JP2703655B2

JP2703655B2 - ワークの把持装置

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Publication number: JP2703655B2
Application number: JP23060490A
Authority: JP
Inventors: 猛谷古宇
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1990-09-03
Filing date: 1990-09-03
Publication date: 1998-01-26
Anticipated expiration: 2013-01-26
Also published as: JPH04115893A

Description

【発明の詳細な説明】［産業上の利用分野］この発明は、ロボツト等におけるワークの把持装置に
関し、特に、少なくとも３本の指部材によりワークを把
持するためのワークの把持装置に関する。

［従来の技術］従来より、ワークの把持装置としては、例えば、旋盤
等のチヤツク装置の様に、うず巻き状に加工された溝
に、チヤツク歯をかみ合わせた形式のものが知られてい
る。

また、特公昭64-3610号公報、あるいは実開昭63-1368
46号公報においては、第16図に従来技術の例として示す
ように、円板状物ａに放射状に案内溝ｂを設け、カム板
ｃに指部材ｄをかみ合わせた形式のものが知られてい
る。

［発明が解決しようとしている課題］しかしながら、上記した従来例では、両者とも、うず
巻き板、カム板を使用しているので次の様な欠点があ
る。即ち、３本の指部材d₁,d₂,d₃の各々の半径方向に沿
う移動軌跡l₁,l₂,l₃は、円板状物ａの中心に対して、12
0度の離間角度で互いに離間する様に設定されている。
このため、例えば、三角形状や、指部材の当接する面が
平行平面でなく、傾斜面を有するワークの把持を確実に
行うことが出来ない問題点が指摘されている。

また、第17図に示す様に、パレツトｅ内に多数収納さ
れたワークｆをピックアップしようとする場合、このピ
ックアップしようとするワークf₁と、これに第17図にお
いて斜め右上に隣接するワークf₂との間のギャップg₁は
十分な余裕を有するが、ワークf₁の左側及び下側に夫々
隣接するワークf₃,f₄との間のギャップg₂,g₃は狭いもの
となっている。

この結果、３本の指部材d₁,d₂,d₃の夫々の移動軌跡
l₁,l₂,l₃の離間角度が120度の一定角度に固定されてい
るため、１本の指部材d₁は比較的大きなギャップg₁に挿
入することが出来るが、２本の指部材d₂,d₃は、狭いギ
ャップg₂,g₃に夫々挿入することが出来ない事となる。
この様にして、３本の指部材d₁,d₂,d₃によるワークf₁の
ピックアップが不能となる場合が発生し、問題である。

一方、上述した第16図に示す従来構成の把持装置にお
いては、各指部材d₁,d₂,d₃の移動ストロークは互いに同
期した状態で同一に設定されている。ここで、上述した
第17図に示すワークf₁の配設状態において、上述した狭
いギャップg₂,g₃に夫々指部材d₂,d₃が挿通可能となつた
としても、各指部材d₁,d₂,d₃の移動ストロークは互いに
同一に長く設定されているため、把持されようとするワ
ークf₁は、第17図において右上方向に押し動かされ、第
18A図に示す様に、ワークf₁の右側に位置するワークf₅
と上側に位置するワークf₆とを夫々載置位置から押し出
す事となる。この様にして、ワークf₅,f₆のパレットｅ
内における載置位置がずれ、これらワークf₅,f₆のピッ
クアップ動作に齟齬を来す事になる。

また、これらワークf₅,f₆がパレツトｅの底面上に挿
入された状態で載置されている場合には、水平面にそう
移動が禁止されている事になる。このため、この様な載
置状態において、ワークf₁がピックアップ動作にともな
い右上方向に押し動かされた場合には、第18B図に示す
様に、その動きがワークf₅,f₆により阻止される事とな
り、この結果、ワークf₁のピックアップを行う事が不可
能となる状態が発生する。

この発明は上述した課題に鑑みなされたもので、この
発明の目的は、例えば、三角形状や、指部材の当接する
面が平行平面でなく、傾斜面を有するワークの把持を、
確実に行う事の出来るワークの把持装置を提供する事で
ある。

また、この発明の別の目的は、ワークがパレツト内に
おいてどの様な配設状態で載置されていようとも、この
ワークを確実に把持する事の出来るワークの把持装置を
提供することである。

また、この発明の他の目的は、パレツト内に載置され
ているワークを把持するに際して、他のワークの載置状
態に悪影響を与えない状態で、確実に把持する事の出来
るワークの把持装置を提供する事である。

［課題を解決するための手段］上述した課題を解決し、目的を達成するため、この発
明に係わるワークの把持装置は、ハンド本体と、このハ
ンド本体の略中心から放射方向に伸びた少なくとも第
１、第２及び第３のアーム部材と、該第１、第２及び第
３のアーム部材に夫々取り付けられた第１、第２及び第
３の指部材と、該第１、第２及び第３の指部材を前記第
１、第２及び第３のアーム部材に沿って駆動するための
駆動手段であって、モータと、該モータの回転を受ける
回転体と、該回転体の回転を前記第１、第２及び第３の
指部材に伝達する伝達手段とを有し、前記モータの正
転、逆転にともなって前記第１、第２及び第３の指部材
の開閉を行う駆動手段と、前記第１、第２及び第３のア
ーム部材のうちの少なくとも２つのアーム部材のなす開
き角度を変更する開き角度変更手段とを具備することを
特徴としている。

また、この発明に係わるワークの把持装置において、
前記回転体は、外周に歯が形成された駆動歯車から構成
され、前記伝達手段は、各アーム部材の先端に回転自在
に取り付けられたアイドル歯車と、これらアイドル歯車
と前記駆動歯車とに同時に噛合する歯が内面に形成され
た歯付きタイミングベルトと、この歯付きタイミングベ
ルトを常時駆動歯車に噛合させるようにその走行経路を
規制する規制手段とを備え、前記指部材は、夫々、対応
するアーム部材の同一側で前記歯付きタイミングベルト
に連設されていることを特徴としている。

また、この発明に係わるワークの把持装置において、
前記開き角度変更手段は、前記ハンド本体の中心に対し
て回動可能に設けられ、前記２つのアーム部材を保持す
る第１及び第２のスライド部材と、前記第１及び第２の
スライド部材を前記ハンド本体の中心回りに回動する回
動手段とを備え、該回動手段は、前記第１及び第２のス
ライド部材を回動させることにより、夫々のスライド部
材に保持されているアーム部材間の開き角度の変更動作
を行うことを特徴としている。

また、この発明に係わるワークの把持装置において、
前記回動手段は、前記２つのアーム部材の間に配設さ
れ、両者の離間距離を伸縮させる伸縮手段と、前記ハン
ド本体に固定され、前記伸縮手段により、両アーム部材
の離間距離を伸縮する方向に配設され、両アーム部材が
当接することにより、両者の停止角度を規定するストッ
パ部材とを備えることを特徴としている。

また、この発明に係わるワークの把持装置において、
前記伸縮手段は、駆動シリンダと、この駆動シリンダか
ら両方向に突出可能な一対のピストンロッドとを備え、
両ピストンロッドは、その先端で、対応するアーム部材
に夫々連結されていることを特徴としている。

また、この発明に係わるワークの把持装置において、
前記回転体は、互いに同軸に固定され、少なくとも２種
類の異なる半径を有する第１及び第２の回転部材を備
え、前記伝達手段は、前記第１の回転部材の回転力を前
記第１の指部材の半径方向に沿う移動力として伝達する
第１の駆動力伝達手段と、前記第２の回転部材の回転力
を前記第２及び／または第３の指部材の半径方向に沿う
移動力として伝達する第２の駆動力伝達手段とを備える
ことを特徴としている。

また、この発明に係わるワークの把持装置において、
前記第１の回転部材は、外周に歯が形成された第１の駆
動歯車から構成され、前記第１の駆動力伝達手段は、前
記第１のアーム部材の先端に回転自在に取り付けられた
第１のアイドル歯車と、この第１のアイドル歯車と前記
第１の駆動歯車とに同時に噛合する歯が内面に形成され
た第１の歯付きタイミングベルトとを備えていることを
特徴としている。

また、この発明に係わるワークの把持装置において、
前記第１の駆動力伝達手段は、前記第１の歯付きタイミ
ングベルトを常時前記第１の駆動歯車に噛合させるよう
にその走行経路を規制する第１の規制手段をさらに備え
ていることを特徴としている。

また、この発明に係わるワークの把持装置において、
前記第２の回転部材は、外周に歯が形成された第２の駆
動歯車から構成され、前記第２の駆動力伝達手段は、前
記第２及び第３のアーム部材の先端に夫々回転自在に取
り付けられた第２及び第３のアイドル歯車と、これら第
２及び第３のアイドル歯車と前記第２の駆動歯車とに同
時に噛合する歯が内面に形成された第２の歯付きタイミ
ングベルトと、この第２の歯付きタイミングベルトを常
時前記第２の駆動歯車に噛合させるようにその走行経路
を規制する第２の規制手段とを備えていることを特徴と
している。

また、この発明に係わるワークの把持装置において、
前記第２の回転部材は、外周に歯が形成された第２の駆
動歯車から構成され、前記第２の駆動力伝達手段は、前
記第２及び第３のアーム部材の先端に夫々回転自在に取
り付けられた第２及び第３のアイドル歯車と、これら第
２及び第３のアイドル歯車と前記第２の駆動歯車とに同
時に噛合する歯が内面に夫々形成された第２及び第３の
歯付きタイミングベルトとを備えていることを特徴とし
ている。

また、この発明に係わるワークの把持装置において、
把持するワークの画像を認識する画像認識手段と、該画
像認識手段からの情報に基づいて、前記開き角度変更手
段を作動して、前記３つのアーム部材の開き角度位置を
ワークを把持する状態に制御する制御手段とをさらに具
備することを特徴としている。

［作用］以上のように、この発明に係わるワークの把持装置は
構成されているので、少なくとも３本の指部材の互いの
配設角度を、ワークを把持するに最適な角度に設定する
ことが出来る事となり、この様にして、いかなる形状の
ワークをも確実に把持することが出来る様になると共
に、パレツト内においていかなる配設状態で収納されて
いようとも、これを確実に把持する事が可能になる。

［実施例］以下に、この発明に係わるワークの把持装置の第１の
実施例の構成を添付図面の第１図乃至第４図を参照して
詳細に説明する。

第１図は、第１の実施例の把持装置10の概略構成を示
しており、この把持装置10は、連結板12を介して図示し
ないロボツトのアームの下端に取り付けられ、所定のワ
ークＷを把持するように構成されている。即ち、この把
持装置10は、これの中心部に略円筒状の把持本体14を備
えている。この把持本体14は、上述した連結板12の直下
方において、複数の連結ロツド16を介して所定距離だけ
離間した状態で接続されている。

また、この把持本体14は、第２図に示す様に、外周面
において、周方向に沿つて160度だけの延出範囲で、凹
部14aが形成されている。この凹部14a内には、第１及び
第２のスライドブロツク15a,15bが、夫々独立した状態
で、周方向に沿つて揺動自在に取り付けられている。こ
れら第１及び第２のスライドブロツク15a,15bの外周面
は、夫々、把持本体14の外周面と同一半径を有する円周
面を構成する様に設定されている。

ここで、これら第１及び第２のスライドブロツク15a,
15bの夫々の外周面の丁度中央部分における上端には、
夫々から半径方向に沿つて外方に延出する第１及び第２
の腕部18a,18bが一体的に取り付けられている。これら
第１及び第２のスライドブロツク15a,15bは、把持本体1
4の中心に対して、40度の中心角度を有した略扇状に、
夫々形成されている。また、把持本体14の外周面の丁度
中央部分における上端には、これから半径方向に沿つて
外方に延出する第３の腕部18cが、一体的に取り付けら
れている。

即ち、この第１の実施例においては、第１及び第２の
スライドブロツク15a,15bが、第２図に示す様に、夫
々、凹部14aの両側面に当接する状態、即ち、最も離間
する状態において、第１及び第２の腕部18a,18bの夫々
の延出軸線からなる中心線l₁,l₂のなす角度、即ち、第
１及び第２の腕部18a,18bの離間角度は、120度（＝160
−40/2−40/2）に設定される事になる。尚、この様に角
度を設定する事により、凹部14a内において空間として
残る範囲は、80度（＝160−40−40）となる。

そして、上述した様に、第３の腕部18cは、第１及び
第２の腕部18a,18bの丁度中間に位置するので、第１及
び第３の腕部18a,18cの夫々の延出軸線からなる中心線l
₁,l₃のなす角度、即ち、第１及び第３の腕部18a,18cの
離間角度、及び、第２及び第３の腕部18b,18cの夫々の
延出軸線からなる中心線l₂,l₃のなす角度、即ち、第２
及び第３の腕部18b,18cの離間角度も、夫々120度とな
る。即ち、第２図に示す状態において、第１乃至第３の
腕部18a,18b,18cは、120度づつ等間隔に配設される事と
なる。

一方、第１及び第２のスライドブロツク15a,15bの下
部には、上述した第１及び第２の腕部18a,18bの夫々の
外周面の丁度中央部分の下方に位置して、同様に半径方
向外方に延出する上下１対のガイドロツド20a₁,20a₂;20
b₁,20b₂が夫々一体的に接続されている。

また、把持本体14の外周面の丁度中央部分の下部に
は、上述した第３の腕部18cの夫々下方に位置して、同
様に半径方向外方に延出する上下一対のガイドロツド20
c₁,20c₂が一体的に接続されている。上下各対のガイド
ロツド20a₁,20a₂;20b₁,20b₂;20c₁,20c₂には、３本の指
部材22a,22b,22cが各々摺動自在に支持されている。即
ち、３つの指部材22a,22b,22cが対応する腕部18a,18b,1
8cの下方で、夫々の延出方向に沿つて往復動自在に支持
されている。

尚、これら指部材22a,22b,22cは、下方に向けて、互
いに平行な状態で延出している。

ここで、この把持装置10は、これら３本の指部材22a,
22b,22cを互いに同期した状態で一体的に半径方向に沿
つて往復駆動させる駆動機構24と、第２図に示す様に、
３本の腕部18a,18b,18cの夫々の延出軸線l₁,l₂,l₃の互
いになす角度を変更するための角度変更機構25とを備え
いている。

この駆動機構24は、上述した連結板12の下面に固定さ
れた１台の駆動モータ26を備えている。一方、上述した
把持本体14の上面には、駆動用の大径の平歯車28が、駆
動モータ26の駆動軸線と整合した回転軸線回りに回転自
在に軸支されている。そして、駆動モータ26の駆動軸26
aは、連結軸30を介して、平歯車28に連結されている。
このようにして、この平歯車28は、駆動モータ26により
回転駆動されることとなる。

一方、各腕部18a,18b,18cの先端部には、従動用の小
径の平歯車32a,32b,32cが垂直軸線回りに回転自在に軸
支されている。そして、これら３つの従動用の平歯車32
a,32b,32cと駆動用の平歯車28とを互いに連結するため
に、１本のエンドレスの歯付きタイミングベルト34が歯
を内側に向けた状態で配設されている。

ここで、このタイミングベルト34が、第４図に示すよ
うに、３方向に沿つて放射状に延出する形態を維持する
ために、平歯車28の外周には、６本の規制ローラ36a,36
b,36c,36d,36e,36fが、把持本体14の上面に起立した状
態で回転可能に軸支されている。即ち、これら６本の規
制ローラ36a,36b,36c,36d,36e,36fにより、タイミング
ベルト34は、３本の腕部18a,18b,18cの基端部に対応す
る所の、平歯車28の外周面の３箇所の部分に噛み合わ
ず、これら３箇所以外の外周面において噛み合うことが
出来ると共に、３つの従動用の平歯車32a,32b,32cの外
周面の外方部分に噛み合うことが出来るようになる。

尚、各従動用の平歯車32a,32b,32cに対応する一対の
規制ローラ36a,36b;36c,36d;36e,36fは、第４図に示す
ように、タイミングベルト34の放射状部分におけるベル
トの離間幅Ａが、各放射状部分において一定になる様な
位置に位置決めされている。

このようにして、このタイミングベルト34は、駆動用
の平歯車28の外周面の一部に噛み合つた後、第１の従動
用の平歯車32aの外方の外周面に噛み合い、再び、駆動
用の平歯車28の外周面の一部に噛み合つた後、第２の従
動用の平歯車32bの外方の外周面に噛み合い、また再
び、駆動用の平歯車28の外周面の一部に噛み合つた後、
第３の従動用の平歯車32cの外方の外周面に噛み合うよ
うにして、エンドレスに捲回されることになる。

一方、第１の腕部18aに沿つて半径方向外方に延出し
ているタイミングベルト34の、時計方向が出で折り返さ
れている部分と、第１の指部材22aとを互いに連結する
ため、第１の連結部材38aが両者に渡り形成されてい
る。この第１の連結部材38aの上下両端は、タイミング
ベルト34と第１の指部材22aとに夫々固定されている。
また、同様に、第２及び第３の指部材22b,22cは、第２
及び第３の連結部材38b,38cを夫々介して、タイミング
ベルト34に連結されている。

尚、これら指部材22a,22b,22cは、対応する連結部材3
8a,38b,38cによりタイミングベルト34に連結された状態
で、中心部から同一半径距離の位置に保持されるように
設定されている。

このように駆動機構24は構成されているので、駆動モ
ータ26が起動することにより、駆動用の平歯車28が回転
駆動され、この平歯車28の回転力は、タイミングベルト
34を介して３つの指部材22a,22b,22cに同様に伝達され
ることになる。この結果、３つの指部材22a,22b,22c
は、互いに同期した状態で、半径方向に沿つて往復移動
されることになる。

一方、上述した角度変更機構25は、揺動自在に支持さ
れた第１及び第２のスライドブロツク15a,15bの間に配
設され、両者の離間距離を伸縮させる伸縮手段としての
シリンダ機構40と、上述した把持本体14の凹部14aの外
周面の丁度中央部分の上部に固定され、シリンダ機構40
により両スライドブロツク15a,15bの離間距離が縮小さ
れた際に、両スライドロツク15a,15bが両側から当接す
る事により、両者の停止角度を規定するストツパ部材42
とを備えている。

ここで、このストツパ部材42は、把持本体14の中心に
対して、50度の中心角度を有した略扇状に形成されてい
る。この様にストツパ部材42の延出角度を設定する事に
より、第１及び第２のスライドブロツク15a,15bは、第
２図に示す状態から夫々ストツパ部材42に当接するまで
の範囲で、夫々15度（＝（80−50）/2）づつ、合計30度
だけ、その離間角度を縮小可能な状態となる。換言すれ
ば、この第１の実施例においては、第２図に示す様に、
第１及び第２の延出軸線l₁,l₂が、互いに120度だけ離間
した状態から、互いに近接する方向に揺動して、第３図
に示す様に、ストツパ部材42に両側から当接する事によ
り、第１及び第２の延出軸線l₁,l₂のなす角度は、90度
（＝120−30）に変更される事となる。

尚、上述したシリンダ機構40は、シリンダ本体44と、
このシリンダ本体44から互いに対向する方向に沿つて突
出／引き込み可能になされた一対のピストンロツド46a,
46bとから構成されている。そして、これら第１及び第
２のピストンロツド46a,46bの夫々の先端は、第１及び
第２のスライドブロツク15a,15bの互いに対向する側面
に枢支されている。

そして、このシリンダ本体44には、第２図及び第３図
に示す様に、切換弁48を介して空圧機構50に接続されて
いる。この切換弁48には、制御ユニツト52が接続され、
この制御ユニツト52より、その接続状態を切換制御され
る様になされている。

詳細には、この切換弁48は、制御ユニツト52から120
度の離間角度を指示する第１の制御信号が出力されてい
る状態において、シリンダ本体44と空圧機構50との間を
切断し、空圧機構50からの圧力がシリンダ本体44に作用
しない様に動作する。この結果、シリンダ機構40におい
ては、シリンダ本体44内に内蔵する図示しないコイルス
プリングの付勢力により、両ピストンロツド46a,46b
は、互いに外方に突出する方向に付勢される事になる。
即ち、この第１の制御信号が出力される状態において、
両スライドブロツク15a,15bは、互いに離間され、凹部1
4aの両側面に夫々弾性的に当接する状態を保持される事
になる。この様にして、第２図に示す様に、第１及び第
２のスライドブロツク15a,15b、従つて、第１及び第２
の腕部18a,18bは、120度の角度で互いに離間する事とな
る。

一方、この切換弁48は、制御ユニツト52から90度の離
間角度を指示する第２の制御信号が出力されている状態
において、シリンダ本体44と空圧機構50との間を接続
し、空圧機構50からの圧力がシリンダ本体44に作用する
様に動作する。この結果、シリンダ機構40においては、
シリンダ本体44内に内蔵する図示しないコイルスプリン
グの付勢力に抗して、両ピストンロツド46a,46bは、互
いに内方に引き込まれる様に付勢される事になる。即
ち、この第２の制御信号が出力される状態において、両
スライドブロツク15a,15bは、互いに近接され、ストツ
パ部材42に両側から夫々弾性的に当接する状態を保持さ
れる事になる。この様にして、第３図に示す様に、第１
及び第２のスライドブロツク15a,15b、従つて、第１及
び第２の腕部18a,18bは、90度の角度で互いに離間する
事となる。

このようにして、この第１の実施例の把持装置10によ
れば、ワークＷの外形が三角形状や、指部材の当接する
面が平行平面でなく、傾斜面を有する場合にあつても、
このワークＷの外形形状に応じた把持姿勢、即ち、３本
の指部材22a,22b,22cの離間角度を最適に選択する事に
より、ワークＷの把持を確実に行うことが出来ることに
なる。

また、第５図に示す様に、パレツト54内に多数収納さ
れた円筒状のワークＷをプックアップしようとする場
合、これらワークＷは、バレツト54内において、充填効
率を高めるために、格子状に収納される場合がある。こ
の収納状態においては、このピックアップしようとする
ワークW₁と、これに第５図において斜め方向、例えば、
右上方に隣接するワークW₂との間のギャップG₁は十分な
余裕を有するが、ワークW₁の直交方向、例えば、左側及
び下側に夫々隣接するワークW₃,W₄との間のギャップG₂,
G₃は狭いものとなっている。

この結果、３本の指部材22a,22b,22cの夫々の移動軌
跡l₁,l₂,l₃の離間角度が互いに等間隔の120度に設定さ
れている場合には、従来技術における問題点において既
に議論した様に、第３の指部材22cは比較的大きなギャ
ップG₁に挿入することが出来るが、第１及び第２の２本
の指部材22a,22bは、狭いギャップG₂,G₃に夫々挿入する
ことが出来ない事となる。

しかしながら、この第１の実施例においては、角度変
更機構25を作動させて、３本の指部材22a,22b,22cの中
の、第１及び第２の指部材22a,22bの夫々の移動軌跡l₁,
l₂の離間角度、換言すれば、第１及び第２の指部材22a,
22bと把持本体14の中心点とのなす角度を、120度から90
度に変更させることが出来るものである。この様に、第
１及び第２の指部材22a,22bの夫々の移動軌跡l₁,l₂の離
間角度を、90度に変更する事により、第１及び第２の指
部材22a,22bは、ワークW₁と左下に位置するワークW₅と
の間に形成されている比較的大きなギャップG₄内に位置
することが出来る事となる。この様にして、第１及び第
２の指部材22a,22bを、ワークW₁の側方に挿入させるこ
とが出来る事になる。この結果、３本の指部材22a,22b,
22cは、全て、ピックアップしようとするワークW₁の側
方（外周）に確実に挿入させることが出来る事になり、
ワークW₁を確実にピックアップさせることが出来る事に
なる。

尚、この一実施例においては、第１図に示す様に、駆
動モータ26の回転量は、これに接続されたロータリエン
コーダ26bを介して、常時、検出され、これが接続され
た制御ユニツト52に出力されている。また、第１の腕部
18aの外方端部には、原点センサ58としての近接スイツ
チが取り付けられている。この原点センサ58は、これに
近接した指部材22aによりオンされる様に構成されると
共に、制御ユニツト52に接続され、この原点センサ58か
らのオン信号が制御ユニツト52に出力されている。そし
て、この制御ユニツト52においては、原点センサ58から
のオン信号に基づき、各指部材22a,22b,22cの原点位置
を認識すると共に、この原点位置からの各指部材22a,22
b,22cの移動量、即ち、ロータリエンコーダ26bで検出さ
れた駆動モータ26の回転量に基づき、各指部材22a,22b,
22cの現在位置（即ち、半径方向位置）を認識すること
が出来る様に構成されている。

次に、第６図を参照して、制御ユニツト52の構成を概
略的に説明する。

この制御ユニツト52は、ワーク形状を認識するワーク
形状認識部52aと、パレツト54内におけるワークＷの配
設状態、詳細には、ワークＷの配列情報や、上述したギ
ャップG₁〜G₅の数値情報等を認識するワーク配列認識部
52bとを備えている。このワーク形状認識部52aには、ワ
ークを撮像し、その撮像情報に基づき、画像を認識する
画像認識装置56が接続され、この画像認識装置56からの
画像情報に基づき、ワーク形状を認識する様に構成され
ている。

また、この制御ユニツト52は、ワーク毎に固有の形状
情報が記憶された記憶部52cを備えている。この形状情
報としては、対応するワークの外形寸法を示す情報と共
に、ワークを把持しようとする際に最適な把持位置を達
成するために必要となる第１乃至第３の指部材22a,22b,
22cの互いの離間角度情報等が含まれている。

一方、この制御ユニツト52は、駆動モータ26を駆動制
御して、３本の指部材22a,22b,22cの相対位置を変更制
御するための指部材駆動制御部52dを備えている。この
指部材駆動制御部52dは、上述したワーク形状認識部52a
及び記憶部52cから、これから把持しようとするワーク
の形状情報を得ると共に、３本の指部材22a,22b,22cの
現在位置を、ロータリエンコーダ26bと、原点センサ58
とからの、夫々の検出信号に基づき検出する様に構成さ
れている。

また、この制御ユニット52は、切換弁48を駆動制御し
て、上述した角度変更機構25を起動して、第１及び第２
の指部材22a,22bのなす角度を変更制御するための角度
変更制御部52eを備えている。この角度変更制御部52e
は、これから把持しようとするワークの形状情報をワー
ク形状認識部52a及び記憶部52cから得ると共に、ワーク
Ｗの配設情報を、ワーク配列認識部52bにより認識する
様に構成されている。

次に、第７図を参照して、この様に構成された制御ユ
ニツト52におけるワークの把持動作の制御手順を説明す
る。

先ず、ステツプS10において、駆動モータ26を、対応
する原点センサ58をオンする方向に駆動する。そして、
ステツプS12において、原点センサ58がオンする事によ
り、ステツプS14において、駆動モータ26の駆動を夫々
停止する。この様にして、制御ユニツト52における指部
材駆動制御部52dにおいて、３本の指部材22a,22b,22cの
夫々の原点位置を確認し、夫々の現在位置を原点位置か
らの絶対量として認識することが出来る事となる。

尚、これらステツプS10乃至ステツプS14の手順は、起
動時に１回実行すれば十分であり、引き続く次のワーク
の把持動作において、繰り返し実行する必要は無い。

この後、ステツプS16において、ワーク形状認識部52a
が起動され、これから把持しようとするワークの形状
を、画像認識装置56からの画像情報に基づき認識する。
そして、ステツプS18において、このステツプS16で認識
したワーク形状に基づき、記憶部52cから、対応するワ
ークの形状情報を読み込む。

そして、ステツプS20において、指部材駆動制御部52d
が起動され、３本の指部材22a,22b,22cの、夫々の現在
の設定位置を読み込む。この後、ステツプS22におい
て、このステツプS20で読み込んだ３本の指部材22a,22
b,22cの現在位置と、ステツプS18で読み込んだ所の、把
持しようとするワークの形状情報とから、このワークを
把持するに際して、３本の指部材22a,22b,22cを現在位
置から、更に間隔を広げる方向に移動させる必要がある
か否かを判断する。

このステツプS22において、YESと判断された場合、即
ち、３本の指部材22a,22b,22cの現在位置が、把持しよ
うとするワークの外周よりも内方に位置しており、把持
動作が不能であると判断される場合には、ステツプS24
において、３本の指部材22a,22b,22cが現在位置より、
原点センサ58をオンする方向に移動する様に、駆動モー
タ26を駆動制御する。そして、ステツプS26において、
原点センサ58がオンする事を検出する事により、ステツ
プS28において、駆動モータ26に駆動を停止する。そし
て、引き続きステツプS30を実行する。

一方、上述したステツプS22において、NOと判断され
た場合、即ち、３本の指部材22a,22b,22cの現在位置
が、把持しようとするワークの外周よりも外方に位置し
ており、把持動作が現在位置で可能であると判断される
場合には、ステツプS24乃至28をスキップして、直接ス
テツプS30を実行する。

このステツプS30においては、角度変更制御部52eが起
動され、角度変更機構25において設定されている第１及
び第２の指部材22a,22bのなすの現在の回動位置を読み
込む。そして、ステツプS32において、ワーク配列認識
部52bで認識されている所の、パレツト54内におけるワ
ークＷの配設状態を読み込む。この後、ステツプS34に
おいて、ステツプS30で読み込んだ第１及び第２の指部
材22a,22bのなす角度が、ステツプS32で読み込んだ所
の、把持しようとするワークの配列情報との関係におい
て、このワークを把持するに際いて、第１及び第２の指
部材22a,22bのなす角度を現在角度から、変更させる必
要があるか否かを判断する。

このステツプS34においてYESと判断された場合、即
ち、ワークを把持するに際して、第１及び第２の指部材
22a,22bのなす角度を、現在設定されている角度から変
更させる必要があると判断された場合には、ステツプS3
6において、切換弁48を切換駆動して、第１及び第２の
スライドブロツク15a,15bを把持本体14の中心軸回りに
旋回駆動し、引き続きステツプS38を実行する。

一方、上述したステツプS32においてNOと判断される
場合、即ち、ワークを把持するに際して、第１及び第２
の指部材22a,22bのなす角度を現在設定されている角度
から変更させる必要が無いと判断された場合には、上述
したステツプS36をスキップして、直接ステツプS38を実
行する。

このステツプS38においては、図示しないロボツト側
の制御装置に対して、第１乃至第３の指部材22a,22b,22
cが、ワークＷの直外周に位置する様に、ロボツトアー
ムを移動駆動し、ステツプS40において、第１乃至第３
の指部材22a,22b,22cが、ワークＷの直外周に位置した
事が検出されると、ステツプS42において、ロボツトハ
ンドの駆動を停止する。この後、ステツプS44におい
て、再び、指部材駆動制御部52dが起動し、３本の指部
材22a,22b,22cの間隔を狭くする方向に、駆動モータ26
を駆動制御する。そして、ステツプS46において、３本
の指部材22a,22b,22cによりワークがクランプされた事
が検出されると、ステツプS48において、駆動モータ26
の駆動を停止する。尚、上述したステツプS46における
クランプ完了は、例えば、駆動モータ26の通電電流を監
視する事や、接触センサを介して行われるものである。

この後、ステツプS50において、把持完了信号を出力
する。この把持完了信号に基づき、図示しないロボツト
は、ロボツト側の制御装置の制御手順に従い、ワークを
把持した状態の把持装置10を所定の載置位置まで搬送す
る事になる。そして、把持装置10が所定の載置位置まで
搬送され終ると、ロボツト側の制御装置は制御ユニツト
52に対して把持解除信号を出力する。

即ち、制御ユニツト52においては、ステツプS50が実
行された後、ステツプS52において、この把持解除信号
が出力されるのを待ち、この把持解除信号の出力を検出
すると、ステツプS54において、３本の指部材22a,22b,2
2cの間隔を僅かに広くする方向に、駆動モータ26を駆動
制御する。そして、ステツプS56において、把持解除完
了信号を出力する。ここで、ロボツト側の制御装置は、
この把持解除完了信号を受けて、把持装置10を、元の、
ワークを把持する位置まで復帰搬送する。そして、この
制御装置は、この復帰搬送が終了すると、制御ユニツト
52に対して、復帰搬送完了信号を出力する。

即ち、制御ユニツト52においては、ステツプS56を実
行した後、ステツプS58において、この復帰搬送完了信
号が出力されるのを待ち、この復帰搬送完了信号の出力
を検出した後において、更に、ステツプS60において、
次のワークの把持命令の出力を待って、上述したステツ
プS16に戻り、ステツプS16以降の制御手順を実行する。

この様に制御ユニツト52は、所定の制御手順を実行す
る事により、パレツト54内に高い充填効率で収納されて
いる多数のワークＷの中から、１つのワークを確実に把
持して、ピックアップすることが出来る事になる。

この発明は、上述した第１の実施例の構成に限定され
ることなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変
形可能である事は言うまでもない。

例えば、駆動モータ26の駆動力を伝達するために、歯
付きのタイミングベルト34を使用するように説明した
が、この発明は、このような構成に限定されることな
く、例えば、チエーン、平ベルト、ワイヤ、網ベルトで
もよい。但し、ここで、平ベルト、ワイヤ、網ベルトを
採用する場合には、規制ローラで駆動プーリに対して、
所定の押圧力で押し付けるようにしなければならない。

また、上述した第１の実施例においては、角度変更機
構25として、空圧作動のシリンダ機構40を採用し、角度
変更機構25により変更される角度が、120度または90度
の２種類となる様に説明したが、この実施例は、この様
な構成に限定されることなく、第8A図及び第8B図に第１
の実施例の変形例として示す様に、モータ駆動のシリン
ダ機構41を採用し、角度変更機構25により変更される角
度が120度と90度との間で任意に設定され得る様に構成
しても良い。

以下に、第8A図及び第8B図を参照して、第１の実施例
の変形例に係る角度変更機構25の構成を説明する。

第8A図に示す様に、変形例に係るモータ駆動のシリン
ダ機構41においては、シリンダ本体44内に駆動モータ43
が内蔵されており、一方のロツド46aは、シリンダ本体4
4の図中左端面に固定され、他方のロツド46bのみがシリ
ンダ本体44の図中右端面から進退自在に設けられてい
る。ここで、第8B図から明白な様に、他方のロツド46b
の基端部の外周と、シリンダ本体44の右端部の内周とに
は、互いに螺合するねじ溝45a,45bが螺刻されている。
また、この他方のロツド46bの基端側部分には、中心線
を通り軸方向に沿つて延出した状態で、挿入溝47が形成
されており、また、この挿入溝47と連通し、半径方向に
沿つて延出して外周面に開口した状態で、係合溝49が形
成されている。

一方、駆動モータ43のモータ軸43aは上述した挿入溝4
7内に挿入され、その先端には、係合溝49内に嵌入され
る係止ピン51が半径方向に沿つて延出した状態で取り付
けられている。

この様にシリンダ機構41は構成されているので、駆動
モータ43がモータ軸43aを例えば、時計方向に回転駆動
させる事により、ねじ溝45a,45bの螺合状態を介して、
他方のロツド46bは外方に向けて突出する事になり、ま
た、反時計方向に回転駆動させる事により、内方に向け
て引き込む事になる。

ここで、駆動モータ43には、その回転駆動量を検出す
るためのロータリエンコーダ43bが取り付けられてお
り、このロータリエンコーダ43bは制御ユニツト52に接
続されている。この様にして、制御ユニツト52は、ロー
タリエンコーダ43bからの検出出力に基づいて、駆動モ
ータ43の回転駆動量、即ち、他方のロツド46bの突出／
引き込み量を正確に知ることが出来る事になる。尚、こ
の他方のロツド46bの突出／引き込み量は、第１及び第
２のスライドブロツク15a,15bの把持本体14の中心に対
してなす角度に正確に対応しており、制御ユニツト52
は、他方のロツド46aの突出／引き込み量を変更制御す
る事により、この角度を任意に変更設定することが出来
る事になる。

即ち、この変形例に係る角度変更機構40によれば、変
更される角度が120度と90度との間で任意に設定され得
る事になるし、また、最大角度である120度も、最小角
度である90度も任意に設定され得る事となる。

また、上述した第１の実施例においては、指部材は３
本設けられるように説明したが、この発明は、このよう
な構成に限定されることなく、指部材の数は３本以上で
あれば同じ構成が採用され得るものである。

以下に、４本の指部材を備えた所の、第２の実施例の
把持装置60の構成を、第９図乃至第11B図を参照して説
明する。

尚、以下の説明において、上述した第１の実施例の構
成と同一部分には、同一符号を付して、その説明を省略
する。

第９図に示す様に、この第２の実施例の把持装置60
は、第１乃至第４の４本の腕部18a〜18dを備えている。
また、この第２の実施例においては、第１及び第２の腕
部18a,18bの間に、第１の角度変更機構25aが、また、第
３及び第４の腕部18c,18dの間に、第２の角度変更機構2
5bが、夫々介設されている。即ち、把持本体14の外周に
は、180度離間した状態で、一対の凹部14a,14bが形成さ
れている。ここで、第１及び第２の凹部14a,14b内に
は、夫々独立した状態で、把持本体14の中心軸回りに周
方向に沿つて揺動自在に、第１及び第２のスライドブロ
ツク15a,15bが、夫々、取り付けられている。

そして、上述した第１及び第３の腕部18a,18cは、第
１及び第２のスライドブロツク15a,15bの外周面の中央
部の上端に固定されている。また、第２及び第４の腕部
18b,18dは、把持本体14の外周面の上端であつて、第１
及び第２の凹部14a,14bの時計方向側端面に当接するよ
うに偏倚された第１及び第２のスライドブロツク15a,15
bに取り付けられた第１及び第３の腕部18a,18cの中心軸
線を結ぶ線分と直交する軸線に沿つて、互いに反対方向
に延出する様に固定されている。

ここで、第１のスライドブロツク15aが、対応する第
１の凹部14aの反時計方向側端面に当接する様に偏倚さ
れた状態で、これに取り付けられた第１の腕部18aと、
第２の腕部18bとは、60度の中心角度を構成する様に設
定されている。また、第２のスライドブロツク15bが、
対応する第２の凹部14bの反時計方向側端面に当接する
様に偏倚された状態で、これに取り付けられた第３の腕
部18cと、第４の腕部18dとは、60度の中心角度を構成す
る様に設定されている。

一方、第１及び第２の凹部14a,14bの夫々の反時計方
向側端面には、第１及び第２の角度変更機構25a,25bの
夫々収納するための凹所62a,62bが夫々形成されてい
る。これら第１及び第２の凹所62a,62b内には、第１及
び第２の角度変更機構25a,25bの夫々のシリンダ本体44
a,44bが夫々枢動自在に取り付けられている。また、こ
れらシリンダ本体44a,44bから突出したピストンロツド4
6a,46bは、夫々、対応する凹所62a,62bから夫々外方に
突出し、第１及び第２のスライドブロツク15a,15bの反
時計方向側端面に夫々枢動自在に取り付けられている。

また、第１及び第２の角度変更機構25a,25bの夫々の
シリンダ本体4a,44bには、切換弁48a,48bを夫々介し
て、空圧機構50に接続されており、これら切換弁48a,48
bは、制御ユニツト52により互いに独立した状態で切換
駆動制御される様に構成されている。

この様に、第２の実施例に係る把持装置60は構成され
ているので、両切換弁48a,48bが共に、空圧機構50との
接続を切断される様に制御ユニツト52により切換制御さ
れている状態において、第９図に示す様に、４本の腕部
18a〜18dは、互いに隣接する同士のなす角度が90度に設
定され、所謂十文字状を呈する事となる。

また、制御ユニツト52が第１の切換弁48aのみを空圧
機構50と接続する様に切換制御する事により、第10A図
に示す様に、第１及び第２の腕部18a,18bのなす角度は6
0度となり、第２および第３の腕部18b,18cのなす角度、
及び第３及び第４の腕部18c,18dのなす角度は、夫々90
度となり、そして、第４及び第１の腕部18d,18aのなす
角度は、120度となる。

更に、制御ユニツト52が両切換弁48a,48bをともにシ
リンダ本体44a,44bと空圧機構50とを互いに接続する様
に切換制御する事により、第10B図に示す様に、第１及
び第２の腕部18a,18bのなす角度、及び第３及び第４の
腕部18c,18dのなす角度は夫々60度となり、第２および
第３の腕部18b,18cのなす角度、及び第４及び第１の腕
部18d,18aのなす角度は、夫々120度となる。

この様に、この第２の実施例の把持装置60において
は、４本の腕部18a〜18d、即ち、４本の指部材22a〜22d
の互いに隣接するもの同士のなす角度を、３種類の態様
で変更設定することが出来ることとなり、この結果、よ
り、細かな把持位置設定を発生することが出来る事にな
る。

特に、この第２の実施例においては、４本の指部材22
a〜22dを採用しているので、例えば、これら４本の指部
材22a〜22dを第９図に示す様に十文字状に設定する状態
において、第11A図に示す様に、ワークＷをその４面で
把持することが出来る事となり、この結果、ワークＷを
位置決めしつつ把持することが出来る事になる。即ち、
３本の指部材22a〜22cを備える第１の実施例の把持装置
10を用いて第８図に示すワークＷを把持する場合には、
既に説明した様に、このワークＷを確実に把持する事は
出来るものの、第11図に示す様に、このワークＷの２面
しか把持することが出来ない。即ち、３本の指部材22a
〜22cで把持する方向とは直交する方向に関して、ワー
クＷはフリーな状態となり、その位置を規定することが
出来なくなる。

即ち、この把持装置では、ワークＷを把持する事は出
来るものの、ワークＷの位置決めに関しては、一方向の
みしか位置決め出来ず、互いに直交する２方向での位置
決めは不可能である。この様にして、３本の指部材22a
〜22cを備える把持装置では、このワークＷの把持に際
して、ワークＷの位置決めを実行する事は出来ないもの
である。

また、上述した第１及び第２の実施例においては、パ
レツト54内に高い充填効率で配列されたワークＷを、周
囲に形成されたギャップの形成位置に応じて、互いに隣
接する指部材のなす角度を最適に変更する事により、こ
れらギャップ内に指部材を確実に挿入させることが出来
る様にして、このワークＷの把持を確実に達成させるこ
とが出来る様に説明した。しかしながら、この発明は、
この様な構成に限定されることなく、以下に、第３の実
施例として示す様に、指部材の移動ストロークを適宜変
化させる様に構成しても良い。

以下に、ストローク変更機構を備えた所の、第３の実
施例の把持装置70の構成を、第12図乃至第14図を参照し
て説明する。

尚、以下の説明において、把持本体14の上面より下に
位置する部分の構成は、上述した第１の実施例と全く同
様であるので、その説明を省略すると共に、第12図にお
ける図示をも省略するものである。

この第３の実施例の把持装置70においては、第12図に
示す様に、平歯車28の上面には、これと同軸に、平歯車
28より少径になされた第２の平歯車72が、平歯車28と一
体回転する様に取り付けられている。そして、タイミン
グベルト34は、第１及び第２の従動歯車32a,32bに噛合
することなく、第３の従動歯車32cのみと平歯車28とに
渡り掛け渡されている。

一方、第２の平歯車72は、第２及び第３の２本の歯付
きタイミングベルト74,76が軸方向に並んだ状態で掛け
渡されるに十分な軸方向長さを有する様に形成されてい
る。ここで、この第２の平歯車72と第１の従動歯車32a
の下半分とには、第２の歯付きタイミングベルト74が、
また、第２の平歯車72と第２の従動歯車32bの上半分と
には、第３の歯付きタイミングベルト76が、夫々掛け渡
されている。

ここで、２つの平歯車28,72には、同一ピッチで歯が
形成されており、また、３本のタイミングベルト34,74,
76にも、同一のピッチで歯が形成されている。

以上の様に、この第３の実施例の把持装置70が構成さ
れているので、駆動モータ26により、２つの平歯車28,7
2が互いに一体的に回動駆動される状態において、第12
図に示す様に、駆動モータ26の単位回転に対して、第１
及び第２の従動歯車32a,32bに夫々対応する第１及び第
２の指部材22a,22bは、短いストロークd₁で移動駆動さ
れ、一方、第３の従動歯車32cに対応する第３の指部材2
2cは、長いストロークd₂で移動駆動される事となる。

ここで、第14図に示す様に、これからピックアップし
ようとするワークW₁の右上側に隣接するワークW₂との間
に形成された広いギャップG₁内に、第３の指部材22cが
挿入され、左側及び下側に夫々隣接するワークW₃,W₄と
の間に形成された狭いギャップG₂，G₃内にも、第１及び
第２の指部材22a,22bが挿入されたとしても、第３の指
部材22cとワークW₁との間には、比較的広い空間が存在
して得るものの、第１及び第２の指部材22a,22bとワー
クW₁との間には、ほとんど空間が存在しない状態とな
る。この結果、既に従来技術における問題点において議
論した様に、仮に、３本の指部材22a,22b,22cの移動ス
トロークが互いに同期した状態で同一であれば、３本の
指部材22a,22b,22cは、ワークW₁を右上方に偏倚させつ
つ、これの右側及び上側に夫々位置するワークW₆,W₇を
押し動かした状態で、把持する事になるし、また、ワー
クW₁が移動不能である場合には、把持不能な状態とな
る。

しかしながら、この第３の実施例においては、第１及
び第２の指部材22a,22bの移動ストロークd₂は短く、ま
た、第３の指部材22cの移動ストロークd₁は長く設定さ
れているので、ワークW₁はほぼその載置位置にとどまっ
た状態で、３本の指部材22a,22b,22cにより把持される
事となる。従つて、この第３の実施例の把持装置70によ
れば、これに隣接するワークＷを押し動かして、これの
載置位置を狂わす事もなく、また、ワークW₁の外周に指
部材22a,22b,22cが挿入されたとしても、ワークW₁がパ
レツト内での横移動を禁じられている場合でも、ワーク
W₁を確実に把持することが出来る事になる。

尚、この第３の実施例においては、第12図に示す様
に、第１乃至第３の指部材22a,22b,22cは、３本のタイ
ミングベルト74,76,34の夫々の走行に応じて、移動駆動
される様に設定されているので、夫々のタイミングベル
ト74,76,34を対応する平歯車72,28に所定の巻き付け角
度で噛合させる必要は発生しない。このため、この第３
の実施例では、第１の実施例で必要となった規制手段と
しての規制ローラ36a〜36fを必要としないものである。

ここで、上述した第３の実施例においては、第１乃至
第３の指部材22a,22b,22cは、３本のタイミングベルト7
4,76,34の夫々の走行に応じて、移動駆動される様に説
明したが、この発明は、この様な構成に限定されること
なく、例えば、第15図に第４の実施例として示す様に構
成することが出来るものである。

即ち、この第４の実施例の把持装置80は、第15図に示
す様に、第１及び第２の従動歯車32a,32bを共通に第２
の平歯車72に連結した状態で巻き付けられる第２の歯付
きタイミングベルト82を備える点で、第３の実施例の構
成と異なっている。但し、タイミングベルト34が平歯車
28と第３の従動歯車32cとを単独で連結する構成は、第
３の実施例と同様である。

この様に第４の実施例を構成する事により、上述した
第３の実施例と同様な効果を得ることが出来る事にな
る。

但し、この第４の実施例においては、第２のタイミン
グベルト82は、第１及び第２の従動歯車32a,32bを共通
に連結しているので、第１及び第２の腕部材18a,18bの
なす角度が変化した状態において、この第２のタイミン
グベルト82を第２の平歯車72に常時噛合している状態を
維持させることが出来る様にするために、規制手段とし
ての規制ローラ84c,84dが必要となる。

［発明の効果］以上詳述したように、この発明に係わるワークの把持
装置は、ハンド本体と、このハンド本体の略中心から放
射方向に伸びた少なくとも第１、第２及び第３のアーム
部材と、該第１、第２及び第３のアーム部材に夫々取り
付けられた第１、第２及び第３の指部材と、該第１、第
２及び第３の指部材を前記第１、第２及び第３のアーム
部材に沿って駆動するための駆動手段であって、モータ
と、該モータの回転を受ける回転体と、該回転体の回転
を前記第１、第２及び第３の指部材に伝達する伝達手段
とを有し、前記モータの正転、逆転にともなって前記第
１、第２及び第３の指部材の開閉を行う駆動手段と、前
記第１、第２及び第３のアーム部材のうちの少なくとも
２つのアーム部材のなす開き角度を変更する開き角度変
更手段とを具備することを特徴としている。

また、この発明に係わるワークの把持装置において、
把持するワークの画像を認識する画像認識手段と、該画
像認識手段からの情報に基づいて、前記開き角度変更手
段とを作動して、前記３つのアーム部材の開き角度位置
をワークを把持する状態に制御する制御手段とをさらに
具備することを特徴としている。

従つて、この発明によれば、例えば、三角形状や、指
部材の当接する面が平行平面でなく、傾斜面を有するワ
ークの把持を、確実に行う事の出来るワークの把持装置
が提供される事になる。

また、この発明によれば、ワークがパレツト内におい
てどの様な配設状態で載置されていようとも、このワー
クを確実に把持する事の出来るワークの把持装置が提供
される事になる。

また、この発明によれば、パレツト内に載置されてい
るワークを把持するに際して、他のワークの載置状態に
悪影響を与えない状態で、確実に把持する事の出来るワ
ークの把持装置が提供される事になる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明に係わるワークの把持装置の第１の実
施例の構成を概略的に示す斜視図；第２図は第１図及び第２の腕部材が120度の離間角度で
互いに離間した状態を示す平面図；第３図は第１及び第２の腕部材が90度の離間角度で互い
に離間した状態を示す平面図；第４図は第１図に示す把持装置の平面図；第５図は第１の実施例の把持装置でパレツト内のワーク
Ｗを把持する状態を概略的に示す平面図；第６図は制御ユニツトの構成を示すブロツク図；第７図は制御ユニツトにおける制御手順を示すフローチ
ヤート；第8A図及び第8B図は、夫々、第１の実施例に係る把持装
置の角度変更機構の変形例の構成を示す斜視図、及び、
分解斜視図；第９図はこの発明に係るワークの把持装置の第２の実施
例の構成を概略的に示す斜視図；第10A図及び第10B図は、第１及び第２の角度変更態様を
夫々示す平面図；第11A図及び第11B図は、夫々、４本及び３本の指部材で
ワークを把持する状態を示す平面図；第12図はこの発明に係る第３の実施例の把持装置の構成
を、その要部のみを取り出して示す斜視図；第13図は第３の実施例における３本の指部材の移動スト
ロークを説明する図；第14図は第３の実施例の把持装置でパレツト内のワーク
Ｗを把持する状態を概略的に示す平面図；第15図はこの発明に係る第５の実施例の把持装置の構成
を、その要部のみを取り出して示す斜視図；第16図は把持装置の従来例の構成を示す平面断面図；第17図は指部材の配設角度が固定された従来例の把持装
置で、パレツト内に配列されているワークをピックアッ
プする際の第１の問題点を説明するための図；そして、第18A図及び第18B図は、夫々、指部材の移動速度が互い
に一定に保持された従来例の把持装置で、パレツト内に
配列されているワークをピックアップする際の第２の問
題点を説明するための図である。図中、10……把持装置、12……連結板、14……把持本
体、14a……凹部、15a;15b……スライドブロツク、16…
…連結ロツド、18a;18b;18c……腕部、20a_１;20a_２:20b
_１;20b_２:20c_１;20c_２……ガイドロツド、22a;22b;22c
……指部材、24……駆動機構、25……角度変更機構、26
……駆動モータ、26a……駆動軸、28……平歯車（駆動
用）、30……連結軸、32a;32b;32c……平歯車（従動
用）、34……タイミングベルト、36a;36b;36c;36d;36e;
36f……規制ローラ、38a;38b;38c……連結部材、40;41
……シリンダ機構、42……ストツパ部材、43……駆動モ
ータ、43a……モータ軸、43b……ロータリエンコーダ、
44……シリンダ本体、4a;45b……ねじ溝、46a;46b……
ピストンロツド、47……挿入溝、48……切換弁、49……
係合溝、50……空圧機構、51……係止ピン、52……制御
ユニツトである。

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】ハンド本体と、このハンド本体の略中心から放射方向に伸びた少なくと
も第１、第２及び第３のアーム部材と、該第１、第２及び第３のアーム部材に夫々取り付けられ
た第１、第２及び第３の指部材と、該第１、第２及び第３の指部材を前記第１、第２及び第
３のアーム部材に沿って駆動するための駆動手段であっ
て、モータと、該モータの回転を受ける回転体と、該回
転体の回転を前記第１、第２及び第３の指部材に伝達す
る伝達手段とを有し、前記モータの正転、逆転にともな
って前記第１、第２及び第３の指部材の開閉を行う駆動
手段と、前記第１、第２及び第３のアーム部材のうちの少なくと
も２つのアーム部材のなす開き角度を変更する開き角度
変更手段とを具備することを特徴とするワークの把持装
置。
【請求項２】前記回転体は、外周に歯が形成された駆動
歯車から構成され、前記伝達手段は、各アーム部材の先端に回転自在に取り
付けられたアイドル歯車と、これらアイドル歯車と前記
駆動歯車とに同時に噛合する歯が内面に形成された歯付
きタイミングベルトと、この歯付きタイミングベルトを
常時駆動歯車に噛合させるようにその走行経路を規制す
る規制手段とを備え、前記指部材は、夫々、対応するアーム部材の同一側で前
記歯付きタイミングベルトに連設されていることを特徴
とする請求項第１項に記載のワーク把持装置。
【請求項３】前記開き角度変更手段は、前記ハンド本体の中心に対して回転可能に設けられ、前
記２つのアーム部材を保持する第１及び第２のスライド
部材と、前記第１及び第２のスライド部材を前記ハンド本体の中
心回りに回動する回動手段とを備え、該回動手段は、前記第１及び第２のスライド部材を回動
させることにより、夫々のスライド部材に保持されているアーム部材間の開
き角度の変更動作を行うことを特徴とする請求項第１項
に記載のワークの把持装置。
【請求項４】前記回動手段は、前記２つのアーム部材の間に配設され、両者の離間距離
を伸縮させる伸縮手段と、前記ハンド本体に固定され、前記伸縮手段により、両ア
ーム部材の離間距離を伸縮する方向に配設され、両アー
ム部材が当接することにより、両者の停止角度を規定す
るストッパ部材とを備えることを特徴とする請求項第３
項に記載のワークの把持装置。
【請求項５】前記伸縮手段は、駆動シリンダと、この駆動シリンダから両方向に突出可能な一対のピスト
ンロッドとを備え、両ピストンロッドは、その先端で、対応するアーム部材
に夫々連結されていることを特徴とする請求項第４項に
記載のワーク把持装置。
【請求項６】前記回転体は、互いに同軸に固定され、少
なくとも２種類の異なる半径を有する第１及び第２の回
転部材を備え、前記伝達手段は、前記第１の回転部材の回転力を前記第
１の指部材の半径方向に沿う移動力として伝達する第１
の駆動力伝達手段と、前記第２の回転部材の回転力を前
記第２及び／または第３の指部材の半径方向に沿う移動
力として伝達する第２の駆動力伝達手段とを備えること
を特徴とする請求項第１項に記載のワークの把持装置。
【請求項７】前記第１の回転部材は、外周に歯が形成さ
れた第１の駆動歯車から構成され、前記第１の駆動力伝達手段は、前記第１のアーム部材の
先端に回転自在に取り付けられた第１のアイドル歯車
と、この第１のアイドル歯車と前記第１の駆動歯車とに
同時に噛合する歯が内面に形成された第１の歯付きタイ
ミングベルトとを備えていることを特徴とする請求項第
６項に記載のワークの把持装置。
【請求項８】前記第１の駆動力伝達手段は、前記第１の
歯付きタイミングベルトを常時前記第１の駆動歯車に噛
合させるようにその走行経路を規制する第１の規制手段
をさらに備えていることを特徴とする請求項第７項に記
載のワークの把持装置。
【請求項９】前記第２の回転部材は、外周に歯が形成さ
れた第２の駆動歯車から構成され、前記第２の駆動力伝達手段は、前記第２及び第３のアー
ム部材の先端に夫々回転自在に取り付けられた第２及び
第３のアイドル歯車と、これら第２及び第３のアイドル
歯車と前記第２の駆動歯車とに同時に噛合する歯が内面
に形成された第２の歯付きタイミングベルトと、この第
２の歯付きタイミングベルトを常時前記第２の駆動歯車
に噛合させるようにその走行経路を規制する第２の規制
手段とを備えていることを特徴とする請求項第６項に記
載のワークの把持装置。
【請求項１０】前記第２の回転部材は、外周に歯が形成
された第２の駆動歯車から構成され、前記第２の駆動力伝達手段は、前記第２及び第３のアー
ム部材の先端に夫々回転自在に取り付けられた第２及び
第３のアイドル歯車と、これら第２及び第３のアイドル
歯車と前記第２の駆動歯車とに同時に噛合する歯が内面
に夫々形成された第２及び第３の歯付きタイミングベル
トとを備えていることを特徴とする請求項第６項に記載
のワークの把持装置。
【請求項１１】把持するワークの画像を認識する画像認
識手段と、該画像認識手段からの情報に基づいて、前記開き角度変
更手段を作動して、前記３つのアーム部材の開き角度位
置をワークを把持する状態に制御する制御手段とをさら
に具備することを特徴とする請求項第１項に記載のワー
クの把持装置。