JP7047747B2 - Gripping device - Google Patents
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本発明は、把持装置に関する。 The present invention relates to a gripping device.
特許文献1には、ワークを把持する一対の把持部を有する把持装置が開示されている。このうち、把持部は、袋部材と袋部材の内部に充填される粒状物とを有するハンド部、及び、ハンド部を支持する支持部、を備える。この把持装置は、一対の把持部のハンド部によってワークを挟んで押圧すると共に、ハンド部をワークの形状に倣って変形させた状態で、袋部材の内部を減圧することによって袋部材の内容積に対する粒状物の体積比率を増大させることにより、ハンド部をワークの形状に倣った状態で硬化させて、一対の把持部によってワークを把持する。なお、ハンド部は、ワークを挟んで押圧する方向についてワークに当接する当接部を有する。
ところで、特許文献1の把持装置では、袋部材の内部に充填される粒状物の量(体積)は一定とされている。このため、第1ワークを把持するときと、第1ワークに比べて当接部との接触面積が大きくなる第2ワークを把持するときとでは、当接部の厚み(詳細には、袋部材の内部に充填されている粒状物のうち当接部に含まれる粒状物からなる層の厚み)が異なってしまう。
By the way, in the gripping device of
具体的には、第1ワークに比べて当接部との接触面積が大きくなる第2ワークを把持する場合は、第1ワークを把持する場合に比べて、当接部の厚み(詳細には、袋部材の内部に充填されている粒状物のうち当接部に含まれる粒状物からなる層の厚み)が厚くなる。その理由は、第2ワークは、第1ワークに比べて、当接部との接触面積が大きいため、第2ワークを把持する場合には、第1ワークを把持する場合に比べて、当接部への食い込み量が小さく(浅く)なるからである。 Specifically, when the second work, which has a larger contact area with the contact portion than the first work, is gripped, the thickness of the contact portion (specifically, the thickness of the contact portion is larger than that when the first work is gripped. , The thickness of the layer made of the granules contained in the contact portion among the granules filled inside the bag member) becomes thicker. The reason is that the second work has a larger contact area with the contact portion than the first work, so that when the second work is gripped, the contact area is larger than when the first work is gripped. This is because the amount of bite into the part becomes small (shallow).
当接部の厚み(詳細には、袋部材の内部に充填されている粒状物のうち当接部に含まれる粒状物からなる層の厚み)が厚くなるほど、当接部の剛性が低下する傾向がある。このため、従来の装置(すなわち、第1ワークを把持する場合と同量の粒状物を充填した状態で第2ワークを把持する装置)では、第2ワークを把持する場合に、第1ワークを把持する場合に比べて当接部の厚みが厚くなり、当接部の剛性が低くなることがあった。 As the thickness of the abutting portion (specifically, the thickness of the layer composed of the granules contained in the abutting portion among the granules filled inside the bag member) becomes thicker, the rigidity of the abutting portion tends to decrease. There is. Therefore, in the conventional device (that is, the device that grips the second work in a state of being filled with the same amount of granules as in the case of gripping the first work), when the second work is gripped, the first work is gripped. Compared to the case of gripping, the thickness of the contact portion is thicker, and the rigidity of the contact portion may be lower.
本発明は、かかる現状に鑑みてなされたものであって、第2ワークを把持する場合において、従来の把持装置(すなわち、第1ワークを把持する場合と同量の粒状物を充填した状態で第2ワークを把持する装置)に比べて、当接部の剛性を高めることができる把持装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the present situation, and in the case of gripping the second work, the present invention is filled with the same amount of granules as the conventional gripping device (that is, the case of gripping the first work). It is an object of the present invention to provide a gripping device capable of increasing the rigidity of the contact portion as compared with the device for gripping the second work).
本発明の一態様は、袋部材と前記袋部材の内部に充填される粒状物とを有するハンド部、及び、前記ハンド部を支持する支持部、を備える把持部であって、ワークを把持する一対の把持部を有し、前記一対の把持部の前記ハンド部によって前記ワークを挟んで押圧すると共に、前記ハンド部を前記ワークの形状に倣って変形させた状態で、前記袋部材の内部を減圧することによって前記袋部材の内容積に対する前記粒状物の体積比率を増大させることにより、前記ハンド部を前記ワークの形状に倣った状態で硬化させて、前記一対の把持部によって前記ワークを把持する把持装置において、前記ハンド部は、前記ワークを挟んで押圧する方向について前記ワークに当接する当接部を有し、前記把持装置は、前記ワークとして、第1ワークに比べて前記当接部との接触面積が大きくなる第2ワークを把持するときは、前記第1ワークを把持するときに前記袋部材の内部に充填される前記粒状物の充填量よりも少量の前記粒状物を前記袋部材の内部に充填した状態で、前記一対の把持部によって前記第2ワークを把持する把持装置である。 One aspect of the present invention is a grip portion including a hand portion having a bag member and particles filled inside the bag member, and a support portion for supporting the hand portion, and grips the work. The inside of the bag member is held in a state where the work is sandwiched and pressed by the hand portions of the pair of grip portions, and the hand portions are deformed according to the shape of the work. By increasing the volume ratio of the granules to the internal volume of the bag member by reducing the pressure, the hand portion is cured in a state of following the shape of the work, and the work is gripped by the pair of grip portions. In the gripping device, the hand portion has an abutting portion that abuts on the work in a direction of sandwiching and pressing the work, and the gripping device has the abutting portion as the work as compared with the first work. When gripping the second work having a large contact area with the bag, the bag is filled with a smaller amount of the granules than the amount of the granules filled inside the bag member when the first work is gripped. It is a gripping device that grips the second work by the pair of gripping portions in a state of being filled inside the member.
上述の把持装置は、ハンド部とハンド部を支持する支持部とを備える把持部であって、ワークを把持する一対の把持部を有する。このうち、ハンド部は、袋部材と、袋部材の内部に充填される粒状物とを有する。この把持装置は、一対の把持部のハンド部によってワークを挟んで押圧すると共に、ハンド部をワークの形状に倣って変形させた状態で、袋部材の内部を減圧することによって袋部材の内容積に対する粒状物の体積比率を増大させることにより、ハンド部をワークの形状に倣った状態で硬化させて、一対の把持部によってワークを把持するように構成されている。また、ハンド部は、ワークを挟んで押圧する方向についてワークに当接する当接部を有する。 The above-mentioned gripping device is a gripping portion including a hand portion and a supporting portion for supporting the hand portion, and has a pair of gripping portions for gripping the work. Of these, the hand portion has a bag member and granules filled inside the bag member. This gripping device sandwiches and presses the work by the hand portions of the pair of grip portions, and in a state where the hand portions are deformed according to the shape of the work, the inside of the bag member is depressurized to reduce the internal volume of the bag member. By increasing the volume ratio of the granular material to the weight, the hand portion is cured in a state of following the shape of the work, and the work is gripped by a pair of grip portions. Further, the hand portion has a contact portion that abuts on the work in the direction of sandwiching and pressing the work.
ところで、従来、このような構成の把持装置によってワークを把持する場合において、袋部材の内部に充填される粒状物の量(体積)を一定とした場合には、第1ワークを把持するときと、第1ワークに比べて当接部との接触面積が大きくなる第2ワークを把持するときとでは、当接部の厚み(詳細には、袋部材の内部に充填されている粒状物のうち当接部に含まれる粒状物からなる層の厚み)が異なってしまう。 By the way, conventionally, when the work is gripped by the gripping device having such a configuration, when the amount (volume) of the granules filled inside the bag member is constant, the case where the first work is gripped When gripping the second work, which has a larger contact area with the contact portion than the first work, the thickness of the contact portion (specifically, among the granules filled inside the bag member). The thickness of the layer made of granules contained in the abutting portion) will be different.
具体的には、第1ワークに比べて当接部との接触面積が大きくなる第2ワークを把持する場合は、第1ワークを把持する場合に比べて、当接部の厚み(詳細には、袋部材の内部に充填されている粒状物のうち当接部に含まれる粒状物からなる層の厚み)が厚くなる。その理由は、第2ワークは、第1ワークに比べて、当接部との接触面積が大きいため、第2ワークを把持する場合には、第1ワークを把持する場合に比べて、当接部への食い込み量が小さく(浅く)なるからである。 Specifically, when the second work, which has a larger contact area with the contact portion than the first work, is gripped, the thickness of the contact portion (specifically, the thickness of the contact portion is larger than that when the first work is gripped. , The thickness of the layer made of the granules contained in the contact portion among the granules filled inside the bag member) becomes thicker. The reason is that the second work has a larger contact area with the contact portion than the first work, so that when the second work is gripped, the contact area is larger than when the first work is gripped. This is because the amount of bite into the part becomes small (shallow).
そして、当接部の厚み(詳細には、袋部材の内部に充填されている粒状物のうち当接部に含まれる粒状物からなる層の厚み)が厚くなるほど、当接部の剛性が低くなる傾向がある。当接部に含まれる粒状物からなる層の厚みが厚くなるほど(すなわち、粒状物からなる層の体積が大きくなるほど)、当接部に含まれる粒状物の自由度が高まり、当接部が変形し易くなるからである。なお、当接部の厚み方向は、ワークの厚み方向に一致する方向であり、一対の把持部のハンド部によってワークを挟んで押圧する方向に一致する。 The higher the thickness of the abutting portion (specifically, the thickness of the layer made of the granules contained in the abutting portion among the granules filled inside the bag member), the lower the rigidity of the abutting portion. Tend to be. The thicker the layer made of granules contained in the abutting portion (that is, the larger the volume of the layer made of granules), the greater the degree of freedom of the granules contained in the abutting portion, and the more the abutting portion is deformed. This is because it becomes easier to do. The thickness direction of the abutting portion coincides with the thickness direction of the work, and coincides with the direction in which the work is sandwiched and pressed by the hand portions of the pair of gripping portions.
これに対し、上述の把持装置は、ワークとして、第1ワークに比べて当接部との接触面積が大きくなる第2ワークを把持するときは、第1ワークを把持するときに袋部材の内部に充填される粒状物の充填量よりも少量の粒状物を袋部材の内部に充填した状態で、一対の把持部によって第2ワークを把持するように構成されている。具体的には、例えば、ワークとして第1ワークを把持するときは、袋部材の内部に第1充填量の粒状物を充填した状態で、一対の把持部によって第1ワークを把持し、ワークとして、第1ワークに比べて当接部との接触面積が大きくなる第2ワークを把持するときは、袋部材の内部に、第1充填量よりも少量である第2充填量の粒状物を充填した状態で、一対の把持部によって第2ワークを把持するように構成されている。 On the other hand, in the above-mentioned gripping device, when gripping the second work, which has a larger contact area with the contact portion than the first work, the inside of the bag member is gripped when the first work is gripped. The second work is gripped by a pair of gripping portions in a state where the bag member is filled with a smaller amount of granules than the amount of the granules to be filled. Specifically, for example, when gripping the first work as a work, the first work is gripped by a pair of gripping portions in a state where the bag member is filled with the granular material of the first filling amount, and the work is used as a work. When gripping the second work, which has a larger contact area with the contact portion than the first work, the inside of the bag member is filled with granules having a second filling amount, which is smaller than the first filling amount. In this state, the second work is gripped by a pair of gripping portions.
このような構成とすることで、第1ワークを把持する場合と同量の粒状物を充填した状態で第2ワークを把持する場合に比べて、当接部の厚み(詳細には、袋部材の内部に充填されている粒状物のうち当接部に含まれる粒状物からなる層の厚み)を薄くすることができる。その理由は、袋部材の内部に充填される(存在する)粒状物の量を減少させた分、当接部に含まれる粒状物からなる層の厚みを薄くできるからである。当接部の厚み(詳細には、当接部に含まれる粒状物からなる層の厚み)を薄くすることで、当接部の剛性を高めることができる。 With such a configuration, the thickness of the contact portion (specifically, the bag member) is compared with the case where the second work is gripped with the same amount of granules filled as in the case where the first work is gripped. The thickness of the layer made of the granules contained in the abutting portion among the granules filled inside the baggage can be reduced. The reason is that the thickness of the layer made of the granules contained in the abutting portion can be reduced by the amount of the granules filled (existing) inside the bag member. By reducing the thickness of the abutting portion (specifically, the thickness of the layer made of the granular material contained in the abutting portion), the rigidity of the abutting portion can be increased.
従って、上述の把持装置によれば、第2ワークを把持する場合において、従来の把持装置(すなわち、第1ワークを把持する場合と同量の粒状物を充填した状態で第2ワークを把持する装置)に比べて、当接部の剛性を高めることができる。当接部の剛性を高めることで、例えば、第2ワークを把持する場合において、第1ワークを把持する場合と同様に、強固にワークを把持することが可能となる。 Therefore, according to the above-mentioned gripping device, when gripping the second work, the second work is gripped in a state of being filled with the same amount of granules as the conventional gripping device (that is, the case of gripping the first work). The rigidity of the contact portion can be increased as compared with the device). By increasing the rigidity of the abutting portion, for example, when gripping the second work, it becomes possible to firmly grip the work as in the case of gripping the first work.
(実施形態)
次に、本発明の実施形態について、図面を参照しつつ説明する。図1は、実施形態にかかる把持装置1の一部(先端側の部位)を拡大した断面図である。把持装置1は、図1に示すように、ワークを把持して保持する一対の把持部(第1把持部30と第2把持部40)を有する。第1把持部30及び第2把持部40は、ハンド部10と、ハンド部10を支持する支持部20とを備える。このうち、ハンド部10は、袋部材11と、袋部材11の内部に充填される粒状物12とを有する。なお、図1~図5、図7、図9、及び図10では、袋部材11の内部に収容されている粒状物12を、一部省略して図示している。
(Embodiment)
Next, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is an enlarged cross-sectional view of a part (a portion on the tip side) of the
この把持装置1は、一対の把持部(第1把持部30と第2把持部40)のハンド部10によってワーク(例えば、雄コネクタである第1ワーク61、図2参照)を挟んで押圧すると共に、ハンド部10をワーク(例えば、第1ワーク61)の形状に倣って変形させた状態で、袋部材11の内部を減圧することによって袋部材11の内容積に対する粒状物12の体積比率を増大させることにより、ハンド部10をワークの形状に倣った状態で硬化させて、一対の把持部(第1把持部30と第2把持部40)によってワークを把持するように構成されている。
The
なお、ハンド部10のうち、ワーク(例えば、雄コネクタである第1ワーク61)を挟んで押圧する方向(挟圧方向DPとする、図2において上下方向)についてワーク(例えば、第1ワーク61)に当接する部位を、当接部15とする。
It should be noted that, in the
また、第1把持部30及び第2把持部40は、それぞれ、図示しないスライド装置(例えば、電動グリッパ)に装着されている。このスライド装置の駆動により、第1把持部30及び第2把持部40が、スライド方向DS(図2において上下方向、挟圧方向DPに一致する方向)に移動し、第1把持部30と第2把持部40との間隔(スライド方向DSの間隔、挟圧方向DPの間隔)を調整することができる。また、一対の把持部(第1把持部30と第2把持部40)及びスライド装置(図示なし)は、図示しないロボットアームに連結されている。このロボットアームの駆動により、スライド装置(図示なし)に装着されている一対の把持部(第1把持部30と第2把持部40)を、多方向に移動させることができる。
Further, the
ここで、ワークとして、雄コネクタである第1ワーク61を、把持装置1によって把持する場合について、具体的に説明する。なお、図2は、把持装置1によって第1ワーク61を把持した状態を示す図である。図3は、図2のB-B断面図である。
まず、第1把持部30のハンド部10と第2把持部40のハンド部10との間隔を、第1ワーク61の厚み(図2において上下方向の寸法)よりも大きくした状態で、ロボットアーム(図示なし)の駆動により、一対の把持部(第1把持部30と第2把持部40)を移動させて、第1把持部30のハンド部10と第2把持部40のハンド部10との間に、第1ワーク61が配置された状態とする。
Here, a case where the
First, the robot arm is in a state where the distance between the
次いで、スライド装置(図示なし)の駆動により、第1把持部30と第2把持部40との間隔を狭くしてゆき、第1把持部30のハンド部10と第2把持部40のハンド部10によって、挟圧方向DPに第1ワーク61を挟んで押圧する。具体的には、予め設定された押圧力で、第1ワーク61が挟んで押圧された状態にする。このとき、ハンド部10の当接部15は、第1ワーク61の外側形状に倣って変形した状態になる。
Next, by driving a slide device (not shown), the distance between the
次に、第1把持部30のハンド部10と第2把持部40のハンド部10によって、第1ワーク61を挟んで押圧すると共に、各々のハンド部10の当接部15を、第1ワーク61の外側形状に倣って変形させた状態で、図示しない真空ポンプによって、各々のハンド部10の袋部材11の内部を真空引き(減圧)する。これにより、袋部材11の内容積(内部空間体積)を減少させると共に、袋部材11の内容積に対する粒状物12の体積比率を増大させて、ハンド部10を第1ワーク61の形状に倣った状態で硬化させることができる(図2参照)。これにより、図2に示すように、一対の把持部(第1把持部30と第2把持部40)によって第1ワーク61が把持された状態となる。
Next, the
より具体的には、本実施形態の把持装置1では、各々の袋部材11の開口部11b(気体流通口)は、各々の支持部20に形成されている筒状孔20bの開口部に接続されている。さらに、各々の筒状孔20bの内部には、ピストン50が挿入されている。ピストン50は、筒状孔20bの内部において、その軸線方向(図2において左右方向)に移動可能(摺動可能)とされている。このピストン50は、筒状のピストン本体部51と、ピストン本体部51の先端に設けられたフィルタ部材55とを有する。ピストン本体部51の内部には、真空ポンプに連結する気体流通孔51bが形成されている。また、フィルタ部材55は、その内部を、気体が流通可能であるが、粒状物12が通過できない構造を有している。
More specifically, in the
このような構造により、本実施形態の把持装置1では、真空ポンプの駆動により、各々の袋部材11の内部の気体を、袋部材11の開口部11bから、フィルタ部材55及びピストン本体部51の気体流通孔51bを通じて、外部に排出させることができる。これにより、各々のハンド部10の袋部材11の内部を真空引き(減圧)することができる。
なお、図3は、図2のB-B断面図である。図3に示すように、把持装置1(第1把持部30と第2把持部40)によって第1ワーク61を把持したとき、ハンド部10の当接部15の厚み(詳細には、第1ワーク61のうち最も厚みの厚い部位に当接している部位の厚み、以下同じ)は、T1となる。
With such a structure, in the
Note that FIG. 3 is a cross-sectional view taken along the line BB of FIG. As shown in FIG. 3, when the
また、本実施形態の把持装置1では、ワークとして第1ワーク61を把持するときは、各々の袋部材11の開口部11bを、ピストン50のフィルタ部材55によって閉塞(詳細には、気体が流通可能であるが粒状物12が通過できないように閉塞)した状態で、第1ワーク61を把持するようにしている。これにより、本実施形態の把持装置1では、第1ワーク61を把持するときは、袋部材11の内部に第1充填量の粒状物12が充填された状態で、一対の把持部(第1把持部30と第2把持部40)によって第1ワーク61を把持することができる。
Further, in the
次に、ワークとして、雄コネクタである第2ワーク62を、把持装置1によって把持する場合について、具体的に説明する。なお、第2ワーク62は、第1ワーク61と比較して、厚み寸法(図4において上下方向の寸法)及び幅寸法(図4において紙面に直交する方向の寸法)が共に大きい雄コネクタ(ワーク)である。従って、第2ワーク62は、第1ワーク61に比べて、当接部15との接触面積が大きくなるワークである。換言すれば、第2ワーク62は、第1ワーク61に比べて、当接部15(詳細には、ワークと当接する面)が大きくなるワークである。図3と図5を比較するとわかるように、第2ワーク62と当接部15との接触面積は、第1ワーク61と当接部15との接触面積よりも大きくなる。
Next, a case where the
ところで、従来の把持装置では、袋部材11の内部に充填される粒状物12の量(体積)を一定としているため、第2ワーク62を把持する場合は、第1ワーク61を把持する場合に比べて、当接部15の厚み(詳細には、袋部材11の内部に充填されている粒状物12のうち当接部15に含まれる粒状物12からなる層の厚み)が厚くなっていた(図10参照)。具体的には、(第2ワーク62を把持したときの当接部15の厚みT3)>(第1ワーク61を把持したときの当接部15の厚みT1)となっていた(図3及び図10参照)。その理由は、第2ワーク62は、第1ワーク61に比べて、当接部15との接触面積が大きいため、第2ワーク62を把持する場合には、第1ワーク61を把持する場合に比べて、当接部15への食い込み量が小さく(浅く)なるからである(図3及び図10参照)。
By the way, in the conventional gripping device, since the amount (volume) of the
そして、図6に示すように、当接部15の厚み(詳細には、袋部材11の内部に充填されている粒状物12のうち当接部15に含まれる粒状物12からなる層の厚み)が厚くなるほど、当接部15の剛性が低くなる傾向がある。当接部15に含まれる粒状物12からなる層の厚みが厚くなるほど(すなわち、粒状物12からなる層の体積が大きくなるほど)、当接部15に含まれる粒状物12の自由度が高まり、当接部15が変形し易くなるからである。
Then, as shown in FIG. 6, the thickness of the contact portion 15 (specifically, the thickness of the layer composed of the
このため、従来の把持装置(すなわち、第1ワーク61を把持する場合と同量の粒状物12を充填した状態で第2ワーク62を把持する装置)では、第2ワーク62を把持する場合に、第1ワーク61を把持する場合に比べて、当接部15の厚みが厚くなり、当接部15の剛性が低くなることがあった。
Therefore, in the conventional gripping device (that is, the device that grips the
なお、当接部15の厚み方向(図3及び図10において左右方向)は、ワーク(第1ワーク61及び第2ワーク62)の厚み方向に一致する方向であり、一対の把持部(第1把持部30と第2把持部40)のハンド部10によってワーク(第1ワーク61または第2ワーク62)を挟んで押圧する方向(挟圧方向DP)に一致する。また、図6は、当接部15の厚み(詳細には、当接部15のうち、ワークの最も厚みの厚い部分に当接している部位の厚み)と当接部15の剛性との相関図である。
The thickness direction of the contact portion 15 (left-right direction in FIGS. 3 and 10) is a direction corresponding to the thickness direction of the work (
これに対し、本実施形態の把持装置1は、ワークとして、第1ワーク61に比べて当接部15との接触面積が大きくなる第2ワーク62を把持するときは、第1ワーク61を把持するときに袋部材11の内部に充填される粒状物12の充填量よりも少量の粒状物12を袋部材11の内部に充填した状態で、一対の把持部(第1把持部30と第2把持部40)によって第2ワーク62を把持するように構成されている。
On the other hand, when the
具体的には、本実施形態の把持装置1は、第1ワーク61を把持するときは、前述したように、袋部材11の内部に第1充填量の粒状物12を充填した状態で、一対の把持部(第1把持部30と第2把持部40)によって第1ワーク61を把持するように構成されている。一方、第1ワーク61に比べて当接部15との接触面積が大きくなる第2ワーク62を把持するときは、袋部材11の内部に、第1充填量よりも少量である第2充填量の粒状物12を充填した状態で、一対の把持部(第1把持部30と第2把持部40)によって第2ワーク62を把持するように構成されている。
Specifically, when gripping the
ここで、把持装置1によって第2ワーク62を把持する場合について、詳細に説明する。なお、図4は、把持装置1によって第2ワーク62を把持した状態を示す図である。図5は、図4のC-C断面図である。
まず、第1把持部30のハンド部10と第2把持部40のハンド部10との間隔を、第2ワーク62の厚み(図4において上下方向の寸法)よりも大きくした状態で、ロボットアーム(図示なし)の駆動により、一対の把持部(第1把持部30と第2把持部40)を移動させて、第1把持部30のハンド部10と第2把持部40のハンド部10との間に、第2ワーク62が配置された状態とする。
Here, the case where the
First, the robot arm is in a state where the distance between the
次に、第1把持部30の筒状孔20bの内部に挿入されているピストン50を、一定距離Lだけ、第1把持部30の基端側(図4において右側)に移動(摺動)させると共に、第2把持部40の筒状孔20bの内部に挿入されているピストン50を、一定距離Lだけ、第2把持部40の基端側(図4において右側)に移動(摺動)させる。これにより、各々の袋部材11の開口部11bが開放されて、第1把持部30の筒状孔20bの内部に、袋部材11の開口部11bを通じて連通する収容空間S(袋部材11の開口部11bとピストン50のフィルタ部材55との間の空間)が形成されると共に、第2把持部40の筒状孔20bの内部に、袋部材11の開口部11bを通じて連通する収容空間Sが形成される(図4参照)。
Next, the
なお、本実施形態の把持装置1は、図示しない制御装置を備えており、この制御装置の指令に基づいて、ピストン50が一定距離Lだけ移動(摺動)する。具体的には、制御装置(図示なし)は、第1把持部30のハンド部10と第2把持部40のハンド部10との間隔に基づいて、把持対象であるワークが、第1ワーク61であるか第2ワーク62であるかを判断し、ワークが第2ワーク62である場合には、ピストン50を、基端側(図4において右側)に、一定距離Lだけ移動(摺動)させる。
The
このようにすることで、第1把持部30の袋部材11の内部に収容されていた粒状物12の一部を、筒状孔20bの収容空間Sの内部に移動させることが可能になると共に、第2把持部40の袋部材11の内部に収容されていた粒状物12の一部を、筒状孔20bの収容空間Sの内部に移動させることが可能になる。従って、第2ワーク62を把持するときは、第1ワーク61を把持するときに袋部材11の内部に充填される粒状物12の充填量(=第1充填量)よりも少量である第2充填量の粒状物12を袋部材11の内部に充填した状態で、一対の把持部(第1把持部30と第2把持部40)によって第2ワーク62を把持することが可能になる。
By doing so, it becomes possible to move a part of the
次いで、スライド装置(図示なし)の駆動により、第1把持部30と第2把持部40との間隔を狭くしてゆき、第1把持部30のハンド部10と第2把持部40のハンド部10によって、挟圧方向DP(第1挟圧方向DP1と第2挟圧方向DP2)に第2ワーク62を挟んで押圧する。具体的には、第1把持部30のハンド部10によって第1挟圧方向DP1(図4において下方)に第2ワーク62を押圧すると共に、第2把持部40のハンド部10によって第2挟圧方向DP2(図4において上方)に第2ワーク62を押圧する態様で、予め設定された押圧力で、第2ワーク62が挟んで押圧された状態にする。
Next, by driving a slide device (not shown), the distance between the
このとき、ハンド部10の当接部15は、第2ワーク62の外側形状に倣って変形した状態になる。さらには、第1把持部30の袋部材11の内部に収容されていた粒状物12の一部が、筒状孔20bの収容空間Sの内部に移動すると共に、第2把持部40の袋部材11の内部に収容されていた粒状物12の一部が、筒状孔20bの収容空間Sの内部に移動する。これにより、各々の袋部材11の内部に、第1充填量(第1ワーク61を把持するときの粒状物12の充填量)よりも少量である第2充填量の粒状物12が充填された状態になる。
At this time, the
次に、このようにした状態で、図示しない真空ポンプによって、各々のハンド部10の袋部材11の内部を真空引き(減圧)して、袋部材11の内容積(内部空間体積)を減少させる。これにより、袋部材11の内部に、第1充填量(第1ワーク61を把持するときの粒状物12の充填量)よりも少量である第2充填量の粒状物12が充填された状態で、袋部材11の内容積に対する粒状物12の体積比率を増大させて、ハンド部10を第2ワーク62の形状に倣った状態で硬化させることができる(図4参照)。これにより、図4に示すように、一対の把持部(第1把持部30と第2把持部40)によって第2ワーク62が把持された状態となる。
Next, in this state, the inside of the
従って、本実施形態の把持装置1では、第1ワーク61を把持する場合と同量(第1充填量)の粒状物12を充填した状態で第2ワーク62を把持する場合(図9及び図10参照)に比べて、当接部15の厚み(詳細には、袋部材11の内部に充填されている粒状物12のうち当接部15に含まれる粒状物12からなる層の厚み)を薄くすることができる。その理由は、袋部材11の内部に充填される(存在する)粒状物12の量を減少させた分、当接部15に含まれる粒状物12からなる層の厚みを薄くできるからである。当接部15の厚み(詳細には、当接部15に含まれる粒状物12からなる層の厚み)を薄くすることで、当接部15の剛性を高めることができる。
Therefore, in the
従って、本実施形態の把持装置1によれば、第2ワーク62を把持する場合において、従来の把持装置(すなわち、第1ワーク61を把持する場合と同量である第1充填量の粒状物12を充填した状態で第2ワーク62を把持する装置)に比べて、当接部15の剛性を高めることができる。当接部15の剛性を高めることで、例えば、第2ワーク62を把持する場合において、第1ワーク61を把持する場合と同様に、強固に第2ワーク62を把持することが可能となる。
Therefore, according to the
なお、本実施形態では、図5に示すように、把持装置1(第1把持部30と第2把持部40)によって第2ワーク62を把持したとき、ハンド部10の当接部15の厚み(詳細には、第2ワーク62のうち最も厚みの厚い部位に当接している部位の厚み、以下同じ)は、T2となる。また、本実施形態では、T1(第1ワーク61を把持したときの当接部15の厚み)=T2(第2ワーク62を把持したときの当接部15の厚み)となるようにしている。これにより、第2ワーク62を把持しているときの当接部15の剛性を、第1ワーク61を把持しているときの当接部15の剛性と同等になるようにしている(図6参照)。
In this embodiment, as shown in FIG. 5, when the
(コネクタ嵌合試験)
次に、実施形態にかかる把持装置1を用いたコネクタ嵌合試験について説明する。
具体的には、まず、前述したように、ピストン50を一定距離Lだけ基端側に移動(摺動)させることにより、第1把持部30の筒状孔20bの内部に収容空間Sを形成すると共に、第2把持部40の筒状孔20bの内部に収容空間Sを形成して、袋部材11の内部に第2充填量の粒状物12が充填された状態で、把持装置1(第1把持部30と第2把持部40)によって第2ワーク62(雄コネクタ)を把持する(図4参照)。
(Connector fitting test)
Next, a connector fitting test using the
Specifically, first, as described above, by moving (sliding) the
次いで、把持装置1によって、把持している第2ワーク62(雄コネクタ)を、雌コネクタ72に嵌合させる(図7参照)。具体的には、ロボットアーム(図示なし)の駆動により、一対の把持部(第1把持部30と第2把持部40)を移動させることによって、把持している第2ワーク62(雄コネクタ)を、雌コネクタ72の内部に挿入する。
Next, the second work 62 (male connector) being gripped by the
なお、本試験では、一対の把持部(第1把持部30と第2把持部40)が装着されているスライド装置(図示なし)と、ロボットアーム(図示なし)との間に、図示しない力覚センサを設けている。これにより、例えば、図7に示すように、第2ワーク62(雄コネクタ)を雌コネクタ72の内部に挿入しているときに、第2ワーク62(雄コネクタ)が雌コネクタ72に引っ掛かると、力覚センサ(図示なし)によって応力が検出される。なお、本試験では、ロボットアームとして、安川電機社製のMOTOMAN-GP12を用いている。また、力覚センサとして、安川電機社製のMotoFitを用いている。
In this test, a force (not shown) between a slide device (not shown) to which a pair of grips (
本試験では、把持装置1によって、第2ワーク62(雄コネクタ)を雌コネクタ72の内部に挿入している期間中、力覚センサ(図示なし)によって検出される応力(X方向応力)を測定した。その結果を、図8のグラフに実線で示す。なお、図8のグラフでは、横軸を、第2ワーク62(雄コネクタ)を雌コネクタ72の内部に挿入する方向へのハンド部10の移動距離とし、縦軸を、力覚センサによって検出された応力(X方向応力)としている。
In this test, the stress (X-direction stress) detected by the force sensor (not shown) is measured by the
また、本試験では、比較形態として、第1ワーク61を把持する場合と同量(第1充填量)の粒状物12を袋部材11に充填した状態で第2ワーク62を把持する把持装置101を用いて、第2ワーク62(雄コネクタ)を雌コネクタ72に嵌合させる試験を行った(図9参照)。具体的には、比較形態の把持装置101では、実施形態の把持装置1とは異なり、第2ワーク62を把持する場合に、ピストン50を一定距離Lだけ基端側に移動(摺動)させることなく(すなわち、収容空間Sを形成することなく)、袋部材11の内部に第1充填量の粒状物12を充填した状態で、第1把持部30と第2把持部40によって第2ワーク62(雄コネクタ)を把持する(図9参照)。
Further, in this test, as a comparative form, the
なお、比較形態の把持装置101では、図10に示すように、把持装置101(第1把持部30と第2把持部40)によって第2ワーク62を把持したとき、ハンド部10の当接部15の厚みは、T3となる。この厚みT3は、実施形態の把持装置1によって第2ワーク62を把持したときの当接部15の厚みT2よりも大きな値(T3>T2)になる。その理由は、比較形態の把持装置101では、実施形態の把持装置1によって第2ワーク62を把持するときに袋部材11に充填される粒状物12の充填量(第2充填量)よりも多量の粒状物12を袋部材11に充填した状態で、第2ワーク62を把持するからである。
In the
このため、比較形態の把持装置101によって第2ワーク62を把持しているときの当接部15の剛性は、実施形態の把持装置1によって第2ワーク62を把持しているときの当接部15の剛性よりも低くなる(図6参照)。なお、図9は、比較形態の把持装置101によって第2ワーク62(雄コネクタ)を雌コネクタ72に嵌合させるときの様子(具体的には、第2ワーク62が雌コネクタ72に引っ掛かったとき)を示す部分断面拡大図である。また、図10は、図9のD-D断面図である。
Therefore, the rigidity of the
次いで、把持装置101によって、把持している第2ワーク62(雄コネクタ)を、雌コネクタ72に嵌合させる(図9参照)。具体的には、実施形態の把持装置1と同様に、ロボットアーム(図示なし)の駆動により、一対の把持部(第1把持部30と第2把持部40)を移動させることによって、把持している第2ワーク62(雄コネクタ)を、雌コネクタ72の内部に挿入する。そして、把持装置101によって、第2ワーク62(雄コネクタ)を雌コネクタ72の内部に挿入している期間中、力覚センサ(図示なし)によって検出される応力(X方向応力)を測定した。その結果を、図8のグラフに破線で示す。
Next, the second work 62 (male connector) being gripped by the
図8に示すように、実施形態の把持装置1では、比較形態の把持装置101に比べて、力覚センサ(図示なし)によって検出される応力(X方向応力)が大きくなった。換言すれば、実施形態の把持装置1では、比較形態の把持装置101に比べて、力覚センサ(図示なし)の感度を高めることができた。その理由は、実施形態の把持装置1では、比較形態の把持装置101に比べて、第2ワーク62を把持しているときの当接部15の厚みを薄くして、当接部15の剛性を高めているからであるといえる。
As shown in FIG. 8, in the
具体的には、比較形態の把持装置101では、実施形態の把持装置1に比べて、当接部15の剛性が低いために、当接部15が変形し易くなっており、第2ワーク62が雌コネクタ72に引っ掛かったときの衝撃が、当接部15の変形によって当接部15に吸収され易く(従って、力覚センサに伝わり難く)なっていると考えられる。このために、比較形態の把持装置101では、実施形態の把持装置1に比べて、力覚センサ(図示なし)の感度が低くなったと考えられる。
Specifically, in the
換言すれば、実施形態の把持装置1では、比較形態の把持装置101に比べて、当接部15の剛性が高いために、当接部15が変形し難くなっており、第2ワーク62が雌コネクタ72に引っ掛かったときの衝撃が、当接部15によって吸収され難く(従って、力覚センサに伝わり易く)なっていると考えられる。このために、実施形態の把持装置1では、比較形態の把持装置101に比べて、力覚センサ(図示なし)の感度が高くなったと考えられる。
In other words, in the
従って、実施形態の把持装置1では、比較形態の把持装置101に比べて、力覚センサ(図示なし)によって検出される応力を用いたフィードバック制御により、精度良く、第2ワーク62(雄コネクタ)を雌コネクタ72に挿入して嵌合させることが可能になる。具体的には、実施形態の把持装置1では、比較形態の把持装置101に比べて、力覚センサ(図示なし)によって検出される応力に基づいて、第2ワーク62の雌コネクタ72への引っ掛かり等を精度良く検知することができ、ロボットアーム(図示なし)の駆動により、雌コネクタ72に対する第2ワーク62の位置を精度良く修正することができる。これにより、実施形態の把持装置1では、力覚センサ(図示なし)によって検出される応力を用いたフィードバック制御により、適切に、第2ワーク62(雄コネクタ)を雌コネクタ72に挿入して嵌合させることができるといえる。
Therefore, in the
以上において、本発明を実施形態に即して説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で、適宜変更して適用できることはいうまでもない。
例えば、実施形態では、ワークである第1ワーク及び第2ワークとして、雄コネクタである第1ワーク61、及び、雄コネクタである第2ワーク62を例示した。しかしながら、第1ワーク及び第2ワークは、雄コネクタに限定されるものではなく、いずれの物体であっても良い。
Although the present invention has been described above in accordance with the embodiment, it is needless to say that the present invention is not limited to the above embodiment and can be appropriately modified and applied without departing from the gist thereof.
For example, in the embodiment, as the first work and the second work which are the works, the
1 把持装置
10 ハンド部
11 袋部材
12 粒状物
15 当接部
20 支持部
20b 筒状孔
30 第1把持部
40 第2把持部
50 ピストン
51 ピストン本体部
51b 気体流通孔
55 フィルタ部材
61 第1ワーク
62 第2ワーク
DS スライド方向
DP 挟圧方向
DP1 第1挟圧方向
DP2 第2挟圧方向
S 収容空間
1
Claims (1)
前記一対の把持部の前記ハンド部によって前記ワークを挟んで押圧すると共に、前記ハンド部を前記ワークの形状に倣って変形させた状態で、前記袋部材の内部を減圧することによって前記袋部材の内容積に対する前記粒状物の体積比率を増大させることにより、前記ハンド部を前記ワークの形状に倣った状態で硬化させて、前記一対の把持部によって前記ワークを把持する
把持装置において、
前記ハンド部は、前記ワークを挟んで押圧する方向について前記ワークに当接する当接部を有し、
前記把持装置は、
前記ワークとして、第1ワークに比べて前記当接部との接触面積が大きくなる第2ワークを把持するときは、前記第1ワークを把持するときに前記袋部材の内部に充填される前記粒状物の充填量よりも少量の前記粒状物を前記袋部材の内部に充填した状態で、前記一対の把持部によって前記第2ワークを把持する
把持装置。 A grip portion including a bag member and a hand portion having a granular material filled inside the bag member, and a support portion for supporting the hand portion, and having a pair of grip portions for gripping the work. ,
The work is sandwiched and pressed by the hand portions of the pair of grip portions, and the inside of the bag member is depressurized in a state where the hand portions are deformed according to the shape of the work to reduce the pressure of the bag member. In a gripping device in which the hand portion is cured in a state of following the shape of the work by increasing the volume ratio of the granular material to the internal volume, and the work is gripped by the pair of grip portions.
The hand portion has an abutting portion that abuts on the work in a direction of sandwiching and pressing the work.
The gripping device is
As the work, when gripping a second work having a larger contact area with the contact portion than the first work, the granules filled inside the bag member when gripping the first work. A gripping device that grips the second work by the pair of gripping portions in a state where the bag member is filled with the granules in a smaller amount than the filling amount of the material.
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