JP2023126021A - ハンド - Google Patents

Abstract

【課題】回転可能な爪が設けられた指をコンパクトに形成する。【解決手段】ハンド４は、ハンド本体４１と、ハンド本体４１に設けられ、開閉動作する指６と、指６の先端部に、指６に対して回転可能に設けられた爪７と、爪７を回転駆動する第２アクチュエータ８と、第２アクチュエータ８の駆動力を爪７に伝達する伝達ベルト８５とを備えている。伝達ベルト８５は、指６に沿って配置されている。【選択図】図２

Description

ここに開示された技術は、ハンドに関する。

従来より、対象物を把持するハンドが知られている。例えば、特許文献１には、開閉動作を行う指を備えたハンドが開示されている。この指の先端部には、爪が回転可能に設けられている。指に爪を設けることによって、ハンドの機能性が向上する。例えば、対象物の把持中に爪を対象物に係止させることによって、対象物の落下防止に寄与する。

特開２００７－１５０２６号公報

しかしながら、指に機能を追加すると、指が大型化してしまう虞がある。例えば、前述のように回転駆動される爪を指に設けると、爪まで駆動力を伝達する機構を指に設ける必要があり、指が大型化する虞がある。

ここに開示された技術は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、回転可能な爪が設けられた指をコンパクトに形成することにある。

ここに開示されたハンドは、ハンド本体と、前記ハンド本体に設けられ、開閉動作する指と、前記指の先端部に、前記指に対して回転可能に設けられた爪と、前記爪を回転駆動するアクチュエータと、前記アクチュエータの駆動力を前記爪に伝達する伝達ベルトとを備え、前記伝達ベルトは、前記指に沿って配置されている。

前記ハンドによれば、回転可能な爪が設けられた指をコンパクトに形成することができる。

図１は、整列システムの概略図である。 図２は、ハンドの斜視図である。 図３は、ハンドの正面図である。 図４は、指を中心とするハンドの部分的な平面図である。 図５は、ハンドの側面図である。 図６は、パレタイズ時の把持動作におけるハンドの正面図である。 図７は、パレタイズ時の解除動作におけるハンドの正面図である。 図８は、デパレタイズ時の把持動作におけるハンドの正面図である。

以下、例示的な実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。図１は、整列システム１００の概略図である。

整列システム１００は、複数の対象物Ｗを運搬するコンベア１と、コンベア１によって運搬されてくる対象物Ｗを整列させる整列ロボット２と、整列ロボット２によって整列させられた複数の対象物ＷをパレットＰに移送する移送ロボット３とを備えている。整列システム１００は、コンベア１によって搬送されてくる複数の対象物Ｗを整列ロボット２によって整列させ、整列した対象物Ｗを移送ロボット３によってパレットＰまで移送させる。つまり、整列システム１００は、対象物Ｗのパレタイズを行うシステムである。さらに、この例では、整列システム１００は、パレットＰから対象物Ｗをコンベア１に降ろすデパレタイズを行うこともできる。例えば、対象物Ｗは、略直方体形状の段ボール又は折り畳みコンテナ等である。

コンベア１は、複数の対象物Ｗを連続的又は断続的に運搬する。例えば、コンベア１は、回転駆動される複数のローラを有するローラコンベアである。

整列ロボット２は、例えば、産業用ロボットである。整列ロボット２は、ベース２０と、ベース２０に支持されたロボットアーム２１と、対象物Ｗを把持するハンド２２とを有している。

ロボットアーム２１は、ハンド２２の位置及び姿勢を変更する。ロボットアーム２１は、垂直多関節型のロボットアームである。ハンド２２は、ロボットアーム２１のエンドエフェクタである。ハンド２２は、ロボットアーム２１の先端に連結されている。ハンド２２は、対象物Ｗの把持及び解放を切替可能に構成されている。

整列ロボット２は、ロボットアーム２１によってハンド２２を移動させると共に、ハンド２２による対象物Ｗの把持及び解放を切り替えることによって、対象物Ｗを整列させる。整列ロボット２は、コンベア１によって運搬される対象物Ｗを１つずつ整列させる。

移送ロボット３は、例えば、産業用ロボットである。移送ロボット３、ベース３０と、ベース３０に支持されたロボットアーム３１と、対象物Ｗを把持するハンド４とを有している。移送ロボット３は、整列ロボット２と同様の基本構成を有するが、整列ロボット２に比べて大型のロボットである。

ロボットアーム３１は、ハンド４の位置及び姿勢を変更する。ロボットアーム３１は、垂直多関節型のロボットアームである。ハンド４は、ロボットアーム３１のエンドエフェクタである。ハンド４は、ロボットアーム３１の先端に連結されている。ハンド４は、対象物Ｗの把持及び解放を切替可能に構成されている。

移送ロボット３は、ロボットアーム３１によってハンド４を移動させると共に、ハンド４による対象物Ｗの把持及び解放を切り替えることによって、対象物Ｗを移送する。移送ロボット３は、パレタイズにおいては、対象物Ｗをコンベア１からパレットＰへ移送する。移送ロボット３は、デパレタイズにおいては、対象物ＷをパレットＰからコンベア１へ移送する。

続いて、ハンド４について詳しく説明する。図２は、ハンド４の斜視図である。図３は、ハンド４の正面図である。図４は、指６を中心とするハンド４の部分的な平面図である。

ハンド４は、ハンド本体４１と、ハンド本体４１に設けられ、開閉動作する指６と、指６の先端部に、指６に対して回転可能に設けられた爪７と、爪７を回転駆動する第２アクチュエータ８と、第２アクチュエータ８の駆動力を爪７に伝達する伝達ベルト８５とを備えている。ハンド４は、対象物を吸着する吸着器９をさらに備えている。

以下、説明の便宜上、指６が開閉動作する際に移動する方向を「開閉方向Ｘ」という。開閉方向Ｘに直交し、指６が延びる方向を「延伸方向Ｚ」という。開閉方向Ｘ及び延伸方向Ｚの両方に直交する方向を「幅方向Ｙ」という。また、開閉方向Ｘにおいて、開く側を外側ともいい、開閉方向Ｘにおいて閉じる側を内側ともいう。

指６は、第１指６Ａと第２指６Ｂとを含んでいる。第１指６Ａと第２指６Ｂとは、開閉方向Ｘに並び、ハンド本体４１に対して対称に配置されている。第１指６Ａと第２指６Ｂとは、開閉方向Ｘに開閉動作を行う。第1指６Ａと第２指６Ｂとは、同じ構成を有する。以下、第1指６Ａと第２指６Ｂとを区別しない場合には、単に「指６」と称する。尚、図面においては、両者を区別して「６Ａ」、「６Ｂ」の符号を付している。

指６は、ハンド本体４１から延伸方向Ｚへ延びている。指６は、所定の厚さを有する板状に形成されている。具体的には、指６は、延伸方向Ｚ及び幅方向Ｙに拡がる平板状、即ち、ＹＺ平面と平行な平板状に形成されている。

ハンド本体４１は、箱状に形成されている。ハンド本体４１は、図４に示すように、指６を開閉させる開閉アクチュエータ４２を有している。ハンド本体４１は、第１指６Ａの開閉アクチュエータ４２と第２指６Ｂの開閉アクチュエータ４２とを有している。

開閉アクチュエータ４２は、エアシリンダで形成されている。開閉アクチュエータ４２は、開閉方向Ｘに延び且つ、開閉方向Ｘに移動可能なロッド４５を有している。ロッド４５の先端に、ベースプレート４３が取り付けられている。ベースプレート４３は、指６と略平行な平板である。すなわち、ベースプレート４３は、ＹＺ平面と略平行に拡がっている。ベースプレート４３のうち開閉方向Ｘの内側を向く第１面４３ａにロッド４５が固定されている。つまり、ベースプレート４３は、開閉アクチュエータ４２によって開閉方向Ｘに駆動される。各指６には、２個の開閉アクチュエータ４２が設けられている。２個の開閉アクチュエータ４２は、幅方向Ｙに並んで配置されている。図４には、幅方向Ｙに並ぶ２個の開閉アクチュエータ４２のそれぞれのロッド４５のみが図示されている。

開閉アクチュエータ４２へのエアの供給状態は、ロッド４５を進出させる方向、即ち、ベースプレート４３をハンド本体４１から離れる方向へ移動させる第１状態と、ロッド４５を後退させる方向、即ち、ベースプレート４３をハンド本体４１へ近づける方向へ移動させる第２状態と、開閉アクチュエータ４２のエアを開放する第３状態とで、電磁弁によって切り替えられる。

ハンド４は、図３，４に示すように、指６をハンド本体４１に対して延伸方向Ｚに移動可能に支持する支持器５をさらに備えている。支持器５は、指６の延伸方向Ｚにおける位置を調整する。ハンド４は、第１指６Ａのための２個の支持器５と第２指６Ｂのための２個の支持器５とを有している。２つの支持器５の構成は同じである。

各指６において、２個の支持器５は、ベースプレート４３に設けられている。２個の支持器５は、間隔を空けて幅方向Ｙに並んで配置されている。この例では、支持器５は、リニアガイド付きのエアシリンダである。支持器５は、延伸方向Ｚへ直線状に延びるレール５１と、延伸方向Ｚへ摺動可能にレール５１に支持されたブロック５２とを有する。レール５１は、ベースプレート４３に取り付けられている。具体的には、レール５１は、ベースプレート４３のうち開閉方向Ｘの外側を向く第２面４３ｂに取り付けられている。支持器５は、ブロック５２をレール５１に対して相対的に延伸方向Ｚへ駆動する。

指６は、図３，４に示すように、ベースプレート４３よりも開閉方向Ｘの外側に配置されている。指６は、間隔を空けて、ベースプレート４３と略平行になっている。つまり、指６とベースプレート４３との間に支持器５が配置されている。支持器５のブロック５２は、指６、具体的には、指６のうち開閉方向Ｘの内側を向く第１面６ａに取り付けられている。指６は、支持器５を介してベースプレート４３に取り付けられている。そのため、開閉アクチュエータ４２がベースプレート４３を開閉方向Ｘへ移動させることによって、指６は開閉方向Ｘへ開閉動作を行う。

また、ブロック５２が延伸方向Ｚへ移動することによって、指６は、ベースプレート４３に対して延伸方向Ｚへ移動する。詳しくは、支持器５へのエアの供給状態は、指６を延伸方向Ｚにおいてハンド本体４１から比較的伸長させた伸長状態にする第1状態と、指６を延伸方向Ｚにおいてハンド本体４１の方へ比較的引き込んだ引き込み状態にする第２状態とで、電磁弁によって切り替えられる。

指６の構成をさらに詳しく説明する。図５は、ハンド４の側面図である。指６は、第1プレート６１と、第２プレート６２と、第１ホルダ６３と、第２ホルダ６４と、第１シャフト６５と、第２シャフト６６とを有している。

第１プレート６１と第２プレート６２とは、略同じ形状をしている。第１プレート６１及び第２プレート６２のそれぞれは、ＹＺ平面に平行な平板である。第１プレート６１及び第２プレート６２のそれぞれは、延伸方向Ｚを長手方向とし、幅方向Ｙを短手方向とする略長方形状をしている。第１プレート６１の厚さと第２プレート６２の厚さは、略同じである。ここで、厚さは、開閉方向Ｘへの寸法である。第１プレート６１及び第２プレート６２の厚さが指６の厚さを規定する。

第１プレート６１は、長方形の一対の短辺に相当する第１端縁６１ａと第２端縁６１ｂとを有している。第２プレート６２は、長方形の一対の短辺に相当する第１端縁６２ａと第２端縁６２ｂとを有している。第１プレート６１と第２プレート６２とは、間隙を空けて、幅方向Ｙに並んで配置されている。この状態において、第１プレート６１の第１端縁６１ａと第２プレート６２の第１端縁６２ａとは、略一直線状に並んでいる。また、第１プレート６１の第２端縁６１ｂと第２プレート６２の第２端縁６２ｂとは、略一直線状に並んでいる。第１プレート６１及び第２プレート６２のそれぞれに、支持器５のブロック５２が取り付けられている。

第１ホルダ６３は、幅方向Ｙへ延びる筒状に形成されている。第1ホルダ６３は、第１プレート６１の第１端縁６１ａと第２プレート６２の第１端縁６２ａとに取り付けられている。

第２ホルダ６４は、幅方向Ｙへ延びる筒状に形成されている。第２ホルダ６４は、第１プレート６１の第２端縁６１ｂと第２プレート６２の第２端縁６２ｂとに取り付けられている。

つまり、第１ホルダ６３及び第２ホルダ６４は、第１プレート６１及び第２プレート６２を一体的に連結している。指６は、第１プレート６１、第２プレート６２、第１ホルダ６３及び第２ホルダ６４によって全体として平板状に形成されている。第１ホルダ６３は、指６の先端部を形成する。

第１シャフト６５は、幅方向Ｙへ延びている。第２シャフト６６は、幅方向Ｙへ延びている。つまり、第１シャフト６５と第２シャフト６６とは、互いに略平行に延びている。第１シャフト６５は、指６の先端部に回転可能に設けられている。第２シャフト６６は、第１シャフト６５と平行に延び且つ回転可能に設けられている。第１シャフト６５は、シャフトの一例である。

詳しくは、第１ホルダ６３は、第１シャフト６５を第１シャフト６５の軸心Ｍを中心に回転可能に支持している。具体的には、第１ホルダ６３は、第１シャフト６５を軸心Ｍを中心に回転可能に支持する複数の軸受６３ａを有している。

第１ホルダ６３には、第１シャフト６５を外部に露出させる開口６３ｂが形成されている。開口６３ｂは、第１ホルダ６３のうち、第１プレート６１と第２プレート６２との間の間隙に対応する部分に形成されている。第１シャフト６５のうち開口６３ｂから露出する部分には、プーリ６５ａが設けられている。プーリ６５ａは、第１シャフト６５に回転不能に設けられている。すなわち、プーリ６５ａは、第１シャフト６５と一体的に回転する。

第２ホルダ６４は、第２シャフト６６を第２シャフトの軸心Ｎを中心に回転可能に支持している。具体的には、第２ホルダ６４は、第２シャフト６６を軸心Ｎを中心に回転可能に支持する複数の軸受６４ａを有している。

第２ホルダ６４には、第２シャフト６６を外部に露出させる開口６４ｂが形成されている。開口６４ｂは、第２ホルダ６４のうち、第１プレート６１と第２プレート６２との間の間隙に対応する部分に形成されている。第２シャフト６６のうち開口６４ｂから露出する部分には、プーリ６６ａが設けられている。プーリ６６ａは、第２シャフト６６に回転不能に設けられている。すなわち、プーリ６６ａは、第２シャフト６６と一体的に回転する。

第１シャフト６５のプーリ６５ａと第２シャフト６６のプーリ６６ａとは、延伸方向Ｚに並んでいる。つまり、幅方向Ｙにおいて、プーリ６５ａの位置とプーリ６６ａの位置とは、略同じである。さらに、幅方向Ｙにおいて、プーリ６５ａ及びプーリ６６ａは、第１プレート６１と第２プレート６２との間隙と略同じ位置に配置されている。

爪７は、第１シャフト６５に設けられている。爪７は、第１シャフト６５に回転不能に設けられている。すなわち、爪７は、第１シャフト６５と一体的に回転する。この例では、第１シャフト６５には、複数の、具体的には、４個の爪７が設けられている。複数の爪７は、互いに間隔を空けて幅方向Ｙに並んで配置されている。爪７は、第１シャフト６５から軸心Ｍを中心とする半径方向に突出している。複数の爪７の、軸心Ｎを中心とする周方向位置は、全て同じである。第１ホルダ６３には、爪７は外部に露出させるための複数の開口６３ｃが形成されている。複数の開口６３ｃは、複数の爪７に対応して、幅方向Ｙに並んで配置されている。爪７は、図２，３に示すように、先細になるように楔形状をしている。

伝達ベルト８５は、第１シャフト６５及び第２シャフト６６に巻き掛けられている。具体的には、伝達ベルト８５は、第１シャフト６５のプーリ６５ａと第２シャフト６６のプーリ６６ａとに巻き掛けられている。伝達ベルト８５は、指６に沿って配置されている。具体的には、伝達ベルト８５は、第１シャフト６５と第２シャフト６６との間を、第１プレート６１及び第２プレート６２と略平行、即ち、指６と略平行に延びている。また、伝達ベルト８５は、第１プレート６１と第２プレート６２との間隙に配置されている。伝達ベルト８５は、図４に示すように、指６の厚さの方向、即ち、開閉方向Ｘにおいて、指６の内部に収まっている。ここで、伝達ベルト８５が指６の内部に収まっているとは、伝達ベルト８５が指６の表面と共に一の平面を形成する場合も含む。伝達ベルト８５は、第１プレート６１と第２プレート６２との間隙において、指６から外方に露出している。また、伝達ベルト８５は、無端ベルトである。さらに、伝達ベルト８５は、金属ベルトである。

第２アクチュエータ８は、シリンダであり、より具体的には、リニアガイド付きのエアシリンダである。第２アクチュエータ８は、爪７を回転駆動するアクチュエータの一例である。第２アクチュエータ８は、伝達ベルト８５を直動させる。第２アクチュエータ８は、図４に示すように、指６に設けられている。詳しくは、第２アクチュエータ８は、指６の第１面６ａに設けられている。つまり、第２アクチュエータ８は、ベースプレート４３と指６との間に配置される。ベースプレート４３と指６との間には、２つの支持器５も配置されている。第２アクチュエータ８は、幅方向Ｙにおいて、２つの支持器５の間に配置されている。

第２アクチュエータ８は、延伸方向Ｚへ直線状に延びるレール８１と、延伸方向Ｚへ摺動可能にレール８１に支持されたブロック８２とを有する。レール８１は、伝達ベルト８５に取り付けられている。具体的には、伝達ベルト８５をレール８１と取付プレート８３（図５参照）とで挟み込んで、レール８１と取付プレート８３とがネジ固定されている。伝達ベルト８５のうち、指６の第１面６ａにおいて露出している部分にレール８１が取り付けられている。ブロック８２は、指６、具体的には、第１面６ａに取り付けられている。ブロック８２には、２個の取付ブロック８４が取り付けられている。一方の取付ブロック８４が第１プレート６１に取り付けられ、他方の取付ブロック８４が第２プレート６２に取り付けられている（図５参照）。すなわち、ブロック８２は、２個の取付ブロック８４を介して第１プレート６１及び第２プレート６２に取り付けられている。

第２アクチュエータ８は、レール８１とブロック８２とを延伸方向Ｚへ相対的に移動させる。ブロック８２が指６に取り付けられているので、第２アクチュエータ８が作動すると、指６に対してレール８１、ひいては、伝達ベルト８５が延伸方向Ｚへ相対的に移動する。伝達ベルト８５が延伸方向Ｚへ移動すると、第１シャフト６５が軸心Ｍを中心に回転する。その結果、第１シャフト６５に設けられた爪７も軸心Ｍを中心に回転する。４個の爪７は、１本の第１シャフト６５に回転不能に取り付けられているので、第１シャフト６５を回転させることによって、４個の爪７が一体的に回転する。

詳しくは、第２アクチュエータ８へのエアの供給状態は、爪７を指６の先端から延伸方向Ｚに延びる伸長状態にする第１状態と、爪７を指６の先端から開閉方向Ｘの内側へ屈曲する屈曲状態にする第２状態とで、電磁弁によって切り替えられる。伸長状態においては、爪７は、図３において実線で示すように、指６から開閉方向Ｘ、即ち、厚さ方向に突出していない。爪７は、指６の第１面６ａと面一になっている。屈曲状態においては、爪７は、図３において二点鎖線で示すように、指６の第１面６ａから開閉方向Ｘの内側へ突出する。屈曲状態の爪７と指６の第１面６ａとは、略直角となる。

吸着器９は、ハンド本体４１に設けられている。ハンド４は、４個の吸着器９を備えている。吸着器９は、開閉方向Ｘにおいて、第１指６Ａと第２指６Ｂとの間に配置されている。２個の吸着器９が開閉方向Ｘに並び、２個の吸着器９が幅方向Ｙに並ぶように４個の吸着器９が配列されている。尚、図２，３においては、２個の吸着器９のみを図示している。吸着器９は、複数の吸盤９１を有している。吸着器９は、吸引することによって吸盤９１で対象物を吸着することができる。

続いて、ハンド４の動作をパレタイズ動作及びデパレタイズ動作を例に説明する。図６は、パレタイズ時の把持動作におけるハンド４の正面図である。図７は、パレタイズ時の解除動作におけるハンド４の正面図である。図８は、デパレタイズ時の把持動作におけるハンド４の正面図である。

パレタイズ時には、コンベア１が複数の対象物Ｗを順次運搬する。整列ロボット２は、運搬される対象物Ｗを所定の整列状態に整列させていく。移送ロボット３は、整列させられた対象物Ｗをコンベア１からパレットＰへ移送する。

移送ロボット３は、まずコンベア１上の対象物Ｗをハンド４によって把持する。移送ロボット３は、開閉アクチュエータ４２へのエアの供給状態を第１状態にして第１指６Ａと第２指６Ｂとを開いた状態にし、支持器５へのエアの供給状態を第１状態にして指６を伸長状態にし、第２アクチュエータ８へのエアの供給状態を第１状態にして爪７を伸長状態にする。移送ロボット３は、この状態で、第１指６Ａと第２指６Ｂとの間に対象物Ｗが配置されるようにロボットアーム３１及びハンド４を移動させる。伸長状態の爪７は指６から厚さ方向に突出していないので、指６と対象物Ｗとの干渉を容易に回避することができる。特に、指６が狭い隙間に進入するようなケースにおいては、爪７が他の物体に干渉することが回避される。

ハンド４の移動が完了すると、移送ロボット３は、ハンド４に対象物Ｗを把持させる把持動作を実行する。詳しくは、移送ロボット３は、開閉アクチュエータ４２へのエアの供給状態を第２状態にすることによって、第1指６Ａ及び第２指６Ｂを開閉方向Ｘにおいて閉じる方向へ移動させる。これにより、第１指６Ａと第２指６Ｂとは、対象物Ｗを把持する。

ここで、移送ロボット３は、図６に示すように、第２アクチュエータ８へのエアの供給状態を第２状態にして爪７を屈曲状態に切り替える。屈曲状態の爪７は、指６から開閉方向Ｘの内側に突出する。つまり、爪７は、対象物Ｗの底に係止するか、又は、対象物Ｗの底の下方に位置することになる。これにより、対象物Ｗがコンベア１からパレットＰへ運搬される際に、第１指６Ａ及び第２指６Ｂによる対象物Ｗの把持が緩んだとしても、対象物Ｗの落下が防止される。

尚、コンベア１上においては、対象物Ｗは、コンベア１に設けられたリフタによってコンベア１から少し持ち上げられている。これにより、指６とコンベア１との干渉が回避される。

ハンド４による把持が完了すると、移送ロボット３は、ロボットアーム３１及びハンド４を移動させて、対象物Ｗをコンベア１からパレットＰへ運搬する。

対象物ＷがパレットＰに到達すると、移送ロボット３は、ハンド４による把持を解除する解除動作を実行する。詳しくは、移送ロボット３は、対象物ＷをパレットＰに接近させた状態から開閉アクチュエータ４２へのエアの供給状態を第３状態にする。これにより、第１指６Ａ及び第２指６Ｂによる把持力が解放される。ただし、ハンド４は、第１指６Ａ及び第２指６Ｂを積極的に開動作させるわけではない。そのため、対象物Ｗは、第１指６Ａと第２指６Ｂとの間を滑り落ちていく。このとき、移送ロボット３は、第２アクチュエータ８へのエアの供給状態を第１状態にして、爪７を屈曲状態から伸長状態へ切り替える。伸長状態の爪７は、指６から開閉方向Ｘの内側へは突出せず、指６の第１面６ａと面一になっている。そのため、爪７は、図７に示すように、滑り落ちる対象物Ｗのガイドとして機能する。結果として、パレットＰ上に載置される対象物Ｗの位置決め精度を向上させることができる。

こうして、移送ロボット３による対象物Ｗの１回の移送動作が完了する。移送ロボット３は、このような移送動作を繰り返すことによって、コンベア１によって運搬されてくる複数の対象物ＷをパレットＰへ積み込む。

次に、デパレタイズ時には、移送ロボット３は、パレットＰ上の対象物Ｗをコンベア１へ移送する。コンベア１は、移送された対象物Ｗを運搬する。整列ロボット２は、運搬される対象物Ｗを所定の整列状態に整列させていく。

移送ロボット３は、まずパレット上の対象物Ｗをハンド４によって吸着する。移送ロボット３は、図８に示すように、開閉アクチュエータ４２へのエアの供給状態を第１状態にして第１指６Ａと第２指６Ｂとを開いた状態にし、支持器５へのエアの供給状態を第２状態にして指６を引き込み状態にし、第２アクチュエータ８へのエアの供給状態を第１状態にして爪７を伸長状態にする。移送ロボット３は、この状態で、第１指６Ａと第２指６Ｂとの間に対象物Ｗが配置され、且つ、吸盤９１が対象物Ｗに接触するようにロボットアーム３１及びハンド４を移動させる。伸長状態の爪７は指６から厚さ方向に突出していないので、指６と対象物Ｗとの干渉を容易に回避することができる。また、指６が引き込み状態となっているので、パレットＰの上に直に載置されている場合であっても、パレットＰへの指６の接触が回避される。これにより、吸着器９による対象物Ｗの吸着を円滑に行うことができる。

ハンド４の移動が完了すると、移送ロボット３は、ハンド４に対象物Ｗを吸着させる。詳しくは、移送ロボット３は、吸着器９を作動させ、吸盤９１によって対象物Ｗを吸着させる。

ハンド４による吸着が完了すると、移送ロボット３は、ロボットアーム３１及びハンド４を移動させて、対象物ＷをパレットＰからコンベア１へ運搬する。対象物Ｗがコンベア１に到達すると、移送ロボット３は、ハンド４による吸着を解除して、対象物Ｗをコンベア１上に載置する。このとき、指６は引き込み状態のままなので、移送ロボット３は、コンベア１への指６の接触を回避しつつ、対象物Ｗをコンベア１上に載置することができる。

こうして、移送ロボット３による対象物Ｗの１回の移送動作が完了する。移送ロボット３は、このような移送動作を繰り返すことによって、パレットＰ上の対象物Ｗをコンベア１に積み下ろす。

このようなハンド４によれば、指６の先端部に回転可能な爪７が設けられているので、爪７を活用することによってハンド４の機能性が向上する。例えば、ハンド４によって対象物Ｗを把持する際には、爪７を屈曲状態とすることによって対象物Ｗの落下を防止することができる。また、ハンド４による対象物Ｗの把持を解除する際には、爪７を伸張状態とすることによって、指６から解放される対象物Ｗをガイドすることができる。

そして、このような爪７が設けられた指６において、第２アクチュエータ８の駆動力を伝達ベルト８５によって爪７に伝達することによって、伝達ベルト８５を含む指６全体をコンパクトに形成することができる。例えば、駆動力をギヤ列等を介して指６の先端部まで伝達する構成においては、指６の寸法、特に厚さが大きくなる可能性がある。それに対し、伝達ベルト８５を指６に沿って配置し、駆動力を伝達ベルト８５を介して伝達することによって、指６の全体を薄く形成することができる。指６を薄くすることによって、狭い隙間にも指６を進入させることができる。これにより、ハンド４の適用範囲を広げることができる。

それに加えて、第２アクチュエータ８をシリンダによって形成することにより、第２アクチュエータ８をモータ等によって形成する場合と比べて、第２アクチュエータ８を薄く形成しやすい。特に、この例の指６は、支持器５によって延伸方向Ｚに移動可能になっているので、第２アクチュエータ８は指６に取り付けられていることが好ましい。第２アクチュエータ８が指６から分離されると、駆動力の伝達が難しくなるためである。そのような構成において第２アクチュエータ８をシリンダによって形成して、第２アクチュエータ８を薄くすることによって、第２アクチュエータ８を含む指６全体を薄く形成することができる。

さらに、伝達ベルト８５を金属ベルトによって形成することによって、伝達ベルト８５の強度を強くして、伝達ベルト８５をより薄く形成することができる。

以上のように、ハンド４は、ハンド本体４１と、ハンド本体４１に設けられ、開閉動作する指６と、指６の先端部に、指６に対して回転可能に設けられた爪７と、爪７を回転駆動する第２アクチュエータ８（アクチュエータ）と、第２アクチュエータ８の駆動力を爪７に伝達する伝達ベルト８５とを備え、伝達ベルト８５は、指６に沿って配置されている。

この構成によれば、指６の先端部に設けられた爪７に駆動力を伝達ベルト８５によって伝達し、伝達ベルト８５を指６に沿って配置することによって、伝達ベルト８５を含む指６全体を薄く形成することができる。

また、指６は、先端部に回転可能に設けられた第１シャフト６５（シャフト）を有し、爪７は、第１シャフト６５に回転不能に設けられ、伝達ベルト８５は、第１シャフト６５に巻き掛けられている。

この構成によれば、伝達ベルト８５は、回転駆動力を第１シャフト６５に伝達する。第１シャフト６５が回転することによって、第１シャフト６５に設けられた爪７が回転する。

また、第１シャフト６５には、複数の爪７が回転不能に設けられ、第２アクチュエータ８は、伝達ベルト８５を介して第１シャフト６５を回転させることによって複数の爪７を回転させる。

この構成によれば、１つの第２アクチュエータ８が複数の爪７を同時に回転させることができる。

さらに、指６は、所定の厚さを有し、ハンド本体４１から所定の延伸方向Ｚへ延びる板状に形成されている。

この構成によれば、指６は板状に形成され、全体的に薄く形成されている。

さらにまた、伝達ベルト８５は、厚さの方向において、指６の内部に収まっている。

この構成によれば、伝達ベルト８５は、厚さの方向において指６の内部に収まった状態で指６に沿って延びるように配置されている。これにより、伝達ベルト８５を含む指６全体の厚さの方向への寸法をより小さくすることができる。

また、第２アクチュエータ８は、伝達ベルト８５を直動させるシリンダであり、第２アクチュエータ８は、指６に設けられている。

この構成によれば、第２アクチュエータ８は、シリンダなので、モータ等に比べて、薄く形成することが容易である。そのため、第２アクチュエータ８が指６に設けられる構成であっても、第２アクチュエータ８を含む指６全体を薄く形成することができる。

ハンド４は、指６をハンド本体４１に対して延伸方向Ｚに移動可能に支持する支持器５をさらに備える。

この構成によれば、指６は、ハンド本体４１に対して開閉動作するだけでなく、支持器５によって延伸方向Ｚにも移動させられる。指６が延伸方向Ｚにも移動する構成においては、第２アクチュエータ８を指６に設けることによって、爪７への駆動力の伝達が容易になる。その場合に、第２アクチュエータ８をシリンダとすることによって、第２アクチュエータ８を薄型化することが容易になる。結果として、第２アクチュエータ８を含む指６全体を薄く形成することができる。

また、伝達ベルト８５は、金属ベルトである。

この構成によれば、伝達ベルト８５の強度が強いので、伝達ベルト８５を薄くすることができる。その結果、伝達ベルト８５を含む指６全体を薄く形成することができる。

《その他の実施形態》
以上のように、本出願において開示する技術の例示として、前記実施形態を説明した。しかしながら、本開示における技術は、これに限定されず、適宜、変更、置き換え、付加、省略などを行った実施の形態にも適用可能である。また、前記実施形態で説明した各構成要素を組み合わせて、新たな実施の形態とすることも可能である。また、添付図面および詳細な説明に記載された構成要素の中には、課題解決のために必須な構成要素だけでなく、前記技術を例示するために、課題解決のためには必須でない構成要素も含まれ得る。そのため、それらの必須ではない構成要素が添付図面や詳細な説明に記載されていることをもって、直ちに、それらの必須ではない構成要素が必須であるとの認定をするべきではない。

例えば、ハンド４は、整列システム１００への適用に限定されない。つまり、ハンド４は、パレタイズ又はデパレタイズへの適用に限定されない。ハンド４は、対象物Ｗを把持する任意の構成に適用することができる。また、ハンド４は、ロボットアームのエンドエフェクタに限定されず、自動機に適用されてもよい。

また、ハンド４がロボットアームに適用される場合、ロボットアームは、垂直多関節型のロボットアームに限定されない。ロボットアームは、水平多関節型、パラレルリンク型、直角座標型、又は極座標型のロボットアーム等であってもよい。

また、前述の爪７の活用を一例に過ぎず、爪７を様々な目的に活用することができる。また、爪７の状態は、伸張状態及び屈曲状態に限定されない。例えば、爪７は、指６から開閉方向Ｘの外側に突出するように屈曲してもよい。

爪７の構成も前述の構成に限定されない。例えば、爪７の形状は、楔形状に限定されない。爪７の個数は、４個に限定されず、１個でもよく、５個以上であってもよい。

伝達ベルト８５は、金属ベルトに限定されない。例えば、伝達ベルト８５は、ゴムベルトであってもよい。伝達ベルト８５が歯付きベルトの場合には、プーリ６５ａ及びプーリ６６ａは、歯付きプーリであってもよい。

前述の説明では、吸着器９を使用する際に、支持器５によって指６が引き込み状態とされている。しかし、支持器５による指６の伸張状態と引き込み状態との切り替えは、吸着器９と無関係であってもよい。支持器５による延伸方向Ｚへの指６の移動は、延伸方向Ｚへの指６の長さを調整したい任意の状況で活用できる。

ハンド４は、吸着器９を備えていなくてもよい。

４ ハンド
４１ ハンド本体
５ 支持器
６ 指
６５ 第１シャフト
７ 爪
８５ 伝達ベルト

Claims (8)

1. ハンド本体と、
   前記ハンド本体に設けられ、開閉動作する指と、
   前記指の先端部に、前記指に対して回転可能に設けられた爪と、
   前記爪を回転駆動するアクチュエータと、
   前記アクチュエータの駆動力を前記爪に伝達する伝達ベルトとを備え、
   前記伝達ベルトは、前記指に沿って配置されているハンド。
2. 請求項１に記載のハンドにおいて、
   前記指は、前記先端部に回転可能に設けられたシャフトを有し、
   前記爪は、前記シャフトに回転不能に設けられ、
   前記伝達ベルトは、前記シャフトに巻き掛けられているハンド。
3. 請求項２に記載のハンドにおいて、
   前記シャフトには、複数の前記爪が回転不能に設けられ、
   前記アクチュエータは、前記伝達ベルトを介して前記シャフトを回転させることによって複数の前記爪を回転させるハンド。
4. 請求項１乃至３の何れか１つに記載のハンドにおいて、
   前記指は、所定の厚さを有し、前記ハンド本体から所定の延伸方向へ延びる板状に形成されているハンド。
5. 請求項４に記載のハンドにおいて、
   前記伝達ベルトは、前記厚さの方向において、前記指の内部に収まっているハンド。
6. 請求項４に記載のハンドにおいて、
   前記アクチュエータは、前記伝達ベルトを直動させるシリンダであり、
   前記シリンダは、前記指に設けられているハンド。
7. 請求項６に記載のハンドにおいて、
   前記指を前記ハンド本体に対して前記延伸方向に移動可能に支持する支持器をさらに備えるハンド。
8. 請求項１乃至７の何れか１つに記載のハンドにおいて、
   前記伝達ベルトは、金属ベルトであるハンド。
   
   

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