JP2757232B2 - ロボットハンド - Google Patents
ロボットハンドInfo
- Publication number
- JP2757232B2 JP2757232B2 JP2245627A JP24562790A JP2757232B2 JP 2757232 B2 JP2757232 B2 JP 2757232B2 JP 2245627 A JP2245627 A JP 2245627A JP 24562790 A JP24562790 A JP 24562790A JP 2757232 B2 JP2757232 B2 JP 2757232B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- suction
- work
- suction pad
- gripping
- spring
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
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- Manipulator (AREA)
Description
この発明は、把持部と吸着部とを併設し、この両者の
協同作業によって、平面上に密集保管されたワークの中
から、所定ワークをその他のワークの保管状態を乱すこ
となく、確実に取り出すロボットハンドに関する。
協同作業によって、平面上に密集保管されたワークの中
から、所定ワークをその他のワークの保管状態を乱すこ
となく、確実に取り出すロボットハンドに関する。
平面上に密集して保管されているワークの中から、所
定のワークを取り出すには、一般に、真空方式、電磁方
式などの吸着形ハンドが用いられる。これは、フィンガ
形ハンドでは、把持が不可能であるか、または把持のた
めに予めワークの保管位置を変更する必要があるからで
ある。したがって、フィンガ形ハンドが用いられるの
は、ワークが、保管位置を変更しなくても把持に都合の
よい形状のときに限られる。
定のワークを取り出すには、一般に、真空方式、電磁方
式などの吸着形ハンドが用いられる。これは、フィンガ
形ハンドでは、把持が不可能であるか、または把持のた
めに予めワークの保管位置を変更する必要があるからで
ある。したがって、フィンガ形ハンドが用いられるの
は、ワークが、保管位置を変更しなくても把持に都合の
よい形状のときに限られる。
吸着形ハンドでは、ワークの取り出しには都合がよい
が、吸着に基づくワーク保持力が弱く、とくに吸着面方
向の剪断に弱い欠点がある。したがって、ワーク取り出
し後の、ワークの姿勢変更の度合いや移送加速度が制限
され、その結果として搬送方法が制約を受けたり、搬送
時間を要したりする問題がある。 また、フィンガ形ハンドで上方から把持できる形状の
ワークの場合でも、その確実な把持のためには、ワーク
の位置決め、方向決めに精度が要求される。また、所要
ワークが把持できたとしても、その把持によって、隣り
合うワークの位置、姿勢を乱すことがあると、視覚セン
サやパレットなどを用いて予め各ワークの位置、姿勢を
認識または予測している場合、その位置、姿勢に係るデ
ータが無効になってしまう。 この発明の課題は、従来の技術がもつ以上の問題点を
解消し、平面上に密集保管されたワークの中から、所要
ワークをその他のワークの保管状態を乱すことなく、確
実に取り出すことのできるロボットハンドを提供するこ
とにある。
が、吸着に基づくワーク保持力が弱く、とくに吸着面方
向の剪断に弱い欠点がある。したがって、ワーク取り出
し後の、ワークの姿勢変更の度合いや移送加速度が制限
され、その結果として搬送方法が制約を受けたり、搬送
時間を要したりする問題がある。 また、フィンガ形ハンドで上方から把持できる形状の
ワークの場合でも、その確実な把持のためには、ワーク
の位置決め、方向決めに精度が要求される。また、所要
ワークが把持できたとしても、その把持によって、隣り
合うワークの位置、姿勢を乱すことがあると、視覚セン
サやパレットなどを用いて予め各ワークの位置、姿勢を
認識または予測している場合、その位置、姿勢に係るデ
ータが無効になってしまう。 この発明の課題は、従来の技術がもつ以上の問題点を
解消し、平面上に密集保管されたワークの中から、所要
ワークをその他のワークの保管状態を乱すことなく、確
実に取り出すことのできるロボットハンドを提供するこ
とにある。
このような問題を解決するために、請求項１の発明で
は、把持部と吸着部とを併設し、この吸着部がワークを
吸着した後、その吸着・解放方向に、この吸着部と把持
部とが相対的に近接するように、これらの内のいずれか
一方が移動し、次いで把持部がワークを把持するハンド
であって、吸着部は、基体と、吸着パッドと、これらを
つなぐ連結部とを備え、この連結部によって吸着パッド
が、把持部の把持・解放方向に所定範囲で平行移動可能
に構成されてなるものにおいて、前記連結部は、吸着パ
ッドに、その平行移動に係る中央位置からの偏位量に応
じて復元力を付勢するためのバネを備える。 また、請求項２の発明では、吸着部は、基体と、吸着
パッドと、これらをつなぐ連結部とを備え、この連結部
によって吸着パッドが、その軸線のまわりに所定範囲で
回動可能で、かつ把持部の把持・解放方向に所定範囲で
平行移動可能に構成されてなるものにおいて、前記連結
部は、吸着パッドに、その平行移動と回動に係る各中央
位置からの偏位量に応じて復元力を付勢するためのバネ
を備える。
は、把持部と吸着部とを併設し、この吸着部がワークを
吸着した後、その吸着・解放方向に、この吸着部と把持
部とが相対的に近接するように、これらの内のいずれか
一方が移動し、次いで把持部がワークを把持するハンド
であって、吸着部は、基体と、吸着パッドと、これらを
つなぐ連結部とを備え、この連結部によって吸着パッド
が、把持部の把持・解放方向に所定範囲で平行移動可能
に構成されてなるものにおいて、前記連結部は、吸着パ
ッドに、その平行移動に係る中央位置からの偏位量に応
じて復元力を付勢するためのバネを備える。 また、請求項２の発明では、吸着部は、基体と、吸着
パッドと、これらをつなぐ連結部とを備え、この連結部
によって吸着パッドが、その軸線のまわりに所定範囲で
回動可能で、かつ把持部の把持・解放方向に所定範囲で
平行移動可能に構成されてなるものにおいて、前記連結
部は、吸着パッドに、その平行移動と回動に係る各中央
位置からの偏位量に応じて復元力を付勢するためのバネ
を備える。
請求項１の発明では、連結部によって吸着パッドが、
把持部の把持・解放方向に所定範囲で平行移動可能であ
るから、吸着されたワークが正規位置からの偏りのため
に把持動作によって若干移動することがあっても、ワー
ク、把持部および吸着パッドには無理な力が作用せず、
さらに、吸着パッドに、平行移動に係る中央位置からの
偏位量に応じてバネによる復元力が付勢されるから、ワ
ーク把持前の吸着パッドは中央位置を維持しようとす
る。 請求項２の発明では、連結部によって吸着パッドが、
その軸線のまわりに所定範囲で回動可能で、かつ把持部
の把持・解放方向に所定範囲で平行移動可能であるか
ら、吸着されたワークが正規位置からの偏りのために把
持動作によって若干移動、回動することがあっても、ワ
ーク、把持部および吸着パッドには無理な力が作用せ
ず、さらに、吸着パッドに、平行移動と回動とに係る各
中央位置からの偏位量に応じてバネによる復元力が付勢
されるから、ワーク把持前の吸着パッドは各中央位置を
維持しようとする。
把持部の把持・解放方向に所定範囲で平行移動可能であ
るから、吸着されたワークが正規位置からの偏りのため
に把持動作によって若干移動することがあっても、ワー
ク、把持部および吸着パッドには無理な力が作用せず、
さらに、吸着パッドに、平行移動に係る中央位置からの
偏位量に応じてバネによる復元力が付勢されるから、ワ
ーク把持前の吸着パッドは中央位置を維持しようとす
る。 請求項２の発明では、連結部によって吸着パッドが、
その軸線のまわりに所定範囲で回動可能で、かつ把持部
の把持・解放方向に所定範囲で平行移動可能であるか
ら、吸着されたワークが正規位置からの偏りのために把
持動作によって若干移動、回動することがあっても、ワ
ーク、把持部および吸着パッドには無理な力が作用せ
ず、さらに、吸着パッドに、平行移動と回動とに係る各
中央位置からの偏位量に応じてバネによる復元力が付勢
されるから、ワーク把持前の吸着パッドは各中央位置を
維持しようとする。
本発明に係るロボットハンドの実施例について、以下
に図面を参照しながら説明する。 第１図は第１の実施例の側面図、第２図は同じくその
正面図である。第１図において、１はハンド側の基台、
二点鎖線表示された２はフィンガで、その根元部で基台
１に支えられるとともに、紙面と直角に対向して開閉動
作可能である。 以下の部材は、真空方式の吸着パッド13に係るもので
ある。３は案内枠で、基台１に固定される。５は昇降台
で、案内枠３によって上下方向に移動可能に支えられる
とともに、モータ４によって駆動させる。６はアーム
で、右端部で昇降台５の下端部に固着され、左端部に軸
７を備える。この軸７は軸線のまわりに小さい角度範囲
で回動可能で、かつ下端部に案内枠９を固着する。案内
枠９とアーム６との間に、軸７を囲んで双方向に作用す
る捩りばね８が挿入される。この捩りばね８は、吸着パ
ッド13に、軸７のまわりの回転の中央位置からの偏位量
に応じた復元力を付勢する。言い換えれば、捩りばね８
は、吸着パッド13が回動すると、これに対し、その中央
位置からの偏位量に応じたトルクで引き戻す作用をす
る。 第２図において、11は方形の移動枠で、案内枠９によ
り、フィンガ２の把持・解放の方向に平行移動可能に支
えられ、下端部に軸線を共有する形で吸着パッド13を備
える。なお、移動枠11は、その左右の各辺部と案内枠９
の左右の各端面との当接によって、平行移動の範囲が制
限される。 また、案内枠９の下面中央に受具10が立設され、この
受具10の左右の各面と、移動枠11の左右の各辺部内面と
の間に、それぞれバネ12が挿入される。このバネ12は、
吸着パッド13に、その平行移動の各中央位置からの偏位
量13に応じて復元力を付勢する、言い換えれば、吸着パ
ッド13が平行移動すると、これに対し、その中央位置か
らの偏位量に応じた力で引き戻す作用をする。 ところで、昇降台５およびアーム６が、本発明におけ
る基体に相当し、軸７、捩りばね８、案内枠９、受具1
0、移動枠11およびバネ12が、本発明における連結部に
相当する。 この第１実施例の動作は次のとおりである。平面上に
密集保管される二点鎖線表示のワーク20は、下降した吸
着パッド13によって吸着された後に、持ち上げられ、フ
ィンガ２による把持が可能なレベルまで上昇する。次
に、ワーク20は、フィンガ２によって把持されて、取り
出し動作を終了し、ハンド側の基台１の移動によって搬
出される。なお、フィンガ２の把持の後、吸着パッド13
の吸着は持続されても、または解放されてもよい。 ワーク20を別の場所に載置させるときには、位置精度
の上から把持状態のままで行なうのが一般的である。し
かし、密集状態のワーク群の中に挿入的に載置させる場
合には、取り出しと逆に、ワーク20は、吸着状態で、ま
ず把持が解放され、次に吸着パッド13が下降して保管面
上に載置された後に、吸着が解放されて吸着パッド13が
上昇して載置動作を終了する。 ところで、吸着パッド13によって持ち上げられたとき
のワーク20の位置、方向が必ずしもフィンガ20の把持に
対する正規の位置、方向であるとは限らず、多少ずれる
のが通常である。この正規の位置、方向からのずれ量を
吸収してフィンガ２、吸着パッド13およびワーク20に無
理な力をかけないようにするのが、軸７のまわりの回動
可能な余裕と、案内枠９に沿っての平行移動可能な余裕
とである。言い換えれば、この回動、平行移動の各余裕
によって、ワーク20の把持前の位置決め、方向決めの精
度をそれほど厳しくする必要がなくなる。 また、捩りばね８と、バネ12とによって、吸着後のワ
ーク20は中央位置からの偏位量に応じた引き戻し力（復
元力）を受けるから、この力によって、中央位置をとろ
うとする。その結果、ワーク20は位置的に把持されやす
くなる。 なお、上述した第１実施例は、請求項２の発明に係る
ロボットハンドに相当する。また、軸７を固定形にし、
捩りばね８を除いたものが、請求項１の発明に係るロボ
ットハンドに相当し、ワーク20の方向決めが正しく、回
動余裕を必要としないときには、これで十分である。 第３図は第２の実施例の側面図、第４図は同じくその
正面図である。この第２実施例が第１実施例と異なる点
は、発明における連結部、つまり、アーム６と吸着パッ
ド13とをつなぐ部分の構成にある。第２実施例における
連結部を構成するのは、板バネ21および接続具22であ
る。ここで、第１実施例での連結部が、軸７、捩りばね
８、案内枠９、受具10、移動枠11およびバネ12からなる
ことを考えれば、第２実施例の連結部は構成が非常に簡
素になり、大きい長所である。 この板バネ21の、長手方向の軸線まわりの捩り動作
と、この軸線とフィンガ２の把持・解放方向とに直角な
軸線のまわりの曲げ動作とにより、吸着パッド13は、そ
の軸線のまわりの回動と、フィンガ２の把持・解放の平
行移動とが、それぞれ可能に支持される。ここで、この
回動、平行移動の各範囲は、第１実施例ほど広くはない
が、実用上は多くの場合、これで十分である。
に図面を参照しながら説明する。 第１図は第１の実施例の側面図、第２図は同じくその
正面図である。第１図において、１はハンド側の基台、
二点鎖線表示された２はフィンガで、その根元部で基台
１に支えられるとともに、紙面と直角に対向して開閉動
作可能である。 以下の部材は、真空方式の吸着パッド13に係るもので
ある。３は案内枠で、基台１に固定される。５は昇降台
で、案内枠３によって上下方向に移動可能に支えられる
とともに、モータ４によって駆動させる。６はアーム
で、右端部で昇降台５の下端部に固着され、左端部に軸
７を備える。この軸７は軸線のまわりに小さい角度範囲
で回動可能で、かつ下端部に案内枠９を固着する。案内
枠９とアーム６との間に、軸７を囲んで双方向に作用す
る捩りばね８が挿入される。この捩りばね８は、吸着パ
ッド13に、軸７のまわりの回転の中央位置からの偏位量
に応じた復元力を付勢する。言い換えれば、捩りばね８
は、吸着パッド13が回動すると、これに対し、その中央
位置からの偏位量に応じたトルクで引き戻す作用をす
る。 第２図において、11は方形の移動枠で、案内枠９によ
り、フィンガ２の把持・解放の方向に平行移動可能に支
えられ、下端部に軸線を共有する形で吸着パッド13を備
える。なお、移動枠11は、その左右の各辺部と案内枠９
の左右の各端面との当接によって、平行移動の範囲が制
限される。 また、案内枠９の下面中央に受具10が立設され、この
受具10の左右の各面と、移動枠11の左右の各辺部内面と
の間に、それぞれバネ12が挿入される。このバネ12は、
吸着パッド13に、その平行移動の各中央位置からの偏位
量13に応じて復元力を付勢する、言い換えれば、吸着パ
ッド13が平行移動すると、これに対し、その中央位置か
らの偏位量に応じた力で引き戻す作用をする。 ところで、昇降台５およびアーム６が、本発明におけ
る基体に相当し、軸７、捩りばね８、案内枠９、受具1
0、移動枠11およびバネ12が、本発明における連結部に
相当する。 この第１実施例の動作は次のとおりである。平面上に
密集保管される二点鎖線表示のワーク20は、下降した吸
着パッド13によって吸着された後に、持ち上げられ、フ
ィンガ２による把持が可能なレベルまで上昇する。次
に、ワーク20は、フィンガ２によって把持されて、取り
出し動作を終了し、ハンド側の基台１の移動によって搬
出される。なお、フィンガ２の把持の後、吸着パッド13
の吸着は持続されても、または解放されてもよい。 ワーク20を別の場所に載置させるときには、位置精度
の上から把持状態のままで行なうのが一般的である。し
かし、密集状態のワーク群の中に挿入的に載置させる場
合には、取り出しと逆に、ワーク20は、吸着状態で、ま
ず把持が解放され、次に吸着パッド13が下降して保管面
上に載置された後に、吸着が解放されて吸着パッド13が
上昇して載置動作を終了する。 ところで、吸着パッド13によって持ち上げられたとき
のワーク20の位置、方向が必ずしもフィンガ20の把持に
対する正規の位置、方向であるとは限らず、多少ずれる
のが通常である。この正規の位置、方向からのずれ量を
吸収してフィンガ２、吸着パッド13およびワーク20に無
理な力をかけないようにするのが、軸７のまわりの回動
可能な余裕と、案内枠９に沿っての平行移動可能な余裕
とである。言い換えれば、この回動、平行移動の各余裕
によって、ワーク20の把持前の位置決め、方向決めの精
度をそれほど厳しくする必要がなくなる。 また、捩りばね８と、バネ12とによって、吸着後のワ
ーク20は中央位置からの偏位量に応じた引き戻し力（復
元力）を受けるから、この力によって、中央位置をとろ
うとする。その結果、ワーク20は位置的に把持されやす
くなる。 なお、上述した第１実施例は、請求項２の発明に係る
ロボットハンドに相当する。また、軸７を固定形にし、
捩りばね８を除いたものが、請求項１の発明に係るロボ
ットハンドに相当し、ワーク20の方向決めが正しく、回
動余裕を必要としないときには、これで十分である。 第３図は第２の実施例の側面図、第４図は同じくその
正面図である。この第２実施例が第１実施例と異なる点
は、発明における連結部、つまり、アーム６と吸着パッ
ド13とをつなぐ部分の構成にある。第２実施例における
連結部を構成するのは、板バネ21および接続具22であ
る。ここで、第１実施例での連結部が、軸７、捩りばね
８、案内枠９、受具10、移動枠11およびバネ12からなる
ことを考えれば、第２実施例の連結部は構成が非常に簡
素になり、大きい長所である。 この板バネ21の、長手方向の軸線まわりの捩り動作
と、この軸線とフィンガ２の把持・解放方向とに直角な
軸線のまわりの曲げ動作とにより、吸着パッド13は、そ
の軸線のまわりの回動と、フィンガ２の把持・解放の平
行移動とが、それぞれ可能に支持される。ここで、この
回動、平行移動の各範囲は、第１実施例ほど広くはない
が、実用上は多くの場合、これで十分である。
本願発明によれば、次の効果を得ることができる。 吸着部と把持部との協同作業によって、平面上に密集
保管されたワークの中から所要ワークを他のワークの保
管状態を乱すことなく吸着によって取り出し、そのあと
確実に把持するので、移送時におけるワークの姿勢変更
を制限なく行なうことが可能になり、かつ移送加速度も
大きくとれる。 把持前のワークの位置決め、ないし方向決めの各精度
はさほど高くなくてすみ、したがって、適用範囲が広
い。 ワークの吸着、把持を同時におこなうとき、ワーク、
把持部および吸着パッドには無理な力が作用しないか
ら、ワーク、把持部および吸着パッドのいずれも破損す
る危険がない。
保管されたワークの中から所要ワークを他のワークの保
管状態を乱すことなく吸着によって取り出し、そのあと
確実に把持するので、移送時におけるワークの姿勢変更
を制限なく行なうことが可能になり、かつ移送加速度も
大きくとれる。 把持前のワークの位置決め、ないし方向決めの各精度
はさほど高くなくてすみ、したがって、適用範囲が広
い。 ワークの吸着、把持を同時におこなうとき、ワーク、
把持部および吸着パッドには無理な力が作用しないか
ら、ワーク、把持部および吸着パッドのいずれも破損す
る危険がない。
第１図は本発明に係る第１実施例の側面図、 第２図は第１実施例の正面図 第３図は本発明に係る第２実施例の側面図、 第４図は第２実施例の正面図である。 符号説明 1:基台、2:フィンガ、３、9:案内枠、 4:モータ、5:昇降台、6:アーム、 7:軸、8:捩りばね、10:受具、 11:移動枠、12:バネ、13:吸着パッド、 20:ワーク、21:板バネ、22:接続具。
Claims (2)
- 【請求項１】把持部と吸着部とを併設し、この吸着部が
ワークを吸着した後、その吸着・解放方向に、この吸着
部と把持部とが相対的に近接するように、これらの内の
いずれか一方が移動し、次いで前記把持部が前記ワーク
を把持するハンドであって、前記吸着部は、基体と、吸
着パッドと、これらをつなぐ連結部とを備え、この連結
部によって前記吸着パッドが、前記把持部の把持・解放
方向に所定範囲で平行移動可能に構成されてなるものに
おいて、 前記連結部は、吸着パッドに、その平行移動に係る中央
位置からの偏位量に応じて復元力を付勢するためのバネ
を備えることを特徴とするロボットハンド。 - 【請求項２】把持部と吸着部とを併設し、この吸着部が
ワークを吸着した後、その吸着・解放方向に、この吸着
部と把持部とが相対的に近接するように、これらの内の
いずれか一方が移動し、次いで前記把持部が前記ワーク
を把持するハンドであって、前記吸着部は、基体と、吸
着パッドと、これらをつなぐ連結部とを備え、この連結
部によって前記吸着パッドが、その軸線のまわりに所定
範囲で回動可能で、かつ前記把持部の把持・解放方向に
所定範囲で平行移動可能に構成されてなるものにおい
て、 前記連結部は、吸着パッドに、その平行移動と回動に係
る各中央位置からの偏位量に応じて復元力を付勢するた
めのバネを備えることを特徴とするロボットハンド。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2245627A JP2757232B2 (ja) | 1990-09-14 | 1990-09-14 | ロボットハンド |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2245627A JP2757232B2 (ja) | 1990-09-14 | 1990-09-14 | ロボットハンド |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04129690A JPH04129690A (ja) | 1992-04-30 |
| JP2757232B2 true JP2757232B2 (ja) | 1998-05-25 |
Family
ID=17136489
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2245627A Expired - Lifetime JP2757232B2 (ja) | 1990-09-14 | 1990-09-14 | ロボットハンド |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2757232B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012110308A (ja) * | 2010-11-29 | 2012-06-14 | Yamada Kikai Kogyo Kk | 捩じり振動吸収装置、およびこれを備えた携帯型動力刈払機 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63123684A (ja) * | 1986-11-12 | 1988-05-27 | 株式会社日立製作所 | 把持装置 |
-
1990
- 1990-09-14 JP JP2245627A patent/JP2757232B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH04129690A (ja) | 1992-04-30 |
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