JP2019209458A - End effector and device - Google Patents

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敦之 高坂
Atsuyuki Takasaka
敦之 高坂
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Abstract

To provide an end effector capable of surely performing picking of a workpiece by flexibly coping with a positional relation between fingers and the workpiece.SOLUTION: An end effector 1 includes: fingers 30 and 31 which grip a workpiece 2; a link member 20 which is connected to the fingers 30 and 31; an actuator rod 55 which drives the link member 20; and tension springs 40 and 41 which energize each of the fingers 30 and 31 in a prescribed direction. The fingers 30 and 31 have different link rigidity. Distances L1 and L2 from a connection section 20a between the link member 20 and the actuator rod 55 up to each of connection sections 20b and 20c between the link member 20 and the fingers 30 and 31 take different values.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、ロボットアームに取り付けられてワークをピッキングするエンドエフェクタと、エンドエフェクタを有する装置に関する。   The present invention relates to an end effector that is attached to a robot arm and picks a workpiece, and an apparatus having the end effector.

工業製品の組み立てや梱包、物流工程には、部品や完成品、梱包済みの製品等のワークをピッキングする作業が存在する。ワークをピッキングする技術として、複数のフィンガを有するエンドエフェクタをロボットアームに取り付け、フィンガの開閉によってワークを把持し、ピッキングする技術が一般的に用いられている。   In assembly, packing, and distribution processes of industrial products, there are operations for picking workpieces such as parts, finished products, and packed products. As a technique for picking a workpiece, a technique is generally used in which an end effector having a plurality of fingers is attached to a robot arm, the workpiece is gripped by opening and closing the fingers, and picking is performed.

ここで、複数のフィンガを単一のアクチュエータで駆動する技術として、リンク機構を用いたフィンガの駆動技術が知られている。例えば特許文献1には、リンク機構を用いて複数のフィンガを単一のアクチュエータで均等に開閉する技術が開示されている。一方、フィンガを駆動するリンク機構を回動可能に支持することにより、フィンガの姿勢をワークの位置や形状に倣わせる技術が知られている。例えば特許文献2には、2本のフィンガを駆動するリンク部材を回動可能に支持することで、エンドエフェクタの中心からずれた位置でのワークの把持を可能とする技術が開示されている。   Here, as a technique for driving a plurality of fingers with a single actuator, a finger driving technique using a link mechanism is known. For example, Patent Document 1 discloses a technique for evenly opening and closing a plurality of fingers with a single actuator using a link mechanism. On the other hand, a technique is known in which a link mechanism that drives a finger is rotatably supported to make the posture of the finger follow the position and shape of a workpiece. For example, Patent Document 2 discloses a technique that enables a workpiece to be gripped at a position deviated from the center of the end effector by rotatably supporting a link member that drives two fingers.

特開2011−161577号公報JP 2011-161577 A 特開2012−206215号公報JP 2012-206215 A

上記特許文献1,2において、フィンガの配置は実質的に点対称又は線対称であり、リンク部材も同様に点対称また線対称の形状である。そして、複数のフィンガを均等に開閉するために、リンク機構又はリンク部材の中心をアクチュエータによって駆動している。そのため、リンク部材の中心にワークの把持を補助する機構等の別の機構を配置することが難しい。   In Patent Documents 1 and 2, the arrangement of the fingers is substantially point-symmetric or line-symmetric, and the link member is similarly point-symmetric or line-symmetric. In order to open and close the plurality of fingers evenly, the center of the link mechanism or link member is driven by an actuator. Therefore, it is difficult to arrange another mechanism such as a mechanism for assisting gripping of the workpiece at the center of the link member.

本発明は、フィンガとワークの位置関係に柔軟に対応してワークのピッキングを確実に行うことが可能なエンドエフェクタを提供することを目的とする。   An object of the present invention is to provide an end effector capable of reliably picking a workpiece by flexibly corresponding to the positional relationship between the fingers and the workpiece.

本発明に係るエンドエフェクタは、ワークを把持する複数のフィンガと、前記複数のフィンガと連結されるリンク部材と、前記リンク部材を駆動する駆動手段と、前記複数のフィンガのそれぞれを所定の方向に付勢する付勢手段と、を備えるエンドエフェクタであって、前記複数のフィンガのうち少なくとも2つのフィンガはリンク剛性が異なり、前記リンク部材と前記駆動手段との接続部から前記リンク部材と前記少なくとも2つのフィンガとのそれぞれの接続部までの距離が異なる値を取ることを特徴とする。   An end effector according to the present invention includes a plurality of fingers for gripping a workpiece, a link member connected to the plurality of fingers, a driving unit for driving the link member, and each of the plurality of fingers in a predetermined direction. Biasing means for biasing, wherein at least two fingers of the plurality of fingers have different link rigidity, and the link member and the at least one of the link member and the drive means are connected to each other. The distance to each connection part with two fingers takes a different value, It is characterized by the above-mentioned.

本発明によれば、フィンガとワークの位置関係に柔軟に対応して、フィンガによるワークのピッキングを確実に行うことができる。   According to the present invention, it is possible to flexibly cope with the positional relationship between the fingers and the workpiece, and to reliably pick the workpiece with the fingers.

第1実施形態に係るエンドエフェクタの概略断面図である。It is a schematic sectional drawing of the end effector which concerns on 1st Embodiment. 図1のエンドエフェクタに対するワークの配置例を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the example of arrangement | positioning of the workpiece | work with respect to the end effector of FIG. 図2の状態からのエンドエフェクタによるワークのピッキング動作を説明する図である。It is a figure explaining the picking operation | movement of the workpiece | work by the end effector from the state of FIG. 第2実施形態に係るエンドエフェクタの概略断面図である。It is a schematic sectional drawing of the end effector which concerns on 2nd Embodiment. 第3実施形態に係るエンドエフェクタの斜視図である。It is a perspective view of the end effector which concerns on 3rd Embodiment. 図5のエンドエフェクタの上面図である。FIG. 6 is a top view of the end effector of FIG. 5. 第4実施形態に係るエンドエフェクタの斜視図である。It is a perspective view of the end effector which concerns on 4th Embodiment. 第5実施形態に係るエンドエフェクタの概略断面図である。It is a schematic sectional drawing of the end effector which concerns on 5th Embodiment. 図8のエンドエフェクタでのフィンガの動作を説明する断面図である。It is sectional drawing explaining operation | movement of the finger in the end effector of FIG. 図8のエンドエフェクタの動作例を説明する第1の図である。It is a 1st figure explaining the operation example of the end effector of FIG. 図8のエンドエフェクタの動作例を説明する第2の図である。It is a 2nd figure explaining the operation example of the end effector of FIG. 第6実施形態に係るエンドエフェクタの概略斜視図である。It is a schematic perspective view of the end effector which concerns on 6th Embodiment.

<第1実施形態>
以下、本発明の第1実施形態に係るエンドエフェクタについて、添付図面を参照して詳細に説明する。図1(a),(b)はそれぞれ、第1実施形態に係るエンドエフェクタ1の第1の状態及び第2の状態を示す断面図である。説明の便宜上、図1(a),(b)に示すように、互いに直交するX軸、Y軸及びZ軸を定める。エンドエフェクタ1は、ベース部10と支持部12,13からなる支持部材、リンク部材20、フィンガ30,31、引張りばね40,41、リンクロッド50,51及びアクチュエータロッド55を備える。図1(a)の第1の状態とはフィンガ30,31を開いた状態(開状態)であり、図1(b)の第2の状態とはフィンガ30,31を閉じた状態(閉状態)である。
<First Embodiment>
Hereinafter, an end effector according to a first embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. 1A and 1B are cross-sectional views showing a first state and a second state of the end effector 1 according to the first embodiment, respectively. For convenience of explanation, as shown in FIGS. 1A and 1B, an X axis, a Y axis, and a Z axis that are orthogonal to each other are defined. The end effector 1 includes a support member including a base portion 10 and support portions 12 and 13, a link member 20, fingers 30 and 31, tension springs 40 and 41, link rods 50 and 51, and an actuator rod 55. The first state in FIG. 1A is a state in which fingers 30 and 31 are opened (open state), and the second state in FIG. 1B is a state in which fingers 30 and 31 are closed (closed state). ).

ベース部10は、不図示の補助部材等を介して不図示のロボットアーム等のエンドエフェクタ移動手段に取り付けられ、これにより搬送装置(ピッキング装置)が構成される。ベース部10には、リンクロッド50,51の軸方向がZ軸と略平行になるようにリンクロッド50,51を挿通させるための孔が設けられている。フィンガ30は、支持部12に対してY軸と平行な軸まわりに回転可能に支持されている。同様に、フィンガ31は、支持部13に対してY軸と平行な軸まわりに回転可能に支持されている。   The base unit 10 is attached to an end effector moving means such as a robot arm (not shown) via an auxiliary member (not shown), thereby forming a transfer device (picking device). The base portion 10 is provided with a hole through which the link rods 50 and 51 are inserted so that the axial direction of the link rods 50 and 51 is substantially parallel to the Z axis. The finger 30 is supported so as to be rotatable about an axis parallel to the Y axis with respect to the support portion 12. Similarly, the finger 31 is supported so as to be rotatable about an axis parallel to the Y axis with respect to the support portion 13.

フィンガ30は、ベース部10とフィンガ30との間に張架された引張りばね40によって、矢印A1方向に付勢されている。フィンガ31は、ベース部10とフィンガ31との間に張架された引張りばね41によって、矢印B1方向に付勢されている。つまり、フィンガ30,31は、開方向に付勢されている。   The finger 30 is urged in the arrow A1 direction by a tension spring 40 stretched between the base portion 10 and the finger 30. The finger 31 is urged in the arrow B1 direction by a tension spring 41 stretched between the base portion 10 and the finger 31. That is, the fingers 30 and 31 are urged in the opening direction.

フィンガ30,31はそれぞれ、リンクロッド50,51を介して、リンク部材20に接続されている。リンクロッド50とフィンガ30との接続部はY軸と平行な軸まわりに回転可能に構成されており、同様に、リンクロッド51とフィンガ31との接続部もY軸と平行な軸まわりに回転可能に構成されている。また、リンクロッド50,51はそれぞれ、リンク部材20に対して接続部20b,20cにおいて、Y軸と平行な軸まわりに回転可能に接続されている。   The fingers 30 and 31 are connected to the link member 20 via link rods 50 and 51, respectively. The connecting portion between the link rod 50 and the finger 30 is configured to be rotatable around an axis parallel to the Y axis. Similarly, the connecting portion between the link rod 51 and the finger 31 is also rotated around an axis parallel to the Y axis. It is configured to be possible. The link rods 50 and 51 are connected to the link member 20 so as to be rotatable around an axis parallel to the Y axis at the connection portions 20b and 20c.

リンク部材20には、アクチュエータロッド55が接続部20aにおいて、Y軸と平行な軸まわりに回転可能に接続されている。アクチュエータロッド55には、不図示のアクチュエータが接続されている。アクチュエータの駆動に応じて、アクチュエータロッド55は、矢印D,Eで示す駆動方向、つまり、矢印Dで示すZ軸正方向と矢印Eで示すZ軸負方向に駆動される。   An actuator rod 55 is connected to the link member 20 so as to be rotatable around an axis parallel to the Y axis at the connection portion 20a. An actuator (not shown) is connected to the actuator rod 55. In accordance with the driving of the actuator, the actuator rod 55 is driven in the driving direction indicated by arrows D and E, that is, the positive direction of the Z axis indicated by arrow D and the negative direction of the Z axis indicated by arrow E.

アクチュエータロッド55がZ軸方向に駆動されると、リンク部材20、リンクロッド50,51を介してフィンガ30,31が同時に駆動される。つまり、エンドエフェクタ1は、1つのアクチュエータで2本のフィンガ30,31を駆動する構造となっている。具体的には、図1(a)に示すようにアクチュエータロッド55が矢印E方向に駆動されると、フィンガ30,31はそれぞれ矢印A1,B1で示す開方向へ駆動される。一方、図1(b)に示すようにアクチュエータロッド55が矢印D方向に駆動されると、フィンガ30,31はそれぞれ矢印A2,B2で示す閉方向へ駆動される。   When the actuator rod 55 is driven in the Z-axis direction, the fingers 30 and 31 are simultaneously driven via the link member 20 and the link rods 50 and 51. That is, the end effector 1 has a structure in which the two fingers 30 and 31 are driven by one actuator. Specifically, as shown in FIG. 1A, when the actuator rod 55 is driven in the direction of arrow E, the fingers 30 and 31 are driven in the opening directions indicated by arrows A1 and B1, respectively. On the other hand, when the actuator rod 55 is driven in the direction of arrow D as shown in FIG. 1B, the fingers 30 and 31 are driven in the closing directions indicated by arrows A2 and B2, respectively.

エンドエフェクタ1では、引張りばね40によって発生するフィンガ30の接続部まわりの回転モーメント(つまり、フィンガ30のリンク剛性)と、引張りばね41によるフィンガ31のリンク剛性とが異なっている。このようなリンク剛性の差は、引張りばね40,41にばね剛性(ばね定数)の異なるものを用いることやフィンガ30,31のそれぞれに対する引張りばね40,41の固定位置を調整することによって、実現することができる。フィンガ30,31のリンク剛性の差によって、フィンガ30を開状態から閉状態へ遷移させる際にリンクロッド50に発生する力F1と、フィンガ31を開状態から閉状態へ移動させる際にリンクロッド51に発生する力F2とは、異なる大きさとなる。   In the end effector 1, the rotational moment around the connection portion of the finger 30 generated by the tension spring 40 (that is, the link stiffness of the finger 30) and the link stiffness of the finger 31 by the tension spring 41 are different. Such a difference in link rigidity is realized by using different tension rigidity (spring constant) for the tension springs 40 and 41 and adjusting the fixing positions of the tension springs 40 and 41 with respect to the fingers 30 and 31, respectively. can do. Due to the difference in link rigidity between the fingers 30 and 31, the force F1 generated in the link rod 50 when the finger 30 is shifted from the open state to the closed state, and the link rod 51 when the finger 31 is moved from the open state to the closed state. Is different from the force F2 generated at the same time.

リンク部材20において、リンクロッド50との接続部20bからアクチュエータロッド55との接続部20aまでの距離を‘L1’とする。また、リンク部材20において、リンクロッド51との接続部20cからアクチュエータロッド55との接続部20aまでの距離を‘L2’とする。エンドエフェクタ1では、距離L1と距離L2は異なる値を取る。つまり、‘L1≠L2’となっている。   In the link member 20, the distance from the connection portion 20 b with the link rod 50 to the connection portion 20 a with the actuator rod 55 is “L1”. In the link member 20, the distance from the connection portion 20 c with the link rod 51 to the connection portion 20 a with the actuator rod 55 is “L2”. In the end effector 1, the distance L1 and the distance L2 take different values. That is, 'L1 ≠ L2'.

先述の通り、力F1,F2との間には‘F1≠F2’の関係が成り立っているが、力F1,F2と距離L1,L2の間には‘F1×L1=F2×L2’の関係が成り立っている。つまり、リンク部材20について、アクチュエータロッド55との接続部20aまわりのモーメントは釣り合っており、モーメントの合計は実質的にゼロ(0)となっている。よって、アクチュエータロッド55がZ軸正方向(矢印D方向)に駆動される場合、リンク部材20は水平姿勢(XY面と平行な姿勢)に保たれ、その結果、リンクロッド50,51の下端のZ軸方向での移動距離は同じとなる。すなわち、図1(b)に示すように、フィンガ30,31を均等に閉じさせる動作が可能となっている。   As described above, the relationship of “F1 ≠ F2” is established between the forces F1 and F2, but the relationship of “F1 × L1 = F2 × L2” is established between the forces F1 and F2 and the distances L1 and L2. Is true. That is, the moment of the link member 20 around the connecting portion 20a with the actuator rod 55 is balanced, and the sum of the moments is substantially zero (0). Therefore, when the actuator rod 55 is driven in the Z-axis positive direction (arrow D direction), the link member 20 is maintained in a horizontal posture (a posture parallel to the XY plane). The movement distance in the Z-axis direction is the same. That is, as shown in FIG. 1B, the operation of closing the fingers 30 and 31 evenly is possible.

次に、外的要因によりフィンガ30,31に不均等に閉じる動作が生じる例について説明する。図2は、図1(a)の第1の状態にあるエンドエフェクタ1に対してワーク2が配置された状態の一例を示す断面図であり、ワーク2のX軸方向の中心Cwとエンドエフェクタ1のX軸方向の中心CeとがX軸方向でずれている状態を示している。なお、リンク部材20のX軸方向中心を通り、且つ、Z軸と平行な軸の位置を、エンドエフェクタ1のX軸方向の中心Ceと定義する。   Next, an example will be described in which the fingers 30 and 31 are closed unevenly due to external factors. FIG. 2 is a cross-sectional view showing an example of a state in which the workpiece 2 is arranged with respect to the end effector 1 in the first state of FIG. 1 shows a state where the center Ce in the X-axis direction is shifted in the X-axis direction. The position of an axis passing through the center of the link member 20 in the X axis direction and parallel to the Z axis is defined as the center Ce of the end effector 1 in the X axis direction.

図3は、図2の状態からのエンドエフェクタ1によるワーク2のピッキング動作を説明する図である。図3(a)は、図2の状態からアクチュエータロッド55が矢印D方向に駆動された後のエンドエフェクタ1の第1の遷移状態を示している。アクチュエータロッド55が矢印D方向に駆動されると、前述の通り、リンク部材20は水平状態を保持して、矢印D方向に移動する。すると、ワーク2の中心Cwがフィンガ30よりもフィンガ31に近いため、フィンガ31がワーク2に当接し、フィンガ31はそれ以上閉じなくなる。こうして、フィンガ31はワーク2との当接位置で不動状態となって、リンクロッド51もそれ以上動かなく(Z軸正方向へ移動することができなく)なる。一方、フィンガ30はワーク2に当接していないため、更に閉じる動作を行うことが可能な状態となっている。   FIG. 3 is a view for explaining the picking operation of the workpiece 2 by the end effector 1 from the state of FIG. FIG. 3A shows a first transition state of the end effector 1 after the actuator rod 55 is driven in the direction of arrow D from the state of FIG. When the actuator rod 55 is driven in the direction of arrow D, as described above, the link member 20 maintains the horizontal state and moves in the direction of arrow D. Then, since the center Cw of the work 2 is closer to the finger 31 than to the finger 30, the finger 31 comes into contact with the work 2 and the finger 31 cannot be closed any more. Thus, the finger 31 is in a non-moving state at the contact position with the workpiece 2, and the link rod 51 does not move any more (cannot move in the positive direction of the Z axis). On the other hand, since the finger 30 is not in contact with the work 2, the finger 30 can be further closed.

図3(b)は、図3(a)の状態からアクチュエータロッド55が更に矢印D方向に駆動された後のエンドエフェクタ1の第2の遷移状態を示している。図3(a)の状態からアクチュエータロッド55を更に矢印D方向へ移動させると、リンク部材20はリンクロッド51との接続部20cを支点として回転して傾くことで、リンクロッド50は更にZ軸正方向に移動することができる。これにより、フィンガ30は、更に閉じる動作を行って、ワーク2に当接した位置でそれ以上は動かなくなる。こうして、ワーク2はフィンガ30,31により把持された状態となる。   FIG. 3B shows a second transition state of the end effector 1 after the actuator rod 55 is further driven in the direction of arrow D from the state of FIG. When the actuator rod 55 is further moved in the direction of the arrow D from the state of FIG. 3A, the link member 20 rotates and tilts with the connecting portion 20c with the link rod 51 as a fulcrum, so that the link rod 50 further moves along the Z axis. It can move in the positive direction. As a result, the finger 30 is further closed and does not move any more at the position where it is in contact with the workpiece 2. Thus, the workpiece 2 is held by the fingers 30 and 31.

上記説明の通り、第1実施形態に係るエンドエフェクタ1では、リンク部材20を介してフィンガ30,31を1つのアクチュエータで開閉する際に、リンク部材20の中心以外を駆動して、フィンガ30,31を開閉させることができる。また、エンドエフェクタ1では、リンク部材20に対するワーク2の位置や姿勢に応じて、閉動作時に一方のフィンガがワークに当接した後には他方のフィンガのみが閉動作を行うことができる、つまり、不均等に閉じる動作を行うことができるように構成されている。こうして、エンドエフェクタ1は、エンドエフェクタ1の中心(リンク部材20の中心)とワーク2の中心とがずれていても、フィンガ30,31でワーク2を把持することができる。   As described above, in the end effector 1 according to the first embodiment, when the fingers 30 and 31 are opened and closed by one actuator via the link member 20, the fingers 30 and 31 are driven other than the center of the link member 20. 31 can be opened and closed. Further, in the end effector 1, according to the position and posture of the work 2 with respect to the link member 20, after one finger abuts the work during the closing operation, only the other finger can perform the closing operation. It is comprised so that the operation | movement which closes unevenly can be performed. Thus, the end effector 1 can grip the workpiece 2 with the fingers 30 and 31 even if the center of the end effector 1 (center of the link member 20) and the center of the workpiece 2 are deviated.

<第2実施形態>
図4は、本発明の第2実施形態に係るエンドエフェクタ101の概略断面図である。エンドエフェクタ101の構成要素であって、第1実施形態に係るエンドエフェクタ1の構成要素と同じものについては、同じ符号を付して、共通する説明を省略する。エンドエフェクタ101は、ベース部110、リンク部材120、フィンガ30,31、引張りばね40,41、リンクロッド50,51、アクチュエータロッド55、吸着ロッド160を備える。
Second Embodiment
FIG. 4 is a schematic cross-sectional view of the end effector 101 according to the second embodiment of the present invention. Constituent elements of the end effector 101 that are the same as the constituent elements of the end effector 1 according to the first embodiment are given the same reference numerals, and common descriptions are omitted. The end effector 101 includes a base portion 110, a link member 120, fingers 30 and 31, tension springs 40 and 41, link rods 50 and 51, an actuator rod 55, and an adsorption rod 160.

ベース部110には、リンクロッド50,51を挿通させて配置するための孔部に加えて、吸着ロッド160の軸方向がZ軸方向と平行となるように吸着ロッド160を挿通、配置するための貫通孔111が形成されている。リンク部材120にも、貫通孔111と同様に、吸着ロッド160を挿通、配置するための貫通孔121が設けられている。貫通孔111,121はそれぞれ、ベース部110とリンク部材120においてZ軸と直交する面の略中心に形成されている。   In order to insert and arrange the suction rod 160 so that the axial direction of the suction rod 160 is parallel to the Z-axis direction, in addition to the hole portion through which the link rods 50 and 51 are inserted and arranged in the base portion 110. Through-holes 111 are formed. Similarly to the through hole 111, the link member 120 is also provided with a through hole 121 for inserting and arranging the suction rod 160. The through holes 111 and 121 are formed at substantially the center of the surface perpendicular to the Z axis in the base portion 110 and the link member 120, respectively.

吸着ロッド160は、不図示の部材に保持されている。なお、図4には、吸着ロッド160が、リンク部材120及びベース部110と接触してない構成を示している。この場合に吸着ロッド160の保持部材とベース部110の保持部材とが吸着ロッド260の長手方向での相対移動が可能な構成とすると、後述する第5実施形態に係るエンドエフェクタ301と同様の動作(図10,11参照)を行うことが可能になる。一方、ベース部110に形成された貫通孔111において吸着ロッド160がベース部110に固定されている構造とすることで、吸着ロッド160による吸着保持とフィンガ30,31による把持を同時に実行可能な構成としてもよい。   The suction rod 160 is held by a member (not shown). FIG. 4 shows a configuration in which the suction rod 160 is not in contact with the link member 120 and the base part 110. In this case, assuming that the holding member of the suction rod 160 and the holding member of the base portion 110 can be relatively moved in the longitudinal direction of the suction rod 260, the same operation as that of the end effector 301 according to a fifth embodiment to be described later. (See FIGS. 10 and 11). On the other hand, by adopting a structure in which the suction rod 160 is fixed to the base portion 110 in the through hole 111 formed in the base portion 110, the suction holding by the suction rod 160 and the gripping by the fingers 30, 31 can be executed simultaneously. It is good.

ベース部110の貫通孔111は、X軸方向において支持部12,13間の略中央(真ん中)に設けられている。また、リンク部材120の貫通孔121は、X軸方向においてリンク部材120とリンクロッド50,51との接続部120b,120c間の略中央に設けられている。   The through hole 111 of the base part 110 is provided in the approximate center (middle) between the support parts 12 and 13 in the X-axis direction. Further, the through-hole 121 of the link member 120 is provided in the approximate center between the connection portions 120b and 120c between the link member 120 and the link rods 50 and 51 in the X-axis direction.

ここで、第1実施形態での定義に準ずる距離L1と距離L2とが等しいと仮定すると、アクチュエータロッド55と吸着ロッド160の配設位置が重なってしまうため、吸着ロッド160を配置することはできなくなる。これに対して、第1実施形態に係るエンドエフェクタ1と同様に、エンドエフェクタ101でも‘L1≠L2’となっていることで、X軸方向においてフィンガ30,31間の中央に吸着ロッド160を配置することが可能となっている。   Here, if it is assumed that the distance L1 and the distance L2 according to the definitions in the first embodiment are equal, the arrangement positions of the actuator rod 55 and the adsorption rod 160 overlap, so the adsorption rod 160 cannot be arranged. Disappear. On the other hand, similarly to the end effector 1 according to the first embodiment, since the end effector 101 is also “L1 ≠ L2”, the suction rod 160 is placed at the center between the fingers 30 and 31 in the X-axis direction. It is possible to arrange.

吸着ロッド160は、中空状で、フィンガ30,31側の先端に吸着パッド170が取り付けられた棒状部材である。吸着ロッド160の上部開口161を通じて吸着ロッド160の内部が負圧に調整されることにより、吸着ロッド160は、吸着パッド170にて不図示のワークを吸着保持する。つまり、エンドエフェクタ101では、吸着パッド170によるワークの吸着保持とフィンガ30,31によるワークの機械的な把持を併用することにより、より確実にワークを保持すること可能となっている。   The suction rod 160 is a rod-like member having a hollow shape and having a suction pad 170 attached to the tips on the fingers 30 and 31 side. By adjusting the inside of the suction rod 160 to a negative pressure through the upper opening 161 of the suction rod 160, the suction rod 160 sucks and holds a workpiece (not shown) by the suction pad 170. That is, the end effector 101 can hold the workpiece more reliably by using both the suction holding of the workpiece by the suction pad 170 and the mechanical gripping of the workpiece by the fingers 30 and 31 in combination.

<第3実施形態>
第3実施形態に係るエンドエフェクタは、概略、2本のフィンガを有するエンドエフェクタを3本のフィンガを有するエンドエフェクタに改造したものである。
<Third Embodiment>
The end effector according to the third embodiment is generally obtained by remodeling an end effector having two fingers into an end effector having three fingers.

図5(a),(b)はそれぞれ、第3実施形態に係るエンドエフェクタ201の第1の状態及び第2の状態を示す断面図である。説明の便宜上、図5(a),(b)に示すように、互いに直交するX軸、Y軸及びZ軸を定める。エンドエフェクタ1は、支持部材210、リンク部材220、フィンガ230,231,232、リンクロッド250,251,252及びアクチュエータロッド255を備える。図5(a)の第1の状態とはフィンガ230〜232を開いた開状態であり、図5(b)の第2の状態とはフィンガ230〜232を閉じた閉状態である。   5A and 5B are cross-sectional views showing a first state and a second state of the end effector 201 according to the third embodiment, respectively. For convenience of explanation, as shown in FIGS. 5A and 5B, an X axis, a Y axis, and a Z axis that are orthogonal to each other are defined. The end effector 1 includes a support member 210, a link member 220, fingers 230, 231, 232, link rods 250, 251, 252 and an actuator rod 255. The first state in FIG. 5A is an open state in which the fingers 230 to 232 are opened, and the second state in FIG. 5B is a closed state in which the fingers 230 to 232 are closed.

エンドエフェクタ201において、フィンガ230〜232は、支持部材210に回転可能に支持されている。フィンガ230〜232はそれぞれ、例えば支持部材210との支持部に仕込まれたねじりコイルばね等の不図示の付勢部材によって開方向へ付勢されている。付勢部材の付勢力によるフィンガ230の支持部まわりの回転モーメント、つまり、フィンガ230のリンク剛性は、フィンガ231,232のそれぞれのリンク剛性と異なっている。このようなリンク剛性の違いは、第1実施形態で説明したように、付勢力の異なる付勢部材を用いることによって実現可能である。   In the end effector 201, the fingers 230 to 232 are rotatably supported by the support member 210. Each of the fingers 230 to 232 is urged in the opening direction by an urging member (not shown) such as a torsion coil spring loaded in a support portion with the support member 210, for example. The rotational moment around the support portion of the finger 230 by the biasing force of the biasing member, that is, the link stiffness of the finger 230 is different from the link stiffness of each of the fingers 231 and 232. Such a difference in link rigidity can be realized by using urging members having different urging forces as described in the first embodiment.

フィンガ230〜232はそれぞれ、リンクロッド250〜252を介して円環状のリンク部材220と接続されている。フィンガ230とリンクロッド250との接続部は、リンク部材220がZ軸方向に移動した際のフィンガ230の開閉動作が可能となるように回転可能となっている。また、リンクロッド250とリンク部材220との接続部は、リンク部材220の上面がXY面と所定の角度で傾斜した状態を取ることができるように、回転可能となっている。フィンガ231とリンクロッド251との接続部及びフィンガ232とリンクロッド252との接続部、並びに、リンクロッド251,252とリンク部材220との接続部についても、同様である。   The fingers 230 to 232 are connected to the annular link member 220 via link rods 250 to 252, respectively. The connecting portion between the finger 230 and the link rod 250 is rotatable so that the finger 230 can be opened and closed when the link member 220 moves in the Z-axis direction. Further, the connecting portion between the link rod 250 and the link member 220 is rotatable so that the upper surface of the link member 220 can take a state inclined at a predetermined angle with respect to the XY plane. The same applies to the connection portion between the finger 231 and the link rod 251, the connection portion between the finger 232 and the link rod 252, and the connection portion between the link rods 251 and 252 and the link member 220.

アクチュエータロッド255は、リンク部材220に回転可能に接続されており、不図示のアクチュエータによってZ軸方向に駆動される。図6は、エンドエフェクタ201の上面図であり、リンク部材220とアクチュエータロッド255及びリンクロッド250〜252との各接続部の位置関係を説明する図である。リンク部材220とアクチュエータロッド255との接続部を‘O’、リンク部材220とリンクロッド250,251,252のそれぞれとの接続部を‘P’,‘Q’,‘R’とする。接続部O,P間の距離を‘L21’、接続部O,Q間の距離と接続部O,R間の距離をそれぞれ‘L22’とすると、‘L21≠L22’となっている。しかし、フィンガ230〜232のリンク剛性及び距離L21,L22の値は、リンク部材220とアクチュエータロッド255の接続部OまわりのモーメントがX軸方向とY軸方向で釣り合うように、設定されている。   The actuator rod 255 is rotatably connected to the link member 220 and is driven in the Z-axis direction by an actuator (not shown). FIG. 6 is a top view of the end effector 201 and is a view for explaining the positional relationship of each connection portion between the link member 220, the actuator rod 255, and the link rods 250 to 252. FIG. A connecting portion between the link member 220 and the actuator rod 255 is denoted as “O”, and a connecting portion between the link member 220 and the link rods 250, 251, and 252 is denoted as “P”, “Q”, and “R”. If the distance between the connecting portions O and P is ‘L21’, and the distance between the connecting portions O and Q and the distance between the connecting portions O and R is ‘L22’, ‘L21 ≠ L22’. However, the link rigidity of the fingers 230 to 232 and the values of the distances L21 and L22 are set so that the moments around the connection portion O between the link member 220 and the actuator rod 255 are balanced in the X-axis direction and the Y-axis direction.

これにより、エンドエフェクタ201でも、第1実施形態に係るエンドエフェクタ1と同様に、3本のフィンガ230〜232を1つのアクチュエータで開閉することが可能となる。このとき、ワークを把持しない状態ではフィンガ230〜232は均等に開閉することができ、3本のフィンガ230〜232のうち1つがワークに当接した場合にはワークの位置や姿勢に応じて不均等に閉じる動作を行うことが可能となっている。   Thereby, also in the end effector 201, it is possible to open and close the three fingers 230 to 232 with one actuator, similarly to the end effector 1 according to the first embodiment. At this time, when the workpiece is not gripped, the fingers 230 to 232 can be opened and closed evenly, and when one of the three fingers 230 to 232 comes into contact with the workpiece, the finger 230 to 232 is not suitable depending on the position and posture of the workpiece. It is possible to perform the closing operation evenly.

<第4実施形態>
図7は、第4実施形態に係るエンドエフェクタ202の概略構成を示す斜視図である。エンドエフェクタ202は、第3実施形態に係るエンドエフェクタ201に対して、フィンガ230〜232側の先端に吸着パッド270が取り付けられた吸着ロッド260を設けた構造を有している。なお、吸着ロッド260は、吸着ロッド160と同等であり、ここでの説明を省略する。リンク部材220及び支持部材210のXY面内の略中心にはそれぞれ、吸着ロッド260を挿通させるための貫通孔221,211が形成されており、吸着ロッド260は軸方向がZ軸と略平行となるように配置されている。エンドエフェクタ202では、第2実施形態に係るエンドエフェクタ101と同様に、ワークの吸着とフィンガ230〜232による機械的な把持とを併用したワークの保持が可能となっている。エンドエフェクタ202の使用態様は、エンドエフェクタ101の使用態様と同じであるため、ここでの説明は省略する。また、エンドエフェクタ202でのフィンガ230〜232の動作態様は、第3実施形態に係るエンドエフェクタ201でのフィンガ230〜232の動作態様と同じであり、説明を省略する。
<Fourth embodiment>
FIG. 7 is a perspective view showing a schematic configuration of the end effector 202 according to the fourth embodiment. The end effector 202 has a structure in which a suction rod 260 having a suction pad 270 attached to the tip of the fingers 230 to 232 is provided to the end effector 201 according to the third embodiment. The suction rod 260 is the same as the suction rod 160, and a description thereof is omitted here. Through holes 221 and 211 through which the suction rod 260 is inserted are formed at substantially the center in the XY plane of the link member 220 and the support member 210, and the suction rod 260 has an axial direction substantially parallel to the Z axis. It is arranged to be. As with the end effector 101 according to the second embodiment, the end effector 202 is capable of holding a workpiece using both workpiece adsorption and mechanical gripping by the fingers 230 to 232. Since the usage mode of the end effector 202 is the same as the usage mode of the end effector 101, description thereof is omitted here. Moreover, the operation mode of the fingers 230 to 232 in the end effector 202 is the same as the operation mode of the fingers 230 to 232 in the end effector 201 according to the third embodiment, and a description thereof will be omitted.

<第5実施形態>
図8は、第5実施形態に係るエンドエフェクタ301の概略断面図である。説明の便宜上、図5(a),(b)に示すように、互いに直交するX軸、Y軸及びZ軸を定める。
<Fifth Embodiment>
FIG. 8 is a schematic cross-sectional view of an end effector 301 according to the fifth embodiment. For convenience of explanation, as shown in FIGS. 5A and 5B, an X axis, a Y axis, and a Z axis that are orthogonal to each other are defined.

エンドエフェクタ301は、吸着ユニット310と把持ユニット320を備える。吸着ユニット310は、ベース部311、吸着ロッド312、吸着パッド313、レール314及びラック315を有する。把持ユニット320は、フィンガベース321、スライドブロック322、ピニオン323、昇降モータ324及びフィンガ325A,325Bを有する。また、把持ユニット320は、フィンガロッド326A,326B、フィンガ開閉リンク327A,327B及びフィンガ開閉モータ328A,328Bを有する。エンドエフェクタ301は、ベース部311を介して、不図示のロボットアーム等のエンドエフェクタ移動手段に取り付けられる。   The end effector 301 includes a suction unit 310 and a gripping unit 320. The suction unit 310 includes a base 311, a suction rod 312, a suction pad 313, a rail 314, and a rack 315. The gripping unit 320 includes a finger base 321, a slide block 322, a pinion 323, a lift motor 324, and fingers 325A and 325B. The gripping unit 320 includes finger rods 326A and 326B, finger opening and closing links 327A and 327B, and finger opening and closing motors 328A and 328B. The end effector 301 is attached to end effector moving means such as a robot arm (not shown) via the base portion 311.

吸着ユニット310において、吸着ロッド312は、中空状で、その下端に吸着パッド313が取り付けられている。吸着ロッド312に設けられている不図示の開口部から吸着ロッド312の内部へ負圧が供給されることにより、吸着パッド313にてワークの吸着保持することが可能となっている。また、吸着ロッド312には、その長手方向(Z軸方向)に沿って、把持ユニット320を支持するレール314と、把持ユニット320をZ軸方向で移動させるためのラック315が取り付けられている。把持ユニット320の支持方法と移動方法の詳細については後述する。   In the suction unit 310, the suction rod 312 is hollow, and a suction pad 313 is attached to the lower end thereof. A negative pressure is supplied to the inside of the suction rod 312 from an opening (not shown) provided in the suction rod 312, so that the work can be sucked and held by the suction pad 313. A rail 314 that supports the gripping unit 320 and a rack 315 for moving the gripping unit 320 in the Z-axis direction are attached to the suction rod 312 along the longitudinal direction (Z-axis direction). Details of the supporting method and moving method of the gripping unit 320 will be described later.

把持ユニット320においては、スライドブロック322、昇降モータ324、フィンガ開閉モータ328A,328Bがフィンガベース321に対して固定されている。フィンガ325A,325Bはそれぞれ、矢印G,H方向に回動可能にフィンガベース321に支持されている。スライドブロック322は、Z軸方向に移動可能にレール314に嵌合しており、レール314とスライドブロック322とは、把持ユニット320をZ軸方向で移動させるためのガイド(案内手段)として機能する。こうして、把持ユニット320は、Z軸方向で移動可能に吸着ロッド312に支持されている。   In the gripping unit 320, a slide block 322, an elevating motor 324, and finger opening / closing motors 328 </ b> A and 328 </ b> B are fixed to the finger base 321. The fingers 325A and 325B are supported by the finger base 321 so as to be rotatable in the directions of arrows G and H, respectively. The slide block 322 is fitted to the rail 314 so as to be movable in the Z-axis direction, and the rail 314 and the slide block 322 function as a guide (guide means) for moving the gripping unit 320 in the Z-axis direction. . Thus, the gripping unit 320 is supported by the suction rod 312 so as to be movable in the Z-axis direction.

昇降モータ324の駆動軸に取り付けられたピニオン323はラック315と噛み合っており、昇降モータ324の駆動によって把持ユニット320をZ軸方向で移動させることができる。フィンガロッド326Aは、フィンガ325A及びフィンガ開閉リンク327Aに回転可能に連結されており、フィンガ開閉リンク327Aはフィンガ開閉モータ328Aの駆動軸に連結されている。これにより後述するように、フィンガ開閉モータ328Aの駆動(回転)と連動して、フィンガ325Aを開閉させることができるようになっている(図9(b)参照)。フィンガ325B、フィンガロッド326B、フィンガ開閉リンク327B及びフィンガ開閉モータ328Bの関係は、前述のフィンガ325A、フィンガロッド326A、フィンガ開閉リンク327A及びフィンガ開閉モータ328Aの関係と同様である。よって、フィンガ開閉モータ328Bの駆動(回転)と連動して、フィンガ325Bを開閉させることができるようになっている。   The pinion 323 attached to the drive shaft of the lifting / lowering motor 324 meshes with the rack 315, and the gripping unit 320 can be moved in the Z-axis direction by driving the lifting / lowering motor 324. Finger rod 326A is rotatably connected to finger 325A and finger opening / closing link 327A, and finger opening / closing link 327A is connected to a drive shaft of finger opening / closing motor 328A. Thus, as will be described later, the finger 325A can be opened and closed in conjunction with the drive (rotation) of the finger opening / closing motor 328A (see FIG. 9B). The relationship between the finger 325B, the finger rod 326B, the finger opening / closing link 327B, and the finger opening / closing motor 328B is the same as the relationship between the finger 325A, the finger rod 326A, the finger opening / closing link 327A, and the finger opening / closing motor 328A. Therefore, the finger 325B can be opened and closed in conjunction with the driving (rotation) of the finger opening / closing motor 328B.

なお、エンドエフェクタ301が図8に示す状態にあるとき、つまり、把持ユニット320がZ軸正方向の端部近傍に位置しているときに、「把持ユニット320は退避位置にある」、と定義する。   When the end effector 301 is in the state shown in FIG. 8, that is, when the gripping unit 320 is located near the end in the positive direction of the Z axis, it is defined that “the gripping unit 320 is in the retracted position”. To do.

図9は、エンドエフェクタ301の動作を説明する図である。図9(a)は、昇降モータ324を駆動して、把持ユニット320を図8に示す退避位置から吸着パッド313側(Z軸負方向側)へ移動させた状態を示す断面図である。エンドエフェクタ301が図9(a)に示す状態にあるとき、つまり、把持ユニット320がZ軸負方向の端部近傍に位置しているときに、「把持ユニット320は把持位置にある」、と定義する。フィンガ325A,325Bは、図8及び図9(a)の状態では不図示のワークを把持していない開状態となっている。   FIG. 9 is a diagram for explaining the operation of the end effector 301. FIG. 9A is a cross-sectional view showing a state in which the lifting motor 324 is driven and the gripping unit 320 is moved from the retracted position shown in FIG. 8 to the suction pad 313 side (Z-axis negative direction side). When the end effector 301 is in the state shown in FIG. 9A, that is, when the gripping unit 320 is located near the end in the negative Z-axis direction, “the gripping unit 320 is in the gripping position”. Define. The fingers 325A and 325B are in an open state in which the workpiece (not shown) is not gripped in the state of FIGS. 8 and 9A.

図9(b)は、把持ユニット320による不図示のワークの把持動作を説明する断面図である。図9(b)に示すように、フィンガ開閉リンク327Aが反時計まわり方向に回転するようにフィンガ開閉モータ328Aを駆動する。これにより、フィンガロッド326AはZ軸正方向且つX軸負方向へ移動し、これに伴ってフィンガ325Aは反時計まわり方向に回転して不図示のワークに当接する。同様に、フィンガ開閉リンク327Bが時計まわり方向に回転するようにフィンガ開閉モータ328Bを駆動する。これにより、フィンガロッド326BはZ軸正方向且つX軸正方向へ移動し、これに伴ってフィンガ325Bは時計まわり方向に回転して不図示のワークに当接する。こうして、フィンガ325A,325Bは、閉状態となって不図示のワークを把持する。   FIG. 9B is a cross-sectional view for explaining a gripping operation of a workpiece (not shown) by the gripping unit 320. As shown in FIG. 9B, the finger opening / closing motor 328A is driven so that the finger opening / closing link 327A rotates counterclockwise. As a result, the finger rod 326A moves in the positive Z-axis direction and the negative X-axis direction, and the finger 325A rotates in the counterclockwise direction and contacts a workpiece (not shown). Similarly, the finger opening / closing motor 328B is driven so that the finger opening / closing link 327B rotates in the clockwise direction. As a result, the finger rod 326B moves in the positive Z-axis direction and in the positive X-axis direction, and accordingly, the finger 325B rotates clockwise and comes into contact with a workpiece (not shown). Thus, the fingers 325A and 325B are in a closed state and grip a workpiece (not shown).

フィンガ325A,325Bがワークを把持した状態(閉状態)で、エンドエフェクタ移動手段を駆動して、ワークを所定位置へ移動させた後に、フィンガ325A,325Bが開状態となるように、フィンガ開閉モータ328A,328Bを駆動する。これにより、ワークがフィンガ325A,325Bから解放され、ワークの搬送が終了する。   In a state where the fingers 325A, 325B are gripping the workpiece (closed state), the end effector moving means is driven to move the workpiece to a predetermined position, and then the fingers 325A, 325B are opened so that the fingers 325A, 325B are opened. 328A and 328B are driven. As a result, the workpiece is released from the fingers 325A and 325B, and the conveyance of the workpiece is completed.

図10及び図11は、エンドエフェクタ301によるワークのピッキング動作の一例を説明する図である。ここでは、ワーク2が箱3の隅にあるものとする。この場合、把持ユニット320を箱3の内部に挿入することができない。そこで、図10に示すように、フィンガ325A,325Bを開状態、且つ、把持ユニット320を退避位置とする。そして、エンドエフェクタ301の移動手段(不図示のロボットハンド等)により、把持ユニット320が箱3と干渉しないように、吸着ロッド312を箱3内に挿入し、吸着パッド313を、例えば、ワーク2の上面中央部に配置する。続いて、吸着パッド313にワーク2を吸着保持させる。   10 and 11 are diagrams for explaining an example of a workpiece picking operation by the end effector 301. FIG. Here, it is assumed that the workpiece 2 is in the corner of the box 3. In this case, the gripping unit 320 cannot be inserted into the box 3. Therefore, as shown in FIG. 10, the fingers 325A and 325B are in the open state, and the gripping unit 320 is in the retracted position. Then, the suction rod 312 is inserted into the box 3 so that the gripping unit 320 does not interfere with the box 3 by a moving means (such as a robot hand (not shown)) of the end effector 301, and the suction pad 313 is inserted into the work 2 for example. It is arranged in the center of the upper surface. Subsequently, the work 2 is sucked and held on the suction pad 313.

なお、吸着パッド313によるワーク2の吸着保持位置は、ワーク2の上面においてワーク2の重心に対応する位置とすることが望ましい。但し、吸着ロッド312を上昇させたときにワーク2を落下させることなく持ち上げることが可能であり、且つ、後述するようにフィンガ325A,325Bによる把持が可能であれば、ワーク2に対する吸着位置は限定されない。   It should be noted that the suction holding position of the work 2 by the suction pad 313 is preferably a position corresponding to the center of gravity of the work 2 on the upper surface of the work 2. However, if the workpiece 2 can be lifted without dropping when the suction rod 312 is raised and can be gripped by the fingers 325A and 325B as will be described later, the suction position with respect to the workpiece 2 is limited. Not.

その後、図11(a)に示すように、エンドエフェクタ301全体をZ軸正方向へ移動させると共に、昇降モータ324を駆動して把持ユニット320を退避位置から把持位置へ移動させる。換言すれば、ワーク2が吸着パッド313に吸着保持された状態で、箱3から吸着ロッド312及びワーク2を引き抜きながら、把持ユニット320をZ軸負方向へ降下させる。その際、把持ユニット320が退避位置から把持位置へ移動する速度をエンドエフェクタ301のZ軸正方向への移動速度以下とすることにより、把持ユニット320と箱3との干渉を防ぐことができる。なお、図11(b)を参照して後述するようにフィンガ325A,325Bによる把持によってワーク2を安定した状態に把持し直すことができれば、吸着保持されたワーク2を持ち上げる際にワーク2は傾いた状態であっても構わない。   Thereafter, as shown in FIG. 11A, the entire end effector 301 is moved in the positive direction of the Z axis, and the lifting motor 324 is driven to move the gripping unit 320 from the retracted position to the gripping position. In other words, the gripping unit 320 is lowered in the Z-axis negative direction while pulling out the suction rod 312 and the work 2 from the box 3 while the work 2 is sucked and held by the suction pad 313. At that time, the speed at which the gripping unit 320 moves from the retracted position to the gripping position is set to be equal to or less than the moving speed of the end effector 301 in the positive Z-axis direction, so that interference between the gripping unit 320 and the box 3 can be prevented. As will be described later with reference to FIG. 11B, if the workpiece 2 can be gripped again by gripping with the fingers 325A and 325B, the workpiece 2 tilts when the workpiece 2 held by suction is lifted. You may be in the state.

最後に、図11(b)に示すように、フィンガ325A,325Bを開状態から閉状態へ遷移させることにより、ワーク2が吸着パッド313に吸着保持され、且つ、フィンガ325A,325Bによって把持された状態とする。これにより、エンドエフェクタ301は、ワーク2をより強固に保持することができ、ワーク2を所定位置へ搬送するためにエンドエフェクタ301を移動させた際にワーク2が落下してしまうのを防止することができる。なお、上述した手順の逆の手順により、把持したワーク2を把持ユニット320を進入させることができない場所へ載置することも可能である。   Finally, as shown in FIG. 11B, by moving the fingers 325A and 325B from the open state to the closed state, the workpiece 2 is sucked and held by the suction pad 313 and is held by the fingers 325A and 325B. State. Thereby, the end effector 301 can hold | maintain the workpiece | work 2 more firmly, and when the end effector 301 is moved in order to convey the workpiece | work 2 to a predetermined position, it prevents that the workpiece | work 2 falls. be able to. In addition, it is also possible to place the gripped work 2 on a place where the gripping unit 320 cannot enter by a procedure reverse to the above-described procedure.

上記説明の通り、本実施形態に係るエンドエフェクタ301は、前述した第2実施形態に係るエンドエフェクタ101と同様の効果を奏する。また、エンドエフェクタ301によれば、ワーク2が箱3に収納されている等の環境や箱3内でのワーク2の位置に応じて、柔軟に、且つ、確実に、ワーク2のピッキングを行うことが可能になる。   As described above, the end effector 301 according to the present embodiment has the same effects as the end effector 101 according to the second embodiment described above. Further, according to the end effector 301, the workpiece 2 is picked flexibly and reliably in accordance with the environment in which the workpiece 2 is housed in the box 3 or the position of the workpiece 2 in the box 3. It becomes possible.

<第6実施形態>
図12は、第6実施形態に係るエンドエフェクタ401の斜視図である。第5実施形態では、フィンガ中間部に関節を有さない2本のフィンガ325A,325Bを備えるエンドエフェクタ301について説明した。これに対して、エンドエフェクタ401は、中間部に関節を有する3本のフィンガ425A,425B,425Cを有する把持ユニット420を備えており、それ以外の構成はエンドエフェクタ301と同じである。なお、図12では、エンドエフェクタ401の構成要素であって、エンドエフェクタ301の構成要素と同じものについては、同じ符号を付しており、また、それらについてのここでの説明を省略する。
<Sixth Embodiment>
FIG. 12 is a perspective view of an end effector 401 according to the sixth embodiment. 5th Embodiment demonstrated the end effector 301 provided with the two fingers 325A and 325B which do not have a joint in a finger intermediate part. On the other hand, the end effector 401 includes a gripping unit 420 having three fingers 425A, 425B, and 425C having joints at an intermediate portion, and the other configuration is the same as the end effector 301. In FIG. 12, constituent elements of the end effector 401 that are the same as the constituent elements of the end effector 301 are given the same reference numerals, and descriptions thereof are omitted here.

把持ユニット420は、図12に示すZ軸方向に沿って移動可能である。また、フィンガ425A〜425Cはそれぞれ、フィンガベース321に対する開閉動作と関節部での開閉動作が可能となっている。こうして、把持可能なワークのサイズ、形状、重量の幅が広がり、多種のワークのピックアップ及び搬送に対応することが可能となっている。   The gripping unit 420 is movable along the Z-axis direction shown in FIG. In addition, the fingers 425A to 425C can perform an opening / closing operation on the finger base 321 and an opening / closing operation at a joint portion. In this way, the size, shape and weight range of the work that can be gripped is widened, and it is possible to cope with picking up and transporting various kinds of work.

以上、本発明をその好適な実施形態に基づいて詳述してきたが、本発明はこれら特定の実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の様々な形態も本発明に含まれる。更に、上述した各実施形態は本発明の一実施形態を示すものにすぎず、各実施形態を適宜組み合わせることも可能である。例えば、上記実施形態に示した部品や部材の機能、材質、形状、数とその相対配置等は、特定的な記載がない限りは、本発明をそれらに限定するものではない。また、上記実施形態では、2本又は3本のフィンガを備えるエンドエフェクタについて説明したが、フィンガの数は複数であればよく、2本又は3本に限定されるものではない。   Although the present invention has been described in detail based on preferred embodiments thereof, the present invention is not limited to these specific embodiments, and various forms within the scope of the present invention are also included in the present invention. included. Furthermore, each embodiment mentioned above shows only one embodiment of this invention, and it is also possible to combine each embodiment suitably. For example, as long as there is no specific description, the present invention is not limited to the functions, materials, shapes, numbers and relative arrangements of the components and members shown in the above embodiments. Moreover, although the said embodiment demonstrated the end effector provided with 2 or 3 fingers, the number of fingers should just be more than one and is not limited to 2 or 3.

1,101 エンドエフェクタ
10 ベース部
12,13 支持部
20 リンク部材
30,31 フィンガ
40,41 引張りばね
50,51 リンクロッド
55 アクチュエータロッド
111,121 貫通孔
120 リンク部材
160 吸着ロッド
310 吸着ユニット
315 ラック
320 把持ユニット
323 ピニオン
324 昇降モータ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1,101 End effector 10 Base part 12,13 Support part 20 Link member 30,31 Finger 40,41 Extension spring 50,51 Link rod 55 Actuator rod 111,121 Through-hole 120 Link member 160 Adsorption rod 310 Adsorption unit 315 Rack 320 Grip unit 323 Pinion 324 Lifting motor

Claims (10)

ワークを把持する複数のフィンガと、
前記複数のフィンガと連結されるリンク部材と、
前記リンク部材を駆動する駆動手段と、
前記複数のフィンガのそれぞれを所定の方向に付勢する付勢手段と、を備えるエンドエフェクタであって、
前記複数のフィンガのうち少なくとも2つのフィンガはリンク剛性が異なり、
前記リンク部材と前記駆動手段との接続部から前記リンク部材と前記少なくとも2つのフィンガとのそれぞれの接続部までの距離が異なる値を取ることを特徴とするエンドエフェクタ。
A plurality of fingers for gripping the workpiece;
A link member coupled to the plurality of fingers;
Drive means for driving the link member;
An end effector comprising biasing means for biasing each of the plurality of fingers in a predetermined direction,
At least two fingers of the plurality of fingers have different link rigidity,
An end effector characterized in that a distance from a connecting portion between the link member and the driving means to each connecting portion between the link member and the at least two fingers takes different values.
前記リンク部材と前記駆動手段との接続部まわりのモーメントの合計がゼロとなっていることを特徴とする請求項1に記載のエンドエフェクタ。   The end effector according to claim 1, wherein a sum of moments around a connection portion between the link member and the driving unit is zero. 前記ワークを吸着保持する吸着ロッドが、前記駆動手段の駆動方向と略平行な方向において前記リンク部材を貫通するように配置されていることを特徴とする請求項1又は2に記載のエンドエフェクタ。   The end effector according to claim 1 or 2, wherein a suction rod for sucking and holding the workpiece is disposed so as to penetrate the link member in a direction substantially parallel to a drive direction of the drive means. 前記複数のフィンガを支持する支持部材を備え、
前記吸着ロッドは、前記支持部材を貫通していることを特徴とする請求項3に記載のエンドエフェクタ。
A support member for supporting the plurality of fingers;
The end effector according to claim 3, wherein the suction rod penetrates the support member.
前記支持部材および前記リンク部材と前記吸着ロッドとは、前記吸着ロッドの長手方向で相対移動が可能であることを特徴とさせる請求項4に記載のエンドエフェクタ。   The end effector according to claim 4, wherein the support member, the link member, and the suction rod are capable of relative movement in a longitudinal direction of the suction rod. ワークを把持する把持ユニットと、
ワークを吸着保持する吸着ユニットと、
前記吸着ユニットに対して前記把持ユニットの位置を移動させる移動手段と、を備えるエンドエフェクタであって、
前記把持ユニットは、
支持部材と、
前記支持部材に支持された複数のフィンガと、
前記複数のフィンガをワークを把持する閉状態と把持したワークを解放する開状態との間で遷移させる駆動手段と、を有し、
前記吸着ユニットは、
前記支持部材の略中心を貫通するように配置された吸着ロッドを有し、
前記移動手段は、前記吸着ロッドの長手方向に前記把持ユニットを移動させることを特徴とするエンドエフェクタ。
A gripping unit for gripping the workpiece;
A suction unit that holds and holds the workpiece;
A moving means for moving the position of the gripping unit relative to the suction unit, and an end effector comprising:
The gripping unit is
A support member;
A plurality of fingers supported by the support member;
Drive means for causing the plurality of fingers to transition between a closed state for gripping a workpiece and an open state for releasing the gripped workpiece;
The adsorption unit is
Having a suction rod arranged to penetrate substantially the center of the support member;
The end effector characterized in that the moving means moves the gripping unit in the longitudinal direction of the suction rod.
前記把持ユニットは、前記吸着ロッドが前記ワークを吸着保持する際に前記ワークに当接しない退避位置と、前記吸着ロッドに吸着保持されているワークを前記複数のフィンガで把持することが可能な把持位置と、の間で移動可能であることを特徴とする請求項6記載のエンドエフェクタ。   The gripping unit is capable of gripping the work held by the suction rod with the plurality of fingers at a retracted position where the suction rod does not contact the work when the suction rod sucks and holds the work. The end effector according to claim 6, wherein the end effector is movable between positions. 前記吸着ロッドの長手方向において、前記複数のフィンガが前記開状態にあるときの前記把持ユニットの厚みが前記吸着ロッドの長さよりも短いことを特徴とする請求項6又は7に記載のエンドエフェクタ。   The end effector according to claim 6 or 7, wherein in the longitudinal direction of the suction rod, the thickness of the gripping unit when the plurality of fingers are in the open state is shorter than the length of the suction rod. 前記移動手段は、
前記吸着ロッドの長手方向に沿って前記吸着ロッドに配置されたラックと、
前記把持ユニットに配置されて前記ラックと噛み合うピニオンと、
前記把持ユニットを前記吸着ロッドの長手方向に案内する案内手段と、
前記ピニオンを回転させるモータと、を備え、
前記ピニオンと前記モータは前記支持部材に配置されていることを特徴とする請求項6乃至8のいずれか1項に記載のエンドエフェクタ。
The moving means is
A rack disposed on the suction rod along the longitudinal direction of the suction rod;
A pinion disposed on the gripping unit and meshing with the rack;
Guiding means for guiding the gripping unit in the longitudinal direction of the suction rod;
A motor for rotating the pinion,
The end effector according to claim 6, wherein the pinion and the motor are arranged on the support member.
請求項1乃至9のいずれか1項に記載のエンドエフェクタと、
前記エンドエフェクタを保持するエンドエフェクタ移動手段と、を備えることを特徴とする装置。
The end effector according to any one of claims 1 to 9,
And an end effector moving means for holding the end effector.
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