JP2023108649A

JP2023108649A - Gripper

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Publication number: JP2023108649A
Application number: JP2022009797A
Authority: JP
Inventors: 圭史山田; Keiji Yamada; 宗夫八幡; Muneo Yahata; 來輝松尾; Raiki Matsuo; 啓悟工藤; Keigo Kudo; 貴嗣三浦; Takashi Miura
Original assignee: Tigers Polymer Corp
Current assignee: Tigers Polymer Corp
Priority date: 2022-01-26
Filing date: 2022-01-26
Publication date: 2023-08-07

Abstract

To provide a gripper having high holding force while flexibly gripping a gripping object.SOLUTION: A gripper 10 has a claw member 11, and a grip member 12 mounted on the claw member 11. The grip member 12 includes a plate-like resin elastic member 131. The elastic member 131 has a hollow projection 133 having a hollow part 133V, and a base part 132. The hollow projection 133 is elastically deformable, and is integrated with the base part 132. The hollow part 133V continuously extends to the other end 133E from one end 133I of the hollow projection. The hollow part 133V is sealed with a gas, a liquid, or a gel, or a combination thereof. The hollow projection 133 is arranged so that the one end 133I of the hollow projection is positioned to a side closer to the central part of the elastic member than the other end 133E.SELECTED DRAWING: Figure 3

Description

本発明は、産業用ロボットなどに使用されるグリッパ、特に、開閉動作により作業対象物を把持するグリッパに関するものである。 TECHNICAL FIELD The present invention relates to a gripper used in an industrial robot or the like, and more particularly to a gripper that grips a work object by opening and closing operations.

近年、産業用ロボットが部材の搬送や組立等、多彩な用途に使用されている。産業用ロボットによって、作業対象物を搬送する、いわゆるマテリアルハンドリングのための産業用ロボットも実用化されている。産業用ロボットにより、作業対象物の搬送を行う場合には、産業用ロボットのアームに、グリッパ（エンドエフェクタと呼ばれる場合もある）が取り付けられて、グリッパにより作業対象物が操作される。作業対象物の性質や形状により、グリッパが使い分けられるが、グリッパには、磁力や真空引きなどの吸引力を利用するものや、開閉動作により作業対象物を把持するものなどがある。 In recent years, industrial robots have been used for various purposes such as transporting and assembling parts. Industrial robots for so-called material handling, which transport work objects, have also been put to practical use. When an industrial robot transports a work object, a gripper (sometimes called an end effector) is attached to the arm of the industrial robot, and the work object is manipulated by the gripper. Different grippers are used depending on the nature and shape of the work object. There are grippers that use magnetic force, suction force such as vacuum suction, and grippers that grip the work object by opening and closing operations.

開閉動作により作業対象物を把持するグリッパとしては、例えば、特許文献１に開示されるものが知られている。特許文献１のグリッパは、板バネとクッション材がアクチュエータにより開閉される。当該グリッパによれば、脆弱な機械的特性を持つ物の把持や搬送ができることが開示されている。 As a gripper that grips a work object by opening and closing operations, for example, the gripper disclosed in Patent Document 1 is known. In the gripper disclosed in Patent Document 1, a leaf spring and a cushion material are opened and closed by an actuator. The gripper is disclosed to be capable of gripping and transporting objects with weak mechanical properties.

特開平７－２７６２８１号公報JP-A-7-276281

特許文献１のグリッパは、グリッパが把持対象物（搬送作業の対象物）を把持する部分にクッション材を用いているため、把持の際の衝撃力が緩和される。
また、グリッパが産業用ロボットなどに使用される場合には、把持した把持対象物を搬送する際に把持対象物が落下したりしないように、適切な保持が求められる。 The gripper of Patent Document 1 uses a cushioning material in the portion where the gripper grips the object to be gripped (object to be transported), so the impact force during gripping is reduced.
Also, when the gripper is used in an industrial robot or the like, it is required to properly hold the gripped object so that the gripped object does not drop when the gripped object is transported.

本発明の目的は、把持対象物を柔軟に把持しながら、かつ、保持力が高いグリッパを提供することにある。 SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a gripper that flexibly grips an object and has a high holding force.

発明者は、鋭意検討の結果、特定の構造の中空凸条が特定の配置で設けられた弾性部材を含むようにグリップ部材を構成すると、把持対象物を柔軟に把持しながら保持力が高められることを知見し、本発明を完成させた。 As a result of intensive studies, the inventors found that if the grip member is configured to include an elastic member in which hollow ridges having a specific structure are provided in a specific arrangement, the gripping force can be enhanced while flexibly gripping the gripped object. The inventors have found that and completed the present invention.

本発明は、把持対象物を把持するよう開閉可能に設けられた爪部材と、把持対象物を把持する際に把持対象物と接触するように爪部材に取り付けられたグリップ部材とを有するグリッパであって、前記グリップ部材は、樹脂製の板状の弾性部材を含み、前記弾性部材は、中空部を有する中空凸条と、基部とを有するとともに、中空凸条は弾性変形可能であって、基部と一体化されており、前記中空部は、中空凸条の一端から多端にかけて連続して延在するとともに、前記中空部には、気体、液体、もしくはゲル、またはこれらの組み合わせが封入されており、中空凸条の一端が、他端に比べ、弾性部材の中心部寄りに位置するように、前記中空凸条が配置されている、グリッパである（第１発明）。 The present invention is a gripper having a claw member that can be opened and closed so as to grip an object to be grasped, and a grip member attached to the claw member so as to come into contact with the object to be grasped when the object to be grasped is gripped. The grip member includes a resin plate-shaped elastic member, the elastic member has a hollow ridge having a hollow portion and a base, and the hollow ridge is elastically deformable, The hollow portion is integrated with the base portion, the hollow portion continuously extends from one end to the other end of the hollow ridge, and the hollow portion contains gas, liquid, gel, or a combination thereof. The hollow ridges are arranged such that one end of the hollow ridges is positioned closer to the center of the elastic member than the other end (first invention).

第１発明において、好ましくは、中空凸条が、前記他端に近接する弾性部材の周縁に対し、略直交する方向に延在するように設けられている（第２発明）。また、第１発明において、好ましくは、前記弾性部材には、複数の中空凸条が略平行に並んで設けられている（第３発明）。 In the first invention, the hollow ridge is preferably provided so as to extend in a direction substantially orthogonal to the peripheral edge of the elastic member adjacent to the other end (second invention). In the first invention, preferably, the elastic member is provided with a plurality of hollow ridges arranged substantially in parallel (third invention).

また、第１発明において、好ましくは、前記弾性部材には、中空凸条が対をなすように設けられ、一方の中空凸条は、当該中空凸条の一端が弾性部材の中心部に位置し、当該中空凸条の他端が弾性部材の一方の側縁寄りに位置するように配置され、他方の中空凸条は、当該中空凸条の一端が弾性部材の中心部に位置し、当該中空凸条の他端が弾性部材の他方の側縁寄りに位置するように配置されている（第４発明）。また、第１発明において、好ましくは、前記弾性部材には、３つ以上の中空凸条が、弾性部材の中心部から放射状に設けられている（第５発明）。 In the first invention, preferably, the elastic member is provided with a pair of hollow ridges, and one end of one of the hollow ridges is positioned at the center of the elastic member. , the other end of the hollow ridge is located near one side edge of the elastic member, and the other hollow ridge has one end located in the center of the elastic member, and the hollow The other end of the ridge is positioned near the other side edge of the elastic member (fourth invention). In the first invention, preferably, the elastic member has three or more hollow ridges radially extending from the center of the elastic member (fifth invention).

本発明のグリッパ（第１発明）によれば、中空部を有する中空凸条が柔軟に変形できるので、把持対象物を柔軟に把持できる。また、中空凸条の中空部に気体や液体、ゲルが封入されていて、中空凸条の一端が他端よりも弾性部材の中心部寄りに位置するように、前記中空凸条が配置されているので、保持力が高い。さらに、第２発明や第３発明によれば、保持力が特に高められる。また、第４発明、第５発明によれば、把持対象物が弾性部材の中心部からずれにくくなる。
According to the gripper of the present invention (the first invention), the hollow ridge having the hollow portion can be flexibly deformed, so that the gripping object can be flexibly gripped. In addition, gas, liquid, or gel is enclosed in the hollow part of the hollow ridge, and the hollow ridge is arranged so that one end of the hollow ridge is positioned closer to the center of the elastic member than the other end. Therefore, it has a high holding power. Furthermore, according to the second and third inventions, the holding force is particularly enhanced. Further, according to the fourth and fifth inventions, the grasped object is less likely to shift from the central portion of the elastic member.

本発明のグリッパを取り付けた産業用ロボットの模式図である。1 is a schematic diagram of an industrial robot equipped with a gripper of the present invention; FIG. 本発明のグリッパの構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the gripper of this invention. 本発明第１実施形態のグリッパの爪部材やグリップ部材の構造を示す断面図である。FIG. 4 is a cross-sectional view showing the structure of a claw member and a grip member of the gripper according to the first embodiment of the present invention; 本発明第１実施形態のグリッパにおける弾性部材の斜視図である。FIG. 4 is a perspective view of an elastic member in the gripper of the first embodiment of the invention; 本発明第１実施形態のグリッパにより把持対象物を把持する際の、グリップ部材の変形形態を示す断面図である。FIG. 4 is a cross-sectional view showing a modified form of a grip member when gripping an object to be gripped by the gripper of the first embodiment of the present invention; 図５における中空凸条部分の拡大断面図である。FIG. 6 is an enlarged cross-sectional view of a hollow ridge portion in FIG. 5 ; 中空凸条の形状の他の例を示す図である。It is a figure which shows the other example of the shape of a hollow ridge. 中空凸条の断面構造の他の例を示す図である。It is a figure which shows the other example of the cross-sectional structure of a hollow ridge. 中空凸条の配置の他の例を示す図である。It is a figure which shows the other example of arrangement|positioning of a hollow ridge. 従来のグリッパにより把持対象物を把持した際の、クッション部材の変形を示す図である。FIG. 10 is a diagram showing deformation of a cushion member when gripping an object to be gripped by a conventional gripper;

以下図面を参照しながら、産業用ロボットに取り付けられるグリッパを例として、発明の実施形態について説明する。なお、発明は以下に示す個別の実施形態に限定されるものではなく、その形態を変更して実施することもできる。例えば、本発明のグリッパは、産業用ロボットだけでなく、家庭内や病院等で用いられるロボットにも使用できる。 Embodiments of the invention will be described below with reference to the drawings, taking a gripper attached to an industrial robot as an example. In addition, the invention is not limited to the individual embodiments shown below, and can be implemented by changing the form. For example, the gripper of the present invention can be used not only for industrial robots, but also for robots used in homes, hospitals, and the like.

図１は、本発明第１実施形態のグリッパ１０を取り付けた産業用ロボットの模式図である。グリッパ１０は、ロボットのアームＡの先端部に取り付けられて使用される。ロボットのアームの具体的形式や形態は特に限定されない。アームＡは多関節式であってもよいし、平行移動式のアームであってもよい。 FIG. 1 is a schematic diagram of an industrial robot equipped with a gripper 10 according to the first embodiment of the present invention. The gripper 10 is used by being attached to the tip of the arm A of the robot. The specific form and form of the arm of the robot are not particularly limited. The arm A may be a multi-joint type or a parallel movement type arm.

図２は、本発明のグリッパ１０の構成を示す図である。本発明のグリッパは、開閉動作によって、把持対象物９９（作業対象物とも記載する）を把持することができ、本発明のグリッパを備える産業用ロボットは把持対象物を把持して搬送することができる。 FIG. 2 is a diagram showing the configuration of the gripper 10 of the present invention. The gripper of the present invention can grip a gripping target 99 (also referred to as a work target) by opening and closing operations, and an industrial robot equipped with the gripper of the present invention can grip and transport the gripped target. can.

グリッパ１０は、駆動部１９と爪基部１８，１８を有する。駆動部１９に備えられた動力装置(例えばモータや圧力シリンダー等)と機構(例えば減速機構や、リンク、カム等)により爪基部１８，１８が開閉運動し、後述する爪部材１１，１１やグリップ部材１２，１２を開閉する。例えば、本実施形態では、電動モータとボールねじを組み合わせて、爪基部１８，１８が平行に開閉するよう、駆動部１９が構成されている。なお、駆動部１９や爪基部１８の具体的構成や機構は、特に限定されず、爪部材やグリップ部材を平行に開閉させるものであってもよく、コンパス状に開閉させるものであってもよい。また、爪基部１８，１８は必須ではなく、駆動部１９により後述する爪部材１１，１１が直接開閉駆動されてもよい。爪基部１８，１８があれば、グリッパ１０において爪部材１１やグリップ部材１２を交換しやすくなって便利である。 The gripper 10 has a drive portion 19 and claw bases 18,18. Claw bases 18, 18 are opened and closed by a power device (for example, motor, pressure cylinder, etc.) and mechanisms (for example, deceleration mechanism, link, cam, etc.) provided in drive unit 19, and claw members 11, 11 and a grip (to be described later) are opened and closed. The members 12, 12 are opened and closed. For example, in this embodiment, an electric motor and a ball screw are combined to configure the drive unit 19 so that the claw bases 18, 18 open and close in parallel. The specific configuration and mechanism of the driving portion 19 and the claw base portion 18 are not particularly limited, and the claw member and the grip member may be opened and closed in parallel, or may be opened and closed like a compass. . Further, the claw bases 18, 18 are not essential, and the claw members 11, 11, which will be described later, may be directly driven to open and close by the driving portion 19. FIG. With the claw bases 18, 18, the claw member 11 and the grip member 12 of the gripper 10 can be easily replaced, which is convenient.

グリッパ１０は、爪部材１１，１１とグリップ部材１２，１２とを有する。爪部材１１は、グリッパ１０が把持対象物９９を把持するよう、開閉可能に設けられている。本実施形態では、爪部材１１は爪基部１８にネジ等によって取り付けられて、開閉可能とされている。グリップ部材１２は、爪部材１１に取り付けられており、爪部材とともに開閉動作する。また、グリップ部材１２は、把持対象物９９を把持する際に、把持対象物９９と直接接触するように設けられる。 The gripper 10 has claw members 11,11 and grip members 12,12. The claw member 11 is provided to be openable and closable so that the gripper 10 grips the gripping target 99 . In this embodiment, the claw member 11 is attached to the claw base portion 18 with a screw or the like so that it can be opened and closed. The grip member 12 is attached to the pawl member 11 and opens and closes together with the pawl member. Also, the grip member 12 is provided so as to come into direct contact with the grasped object 99 when grasping the grasped object 99 .

グリッパ１０の把持動作に伴い、爪部材１１およびグリップ部材１２が移動する方向を以下、「把持方向」という。図２において、把持方向は、図の左右方向である。
また、本実施形態では、爪部材１１とグリップ部材１２とが、それぞれ、対をなすように２つ設けられている。これにより、グリップ部材１２，１２の間に置かれた把持対象物が、爪部材１１，１１の間隔が狭まることにより、グリップ部材１２，１２の間に把持される。爪部材１１とグリップ部材１２の数は、２つに限定されず、１つ、もしくは３つ以上であってもよい。 The direction in which the claw member 11 and the gripping member 12 move as the gripper 10 grips is hereinafter referred to as the "gripping direction". In FIG. 2, the gripping direction is the horizontal direction in the drawing.
Further, in this embodiment, two claw members 11 and two grip members 12 are provided so as to form a pair. As a result, the object to be gripped placed between the grip members 12, 12 is gripped between the grip members 12, 12 as the gap between the claw members 11, 11 narrows. The number of claw members 11 and grip members 12 is not limited to two, and may be one or three or more.

爪部材１１やグリップ部材１２の構成について、以下、より詳細に説明する。
図３は、第１実施形態のグリッパ１０における爪部材１１とグリップ部材１２の構造を示す断面図である。図３の左上の図が、図２における左側の爪部材１１とグリップ部材１２に対応した視点での断面図となっている。図３の左上の図および、図３左下の図（Ｘ－Ｘ断面図）において、把持方向は図の左右方向となっており、図３右上の図（Ｙ－Ｙ断面図）において、把持方向は紙面奥行き方向となっている。 The configurations of the claw member 11 and the grip member 12 will be described in more detail below.
FIG. 3 is a cross-sectional view showing the structure of the claw member 11 and the grip member 12 in the gripper 10 of the first embodiment. The upper left figure in FIG. 3 is a sectional view from a viewpoint corresponding to the claw member 11 and the grip member 12 on the left side in FIG. In the upper left diagram of FIG. 3 and the lower left diagram of FIG. is in the depth direction of the paper surface.

爪部材１１は、駆動部１９により与えられる爪基部１８の開閉運動が、グリップ部材１２に良く伝わるように、金属やプラスチック等、グリップ部材１２に比べ硬質な材料で形成されている。必須ではないが、グリッパ１０による把持が行われる際に、爪部材１１と把持対象物９９の間にグリップ部材１２が挟まれるようになって、爪部材１１が、グリップ部材１２を介して把持対象物９９を押すように、爪部材１１が構成されていることが好ましい。 The pawl member 11 is made of a material harder than the grip member 12, such as metal or plastic, so that the opening/closing motion of the pawl base portion 18 given by the driving portion 19 is well transmitted to the grip member 12. Although not essential, when gripping is performed by the gripper 10 , the gripping member 12 is sandwiched between the claw member 11 and the gripped object 99 , and the claw member 11 grips the gripping object via the gripping member 12 . Preferably, the pawl member 11 is configured to push the object 99 .

グリップ部材１２は、爪部材１１に比べ柔軟であり、グリッパ１０が把持対象物９９を把持する際には、グリップ部材１２が変形しながら、把持対象物９９が把持される。
グリップ部材１２は、弾性部材１３１を含む。必須ではないが、好ましくは、グリップ部材１２は把持層１２１も含む。把持層１２１が設けられる場合には、グリップ部材１２は、把持層１２１と弾性部材１３１が把持対象物（９９）の側から順番に並ぶ構造に構成される。 The grip member 12 is more flexible than the claw member 11 , and when the gripper 10 grips the gripping target 99 , the gripping target 99 is gripped while the grip member 12 is deformed.
The grip member 12 includes elastic members 131 . Preferably, but not necessarily, gripping member 12 also includes gripping layer 121 . When the gripping layer 121 is provided, the gripping member 12 is constructed in a structure in which the gripping layer 121 and the elastic member 131 are arranged in order from the gripped object (99) side.

弾性部材１３１は、把持対象物９９を把持した際に弾性変形可能な可撓性を有するよう、樹脂により形成されている。弾性部材１３１を構成する樹脂は、ゴムや熱可塑性エラストマーや、熱可塑性樹脂や熱硬化性樹脂などであってもよい。限定はされないが、典型的には、弾性部材１３１を構成する樹脂はゴム又はエラストマーであり、その硬度は、デュロＡ硬度で５０度～８５度程度であることが好ましい。また、必須ではないが、好ましくは本実施形態のように、弾性部材１３１を構成する樹脂の硬度が、把持層１２１を構成する樹脂の硬度よりも高くされる。 The elastic member 131 is made of resin so as to be flexible enough to be elastically deformed when the gripping object 99 is gripped. The resin forming the elastic member 131 may be rubber, thermoplastic elastomer, thermoplastic resin, thermosetting resin, or the like. Although not limited, the resin constituting the elastic member 131 is typically rubber or elastomer, and its hardness is preferably about 50 to 85 degrees in terms of Duro A hardness. Also, although not essential, the hardness of the resin forming the elastic member 131 is preferably higher than the hardness of the resin forming the gripping layer 121 as in the present embodiment.

弾性部材１３１は板状である。弾性部材１３１は、中空部１３３Vを有する中空凸条１３３と、平板状の基部１３２と、を有する。必須ではないが、好ましくは中空凸条１３３は、複数設けられる。本実施形態では、中空凸条は、把持方向に沿って見た際に、凸条の長さが凸条の幅に比べ大きいような細長い形状に設けられる。凸条の長さが幅の２倍以上であることが好ましく、３倍以上であることがより好ましい。凸条は直線状であってもよく、湾曲していてもよい。 The elastic member 131 is plate-shaped. The elastic member 131 has a hollow ridge 133 having a hollow portion 133V and a flat plate-like base portion 132 . Although not essential, preferably, a plurality of hollow ridges 133 are provided. In this embodiment, the hollow ridge is provided in an elongated shape such that the length of the ridge is greater than the width of the ridge when viewed along the gripping direction. The length of the ridge is preferably at least twice the width, more preferably at least 3 times. The ridge may be straight or curved.

把持対象物の把持に伴い変形するよう、中空凸条１３３，１３３は弾性変形可能である。また、中空凸条１３３，１３３は基部１３２と一体化されており、板状の弾性部材１３１において、中空凸条１３３，１３３は基部１３２によって位置決めされている。
本実施形態では、中空凸条１３３，１３３は、所定の間隔を隔てて、基部１３２の一方の面から突出形成されている。基部１３２に複数の中空凸条１３３，１３３が立設された弾性部材１３１の斜視図を図４に示す。 The hollow ridges 133, 133 are elastically deformable so as to deform as the object to be grasped is grasped. The hollow ridges 133 , 133 are integrated with the base portion 132 , and the hollow ridges 133 , 133 are positioned by the base portion 132 in the plate-like elastic member 131 .
In this embodiment, the hollow ridges 133, 133 are formed to protrude from one surface of the base portion 132 with a predetermined gap therebetween. FIG. 4 shows a perspective view of an elastic member 131 in which a plurality of hollow ridges 133, 133 are erected on a base portion 132. As shown in FIG.

中空凸条１３３は、中空部１３３Ｖを有している。中空部１３３Ｖは、中空凸条１３３の一端１３３Ｉから他端１３３Ｅにかけて連続して延在する。この中空部１３３Ｖは外部の空間とは隔絶されていて、閉じた空間とされている。なお、中空凸条の一端および他端とは、把持方向に沿って見て、中空凸条の長さ方向における一端および他端のことである。 The hollow ridge 133 has a hollow portion 133V. The hollow portion 133V extends continuously from one end 133I of the hollow ridge 133 to the other end 133E. The hollow portion 133V is isolated from the outside space and is a closed space. Note that the one end and the other end of the hollow ridge are the one end and the other end in the length direction of the hollow ridge when viewed along the holding direction.

中空部１３３Ｖには、気体、液体、もしくはゲル、またはこれらの組み合わせが封入されている。気体としては、例えば、空気や炭酸ガス、窒素ガスなどが例示され、液体としては水やオイルなどが例示される。組み合わせは、気体とゲル、気体と液体、ゲルと液体、気体と液体とゲル、等であってもよい。中空部１３３Ｖに封入されたこれら気体や液体やゲルは、中空凸条１３３の変形に伴って、中空部１３３Ｖ内を流動する。 Hollow portion 133V is filled with gas, liquid, gel, or a combination thereof. Examples of gases include air, carbon dioxide gas, and nitrogen gas, and examples of liquids include water and oil. Combinations may be gas and gel, gas and liquid, gel and liquid, gas and liquid and gel, and the like. The gas, liquid, and gel enclosed in the hollow portion 133V flow inside the hollow portion 133V as the hollow ridge 133 deforms.

弾性部材１３１では、把持方向に沿って見て、中空凸条１３３の一端１３３Ｉが、他端１３３Ｅに比べ、弾性部材の中心部寄りに位置するように、前記中空凸条１３３が配置されている。本実施形態では、特に、中空凸条１３３の一端１３３Ｉが、弾性部材の中心部に位置し、かつ、中空凸条１３３の他端１３３Ｅが弾性部材の周縁部に位置している。ここで、弾性部材の中心部とは、把持方向に沿って見た際、弾性部材１３１の図心Ｏと弾性部材１３１の周縁Ｅ上の点とを結ぶ線分上で、線分の長さを１として、図心Ｏの側から測っておおむね０～０．４となる位置の点の集合をいう。また、弾性部材の周縁部とは、把持方向に沿って見た際、弾性部材１３１の図心Ｏと弾性部材１３１の周縁Ｅ上の点とを結ぶ線分上で、線分の長さを１として、図心Ｏの側から測っておおむね０．６～１となる位置の点の集合をいう。図３の右上の図では、弾性部材の中心部と周縁部の境界の例を二点鎖線で例示しており、二点鎖線の内側が中心部に対応し、二点鎖線の外側が周縁部に対応している。 In the elastic member 131, the hollow ridges 133 are arranged such that one end 133I of the hollow ridges 133 is located closer to the center of the elastic member than the other end 133E when viewed along the gripping direction. . Particularly in this embodiment, one end 133I of the hollow ridge 133 is positioned at the center of the elastic member, and the other end 133E of the hollow ridge 133 is positioned at the peripheral edge of the elastic member. Here, the central portion of the elastic member is the length of the line segment connecting the centroid O of the elastic member 131 and a point on the peripheral edge E of the elastic member 131 when viewed along the gripping direction. is set to 1, and is a set of points that are approximately 0 to 0.4 when measured from the side of the centroid O. Further, the peripheral portion of the elastic member is a line segment connecting the centroid O of the elastic member 131 and a point on the peripheral edge E of the elastic member 131 when viewed along the gripping direction. 1 means a set of points at positions approximately 0.6 to 1 when measured from the side of the centroid O. In the upper right diagram of FIG. 3, an example of the boundary between the central portion and the peripheral portion of the elastic member is illustrated by a two-dot chain line, the inside of the two-dot chain line corresponds to the central portion, and the outside of the two-dot chain line is the peripheral portion. corresponds to

必須ではないが、好ましくは、図３の右上の図に示されるように、中空凸条１３３Ｂの他端１３３Ｅに近接する弾性部材の周縁Ｅに対し、略直交する方向（図３右上の図では左右方向）に延在するように、中空凸条１３３Ｂが設けられている。かかる構成は保持をより確実にする。 Although not essential, preferably, as shown in the upper right figure of FIG. A hollow ridge 133B is provided so as to extend in the left-right direction. Such a configuration makes retention more secure.

また、必須ではないが、好ましくは、図３の右上の図に示されるように、前記弾性部材１３１には、複数の中空凸条が略平行に並んで設けられている。図３の実施形態では、中空凸条１３３Ａ，１３３Ａ、および、中空凸条１３３Ｂ，１３３Ｂ、および、中空凸条１３３Ｃ，１３３Ｃといった、中空凸条の組が、それぞれ、平行に設けられている。かかる構成により、保持力がより確実に高められうる。 Moreover, although not essential, preferably, as shown in the upper right figure of FIG. In the embodiment of FIG. 3, hollow ridges 133A, 133A, hollow ridges 133B, 133B, and hollow ridges 133C, 133C are provided in parallel. With such a configuration, the holding force can be increased more reliably.

また、必須ではないが、好ましくは、複数の中空凸条が線対称に設けられる。弾性部材の図心（中心）Ｏを通る中心線に関し線対称であることが特に好ましい。すなわち、図３の実施形態に示される弾性部材１３１には、中空凸条が対をなすように設けられている。図３では、一方の中空凸条１３３Ａと他方の中空凸条１３３Ｂとが対をなしている。すなわち、一方の中空凸条１３３Ａは、当該中空凸条１３３Ａの一端１３３Ｉが弾性部材の中心部に位置し、当該中空凸条１３３Ａの他端１３３Ｅが弾性部材の一方の側縁（図３では左側の側縁）Ｅ１寄りに位置するように配置され、他方の中空凸条１３３Ｂは、当該中空凸条１３３Ｂの一端１３３Ｉが弾性部材の中心部に位置し、当該中空凸条１３３Ｂの他端１３３Ｅが弾性部材の他方の側縁（図３では右側の側縁）Ｅ寄りに位置するように配置されている。ここで、一方の側縁Ｅ１と他方の側縁Ｅは、弾性部材１３１の図心Ｏを挟んで互いに対向する側縁である。かかる構成により、把持された把持対象物が弾性部材の中心部からずれにくくなる。 Moreover, although not essential, preferably, a plurality of hollow ridges are provided line-symmetrically. It is particularly preferable to be symmetrical with respect to a center line passing through the centroid (center) O of the elastic member. That is, the elastic member 131 shown in the embodiment of FIG. 3 is provided with a pair of hollow ridges. In FIG. 3, one hollow ridge 133A and the other hollow ridge 133B form a pair. That is, one end 133I of the hollow ridge 133A is located at the center of the elastic member, and the other end 133E of the hollow ridge 133A is located at one side edge of the elastic member (the left side in FIG. 3). The other hollow ridge 133B has one end 133I located at the center of the elastic member, and the other end 133E of the hollow ridge 133B. It is arranged so as to be positioned closer to the other side edge (the right side edge in FIG. 3) E of the elastic member. Here, one side edge E1 and the other side edge E are side edges facing each other with the centroid O of the elastic member 131 interposed therebetween. With such a configuration, the gripped object is less likely to shift from the center of the elastic member.

必須ではないが、本実施形態のように、グリップ部材１２は、把持層１２１を有していてもよい。把持層１２１は、把持対象物と接触するように設けられた層である。また、把持層１２１の外表面を、以後、把持面１２Ｓと呼ぶ。
把持層１２１は、典型的には、平板状に形成された層である。好ましくは、把持層１２１は、ＪＩＳ－Ｋ６２５３に準拠するデュロＡ硬度で３０～８０ＨＤＡの樹脂により構成される。把持層１２１が樹脂により構成される場合には、把持層１２１を構成する樹脂は、シリコーンゴムやアクリロニトリルブタジエンゴムや、ウレタンゴム等のゴムや熱硬化性樹脂であってもよく、オレフィン系熱可塑性エラストマーやスチレン系熱可塑性エラストマー等の熱可塑性エラストマーであってもよく、軟質塩化ビニル樹脂や酢酸ビニル樹脂（ＥＶＡ樹脂）などの熱可塑性樹脂であってもよい。これら樹脂には、必要に応じ、各種添加剤やフィラー等が配合されていてもよい。 Although not essential, the gripping member 12 may have a gripping layer 121 as in this embodiment. The gripping layer 121 is a layer provided so as to come into contact with a gripping target. Also, the outer surface of the gripping layer 121 is hereinafter referred to as a gripping surface 12S.
The gripping layer 121 is typically a flat layer. Preferably, the gripping layer 121 is made of a resin having a Duro A hardness of 30 to 80HDA conforming to JIS-K6253. When the gripping layer 121 is made of resin, the resin forming the gripping layer 121 may be silicone rubber, acrylonitrile-butadiene rubber, rubber such as urethane rubber, or thermosetting resin. Thermoplastic elastomers such as elastomers and styrene-based thermoplastic elastomers may be used, and thermoplastic resins such as soft vinyl chloride resins and vinyl acetate resins (EVA resins) may be used. Various additives, fillers, and the like may be added to these resins, if necessary.

把持層１２１を構成する材料は樹脂に限定されない。また、把持層１２１を構成する材料にやや硬質な材料が含まれていても、把持層１２１の厚みを薄く、例えば０．３～１．５ｍｍとすれば、把持層１２１を把持方向に柔軟に変形可能にできる。把持層を構成する他の材料や素材の例としては、例えば布材に樹脂を塗布もしくは含浸させた材料（例えば、人工皮革素材やターポリン材等）や、布（織布や不織布）や紙や樹脂シート等を積層した積層材料などが例示できる。もちろん、把持層１２１は単層で構成されていてもよい。 The material forming the gripping layer 121 is not limited to resin. In addition, even if the material constituting the gripping layer 121 contains a slightly hard material, if the thickness of the gripping layer 121 is thin, for example, 0.3 to 1.5 mm, the gripping layer 121 can be flexible in the gripping direction. It can be transformable. Examples of other materials and materials that constitute the gripping layer include, for example, materials obtained by coating or impregnating cloth with resin (for example, artificial leather material, tarpaulin material, etc.), cloth (woven cloth or non-woven cloth), paper, or the like. A laminated material obtained by laminating resin sheets or the like can be exemplified. Of course, the gripping layer 121 may be composed of a single layer.

また、必須ではないが、本実施形態では、弾性部材１３１は、中空凸条の先端１３１ａが把持層１２１に当接するように設けられる。必須ではないが、弾性部材１３１が、把持層１２１に対し、接着されていてもよい。また、弾性部材１３１が、把持層１２１に対し、粘着、溶着もしくは一体成型されていてもよい。 Also, although not essential, in the present embodiment, the elastic member 131 is provided so that the tip 131 a of the hollow ridge abuts the gripping layer 121 . Although not required, the elastic member 131 may be adhered to the gripping layer 121 . Also, the elastic member 131 may be adhered, welded, or molded integrally with the gripping layer 121 .

また、必須ではないが、好ましくは、本実施形態のように、グリップ部材１２は、外皮部材１２０を含むように構成される。本実施形態では、外皮部材１２０は、その一部が把持層１２１となるように構成された中空構造の部材である。そして、弾性部材１３１が、外皮部材１２０の内側（中空構造の中空部）に配置されることが好ましい。 Also, preferably, but not necessarily, as in this embodiment, the grip member 12 is configured to include a skin member 120 . In this embodiment, the outer skin member 120 is a member having a hollow structure, a part of which serves as the gripping layer 121 . It is preferable that the elastic member 131 is arranged inside the outer skin member 120 (the hollow portion of the hollow structure).

また、必須ではないが、好ましくは本実施形態のように、グリップ部材１２には、把持対象物９９を把持した際に外皮部材１２０内部の空気が外皮部材の外に抜ける通気口１２４が設けられている。通気口１２４が設けられることにより、把持対象物を把持する際のグリップ部材１２の柔軟な変形が促される。
本実施形態においては、中空箱状に形成された外皮部材１２０の一側面が取り除かれたようになっており、その部分が通気口１２４となっている。通気口の具体的形態は他の形態であってもよい。 Although not essential, the grip member 12 is preferably provided with a ventilation port 124 through which the air inside the outer skin member 120 is released to the outside of the outer skin member when the gripping object 99 is gripped, as in the present embodiment. ing. The provision of the vent 124 promotes flexible deformation of the grip member 12 when gripping an object to be gripped.
In this embodiment, one side surface of the outer skin member 120 formed in the shape of a hollow box is removed, and that portion serves as a vent 124 . The specific form of the vent may be other forms.

必須ではないが、本実施形態におけるグリップ部材１２の外皮部材１２０は、以下の形態を有していてもよい。外皮部材１２０は、把持層１２１となる平板状の壁（以下「把持壁」とも記載する）と、側壁１２２，１２３を有するような、箱状の中空形状に一体成型されている。
ここで、外皮部材の側壁１２２，１２３とは、把持動作の開閉方向（把持方向）に沿って延在する壁部のことであり、かつ、側壁１２２，１２３は、把持壁（１２１）に対し把持対象物９９と反対方向に延在している。把持方向に沿って延在する側壁１２２，１２３は、好ましくは、平板状もしくは円筒状に設けられる。 Although not essential, the skin member 120 of the grip member 12 in this embodiment may have the following forms. The outer skin member 120 is integrally molded into a box-like hollow shape having a plate-like wall (hereinafter also referred to as a “gripping wall”) serving as a gripping layer 121 and side walls 122 and 123 .
Here, the side walls 122 and 123 of the outer skin member are walls extending along the opening and closing direction (gripping direction) of the gripping action, and the side walls 122 and 123 are opposed to the gripping wall (121). It extends in the direction opposite to the grasped object 99 . Side walls 122, 123 extending along the gripping direction are preferably provided in a flat plate shape or a cylindrical shape.

平板状の把持層１２１は、完全な平板である必要はなく、やや膨らんだりへこんだりした湾曲面や球面の把持層であっても、おおむね平らであれば、平板状の把持層に含まれる。
また、把持層１２１が把持対象物９９と接触する把持面１２Ｓには、摩擦力や表面の粘着性を調節するために、突起、穴、凸条や凹溝、チェッカリング、ドットパターンや、梨地、しわ、シボ、などの地模様が設けられていてもよい。把持層１２１の把持面１２Ｓ側が樹脂により構成される場合には、樹脂にシリカ粒やゴム粒などの粒状体を練りこんで、当該粒状体が把持面１２Ｓに露出するようにしてもよい。あるいは、把持面１２Ｓには、シリコーンゴムやＥＶＡ樹脂、不織布、樹脂フィルム（ポリイミドフィルム、ＰＥＴフィルム等）などの、把持壁とは異なる材料で構成される表面層が設けられていてもよい。 The flat plate-like gripping layer 121 does not have to be a perfect flat plate, and even a gripping layer with a slightly bulging or concave curved surface or a spherical gripping layer is included in the flat gripping layer as long as it is generally flat.
The gripping surface 12S of the gripping layer 121 in contact with the gripping object 99 is provided with protrusions, holes, ridges, grooves, checkering, dot patterns, and a satin finish in order to adjust the frictional force and the adhesiveness of the surface. , wrinkles, grains, and the like may be provided. When the gripping surface 12S side of the gripping layer 121 is made of resin, granules such as silica grains or rubber grains may be kneaded into the resin so that the granules are exposed on the gripping surface 12S. Alternatively, the gripping surface 12S may be provided with a surface layer composed of a material different from that of the gripping wall, such as silicone rubber, EVA resin, nonwoven fabric, or resin film (polyimide film, PET film, etc.).

グリップ部材１２と爪部材１１の一体化（取り付け）は、特に限定されない。本実施形態では、外皮部材１２０に、袋状の穴を設けた取り付け部１２５を設けておき、取り付け部１２５の穴に爪部材１１を挿入して、グリップ部材１２と爪部材１１の一体化が行われる。脱落防止等の必要に応じて、外皮部材１２０と爪部材１１の間をねじ止めしたり、両者を接着剤や粘着剤、粘着テープなどで固定したりしてもよい。あるいは、爪部材１１に、弾性部材１３１、把持層１２１を、接着剤等により順次一体化して、グリップ部材１２を構成しつつ爪部材１１に一体化してもよい。 Integration (attachment) of the grip member 12 and the claw member 11 is not particularly limited. In this embodiment, the mounting portion 125 having a bag-shaped hole is provided in the outer skin member 120, and the claw member 11 is inserted into the hole of the mounting portion 125 to integrate the grip member 12 and the claw member 11. done. If necessary to prevent falling off, the outer skin member 120 and the claw member 11 may be screwed together, or they may be fixed with an adhesive, adhesive, or adhesive tape. Alternatively, the elastic member 131 and the gripping layer 121 may be sequentially integrated with the claw member 11 using an adhesive or the like to form the grip member 12 and be integrated with the claw member 11 .

上記グリッパ１０を構成するための部材等の製造方法について説明する。
駆動部１９や爪基部１８、爪部材１１等については、従来公知の産業用ロボットの部材と同様に製造できる。グリップ部材１２の把持層１２１（外皮部材１２０）については、ゴム材料や熱可塑性エラストマー材料の、射出成型や注型成形等により製造することができる。 A method of manufacturing the members and the like for configuring the gripper 10 will be described.
The driving portion 19, the claw base portion 18, the claw member 11, and the like can be manufactured in the same manner as conventionally known industrial robot members. The grip layer 121 (outer skin member 120) of the grip member 12 can be manufactured by injection molding, cast molding, or the like of a rubber material or a thermoplastic elastomer material.

また、グリップ部材１２の弾性部材１３１については、ゴム材料や熱可塑性エラストマー材料の射出成型を利用して製造できる。例えば、中空凸条の先端部１３１ａの部分を取り除いた形状で弾性部材の予備成形体を射出成型し、中空部にガスや液体を注入した後に、先端部１３１ａとなる別部材を、蓋をするように、予備成形体に接着一体化し、ガスや液体を封入して弾性部材１３１を完成させてもよい。あるいは、平坦なシート状の基部１３２を準備しておいて、基部１３２上に中空凸条１３３となるべき部材を配置して、両者を接着一体化し、弾性部材１３１を完成させることもできる。 Also, the elastic member 131 of the grip member 12 can be manufactured using injection molding of a rubber material or a thermoplastic elastomer material. For example, a preformed body of an elastic member is injection-molded in a shape from which the tip portion 131a of the hollow ridge is removed, and after injecting gas or liquid into the hollow portion, a separate member that becomes the tip portion 131a is covered. As shown, the elastic member 131 may be completed by bonding and integrating with the preform and enclosing gas or liquid. Alternatively, the elastic member 131 can be completed by preparing a flat sheet-like base portion 132, placing a member to be the hollow ridge 133 on the base portion 132, and bonding and integrating the two.

得られた弾性部材１３１を外皮部材１２０の内側に押し込んでこれらを互いに外れないように一体化すれば、上記グリップ部材１２が得られる。
The grip member 12 is obtained by pressing the obtained elastic member 131 into the inside of the outer skin member 120 to integrate them so as not to come off from each other.

上記第１実施形態のグリッパ１０の作用効果について説明する。
上記グリッパ１０によれば、把持対象物９９を把持する際に、弾性部材１３１の中空凸条１３３，１３３がつぶれるように変形して把持対象物９９を把持するので、把持対象物を柔軟に把持できる。中空凸条１３３の中空部１３３Ｖに封入されている気体や液体やゲルは、いずれも流動性を有しているので、弾性変形可能な中空凸条の内部で流動でき、中空凸条の変形をあまり妨げることがなく、柔軟性が維持されうる。
そして、把持対象物を柔軟に把持できれば、多様な形状の把持対象物を多様な姿勢で把持できるようになり、把持操作のロバスト性が高められる。 The effect of the gripper 10 of the said 1st Embodiment is demonstrated.
According to the gripper 10, when gripping the gripping object 99, the hollow ridges 133, 133 of the elastic member 131 are deformed so as to be crushed to grip the gripping object 99, so that the gripping object 99 can be gripped flexibly. can. Since the gas, liquid, and gel enclosed in the hollow portion 133V of the hollow ridge 133 all have fluidity, they can flow inside the elastically deformable hollow ridge, thereby preventing deformation of the hollow ridge. Flexibility can be maintained without much hindrance.
If the gripping target can be flexibly gripped, gripping targets having various shapes can be gripped in various postures, and the robustness of the gripping operation can be enhanced.

また、上記グリッパ１０によれば、把持対象物９９を把持する際の保持力も向上する。
ここで、把持対象物９９を把持する際の保持力とは、把持方向に対し直交する方向（例えば図２における上下方向）に把持対象物を動かそうとする際に、それに抗しうる力の大きさのことである。保持力が小さいと、図１や図２のようなグリッパの姿勢で把持対象物９９を鉛直方向上方に持ち上げようとしても、把持対象物が落ちやすい。 Further, according to the gripper 10, the holding force when gripping the gripping object 99 is also improved.
Here, the holding force when gripping the gripping object 99 is a force capable of resisting an attempt to move the gripping object in a direction orthogonal to the gripping direction (for example, the vertical direction in FIG. 2). It's about size. If the holding force is small, even if an attempt is made to lift the grasped object 99 vertically upward in the posture of the gripper as shown in FIGS. 1 and 2, the grasped object is likely to fall.

特許文献１にあるような従来のクッション材（例えばウレタンスポンジ）８２，８２を爪部材８１，８１の先端に備えるグリッパを図１０に示すが、こうした従来技術では、保持力がもっぱら、クッション材８２と把持対象物の間の摩擦力に依存していた。クッション材８２が柔軟であるとクッション材が把持方向と直交する方向に変形して保持力が低下しやすく、把持対象物９９が滑って、簡単に抜け落ちやすい。すなわち、従来公知のクッション材では、クッション材の柔軟さとグリッパの保持力を共に向上させることはできなかった。 FIG. 10 shows a gripper having conventional cushion materials (for example, urethane sponge) 82, 82 at the tips of claw members 81, 81 as disclosed in Patent Document 1. and the frictional force between the grasped object. If the cushion material 82 is flexible, the cushion material is likely to deform in a direction orthogonal to the gripping direction, reducing the holding force, and the gripped object 99 is likely to slip and fall off easily. That is, in the conventionally known cushioning material, both the flexibility of the cushioning material and the holding force of the gripper could not be improved.

図５に、本実施形態のグリッパ１０が把持対象物９９を把持した際の、グリップ部材の変形状態を示す。図６は変形した中空凸条の部分の拡大図である。図５および図６は、図３の左下のＸ－Ｘ断面図に対応する断面図であり、把持方向はこれら図の左右方向であり、中空凸条１３３Ａ，１３３Ｂはこれら図の上下方向に延在していて、把持対象物９９がこれら図の右側から押し付けられた状態を示している。 FIG. 5 shows the deformation state of the grip member when the gripper 10 of this embodiment grips the gripping object 99 . FIG. 6 is an enlarged view of the deformed hollow ridge portion. 5 and 6 are cross-sectional views corresponding to the XX cross-sectional view in the lower left of FIG. 3, the gripping direction is the left-right direction in these figures, and the hollow ridges 133A and 133B extend in the up-down direction in these figures. , and the grasped object 99 is pressed from the right side of these figures.

上記第１実施形態のグリッパにおいては、図５に示されるように、弾性部材の中心部寄りに把持対象物９９が把持されると、把持対象物９９が、主に、中心部寄りに配置された中空凸条の一端１３３Ｉの側を押しつぶすようになって、周縁寄りの中空凸条の他端１３３Ｅの側には接触しないように、把持対象物９９がグリッパ１０に把持される。この際、中空凸条の中空部１３３Ｖに封入された気体や液体、ゲルは、中空凸条の一端１３３Ｉの側から他端１３３Ｅの側に流動する。また、把持対象物９９が弾性部材の中空凸条１３３を押しつぶすのに伴い、封入された気体や液体、ゲルの圧力が高まる。図６ではこれら流れや圧力を矢印で示している。また、図６では弾性変形する前の中空凸条の形状を２点鎖線で示している。そして、こうした封入された気体や液体、ゲルの流動や圧力上昇によって、把持対象物に押されない中空凸条の他端１３３Ｅの側が膨らみ、把持対象物９９を把持方向と直交する方向（図５、図６では上下方向）にも支持するような形状となりながら、中空凸条が固くなる。 In the gripper of the first embodiment, as shown in FIG. 5, when the gripping object 99 is gripped near the center of the elastic member, the gripping object 99 is mainly arranged near the center. The object to be gripped 99 is gripped by the gripper 10 so that the one end 133I of the hollow ridge is crushed and the other end 133E of the hollow ridge closer to the periphery is not contacted. At this time, the gas, liquid, or gel enclosed in the hollow portion 133V of the hollow ridge flows from the one end 133I of the hollow ridge to the other end 133E. Further, as the grasped object 99 crushes the hollow ridge 133 of the elastic member, the pressure of the enclosed gas, liquid, or gel increases. In FIG. 6, these flows and pressures are indicated by arrows. In addition, in FIG. 6, the shape of the hollow ridge before being elastically deformed is indicated by a chain double-dashed line. Then, due to the flow and pressure increase of the enclosed gas, liquid, and gel, the other end 133E of the hollow ridge, which is not pushed by the grasped object, swells, and the grasped object 99 moves in the direction perpendicular to the grasping direction (Fig. 5, In FIG. 6, the hollow ridges are hardened while the shape is such that they are also supported in the up-and-down direction.

このような状態となると、把持対象物９９が図５や図６の上下方向に抜けようとしても、中空凸条１３３の他端１３３Ｅの側が膨出した部分が把持対象物９９に引っかかるようになって、把持対象物の移動が阻止される。また、弾性部材の中心部から抜ける方向に把持対象物が移動しようとすると、中空凸条が圧縮された部分が長くなるため、中空凸条の膨出する部分がより大きく膨出したり、中空凸条に封入された気体等の圧力がさらに高められて中空凸条がより硬くなったりして、把持対象物の抜け方向への移動を阻止する効果、いわば、くさび効果が生じ、保持力が高められる。 In such a state, even if the grasped object 99 tries to slip out in the vertical direction in FIGS. As a result, movement of the grasped object is blocked. Further, when the object to be grasped tries to move in a direction to escape from the central portion of the elastic member, the portion where the hollow ridge is compressed becomes longer. The pressure of the gas or the like enclosed in the strips is further increased, making the hollow protruding strips harder, creating an effect of preventing the gripped object from moving in the pull-out direction, a so-called wedge effect, and increasing the holding force. be done.

そして、本実施形態のグリッパ１０のように、中空凸条１３３Ｂの他端１３３Ｅに近接する弾性部材の周縁Ｅの延在方向に対し、中空凸条１３３Ｂが略直交する方向に延在するように設けられている場合には、上記くさび効果によって把持対象物が弾性部材の周縁Ｅに向かって移動することが特に効果的に抑制され、保持力がより高められる。 Then, like the gripper 10 of the present embodiment, the hollow ridge 133B extends in a direction substantially orthogonal to the extending direction of the peripheral edge E of the elastic member adjacent to the other end 133E of the hollow ridge 133B. When provided, the wedge effect particularly effectively suppresses the gripped object from moving toward the peripheral edge E of the elastic member, thereby further enhancing the holding force.

そして、本実施形態のグリッパ１０のように、弾性部材１３１に、複数の中空凸条１３３，１３３が略平行に並んで設けられている場合には、把持対象物が把持される際に、こうした複数の中空凸条のうちいずれかで上記したくさび効果が生じやすくなるので、保持力がより確実に高められる。 When a plurality of hollow ridges 133, 133 are arranged substantially parallel to each other on the elastic member 131 as in the gripper 10 of the present embodiment, when the object to be gripped is gripped, such Since the above-described wedge effect is likely to occur in any one of the plurality of hollow ridges, the holding force can be increased more reliably.

また、本実施形態のグリッパ１０のように、弾性部材１３１には、中空凸条１３３Ａ，１３３Ｂが、線対称に、対をなすように設けられ、一方の中空凸条（図３右上の図で図心Ｏの左側に位置する中空凸条）１３３Ａは、当該中空凸条１３３Ａの一端１３３Ｉが弾性部材の中心部に位置し、当該中空凸条１３３Ａの他端１３３Ｅが弾性部材の一方の側縁Ｅ１寄りに位置するように配置され、他方の中空凸条（図３右上の図で図心Ｏの右側に位置する中空凸条）１３３Ｂは、当該中空凸条の一端１３３Ｉが弾性部材の中心部に位置し、当該中空凸条１３３Ｂの他端１３３Ｅが弾性部材の他方の側縁Ｅ寄りに位置するように配置されている場合には、図５に示したように、把持対象物の両側から包み込むように中空凸条が膨出してグリップ部材による把持が行われることとなる。図５の例では、把持対象物は、図の上方にも下方にも抜けにくくなる。すなわち、かかる構成であれば、把持対象物が弾性部材の中心部からずれにくくなるとの効果も奏される。 Further, like the gripper 10 of this embodiment, the elastic member 131 is provided with hollow ridges 133A and 133B in a line-symmetrical pair. One end 133I of the hollow ridge 133A located on the left side of the centroid O is positioned at the center of the elastic member, and the other end 133E of the hollow ridge 133A is located at one side edge of the elastic member. The other hollow ridge (the hollow ridge located on the right side of the centroid O in the upper right diagram of FIG. 3) 133B is arranged so as to be positioned closer to E1, and one end 133I of the hollow ridge is the central part of the elastic member. , and the other end 133E of the hollow ridge 133B is positioned near the other side edge E of the elastic member, as shown in FIG. The hollow ridge bulges out so as to envelop the object, and the object is gripped by the grip member. In the example of FIG. 5, the grasped object is less likely to come off either upwards or downwards in the figure. That is, with such a configuration, there is also an effect that the object to be grasped is less likely to shift from the center of the elastic member.

また、さらに、上記第１実施形態のグリッパ１０のように、把持層１２１を有する場合には、図５に示されるように、把持層１２１が把持対象物９９の表面に密着するように変形するため、把持層１２１と把持対象物９９の間に十分大きな摩擦力を発生させることができて、保持力が特に高められる。
Furthermore, when the gripping layer 121 is provided like the gripper 10 of the first embodiment, the gripping layer 121 is deformed so as to adhere to the surface of the gripped object 99 as shown in FIG. Therefore, a sufficiently large frictional force can be generated between the grasping layer 121 and the grasped object 99, and the holding force is particularly enhanced.

上記第１実施形態のグリッパ１０にかかる発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、種々の改変をして実施することができる。以下に発明の他の実施形態について説明するが、以下の説明においては、上記実施形態と異なる部分を中心に説明し、同様である部分については同じ番号を付して説明し、その詳細な説明を省略する。また、これら実施形態は、その一部を互いに組み合わせて、あるいは、その一部を置き換えて実施できる。 The invention relating to the gripper 10 of the first embodiment is not limited to the above embodiment, and can be implemented with various modifications. Other embodiments of the invention will be described below, but in the following description, the description will focus on the parts that differ from the above-described embodiment, and the same parts will be assigned the same reference numerals and described in detail. omitted. Moreover, these embodiments can be implemented by combining some of them with each other or replacing some of them.

上記実施形態における弾性部材１３１の具体的構成は変更可能である。上記第１実施形態の説明では、中空凸条１３３，１３３が、幅が略一定の細長い棒状の凸条である例を示したが、中空凸条は他の形態であってもよい。例えば、図７は把持方向に沿って見た中空凸条の形状の他の例を示す図である。 The specific configuration of the elastic member 131 in the above embodiment can be changed. In the description of the first embodiment, the hollow ridges 133, 133 are slender rod-shaped ridges with substantially constant widths, but the hollow ridges may have other forms. For example, FIG. 7 is a diagram showing another example of the shape of the hollow ridge viewed along the gripping direction.

図７（ａ）に示すように、中空凸条及び中空部は、弾性部材中心部寄りに位置する第１の部分ＸＩと弾性部材周縁部寄りに位置する第２の部分ＸＥとが、連通路で結ばれたような形態であってもよい。この場合、第１の部分ＸＩと第２の部分ＸＥと連通路が互いに連通して、閉じた１つの中空部を形成できる限りにおいて、第１の部分ＸＩと第２の部分ＸＥの具体的形状は特に限定されない。 As shown in FIG. 7( a ), the hollow ridge and the hollow portion have a first portion XI located closer to the center of the elastic member and a second portion XE located closer to the peripheral edge of the elastic member. It may be in the form of being tied with. In this case, the specific shapes of the first portion XI and the second portion XE as long as the first portion XI, the second portion XE, and the communicating passage can communicate with each other to form one closed hollow portion. is not particularly limited.

また、図７（ｂ）に示すように、中空凸条及び中空部の幅が、第１の部分ＸＩから第２の部分ＸＥにかけて、幅広になっていくように変化していてもよい。また、逆に、幅が、第１の部分ＸＩから第２の部分ＸＥにかけて、幅狭くなっていくように変化していてもよい。また、図７（ｃ）に示すように、中空凸条及び中空部が、第１の部分ＸＩもしくは第２の部分ＸＥの側で、またはその両方の側で、分岐していてもよい。 Further, as shown in FIG. 7B, the widths of the hollow ridges and hollow portions may change so as to increase in width from the first portion XI to the second portion XE. Conversely, the width may change so as to become narrower from the first portion XI to the second portion XE. In addition, as shown in FIG. 7(c), the hollow ridge and the hollow portion may be branched on the side of the first portion XI or the second portion XE, or on both sides.

また、上記第１実施形態の説明では、弾性部材の中空凸条の断面形状（中空凸条の長さ方向に沿って見た断面形状：例えば図３の左上のＺ－Ｚ断面に現れた断面）が矩形状である例を説明したが、中空凸条の断面形状は他の形態であってもよい。例えば、図８は、中空凸条の断面構造の他の例を示す図である。 Further, in the description of the first embodiment, the cross-sectional shape of the hollow ridge of the elastic member (the cross-sectional shape seen along the length direction of the hollow ridge: for example, the cross section appearing in the ZZ cross section in the upper left of FIG. 3) ) has a rectangular shape, but the cross-sectional shape of the hollow ridge may be another shape. For example, FIG. 8 is a diagram showing another example of the cross-sectional structure of the hollow ridges.

図８（ａ）に示すように、中空凸条１３３Ｓは、凸条の先端部１３１ｂが凹入した断面形状を有するものであってもよい。このような断面形状であると、把持対象物による押圧に伴う気体や液体の流動によって、凹入した部分が反転して突出するように変形しやすく、中空凸条の他端１３３Ｅの側の膨出が特に効果的に促され、保持力が特に高められうる。 As shown in FIG. 8A, the hollow ridge 133S may have a cross-sectional shape in which the tip 131b of the ridge is recessed. With such a cross-sectional shape, it is easy for the recessed portion to be reversed and deformed so as to protrude due to the flow of gas or liquid that accompanies pressing by the grasped object, and the other end 133E of the hollow ridge is expanded. Ejection can be particularly effectively promoted, and retention can be particularly enhanced.

図８（ｂ）に示すように、中空凸条１３３Ｔは、階段状の断面形状を有するものであってもよい。このような断面形状であると、中空凸条が把持方向に特に柔軟に変形可能となるとともに、把持対象物による押圧に伴う気体や液体の流動によって、中空凸条の他端側の膨出も効果的に促され、保持力が高められうる。 As shown in FIG. 8B, the hollow ridge 133T may have a stepped cross-sectional shape. With such a cross-sectional shape, the hollow ridge can be particularly flexibly deformed in the gripping direction, and the other end of the hollow ridge bulges due to the flow of gas or liquid that accompanies pressing by the gripped object. It can be effectively stimulated and retention can be enhanced.

図８（ｃ）に示すように、中空凸条１３３Ｕは、扁平な断面形状を有するものであってもよい。ここでの扁平とは、中空凸条の幅（図８（ｃ）における左右方向寸法）が、中空凸条の高さ（図８（ｃ）における上下方向寸法）に対し、大きいことを意味している。扁平な断面形状であると、把持対象物による押圧に伴う気体や液体の流動や圧力上昇によって、中空凸条の他端側の膨出が効果的に促され、保持力が特に高められうる。
また、図８（ｃ）に示されるように、中空凸条１３３Ｕは、基部１３２の表側と裏側の両方に突出するように形成されていてもよい。基部１３２により、中空凸条の位置が適切に規定されれば、基部の配置に関わらず、他の実施形態のものと同様の効果が発揮される。 As shown in FIG. 8(c), the hollow ridge 133U may have a flat cross-sectional shape. The flatness here means that the width of the hollow ridge (horizontal dimension in FIG. 8(c)) is larger than the height of the hollow ridge (vertical dimension in FIG. 8(c)). ing. With a flat cross-sectional shape, the expansion of the other end side of the hollow ridge is effectively encouraged by the flow of gas or liquid and the pressure increase associated with pressing by the grasped object, and the holding force can be particularly enhanced.
Moreover, as shown in FIG. 8(c), the hollow ridge 133U may be formed to protrude from both the front side and the back side of the base portion 132. As shown in FIG. If the position of the hollow ridge is appropriately defined by the base portion 132, the same effects as those of the other embodiments are exhibited regardless of the arrangement of the base portion.

図８（ｄ）に示すように、中空凸条１３３Ｚは、無負荷時において外側に向けて凸となるような断面形状の側壁１３４Ｖ，１３４Ｖを有するものであってもよい。このような断面形状の中空凸条１３３Ｚでは、側壁１３４Ｖが把持方向に特に柔軟である。また、このような断面形状の中空凸条１３３Ｚであれば、把持対象物による押圧に伴う気体や液体の流動や圧力上昇によって、中空凸条の他端側の膨出が効果的に促され、保持力が特に高められうる。 As shown in FIG. 8(d), the hollow ridge 133Z may have side walls 134V, 134V with cross-sectional shapes that project outward when no load is applied. In the hollow ridge 133Z having such a cross-sectional shape, the side wall 134V is particularly flexible in the gripping direction. Further, in the case of the hollow ridge 133Z having such a cross-sectional shape, the expansion of the other end side of the hollow ridge is effectively encouraged by the flow of gas or liquid and the increase in pressure accompanying the pressing by the grasped object. Retention can be particularly enhanced.

図９には、弾性部材１３１における中空凸条１３３，１３３の配置の他の例を示す。図９の例では、３つ以上の中空凸条１３３，１３３が、弾性部材の中心部から放射状に配置されている。
中空凸条１３３，１３３が放射状に配置されていると、把持対象物が、膨出する中空凸条の他端側の部位１３３Ｅ，１３３Ｅに包み込まれるように把持されるので、把持対象物が弾性部材の中心部からずれにくくなる。 9 shows another example of the arrangement of the hollow ridges 133, 133 in the elastic member 131. As shown in FIG. In the example of FIG. 9, three or more hollow ridges 133, 133 are radially arranged from the center of the elastic member.
When the hollow ridges 133, 133 are radially arranged, the gripped object is gripped so as to be wrapped in the other end side portions 133E, 133E of the bulging hollow ridges, so that the gripped object is elastic. It becomes difficult to shift from the center of the member.

上記実施形態の説明では、主に爪部材が硬質な部材である形態を中心に説明したが、把持の際に、爪部材と把持対象物の間に柔軟なグリップ部材を介して、把持する力を把持対象物に伝えられるものである限りにおいて、爪部材は特に限定されない。例えば、爪部材は金属製や硬質プラスチック製などの剛性の高い部材であってもよいが、爪部材はゴム製や軟質プラスチック製であってもよい。また、爪部材を中空として、内部に気体や液体を入れて爪部材の剛性を可変にしてもよい。また、爪部材は、可動部を有し、屈曲等の能動的な変形が可能となるように構成されたものであってもよい。 In the description of the above embodiment, the claw member is mainly a hard member. The claw member is not particularly limited as long as it can transmit the force to the object to be grasped. For example, the pawl member may be a highly rigid member made of metal or hard plastic, but the pawl member may be made of rubber or soft plastic. Alternatively, the pawl member may be made hollow, and the rigidity of the pawl member may be varied by filling gas or liquid therein. Moreover, the claw member may have a movable portion and be configured to be capable of active deformation such as bending.

グリッパにより把持されるべき把持対象物の形状や性質は、把持操作が可能なものであれば、特に限定されない。上記実施形態のグリッパは柔軟性に富んでいるため、直方体状や円筒、多角錘、多面体、球体、楕円体など、多彩な形状の把持対象物を、多様な姿勢で把持することが可能である。 The shape and properties of the object to be gripped by the gripper are not particularly limited as long as the gripping operation is possible. Since the grippers of the above embodiments are highly flexible, they are capable of gripping objects of various shapes, such as cuboids, cylinders, polygonal pyramids, polyhedrons, spheres, and ellipsoids, in various postures. .

グリッパはロボットアームの先端に取り付けられて、例えば搬送作業に使用でき、産業上の利用価値が高い。 The gripper is attached to the tip of the robot arm and can be used for, for example, transportation work, and has a high industrial utility value.

Ａロボットアーム
１０グリッパ
１１爪部材
１２グリップ部材
１２０外皮部材
１２１把持層
１３１弾性部材
１３２基部
１３３中空凸条
１３３Ｖ中空部
９９把持対象物 A Robot arm 10 Gripper 11 Claw member 12 Grip member 120 Skin member 121 Gripping layer 131 Elastic member 132 Base 133 Hollow ridge 133V Hollow part 99 Object to be gripped

Claims

a claw member that can be opened and closed so as to grip an object to be gripped;
a gripping member attached to the claw member so as to come into contact with the gripped object when gripping the gripped object, the gripper comprising:
The grip member includes a plate-shaped elastic member made of resin,
The elastic member has a hollow ridge having a hollow portion and a base portion,
The hollow ridge is elastically deformable and integrated with the base,
The hollow portion extends continuously from one end to the other end of the hollow ridge,
a gas, a liquid, a gel, or a combination thereof is enclosed in the hollow portion;
The hollow ridge is arranged such that one end of the hollow ridge is positioned closer to the center of the elastic member than the other end.
gripper.

The hollow ridge is provided so as to extend in a direction substantially orthogonal to the peripheral edge of the elastic member adjacent to the other end,
Gripper according to claim 1.

The elastic member is provided with a plurality of hollow ridges arranged substantially in parallel,
Gripper according to claim 1.

The elastic member is provided with a pair of hollow ridges,
One of the hollow ridges is arranged such that one end of the hollow ridge is positioned at the center of the elastic member and the other end of the hollow ridge is positioned near one side edge of the elastic member,
The other hollow ridge is arranged such that one end of the hollow ridge is positioned at the center of the elastic member and the other end of the hollow ridge is positioned near the other side edge of the elastic member.
Gripper according to claim 1.

The elastic member has three or more hollow ridges radiating from the center of the elastic member.
Gripper according to claim 1.