊ′の端（図２１（ａ）中右側端）に達すると、上記フィンガ２５、２５′が完全に開いた、アンクランプ状態となる。この、９０°回転したアンクランプ状態を図２２（ａ）に示す。
When the
また、このとき、上記駆動カム３９の被ガイド突起３９ｉは上記ベース３７のガイド溝３７ａの図２２（ａ）中上側の直線部３７ａ２の図２２（ａ）中左端に位置し、被ガイド突起３９ｉ′はガイド溝３７ａの図２２（ａ）中右側の直線部３７ａ３の先端（図２２（ａ）中左側端）に位置している。上記フィンガ２５、２５′をクランプ状態からアンクランプ状態へと移行させる動作がアンクランプ動作である。上記アンクランプ動作の際の、上記駆動カム３９の平行移動において、上記駆動カム９３は被ガイド突起３９ｉ′と上記ベース３７のガイド溝３７ａの図２２（ａ）中右側の直線部３７ａ３との相互作用によってガイドされる。
At this time, the
なお、本実施の形態においても、図２２（ａ）に示す９０°回転したアンクランプ状態から、上記駆動軸９を逆回転、すなわち、図２２（ａ）中反時計回り方向に回転させれば、前述した逆の動作を行い、図１６（ａ）に示したアンクランプ状態へと戻すことが可能である。
また、上記駆動軸９を、歯車９ｂが上記駆動カム３９の平行移動用歯車３９ｊ又は平行移動用歯車３９ｊ′と噛合する範囲で回転させれば、上記駆動カム３９やフィンガ２５、２５′等の回転動作を行わせることなく、上記フィンガ２５、２５′のクランプ動作とアンクランプ動作のみを行わせることも可能である。
なお、上記一連の作用において、各状態におけるスイッチ１１ａ、１１ｂとスイッチ動作用ボス３９ｍ１、３９ｍ２、３９ｍ１′、３９ｍ２′の状態の変化は、前記第１の実施の形態の場合と同様である。
以上が、本実施の形態によるグリッパ装置３５の作用である。
Also in this embodiment, if the
If the
In the series of actions described above, the changes in the states of the
The above is the operation of the
本実施の形態によるグリッパ装置３５も、前述した第１の実施の形態によるグリッパ装置１と同様の効果を奏することができる。
特に、本実施の形態によるグリッパ装置３５は、駆動カム３９の歯車部３９ｂに１／４円周上に歯を設置した回転用歯車３９ｋが設けられているため、対象物を掴んで９０°回転動作させる動作に適している。
The
In particular, the
なお、本願発明は、前記第１、第２の実施の形態に限定されない。
例えば、上記グリッパ装置の構成要素の形状、数、寸法などはこの限りではない。
又、駆動源についても、モータ以外にもエアなど様々なものが考えられる。
The present invention is not limited to the first and second embodiments.
For example, the shape, number, dimensions, etc. of the components of the gripper device are not limited to this.
Various drive sources such as air can be considered in addition to the motor.
本発明は、例えば、産業用ロボットに取り付けられ、対象物を把持し且つ回転させることができるグリッパ装置に係り、特に、１つの駆動源及び／又は駆動伝達経路により対象物の把持と回転の２つの動作を行うことができるように工夫したものに係り、例えば、産業用ロボットのアームの先端に取り付けられるロータリグリッパに好適である。 The present invention relates to a gripper device that is attached to, for example, an industrial robot and can grip and rotate an object. In particular, the present invention relates to gripping and rotation of an object by one drive source and / or drive transmission path. It is suitable for a rotary gripper that is attached to the tip of an arm of an industrial robot, for example.
１ グリッパ装置
３ ベース
３ａ ガイド溝
６ ねじ
７ 軸受
８ モータ
９ 動力軸
９ａ 軸
９ｂ 歯車
１３ 駆動カム
１３ｂ 歯車部
１３ｄ 平行リンク用ガイド溝
１３ｅ 平行リンク用ガイド溝
１３ｆ 平行リンク用ガイド溝
１３ｇ 平行リンク用ガイド溝
１３ｈ 動力軸用溝
１３ｉ 被ガイド突起
１３ｊ 平行移動用歯車
１３ｊ′ 平行移動用歯車
１３ｋ 回転用歯車
１５ 平行リンク
１５ａ リンク
１５ｂ リンク
１５ｃ リンク
１５ｄ リンク
１５ｅ ジョイント
１５ｆ ジョイント
１５ｇ ジョイント
１５ｈ ジョイント
２５ フィンガ
２５′ フィンガ
３３ａ 凹部
３５ グリッパ装置
３７ ベース
３７ａ ガイド溝
３９ 駆動カム
３９ａ 駆動カム本体
３９ｂ 歯車部
３９ｄ 平行リンク用ガイド溝
３９ｅ 平行リンク用ガイド溝
３９ｆ 平行リンク用ガイド溝
３９ｇ 平行リンク用ガイド溝
３９ｈ 動力軸用溝
３９ｉ 被ガイド突起
３９ｉ′ 被ガイド突起
３９ｊ 平行移動用歯車
３９ｊ′ 平行移動用歯車
３９ｋ 回転用歯車
DESCRIPTION OF
Claims (5)
上記駆動軸の歯車に噛合される複数の歯が連続して形成された駆動カム側歯車が設けられるともに被ガイド突起と複数のガイド溝が設けられ上記駆動軸の回転によって上記駆動カム側歯車を介して平行移動及び回転される駆動カムと、
上記被ガイド突起が移動可能に係合されるガイドを備え上記駆動カムの平行移動と回転を規制するベースと、
上記駆動カムの複数のガイド溝のそれぞれに移動可能に係合された複数のジョイントとこれらの複数のジョイントにより連結された複数のリンクとから構成され上記駆動カムの平行移動によって変形されるとともに上記駆動カムの回転によって共に回転される平行リンクと、
上記ジョイントに接続され上記平行リンクの変形により移動されるとともに上記平行リンクの回転により共に回転されるフィンガと、を具備し、
上記駆動軸を回転させることにより上記駆動カム側歯車を介して上記駆動カムを平行移動又は回転させ、この駆動カムの平行移動又は回転により上記平行リンクを変形又は回転させ、この平行リンクの変形又は回転により上記フィンガを移動又は回転させ、それによって、フィンガによる対象物の把持又は把持の解除、フィンガにより対象物を把持しての回転を行わせるようにしたことを特徴とするグリッパ装置。 One drive shaft rotated by one drive source and provided with gears;
A drive cam side gear formed by continuously forming a plurality of teeth meshed with the gear of the drive shaft and a guided projection and a plurality of guide grooves are provided, and the drive cam side gear is rotated by the rotation of the drive shaft. A drive cam that is translated and rotated via
A base that includes a guide with which the guided projection is movably engaged;
A plurality of joints movably engaged with each of the plurality of guide grooves of the drive cam and a plurality of links connected by the plurality of joints, and deformed by the parallel movement of the drive cam and the above Parallel links that are rotated together by the rotation of the drive cam;
A finger connected to the joint and moved by deformation of the parallel link and rotated together by rotation of the parallel link;
The drive cam is translated or rotated via the drive cam side gear by rotating the drive shaft, and the parallel link is deformed or rotated by the translation or rotation of the drive cam. A gripper device characterized in that the finger is moved or rotated by rotation, whereby the object is grasped or released by the finger, and the object is grasped and rotated by the finger.
上記駆動カム側歯車には、曲線上に配置され上記駆動軸の歯車との相互作用により上記駆動カムを回転させる回転用歯車と、該回転用歯車の両端から直線状に連設され上記駆動軸の歯車との相互作用により上記駆動カムを平行移動させる平行移動用歯車と、が設けられていることを特徴とするグリッパ装置。 The gripper device according to claim 1.
The drive cam side gear is arranged on a curve and rotates with the rotation of the drive cam by interaction with the gear of the drive shaft, and the drive shaft is connected linearly from both ends of the rotation gear. A gripper device, comprising: a translation gear for translating the drive cam by interaction with the gear.
上記駆動源はモータであることを特徴とするグリッパ装置。 The gripper device according to claim 2.
The gripper device, wherein the drive source is a motor.
上記駆動カム側歯車の回転用歯車は半円状に形成されており、
上記駆動カムは上記駆動軸の歯車と上記回転用歯車の相互作用により１８０°回転されることを特徴とするグリッパ装置。 The gripper device according to claim 3,
The rotation gear of the drive cam side gear is formed in a semicircular shape,
The gripper device, wherein the drive cam is rotated by 180 ° by the interaction of the gear of the drive shaft and the rotation gear.
上記駆動カム側歯車の回転用歯車は１／４円状に形成されており、
上記駆動カムは上記駆動軸の歯車と上記回転用歯車の相互作用により９０°回転されることを特徴とするグリッパ装置。
The gripper device according to claim 3,
The rotation gear of the drive cam side gear is formed in a quarter circle,
The gripper device characterized in that the drive cam is rotated by 90 ° by the interaction of the gear of the drive shaft and the gear for rotation.
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Cited By (2)
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|---|---|---|---|---|
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- 2011-05-28 JP JP2011119804A patent/JP2012245590A/en not_active Withdrawn
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20140805 |