JP2016140942A - ロボットハンド - Google Patents
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Abstract
【課題】 本実施形態の目的は、様々な種類のワークに対する汎用性の高いロボットハンドを提供することにある。
【解決手段】 本実施形態に係るロボットハンド3は、ワークを把持するための対向配置される一対の把持部35と、一対の把持部35に取り付けられる一対のワーク接触部36と、一対の把持部35を互いに接近・離反する方向に移動する移動機構32とを具備し、ワーク接触部36は可撓性を備えた真空吸着部36であることを特徴とする。
【選択図】 図1
【解決手段】 本実施形態に係るロボットハンド3は、ワークを把持するための対向配置される一対の把持部35と、一対の把持部35に取り付けられる一対のワーク接触部36と、一対の把持部35を互いに接近・離反する方向に移動する移動機構32とを具備し、ワーク接触部36は可撓性を備えた真空吸着部36であることを特徴とする。
【選択図】 図1
Description
本発明の実施形態はロボットハンドに関する。
ロボット装置は製造ライン、医療や介護などさまざまな現場での適用がなされており、今後更なる分野での適用が期待されている。特に実際の製造ラインではワークの種類も作業内容も多岐にわたっている。例えば樹脂製のチューブ容器は優れた柔軟性、弾力性、復元性を備えたものではあるが、製造ラインにおいてロボット装置等で取り扱う場合にはそれら特性による形状についての自己保持性の低さこそが取り扱いの困難性を生じさせている。またロボットハンドはワークの形状や寸法、重量、さらに性質などの属性に応じて個別設計がなされることが多く、汎用性が比較的低くならざるを得ない。さらに単一の製造ラインで2種、さらにそれ以上の多種類のワークを処理することがあり、そのようなケースでは複数種類のロボットハンドをロボット装置に装備させ、また複数のロボット装置自体を設置する必要性もあった。
目的は、様々な種類のワークに対する汎用性の高いロボットハンドを提供することにある。
本実施形態に係るロボットハンドは、ワークを把持するための対向配置される一対の把持部と、前記一対の把持部に取り付けられる一対のワーク接触部と、前記一対の把持部を互いに接近・離反する方向に移動する移動機構とを具備し、前記ワーク接触部は可撓性を備えた真空吸着部であることを特徴とする。
以下、図面を参照しながら本実施形態に係るロボットハンドを説明する。本実施形態に係るロボットハンドは、主にロボット装置に装着され、使用される。以下の説明では、本実施形態に係るロボットハンドを装備した、直動伸縮関節を有するロボット装置を例に説明する。以下の説明において、略同一の機能及び構成を有する構成要素については、同一符号を付し、重複説明は必要な場合にのみ行う。
まず、本実施形態に係るロボットハンド3を装備したロボット装置の機構について図1を参照して説明する。図1は、本実施形態に係るロボットハンド3を装備したロボット装置の外観斜視図である。ロボット装置は、略円筒形状の基部1と基部1に接続するアーム部2とを有する。アーム部2の先端には手首部4が取り付けられている。手首部4には図示しないアダプタが設けられている。アダプタは、後述する第6回転軸RA6の回転部に設けられる。手首部4のアダプタを介してロボットハンド3が取り付けられる。ロボットハンド3について、図2以降で詳細に説明する。
ロボット装置は、複数、ここでは6つの関節部J1,J2,J3,J4,J5,J6を有する。複数の関節部J1,J2,J3,J4,J5,J6は基部1から順番に配設される。一般的に、第1、第2、第3関節部J1,J2,J3は根元3軸と呼ばれ、第4、第5、第6関節部J4,J5,J6はロボットハンド3の姿勢を変化させる手首3軸と呼ばれる。手首部4は第4、第5、第6関節部J4,J5,J6を有する。根元3軸を構成する関節部J1,J2,J3の少なくとも一つは直動関節である。ここでは第3関節部J3が直動伸縮関節、特に伸縮距離の比較的長い関節部として構成される。アーム部2は第3関節部J3を構成する主要な構成要素である。
第1関節部J1は基台面に対して例えば垂直に支持される第1回転軸RA1を中心としたねじり関節である。第2関節部J2は第1回転軸RA1に対して垂直に配置される第2回転軸RA2を中心とした曲げ関節である。第3関節部J3は、第2回転軸RA2に対して垂直に配置される第3軸(移動軸)RA3を中心として直線的にアーム部2が伸縮する関節である。
第4関節部J4は、第3移動軸RA3に一致する第4回転軸RA4を中心としたねじり関節であり、第5関節部J5は第4回転軸RA4に対して直交する第5回転軸RA5を中心とした曲げ関節である。第6関節部J6は第4回転軸RA4に対して直交し、第5回転軸RA5に対して垂直に配置される第6回転軸RA6を中心とした曲げ関節である。
基部1を成すアーム支持体(第1支持体)11aは、第1関節部J1の第1回転軸RA1を中心に形成される円筒形状の中空構造を有する。第1関節部J1は図示しない固定台に取り付けられる。第1関節部J1が回転するとき、第1支持体11aはアーム部2の旋回とともに軸回転する。なお、第1支持体11aが接地面に固定されていてもよい。その場合、第1支持体11aとは独立してアーム部2が旋回する構造に設けられる。第1支持体11aの上部には第2支持部11bが接続される。
第2支持部11bは第1支持部11aに連続する中空構造を有する。第2支持部11bの一端は第1関節部J1の回転部に取り付けられる。第2支持部11bの他端は開放され、第3支持部11cが第2関節部J2の第2回転軸RA2において回動自在に嵌め込まれる。第3支持部11cは第1支持部11a及び第2支持部に連通する鱗状の外装からなる中空構造を有する。第3支持部11cは、第2関節部J2の曲げ回転に伴ってその後部が第2支持部11bに収容され、また送出される。ロボット装置の直動関節部J3(第3関節部J3)を構成するアーム部2の後部はその収縮により第1支持部11aと第2支持部11bの連続する中空構造の内部に収納される。
第3支持部11cはその後端下部において第2支持部11bの開放端下部に対して第2回転軸RA2を中心として回動自在に嵌め込まれる。それにより第2回転軸RA2を中心とした曲げ関節部としての第2関節部J2が構成される。第2関節部J2が回動すると、アーム部2は、手首部4及びロボットハンド3とともに第2関節部J2の第2回転軸RA2を中心に垂直方向に回動、つまり起伏動作をする。
第4関節部J4は、アーム部2の伸縮方向に沿ったアーム中心軸、つまり第3関節部J3の第3移動軸RA3に典型的には一致する第4回転軸RA4を有するねじり関節である。第4関節部J4が回転すると、第4関節部J4から先端にかけてロボットハンド3とともに第4回転軸RA4を中心に回転する。第5関節部J5は、第4関節部J4の第4回転軸RA4に対して直交する第5回転軸RA5を有する曲げ関節部である。第5関節部J5が回転すると、第5関節部J5から先端にかけてロボットハンド3とともに上下に回動する。第6関節部J6は、第4関節部J4の第4回転軸RA4に直交し、第5関節部J5の第5回転軸RA5に垂直な第6回転軸RA6を有する曲げ関節である。第6関節部J6が回転するとロボットハンド3が左右に旋回する。
上記の通り手首部4のアダプタに取り付けられたロボットハンド3は、第1、第2、第3関節部J1.J2.J3により任意位置に移動され、第4、第5、第6関節部J4、J5、J6により任意姿勢に配置される。特に第3関節部J3の直動伸縮距離の長さは、基部1の近接位置から遠隔位置までの広範囲の対象にロボットハンド3を到達させることを可能にする。第3関節部J3はそれを構成する直動伸縮機構により実現される直動伸縮距離の長さが特徴的である。
直動伸縮機構はアーム部2を有する。アーム部2は第1連結コマ列21と第2連結コマ列22とを有する。第1連結コマ列21は複数の第1連結コマ23からなる。第1連結コマ23は略平板に構成される。前後の第1連結コマ23は、互いの端部箇所においてピンにより屈曲自在に列状に連結される。これにより第1連結コマ列21は内側と外側とに屈曲可能な性質を備える。第2連結コマ列22は複数の第2連結コマ24からなる。第2連結コマ24は断面コ字形状の短溝状体に構成される。前後の第2連結コマ24は、互いの底面端部箇所においてピンにより屈曲自在に列状に連結される。第2連結コマ24の断面形状及びピンによる連結位置により第2連結コマ列22は内側に屈曲可能であるが、外側に屈曲不可な性質を備える。なお、第1連結コマ23及び第2連結コマ24の第2回転軸RA2に向いた面を内面、その反対側の面を外面というものとする。
第1連結コマ列21のうち先頭の第1連結コマ23と、第2連結コマ列22のうち先頭の第2連結コマ24とは図示しない結合コマにより結合される。例えば、結合コマは第1連結コマ23と第2連結コマ24とを合成した形状を有している。
アーム部2が伸長するときには、図示しない結合コマが始端となって、第1、第2連結コマ列21,22が第3支持部11cの開口から外に向かって送り出される。第1、第2連結コマ列21、22は、第3支持体11cの開口付近で互いに接合される。第1、第2連結コマ列21、22の後部が第3支持体11cの内部で堅持されることにより、第1、第2連結コマ列21,22の接合状態が保持される。第1、第2連結コマ列21、22の接合状態が保持されたとき、第1連結コマ列21と第2連結コマ列22の屈曲は拘束される。接合し、それぞれの屈曲が拘束された第1、第2連結コマ列21、22により一定の剛性を備えた柱状体が構成される。柱状体とは、第2連結コマ列22に第1連結コマ列21が接合されてなる柱状の棒体を言う。
アーム部2が伸長するときには、図示しない結合コマが始端となって、第1、第2連結コマ列21,22が第3支持部11cの開口から外に向かって送り出される。第1、第2連結コマ列21、22は、第3支持体11cの開口付近で互いに接合される。第1、第2連結コマ列21、22の後部が第3支持体11cの内部で堅持されることにより、第1、第2連結コマ列21,22の接合状態が保持される。第1、第2連結コマ列21、22の接合状態が保持されたとき、第1連結コマ列21と第2連結コマ列22の屈曲は拘束される。接合し、それぞれの屈曲が拘束された第1、第2連結コマ列21、22により一定の剛性を備えた柱状体が構成される。柱状体とは、第2連結コマ列22に第1連結コマ列21が接合されてなる柱状の棒体を言う。
アーム部2が収縮するときには、第3支持体11cの開口に第1、第2連結コマ列21,22が引き戻される。柱状体を構成する第1、第2連結コマ列21,22は、第3支持体11cの内部で互いに離反される。離反された第1、第2連結コマ列21,22はそれぞれ屈曲可能な状態に復帰し、個々に屈曲され、第1支持体11aの内部に格納される。
(ロボットハンド3の構造)
次に、本実施形態に係るロボットハンド3の構造について、図2−図6を参照して説明する。図2は、図1のロボットハンド3の外観斜視図である。図3は、図2のロボットハンド3の正面図である。図4は、図2のロボットハンド3の下面図である。図5は、図2のロボットハンド3の側面図である。図6は、図2のロボットハンド3の真空吸着部36の縦断面図である。なお、説明の便宜上、図2−図5に示すように空間座標系を規定する。すなわち、図3(b)と図4(b)に示すように、後述の一対の接触部36の接触面の中心位置が重なる位置を把持基準点(原点)、把持基準点を通りピストンが往復移動する方向と平行な軸をY軸(把持部移動軸)、把持基準点とハンド本体31の取り付け部30の中心位置とを結ぶ軸をZ軸、Y軸とZ軸とに直交するX軸を規定する。
次に、本実施形態に係るロボットハンド3の構造について、図2−図6を参照して説明する。図2は、図1のロボットハンド3の外観斜視図である。図3は、図2のロボットハンド3の正面図である。図4は、図2のロボットハンド3の下面図である。図5は、図2のロボットハンド3の側面図である。図6は、図2のロボットハンド3の真空吸着部36の縦断面図である。なお、説明の便宜上、図2−図5に示すように空間座標系を規定する。すなわち、図3(b)と図4(b)に示すように、後述の一対の接触部36の接触面の中心位置が重なる位置を把持基準点(原点)、把持基準点を通りピストンが往復移動する方向と平行な軸をY軸(把持部移動軸)、把持基準点とハンド本体31の取り付け部30の中心位置とを結ぶ軸をZ軸、Y軸とZ軸とに直交するX軸を規定する。
ロボットハンド3はハンド本体31を有する。ハンド本体31は角柱形状を有し、その上方端面に取り付け部30が設けられる。ロボットハンド3は手首部4に装備されたアダプタにハンド本体31の取り付け部30が接続されることで、ロボット装置に装着される。ハンド本体31の下方にエアチャック部32が取り付けられる。エアチャック部32は図示しないエアシリンダをアクチュエータとして備える。エアシリンダはピストン移動軸がY軸方向と平行になるように配置される。エアシリンダには一対のエアチューブ33から2相で圧縮エアが供給される。一対のエアチューブ33はエアコンプレッサに接続されている。エアコンプレッサが駆動し、エアチューブ33に対応する電磁弁が開放されると、圧縮エアがエアシリンダに供給される。電磁弁は図示しない電磁弁制御部により制御される。これによりエアシリンダに備えられている一対のピストンがY軸方向に互いに逆向きに往復移動する。一対のピストン各々には連結部材を介して把持フレーム34と吸着フレーム39とが取り付けられる。一対の把持フレーム34(一対の吸着フレーム39)は、一対のピストンの往復移動により、エアチャック部32に設けられたレール41に沿って互いに接近、離反する方向に移動される。
なお、上述のエアコンプレッサには、一対のエアチューブ33のほか、後述のエアチューブ37,40が接続されている。電磁弁制御部によりエアチューブ33,37,40にそれぞれ対応する電磁弁が制御されることで、エアコンプレッサを共通化することができ、コスト削減に寄与することができる。
把持フレーム34は把持部35を保持する。把持部35は接触部36を保持する。一対の把持フレーム34と一対の把持部35と一対の接触部36と(以下、まとめて把持機構と称す。)は、一対の接触部36の接触面がピストンの往復移動とともに互いに接近、離反する方向に移動するように構成されている。具体的には、把持機構は、互いの接触面が対向配置するように、且つ互いの接触面の中心位置を結ぶ軸(把持部移動軸)の方向(以下、把持方向と称す。)がピストンの往復移動の方向と平行となるように構成されている。例えば、把持機構は以下のように構成されている。
図2―図5に示すように、把持フレーム34は金属、樹脂等で成型された略L字形状を有する平板である。把持フレーム34の一端は連結部材を介してピストンに取り付けられている。具体的には、把持フレーム34は、その両側面がXZ平面と平行に配置されるようにピストンに取り付けられる。また、把持フレーム34は、互いの屈曲部分が外向きに配置されるようにピストンに取り付けられる。さらに、把持フレーム34は、その他端がZ軸の負方向に向くようにピストンに取り付けられる。把持フレーム34の他端部分の背面の所定位置には把持部35の後端面が垂直に取り付けられる。把持部35は略円柱形状の棒体である。一対の把持部35の後端面が取り付けられた位置は、X軸方向及びZ軸方向に関して互いに同位置である。把持部35の先端面(把持面)の所定位置には接触部36が取り付けられる。一対の接触部36が取り付けられ位置は、X軸方向及びZ軸方向に関して互いに同位置である。以上説明した本実施形態に係るロボットハンド3の把持機構によれば、一対の接触部36の接触面を互いに対向配置し、把持方向をY軸方向と平行にすることができる。
図6に示すように、本実施形態において、接触部36として可撓性を備えた真空吸着部(以下、真空吸着部36と称す。)が使用される。真空吸着部36の取り付けパッド43が把持部35の把持面に接続される。典型的には、真空吸着部36は蛇腹形状、好適には1.5段の蛇腹形状を有する。真空吸着部36の吸着面47の外径W11は、真空吸着部36の山部45の外径W12よりも大きい。真空吸着部36の吸着面47におけるパッド厚t11は、他の部分のパッド厚、例えば、真空吸着部36の山部45のパッド厚t12よりも薄い。真空吸着部36はエアチューブ37を介して既出のエアコンプレッサに接続されている。真空吸着部36の吸着面47がワークに密着した状態でエアコンプレッサが駆動すると、ワークと真空吸着部36とで規定される空間の空気が吸引され、ワークに対して負圧が働く。その結果、ワークは真空吸着部36に吸着される。
吸着フレーム39は他の真空吸着部38(以下、単に真空吸着部38と称す。)を保持する。一対の吸着フレーム39と一対の真空吸着部38と(以下、吸着機構と称す。)は真空吸着部38の吸着面が同一平面上であって、その吸着方向が互いに平行になるように構成されている。また、吸着機構は、真空吸着部38の吸着面に吸着されたワークが把持機構に接触しないように構成されている。例えば、吸着機構は以下のように構成されている。
図2−図5に示すように、吸着フレーム39は金属、樹脂等で成型された1段の段差を有する階段形状の平板である。吸着フレーム39の一端は連結部材を介してピストンに取り付けられる。具体的には、吸着フレーム39は、その両側面がXZ平面と平行に配置されるようにピストンに取り付けられる。また、吸着フレーム39は、その他端が外向きに配置されるようにピストンに取り付けられる。さらに、把持フレーム39は、クランクの段差がZ軸の負方向に下がるようにピストンに取り付けられる。吸着フレーム39の他端部分の背面の所定位置には真空吸着部38が垂直に取り付けられる。一対の真空吸着部38が取り付けられた位置は、X軸方向及びZ軸方向に関して互いに同位置である。以上の吸着機構によれば、真空吸着部38の吸着面が同一平面上であって、互いの吸着方向を平行にすることができる。吸着方向は把持方向に対して直交する。また、一対の真空吸着部38は接触部36とともにピストンにより互いに接近、離反する方向に移動される。なお、真空吸着部38には、好適には既出の真空吸着部36が使用される。真空吸着部38はエアチューブ40を介して既出のエアコンプレッサに接続されている。
吸着フレーム39の段差の高さと真空吸着部38の軸長とは、Z軸方向に関して、真空吸着部38の吸着面が把持機構の最下端よりも下方になるように設計されている。これにより、真空吸着部38は、把持機構に接触させることなくその吸着面にワークを吸着させることができる。なお、図2−5に示すように、把持フレーム34と吸着フレーム39とは、互いの一端部分の側面同士が結合した状態でピストンに取り付けられてもよい。また、吸着フレーム39はピストンではなく、例えば、ハンド本体31等に固定されてもよい。これにより、ピストンにかかる重量負荷を小さくすることができる。
(ロボットハンド3の把持動作)
次に本実施形態に係るロボットハンド3の動作について、図7を参照して説明する。図7は、本実施形態に係るロボットハンド3によるワークの把持状態を示す図である。本実施形態に係るロボットハンド3は種類の異なるワークを把持可能な2系統の機構を有する。具体的には、本実施形態に係るロボットハンド3は、主に可撓性を有するワークを把持する用途に使用される把持機構と、主に可撓性のないワークを吸着する吸着機構とを備える。
次に本実施形態に係るロボットハンド3の動作について、図7を参照して説明する。図7は、本実施形態に係るロボットハンド3によるワークの把持状態を示す図である。本実施形態に係るロボットハンド3は種類の異なるワークを把持可能な2系統の機構を有する。具体的には、本実施形態に係るロボットハンド3は、主に可撓性を有するワークを把持する用途に使用される把持機構と、主に可撓性のないワークを吸着する吸着機構とを備える。
まず、本実施形態に係るロボットハンド3の把持機構の把持動作について図7(a)を参照して説明する。本実施形態に係るロボットハンド3の把持機構は、主に可撓性を有するワーク100を把持する用途に使用される。可撓性を有するワーク100とは、典型的には、表面を押圧すると弾性変形するような、例えば、液体が詰め込まれたチューブ等である。
真空吸着部36の吸着面47は、ピストンの往復動作により、互いに接近する方向に移動される。このとき、エアチューブ37を介して接続された既出のエアコンプレッサは駆動状態にある。すなわち、真空吸着部36は吸着動作をしながら互いに接近する方向に移動される。真空吸着部36の吸着面47がワーク100の表面に接触し始めると、真空吸着部36の吸着面47とワーク100の表面との間には、ワーク100に吸着面47が接触することによる摩擦力が発生する。このとき、真空吸着部36の蛇腹は吸着面47がワーク100の表面と平行となるように変形し始める。
真空吸着部36が互いに接近する方向にさらに移動され、真空吸着部36の吸着面47がワーク100の表面に密着すると、ワーク100に対して吸着面47を両側から押し付ける力が大きくなり、吸着面47とワーク100の表面との間の摩擦力が大きくなる。ワーク100に対して吸着面47を両側から押し付ける力は、真空吸着部36の吸着面47が互いに接近する方向に移動する距離に対応する。また、真空吸着部36の吸着面47がワーク100の表面に密着すると、真空吸着部36がワーク100を吸着することにより吸着面47とワーク100の表面との間に摩擦力が発生する。
したがって、本実施形態に係るロボットハンド3の把持機構は、ワーク100に対して両側から吸着面47を押し付けることにより吸着面47とワーク100との間に発生する摩擦力と、真空吸着部37がワーク100を吸着することにより吸着面47とワーク100との間に摩擦力との合計の摩擦力でワーク100を把持することができる。言い換えると、本実施形態に係るロボットハンド3の把持機構は、ワーク100に対して両側から吸着面47を押し付けることによって吸着面47とワーク100の表面との間に発生する摩擦力を、吸着面47をワーク100に押し付けるとともにワーク100を吸着することで増大させることができる。
したがって、本実施形態に係るロボットハンド3の把持機構は、ワーク100に対して吸着面47を両側から押し付ける力とワーク100を吸着する力とを調整することで、様々な種類のワーク100を把持することができる。また、本実施形態に係るロボットハンド3の把持機構の把持部35に取り付けられている真空吸着部36は蛇腹を有する。そのため、本実施形態に係るロボットハンド3の把持機構は、表面形状及び可撓性の異なる様々なワーク100に吸着面47を密着させることができ、ワーク100を吸着しながら把持することができる。さらに、本実施形態における真空吸着部36を、例えば、2.5段の蛇腹を有する真空吸着部36または平形の真空吸着部36等に変更することで、表面形状及び可撓性の異なる様々なワーク100に対応することができる。
例えば、本実施形態のように可撓性を有するワーク100であれば、ワーク100に対して吸着面47を両側から押し付ける力を小さくし、ワーク100を吸着する力を大きくすればよい。具体的には、真空吸着部36の吸着面47を互いに接近する方向に移動させる距離は、真空吸着部36の吸着面47がワーク100の表面に密着させるために必要な距離に設定され、真空吸着部36の吸着力は、合計した摩擦力がワーク100を把持するために必要な摩擦力に設定される。本実施形態に係るロボットハンド3の把持機構において、ワーク100に対して吸着面47を両側から押し付けるのは、主に吸着面47をワーク100の表面に密着させるためである。つまり、本実施形態に係るロボットハンド3の把持機構は、吸着面47をワーク100の表面に密着させるためにワーク100に対して吸着面47を両側から押し付け、ワーク100を把持するためにワーク100を吸着する。これにより、本実施形態に係るロボットハンド3の把持機構は、可撓性を有するワーク100を、その表面の弾性変形を抑えた状態で把持することができる。
実施形態に係るロボットハンド3の把持機構は、可撓性のないワークを把持する用途に使用されてもよい。図7(b)に示すように、本実施形態に係るロボットハンド3の把持機構は、既述の把持動作により、可撓性のないワーク200、例えば、略角柱形状の棒体や略三角錐形状を有する金属体等も把持することができる。なお、実施形態に係るロボットハンド3の把持機構を可撓性のないワーク200を把持するために使用する場合、把持部35には平形を有する真空吸着部36が取り付けられて使用されてもよい。また、接触部として電磁石が使用されてもよい。電磁石を把持部35の把持面に取り付けられることで、磁力でワークを把持し、解放することができる。
次に、本実施形態に係るロボットハンド3の吸着機構の吸着動作について図7(c)を参照して説明する。本実施形態に係るロボットハンド3の吸着機構は、主に可撓性のないワーク300を把持する用途に使用される。
真空吸着部38の吸着面はロボット装置の備える複数の関節部によりワーク200に押し付けられ、密着する。既出のエアコンプレッサが駆動し、一対の真空吸着部38の吸着動作が行われることで、ワーク300が吸着方向に吸着される。これにより、本実施形態に係るロボットハンド3の吸着機構は、可撓性のないワーク300を吸着保持することができる。また、一対の真空吸着部38はピストンの往復移動により互いに接近、離反する方向に移動される。これにより、本実施形態に係るロボットハンド3の吸着機構は、大きさ(幅または長さ)の異なる複数種類のワーク300を吸着保持することができる。
真空吸着部38の吸着面はロボット装置の備える複数の関節部によりワーク200に押し付けられ、密着する。既出のエアコンプレッサが駆動し、一対の真空吸着部38の吸着動作が行われることで、ワーク300が吸着方向に吸着される。これにより、本実施形態に係るロボットハンド3の吸着機構は、可撓性のないワーク300を吸着保持することができる。また、一対の真空吸着部38はピストンの往復移動により互いに接近、離反する方向に移動される。これにより、本実施形態に係るロボットハンド3の吸着機構は、大きさ(幅または長さ)の異なる複数種類のワーク300を吸着保持することができる。
以上説明したように、本実施形態に係るロボットハンド3は、主に可撓性を有するワークを把持する用途に使用される把持機構と主に可撓性のないワークを吸着保持する用途に使用される吸着機構との2系統の機構を備える。したがって、本実施形態に係るロボットハンド3は、様々な種類のワークに対応する汎用性の高いロボットハンドといえる。
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。
1…基部、2…アーム部、3…ロボットハンド、4…手首部、J1,J2,J4,J5,J6…回転関節部、J3…直動関節部(第3関節部)、11a…第1支持体、11b…第2支持体、11c…第3支持体、21…第1連結コマ列、22…第2連結コマ列、23…第1連結コマ、24…第2連結コマ、30…取り付け部、31…ハンド本体、34…把持フレーム、35…把持部、36…接触部(真空吸着部)、38…真空吸着部、39…吸着フレーム
Claims (10)
- ワークを把持するための対向配置される一対の把持部と、
前記一対の把持部に取り付けられる一対のワーク接触部と、
前記一対の把持部を互いに接近・離反する方向に移動する移動機構とを具備し、
前記ワーク接触部は可撓性を備えた真空吸着部であることを特徴とするロボットハンド。 - 前記真空吸着部は蛇腹形状を有することを特徴とする請求項1記載のロボットハンド。
- 前記真空吸着部は1.5段の蛇腹形状を有することを特徴とする請求項2記載のロボットハンド。
- 前記真空吸着部の吸着面の外径は前記真空吸着部の山部の外径より大きいことを特徴とする請求項3記載のロボットハンド。
- 前記移動機構はエアシリンダを有することを特徴とする請求項1記載のロボットハンド。
- 前記一対の真空吸着部は吸着方向が逆向きになるよう対峙して前記一対の把持部に取り付けられることを特徴とする請求項1記載のロボットハンド。
- 前記一対の真空吸着部は吸着方向が前記一対の把持部が互いに接近・離反する方向と平行になるよう前記一対の把持部に取り付けられることを特徴とする請求項1記載のロボットハンド。
- 一対の他の真空吸着部をさらに備え、
前記一対の他の真空吸着部の吸着方向は、互いに平行であり、且つ前記一対の把持部が互いに接近・離反する方向と直交することを特徴とする請求項1記載のロボットハンド。 - 前記一対の他の真空吸着部は前記一対の把持部とともに前記移動機構により互いに接近・離反する方向に移動されることを特徴とする請求項8記載のロボットハンド。
- ワークを把持するための対向配置される一対の把持部と、
前記一対の把持部に取り付けられる一対のワーク接触部と、
前記一対の把持部を互いに接近・離反する方向に移動する移動機構と、
吸着方向が互いに平行であり、前記吸着方向が直交する前記一対の把持部が互いに接近・離反する方向と直交するよう前記一対の把持部に接続される一対の真空吸着部とを具備することを特徴とするロボットハンド。
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