JP2018176407A - ワークを垂直に上げる機能を有するグリッパー - Google Patents
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Abstract
【課題】構造が簡素であり、操作が簡易であり、ワークを挟むと同時に、ワークを上げ可能なグリッパーを提供する。【解決手段】スライド方向と、スライド方向と第１の角度を形成する上げ軸線と、を有する本体と、スライド方向に沿って互いに近接し、又は離れ可能であるように、本体にスライド可能に設けられており、それぞれ上げ軸線の両側に位置し、スライド方向と第２の角度を形成し空間開口が上げ軸線に向く収容空間と、収容空間に設けられている規制止め部と、をそれぞれ有し、平常位置、挟み位置、又は上げ位置に切替え可能な複数の開閉ブロックと、収容空間にスライド可能に設けられており、収容空間の空間底面と規制止め部との間に位置する突出部と、収容空間の外部に位置し、ワークを挟むフィンガー部と、をそれぞれ有し、開閉ブロックの収容空間に伸縮自在に設けられている複数のフィンガーと、を含む。【選択図】図４
Description
本発明は、グリッパーに関し、特に、ワークを垂直に上げる機能を有するグリッパーに関するものである。
図１Ａは特許文献１の日本国特許（ＪＰ２００７１１８１４８Ａ）の図の一つである。図１Ａに示すグリッパーは、ロボットに適用され、バネ１０１とフィンガー本体１０２と爪１０３とから構成されるウェッジ機構により、挟むときの安定性を増加する。ワーク１０４を挟むときには、ワーク１０４が下方へスライドすると、グリッパーの爪１０３が一緒に下方へ移動するため、内側への挟み力が発生して、ワーク１０４が落下しない。
しかし、ロボットのグリッパーがワーク１０４を挟んで目的地に移動する過程中に、ロボットがワーク１０４を挟んだ後から目的地へ移動する前には、別の動力源によりワーク１０４を上げることが必要であるため、作業効率は良くない。一方、このようなグリッパーは、逆に置くことができない。このようなグリッパーを逆に置くと、グリッパーは挟み力を保持できない。そして挟み過程中に、ワーク１０４の位置が変化するため、指定の位置にワーク１０４を精度良く置くことができない。
しかし、ロボットのグリッパーがワーク１０４を挟んで目的地に移動する過程中に、ロボットがワーク１０４を挟んだ後から目的地へ移動する前には、別の動力源によりワーク１０４を上げることが必要であるため、作業効率は良くない。一方、このようなグリッパーは、逆に置くことができない。このようなグリッパーを逆に置くと、グリッパーは挟み力を保持できない。そして挟み過程中に、ワーク１０４の位置が変化するため、指定の位置にワーク１０４を精度良く置くことができない。
図１Ｂは特許文献２の中国特許（ＣＮ１０３３５８３１４Ｂ）の図の一つである。図１Ｂに示すグリッパーは、ロボットに適用され、係り盤１１２と本体１１５との連結箇所にバネ１１３が組み付けられている。ワークを挟む前に、開かれていないグリッパー１１１が係り盤１１２に合わせて押し下げて、バネ１１３が予圧される。係り盤１１２が開かれるときには、バネ１１３の予圧がリリースされてグリッパー１１１を押し下げる。これにより、グリッパー１１１のフィンガー部１１１Ａがワーク１１４の側辺に移動し、別のワーク１１６がはね返られる。このため、緊密に配列されるワーク１１４を確実に挟むことが可能となる。
しかし、ロボットのグリッパーがワーク１１４を挟んで目的地に移動する過程中に、ロボットがワーク１１４を挟んだ後から目的地へ移動する前には、別の動力源によりワーク１１４を上げることが必要であるため、作業効率は良くない。そしてこのようなグリッパー１１１は、構造が複雑であり、操作プロセスも複雑すぎる。
しかし、ロボットのグリッパーがワーク１１４を挟んで目的地に移動する過程中に、ロボットがワーク１１４を挟んだ後から目的地へ移動する前には、別の動力源によりワーク１１４を上げることが必要であるため、作業効率は良くない。そしてこのようなグリッパー１１１は、構造が複雑であり、操作プロセスも複雑すぎる。
図１Ｃは特許文献３の米国特許（ＵＳ９３３５３３７Ｂ２）の図の一つである。図１Ｃに示す挟み装置は、ワークを挟むことが可能であり、ギア１２１、ねじ軸１２２及びリンク機構１２３により、グリッパー１２４は二次元に移動可能であり、ワーク１２５を挟むと同時に、ワーク１２５を上げる機能を有する。このような挟み装置は、ワーク１２５を挟んで目的地に移動する過程中に、ワーク１２５を挟むと同時に、ワーク１２５を上げることが可能である。
しかし、ギア１２１、ねじ軸１２２及びリンク機構１２３を利用することが必要であり、特に、リンク機構１２３によりワーク１２５を挟むため、構造が複雑であり、構造の剛性が不足である。そしてグリッパー１２４のフィンガー部１２４Ａの寸法を決めた後、リンク機構１２３により、グリッパー１２４が他の寸法を有するワーク１２５を挟むことができない。
しかし、ギア１２１、ねじ軸１２２及びリンク機構１２３を利用することが必要であり、特に、リンク機構１２３によりワーク１２５を挟むため、構造が複雑であり、構造の剛性が不足である。そしてグリッパー１２４のフィンガー部１２４Ａの寸法を決めた後、リンク機構１２３により、グリッパー１２４が他の寸法を有するワーク１２５を挟むことができない。
本発明の主な目的は、構造が簡素であり、操作が簡易であり、ワークを挟むと同時に、ワークを上げ可能なグリッパーを提供することにある。
本発明のグリッパーは、スライド方向と、スライド方向と第１の角度を形成する上げ軸線と、を有する本体と、スライド方向に沿って互いに近接し、又は離れ可能であるように、本体にスライド可能に設けられており、ぞれぞれ上げ軸線の両側に位置し、スライド方向と第２の角度を形成し空間開口が上げ軸線に向く収容空間と、収容空間に設けられている規制止め部と、をそれぞれ有し、平常位置、挟み位置、又は上げ位置に切替え可能な複数の開閉ブロックと、収容空間にスライド可能に設けられており、収容空間の空間底面と規制止め部との間に位置する突出部と、収容空間の外部に位置し、ワークを挟むフィンガー部と、をそれぞれ有し、開閉ブロックの収容空間に伸縮自在に設けられている複数のフィンガーと、を含み、開閉ブロックが平常位置に位置するときには、フィンガーの突出部が規制止め部に押付け、フィンガー部がワークを挟まず、開閉ブロックが平常位置から挟み位置に移動すると、フィンガーの突出部が規制止め部に押付け、フィンガー部がワークを挟み、開閉ブロックが挟み位置から上げ位置に移動すると、フィンガーが対応する収容空間に後退して、突出部が規制止め部から離れると共に、フィンガー部がワークを挟んで、上げ軸線に沿ってワークを本体へある距離に垂直に上げることを特徴とする。
本発明のグリッパーは、第１の角度は９０度であることを特徴とする。
本発明のグリッパーは、更に、複数の弾性子を含み、弾性子は、開閉ブロックの収容空間に設けられており、収容空間の空間底面とフィンガーとの間に位置し、開閉ブロックが平常位置と挟み位置とに位置するときには、フィンガーの突出部が規制止め部に押付けることを特徴とする。
本発明のグリッパーは、開閉ブロックの収容空間の空間底面に第１の規制凹部が設けられており、フィンガーには、更に、第１の規制凹部に対応する第２の規制凹部が設けられており、弾性子の両端は、第１の規制凹部と第２の規制凹部とにそれぞれ位置することを特徴とする。
本発明のグリッパーは、開閉ブロックが挟み位置に位置するときの開閉ブロック同士の間の距離は、開閉ブロックが平常位置に位置するときの開閉ブロック同士の間の距離より小さく、開閉ブロックが上げ位置に位置するときの開閉ブロック同士の間の距離は、開閉ブロックが挟み位置に位置するときの開閉ブロック同士の間の距離より小さいことを特徴とする。
本発明のグリッパーには次のような効果がある。
（１）本発明に係るグリッパー１００は、組付け方向の制限がなくなる。グリッパー１００は、ワーク９６を挟むと同時に、ワーク９６を上げ可能である。グリッパー１００は、二つの開閉ブロック３０がスライド方向２１に沿って本体２０をスライド可能であり、且つ二つの開閉ブロック３０の収容空間３２とスライド方向２１との成し角である第２の角度３１を形成する。これにより、グリッパー１００は、逆に置かれ、又は水平に置かれても、二つの開閉ブロック３０を制御して、平常位置、挟み位置、又は上げ位置に移動すると、ワーク９６を挟み、降下し、又は水平に引くことが可能である。
（１）本発明に係るグリッパー１００は、組付け方向の制限がなくなる。グリッパー１００は、ワーク９６を挟むと同時に、ワーク９６を上げ可能である。グリッパー１００は、二つの開閉ブロック３０がスライド方向２１に沿って本体２０をスライド可能であり、且つ二つの開閉ブロック３０の収容空間３２とスライド方向２１との成し角である第２の角度３１を形成する。これにより、グリッパー１００は、逆に置かれ、又は水平に置かれても、二つの開閉ブロック３０を制御して、平常位置、挟み位置、又は上げ位置に移動すると、ワーク９６を挟み、降下し、又は水平に引くことが可能である。
（２）本発明に係るグリッパー１００は、構造が簡素である。グリッパー１００は、本体２０と、二つの開閉ブロック３０と、二つのフィンガー４０と、二つの弾性子５０と、から構成されるため、複雑な構造を採用せず、ギア、ねじ軸及びリンク機構などの部材を採用しない。これにより、部品の作製コストと組付けコストとを有効に減少可能であり、そして構造の剛性を増加可能である。
（３）本発明に係るグリッパー１００は、操作プロセスが簡易である。グリッパー１００の操作は、二つの開閉ブロック３０を制御して、本体２０でスライド方向２１に沿って互いに近接し、又は離れると、平常位置、挟み位置、又は上げ位置に移動可能である。これにより、ワーク９６を挟むと同時に、ワーク９６を上げ可能であるという効果を有する。
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図２から図５を参照する。本実施例に係るグリッパー１００は、ロボット９１に組み付けられ、ロボット９１に制御されて作動する。グリッパー１００は、本体２０と、二つの開閉ブロック３０と、二つのフィンガー４０と、二つの弾性子５０と、から構成される。
本体２０は、スライド方向２１と、スライド方向２１と第１の角度２２を形成する上げ軸線２３と、を有する。本実施例では、第１の角度２２が９０度である。
二つの開閉ブロック３０は、スライド方向２１に沿って互いに近接し、又は離れ可能であるように、本体２０にスライド可能に設けられており、それぞれ上げ軸線２３の両側に位置する。二つの開閉ブロック３０は、スライド方向２１と第２の角度３１を形成し空間開口３２１が上げ軸線２３に向く収容空間３２と、収容空間３２に設けられている規制止め部３３と、をそれぞれ有し、平常位置（図５参照）、挟み位置（図６参照）、又は上げ位置（図７参照）に切替え可能である。本実施例では、二つの開閉ブロック３０の収容空間３２の空間底面３２２に第１の規制凹部３２３が設けられている。
二つのフィンガー４０は、収容空間３２の空間底面３２２と規制止め部３３との間に位置し、収容空間３２内にスライド可能に設けられている突出部４１と、収容空間３２の外部に位置し、ワーク９６を挟むためのフィンガー部４２と、をそれぞれ有する。二つのフィンガー４０は、開閉ブロック３０の収容空間３２に伸縮自在に設けられている。本実施例では、二つのフィンガー４０には、更に、第１の規制凹部３２３に対応する第２の規制凹部４３が設けられている。
二つの弾性子５０は、開閉ブロック３０の収容空間３２にそれぞれ設けられている。弾性子５０の両端は、第１の規制凹部３２３と第２の規制凹部４３とにそれぞれ位置する。開閉ブロック３０が平常位置と挟み位置とに位置するときには、フィンガー４０の突出部４１が規制止め部３３に押付ける。
弾性子５０の両端が、開閉ブロック３０の第１の規制凹部３２３とフィンガー４０の第２の規制凹部４３とに位置することにより、弾性子５０の設置が安定的となる。もちろん、弾性子５０は、開閉ブロック３０の収容空間３２に設けられており、収容空間３２の空間底面３２２とフィンガー４０との間に位置しても、開閉ブロック３０が平常位置と挟み位置とに位置するときには、フィンガー４０の突出部４１が規制止め部３３に押付ける。本実施例では、二つの弾性子５０が全て圧縮バネである。
弾性子５０の両端が、開閉ブロック３０の第１の規制凹部３２３とフィンガー４０の第２の規制凹部４３とに位置することにより、弾性子５０の設置が安定的となる。もちろん、弾性子５０は、開閉ブロック３０の収容空間３２に設けられており、収容空間３２の空間底面３２２とフィンガー４０との間に位置しても、開閉ブロック３０が平常位置と挟み位置とに位置するときには、フィンガー４０の突出部４１が規制止め部３３に押付ける。本実施例では、二つの弾性子５０が全て圧縮バネである。
特に、本実施例に係る開閉ブロック３０とフィンガー４０と弾性子５０とが二つあるが、本発明はこれらに限定されない。すなわち、開閉ブロック３０とフィンガー４０と弾性子５０との数量は、三つあってもよいし、四つあってもよいし、その他の個数でもよい。
次に、本実施例に係るグリッパー１００の作動方式及び効果を説明する。グリッパー１００は、ロボット９１に制御されて作動する。グリッパー１００がワーク９６を挟もうとするときには、図５に示すように、二つの開閉ブロック３０が平常位置に位置する。ワーク９６を二つのフィンガー４０のフィンガー部４２の間に位置し、各フィンガー部４２がワーク９６を挟んでいないようにする。このとき、フィンガー４０が弾性子５０に押さえられて、フィンガー４０の突出部４１が規制止め部３３に押付ける。すなわち、二つのフィンガー４０は、開閉ブロック３０の収容空間３２内で、最も伸びた状態にある。
図６を参照する。図６は、本発明に係るグリッパーの作動を示す図であって、二つの開閉ブロック３０が挟み位置に位置する状態を示す。
ロボット９１が二つの開閉ブロック３０を、図５に示す平常位置から、スライド方向２１に沿って互いに近接し、二つのフィンガー４０も同期に互いに近接する。すなわち、二つの開閉ブロック３０の間の距離Ｌ２は、平常位置に位置するときの二つの開閉ブロック３０の間の距離Ｌ１（図５参照）より小さい。
二つのフィンガー４０のフィンガー部４２がワーク９６に接触してワーク９６を挟み、且つ二つのフィンガー４０の突出部４１が規制止め部３３に持続に押付ける状態は、二つの開閉ブロック３０が挟み位置に位置する状態を指す。
ロボット９１が二つの開閉ブロック３０を、図５に示す平常位置から、スライド方向２１に沿って互いに近接し、二つのフィンガー４０も同期に互いに近接する。すなわち、二つの開閉ブロック３０の間の距離Ｌ２は、平常位置に位置するときの二つの開閉ブロック３０の間の距離Ｌ１（図５参照）より小さい。
二つのフィンガー４０のフィンガー部４２がワーク９６に接触してワーク９６を挟み、且つ二つのフィンガー４０の突出部４１が規制止め部３３に持続に押付ける状態は、二つの開閉ブロック３０が挟み位置に位置する状態を指す。
図７を参照する。図７は、本発明に係るグリッパーの作動を示す図であって、二つの開閉ブロック３０が上げ位置に位置する状態を示す。
ロボット９１が二つの開閉ブロック３０を、図６に示す挟み位置から、スライド方向２１に沿って互いに近接する。これにより、二つの開閉ブロック３０の間の距離Ｌ３は、挟み位置に位置するときの二つの開閉ブロック３０の間の距離Ｌ２（図６参照）より小さい。このとき、二つのフィンガー４０のフィンガー部４２は、ワーク９６を挟むため、ワーク９６に止められる。このため、二つのフィンガー４０の間の距離が変化しないが、二つの開閉ブロック３０がスライド方向２１に沿って互いに近接することにより、二つのフィンガー４０は、開閉ブロック３０の収容空間３２内で後退する。
二つの開閉ブロック３０はスライド方向２１に沿って本体２０をスライド可能であり、且つ二つの開閉ブロック３０の収容空間３２とスライド方向２１との成し角である第２の角度３１（図４参照）を形成する。これにより、二つのフィンガー４０が後退する過程中に、各フィンガー４０は、収容空間３２にガイドされて垂直に上げることだけが可能であり、互いに近接することができないため、各フィンガー４０は、ワーク９６を挟んで、ワーク９６を、上げ軸線２３に沿って本体２０へ、ある距離に垂直に上げる。これにより、ワーク９６を挟むと同時に、ワーク９６を垂直に上げる機能を有することができる。
ロボット９１が二つの開閉ブロック３０を、図６に示す挟み位置から、スライド方向２１に沿って互いに近接する。これにより、二つの開閉ブロック３０の間の距離Ｌ３は、挟み位置に位置するときの二つの開閉ブロック３０の間の距離Ｌ２（図６参照）より小さい。このとき、二つのフィンガー４０のフィンガー部４２は、ワーク９６を挟むため、ワーク９６に止められる。このため、二つのフィンガー４０の間の距離が変化しないが、二つの開閉ブロック３０がスライド方向２１に沿って互いに近接することにより、二つのフィンガー４０は、開閉ブロック３０の収容空間３２内で後退する。
二つの開閉ブロック３０はスライド方向２１に沿って本体２０をスライド可能であり、且つ二つの開閉ブロック３０の収容空間３２とスライド方向２１との成し角である第２の角度３１（図４参照）を形成する。これにより、二つのフィンガー４０が後退する過程中に、各フィンガー４０は、収容空間３２にガイドされて垂直に上げることだけが可能であり、互いに近接することができないため、各フィンガー４０は、ワーク９６を挟んで、ワーク９６を、上げ軸線２３に沿って本体２０へ、ある距離に垂直に上げる。これにより、ワーク９６を挟むと同時に、ワーク９６を垂直に上げる機能を有することができる。
もちろん、二つのフィンガー４０が後退する過程中に、各突出部４１が、収容空間３２の規制止め部３３から離れて、弾性子５０を圧縮することにより、弾性子５０が復帰力を蓄積する。これにより、二つのフィンガー４０のワーク９６を挟む力がもっと大きくなり、二つの開閉ブロック３０の互いに近接する予力に合わせて、ワーク９６が二つのフィンガー４０から下方へ離脱することを防止可能である。
本発明は、グリッパーに適用することができる。
２０ 本体
２１ スライド方向
２２ 第１の角度
２３ 上げ軸線
３０ 開閉ブロック
３１ 第２の角度
３２ 収容空間
３３ 規制止め部
４０ フィンガー
４１ 突出部
４２ フィンガー部
４３ 第２の規制凹部
５０ 弾性子
９１ ロボット
９６ ワーク
１００ グリッパー
１０１ バネ
１０２ フィンガー本体
１０３ 爪
１０４ ワーク
１１１ グリッパー
１１１Ａ フィンガー部
１１２ 係り盤
１１３ バネ
１１４ ワーク
１１５ 本体
１１６ ワーク
１２１ ギア
１２２ ねじ軸
１２３ リンク機構
１２４ グリッパー
１２４Ａ フィンガー部
１２５ ワーク
３２１ 空間開口
３２２ 空間底面
３２３ 第１の規制凹部
Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３ 距離
２１ スライド方向
２２ 第１の角度
２３ 上げ軸線
３０ 開閉ブロック
３１ 第２の角度
３２ 収容空間
３３ 規制止め部
４０ フィンガー
４１ 突出部
４２ フィンガー部
４３ 第２の規制凹部
５０ 弾性子
９１ ロボット
９６ ワーク
１００ グリッパー
１０１ バネ
１０２ フィンガー本体
１０３ 爪
１０４ ワーク
１１１ グリッパー
１１１Ａ フィンガー部
１１２ 係り盤
１１３ バネ
１１４ ワーク
１１５ 本体
１１６ ワーク
１２１ ギア
１２２ ねじ軸
１２３ リンク機構
１２４ グリッパー
１２４Ａ フィンガー部
１２５ ワーク
３２１ 空間開口
３２２ 空間底面
３２３ 第１の規制凹部
Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３ 距離
本発明は、グリッパーに関し、特に、ワークを垂直に上げる機能を有するグリッパーに関するものである。
図１Ａは特許文献１の日本国特許（ＪＰ２００７１１８１４８Ａ）の図の一つである。図１Ａに示すグリッパーは、ロボットに適用され、バネ１０１とフィンガー本体１０２と爪１０３とから構成されるウェッジ機構により、挟むときの安定性を増加する。ワーク１０４を挟むときには、ワーク１０４が下方へスライドすると、グリッパーの爪１０３が一緒に下方へ移動するため、内側への挟み力が発生して、ワーク１０４が落下しない。
しかし、ロボットのグリッパーがワーク１０４を挟んで目的地に移動する過程において、別の動力源によりワーク１０４を上げることが必要であるため、作業効率は良くない。一方、このようなグリッパーは、逆に置くことができない。このようなグリッパーを逆に置くと、グリッパーは挟み力を保持できない。そして挟み過程中に、ワーク１０４の位置が変化するため、指定の位置にワーク１０４を精度良く置くことができない。
しかし、ロボットのグリッパーがワーク１０４を挟んで目的地に移動する過程において、別の動力源によりワーク１０４を上げることが必要であるため、作業効率は良くない。一方、このようなグリッパーは、逆に置くことができない。このようなグリッパーを逆に置くと、グリッパーは挟み力を保持できない。そして挟み過程中に、ワーク１０４の位置が変化するため、指定の位置にワーク１０４を精度良く置くことができない。
図１Ｂは特許文献２の中国特許（ＣＮ１０３３５８３１４Ｂ）の図の一つである。図１Ｂに示すグリッパーは、ロボットに適用され、係り盤１１２と本体１１５との連結箇所にバネ１１３が組み付けられている。ワークを挟む前に、開かれていないグリッパー１１１が係り盤１１２に合わせて押し下げて、バネ１１３が予圧される。係り盤１１２が開かれるときには、バネ１１３の予圧がリリースされてグリッパー１１１を押し下げる。これにより、グリッパー１１１のフィンガー部１１１Ａがワーク１１４の側辺に移動し、別のワーク１１６をはね返してしまう。このため、緊密に配列されるワーク１１４を確実に挟むことが可能となる。
しかし、ロボットのグリッパーがワーク１１４を挟んで目的地に移動する過程において、別の動力源によりワーク１１４を上げることが必要であるため、作業効率は良くない。そしてこのようなグリッパー１１１は、構造が複雑であり、操作プロセスも複雑すぎる。
しかし、ロボットのグリッパーがワーク１１４を挟んで目的地に移動する過程において、別の動力源によりワーク１１４を上げることが必要であるため、作業効率は良くない。そしてこのようなグリッパー１１１は、構造が複雑であり、操作プロセスも複雑すぎる。
図１Ｃは特許文献３の米国特許（ＵＳ９３３５３３７Ｂ２）の図の一つである。図１Ｃに示す挟み装置は、ワークを挟むことが可能であり、ギア１２１、ねじ軸１２２及びリンク機構１２３により、グリッパー１２４は二次元に移動可能であり、ワーク１２５を挟むと同時に、ワーク１２５を上げる機能を有する。このような挟み装置は、ワーク１２５を挟んで目的地に移動する過程中に、ワーク１２５を挟むと同時に、ワーク１２５を上げることが可能である。
しかし、ギア１２１、ねじ軸１２２及びリンク機構１２３を利用することが必要であり、特に、リンク機構１２３によりワーク１２５を挟むため、構造が複雑であり、構造の剛性が不足である。そしてグリッパー１２４のフィンガー部１２４Ａの寸法を決めた後、リンク機構１２３により、グリッパー１２４が他の寸法を有するワーク１２５を挟むことができない。
しかし、ギア１２１、ねじ軸１２２及びリンク機構１２３を利用することが必要であり、特に、リンク機構１２３によりワーク１２５を挟むため、構造が複雑であり、構造の剛性が不足である。そしてグリッパー１２４のフィンガー部１２４Ａの寸法を決めた後、リンク機構１２３により、グリッパー１２４が他の寸法を有するワーク１２５を挟むことができない。
本発明の主な目的は、構造が簡素であり、操作が簡易であり、ワークを挟むと同時に、ワークを持ち上げ可能なグリッパーを提供することにある。
本発明のグリッパーは、ロボットに組み付けられ、ロボットに制御されて作動するグリッパーであって、ロボットに組み付けられる本体と、前記本体にスライド可能に設けられた複数の開閉ブロックと、開閉ブロックに進退自在に設けられている複数のフィンガーと、を含み、前記複数の開閉ブロックは本体に沿って互いに近接し、又は離隔可能であるように、前記本体に対して平常位置、挟み位置、又は上げ位置にスライドして切り替えが可能に設けられており、それぞれ前記本体に相対向して位置し、内部に前記本体の中心部へ向けて傾斜する収容空間を有し、該収容空間に規制止め部が設けられ、前記フィンガーは各開閉ブロックの収容空間にスライド可能に設けられており、前記収容空間の空間底面と前記規制止め部との間に位置する突出部と、前記収容空間の外部に位置し、ワークを挟むフィンガー部と、をそれぞれ有し、前記開閉ブロックの前記収容空間にスライド自在に設けられ、前記複数の開閉ブロックが互いに離隔して前記平常位置に位置するときには、前記フィンガーの前記突出部が前記規制止め部に押付けられ、前記フィンガー部が前記ワークを挟まず、前記開閉ブロックが互いに接近して前記平常位置から前記挟み位置に移動すると、前記フィンガー部が前記ワークを挟み、前記開閉ブロックが互いに接近して前記挟み位置から前記上げ位置に移動すると、前記フィンガーが対応する前記収容空間に後退して、前記突出部が前記規制止め部から離れると共に、前記フィンガー部が前記ワークを挟んで持ち上げることを特徴とする。
本発明のグリッパーは、更に、複数の弾性子を含み、弾性子は、開閉ブロックの収容空間に設けられており、収容空間の空間底面とフィンガーとの間に位置し、開閉ブロックが平常位置と挟み位置とに位置するときには、フィンガーの突出部が規制止め部に押付けられることを特徴とする。
本発明のグリッパーは、開閉ブロックの収容空間の空間底面に第１の規制凹部が設けられており、フィンガーには、更に、第１の規制凹部に対応する第２の規制凹部が設けられており、弾性子の両端は、第１の規制凹部と第２の規制凹部とにそれぞれ位置することを特徴とする。
本発明のグリッパーは、開閉ブロックが挟み位置に位置するときの開閉ブロック同士の間の距離は、開閉ブロックが平常位置に位置するときの開閉ブロック同士の間の距離より小さく、開閉ブロックが上げ位置に位置するときの開閉ブロック同士の間の距離は、開閉ブロックが挟み位置に位置するときの開閉ブロック同士の間の距離より小さいことを特徴とする。
本発明のグリッパーには次のような効果がある。
（１）本発明に係るグリッパー１００は、組付け方向の制限がなくなる。グリッパー１００は、ワーク９６を挟むと同時に、ワーク９６を持ち上げ可能である。グリッパー１００は、二つの開閉ブロック３０がスライド方向２１に沿って本体２０をスライド可能であり、且つ二つの開閉ブロック３０の収容空間３２とスライド方向２１との成し角である第２の角度３１を形成する。これにより、グリッパー１００は、逆に置かれ、又は水平に置かれても、二つの開閉ブロック３０を制御して、平常位置、挟み位置、又は上げ位置に移動すると、ワーク９６を挟み、降下し、又は水平に引くことが可能である。
（１）本発明に係るグリッパー１００は、組付け方向の制限がなくなる。グリッパー１００は、ワーク９６を挟むと同時に、ワーク９６を持ち上げ可能である。グリッパー１００は、二つの開閉ブロック３０がスライド方向２１に沿って本体２０をスライド可能であり、且つ二つの開閉ブロック３０の収容空間３２とスライド方向２１との成し角である第２の角度３１を形成する。これにより、グリッパー１００は、逆に置かれ、又は水平に置かれても、二つの開閉ブロック３０を制御して、平常位置、挟み位置、又は上げ位置に移動すると、ワーク９６を挟み、降下し、又は水平に引くことが可能である。
（２）本発明に係るグリッパー１００は、構造が簡素である。グリッパー１００は、本体２０と、二つの開閉ブロック３０と、二つのフィンガー４０と、二つの弾性子５０と、から構成されるため、複雑な構造を採用せず、ギア、ねじ軸及びリンク機構などの部材を採用しない。これにより、部品の作製コストと組付けコストとを有効に減少可能であり、そして構造の剛性を増加可能である。
（３）本発明に係るグリッパー１００は、操作プロセスが簡易である。グリッパー１００の操作は、二つの開閉ブロック３０を制御して、本体２０でスライド方向２１に沿って互いに近接し、又は離れると、平常位置、挟み位置、又は持ち上げ位置に移動可能である。これにより、ワーク９６を挟むと同時に、ワーク９６を持ち上げ可能であるという効果を有する。
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図２から図５を参照する。本実施例に係るグリッパー１００は、ロボット９１に組み付けられ、ロボット９１に制御されて作動する。グリッパー１００は、本体２０と、二つの開閉ブロック３０と、二つのフィンガー４０と、二つの弾性子５０と、から構成される。
本体２０は、スライド方向２１と、スライド方向２１と第１の角度２２を形成する上げ軸線２３と、を有する。本実施例では、第１の角度２２が９０度である。
二つの開閉ブロック３０は、スライド方向２１に沿って互いに近接し、又は離れ可能であるように、本体２０にスライド可能に設けられており、それぞれ上げ軸線２３の両側に位置する。二つの開閉ブロック３０は、スライド方向２１と第２の角度３１を形成し空間開口３２１が上げ軸線２３に向く収容空間３２と、収容空間３２に設けられている規制止め部３３と、をそれぞれ有し、平常位置（図５参照）、挟み位置（図６参照）、又は上げ位置（図７参照）に切替え可能である。本実施例では、二つの開閉ブロック３０の収容空間３２の空間底面３２２に第１の規制凹部３２３が設けられている。
二つのフィンガー４０は、収容空間３２の空間底面３２２と規制止め部３３との間に位置し、収容空間３２内にスライド可能に設けられている突出部４１と、収容空間３２の外部に位置し、ワーク９６を挟むためのフィンガー部４２と、をそれぞれ有する。二つのフィンガー４０は、開閉ブロック３０の収容空間３２にスライド自在に設けられている。本実施例では、二つのフィンガー４０には、更に、第１の規制凹部３２３に対応する第２の規制凹部４３が設けられている。
二つの弾性子５０は、開閉ブロック３０の収容空間３２にそれぞれ設けられている。弾性子５０の両端は、第１の規制凹部３２３と第２の規制凹部４３とにそれぞれ位置する。開閉ブロック３０が平常位置と挟み位置とに位置するときには、フィンガー４０の突出部４１が規制止め部３３に押付ける。
弾性子５０の両端が、開閉ブロック３０の第１の規制凹部３２３とフィンガー４０の第２の規制凹部４３とに位置することにより、弾性子５０の設置が安定的となる。もちろん、弾性子５０は、開閉ブロック３０の収容空間３２に設けられており、収容空間３２の空間底面３２２とフィンガー４０との間に位置しても、開閉ブロック３０が平常位置と挟み位置とに位置するときには、フィンガー４０の突出部４１が規制止め部３３に押付ける。本実施例では、二つの弾性子５０が全て圧縮バネである。
弾性子５０の両端が、開閉ブロック３０の第１の規制凹部３２３とフィンガー４０の第２の規制凹部４３とに位置することにより、弾性子５０の設置が安定的となる。もちろん、弾性子５０は、開閉ブロック３０の収容空間３２に設けられており、収容空間３２の空間底面３２２とフィンガー４０との間に位置しても、開閉ブロック３０が平常位置と挟み位置とに位置するときには、フィンガー４０の突出部４１が規制止め部３３に押付ける。本実施例では、二つの弾性子５０が全て圧縮バネである。
特に、本実施例に係る開閉ブロック３０とフィンガー４０と弾性子５０とが二つあるが、本発明はこれらに限定されない。すなわち、開閉ブロック３０とフィンガー４０と弾性子５０との数量は、三つあってもよいし、四つあってもよいし、その他の個数でもよい。
次に、本実施例に係るグリッパー１００の作動方式及び効果を説明する。グリッパー１００は、ロボット９１に制御されて作動する。グリッパー１００がワーク９６を挟もうとするときには、図５に示すように、二つの開閉ブロック３０が平常位置に位置する。ワーク９６を二つのフィンガー４０のフィンガー部４２の間に位置し、各フィンガー部４２がワーク９６を挟んでいないようにする。このとき、フィンガー４０が弾性子５０に押さえられて、フィンガー４０の突出部４１が規制止め部３３に押付ける。すなわち、二つのフィンガー４０は、開閉ブロック３０の収容空間３２内で、最も伸びた状態にある。
図６を参照する。図６は、本発明に係るグリッパーの作動を示す図であって、二つの開閉ブロック３０が挟み位置に位置する状態を示す。
ロボット９１が二つの開閉ブロック３０を、図５に示す平常位置から、スライド方向２１に沿って互いに近接し、二つのフィンガー４０も同期して互いに近接する。すなわち、二つの開閉ブロック３０の間の距離Ｌ２は、平常位置に位置するときの二つの開閉ブロック３０の間の距離Ｌ１（図５参照）より小さい。
二つのフィンガー４０のフィンガー部４２がワーク９６に接触してワーク９６を挟み、且つ二つのフィンガー４０の突出部４１が規制止め部３３に持続的に押付ける状態は、二つの開閉ブロック３０が挟み位置に位置する状態を指す。
ロボット９１が二つの開閉ブロック３０を、図５に示す平常位置から、スライド方向２１に沿って互いに近接し、二つのフィンガー４０も同期して互いに近接する。すなわち、二つの開閉ブロック３０の間の距離Ｌ２は、平常位置に位置するときの二つの開閉ブロック３０の間の距離Ｌ１（図５参照）より小さい。
二つのフィンガー４０のフィンガー部４２がワーク９６に接触してワーク９６を挟み、且つ二つのフィンガー４０の突出部４１が規制止め部３３に持続的に押付ける状態は、二つの開閉ブロック３０が挟み位置に位置する状態を指す。
図７を参照する。図７は、本発明に係るグリッパーの作動を示す図であって、二つの開閉ブロック３０が上げ位置に位置する状態を示す。
ロボット９１が二つの開閉ブロック３０を、図６に示す挟み位置から、スライド方向２１に沿って互いに近接する。これにより、二つの開閉ブロック３０の間の距離Ｌ３は、挟み位置に位置するときの二つの開閉ブロック３０の間の距離Ｌ２（図６参照）より小さい。このとき、二つのフィンガー４０のフィンガー部４２は、ワーク９６を挟むため、ワーク９６に止められる。このため、二つのフィンガー４０の間の距離が変化しないが、二つの開閉ブロック３０がスライド方向２１に沿って互いに近接することにより、二つのフィンガー４０は、開閉ブロック３０の収容空間３２内で後退する。
二つの開閉ブロック３０はスライド方向２１に沿って本体２０をスライド可能であり、且つ二つの開閉ブロック３０の収容空間３２とスライド方向２１との成し角である第２の角度３１（図４参照）を形成する。これにより、二つのフィンガー４０が後退する過程中に、各フィンガー４０は、収容空間３２にガイドされて垂直に上げることだけが可能であり、互いに近接することができないため、各フィンガー４０は、ワーク９６を挟んで、ワーク９６を、上げ軸線２３に沿って本体２０へ、ある距離に垂直に上げる。これにより、ワーク９６を挟むと同時に、ワーク９６を垂直に上げる機能を有することができる。
ロボット９１が二つの開閉ブロック３０を、図６に示す挟み位置から、スライド方向２１に沿って互いに近接する。これにより、二つの開閉ブロック３０の間の距離Ｌ３は、挟み位置に位置するときの二つの開閉ブロック３０の間の距離Ｌ２（図６参照）より小さい。このとき、二つのフィンガー４０のフィンガー部４２は、ワーク９６を挟むため、ワーク９６に止められる。このため、二つのフィンガー４０の間の距離が変化しないが、二つの開閉ブロック３０がスライド方向２１に沿って互いに近接することにより、二つのフィンガー４０は、開閉ブロック３０の収容空間３２内で後退する。
二つの開閉ブロック３０はスライド方向２１に沿って本体２０をスライド可能であり、且つ二つの開閉ブロック３０の収容空間３２とスライド方向２１との成し角である第２の角度３１（図４参照）を形成する。これにより、二つのフィンガー４０が後退する過程中に、各フィンガー４０は、収容空間３２にガイドされて垂直に上げることだけが可能であり、互いに近接することができないため、各フィンガー４０は、ワーク９６を挟んで、ワーク９６を、上げ軸線２３に沿って本体２０へ、ある距離に垂直に上げる。これにより、ワーク９６を挟むと同時に、ワーク９６を垂直に上げる機能を有することができる。
もちろん、二つのフィンガー４０が後退する過程中に、各突出部４１が、収容空間３２の規制止め部３３から離れて、弾性子５０を圧縮することにより、弾性子５０が復帰力を蓄積する。これにより、二つのフィンガー４０のワーク９６を挟む力がもっと大きくなり、二つの開閉ブロック３０の互いに近接する予力に合わせて、ワーク９６が二つのフィンガー４０から下方へ離脱することを防止可能である。
本発明は、グリッパーに適用することができる。
２０ 本体
２１ スライド方向
２２ 第１の角度
２３ 上げ軸線
３０ 開閉ブロック
３１ 第２の角度
３２ 収容空間
３３ 規制止め部
４０ フィンガー
４１ 突出部
４２ フィンガー部
４３ 第２の規制凹部
５０ 弾性子
９１ ロボット
９６ ワーク
１００ グリッパー
１０１ バネ
１０２ フィンガー本体
１０３ 爪
１０４ ワーク
１１１ グリッパー
１１１Ａ フィンガー部
１１２ 係り盤
１１３ バネ
１１４ ワーク
１１５ 本体
１１６ ワーク
１２１ ギア
１２２ ねじ軸
１２３ リンク機構
１２４ グリッパー
１２４Ａ フィンガー部
１２５ ワーク
３２１ 空間開口
３２２ 空間底面
３２３ 第１の規制凹部
Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３ 距離
２１ スライド方向
２２ 第１の角度
２３ 上げ軸線
３０ 開閉ブロック
３１ 第２の角度
３２ 収容空間
３３ 規制止め部
４０ フィンガー
４１ 突出部
４２ フィンガー部
４３ 第２の規制凹部
５０ 弾性子
９１ ロボット
９６ ワーク
１００ グリッパー
１０１ バネ
１０２ フィンガー本体
１０３ 爪
１０４ ワーク
１１１ グリッパー
１１１Ａ フィンガー部
１１２ 係り盤
１１３ バネ
１１４ ワーク
１１５ 本体
１１６ ワーク
１２１ ギア
１２２ ねじ軸
１２３ リンク機構
１２４ グリッパー
１２４Ａ フィンガー部
１２５ ワーク
３２１ 空間開口
３２２ 空間底面
３２３ 第１の規制凹部
Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３ 距離
図１Ｂは特許文献２の中国特許（ＣＮ１０３３５８３１４Ｂ）の図の一つである。図１Ｂに示すグリッパーは、ロボットに適用され、係り盤１１２と本体１１５との連結箇所にバネ１１３が組み付けられている。ワーク１１４を挟む前に、開かれていないグリッパー１１１が係り盤１１２に合わせて押し下げられると、バネ１１３が予圧される。係り盤１１２が開かれるときには、バネ１１３の予圧がリリースされてグリッパー１１１を押し下げる。これにより、グリッパー１１１のフィンガー部１１１Ａがワーク１１４の側辺に移動し、別のワーク１１６を押しのける。このため、緊密に配列されるワーク１１を確実に挟むことが可能となる。
しかし、ロボットのグリッパー１１１がワーク１１４を挟んで目的地に移動する過程において、別の動力源によりワーク１１４を上げることが必要であるため、作業効率は良くない。そしてこのようなグリッパー１１１は、構造が複雑であり、操作プロセスも複雑すぎる。
しかし、ロボットのグリッパー１１１がワーク１１４を挟んで目的地に移動する過程において、別の動力源によりワーク１１４を上げることが必要であるため、作業効率は良くない。そしてこのようなグリッパー１１１は、構造が複雑であり、操作プロセスも複雑すぎる。
本発明のグリッパーは、ロボットに組み付けられ、ロボットに制御されて作動するグリッパーであって、ロボットに組み付けられる本体と、前記本体にスライド可能に設けられた複数の開閉ブロックと、開閉ブロックに進退自在に設けられている複数のフィンガーと、を含み、前記複数の開閉ブロックは本体に沿って互いに近接し、又は離隔可能であるように、前記本体に対して平常位置、挟み位置、又は上げ位置にスライドして切り替えが可能に設けられており、前記複数の開閉ブロックは内部にフィンガーをスライド自在に収容する収容空間を有すると共に、該収容空間に規制止め部が設けられ、前記フィンガーは各開閉ブロックの収容空間にスライド可能に設けられており、前記収容空間の空間底面と前記規制止め部との間に位置する突出部と、前記収容空間の外部に位置し、ワークを挟むフィンガー部と、をそれぞれ有し、前記開閉ブロックの前記収容空間にスライド自在に設けられ、前記複数の開閉ブロックが互いに離隔して前記平常位置に位置するときには、前記フィンガーの前記突出部が前記規制止め部に押付けられ、前記フィンガー部が前記ワークを挟まず、前記開閉ブロックが互いに接近して前記平常位置から前記挟み位置に移動すると、前記フィンガー部が前記ワークを挟み、前記開閉ブロックが互いに接近して前記挟み位置から前記上げ位置に移動すると、前記フィンガーが対応する前記収容空間に後退して、前記突出部が前記規制止め部から離れると共に、前記フィンガー部が前記ワークを挟んで持ち上げることを特徴とする。
Claims (5)
- スライド方向と、前記スライド方向と第１の角度を形成する上げ軸線と、を有する本体と、
前記スライド方向に沿って互いに近接し、又は離隔可能であるように、前記本体にスライド可能に設けられており、それぞれ前記上げ軸線の両側に位置し、前記スライド方向と第２の角度を形成し空間開口が前記上げ軸線に向く収容空間と、前記収容空間に設けられている規制止め部と、をそれぞれ有し、平常位置、挟み位置、又は上げ位置に切替え可能な複数の開閉ブロックと、
前記収容空間にスライド可能に設けられており、前記収容空間の空間底面と前記規制止め部との間に位置する突出部と、前記収容空間の外部に位置し、ワークを挟むフィンガー部と、をそれぞれ有し、前記開閉ブロックの前記収容空間に伸縮自在に設けられている複数のフィンガーと、を含み、
前記開閉ブロックが前記平常位置に位置するときには、前記フィンガーの前記突出部が前記規制止め部に押付け、前記フィンガー部が前記ワークを挟まず、
前記開閉ブロックが前記平常位置から前記挟み位置に移動すると、前記フィンガーの前記突出部が前記規制止め部に押付け、前記フィンガー部が前記ワークを挟み、
前記開閉ブロックが前記挟み位置から前記上げ位置に移動すると、前記フィンガーが対応する前記収容空間に後退して、前記突出部が前記規制止め部から離れると共に、前記フィンガー部が前記ワークを挟んで、前記上げ軸線に沿って前記ワークを前記本体へある距離に垂直に上げることを特徴とする、
グリッパー。 - 前記第１の角度は９０度であることを特徴とする、請求項１に記載のグリッパー。
- 更に、複数の弾性子を含み、前記弾性子は、前記開閉ブロックの前記収容空間に設けられており、前記収容空間の前記空間底面と前記フィンガーとの間に位置し、前記開閉ブロックが前記平常位置と前記挟み位置とに位置するときには、前記フィンガーの前記突出部が前記規制止め部に押付けることを特徴とする、請求項１に記載のグリッパー。
- 前記開閉ブロックの前記収容空間の前記空間底面に第１の規制凹部が設けられており、前記フィンガーには、更に、前記第１の規制凹部に対応する第２の規制凹部が設けられており、前記弾性子の両端は、前記第１の規制凹部と前記第２の規制凹部とにそれぞれ位置することを特徴とする、請求項３に記載のグリッパー。
- 前記開閉ブロックが前記挟み位置に位置するときの前記開閉ブロック同士の間の距離は、前記開閉ブロックが前記平常位置に位置するときの前記開閉ブロック同士の間の距離より小さく、前記開閉ブロックが前記上げ位置に位置するときの前記開閉ブロック同士の間の距離は、前記開閉ブロックが前記挟み位置に位置するときの前記開閉ブロック同士の間の距離より小さいことを特徴とする、請求項１に記載のグリッパー。
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