JP2020040178A - 把持装置及びロボットアーム - Google Patents

Abstract

【課題】把持空間の軸線方向に沿って被把持物を移動させる場合でも、把持空間の拡縮に支障をきたす事態の発生を抑制でき、しかも把持空間で把持した被把持物を滑らせずに把持できる把持装置を提供する。【解決手段】互いに隣接するように環状配置される複数の可動部材２１Ａ〜２１Ｆが、隣り合う可動部材間の隣接面同士を互いに対向させて移動することで、複数の可動部材によって囲まれて形成される把持空間３０が縮小し、把持空間に被把持物を把持する把持装置２０であって、隣り合う可動部材間で互いに対向する２つの隣接面のうち、把持空間の壁面になる第一隣接面に形成される第一係合形状部２１ｃは、該２つの隣接面のうち把持空間の壁面にはならない第二隣接面に形成される第二係合形状部に対し、前記２つの隣接面の相対移動方向に対して直交する方向であって該隣接面に平行な方向に沿った一方向又は双方向の相対的な変位が規制されるように係合する。【選択図】図３

Description

本発明は、被把持物を把持する把持装置及びこれを備えたロボットアームに関するものである。

従来の把持装置の中には、例えばロボットアームのエンドエフェクタとして用いられるものとして、互いに対向配置される２つの棒状部材の一端側を駆動し、当該２つの棒状部材の間に被把持物を把持するグリッパーが知られている。

また、特許文献１には、ボルトやナットをはめ込む開口を拡縮可能なメガネレンチが開示されている。このメガネレンチは、互いに隣接するように環状配置される６個のスライド体（可動部材）が、隣り合うスライド体間のスライド面（隣接面）同士を互いに相対移動させて移動する。これにより、当該６個のスライド体のスライド面によって囲まれて形成される正六角形の拡縮開口（把持空間の開口）を拡縮して、ボルトやナットのサイズに合わせることを可能にしている。

上述したグリッパーのような把持装置では、例えば、多数の線状物（ワイヤー等）あるいは棒状物が被把持物であるような場合、２つの棒状部材を閉じる間に２つの棒状部材の他端側（自由端側）から被把持物が押し出されてしまい、当該被把持物を適切に把持できない。また、上述したグリッパーのような把持装置では、被把持物をグリッパー上のどの位置で把持するかによって、把持された被把持物の位置にバラツキが出てしまう。

本発明者らは、前記特許文献１に開示のメガネレンチにおける拡縮開口を拡縮させる機構を利用した把持装置であれば、これらの問題点を解決することが可能であることを見出した。すなわち、拡縮開口内の把持空間に多数の線状物等の被把持物を入れた状態で当該把持空間を縮小して当該被把持物を把持空間で把持することにより、把持力を受けた被把持部に逃げ場がなくなり、多数の線状物等の被把持物であっても、これを適切に把持することが可能である。また、縮小する把持空間に把持される被把持物は、把持空間の中心位置に寄せられて最終的に把持されるため、被把持物は、常に、その中心位置が把持空間の中心位置に合わせられて把持され、把持位置の精度が高い。

しかしながら、本発明者らの研究の結果、このような把持装置においては、次のような課題が発生することが判明した。
すなわち、このような把持装置においては、把持した被把持物（多数の線状物等の被把持物に限らない。）を把持空間の軸線方向（把持空間の開口面に対して直交する方向）に沿って移動させる場合、把持空間を形成するスライド体等の可動部材に対し、当該方向（把持空間の軸線方向）の外力が加わる。このような外力が加わると、可動部材が当該方向へ位置ずれしたり姿勢が変化したりするおそれがある。その結果、可動部材間における隣接面同士の適切な相対移動ができなくなって、把持空間の拡縮に支障をきたし、適切な把持が困難となるという課題が生じる。

なお、把持空間で把持したボルトやナット（被把持物）を締めたり緩めたりする前記特許文献１に開示のメガネレンチのような把持装置では、通常、把持空間の開口に直交する方向（開口の軸線方向）に沿って被把持物を移動させる用途に使用されない。そのため、上述した課題は、このような把持装置からは想起できないものである。

上述した課題を解決するために、本発明は、互いに隣接するように環状配置される複数の可動部材が、隣り合う可動部材間の隣接面同士を互いに対向させて移動することで、該複数の可動部材によって囲まれて形成される把持空間が縮小し、該把持空間に被把持物を把持する把持装置であって、隣り合う可動部材間で互いに対向する２つの隣接面のうち前記把持空間の壁面になる第一隣接面に形成される第一係合形状部は、該２つの隣接面のうち前記把持空間の壁面にはならない第二隣接面に形成される第二係合形状部に対し、前記２つの隣接面の相対移動方向に対して直交する方向であって該隣接面に平行な方向に沿った一方向又は双方向の相対的な変位が規制されるように係合することを特徴とするものである。
この把持装置において、隣り合う可動部材間で互いに対向する２つの隣接面は、それぞれに形成された第一係合形状部と第二係合形状部とが互いに係合することで、当該２つの隣接面が相対移動する相対移動方向に対して直交する方向であって該隣接面に平行な方向（以下「相対移動直交方向」という。）への相対的な変位が規制されつつ、当該相対移動方向へ相対移動することができる。これにより、当該複数の可動部材によって囲まれて形成される把持空間で被把持物を把持して把持空間の軸線方向（相対移動直交方向）に沿って被把持物を移動させる際、可動部材に対して荷重（相対移動直交方向の外力）が加わっても、可動部材が相対移動直交方向へ位置ずれしたり姿勢が変化したりしにくくなる。よって、把持空間の軸線方向（相対移動直交方向）に沿って被把持物を移動させる場合でも、隣接面同士の適切な相対移動を確保でき、把持空間の拡縮（可動部材の移動）に支障をきたす事態の発生を抑制できる。
しかも、把持空間の壁面になる第一隣接面に形成される第一係合形状部は、その形状のエッジ部分が被把持物に引っ掛かるなどして、把持空間の軸線方向（相対移動直交方向）における被把持物の滑り止め機能を果たすことができる。よって、把持空間の軸線方向（相対移動直交方向）に沿って被把持物を移動させる場合等において、把持空間で把持した被把持物を滑らせずに把持することができる。

また、本発明は、前記把持装置において、前記第一係合形状部は、前記第二係合形状部に対し、前記２つの隣接面が互いに離間する方向への相対的な変位も規制されるように係合することを特徴とするものである。
可動部材等の製造誤差や組付誤差が大きいと、可動部材の移動中に、隣り合う可動部材間で互いに相対移動する２つの隣接面が互いに離間したり傾斜したりして、当該２つの隣接面が適切に相対移動できず、把持空間の拡縮動作を適切に行うことができなくなるおそれがある。
本把持装置によれば、第一係合形状部と第二係合形状部とが、当該２つの隣接面が互いに離間する方向への相対的な変位も規制されるように係合するため、可動部材の移動中に、当該２つの隣接面が互いに離間したり傾斜したりすることが規制される。よって、可動部材等の製造誤差や組付誤差が多少大きい場合でも、当該２つの隣接面の相対移動を安定して確保でき、把持空間の適切な拡縮動作を維持することができる。

また、本発明は、前記把持装置において、前記第一係合形状部は、前記相対移動方向に延びる溝形状であり、前記第二係合形状部は、前記溝形状に係合する凸形状であることを特徴とするものである。
互いに対向する２つの隣接面のうち、前記把持空間の壁面になる第一隣接面に形成される第一係合形状部が凸形状を含む場合、把持空間を縮小していったときに当該第一隣接面上の凸形状が干渉して、それ以上は把持空間を縮小できないものとなり得る。
本把持装置では、前記把持空間の壁面になる第一隣接面に形成される第一係合形状部は溝形状とし、前記把持空間の壁面にはならない第二隣接面に形成される第二係合形状部は当該溝形状に係合する凸形状としている。これによれば、把持空間を縮小していっても上述のような干渉は生じないため、把持空間をより小さく縮小させることができ、把持空間を完全に閉じることも可能であるため、より小サイズの被把持物を把持することが可能である。

また、本発明は、前記把持装置において、前記第一隣接面は、前記相対移動方向に対して直交する方向であって前記隣接面に平行な方向の摩擦力を高めた高摩擦面であることを特徴とするものである。
この把持装置においては、被把持物に当接することになる第一隣接面を高摩擦面としたことで、被把持物の滑り止め効果をさらに高めることができる。よって、把持空間の軸線方向に沿って被把持物を移動させる場合等において、把持空間で把持した被把持物をより滑らせずに把持することができる。
なお、前記高摩擦面は、例えば、第一隣接面を加工処理（溝加工や粗面加工など）して高摩擦面としたものであってもよいし、可動部材の基材よりも摩擦力の高い高摩擦材を取り付けて高摩擦面としたものであってもよい。

また、本発明は、複数の可動部材が移動することで、該複数の可動部材の外端部が放射方向へ移動して被把持物の内壁面に当接し、該被把持物を把持する把持装置であって、複数の可動部材は、互いに隣接するように環状配置され、隣り合う可動部材間の隣接面同士を互いに対向させて移動することで、該複数の可動部材の外端部が放射方向へ移動することを特徴とするものである。
本発明によれば、隣り合う可動部材間の隣接面同士を互いに対向させて移動することで、複数の可動部材の外端部が放射方向へ移動するので、単一の駆動源によって複数の可動部材を連動させながら各可動部材の外端部が放射方向へ移動させることができる。

また、本発明は、前記把持装置において、隣り合う可動部材間で互いに対向する２つの隣接面のうちの一方の隣接面に形成される第一係合形状部は、該２つの隣接面のうちの他方の隣接面に形成される第二係合形状部に対し、前記２つの隣接面の相対移動方向に対して直交する方向であって該隣接面に平行な方向に沿った一方向又は双方向の相対的な変位が規制されるように係合することを特徴とするものである。
この把持装置において、隣り合う可動部材間で互いに対向する２つの隣接面は、それぞれに形成された第一係合形状部と第二係合形状部とが互いに係合することで、相対移動直交方向への相対的な変位が規制されつつ、当該相対移動方向へ相対移動することができる。これにより、当該複数の可動部材の外端部で被把持物を把持して相対移動直交方向に沿って被把持物を移動させる際、可動部材に対して荷重（相対移動直交方向の外力）が加わっても、可動部材が相対移動直交方向へ位置ずれしたり姿勢が変化したりしにくくなる。よって、相対移動直交方向に沿って被把持物を移動させる場合でも、隣接面同士の適切な相対移動を確保でき、可動部材の外端部の動作に支障をきたすような事態を回避することができる。

また、本発明は、前記把持装置において、前記複数の可動部材は、平板状部材であり、前記複数の可動部材における一方の平板面に対向し、該複数の可動部材の移動方向を規制する規制部を備えた固定部材と、前記平板状部材における他方の平板面に対向し、前記複数の可動部材に前記移動方向の移動力を伝達する移動力伝達部材とを備えることを特徴とするものである。
これによれば、上述した複数の可動部材の構成を比較的簡易な構成で実現することができる。

また、本発明は、前記把持装置において、前記移動力伝達部材を移動させる駆動力を付与する駆動手段を有し、前記移動力伝達部材の移動に連動して、前記複数の可動部材に前記移動方向の移動力が伝達されることを特徴とするものである。
これによれば、駆動手段の制御により可動部材を移動させることが可能となる。

また、本発明は、前記把持装置において、前記駆動手段の出力トルクに基づいて該駆動手段の駆動制御を行うトルク制御手段を有することを特徴とするものである。
これによれば、所望の把持力を安定して得ることができる。

また、本発明は、前記把持装置において、前記可動部材上に設置され、該可動部材又は前記被把持物の情報を取得する情報取得手段を有することを特徴とするものである。
これによれば、情報取得手段によって取得した可動部材や被把持物の情報を利用した制御や処理を実現できる。

また、本発明は、前記把持装置において、前記情報取得手段は、前記被把持物との当接圧を検知する当接圧検知手段であり、前記当接圧検知手段の検知結果に基づいて該駆動手段の駆動制御を行う当接圧制御手段を有することを特徴とするものである。
これによれば、所望の把持力を安定して得ることができる。

また、本発明は、被把持物を把持する把持装置を備えたロボットアームであって、前記把持装置として、前記把持装置を用いたことを特徴とするものである。
このロボットアームによれば、前記把持装置における相対移動直交方向に沿って被把持物を移動させる場合でも、隣接面同士の適切な相対移動を確保でき、可動部材の移動に支障をきたす事態の発生を抑制できる。

本発明によれば、把持装置における把持空間の軸線方向に沿って被把持物を移動させる場合でも、把持空間の拡縮に支障をきたす事態の発生を抑制でき、しかも把持空間で把持した被把持物を滑らせずに把持できるので、適切な把持が実現できる。

実施形態１における部品組立システムの概要を示す説明図。 部品組立システムにおけるロボットアームを斜め上方から見た外観斜視図。 同ロボットアームのエンドエフェクタとして用いられるアイリスグリッパーの主要構成を示す斜視図。 同アイリスグリッパーを構成する６枚の可動ブレードのうちの１つを、固定円盤と対面する側から見たときの斜視図。 同アイリスグリッパーを構成する可動円盤を示す平面図。 同アイリスグリッパーを構成する固定円盤を示す平面図。 （ａ）は、６枚の可動ブレードによって囲まれて形成される把持空間が拡大した状態（開いた状態）を示す平面図。（ｂ）は、同把持空間が縮小した状態（閉じた状態）を示す平面図。 ６枚の可動ブレードのうちの１つの可動ブレードの移動方向を示す説明図。 同アイリスグリッパーを構成する可動円盤の他の例を示す平面図。 同アイリスグリッパーの開閉制御に関わるブロック図。 構成例１に係る可動ブレードの隣接面に形成される係合形状部を示す断面図。 構成例２に係る可動ブレードの隣接面に形成される係合形状部を示す断面図。 構成例２における係合形状部の他の例を示す断面図。 構成例３に係る可動ブレードの隣接面に形成される係合形状部を示す断面図。 構成例４に係る可動ブレードの隣接面に形成される係合形状部を示す断面図。 構成例５に係る可動ブレードの隣接面に形成される係合形状部を示す断面図。 構成例５における係合形状部の他の例を示す断面図。 実施形態２におけるアイリスグリッパーの主要構成を示す斜視図。 同アイリスグリッパーを構成する６枚の可動ブレードを、可動円盤と対面する側から見たときの平面図。 同アイリスグリッパーを構成する可動円盤を示す平面図。 同アイリスグリッパーを構成する固定円盤を示す平面図。 同アイリスグリッパーを構成する固定環を示す平面図。

〔実施形態１〕
以下、本発明に係る把持装置を、ロボットアームのエンドエフェクタとして適用した一実施形態（以下、本実施形態を「実施形態１」という。）について説明する。
なお、本実施形態１は、部品の組み立てを行う組み立て工場において、被把持物である部品が積載された運搬ケースから、ロボットアームを用いて部品をピックアップし、これを組み立てラインの部品搬送コンベア上の所定位置に配置する。ただし、本発明に係る把持装置について、このようなロボットアームに適用されるものは一例にすぎず、他のシステムに用いられるロボットアームに適用してもよいし、ロボットアーム以外の把持装置として用いられるものであってもよい。

図１は、本実施形態１における部品組立システムの概要を示す説明図である。
本実施形態１の部品組立システム１は、部品取出位置２ａに置かれた運搬ケース５０内の部品をロボットアーム１０により部品組立システムの搬送コンベア４５上の所定位置に配置し、この搬送コンベア４５で搬送された部品を後段の組み立て工程での組み立てに用いるものである。なお、空になった運搬ケース５０は、ケース回収位置２ｂへ移される。

図２は、ロボットアーム１０を斜め上方から見た外観斜視図である。
ロボットアーム１０は、土台部１１、腕支持部１２、腕部１３、手部１４、手先部１５などを有している。土台部１１は、架台にボルト止めで固定されるようになっている。

腕支持部１２は、土台部１１の中心を通る鉛直軸を中心にして、図中矢印Ａで示す方向に３６０［°］回転が可能なように土台部１１に支持されている。また、腕部１３は、上腕部１３ａと前腕部１３ｂとを有している。上腕部１３ａの根本側端部は、水平方向に延在する第一軸１３ｃを中心にして、図中矢印Ｂで示す方向に回転可能なように腕支持部１２に支持されている。また、前腕部１３ｂの根本側端部は、水平方向に延在する第二軸１３ｄを中心にして、図中矢印Ｃで示す方向に回転可能なように上腕部１３ａの先端側端部に支持されている。

手部１４の根本側端部は、前腕部１３ｂの長手方向に延びる中心軸線１４ａを中心にして、図中矢印Ｄで示す方向に回転可能なように前腕部１３ｂの先端側端部に支持されている。また、手先部１５は、水平方向に延在する第三軸１５ａを中心にして、図中矢印Ｅで示す方向に回転可能なように手部１４の先端側端部に支持されている。手先部１５には、様々な種類のエンドエフェクタを着脱することが可能であり、本実施形態１では、後述のアイリスグリッパーが取り付けられる。

図３は、ロボットアーム１０のエンドエフェクタとして用いられるアイリスグリッパー２０の主要構成を示す斜視図である。
図４は、アイリスグリッパー２０を構成する６枚の可動ブレード２１Ａ，２１Ｂ，２１Ｃ，２１Ｄ，２１Ｅ，２１Ｆのうちの１つを、固定円盤と対面する側から見たときの斜視図である。
図５は、アイリスグリッパー２０を構成する可動円盤２２を示す平面図である。
図６は、アイリスグリッパー２０を構成する固定円盤２３を示す平面図である。

本実施形態１のアイリスグリッパー２０は、互いに隣接するように環状配置される複数の可動部材として、６枚の平板状の可動ブレード２１Ａ，２１Ｂ，２１Ｃ，２１Ｄ，２１Ｅ，２１Ｆを備えている。本実施形態１の可動ブレード２１Ａ〜２１Ｆは、いずれも同一の部材であり、６枚の可動ブレード２１Ａ〜２１Ｆによって囲まれて形成される把持空間３０は、正六角形の開口を有するものとなる。なお、異なる形状の可動部材を組み合わせて構成することも可能である。

本実施形態１のアイリスグリッパー２０は、６枚の可動ブレード２１Ａ〜２１Ｆを同一平面上に環状配置しており、この点で、互いに重なり合うように配置される複数の可動部材で構成された一般的なアイリス機構（カメラの絞り等に適用されるアイリス機構）とは異なっている。本実施形態１のアイリスグリッパー２０では、隣り合う可動ブレード間の隣接面（可動ブレードの側面）２１ｅ，２１ｆ同士を互いに相対移動させながら、６枚の可動ブレード２１Ａ〜２１Ｆが、前記同一平面の面内で移動する。この移動により、図７（ａ）に示すように６枚の可動ブレード２１Ａ〜２１Ｆによって囲まれて形成される把持空間３０が拡大した状態（開いた状態）と、図７（ｂ）に示すように当該把持空間３０が縮小した状態（閉じた状態）とに切り替えることができる。

本実施形態１のアイリスグリッパー２０では、上述したように同一平面上に環状配置された６枚の可動ブレード２１Ａ〜２１Ｆをその平板面両側から挟み込むように、移動力伝達部材としての可動円盤２２と固定部材としての固定円盤２３とが配置されている。アイリスグリッパー２０は、固定円盤２３を介して手先部１５に取り付けられる。

固定円盤２３には、図６に示すように、各可動ブレード２１Ａ〜２１Ｆの移動方向を規制する規制部としてのガイド長孔２３ａ〜２３ｆが形成されている。これらのガイド長孔２３ａ〜２３ｆには、各可動ブレード２１Ａ〜２１Ｆのガイド突起２１ａ（図４参照）が入り込む。これにより、各可動ブレード２１Ａ〜２１Ｆに移動力が付与されたとき、各可動ブレード２１Ａ〜２１Ｆは、それぞれのガイド突起２１ａが各ガイド長孔２３ａ〜２３ｆに沿って案内されて、所定の移動方向へ移動する。

本実施形態１では、ガイド長孔２３ａ〜２３ｆが直線状であり、ガイド突起２１ａがガイド長孔２３ａ〜２３ｆに沿って長尺な形状であることから、固定円盤２３のガイド長孔２３ａ〜２３ｆに案内されて移動する可動ブレード２１Ａ〜２１Ｆは、それぞれ、ガイド長孔２３ａ〜２３ｆの長手方向へ平行移動することになる。

可動円盤２２は、把持空間３０の軸線方向（図５の紙面に直交する方向）に延び、かつ、その把持空間３０の中心（当該可動円盤２２の円盤中心）を通る回転軸Ｏの回りで、回転移動可能な構成となっている。具体的には、可動円盤２２の外側の盤面上には、図３に示すように、伝達ギヤ部材２４が固定されている。伝達ギヤ部材２４は、可動円盤２２のネジ穴２２ｇにネジ締結されることで、可動円盤２２の外側盤面上に固定される。この伝達ギヤ部材２４は、可動円盤２２の外周に沿うように延在するギヤ２４ａが備わっている。

伝達ギヤ部材２４のギヤ２４ａには、図３に示すように、固定円盤２３のネジ穴２３ｇにネジ締結された駆動手段としての駆動モータ２６のモータギヤ２５が噛み合っている。この駆動モータ２６は、正逆回転可能なものである。駆動モータ２６が駆動されると、モータギヤ２５を介して、伝達ギヤ部材２４のギヤ２４ａに駆動力が伝達され、伝達ギヤ部材２４が固定されている可動円盤２２に、回転軸Ｏの回りで回転移動するための移動力が付与される。このとき、固定円盤２３に固定されている回転規制枠２７が可動円盤２２の周面に沿って配置されているので、可動円盤２２は、回転軸Ｏの回りで回転移動するように、可動円盤２２の周面が回転規制枠２７にガイドされる。

可動円盤２２には、図３や図５に示すように、各可動ブレード２１Ａ〜２１Ｆに移動力を伝達するための伝達長孔２２ａ〜２２ｆが形成されている。これらの伝達長孔２２ａ〜２２ｆには、各可動ブレード２１Ａ〜２１Ｆの被伝達突起２１ｂが入り込む。これにより、駆動モータ２６の駆動力によって可動円盤２２が回転軸Ｏの回りで回転移動すると、可動円盤２２の伝達長孔２２ａ〜２２ｆの内壁面に押されて、各可動ブレード２１Ａ〜２１Ｆの被伝達突起２１ｂに移動力が付与される。これにより、各可動ブレード２１Ａ〜２１Ｆには、所定の移動方向への移動力が付与され、各可動ブレード２１Ａ〜２１Ｆが所定の移動方向へ移動する。

なお、本実施形態１では、１つの回転入力で６枚の可動ブレード２１Ａ〜２１Ｆを移動させる構成であるが、２つ以上の回転入力で６枚の可動ブレード２１Ａ〜２１Ｆを移動させる構成であってもよい。

図８は、６枚の可動ブレード２１Ａ〜２１Ｆのうちの１つの可動ブレード２１Ａの移動方向を示す説明図である。なお、他の可動ブレード２１Ｂ〜２１Ｆの移動方向も同様である。
この図８は、可動ブレード２１Ａの頂点のうち、図７（ｂ）に示すように把持空間３０を閉じたときに把持空間３０の中心（回転軸Ｏ）に位置する頂点が移動する方向をＸ方向として図示したものである。可動ブレード２１ＡについてのＸ方向は、図７（ａ）にも図示されている。

駆動モータ２６の駆動力によって可動円盤２２が図７中時計回り方向へ回転移動すると、各可動ブレード２１Ａ〜２１Ｆは、固定円盤２３の各ガイド長孔２３ａ〜２３ｆに沿って案内されて、各可動ブレード２１Ａ〜２１Ｆの頂点が把持空間３０の中心（回転軸Ｏ）に向けて進むように、平行移動する。これにより、６枚の可動ブレード２１Ａ〜２１Ｆによって囲まれて形成される把持空間３０は縮小していく。そして、把持空間３０に被把持物（部品）が存在しない場合には、図７（ｂ）に示すように、把持空間３０が完全に閉じた状態になる。

一方、駆動モータ２６の駆動力によって可動円盤２２が図７中反時計回り方向へ回転移動すると、各可動ブレード２１Ａ〜２１Ｆの頂点がそれぞれのＸ方向に沿って把持空間３０の中心（回転軸Ｏ）から離れる向きに進むように、各可動ブレード２１Ａ〜２１Ｆが平行移動する。これにより、把持空間３０は拡大していき、図７（ａ）に示すように、把持空間３０が開いた状態になる。

可動円盤２２は、図５に示すように、把持空間３０と対向する部分に開口部２２ｈを有する円環形状である。これにより、被把持物を把持空間３０で把持される際に、被把持部が可動円盤２２に干渉しない。同様に、固定円盤２３も、図６に示すように、把持空間３０と対向する部分に開口部２３ｈを有する円環形状である。これにより、被把持物を把持空間３０で把持される際に、被把持部が固定円盤２３に干渉しない。

ロボットアーム１０により運搬ケース５０内の部品を把持する場合、図７（ａ）に示すように把持空間３０が開いた状態のアイリスグリッパー２０を、ロボットアーム１０の各軸の回転を制御して、運搬ケース５０内の部品を把持できる位置まで移動させる。これにより、アイリスグリッパー２０の把持空間３０内には、運搬ケース５０内の部品が入り込んだ状態になる。この状態で、駆動モータ２６を駆動して可動円盤２２を図７中時計回り方向へ回転移動させ、把持空間３０を縮小していくと、当該部品の側面に６枚の可動ブレード２１Ａ〜２１Ｆにおける第一隣接面２１ｅが当接し、当該部品が把持空間３０で把持される。

ここで、この種のロボットアームに用いられる従来のグリッパーとしては、互いに対向配置される２つの棒状部材の一端側を駆動し、当該２つの棒状部材の間に被把持物を把持する構成のものがある。このような従来のグリッパーでは、グリッパー上での被把持物の把持位置にバラツキがあり、被把持物をグリッパー上のどの位置で把持するかによって、把持された被把持物の位置にバラツキが出てしまう。その結果、本部品組立システムにおいて従来のグリッパーを用いると、運搬ケース５０からピックアップした部品を部品搬送コンベア４５上に置く際、部品搬送コンベア４５上の当該部品を置くべき目標位置からズレた位置に当該部品が置かれてしまい、その後の組み立て工程に悪影響を及ぼすおそれがある。

また、仮に、被把持物が、多数の線状物（ワイヤー等）あるいは棒状物であるような場合、従来のグリッパーでは、２つの棒状部材を閉じる間に当該２つの棒状部材の自由端側から被把持物が押し出されてしまい、当該被把持物を適切に把持できないという問題もある。

本実施形態１に係るアイリスグリッパー２０によれば、縮小する把持空間３０で把持される部品（被把持物）は、６枚の可動ブレード２１Ａ〜２１Ｆの第一隣接面２１ｅに当接することで把持空間３０の中心（回転軸Ｏ）に寄せられ、最終的には、部品の中心位置が把持空間３０の中心（回転軸Ｏ）に合わせられて把持される。したがって、アイリスグリッパー上での部品の把持位置にバラツキがなく、把持位置の精度が高い。よって、運搬ケース５０からピックアップした部品を部品搬送コンベア４５上に置く際、部品搬送コンベア４５上の目標位置に当該部品を精度よく置くことができる。

また、本実施形態１に係るアイリスグリッパー２０によれば、仮に、被把持物が、多数の線状物（ワイヤー等）あるいは棒状物であるような場合でも、６枚の可動ブレード２１Ａ〜２１Ｆの第一隣接面２１ｅが被把持物の側面に対して全方向から囲い込むことになる。よって、被把持部には逃げ場がなく、多数の線状物等の被把持物であっても、これを適切に把持することができる。

しかしながら、このようなアイリスグリッパー２０において、把持した被把持物を把持空間３０の軸線方向（把持空間の開口面に対して直交する方向）に沿って移動させる場合（例えば、被把持物を上方へ持ち上げたり何かに押し込んだりする場合）、把持空間３０を形成する６枚の可動ブレード２１Ａ〜２１Ｆには、当該方向の外力が加わる。このような外力が加わると、可動ブレード２１Ａ〜２１Ｆが当該方向（把持空間３０の軸線方向）へ位置ずれしたり、可動ブレード２１Ａ〜２１Ｆの姿勢が変化したりするおそれがある。その結果、隣り合う可動ブレード間における隣接面２１ｅ，２１ｆ同士の適切な相対移動ができなくなって、把持空間３０の拡縮に支障をきたすおそれがある。

そこで、本実施形態１のアイリスグリッパー２０における各可動ブレード２１Ａ〜２１Ｆには、図４に示すように、隣り合う可動ブレード間で互いに対向する２つの隣接面２１ｅ，２１ｆのうち、第二隣接面２１ｆ上に第二形状係合部としての凸形状２１ｄを形成し、第一隣接面２１ｅに第一形状係合部としての溝形状２１ｃを形成してある。第一隣接面２１ｅの溝形状２１ｃは、可動ブレード２１Ａ〜２１Ｆの平板面方向、すなわち、当該２つの隣接面２１ｅ，２１ｆが相対移動する相対移動方向に延びている。各可動ブレード２１Ａ〜２１Ｆは、自らの第一隣接面２１ｅに形成されている溝形状２１ｃに、隣接する可動ブレードの第二隣接面２１ｆ上の凸形状２１ｄが入り込むことで互いに係合し、環状配置されている。これにより、隣り合う可動ブレード間における２つの隣接面２１ｅ，２１ｆは、相対移動方向に対して直交する相対移動直交方向への相対的な変位が凸形状２１ｄと溝形状２１ｃとの係合によって規制された状態で、当該相対移動方向へ相対移動することができる。

本実施形態１においては、把持空間３０で部品を把持して把持空間３０の軸線方向に沿って部品を持ち上げる際、６枚の可動ブレード２１Ａ〜２１Ｆに対して当該方向の荷重（外力）が加わる。しかしながら、このような外力（相対移動直交方向の外力）が加わっても、互いに対向する２つの隣接面２１ｅ，２１ｆが凸形状２１ｄと溝形状２１ｃとで係合し、相対移動直交方向への相対的な変位が規制されているため、可動ブレード２１Ａ〜２１Ｆが当該方向へ位置ずれしたり姿勢が変化したりしにくい。したがって、把持空間３０で部品を把持して持ち上げる際に可動ブレード２１Ａ〜２１Ｆに対して当該方向の荷重（外力）が加わっても、可動ブレード間の隣接面２１ｅ，２１ｆ同士の適切な相対移動を確保することができ、把持空間３０の拡縮に支障をきたすような事態を回避することができる。

また、互いに対向する２つの隣接面２１ｅ，２１ｆのうち、仮に、把持空間３０の壁面となる第一隣接面２１ｅに凸形状２１ｄを形成した場合、把持空間３０を縮小していったときに、当該第一隣接面２１ｅ上の凸形状２１ｄが干渉して、それ以上は把持空間３０を縮小できないものとなる。そのため、本実施形態１のアイリスグリッパー２０では、当該２つの隣接面２１ｅ，２１ｆのうち、把持空間３０の壁面となる第一隣接面２１ｅ側に、溝形状２１ｃを形成している。これによれば、把持空間３０を縮小していっても上述のような干渉は生じないため、把持空間３０をより小さく縮小させることができ、図７（ｂ）に示すように把持空間３０を完全に閉じることも可能であるため、より小サイズの被把持物を把持することが可能である。

さらに、本実施形態１においては、把持空間の壁面となる第一隣接面２１ｅに溝形状２１ｃを形成することで、当該溝形状２１ｃのエッジ部に被把持物が引っ掛かり、第一隣接面２１ｅと被把持物との間に作用する把持空間３０の軸線方向における摩擦力が高まる。すなわち、当該溝形状２１ｃが被把持物の滑り止め機能を果たすことができる。よって、把持空間３０の軸線方向に沿って被把持物を移動させる場合等において、把持した被把持物を滑らせずに把持することができる。

また、本実施形態１における６枚の可動ブレード２１Ａ〜２１Ｆは、各頂点が６０°となる正三角形を基本形状とし、把持空間３０の形成に寄与しない部分に係る２つの頂点を除去することで、図４に示すように五角形状となるように構成されている。これにより、可動円盤２２及び固定円盤２３と可動ブレード２１Ａ〜２１Ｆとの接触面積が低減して、把持空間３０のスムーズな拡縮動作が実現されている。また、把持空間３０を開いたときに可動ブレード２１Ａ〜２１Ｆの外方へ突出する部分が削減される結果、アイリスグリッパー２０の小型化が実現できる。

なお、本実施形態１における可動円盤２２の伝達長孔２２ａ〜２２ｆの構成や固定円盤２３のガイド長孔２３ａ〜２３ｆの構成は、本実施形態１のものに限られない。例えば、可動円盤２２の伝達長孔２２ａ〜２２ｆの構成については、例えば、図９に示すように、伝達長孔２２ａ〜２２ｆの形成が容易になるように、回転軸Ｏから放射方向に長尺な形状であってもよい。ただし、可動円盤２２の伝達長孔２２ａ〜２２ｆ及び固定円盤２３のガイド長孔２３ａ〜２３ｆの構成については、固定円盤２３の各ガイド長孔２３ａ〜２３ｆに沿って移動する各可動ブレード２１Ａ〜２１Ｆに対し、回転移動する可動円盤２２の伝達長孔２２ａ〜２２ｆから、なるべく低負荷で、各可動ブレード２１Ａ〜２１Ｆの被伝達突起２１ｂへ移動力を伝達することを考慮することが好ましい。この点では、図５に示した構成の方が、図９に示す構成よりも好ましい。

次に、アイリスグリッパー２０の開閉制御について説明する。
図１０は、アイリスグリッパー２０の開閉制御に関わるブロック図である。
把持空間３０を開閉するために可動ブレード２１Ａ〜２１Ｆに移動力を付与する駆動モータ２６は、制御装置３１によって駆動制御される。制御装置３１は、上位制御部からの制御命令に従って把持空間３０を開閉させるように駆動信号を駆動モータ２６へ送る。駆動モータ２６は、駆動信号に従って駆動し、可動ブレード２１Ａ〜２１Ｆに移動力を付与する。これにより、把持空間３０が制御命令に従った開閉動作を行う。

本実施形態１の制御装置３１は、トルク制御手段として機能し、駆動モータ２６の出力トルクのフィードバックを受けることで駆動信号を調整し、把持空間３０内で被把持物（部品）を把持する把持力をフィードバック制御する。これにより、制御命令に従った所望の把持力を安定して得ることができる。

また、本実施形態１において、被把持物（部品）に当接する各可動ブレード２１Ａ〜２１Ｆの第一隣接面２１ｅには、被把持物（部品）の当接圧を検知するための情報取得手段としての当接圧検知手段である圧力センサ３２Ａ〜３２Ｆが設けられている。圧力センサ３２Ａ〜３２Ｆで検知された当接圧の情報は、制御装置３１へ送られる。本実施形態１の制御装置３１は、当接圧制御手段として機能し、圧力センサ３２Ａ〜３２Ｆからの当接圧の情報に応じて駆動信号を調整し、把持空間３０内で被把持物（部品）を把持する把持力を直接的にフィードバック制御する。これにより、制御命令に従った所望の把持力を安定して得ることができる。

また、本実施形態１においては、圧力センサ３２Ａ〜３２Ｆ以外でも、可動ブレード２１Ａ〜２１Ｆや被把持物（部品）の情報を取得する種々の情報取得手段を、可動ブレード２１Ａ〜２１Ｆ上に設置してもよい。本実施形態１では、情報取得手段の一例として、図１０に示すように、被把持物（部品）に当接する各可動ブレード２１Ａ〜２１Ｆの第一隣接面２１ｅに、温度センサ３３Ａ〜３３Ｆを設けている。本実施形態１の制御装置３１は、温度センサ３３Ａ〜３３Ｆからの温度の情報を受けると、これを上位制御部へ送信する。これにより、上位制御部では、把持空間３０内に把持される被把持物（部品）の温度を把握することが可能となる。

また、情報取得手段の他の例として、例えば、可動ブレード２１Ａ〜２１Ｆの上面や下面に設置され、把持空間３０内に把持される被把持物（部品）を撮像する撮像センサ（撮像手段）が挙げられる。これにより、撮像画像から被把持物（部品）の物体認識を行うことが可能となる。

次に、隣り合う可動ブレード間で互いに対向する２つの隣接面２１ｅ，２１ｆの構成例について説明する。

〔構成例１〕
図１１は、構成例１に係る可動ブレード２１Ａ〜２１Ｆの隣接面２１ｅ，２１ｆに形成される係合形状部（凸形状２１ｄ及び溝形状２１ｃ）を示す断面図である。
本構成例１の凸形状２１ｄは、図１１に示すように、第二隣接面２１ｆから法線方向へ延びた直方形状の凸部であり、第二隣接面２１ｆの相対移動方向にわたって連続的に又は断続的に形成されている。一方、本構成例１の溝形状２１ｃは、図１１に示すように、第一隣接面２１ｅから法線方向へ延びた直方形状の凹部であり、第二隣接面２１ｆの相対移動方向にわたって連続的に形成されている。

本構成例１において、隣り合う一方の可動ブレードの第二隣接面２１ｆの凸形状２１ｄが他方の可動ブレードの第一隣接面２１ｅの溝形状２１ｃに入り込むことで、凸形状２１ｄと溝形状２１ｃとが互いに係合する。これにより、当該２つの隣接面２１ｅ，２１ｆの相対移動直交方向（図中上下方向）に沿ったいずれの向き（双方向）についても、当該２つの隣接面２１ｅ，２１ｆの相対的な変位が規制される。したがって、可動ブレード２１Ａ〜２１Ｆによって囲まれて形成される把持空間３０で被把持物を把持して把持空間３０の軸線方向（相対移動直交方向）に沿って被把持物をいずれの向きに移動させる場合でも、可動ブレード２１Ａ〜２１Ｆが相対移動直交方向へ位置ずれしたり姿勢が変化したりしにくく、把持空間３０の拡縮に支障をきたす事態の発生が抑制される。

〔構成例２〕
図１２は、構成例２に係る可動ブレード２１Ａ〜２１Ｆの隣接面２１ｅ，２１ｆに形成される係合形状部（凸形状２１ｄ及び溝形状２１ｃ）を示す断面図である。
本構成例２の凸形状２１ｄは、図１２に示すように、第二隣接面２１ｆから法線方向へ延びた基部の先端が相対移動直交方向（図中上下方向）に拡大した形状の凸部であり、第二隣接面２１ｆの相対移動方向にわたって連続的に又は断続的に形成されている。一方、本構成例２の溝形状２１ｃは、図１２に示すように、前記凸形状２１ｄの形状に倣った形状の凹部であり、第二隣接面２１ｆの相対移動方向にわたって連続的に形成されている。

本構成例２において、隣り合う一方の可動ブレードの第二隣接面２１ｆの凸形状２１ｄが他方の可動ブレードの第一隣接面２１ｅの溝形状２１ｃに入り込むことで、凸形状２１ｄと溝形状２１ｃとが互いに係合する。本構成例２も、上述した構成例１と同様、当該２つの隣接面２１ｅ，２１ｆの相対移動直交方向（図中上下方向）に沿ったいずれの向き（双方向）についても、当該２つの隣接面２１ｅ，２１ｆの相対的な変位が規制される。したがって、可動ブレード２１Ａ〜２１Ｆによって囲まれて形成される把持空間３０で被把持物を把持して把持空間３０の軸線方向（相対移動直交方向）に沿って被把持物をいずれの向きに移動させる場合でも、可動ブレード２１Ａ〜２１Ｆが相対移動直交方向へ位置ずれしたり姿勢が変化したりしにくく、把持空間３０の拡縮に支障をきたす事態の発生が抑制される。

また、本構成例２においては、凸形状２１ｄと溝形状２１ｃとが互いに係合することで、当該２つの隣接面２１ｅ，２１ｆが互いに離間する方向（当該２つの隣接面が図中左右方向に沿って離れる方向）への相対的な変位も規制される。可動ブレード２１Ａ〜２１Ｆ等の製造誤差や組付誤差が大きいと、可動ブレード２１Ａ〜２１Ｆの移動中に、当該２つの隣接面２１ｅ，２１ｆが互いに離間したり傾斜したりして、当該２つの隣接面が適切に相対移動できず、把持空間３０の拡縮動作を適切に行うことができなくなるおそれがある。本構成例２によれば、当該２つの隣接面２１ｅ，２１ｆが互いに離間する方向への相対的な変位も規制される結果、可動ブレードの移動中に、当該２つの隣接面２１ｅ，２１ｆが互いに離間したり傾斜したりしにくくなる。よって、可動ブレード等の製造誤差や組付誤差が多少大きい場合でも、当該２つの隣接面２１ｅ，２１ｆの相対移動を安定して確保でき、把持空間３０の適切な拡縮動作を維持することができる。

なお、図１３に示すように、凸形状２１ｄや溝形状２１ｃに丸みをもたせるなどして、両者の接触面積を減らし、摺動抵抗を低減するような構成を採用してもよい。このような丸みをもたせる構成は、本構成例２に限らず、他の構成例においても採用できる。

〔構成例３〕
図１４は、構成例３に係る可動ブレード２１Ａ〜２１Ｆの隣接面２１ｅ，２１ｆに形成される係合形状部（凸形状２１ｄ及び溝形状２１ｃ）を示す断面図である。
本構成例３は、第一隣接面２１ｅが、相対移動直交方向の摩擦力を高めた高摩擦面（可動ブレード２１Ａ〜２１Ｆの基材面よりも高い摩擦力を発揮できる面）となるように構成したものである。具体的には、可動ブレード２１Ａ〜２１Ｆの基材面よりも高い摩擦力を発揮できるゴム材等の高摩擦材２８を取り付けて高摩擦面としている。把持空間３０で被把持物を把持する際、高摩擦面である第一隣接面２１ｅが被把持物に当接して把持するので、被把持物の滑り止め効果を高めることができる。

ここで、本構成例３のように第一隣接面２１ｅを高摩擦面とする場合、この第一隣接面２１ｅが第二隣接面２１ｆに接触すると、これらの隣接面２１ｅ，２１ｆの相対移動時に摺動負荷が高くて適切な相対移動ができなくなるおそれがある。そのため、本構成例３では、図１４に示すように、高摩擦面である第一隣接面２１ｅと第二隣接面２１ｆとの離間距離を十分にとって、可動ブレード２１Ａ〜２１Ｆの姿勢が多少傾いても、第一隣接面２１ｅと第二隣接面２１ｆとが接触しないように構成している。これにより、第一隣接面２１ｅを高摩擦面とした場合でも、隣接面同士の適切な相対移動を確保でき、把持空間３０の適切な拡縮動作を維持することができる。

なお、本構成例３の凸形状２１ｄ及び溝形状２１ｃの構成は、上述した構成例２と同様であるが、他の構成例における凸形状２１ｄ及び溝形状２１ｃの構成であってもよい。
また、高摩擦面は、例えば、第一隣接面２１ｅを加工処理（溝加工や粗面加工など）して高摩擦面としたものであってもよい。

〔構成例４〕
図１５は、構成例４に係る可動ブレード２１Ａ〜２１Ｆの隣接面２１ｅ，２１ｆに形成される係合形状部（凸形状２１ｄ及び溝形状２１ｃ）を示す断面図である。
本構成例４は、隣り合う可動ブレード間で互いに対向する２つの隣接面２１ｅ，２１ｆに形成される凸形状２１ｄと溝形状２１ｃとの係合箇所が２箇所設けられている。このような構成であれば、把持空間３０で被把持物を把持して把持空間３０の軸線方向（相対移動直交方向）に沿って移動させる場合に可動ブレード２１Ａ〜２１Ｆに対して加わる当該方向の荷重（外力）に対し、可動ブレード２１Ａ〜２１Ｆが相対移動直交方向へ相対的に変位することを、より強力に規制することができる。よって、より大きな荷重（外力）に対しても、可動ブレード間の隣接面２１ｅ，２１ｆ同士の適切な相対移動を確保することができ、把持空間３０の拡縮に支障をきたすような事態を回避することができる。

なお、本構成例４の凸形状２１ｄ及び溝形状２１ｃの構成は、上述した構成例２と同様であるが、他の構成例における凸形状２１ｄ及び溝形状２１ｃの構成であってもよい。
また、係合箇所の数は、３以上であってもよい。

〔構成例５〕
図１６は、構成例５に係る可動ブレード２１Ａ〜２１Ｆの隣接面２１ｅ，２１ｆに形成される係合形状部（鉤型形状）を示す断面図である。
本構成例５の係合形状部は、図１６に示すように、第一隣接面２１ｅに形成される第一係合形状部も、第二隣接面２１ｆに形成される第二係合形状部も、いずれも同じ鉤型形状２１ｇ，２１ｈであり、相対移動方向にわたって連続的に形成されている。

本構成例５において、隣り合う一方の可動ブレードの第二隣接面２１ｆの鉤型形状２１ｈと他方の可動ブレードの第一隣接面２１ｅの鉤型形状２１ｇとが互いに嵌り合うことで、互いに係合する。ここで、把持空間３０の壁面になる第一隣接面２１ｅについては、当該２つの隣接面２１ｅ，２１ｆの相対移動直交方向（図中上下方向）に沿った一方向（図中下方向）への相対的な変位が、第二隣接面２１ｆの鉤型形状２１ｈによって規制される。したがって、可動ブレード２１Ａ〜２１Ｆによって囲まれて形成される把持空間３０で被把持物を把持して把持空間３０の軸線方向（相対移動直交方向）に沿って被把持物を当該一方向に移動させる場合、可動ブレード２１Ａ〜２１Ｆが相対移動直交方向へ位置ずれしたり姿勢が変化したりしにくく、把持空間３０の拡縮に支障をきたす事態の発生が抑制される。

本構成例５は、隣り合う一方の可動ブレードの鉤型形状２１ｈ同士を係合させる作業が容易であるため、アイリスグリッパー２０の製造工程を簡単化できるというメリットがある。
なお、第一隣接面２１ｅが当該一方向とは逆方向（図中上方向）への相対的な変位が規制されてないため、把持空間３０の軸線方向（相対移動直交方向）に沿って被把持物を当該一方向とは逆方向に移動させるような場合には、可動ブレード２１Ａ〜２１Ｆが相対移動直交方向へ位置ずれしたり姿勢が変化したりしやすい。しかしながら、本構成例５のアイリスグリッパー２０の用途が、被把持物を当該一方向とは逆方向に移動させることがない用途であれば、十分に対応することができる。

また、本構成例５のような鉤型形状２１ｇ，２１ｈの係合形状部を採用する場合でも、図１７に示すように、その鉤型形状２１ｇ，２１ｈの先端に更に鉤型形状２１ｉ，２１ｊを形成すれば、第一隣接面２１ｅが当該一方向とは逆方向（図中上方向）についても相対的な変位を規制できる。したがって、可動ブレード２１Ａ〜２１Ｆによって囲まれて形成される把持空間３０で被把持物を把持して把持空間３０の軸線方向（相対移動直交方向）に沿って被把持物をいずれの向きに移動させる場合でも、可動ブレード２１Ａ〜２１Ｆが相対移動直交方向へ位置ずれしたり姿勢が変化したりしにくく、把持空間３０の拡縮に支障をきたす事態の発生が抑制される。

〔実施形態２〕
次に、本発明に係る把持装置を、ロボットアームのエンドエフェクタとして適用した他の実施形態（以下、本実施形態を「実施形態２」という。）について説明する。
なお、上述した実施形態１のエンドエフェクタは、可動ブレード２１Ａ〜２１Ｆが、隣り合う可動ブレード間の隣接面同士を互いに対向させて移動することで、可動ブレード２１Ａ〜２１Ｆによって囲まれて形成される把持空間３０を縮小させることにより、被把持物の外周面に可動ブレード２１Ａ〜２１Ｆを当接させて把持するアイリスグリッパー２０であった。これに対し、本実施形態２のエンドエフェクタは、互いに隣接するように環状配置される複数の可動部材が、隣り合う可動部材間の隣接面同士を互いに対向させて放射方向へ移動することで、該複数の可動部材の放射方向外端部が被把持物の内壁面に当接し、該被把持物を把持するものである。以下の説明においては、上述した実施形態１とは異なる点を中心に説明し、上述した実施形態と同様の点については説明を省略する。

図１８は、ロボットアーム１０のエンドエフェクタとして用いられる被把持物の内壁面把持用のアイリスグリッパー１２０の主要構成を示す斜視図である。
図１９は、アイリスグリッパー１２０を構成する６枚の可動ブレード１２１Ａ，１２１Ｂ，１２１Ｃ，１２１Ｄ，１２１Ｅ，１２１Ｆを、可動円盤と対面する側から見たときの平面図である。
図２０は、アイリスグリッパー１２０を構成する可動円盤１２２を示す平面図である。
図２１は、アイリスグリッパー１２０を構成する固定円盤１２３を示す平面図である。
図２２は、アイリスグリッパー１２０を構成する固定環１２９を示す平面図である。

本実施形態２のアイリスグリッパー１２０は、互いに隣接するように環状配置される複数の可動部材として、上述した実施形態１と同様に、６枚の平板状の可動ブレード１２１Ａ，１２１Ｂ，１２１Ｃ，１２１Ｄ，１２１Ｅ，１２１Ｆを備えている。本実施形態２の可動ブレード１２１Ａ〜１２１Ｆは、いずれも同一の部材であり、ブレード外周部にはアーム部１２１ｋが設けられている。アーム部１２１ｋは、被把持物を把持する際、可動ブレード１２１Ａ〜１２１Ｆの移動に伴って放射方向へ移動し、被把持物の内壁面に当接する。

本実施形態２のアイリスグリッパー１２０は、上述した実施形態１と同様、６枚の可動ブレード１２１Ａ〜１２１Ｆを同一平面上に環状配置している。また、本実施形態２のアイリスグリッパー１２０も、上述した実施形態１と同様、隣り合う可動ブレード間の隣接面（可動ブレードの側面）同士を互いに相対移動させながら、６枚の可動ブレード１２１Ａ〜１２１Ｆが、前記同一平面の面内で移動する。この移動により、６枚の可動ブレード１２１Ａ〜１２１Ｆの各アーム部１２１ｋの外端部が可動円盤１２２及び固定円盤１２３の盤面内に収まる収容状態と、図１８に示すように各アーム部１２１ｋの外端部が可動円盤１２２及び固定円盤１２３の盤面外に突出する突出状態とに切り替えることができる。なお、本実施形態２において、可動ブレード１２１Ａ〜１２１Ｆが収容状態をとるときは、可動ブレード１２１Ａ〜１２１Ｆによって囲まれて形成される空間１３０が閉じた状態となり、可動ブレード１２１Ａ〜１２１Ｆが突出状態をとるときは、可動ブレード１２１Ａ〜１２１Ｆによって囲まれて形成される空間１３０が開いた状態となる。

また、本実施形態２のアイリスグリッパー１２０でも、上述したように同一平面上に環状配置された６枚の可動ブレード１２１Ａ〜１２１Ｆをその平板面両側から挟み込むように、移動力伝達部材としての可動円盤１２２と固定部材としての固定円盤１２３とが配置されている。アイリスグリッパー１２０は、固定円盤１２３を介して手先部１５に取り付けられる。また、本実施形態２では、更に、可動円盤１２２を固定円盤１２３との間に保持するための固定環１２９が配置されている。

固定円盤１２３には、図２１に示すように、各可動ブレード１２１Ａ〜１２１Ｆの移動方向を規制する規制部としてのガイド長孔１２３ａ〜１２３ｆが形成されている。本実施形態２の可動ブレード１２１Ａ〜１２１Ｆも、上述した実施形態１のガイド突起２１ａと同様のガイド突起が形成されており、これらのガイド長孔１２３ａ〜１２３ｆに、各可動ブレード１２１Ａ〜１２１Ｆのガイド突起が入り込む。これにより、各可動ブレード１２１Ａ〜１２１Ｆに移動力が付与されたとき、各可動ブレード１２１Ａ〜１２１Ｆは、それぞれのガイド突起が各ガイド長孔１２３ａ〜１２３ｆに沿って案内されて、所定の移動方向へ移動する。

本実施形態２でも、ガイド長孔１２３ａ〜１２３ｆが直線状であり、各可動ブレード１２１Ａ〜１２１Ｆのガイド突起がガイド長孔１２３ａ〜１２３ｆに沿って長尺な形状であることから、固定円盤１２３のガイド長孔１２３ａ〜１２３ｆに案内されて移動する可動ブレード１２１Ａ〜１２１Ｆは、それぞれ、ガイド長孔１２３ａ〜１２３ｆの長手方向へ平行移動することになる。

可動円盤１２２は、上述した実施形態１と同様に回転移動可能な構成となっている。なお、図１８には、駆動系の図示が省略されているが、固定円盤１２３に固定された駆動手段としての駆動モータからの駆動力を受けて可動円盤１２２が回転移動する。可動円盤１２２には、図２０に示すように、各可動ブレード１２１Ａ〜１２１Ｆに移動力を伝達するための伝達長孔１２２ａ〜１２２ｆが形成されている。これらの伝達長孔１２２ａ〜１２２ｆには、各可動ブレード１２１Ａ〜１２１Ｆの被伝達突起１２１ｂが入り込む。これにより、駆動モータの駆動力によって可動円盤１２２が回転移動すると、可動円盤１２２の伝達長孔１２２ａ〜１２２ｆの内壁面に押されて、各可動ブレード１２１Ａ〜１２１Ｆの被伝達突起１２１ｂに移動力が付与される。これにより、各可動ブレード１２１Ａ〜１２１Ｆには、所定の移動方向への移動力が付与され、各可動ブレード１２１Ａ〜１２１Ｆが所定の移動方向へ移動する。

なお、本実施形態２では、１つの回転入力で６枚の可動ブレード１２１Ａ〜１２１Ｆを移動させる構成であるが、２つ以上の回転入力で６枚の可動ブレード１２１Ａ〜１２１Ｆを移動させる構成であってもよい。また、可動ブレード１２１Ａ〜１２１Ｆの制御については、上述した実施形態１におけるアイリスグリッパー２０の開閉制御と同様である。

駆動モータの駆動力によって可動円盤１２２が図１８中反時計回り方向へ回転移動すると、各可動ブレード１２１Ａ〜１２１Ｆは、固定円盤１２３の各ガイド長孔１２３ａ〜１２３ｆに沿って案内されて平行移動する。これにより、６枚の可動ブレード２１Ａ〜２１Ｆのアーム部１２１ｋの外端部が放射方向外側へ移動していく。そして、アーム部１２１ｋの外端部が被把持物の内壁面に当接することで、当該被把持物を把持することができる。一方、駆動モータの駆動力によって可動円盤１２２が図１８中時計回り方向へ回転移動すると、各可動ブレード２１Ａ〜２１Ｆが平行移動し、６枚の可動ブレード２１Ａ〜２１Ｆのアーム部１２１ｋの外端部が放射方向内側へ移動していく。そして、６枚の可動ブレード１２１Ａ〜１２１Ｆの各アーム部１２１ｋの外端部が可動円盤１２２及び固定円盤１２３の盤面内に収まる収容状態になる。

溝や孔が形成された被把持物（ここでは、中空円筒状の被把持物とする。）をロボットアーム１０により把持する場合、収容状態のアイリスグリッパー１２０を、ロボットアーム１０の各軸の回転を制御して、被把持物の円筒状内部にアイリスグリッパー１２０が入り込んだ状態にする。この状態で、駆動モータを駆動して可動円盤１２２を図１８中反時計回り方向へ回転移動させ、可動ブレード２１Ａ〜２１Ｆのアーム部１２１ｋの外端部を放射方向外側へ移動させると、当該被把持物の内壁面に当該アーム部１２１ｋの外端部が当接し、当該被把持物が把持される。

本実施形態２に係るアイリスグリッパー１２０によれば、放射方向外側へ移動するアーム部１２１ｋの外端部で把持される被把持物は、当該アーム部１２１ｋの外端部に当接することで、各外端部を頂点とする六角形状の中心位置（すなわち、可動円盤１２２の回転軸）に寄せられ、最終的には、被把持物の中心位置が当該中心位置に合わせられて把持される。したがって、アイリスグリッパー上での被把持物の把持位置にバラツキがなく、把持位置の精度が高い。

また、本実施形態２のアイリスグリッパー１２０における各可動ブレード２１Ａ〜２１Ｆには、上述した実施形態１と同様に、隣り合う可動ブレード間で互いに対向する２つの隣接面のうち、第二隣接面上に第二形状係合部としての凸形状を形成し、第一隣接面に第一形状係合部としての溝形状を形成してある。各可動ブレード１２１Ａ〜１２１Ｆは、自らの第一隣接面に形成されている溝形状に、隣接する可動ブレードの第二隣接面上の凸形状が入り込むことで互いに係合し、環状配置されている。

したがって、本実施形態２においても、アーム部１２１ｋの外端部で被把持物を把持して可動円盤１２２の回転軸方向に沿って被把持物を持ち上げる場合等において、６枚の可動ブレード１２１Ａ〜１２１Ｆに対して当該方向の荷重（外力）が加わっても、互いに対向する２つの隣接面が凸形状と溝形状とで係合し、相対移動直交方向への相対的な変位が規制されている。そのため、可動ブレード１２１Ａ〜１２１Ｆが当該方向へ位置ずれしたり姿勢が変化したりしにくい。したがって、可動ブレード１２１Ａ〜１２１Ｆに対して当該方向の荷重（外力）が加わっても、可動ブレード間の隣接面同士の適切な相対移動を確保することができ、アーム部１２１ｋの外端部の突出、収容動作に支障をきたすような事態を回避することができる。

本実施形態２における各可動ブレード１２１Ａ〜１２１Ｆの第一形状係合部や第二形状係合部の構成は、上述した実施形態１における各構成例１〜５の構成、あるいは、その他の構成を適宜採用することができる。

なお、本実施形態２のアイリスグリッパー１２０は、上述した実施形態１と同様に、各可動ブレード１２１Ａ〜１２１Ｆの第一形状係合部と第二形状係合部とが互いに係合することで、相対移動直交方向への相対的な変位が規制される構成を採用しているが、この構成は必須ではない。すなわち、可動ブレード１２１Ａ〜１２１Ｆが、互いに隣接するように環状配置され、隣り合う可動ブレード間の隣接面同士を互いに対向させて移動することで、各可動ブレード１２１Ａ〜１２１Ｆの外端部が放射方向へ移動する構成であれば、相対移動直交方向への相対的な変位が規制される構成が採用されていなくてもよい。

１ ：部品組立システム
１０ ：ロボットアーム
１１ ：土台部
１２ ：腕支持部
１３ ：腕部
１４ ：手部
１５ ：手先部
２０，１２０：アイリスグリッパー
２１Ａ〜２１Ｆ，１２１Ａ〜１２１Ｆ：可動ブレード
２１ａ ：ガイド突起
２１ｂ，１２１ｂ：被伝達突起
２１ｃ ：溝形状
２１ｄ ：凸形状
２１ｅ ：第一隣接面
２１ｆ ：第二隣接面
２１ｇ〜２１ｊ：鉤型形状
２２，１２２：可動円盤
２２ａ〜２２ｆ，１２２ａ〜１２２ｆ：伝達長孔
２３，１２３：固定円盤
２３ａ〜２３ｆ，１２３ａ〜１２３ｆ：ガイド長孔
２４ ：伝達ギヤ部材
２５ ：モータギヤ
２６ ：駆動モータ
２７ ：回転規制枠
２８ ：高摩擦材
３０ ：把持空間
１２１ｋ ：アーム部
１２９ ：固定環
１３０ ：空間

特開２０１７−１３２０３２号公報

Claims (12)

1. 互いに隣接するように環状配置される複数の可動部材が、隣り合う可動部材間の隣接面同士を互いに対向させて移動することで、該複数の可動部材によって囲まれて形成される把持空間が縮小し、該把持空間に被把持物を把持する把持装置であって、
   隣り合う可動部材間で互いに対向する２つの隣接面のうち前記把持空間の壁面になる第一隣接面に形成される第一係合形状部は、該２つの隣接面のうち前記把持空間の壁面にはならない第二隣接面に形成される第二係合形状部に対し、前記２つの隣接面の相対移動方向に対して直交する方向であって該隣接面に平行な方向に沿った一方向又は双方向の相対的な変位が規制されるように係合することを特徴とする把持装置。
2. 請求項１に記載の把持装置において、
   前記第一係合形状部は、前記第二係合形状部に対し、前記２つの隣接面が互いに離間する方向への相対的な変位も規制されるように係合することを特徴とする把持装置。
3. 請求項１又は２に記載の把持装置において、
   前記第一係合形状部は、前記相対移動方向に延びる溝形状であり、
   前記第二係合形状部は、前記溝形状に係合する凸形状であることを特徴とする把持装置。
4. 請求項１乃至３のいずれか１項に記載の把持装置において、
   前記第一隣接面は、前記相対移動方向に対して直交する方向であって前記隣接面に平行な方向の摩擦力を高めた高摩擦面であることを特徴とする把持装置。
5. 複数の可動部材が移動することで、該複数の可動部材の外端部が放射方向へ移動して被把持物の内壁面に当接し、該被把持物を把持する把持装置であって、
   複数の可動部材は、互いに隣接するように環状配置され、隣り合う可動部材間の隣接面同士を互いに対向させて移動することで、該複数の可動部材の外端部が放射方向へ移動することを特徴とする把持装置。
6. 請求項５に記載の把持装置において、
   隣り合う可動部材間で互いに対向する２つの隣接面のうちの一方の隣接面に形成される第一係合形状部は、該２つの隣接面のうちの他方の隣接面に形成される第二係合形状部に対し、前記２つの隣接面の相対移動方向に対して直交する方向であって該隣接面に平行な方向に沿った一方向又は双方向の相対的な変位が規制されるように係合することを特徴とする把持装置。
7. 請求項１乃至６のいずれか１項に記載の把持装置において、
   前記複数の可動部材は、平板状部材であり、
   前記複数の可動部材における一方の平板面に対向し、該複数の可動部材の移動方向を規制する規制部を備えた固定部材と、
   前記平板状部材における他方の平板面に対向し、前記複数の可動部材に前記移動方向の移動力を伝達する移動力伝達部材とを備えることを特徴とする把持装置。
8. 請求項７に記載の把持装置において、
   前記移動力伝達部材を移動させる駆動力を付与する駆動手段を有し、
   前記移動力伝達部材の移動に連動して、前記複数の可動部材に前記移動方向の移動力が伝達されることを特徴とする把持装置。
9. 請求項８に記載の把持装置において、
   前記駆動手段の出力トルクに基づいて該駆動手段の駆動制御を行うトルク制御手段を有することを特徴とする把持装置。
10. 請求項８又は９に記載の把持装置において、
    前記可動部材上に設置され、該可動部材又は前記被把持物の情報を取得する情報取得手段を有することを特徴とする把持装置。
11. 請求項１０に記載の把持装置において、
    前記情報取得手段は、前記被把持物との当接圧を検知する当接圧検知手段であり、
    前記当接圧検知手段の検知結果に基づいて該駆動手段の駆動制御を行う当接圧制御手段を有することを特徴とする把持装置。
12. 被把持物を把持する把持装置を備えたロボットアームであって、
    前記把持装置として、請求項１乃至１１のいずれか１項に記載の把持装置を用いたことを特徴とするロボットアーム。

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