JP6428532B2 - Robot hand and robot hand cover - Google Patents
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Description
開示の実施形態は、ロボットハンドおよびロボットハンド用カバーに関する。 The disclosed embodiment relates to a robot hand and a cover for the robot hand.
従来、たとえば、バイオメディカル分野において、ロボットハンドを用いて試薬の注入や撹拌、分離といった検体処理を行う技術が知られている(たとえば、特許文献1参照)。 2. Description of the Related Art Conventionally, for example, in the biomedical field, a technique for performing sample processing such as reagent injection, stirring, and separation using a robot hand is known (see, for example, Patent Document 1).
かかるロボットハンドは、開口から突出してスライドする把持爪を有しているため、ロボットハンド内部の塵が外部に漏れたり、逆に、試薬等がロボットハンド内部に侵入したりするおそれがある。 Since such a robot hand has a gripping claw that protrudes from the opening and slides, there is a possibility that dust inside the robot hand leaks to the outside, and conversely, a reagent or the like may enter the robot hand.
このため、クリーン性能を優先してロボットハンド内部の空気圧を負圧にする手法や、防塵防滴性能を優先してロボットハンド内部の空気圧を陽圧にする手法が提案されている。 For this reason, there are proposed a method of giving a negative pressure to the air pressure inside the robot hand giving priority to clean performance and a method to giving a positive pressure to the air pressure inside the robot hand giving priority to dustproof and drip-proof performance.
しかしながら、上述の空気圧を用いた従来技術では、クリーン性能と防塵防滴性能との両立を図りにくい。これは、かかる従来技術が、クリーン性能または防塵防滴性能のいずれかを選択的に実現する手法であるためである。 However, with the above-described conventional technology using air pressure, it is difficult to achieve both clean performance and dustproof / splashproof performance. This is because such a conventional technique is a method for selectively realizing either clean performance or dustproof / splashproof performance.
実施形態の一態様は、上記に鑑みてなされたものであって、クリーン性能と防塵防滴性能との両立を図ることができるロボットハンドおよびロボットハンド用カバーを提供することを目的とする。 One embodiment of the present invention has been made in view of the above, and an object thereof is to provide a robot hand and a robot hand cover that can achieve both clean performance and dust-proof and drip-proof performance.
実施形態の一態様に係るロボットハンドは、本体部と、一対の把持爪と、カバーとを備える。本体部は、外壁に開口を有する。一対の把持爪は、開口から外部へ突出し、互いに接近する向きおよび遠ざかる向きにそれぞれスライドする。カバーは、一対の把持爪の基端側および開口を一体的に覆うとともに、伸縮性を有する。また、カバーは、一対の把持爪における各把持爪にそれぞれ対応する楕円柱状で中空の凸部と、凸部における端面に各把持爪の先端側を通過させる通過穴とを備える。 A robot hand according to one aspect of the embodiment includes a main body, a pair of gripping claws, and a cover. The main body has an opening in the outer wall. The pair of gripping claws project outward from the opening, and slide in directions toward and away from each other. The cover integrally covers the base end side and the opening of the pair of gripping claws and has elasticity. Further, the cover includes an elliptic column-like hollow convex portion corresponding to each gripping claw in the pair of gripping claws, and a passage hole through which the end side of each gripping claw passes through the end surface of the convex portion.
実施形態の一態様によれば、クリーン性能と防塵防滴性能との両立を図ることが可能なロボットハンドおよびロボットハンド用カバーを提供することができる。 According to one aspect of the embodiment, it is possible to provide a robot hand and a robot hand cover capable of achieving both clean performance and dustproof / splashproof performance.
以下、添付図面を参照して、本願の開示するロボットハンドおよびロボットハンド用カバーの実施形態を詳細に説明する。なお、以下では、「ロボットハンド用カバー」を単に「カバー」と記載する。また、以下に示す実施形態によりこの発明が限定されるものではない。また、以下に示す実施形態では、「平行」、「対称」といった表現を用いる場合があるが、厳密にこれらの状態を満たすことを要しない。すなわち、上記した各表現は、製造精度、設置精度、処理精度、検出精度などのずれを許容するものとする。 Hereinafter, embodiments of a robot hand and a robot hand cover disclosed in the present application will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the following description, “robot hand cover” is simply referred to as “cover”. Moreover, this invention is not limited by embodiment shown below. In the embodiment described below, expressions such as “parallel” and “symmetric” may be used, but it is not necessary to strictly satisfy these conditions. That is, each expression described above allows for deviations in manufacturing accuracy, installation accuracy, processing accuracy, detection accuracy, and the like.
まず、実施形態に係るロボットハンド1について図1を用いて説明する。図1は、ロボットハンド1の斜視図である。なお、図1には、説明をわかりやすくするために、把持爪20の延伸向きを正方向とするZ軸、把持爪20のスライド向きに沿ったX軸を含む3次元の直交座標系を図示している。かかる直交座標系は、以下の説明で用いる他の図面においても示す場合がある。
First, a
図1に示すように、ロボットハンド1は、本体部10と、一対の把持爪20とを備える。なお、以下では、同図に示す2つの把持爪20をそれぞれ区別する場合には、把持爪20aや、把持爪20bのようにアルファベット小文字の符号を付加する。また、把持爪20との記載は、単数の場合にも、複数(たとえば、2つ)の場合にも用いる場合がある。
As shown in FIG. 1, the
本体部10は、端面11および周面12で囲まれた直方体状の箱体である。また、本体部10は、把持爪20bをスライドさせる直動機構(図示せず)や直動機構の駆動源となるアクチュエータ(図示せず)を外部から隔離した状態で内蔵する。つまり、本体部10の外壁が、端面11や周面12に相当する。また、同図に示した端面11の反対側の端面(Z軸負方向の端面)は、後述する双腕ロボット320(図6参照)に接続される。
The
外壁の一部である端面11は、把持爪20aを突出させる開口11aと、把持爪20bを突出させる開口11aとを有する。なお、開口11aは、把持爪20のスライド向き(X軸に沿った向き)について長いスリット状である。また、図1に例示したように、周面12は、すべての角部分に面取部12aが設けられており、周方向になだらかな外形を有する。
The
把持爪20a,20bは、開口11aから本体部10の外部へ突出するように設けられる。そして、把持爪20a,20bは、互いに接近する向きおよび遠ざかる向きにそれぞれスライドする動作を行う。
The gripping
すなわち、把持爪20aがX軸正方向へスライドする場合には、把持爪20bはX軸負方向へスライドする。かかる動作が対象物を把持する把持動作に対応する。また、把持爪20aがX軸負方向へスライドする場合には、把持爪20bはX軸正方向へスライドする。かかる動作が把持した対象物を開放する開放動作に対応する。
That is, when the
また、把持爪20a,20bは、開口11aを通過して外部へ突出する基端部21と、張出部22と、先端部23と、封止板24とを備える。基端部21は、上記した直動機構に接続されており、X軸に沿ったスライド向きにスライドする。張出部22は、先端部23よりも周面が張り出している。これにより、後述するカバー51(図3参照)の係止部73を張出部22に密着させることができ、把持爪20a,20bとカバー51との気密性を高めることができる。
The
先端部23は、後述するカバー51(図3参照)の係止部73の通過穴73aから外部へ露出する。ここで、先端部23は、図1に示した形状に限られず、張出部22よりもZ軸方向視の断面積が小さければ、様々な形状のものであってよい。なお、封止板24は、基端部21に取り付けられており、開口11aを裏側から塞ぐように基端部21とともにスライドする。
The
なお、図1に示すように、把持爪20aと把持爪20bとを同形状とすることができる。すなわち、把持爪20aをZ軸まわりに180度回転させてXY平面と平行にずらせば、把持爪20bと重なる。なお、把持爪20a,20bの形状の詳細については、図2Aおよび図2Bを用いて後述する。
In addition, as shown in FIG. 1, the holding
このように、ロボットハンド1は、開口11aを有しているので、かかる開口11aから塵が外部に漏れたり、逆に、試薬等がロボットハンド1の内部に侵入したりするおそれがある。このため、本実施形態では、ロボットハンド1に、後述するカバー51(図3参照)をかぶせることとした。
Thus, since the
このようにすることで、開口11aを外部から隔離することができるので、開口11aを介した物質の流入や流出を確実に防止することができる。すなわち、クリーン性能と防塵防滴性能との両立を図ることができる。
By doing in this way, since the
次に、把持爪20について図2Aおよび図2Bを用いてさらに詳細に説明する。図2Aは、把持爪20の上面模式図であり、図2Bは、把持爪20の側面模式図である。なお、図2Aは、把持爪20をZ軸正方向からみた図であり、図2Bは、把持爪20をY軸負方向からみた図である。
Next, the
まず、把持爪20aの上面形状について説明する。図2Aに示すように、基端部21は、開口11a内に収まっており、開口11a内をX軸正方向および負方向へスライド可能である。張出部22は、周面の角部が面取りされたなだらかな形状を有しており、基端部21よりもY軸向きの幅が広く、Y軸負方向に張り出している。また、先端部23は、張出部22が基端部21から張り出した部位に設けられており、張出部22よりもY軸向きの幅が狭い。
First, the upper surface shape of the
つまり、張出部22は、先端部23よりも周面が張り出している。すなわち、図2Aに示した方向視において張出部22は、先端部23よりも断面積が大きい。また、張出部22は、基端部21よりも断面積が大きい。
That is, the projecting
次に、把持爪20bの上面形状について説明する。図2Aに示すように、張出部22は、基端部21よりもY軸向きの幅が広く、Y軸正方向に張り出している。また、先端部23は、基端部21が張り出した部位に設けられている。
Next, the upper surface shape of the
このように、把持爪20aは、開口11aよりもY軸負方向に先端部23が位置するように屈曲しており、把持爪20bは、開口11aよりもY軸正方向に先端部23が位置するように屈曲している。これにより、Y軸方向に離れた開口11aからそれぞれ突出する把持爪20aおよび把持爪20bは、先端部23同士を対向させることができる。
Thus, the
次に、把持爪20aの側面形状について説明する。図2Bに示すように、把持爪20aの張出部22の対向面22a(把持爪20bに対向する面)は、把持爪20aの先端部23の対向面23a(把持爪20bに対向する面)よりもX軸負方向に凹んでいる。
Next, the side shape of the
また、把持爪20aの基端部21の対向面21a(把持爪20bに対向する面)は、把持爪20aの先端部23の対向面23a(把持爪20bに対向する面)よりもX軸負方向に凹んでいる。なお、図2Bでは、把持爪20aにおける対向面22aと、対向面21aとがX軸方向についてずれていない場合を例示しているが、両者がX軸方向についてずれていてもよい。
Further, the
次に、把持爪20bの側面形状について説明する。図2Bに示すように、把持爪20bの張出部22の対向面22a(把持爪20aに対向する面)は、把持爪20bの先端部23の対向面23a(把持爪20aに対向する面)よりもX軸正方向に凹んでいる。
Next, the side shape of the
また、把持爪20bの基端部21の対向面21a(把持爪20aに対向する面)は、把持爪20bの先端部23の対向面23a(把持爪20aに対向する面)よりもX軸正方向に凹んでいる。なお、図2Bでは、把持爪20bにおける対向面22aと、対向面21aとがX軸方向についてずれていない場合を例示しているが、両者がX軸方向についてずれていてもよい。
Further, the
このような側面形状を有する把持爪20a,20bを図2Bに示したように閉じた場合、同図に示す空間500が形成される。空間500は、把持爪20a,20bを閉じた場合に、後述するカバー51(図3参照)の第1山部80および凸部70a,70bを逃がす空間である。
When the
すなわち、図2Bに示した側面形状を有する把持爪20a,20bによれば、把持爪20a,20bによるカバー51の挟み込みを防止することができる。これにより、カバー51の耐久性を向上させることができるとともに、把持爪20a,20bによる把持動作をスムーズに行うことができる。
That is, according to the
ところで、図1に示したロボットハンド1の本体部10における端面11には、後述するカバー51のすべりを促進するフィルム状部材200が設けられる。この点について、図2Cを用いて説明する。図2Cは、開口11aの斜視図である。なお、図2Cでは、把持爪20bが突出する開口11aを示しているが、把持爪20aが突出する開口11aについても同様である。
Incidentally, a film-
図2Cに示すように、開口11aの周囲11bから、開口11aの周面11cにかけて、端面11(本体部10の外壁の一部)よりも摩擦係数が小さいフィルム状部材200が設けられる。ここで、フィルム状部材200は、たとえば、テフロン(登録商標)などの低摩擦素材を材料とする粘着テープである。なお、フィルム状部材200を端面11の裏側に回り込ませてもよい。このようにすることで、フィルム状部材200を剥がれにくくすることができる。
As shown in FIG. 2C, a film-
このように、フィルム状部材200は、後述するカバー51(図3参照)と、本体部10とのすべりを促進する。これにより、カバー51の破れを防止することができるので、カバー51の耐久性を向上させることが可能となる。
As described above, the film-
なお、図2Cでは、開口11aの周囲にフィルム状部材200を設ける場合を示したが、端面11にわたってフィルム状部材200を設けることとしてもよいし、端面11に対して摩擦係数を低くする加工を施すこととしてもよい。なお、周面12に対しては、フィルム状部材200を設けたり、上記した加工を行ったりしないことが好ましい。周面12の摩擦係数が低くなると、カバー51(図3参照)が本体10(図1参照)からはずれやすくなるためである。
2C shows the case where the film-
次に、ロボットハンド1用のカバー51について図3を用いて説明する。図3は、カバー51の斜視図である。図3に示すように、カバー51は、基部60と、凸部70と、第1山部80と、第2山部90とを備える。
Next, the
カバー51は、天然ゴムやニトリルといった、伸縮性があり、耐薬品性もある素材で一体的に構成される膜状の部材である。たとえば、カバー51は、カバー51の内形をかたどった型部材を溶かした素材に浸漬し、引き上げた後に乾燥させることで製造することができる。
The
図3に示すように、基部60は、表面61と、周面62とを備える。なお、裏面63の形状については図4Bを用いて後述する。表面61は、図1に示したロボットハンド1の本体部10における端面11に対応する部位である。また、周面62は、後述する裏面63(図4B参照)とともに、ロボットハンド1の本体部10における周面12に密着する部位である。
As shown in FIG. 3, the
表面61には、凸部70a,70bと、第1山部80と、第2山部90a,90bとが設けられる。カバー51は、上記したように膜状の部材であるので、凸部70a,70b、第1山部80および第2山部90a,90bは、それぞれ中空である。つまり、カバー51がロボットハンド1に取り付けられた状態では、かかる中空部分にロボットハンド1の対応する部位が位置することになる。
On the
凸部70a,70bは、楕円柱状の形状を有しており、中空である。ここで、凸部70aは、ロボットハンド1の把持爪20aに対応し、凸部70bは、把持爪20bに対応する。凸部70a,70bは、楕円柱の周面に相当する周面71と、端面に相当する端面72とを備える。そして、端面72には、通過穴73aを有する筒状の係止部73が設けられる。
The
ここで、通過穴73aのZ軸方向視における面積は、図2Aに示した張出部22の面積よりも小さいので、カバー51がロボットハンド1に取り付けられると、係止部73は、張出部22の周面に密着することができる。
Here, since the area of the passing
また、周面71の高さは、図2Bに示した基端部21の高さに対応する。つまり、端面72は、図2Bに示した基端部21の上面に対応する。なお、端面72と基端部21の上面との間に隙間を設けることとしてもよい。
Further, the height of the
次に、カバー51の表面61の形状について図4Aを用いてさらに詳細に説明する。図4Aは、カバー51の上面模式図である。なお、図4Aは、カバー51をZ軸正方向からみた模式図である。
Next, the shape of the
図4Aに示すように、凸部70a,70bの略中央部には係止部73がそれぞれ設けられる。また、図4Aに示す方向視で、凸部70a,70bは、楕円状の形状を有する。ここで、かかる楕円における短軸の向きは、図1に示した把持爪20a,20bのスライド向き(X軸方向)に沿った向きである。
As shown in FIG. 4A, locking
楕円柱状である凸部70a,70bをこのような向きで配置することで、凸部70a,70bは、把持爪20a,20bのスライドに倣って倒れるように変形する。したがって、カバー51は、把持爪20a,20bのスライド動作を妨げない。また、単にカバー51の伸縮性に頼るのではなく、上記したように変形しやすい形状を採用しているので、カバー51自体の劣化や摩耗を防ぐことができる。したがって、カバー51の耐久性を向上させることができる。
By arranging the
第1山部80は、凸部70a,70bで挟まれた領域の略中央部分に設けられ、凸部70a,70bにおける楕円の長軸の向き(Y軸方向)に沿って延伸する。また、図4Aに示す方向視で、第1山部80は、第1山部80の中心へ向けてY軸に沿って上り傾斜である2つの第1側面81と、X軸に沿って上り傾斜である2つの第2側面82とを有する。
The
第1側面81および第2側面82を有する第1山部80を、このような向きで配置することで、第1山部80は、把持爪20a,20bが開く際に、把持爪20a,20bに引っ張られて変形しやすい。つまり、第1山部80は、把持爪20a,20bのスライドに倣って変形する。したがって、カバー51は、把持爪20a,20bのスライド動作を妨げない。また、上記したように、カバー51自体の耐久性を向上させることができる。
By arranging the
第2山部90a,90bは、凸部70a,70bの外側から凸部70a,70bを挟む位置に設けられる。また、第2山部90a,90bは、凸部70a,70bにおける周面71(図3参照)の外形に対応するように湾曲している。
The
また、図4Aに示す方向視で、第2山部90a,90bは、第2山部90a,90bの各中央へ第2山部90a,90bの延伸向きに沿って上り傾斜である2つの第1側面91をそれぞれ有する。また、第2山部90a,90bは、第2山部90a,90bの稜線へ向けて上り傾斜である第2側面92と、第3側面93とをそれぞれ有する。なお、第2側面92は凸部70a,70b側にあり、第3側面93は凸部70a,70bとは反対側にある。
4A, the
第1側面91、第2側面92および第3側面93を有する第2山部90a,90bを、このような向きで配置することで、第2山部90a,90bは、把持爪20a,20bが閉じる際に、把持爪20a,20bに引っ張られて滑らかに変形しやすい。つまり、第2山部90a,90bは、把持爪20a,20bのスライドに倣って滑らかに変形する。したがって、カバー51は、把持爪20a,20bのスライド動作を妨げない。また、上記したように、カバー51自体の耐久性を向上させることができる。
By arranging the
次に、カバー51の裏面63の形状について図4Bを用いて説明する。図4Bは、カバー51の下面模式図である。なお、図4Bは、カバー51をZ軸負方向からみた模式図である。
Next, the shape of the
図4Bに示すように、裏面63の中央部には、開口63aが設けられる。このため、図4Bに示す方向視で、開口63aからは表面61の裏側の一部がみえている。なお、同図には、開口63aからみえる凸部70a,70bと、第1山部80とを示している。また、開口63aの形状は、裏面63の形状と同様に面取りされた略矩形状である。
As shown in FIG. 4B, an opening 63 a is provided in the center portion of the
カバー51を、図1に示したロボットハンド1にかぶせる際には、凸部70a,70bにおける係止部73の通過穴73aに把持爪20a,20bを通し、裏面63の開口63aを広げて本体部10の周面12に密着させる。
When the
このようにすることで、カバー51の係止部73と把持爪20a,20bとを密着させるとともに、カバー51の裏面63と本体部10の周面12とを密着させることができる。すなわち、カバー51をロボットハンド1にかぶせることで、ロボットハンド1のクリーン性能と防塵防滴性能との両立を図ることができる。
By doing in this way, while the latching | locking
次に、凸部70a,70bの位置について図4Cおよび図4Dを用いて説明する。図4Cは、凸部70a,70bの位置を示す上面模式図であり、図4Dは、凸部70a,70bの位置を示す側面模式図である。
Next, the positions of the
なお、図4Cは、カバー51をZ軸正方向からみた模式図であり、図4Dは、カバー51をY軸負方向からみた模式図である。また、図4Cおよび図4Dでは、図3等に示した第1山部80および第2山部90a,90bを省略している。なお、このように、第1山部80および第2山部90a,90bを省略したカバー51を用いることとしてもよい。
4C is a schematic view of the
図4Cには、把持爪20a(図1参照)のスライド範囲101と、把持爪20b(図1参照)のスライド範囲102とを両矢印で示している。また、同図には、スライド範囲101の中間位置101cと、スライド範囲102の中間位置102cとをあわせて示している。
In FIG. 4C, the
図4Cに示すように、凸部70a,70bは、ロボットハンド1の把持爪20a,20bのスライド範囲101,102よりもそれぞれ外側にずれた位置に設けられる。具体的には、凸部70aのX軸についての中心線を線70axとすると、線70axは、把持爪20aのスライド範囲101の中間位置101cよりもX軸負方向側に位置する。また、凸部70bのX軸についての中心線を線70bxとすると、線70bxは、把持爪20bのスライド範囲102の中間位置102cよりもX軸正方向側に位置する。
As shown in FIG. 4C, the
このように、凸部70a,70bは、把持爪20a,20bのスライド範囲101,102における中間位置101c,102cよりもそれぞれ外側にずれた位置に設けられる。したがって、カバー51をロボットハンド1にかぶせた状態で把持爪20a,20b間の表面61に余裕をもたせることができる。
Thus, the
つまり、把持爪20a,20bが開く際に引っ張られる把持爪20a,20b間の表面61をたるませることができるので、把持爪20a,20bが開く動作を妨げない。したがって、カバー51は、把持爪20a,20bのスライド動作を妨げない。また、上記したように、カバー51自体の耐久性を向上させることができる。
That is, since the
なお、図4Cには、参考のため、凸部70aのY軸についての中心線を線70ayとして、凸部70bのY軸についての中心線を線70byとして、それぞれ示している。このように、Y軸についての中心位置がずれているのは、図2Aに示したように、把持爪20a,20bが、Y軸方向にずれた状態で配置されるためである。
For reference, FIG. 4C shows the center line about the Y axis of the
なお、図4Cに示すように、凸部70aは、線70ax,70ayについてそれぞれ対称な形状を有する。また、凸部70bは、線70bx,70byについてそれぞれ対称な形状を有する。
As shown in FIG. 4C, the
凸部70a,70bを、線70ax,70bxについて対称となるような形状とすることで、把持爪20a,20bが閉じる際にも開く際にも軽い負荷で凸部70a,70bをX軸に沿った向きに倒すことができる。また、凸部70a,70bを、線70ay,70byについて対称となるような形状とすることで、同様に軽い負荷で凸部70a,70bをX軸に沿った向きに倒すことができる。
By making the
また、図4Cに示すように、カバー51は、カバー51の中心について点対称な形状であり、また、図2Aに示したように、把持爪20a,20bも端面11(図1参照)の中心について点対称な形状である。このため、凸部70aに把持爪20bを入れ、凸部70bに把持爪20aを入れるように、カバー51をロボットハンド1にかぶせることもできる。
Further, as shown in FIG. 4C, the
なお、図3に示したように、カバー51が1つの第1山部80と2つの第2山部90a、90bとを有する場合には、線70ax,70bxをスライド範囲101,102の外側から1/3程度の位置となるように凸部70a,70bを配置することが好ましい。
As shown in FIG. 3, when the
これは、把持爪20a,20bが開く際に、1つの第1山部80を2つの把持爪20a,20bで引っ張ることになるため、カバー51をロボットハンド1にかぶせた状態で把持爪20a,20b間の表面61に十分に余裕をもたせたいためである。
This is because when the
なお、線70ax,70bxをスライド範囲101,102の外側から1/3程度の位置としても、凸部70a,70bの外側にはそれぞれ第2山部90a,90bがある。したがって、把持爪20a,20bが閉じる際に凸部70a,70bの外側の表面61が過度に引っ張られることはない。
Even if the lines 70ax and 70bx are positioned about 1/3 from the outside of the slide ranges 101 and 102, there are
次に、図4Dに示すように、凸部70a,70bは、図4Dに示した側面視で、周面71はZ軸に沿ってZ軸正方向へ突出しており、端面72はX軸に沿っている。また、係止部73は、Z軸に沿って端面72からZ軸正方向へ突出している。
Next, as shown in FIG. 4D, the
なお、周面71を、Z軸正方向に向かって凸部70a、70bのZ軸方向視における断面積が小さくなるように傾けることとしてもよい。また、係止部73についても同様に傾けることとしてもよい。
In addition, it is good also as inclining the surrounding
次に、図1に示したロボットハンド1に図3に示したカバー51をかぶせたロボットハンド1aについて図5を用いて説明する。図5は、カバー51付きのロボットハンド1aを示す斜視図である。同図に示すように、凸部70a、70bの係止部73からは、把持爪20a,20bの先端部23(図1参照)が露出している。なお、係止部73は、把持爪20a,20bの張出部22(図1参照)の周面に密着している。
Next, the
また、ロボットハンド1における本体部10の周面12のZ軸正方向側のみがカバー51で覆われる。ここで、周面12には、図3に示した周面62と図4Bに示した裏面63とが密着する。なお、カバー51が本体部10の周面12を覆う範囲については、カバー51における周面62のZ軸方向についての高さと、裏面63の開口63aの大きさとの一方または双方を調整することで適宜変更することができる。
Further, only the Z axis positive direction side of the
なお、ロボットハンド1の周面12にZ軸正方向側を計測するセンサなどの突出物を設ける場合には、カバー51から露出した周面12の領域に設けることとすればよい。
In addition, what is necessary is just to provide in the area | region of the surrounding
把持爪20a,20bが閉じる場合、凸部70a,70bは、第1山部80側に倒れるように変形する。また、第2山部90a,90bも凸部70a,70bとともに第1山部80側へ引っ張られて変形する。
When the
また、把持爪20a,20bが開く場合、凸部70a,70bは、第2山部90a,90b側へそれぞれ倒れるように変形する。また、第1山部80も凸部70a,70bとともに第2山部90a,90b側へ引っ張られて変形する。
Further, when the
このように、ロボットハンド1にカバー51をかぶせたロボットハンド1aによれば、把持爪20a,20bのスライド動作を妨げることなく、クリーン性能と防塵防滴性能との両立を図ることができる。
Thus, according to the
次に、カバー51付きのロボットハンド1aの適用例について、図6を用いて説明する。図6は、ロボットシステム300を示す上面模式図である。同図に示すように、ロボットシステム300は、安全キャビネット310と、双腕ロボット320と、ロボットコントローラ330とを備える。なお、安全キャビネット310の内部には双腕ロボット320と、作業台311とが設置され、安全キャビネット310の外部にはロボットコントローラ330が設置される。
Next, an application example of the
安全キャビネット310は、たとえば、内部空間を負圧に調整された作業部屋である。このように、内部空間を負圧にすることで、バイオメディカル分野において用いられる試薬(たとえば、抗癌剤などの劇薬)が気化しても安全キャビネット310の外部に漏れ出すことがない。また、安全キャビネット310内には、過酸化水素水などの洗浄液を噴霧するミスト機構を配置することができ、ロボットハンド1aに付着した試薬などを洗浄することが可能である。
The
作業台311は、双腕ロボット320が試薬の注入や撹拌、分離といった検体処理を行う際に使用する器具等を載置する台である。なお、かかる器具としては、シャーレや、試験管、ヘラ、ピペット、スプーン、撹拌機などがある。なお、これらの器具は、作業台311に直接載置されてもよく、ケースやラックなどの、作業台311に配置された治具に載置されてもよい。
The work table 311 is a table on which instruments and the like used when the dual-
双腕ロボット320は、基部321と、胴体部322と、右腕部323Rと、左腕部323Lとを備える。基部321は、安全キャビネット310の床面などに固定される。胴体部322は、基端側が基部321に固定されるとともに、先端側に右腕部323Rと、左腕部323Lとを備える。なお、胴体部322は、いわゆる腰回りに先端側を旋回させるスイング軸を備えていてもよい。
The double-
右腕部323Rおよび左腕部323Lは、たとえば、それぞれが冗長軸を有する7軸の多関節ロボットである。このように冗長軸を有する多関節ロボットを用いることで、作業者の作業内容を忠実に再現することができる。また、右腕部323Rおよび左腕部323Lの先端には、図5に示したカバー51付きのロボットハンド1aがそれぞれ取り付けられる。ロボットハンド1aは、上記した器具を把持する把持動作や開放する開放動作を行う。
The
ロボットコントローラ330は、ロボットハンド1aおよび双腕ロボット320の動作制御を行う装置である。ロボットコントローラ330は、あらかじめ作成された教示データに基づいて双腕ロボット320に各種動作を行わせる。なお、ロボットコントローラ330に、安全キャビネット310の扉などの開閉動作の制御や、各種機器の動作制御を行わせることとしてもよい。
The
このように、カバー51付きのロボットハンド1aは、図6に示したロボットシステム300に適用することができる。これにより、試薬等がロボットハンド1内に侵入したり、ロボットハンド1内の塵が安全キャビネット310に漏れたりする事態を確実に防止することができる。すなわち、クリーン性能と防塵防滴性能との両立を図ることができる。
Thus, the
また、仮に、カバー51が汚れたり、カバー51に破れが生じそうになったりした場合であってもカバー51を交換すれば足りるので、クリーン性能や防塵防滴性能を保つための作業負荷を非常に小さくすることができる。
In addition, even if the
なお、図6には1台の双腕ロボット320を示したが、安全キャビネット310内に設置されるロボットは、1台の単腕ロボットでもよく、複数台の単腕ロボットでもよい。また、カバー51付きのロボットハンド1aは、クリーン性能と防塵防滴性能との両立を図る事が必要な他の分野に幅広く適用することができる。
Although FIG. 6 shows one dual-
さらなる効果や変形例は、当業者によって容易に導き出すことができる。このため、本発明のより広範な態様は、以上のように表しかつ記述した特定の詳細および代表的な実施形態に限定されるものではない。したがって、添付の特許請求の範囲およびその均等物によって定義される総括的な発明の概念の精神または範囲から逸脱することなく、様々な変更が可能である。 Further effects and modifications can be easily derived by those skilled in the art. Thus, the broader aspects of the present invention are not limited to the specific details and representative embodiments shown and described above. Accordingly, various modifications can be made without departing from the spirit or scope of the general inventive concept as defined by the appended claims and their equivalents.
1 ロボットハンド
1a ロボットハンド(カバー付きロボットハンド)
10 本体部
11 端面
11a 開口
11b 周囲
11c 周面
12 周面
12a 面取部
20、20a、20b 把持爪
21 基端部
22 張出部
22a 対向面
23 先端部
23a 対向面
24 封止板
51 カバー(ロボットハンド用カバー)
60 基部
61 表面
62 周面
63 裏面
63a 開口
70、70a、70b 凸部
71 周面
72 端面
73 係止部
73a 通過穴
80 第1山部
81 第1側面
82 第2側面
90、90a、90b 第2山部
91 第1側面
92 第2側面
93 第3側面
200 フィルム状部材
300 ロボットシステム
310 安全キャビネット
311 作業台
320 双腕ロボット
321 基部
322 胴体部
323R 右腕部
323L 左腕部
330 ロボットコントローラ
1
DESCRIPTION OF
60
Claims (9)
前記開口から外部へ突出し、互いに接近する向きおよび遠ざかる向きにそれぞれスライドする一対の把持爪と、
前記一対の把持爪の基端側および前記開口を一体的に覆う伸縮性を有するカバーと
を備え、
前記カバーは、
前記一対の把持爪における各把持爪にそれぞれ対応する楕円柱状で中空の凸部と、
前記凸部における端面に前記各把持爪の先端側を通過させる通過穴と
を備えることを特徴とするロボットハンド。 A main body having an opening in the outer wall;
A pair of gripping claws that project outward from the opening and slide in directions toward and away from each other;
A stretchable cover that integrally covers the proximal ends of the pair of gripping claws and the opening;
The cover is
An elliptic columnar hollow convex part corresponding to each gripping claw in the pair of gripping claws, and
A robot hand comprising: a passage hole through which a tip end side of each gripping claw passes on an end surface of the convex portion.
前記凸部における楕円の短軸の向きが前記一対の把持爪のスライド向きに沿うこと
を特徴とする請求項1に記載のロボットハンド。 The cover is
The robot hand according to claim 1, wherein the direction of the minor axis of the ellipse in the convex part is along the sliding direction of the pair of gripping claws.
前記凸部が前記各把持爪のスライド範囲における中間位置よりも外寄りの位置にそれぞれ設けられること
を特徴とする請求項1または2に記載のロボットハンド。 The cover is
The robot hand according to claim 1, wherein the convex portion is provided at a position outside the intermediate position in the slide range of each gripping claw.
一対の前記凸部の間に、前記凸部における楕円の長軸の向きに沿って延伸する中空の第1山部を備えること
を特徴とする請求項2に記載のロボットハンド。 The cover is
The robot hand according to claim 2, further comprising: a hollow first peak portion that extends along a direction of a major axis of the ellipse in the convex portion between the pair of convex portions.
一対の前記凸部の外側に、前記凸部における周面の外形に対応するように湾曲する中空の第2山部をそれぞれ備えること
を特徴とする請求項1〜4のいずれか一つに記載のロボットハンド。 The cover is
The hollow 2nd peak part which curves so that it may correspond to the external shape of the peripheral surface in the above-mentioned convex part may be provided in the outside of a pair of said convex parts, respectively. Robot hand.
前記先端側よりも断面積が大きい張出部を前記基端側にそれぞれ備え、
前記カバーは、
前記張出部の周面に接する筒状の係止部を前記通過穴の周囲から突出するように備えること
を特徴とする請求項1〜5のいずれか一つに記載のロボットハンド。 The pair of gripping claws are:
Each of the proximal end side is provided with an overhang portion having a larger cross-sectional area than the distal end side,
The cover is
The robot hand according to any one of claims 1 to 5, further comprising a cylindrical locking portion that comes into contact with a peripheral surface of the overhang portion so as to protrude from the periphery of the passage hole.
前記一対の把持爪の対向する側が前記先端側よりも凹んでいること
を特徴とする請求項6に記載のロボットハンド。 The overhanging portion is
The robot hand according to claim 6, wherein opposing sides of the pair of gripping claws are recessed from the tip side.
前記外壁における前記開口の周囲から周面にかけて当該外壁よりも摩擦係数が小さいフィルム状部材を備えること
を特徴とする請求項1〜7のいずれか一つに記載のロボットハンド。 The main body is
The robot hand according to any one of claims 1 to 7, further comprising a film-like member having a smaller coefficient of friction than the outer wall from the periphery of the opening to the peripheral surface of the outer wall.
前記一対の把持爪における各把持爪にそれぞれ対応する楕円柱状で中空の凸部と、
前記凸部における端面に前記各把持爪の先端側を通過させる通過穴と
を備えることを特徴とするロボットハンド用カバー。 Protruding to the outside from the opening in the main body, and having a shape that integrally covers the opening and the base end side of the pair of gripping claws that slide in directions approaching and moving away from each other, and formed of a stretchable material,
An elliptic columnar hollow convex part corresponding to each gripping claw in the pair of gripping claws, and
A robot hand cover, comprising: a through hole through which an end surface of each gripping claw passes through an end surface of the convex portion.
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