JP4489641B2 - 把持装置 - Google Patents

Description

本発明は、微小部品を把持するのに適した把持装置に関する。

研究開発や多品種少量生産の現場では、顕微鏡下で、ピンセットなどを利用して、レーザダイオード等の微小部品を基板上の所定の位置に実装することが行われている。

しかしながら、ピンセットなどで微小部品を把持する場合、力加減が難しく、微小部品をはじき飛ばしたり、微小部品に損傷を与えたりするおそれがあった。

なお、特開平１１−３２０４７２号公報には、二つの把持爪の間に設けられたばね手段によって、把持爪の後端を広げる方向に付勢するとともに、把持爪の後端に接するピストンで把持爪の後端を閉じる方向に押すことにより、把持爪の開閉を行う流体作動把持装置が開示されている。

また、国際公開ＷＯ９９／３０８７７号パンフレットには、略Ｍ字形状に形成された把持フィンガーの中央頂点部を前後に並進移動させることで、把持フィンガーの先端部を開閉させるマイクロアクチュエータが開示されている。
特開平１１−３２０４７２号公報 国際公開ＷＯ９９／３０８７７号パンフレット

本発明の目的は、微小部品を把持するのに適した把持装置を提供することにある。

本発明に係る把持装置は、少なくとも一方が支軸を中心に揺動可能な一対のフィンガー部と、前記一対のフィンガー部の先端が閉じる方向に、前記少なくとも一方のフィンガー部を付勢する付勢部材（例えば、ばね）と、前記少なくとも一方のフィンガー部の後方に置かれ、前記支軸の軸方向と垂直な回転軸を中心に回転可能な回転部材とを備え、前記回転部材は、前記少なくとも一方のフィンガー部を回転させるための突起部を有し、前記回転部材が一方方向に回転すると、前記突起部は、前記一対のフィンガー部の後端が閉じる方向に、前記少なくとも一方のフィンガー部の後端部の外側面を押すことを特徴とする。

この場合において、前記少なくとも一方のフィンガー部の後端部を、Ｌ字状に形成するようにしてもよい。

また、前記一対のフィンガー部はそれぞれ、支軸を中心に揺動可能であり、前記回転部材は、前記一対のフィンガー部のそれぞれを回転させるための一対の突起部を有するようにしてもよい。更に、前記付勢部材は、前記一対のフィンガー部の間であって、前記支軸より後に配置され、前記一対のフィンガー部の後端が開く方向に、前記一対のフィンガー部を付勢するようにしてもよい。また、前記一対のフィンガー部の後端部をそれぞれ、Ｌ字状に形成し、当該Ｌ字状に形成した後端部が、上下方向に互い違いになるよう配置するようにしてもよい。

本発明に係る別の把持装置は、少なくとも一方が支軸を中心に揺動可能な一対のフィンガー部と、前記一対のフィンガー部の先端が開く方向に、前記少なくとも一方のフィンガー部を付勢する付勢部材と、前記少なくとも一方のフィンガー部の後方に置かれ、前記支軸の軸方向と垂直な回転軸を中心に回転可能な回転部材とを備え、前記回転部材は、前記少なくとも一方のフィンガー部を回転させるための突起部を有し、前記回転部材が一方方向に回転すると、前記突起部は、前記一対のフィンガー部の後端が開く方向に、前記少なくとも一方のフィンガー部の後端部の内側面を押すことを特徴とする。

この場合において、前記一対のフィンガー部はそれぞれ、支軸を中心に揺動可能であり、前記回転部材は、前記一対のフィンガー部のそれぞれを回転させるための一対の突起部を有するようにしてもよい。更に、前記付勢部材は、前記一対のフィンガー部の間であって、前記支軸より後に配置され、前記一対のフィンガー部の後端が閉じる方向に、前記一対のフィンガー部を付勢するようにしてもよい。

また、以上の場合において、前記一対の突起部は、前記回転部材の回転中心から異なる半径距離に設けられるようにしてもよい。また、前記一対のフィンガー部の長さが異なるようにしてもよい。更に、長い方のフィンガー部は、その把持面に、３つの突起を有するようにしてもよい。

また、以上の場合において、前記一対のフィンガー部が把持対象物を把持するまでは、前記フィンガー部と接触し、前記一対のフィンガー部が把持対象物を把持した後は、前記フィンガー部が撓むことにより、前記フィンガー部と接触しなくなる把持検出用部材を更に備えるようにしてもよい。

また、以上の場合において、前記一対のフィンガー部の少なくとも一方の先端部が交換可能であるようにしてもよい。更に、前記交換可能な先端部は、当該先端部の左右方向の動きを規制する部材と、上下方向の動きを規制する部材とによって前記フィンガー部に固定されるようにしてもよい

また、以上の場合において、前記回転部材を回転させる回転駆動部（例えば、モータ）を更に備えるようにしてもよい。

本発明に係る把持システムは、前記把持装置と、当該把持装置を回転させる回転機構とを備えたことを特徴とする。

本発明によれば、微小部品を把持するのに適した把持装置が提供される。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しつつ詳細に説明する。

図１は、本発明による把持装置の使用状態を示す図である。同図は、顕微鏡下での作業に、本発明による把持装置を使用する場合の例を示すものである。

同図に示すように、本発明による把持装置１００は、把持対象物を把持（狭持）するための一対のフィンガー部１０１を備えたものであって、本体ホルダー１１０によって、ＸＹＺステージ１２０に取り付けられている。ＸＹＺステージ１２０は、Ｘ軸調整用ノブ１２１、Ｙ軸調整用ノブ１２２及びＺ軸調整用ノブ１２３を備えており、ノブ１２１〜１２３を調節することにより、把持装置１００の位置を調整することができる。また、ＸＹＺステージ１２０は、装置ベース１４０に固定された台座１３０に載せられており、台座１３０の高さを調節することで、把持装置１００の高さを調整することができる。

また、把持装置１００を使った各種作業を行うための作業用ベース１５０は、装置ベース１４０に固定されたＸＹθステージ１６０に取り付けられている。ＸＹθステージ１６０は、Ｘ軸調整用ノブ１６１、Ｙ軸調整用ノブ１６２及びθ軸（水平回転）調整用ノブ１６３を備えており、ノブ１６１〜１６３を調節することにより、作業用ベース１５０の位置や向き（作業用ベース１５０に載せられた把持対象物の位置や向き）を調整することができる。

本発明による把持装置１００は小型化が可能なので、顕微鏡のレボルバ１７０を回転させて倍率の異なる対物レンズ１７１〜１７３を切り替えながら作業を行う場合であっても、把持装置１００等との干渉を生じさせることなく顕微鏡下での作業が行える。

次に、把持装置１００の構造の詳細について説明する。

図２は、把持装置１００の構造を説明するための断面図である。同図に示すように、把持装置１００は、フィンガー部１０１と、本体ベース２２０と、回転部材２３０と、回転シャフト２４０と、ギアヘッド付きモータ２５０，２６０とを備える。

フィンガー部１０１は、支軸２１１を中心に揺動する部材であって、把持対象物を把持（狭持）するための部材である。前述したように、把持装置１００は、一対、すなわち、２つのフィンガー部１０１を備える。フィンガー部１０１の詳細については後述する。

本体ベース２２０は、把持装置１００のベースを構成する部材であり、その先端部において、支軸２１１を介して、フィンガー部１０１が取り付けられるとともに、その後方部において、回転ベアリング２４１，２４２を介して、回転シャフト２４０が取り付けられる部材である。また、本体ベース２２０は、その後方部において、回転ベアリング２２１，２２２によって、回転支持されるとともに、両者の間に、把持装置１００を回転させるためのギア２２３が装着されている。なお、同図では、本体ベース２２０の前方部分を覆う本体カバー（図１参照）は省略してある。

回転部材２３０は、回転シャフト２４０の先端部に装着される部材であって、回転シャフト２４０の回転に連動して、支軸２１１と直交する回転軸を中心に回転する部材である。回転部材２３０は、フィンガー部１０１の後方に配置されており、フィンガー部１０１の後端と対向する回転面に、フィンガー部１０１を回転させるための突起部を有している。回転部材２３０の詳細については後述する。

回転シャフト２４０は、回転ベアリング２４１，２４２に回転可能に支持される部材であって、その先端部には回転部材２３０が装着され、その後端部は、ギアヘッド付きモータ２５０の回転軸に連結される。

ギアヘッド付きモータ２５０は、回転シャフト２４０を介して、回転部材２３０を回転駆動するものである。ギアヘッド付きモータ２５０は、本体ベース２２０に固定されたモーターカバー２５１及びモータ固定キャップ２５２によって保持される。なお、同図では、ギアヘッド付きモータ２５０へ電力及び制御信号を供給するための配線等は省略してある。

手動ノブ２５３は、ギアヘッド付きモータ２５０の回転軸の後端に装着される部材であって、把持操作を手動で行う場合に使用される部材である。手動ノブ２５３を手で回転させることによって、回転シャフト２４０を介して、回転部材２３０を回転させることができる。

ギアヘッド付きモータ２６０は、その回転軸に装着されたギア２６１と、このギア２６１と噛み合うギア２２３を介して、把持装置１００を回転させるものである。ギアヘッド付きモータ２６０、ギア２６１及びギア２２３で構成される回転機構を備えることにより、把持対象物を把持したまま把持装置１００を回転させることができるようになり、把持対象物をひっくり返すことが容易に行えるようになる。ギアヘッド付きモータ２６０は、モータ固定リング２６２及びモータ固定ネジ２６３によって、本体ホルダー１１０に固定される。なお、ギアヘッド付きモータ２６０についても、電力及び制御信号を供給するための配線等は省略してある。

次に、フィンガー部１０１の構造について説明する。

図３は、フィンガー部１０１の構造を示す図である。なお、一対のフィンガー部１０１には、同一構造のものを使用することができるので、同図では、一方のフィンガー部１０１のみを示している。

同図に示すように、フィンガー部１０１は、３つの部材３１０，３２０，３３０によって構成されている。より具体的には、フィンガー部１０１の先端部を構成する先端部材３１０と、フィンガー部１０１の中間部を構成する中間部材３２０と、フィンガー部１０１の後部を構成する後部部材３３０とによって構成されている。なお、ここでは、フィンガー部１０１を３つの部材で構成しているが、フィンガー部１０１の構成はこれに限られない。例えば、フィンガー部１０１を一つの部材で構成するようにしてもよい。

同図に示すように、先端部材３１０と中間部材３２０とは、先端部材３１０に形成された位置合わせ用穴３１１，３１２と、中間部材３２０に形成された穴に圧入された位置合わせ用ピン３２１，３２２とによって位置合わせがされた後に、先端部材３１０及び中間部材３２０に形成されたネジ留め用の穴３１３を使ってネジ留めすることにより連結される。また、中間部材３２０と後部部材３３０とは、中間部材３２０及び後部部材３３０に形成されたネジ留め用穴３３１，３３２を使ってネジ留めすることにより連結される。

また、同図に示すように、中間部材３２０には、フィンガー部１０１の揺動中心となる支軸が挿入される穴３２３が形成されるとともに、当該支軸を固定するためのネジ穴３２４が形成されている。なお、穴３２３，３２４は、フィンガー部１０１の先端寄りの位置、すなわち、穴３２３，３２４からフィンガー部１０１の先端までの距離が、穴３２３，３２４からフィンガー部１０１の後端までの距離より短くなるような位置に形成されている。

また、同図に示すように、後部部材３３０の後端部は、Ｌ字状に形成されている。すなわち、後部部材３３０の後端部は、まず、後部部材３３０の長手方向と垂直に、内側に向けて曲げられ、更に、後部部材３３０の長手方向に、後側に向けて曲げられている。また、Ｌ字状に形成された屈曲部３３４，３３５の上下方向の幅は、後部部材３３０の他の部分の上下方向の幅の半分より狭くなるように形成されている。後述するように、屈曲部３３５の外側面が回転部材２３０の回転面に設けられた突起部によって押されることにより、後端が閉じるようにフィンガー部１０１が回転する。

更に、後部部材３３０の内側面には、後端部付近に、リング状の凸部３３３が形成されている。凸部３３３は、後述する圧縮ばねの端部を嵌め込むためのものである。

次に、回転部材２３０の構造について説明する。

図４は、回転部材２３０の構造を示す図である。同図に示すように、回転部材２３０は、ほぼ円柱状の外形を有し、中心部に回転シャフト２４０を嵌め込むための穴４０１が形成されるとともに、穴４０１の両側に、ピンを嵌め込むための穴４０２，４０３が形成されている。

穴４０２，４０３には、ピン４１２，４１３が嵌め込まれており、ピン４１２，４１３の先端部には、回転ベアリング４２２，４２３が装着されている。この回転ベアリング４２２，４２３が、前述した回転部材２３０の回転面に設けられた突起部を構成する。

次に、フィンガー部１０１の開閉動作について説明する。

図５は、フィンガー部１０１の開閉動作を説明するための図であり、同図（ａ）は、フィンガー部１０１の閉状態を示し、同図（ｂ）は、フィンガー部１０１の開状態を示している。

同図に示すように、一対のフィンガー部１０１は、Ｌ字状に形成された屈曲部３３４，３３５が上下方向に互い違いになるように配置されると共に、２つのフィンガー部１０１の間には、付勢部材として圧縮（コイル）ばね５０１が配置されている。圧縮ばね５０１の各端部は、各フィンガー部１０１の内側の後端部付近に形成された凸部に嵌め込まれており、圧縮ばね５０１によって、フィンガー部１０１の後端は、広がる方向に付勢されている。

同図（ａ）に示した状態において、同図（ａ）に示した矢印の方向に、回転部材２３０を回転させると、回転部材２３０の回転に伴い円弧を描くように移動する回転ベアリング４２２，４２３によって、フィンガー部１０１の屈曲部３３５が内側に向かって押される。圧縮ばね５０１の付勢力に逆らって、回転部材２３０をそのまま回転をさせていくと、フィンガー部１０１の後端は閉じていき、フィンガー部１０１の先端は開いていく。その結果、最終的に、同図（ｂ）に示した開状態に至る。

一方、同図（ｂ）に示した状態において、同図（ｂ）に示した矢印の方向に、回転部材２３０を回転させると、フィンガー部１０１は、圧縮ばね５０１により後端が開く方向に付勢されているので、回転部材２３０の回転に伴い円弧を描くように移動する回転ベアリング４２２，４２３に追従して、フィンガー部１０１の屈曲部３３５が外側に向かって移動する。回転部材２３０をそのまま回転させていくと、フィンガー部１０１の後端は開いていき、フィンガー部１０１の先端は閉じていく。その結果、最終的に、同図（ａ）に示した閉状態に至る。

以上説明したように、把持装置１００においては、回転部材２３０を左右に回転させることにより、フィンガー部１０１の先端で、把持対象物の把持及び開放を行うことができる。

従って、回転部材２３０の回転を細かく制御することによって、把持対象物を把持する力加減を細かく制御することが可能になる。把持装置１００では、支軸２１１がフィンガー部１０１の先端寄りの位置に配置されており、支軸２１１からフィンガー部１０１の先端（把持部）までの距離が、支軸２１１からフィンガー部１０１の後端（回転ベアリング４２２，４２３で押す部分）までの距離より短くなっているので、フィンガー部１０１の先端の移動量の細かい制御がしやすくなっている。

また、把持装置１００においては、把持力の最大値が、フィンガー部１０１の先端を閉じる方向にフィンガー部１０１を付勢する圧縮ばね５０１の付勢力で決まるため、適当な付勢力を発生させる圧縮ばね５０１を選択することによって、把持対象物に損傷を与えることを防ぐことができる。

また、把持装置１００においては、フィンガー部１０１の後端部がＬ字状に形成されているので、Ｌ字状にしなかった場合に比べて、回転部材２３０の径を小さくすることができ、把持装置１００を小型化することが可能となる。

なお、前述した把持装置１００においては、支軸２１１より後に配置された圧縮ばね５０１によって、フィンガー部１０１の後端が開く方向に、フィンガー部１０１を付勢していたが、付勢部材として引張（コイル）ばねを支軸２１１より前に配置し、当該引張ばねによって、フィンガー部１０１の後端が開く方向に、フィンガー部１０１を付勢することも考えられる。

また、前述した把持装置１００においては、圧縮ばね５０１によって、フィンガー部１０１の後端が開く方向に、フィンガー部１０１を付勢するとともに、回転部材２３０の回転面に設けられた突起部（回転ベアリング４２２，４２３）によって、フィンガー部１０１の後端が閉じる方向に、フィンガー部１０１の後端部（屈曲部３３５）の外側面を押すことで、フィンガー部１０１を回転させていたが、例えば、付勢部材として圧縮ばね５０１の代りに引張ばねを２つのフィンガー部１０１の間に配置して、フィンガー部１０１の後端が閉じる方向に、フィンガー部１０１を付勢するとともに、回転部材２３０の回転面に設けられた突起部（この場合、一対のフィンガー部１０１の後端部に挟まれるように配置される）によって、フィンガー部１０１の後端が開く方向に、フィンガー部１０１の後端部の内側面（例えば、前述した屈曲部３３４，３３５を設けていない後部部材３３０の後端部の内側面）を押すことで、フィンガー部１０１を回転させるような構成にすることも考えられる。

次に、本発明による把持装置の別の実施形態について説明する。なお、以下では、基本的に、前述した把持装置１００と実質的に異なる部分についてのみ説明する。

まず、本発明による把持装置の別の実施形態として、把持対象物を把持したことを検出することができる把持装置について説明する。把持装置１００による把持対象物の把持は、目視によって確認することができるが、本実施形態は、より正確に把持対象物の把持を検出できるようにするものである。

図６は、本実施形態における把持検出動作について説明するための図であり、同図（ａ）は、把持対象物を把持する直前の状態を示し、同図（ｂ）は、把持対象物を把持した後の状態を示している。

同図に示すように、本実施形態では、把持装置は、把持対象物６０１の把持を検出するため、絶縁ブラケット６１０と検出用部材６２０とを備える。

絶縁ブラケット６１０は、検出用部材６２０を、電気的に絶縁しつつ、フィンガー部１０１に取り付けるための部材である。同図に示すように、絶縁ブラケット６１０は、一方のフィンガー部１０１の中間部材３２０及び後部部材３３０に、ネジによってネジ留めされている。

検出用部材６２０は、把持対象物６０１の把持を検出するための部材であり、２つのフィンガー部１０１の間に配置され、絶縁ブラケット６１０に、ネジによってネジ留めされている。検出用部材６２０は、その一端に、屈曲部６２１を有する。

同図（ａ）に示すように、把持対象物６０１を把持する前は、検出用部材６２０の屈曲部６２１は、フィンガー部１０１の後端部付近に接触している。

同図（ａ）に示した状態から、回転部材２３０を更に回転させて、フィンガー部１０１の先端で把持対象物６０１を把持すると、同図（ｂ）に示すように、検出用部材６２０の屈曲部６２１は、フィンガー部１０１と接触しなくなる。これは、フィンガー部１０１の先端が把持対象物６０１を把持したことにより、フィンガー部１０１の先端はそれ以上閉じることができなくなるが、そのまま回転部材２３０の回転を継続させると、フィンガー部１０１の後端を広げようとする圧縮ばね５０１の付勢力により、フィンガー部（より正確には、後部部材３３０）が撓む一方で、検出用部材６２０は撓まないことによるものである。

従って、検出用部材６２０とフィンガー部１０１（後部部材３３０）との間の電気的な導通を監視することにより、把持装置が把持対象物６０１を把持したことを判別することが可能になる。すなわち、把持対象物６０１を把持するまでは、フィンガー部１０１及び検出用部材６２０は共に撓むことなく移動するため、フィンガー部１０１と検出用部材６２０との接触状態は維持され、両者は導通状態にあるが、把持対象物６０１を把持すると、フィンガー部１０１の後部部材３３０が外側に撓むことで、検出用部材６２０と接触しなくなり、両者は電気的に遮断された状態になるので、当該遮断を検出することで、把持対象物６０１の把持を検出することが可能となる。

次に、本発明による把持装置の別の実施形態として、一対のフィンガー部が非対称な動作を行う把持装置について説明する。

前述した実施形態では、一対のフィンガー部１０１は、左右対称の動作を行っていたが、本実施形態では、一対のフィンガー部は、左右非対称の動作を行う。

図７は、本実施形態におけるフィンガー部１０１ａ，１０１ｂの開閉動作を説明するための図であり、同図（ａ）は、フィンガー部１０１ａ，１０１ｂの閉状態を示し、同図（ｂ）は、フィンガー部１０１ａ，１０１ｂの開状態を示している。

同図に示すように、本実施形態でのフィンガー部１０１ａ，１０１ｂは、前述したフィンガー部１０１と、先端部材及び後部部材（屈曲部）の形状が異なっている。また、左右でも、先端部材及び後部部材（屈曲部）の形状が異なっている。

また、同図に示すように、回転部材２３０’に嵌め込まれているピンの位置が、前述した回転部材２３０と異なっている。すなわち、回転部材２３０においては、２つのピンが、回転中心から等距離の位置に配置されていたの対して、回転部材２３０’においては、２つのピンが、回転中心から異なる距離の位置に配置されている。より具体的には、ピン４１２’の方が、ピン４１３’に比べて、回転中心に近い位置に配置されている。

回転部材２３０’を一定角度回転させた場合、回転中心の近くに配置されたピン４１２’は、水平方向の移動距離が相対的に短く、回転中心から遠くに配置されたピン４１３’は、水平方向の移動距離が相対的に長い。従って、回転中心の近くに配置されたピン４１２’によって後端部（屈曲部３３５’）が押されるフィンガー部１０１ａの振れ幅は小さくなり、回転中心から遠くに配置されたピン４１３’によって後端部（屈曲部３３５’）が押されるフィンガー部１０１ｂの振れ幅は大きくなる。

また、本実施形態の回転部材２３０’では、前述した回転部材２３０のようにピンに回転ベアリングを装着することなく、ピンそのもので、フィンガー部１０１ａ，１０１ｂの屈曲部３３５’を押すようにしている。フィンガー部を回転させるために回転部材に設けられる突起部を、フィンガー部の後端部と転がり接触する部材で構成するか、すべり接触する部材で構成するかは、把持装置が使用される作業環境、必要な耐久性や大きさその他の実装条件に応じて、適宜決定される。

なお、フィンガー部１０１ａ，１０１ｂの先端部材３１０ａ，３１０ｂは、その先端が、振れ幅が大きいフィンガー部１０１ｂの方へずれるように曲げられているが、これは、左右のフィンガー部１０１ａ，１０１ｂの振れ幅が異なるにも関わらず、装置中心にて、把持対象物を把持することができるようにするためである。また、振れ幅が大きいフィンガー部１０１ｂの先端部材３１０ｂの先端が内側に曲げられているのは、先端部材３１０ｂの先端が、把持対象物に対して適切な角度で当たるようにするためである。

本実施形態によれば、一方のフィンガー部１０１ａの振れ幅を極めて小さくすることができるので、振れ幅が小さい方のフィンガー部１０１ａを基準に、把持対象物との位置合わせを行うことで、フィンガー部の先端の開き具合に関わらず、把持対象物とフィンガー部先端（把持部）との位置合わせを正確に行うことが可能となる。

なお、把持対象物とフィンガー部先端（把持部）との位置合わせをできるだけ正確に行えるようにするということだけを考えた場合、一方のフィンガー部を固定として、もう一方のフィンガー部のみが揺動する構成にすることも考えられる。

次に、本発明による把持装置の別の実施形態として、フィンガー部の先端部を簡単に交換することができる把持装置について説明する。

図８は、本実施形態におけるフィンガー部１０１’の構造を示す図であり、同図（ａ）は、フィンガー部１０１’の先端部を構成する先端部材を取り外した状態を示し、同図（ｂ）は、先端部材を装着した状態を示している。

同図（ａ）に示した状態において、フィンガー部１０１’の先端部を構成する先端部材３１０’を、前方から、フィンガー部１０１’の中間部を構成する中間部材３２０’に対して押し込んでいくと、同図（ｂ）に示すように、中間部材３２０’に対して、先端部材３１０’が固定される。すなわち、フィンガー部１０１’の後部を構成する後部部材３３０’の先端に形成された押し当て部８３１によって、先端部材３１０’を、中間部材３２０’の側面８２１に押しつけることにより、先端部材３１０’の左右方向の動きを規制し、中間部材３２０’の上部に形成された押さえ部８２２に嵌め込まれた押さえピン８２３によって、先端部材３１０’を、中間部材３２０’の下部に形成された載置部８２４に押しつけることにより、先端部材３１０’の上下方向の動きを規制する。また、押さえピン８２３が、先端部材３１０’の上面に形成されているＶ字溝８１１と係合することにより、先端部材３１０’の前後方向の動きを規制する。なお、載置部８２４は中央部分が凹んでおり、押さえピン８２３が当該凹み上方に配置されているので、先端部材３１０’は、押さえピン８２３と載置部８２４によって３点支持される。

一方、同図（ｂ）に示した状態において先端部材３１０’を交換する場合は、先端部材３１０’を一定以上の力で前方へ引っ張ると、Ｖ字溝８１１と押さえピン８２３との係合が外れて、同図（ａ）に示すように、先端部材３１０’を取り外すことができる。

本実施形態では、フィンガー部１０１’の先端部材３１０’を簡単に交換することができるので、作業場所や把持対象物の特性等に応じて、適切な形状や材質の先端部材を選択することが可能となる。

次に、本発明による把持装置の別の実施形態として、フィンガー部の先端部の形状を左右で異なるようにした把持装置について説明する。

図９は、本実施形態のおけるフィンガー部の先端部の構造を示す図である。

同図（ａ）は、フィンガー部１０１の先端部材の長さを、左右で異なるようにした場合を示している。このように、フィンガー部１０１の先端部材の長さを、左右で異なるようすると、同図（ａ）に示すように、把持対象物９０１が、短い方の先端部材３１０ｂ’によって、長い方の先端部材３１０ａ’に押しつけられることとなり、把持対象物９０１を安定して把持することが可能となる。

同図（ｂ）は、フィンガー部１０１の先端部材の長さを、左右で異なるようにするとともに、長い方の先端部材３１０ａ”の把持面（把持対象物９０１と接する面）に、円柱状の突起９１０を３つ形成した場合を示している。この場合、把持対象物９０１が、短い方の先端部材３１０ｂ’によって、長い方の先端部材３１０ａ”に押しつけられるとともに、長い方の先端部材３１０ａ”の把持面においては、３角形を構成するように配置された３つの突起で３点支持されるので、把持対象物９０１をより安定して把持することが可能となる。

本発明による把持装置の使用状態を示す図である。 把持装置１００の構造を説明するための断面図である。 フィンガー部１０１の構造を示す図である。 回転部材２３０の構造を示す図である。 フィンガー部１０１の開閉動作を説明するための図である。 把持検出動作を説明するための図である。 フィンガー部１０１ａ，１０１ｂの開閉動作を説明するための図である。 先端部材が交換可能なフィンガー部１０１’の構造を示す図である。 フィンガー部の先端部の構造を示す図である。

符号の説明

１００ 把持装置
１０１，１０１ａ，１０１ｂ，１０１’ フィンガー部
１１０ 本体ホルダー
１２０ ＸＹＺステージ
１２１ Ｘ軸調整用ノブ
１２２ Ｙ軸調整用ノブ
１２３ Ｚ軸調整用ノブ
１３０ 台座
１４０ 装置ベース
１５０ 作業用ベース
１６０ ＸＹθステージ
１６１ Ｘ軸調整用ノブ
１６２ Ｙ軸調整用ノブ
１６３ θ軸調整用ノブ
１７０ レボルバ
１７１〜１７３ 対物レンズ
２１１ 支軸
２２０ 本体ベース
２２３ ギア
２３０，２３０’ 回転部材
２４０ 回転シャフト
２４１，２４２ 回転ベアリング
２５０ ギアヘッド付きモータ
２５１ モーターカバー
２５２ モータ固定キャップ
２５３ 手動ノブ
２６０ ギアヘッド付きモータ
２６１ ギア
２６２ モータ固定リング
２６３ モータ固定ネジ
３１０，３０１ａ，３０１ｂ，３１０’，３１０ａ’，３１０ｂ’，３１０ａ” 先端部材
３１１，３１２ 位置合わせ用穴
３１３ ネジ留め用穴
３２０，３２０’ 中間部材
３２１，３２２ 位置合わせ用ピン
３２３ 支軸用穴
３２４ ネジ穴
３３０，３３０’ 後部部材
３３１，３３２ ネジ留め用穴
３３３ 凸部
３３４，３３５ 屈曲部
４０１，４０２，４０３ 穴
４１２，４１３，４１２’，４１３’ ピン
４２２，４２３ 回転ベアリング
６０１ 把持対象物
６１０ 絶縁ブラケット
６２０ 検出用部材
６２１ 屈曲部
８１１ Ｖ字溝
８２１ 側面
８２２ 押さえ部
８２３ 押さえピン
８２４ 載置部
８３１ 押し当て部
９０１ 把持対象物
９１０ 突起

Claims (11)

1. それぞれが支軸を中心に揺動可能な一対のフィンガー部と、
   前記一対のフィンガー部の先端が閉じる方向に、前記一対のフィンガー部を付勢する付勢部材と、
   前記一対のフィンガー部の後方に置かれ、前記支軸の軸方向と垂直な回転軸を中心に回転可能な回転部材と
   を備え、
   前記一対のフィンガー部の後端部はそれぞれ、まず内側に向かって曲がり、更に後側に向かって曲がるようにＬ字状に形成され、
   前記回転部材は、前記一対のフィンガー部の後端と対向する回転面に、前記一対のフィンガー部のそれぞれを回転させるための一対の突起部を有し、
   前記回転部材が一方方向に回転すると、前記一対の突起部は、前記一対のフィンガー部の先端が開く方向に、前記一対のフィンガー部の後端部の外側面を押す
   ことを特徴とする把持装置。
2. 前記付勢部材は、前記一対のフィンガー部の間であって、前記支軸より後に配置され、前記一対のフィンガー部の後端が開く方向に、前記一対のフィンガー部を付勢する
   ことを特徴とする請求項１に記載の把持装置。
3. 前記一対のフィンガー部を、前記Ｌ字状に形成された後端部が、前記支軸の軸方向と平行な方向に互い違いになるよう配置した
   ことを特徴とする請求項１又は２に記載の把持装置。
4. 前記一対の突起部は、前記回転部材の回転中心から異なる半径距離に設けられる
   ことを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の把持装置。
5. 前記一対のフィンガー部の長さが異なる
   ことを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の把持装置。
6. 長い方のフィンガー部は、その把持面に、３つの突起を有する
   ことを特徴とする請求項５に記載の把持装置。
7. 前記一対のフィンガー部の間に配置されて、一方のフィンガー部に取り付けられ、
   前記一対のフィンガー部が把持対象物を把持するまでは、前記フィンガー部と接触し、
   前記一対のフィンガー部が把持対象物を把持した後は、前記フィンガー部が撓むことにより、前記フィンガー部と接触しなくなる把持検出用部材を更に備えた
   ことを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載の把持装置。
8. 前記一対のフィンガー部の少なくとも一方の先端部が交換可能である
   ことを特徴とする請求項１〜７のいずれか一項に記載の把持装置。
9. 前記交換可能な先端部は、当該先端部の、前記フィンガー部の長手方向と垂直な第一の方向の動きを規制する部材と、前記長手方向及び前記第一の方向と垂直な第二の方向の動きを規制する部材とによって前記フィンガー部に固定される
   ことを特徴とする請求項８に記載の把持装置。
10. 前記回転部材を回転させる回転駆動部を更に備えた
    ことを特徴とする請求項１〜９のいずれか一項に記載の把持装置。
11. 請求項１〜１０のいずれか一項に記載の把持装置と、
    当該把持装置を回転させる回転機構と
    を備えたことを特徴とする把持システム。

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