JP7152013B2 - 把持装置、ロボットアーム及び開口拡縮機構 - Google Patents

Description

本発明は、被把持物を把持する把持装置及びこれを備えたロボットアーム、並びに、拡縮開口が拡縮する開口拡縮機構に関するものである。

従来の把持装置の中には、例えばロボットアームのエンドエフェクタとして用いられるものとして、互いに対向配置される２つの棒状部材の一端側を駆動し、当該２つの棒状部材の間に被把持物を把持するグリッパーが知られている。

また、特許文献１には、ボルトやナットをはめ込む拡縮開口を拡縮可能なメガネレンチが開示されている。このメガネレンチは、互いに隣接するように環状配置される６個のスライド体（可動部材）が、隣り合うスライド体間のスライド面同士を互いに相対移動させて移動する。これにより、当該６個のスライド体すべての移動方向に対して側方（拡縮開口の開口面法線方向）から見て、当該６個のスライド体により囲まれて形成される正六角形の拡縮開口が拡縮して、拡縮開口の大きさをボルトやナットのサイズに合わせることが可能となっている。

上述したグリッパーのような把持装置では、例えば、多数の線状物（ワイヤー等）あるいは棒状物が被把持物であるような場合、２つの棒状部材を閉じる間に２つの棒状部材の他端側（自由端側）から被把持物が押し出されてしまい、当該被把持物を適切に把持できない。

本発明者らは、前記特許文献１に開示のメガネレンチにおける拡縮開口を拡縮させる機構を利用した把持装置であれば、この問題点を解決することが可能であることを見出した。すなわち、拡縮開口に多数の線状物等の被把持物を入れた状態で拡縮開口を縮小して当該被把持物を拡縮開口で把持することにより、把持力を受けた被把持物に逃げ場がなくなり、多数の線状物等の被把持物であっても、これを適切に把持することが可能である。

しかしながら、本発明者らの研究の結果、このような把持装置においては、拡縮開口の周縁部が閉じられていることで、種々の弊害が生じることが判明した。
例えば、上述したグリッパーのような把持装置では、被把持物を把持する際、２つの棒状部材の自由端側が互いに離間して開いているので、そこから被把持物を２つの棒状部材の間に挿入することができる。被把持物を当該２つの棒状部材の間に挿入するためには、当該２つの棒状部材の自由端間に被把持物を位置させればよく、精度が求められる位置合わせは、当該２つの棒状部材の自由端間を結ぶ方向のみ（一方向のみ）である。これに対し、上述した拡縮開口を拡縮させる機構を利用した把持装置においては、拡縮開口の周縁部が閉じられているため、被把持物を把持する際、拡大した拡縮開口の開口面法線方向から被把持物を拡縮開口内へ挿入することが求められる。そのため、被把持物を拡縮開口内に挿入するためには、拡縮開口の開口面に沿った２方向（２次元方向）について、精度が求められる位置合わせが必要である。よって、上述したグリッパーのような把持装置よりも、把持の際の位置合わせが複雑、煩雑であるという課題が生じる。

なお、把持装置に限らず、複数の可動部材が移動することで当該複数の可動部材により囲まれて形成される拡縮開口が拡縮する開口拡縮機構を利用する装置においては、拡縮開口の周縁部が閉じられていることによる他の弊害が生じることがある。

上述した課題を解決するために、本発明は、複数の可動部材が移動することで形成される拡縮開口を有し、該拡縮開口が縮小することで該拡縮開口内に被把持物を把持する把持装置であって、前記複数の可動部材のうちの一部の可動部材は、前記拡縮開口が拡大している途中又は拡大した後に、前記拡縮開口の周縁部の一部分が開いて外部と連通するように移動することを特徴とする。
この把持装置は、複数の可動部材が移動することで、当該複数の可動部材によって形成される拡縮開口を縮小させ、周縁部が閉じられている拡縮開口で被把持物を把持することができる。一方で、拡縮開口が拡大している途中又は拡大した後に、複数の可動部材のうちの一部の可動部材を移動することで、拡縮開口の周縁部の一部分を開いて、拡縮開口を外部と連通させることができる。したがって、上述したグリッパーのような把持装置と同様に、被把持物を把持する際、拡縮開口の周縁部のうちの開いた部分（外部と連通した連通路部分）から、被把持物を拡縮開口内に挿入することができる。よって、被把持物を拡縮開口内に挿入する際には、当該開いた部分（連通路部分）に被把持物を位置させればよく、精度が求められる位置合わせは、当該開いた部分間を結ぶ方向のみ（一方向のみ）である。その結果、拡縮開口の周縁部が常に閉じられている構成で生じていた、把持の際の位置合わせが複雑、煩雑となるという弊害を、解消することができる。例えば、当該把持装置をロボットアームの先端に取り付けるシステムにおいて、拡縮開口の周縁部が常に閉じられている構成では、被把持物の上側又は下側から被把持物を拡縮開口内へ至らせる軌道をとる必要があったが、本発明に係る把持装置であれば、被把持物の側方からの軌道で被把持物を拡縮開口内へ至らせることが可能となる。

また、本発明は、前記把持装置において、前記複数の可動部材は、前記拡縮開口の拡縮中に該拡縮開口の中心位置が固定されるように移動することを特徴とする。
上述したグリッパーのような把持装置では、２つの棒状部材間のどの位置（棒状部材の長手方向のどの位置）で被把持物を把持するかによって、把持された被把持物の把持位置にばらつきが出てしまう。これに対し、本発明の把持装置においては、縮小する拡縮開口に把持される被把持物を、常に、拡縮開口の中心位置に寄せて把持することができる。よって、把持装置に把持される被把持物の把持位置がばらつくことがなく、把持位置の精度が高い。

また、本発明は、前記把持装置において、前記一部の可動部材は、前記拡縮開口が拡大した後に、該拡縮開口の周縁部に沿うように移動することで、前記拡縮開口の周縁部の一部分が開いて外部と連通するように移動することを特徴とする。
上述したグリッパーのような把持装置では、例えば、多数の線状物（ワイヤー等）あるいは棒状物が被把持物であるような場合、２つの棒状部材を閉じる間に２つの棒状部材の自由端側から被把持物が押し出されてしまい、当該被把持物を適切に把持できないことがある。本発明の把持装置においては、拡縮開口が拡縮する間は、拡縮開口が複数の可動部材によって囲まれ、拡縮開口の周縁部が閉じられた状態である。したがって、拡縮開口を縮小して多数の線状物等の被把持物を拡縮開口で把持するとき、把持力を受けた被把持物に逃げ場がなく、多数の線状物等の被把持物であっても、これを適切に把持することが可能である。

また、本発明は、前記把持装置において、前記複数の可動部材のうち、第一支持部に支持された前記一部の可動部材と第二支持部に支持された他の可動部材とを、前記拡縮開口が拡縮するように移動させる第一移動手段と、前記拡縮開口の周縁部の一部分が開いて外部と連通するように、前記第二支持部に対して前記第一支持部を相対移動させる第二移動手段とを有することを特徴とする。
この把持装置では、複数の可動部材のうち、拡縮開口の周縁部の一部分が開いて外部と連通するように移動する当該一部の可動部材と、他の可動部材とが、それぞれ第一支持部と第二支持部という別々の支持部によって支持される。そして、拡縮開口を拡縮させる際には、第一移動手段によって当該一部の可動部材と当該他の可動部材とを移動させ、拡縮開口の周縁部の一部分を開いて拡縮開口を外部と連通させる際には、第二移動手段によって、第二支持部に対して第一支持部を相対移動させる。これにより、拡縮開口を拡縮する動作と、拡縮開口の周縁部の一部分を開く動作とを、比較的簡易な構成で実現することができる。

また、本発明は、前記把持装置において、前記第一移動手段及び前記第二移動手段の駆動力は、同一の駆動手段から伝達されることを特徴とする。
これによれば、第一移動手段及び第二移動手段の駆動力が別々の駆動手段から伝達される構成と比べて、部品点数が少なく、より簡易な構成を実現できる。

また、本発明は、前記把持装置において、前記駆動手段からの駆動力によって移動する移動部材を有し、前記拡縮開口が拡大するまでは、前記第二移動手段による相対移動を禁止した状態で、前記第一移動手段が前記移動部材の移動に連動して前記一部の可動部材及び前記他の可動部材を移動させ、前記拡縮開口が拡大した後は、前記第一移動手段による前記一部の可動部材及び前記他の可動部材の移動を禁止した状態で、前記第二移動手段が前記移動部材の移動に連動して前記第二支持部に対して前記第一支持部を相対移動させることを特徴とする。
この把持装置によれば、単一の駆動手段からの駆動力によって移動部材を移動させることで、拡縮開口を拡縮する動作と、拡縮開口の周縁部の一部分を開く動作とを実現することができる。

また、本発明は、前記把持装置において、前記複数の可動部材は、平板状部材であり、前記第二支持部及び前記第一支持部の少なくとも一方は、支持する可動部材における一方の平板面に対向し、該可動部材の移動方向を規制する規制部を備えた固定部材と、該可動部材における他方の平板面に対向し、該可動部材に該移動方向の移動力を伝達する移動力伝達部材とを備えることを特徴とする。
これによれば、上述した可動部材の移動を比較的簡易な構成で実現することができる。

また、本発明は、前記把持装置において、前記第二移動手段は、前記第二支持部に対して前記複数の可動部材の移動方向に直交する方向へ外れた位置で、前記第一支持部を相対移動させることを特徴とする。
これによれば、拡縮開口の周縁部の一部分を開いて外部と連通させるために第一支持部を相対移動させる際、第一支持部が第二支持部と抵触しないので、第一支持部の相対移動量をより多く確保できる。その結果、拡縮開口の周縁部の一部分をより大きく開くことができ、当該開いた部分から被把持物を拡縮開口内へ挿入する際の位置合わせをより簡単になる。

また、本発明は、前記把持装置において、前記拡縮開口の周縁部の一部分が開いたか否かを検知する開閉検知手段を有することを特徴とする。
本発明に係る把持装置では、前記一部の可動部材を移動することで、拡縮開口の周縁部の一部分を開いて拡縮開口を外部と連通させ、その連通部分から被把持物を拡縮開口内へ入り込ませることができる。このように拡縮開口内へ被把持物を入り込ませるために可動部材を移動させる制御を実行するにあたり、前記拡縮開口の周縁部の一部分が開いているか否かを把握することは、被把持物を拡縮開口内へ確実に入り込ませる制御を実現するうえで、重要な情報である。また、拡縮開口内に把持している被把持物を拡縮開口外へ出すために可動部材を移動させる制御を実行するにあたっても、同様、被把持物を拡縮開口外へ確実に出す制御を実現するうえで、重要な情報である。
本発明によれば、開閉検知手段により、拡縮開口の周縁部の一部分が開いたか否かを検知できるため、適切な制御を実現することが容易になる。

また、本発明は、前記把持装置において、前記複数の可動部材を移動させるときの移動負荷を検知する負荷検知手段と、前記開閉検知手段の検知結果と前記負荷検知手段の検知結果とに基づいて、前記複数の可動部材の移動を中断する制御を実行する中断制御手段とを有することを特徴とする。
拡縮開口の周縁部の一部分を開いて拡縮開口を外部と連通させ、その連通部分から被把持物を拡縮開口内へ入り込ませて把持する場合、被把持物が完全に拡縮開口内へ入り込んでいない状態で当該拡縮開口の周縁部の一部分を閉じてしまうと、当該一部分に被把持物を挟み込んでしまう。この場合、当該把持装置の可動部材やその他の構成部材、あるいは、被把持物が、損傷、破損するおそれがある。
本発明に係る把持装置によれば、例えば、開閉検知手段の検知結果から当該拡縮開口の周縁部の一部分が閉じていないと判断し、かつ、負荷検知手段の検知結果から複数の可動部材の移動負荷が閾値を超えると判断した場合には、当該一部分に被把持物を挟み込こんだものとして、複数の可動部材の移動を中断することができる。これにより、当該一部分に被把持物が挟み込こまれて、当該把持装置の可動部材やその他の構成部材、あるいは、被把持物が、損傷、破損するのを抑制することができる。

また、本発明は、前記把持装置において、前記複数の可動部材のうちの少なくとも１つは、前記被把持物との当接を検知する当接検知手段を備えていることを特徴とする。
本発明に係る把持装置によれば、複数の可動部材を移動させて拡縮開口を縮小させるときに拡縮開口内の被把持物が可動部材に当接したか否かを判断できる。また、複数の可動部材を移動させて拡縮開口を拡大させるときに拡縮開口内の被把持物が可動部材から離間したか否かを判断することも可能である。これにより、これらの判断結果を利用した制御が可能となる。特に、前記当接検知手段が当接圧の大きさも検知できる構成であれば、所望の把持力で被把持物を把持する制御を実現することができる。

また、本発明は、前記把持装置において、前記当接検知手段の検知結果に基づいて、前記複数の可動部材の移動パターンを切り替える制御を実行する移動パターン制御手段を有することを特徴とする。
本発明に係る把持装置によれば、複数の可動部材を移動させて拡縮開口を縮小させるとき、拡縮開口内の被把持物が可動部材に当接する前と当接した後とで当該複数の可動部材の移動パターンを切り替えることができる。例えば、当接する前までは、可動部材を予め決められた速度で移動させる移動パターンとし、当接した後は、速度を落とした移動パターンとしたり、適切な把持力で把持するように可動部材の移動位置を調整するように制御された移動パターンとしたりするように、移動パターンを切り替えることができる。

また、本発明は、被把持物を把持する把持装置を備えたロボットアームであって、当該把持装置として、上述した把持装置を用いたことを特徴とする。
このロボットアームによれば、複数の可動部材により囲まれて形成される拡縮開口を縮小させ、周縁部が閉じられている拡縮開口で被把持物を把持できる一方、拡縮開口の周縁部の一部分を開いて、当該開いた部分から被把持物を拡縮開口内へ挿入でき、その挿入の際の位置合わせが簡単になる。

また、本発明は、複数の可動部材が移動することで形成される拡縮開口を有する開口拡縮機構であって、前記複数の可動部材のうちの一部の可動部材は、前記拡縮開口が拡大している途中又は拡大した後に、前記拡縮開口の周縁部の一部分が開いて外部と連通するように移動することを特徴とする。
この開口拡縮機構は、複数の可動部材が移動することで、当該複数の可動部材によって形成される拡縮開口を拡縮できる一方で、拡縮開口が拡大している途中又は拡大した後に、拡縮開口を囲う複数の可動部材のうちの一部の可動部材を移動することで、拡縮開口の周縁部の一部分を開いて、拡縮開口を外部と連通させることができる。したがって、拡縮開口の周縁部が常に閉じられていることによる弊害を、解消することができる。

本発明によれば、拡縮開口の周縁部が常に閉じられている構成による弊害、例えば把持装置において把持の際の位置合わせが複雑、煩雑となるという弊害を、解消することができる。

実施形態における部品組立システムの概要を示す説明図。 部品組立システムにおけるロボットアームを斜め上方から見た外観斜視図。 同ロボットアームのエンドエフェクタとして用いられるアイリスグリッパーの主要構成を示す斜視図。 拡縮開口が開口し、かつ、拡縮開口の周縁部の一部分（切り欠き）が開いて外部と連通した状態であるアイリスグリッパーを示す上面図。 拡縮開口が閉口した状態であるアイリスグリッパーを示す上面図。 同アイリスグリッパーの下面図。 同アイリスグリッパーを構成するベース部の構成を示す斜視図。 同アイリスグリッパーを構成する下部ユニットの構成を示す斜視図。 同下部ユニットの構成を示す上面図。 同下部ユニットの構成を示す下面図。 同アイリスグリッパーを構成する上部ユニットの構成を示す斜視図。 同上部ユニットの構成を示す上面図。 同上部ユニットの構成を示す下面図。 同上部ユニットにおける上部上側ガイドディスク及び上側ディスクガイドを取り外した状態のアイリスグリッパーを示す上面図。 同アイリスグリッパーの切り欠きが開いた状態から下部ユニット全体がＹ１方向へ回転移動した直後の状態を示す下面図。 図１５に示す状態から下部ユニット全体が更にＹ１方向へ回転移動した状態を示す下面図。 図１６に示す状態から下部ユニット全体が更にＹ１方向へ回転移動した状態を示す下面図。 図１７に示す状態から下部ユニット全体が更にＹ１方向へ回転移動した状態を示す下面図。 図１８に示す状態から下部ユニット全体が更にＹ１方向へ回転移動した状態を示す下面図。 図１９に示す状態において、上部ユニット５０の上部上側ガイドディスク５１及び上側ディスクガイド５３を取り除いたアイリスグリッパーの上面図。 図２０に示す状態から、下部ユニットの下部上側駆動ディスク及び上部ユニットの上部下側駆動ディスクだけがＹ１方向へ回転移動し、可動ブレードが閉じ方向へ移動する状態を示す下面図。 図２１に示す状態から更に、同下部上側駆動ディスク及び同上部下側駆動ディスクだけがＹ１方向へ回転移動し、可動ブレードが閉じ方向へ更に移動する状態を示す下面図。 図２２に示す状態から更に、同下部上側駆動ディスク及び同上部下側駆動ディスクだけがＹ１方向へ回転移動し、可動ブレードが閉じ方向へ更に移動する状態を示す下面図。 図２３に示す状態から更に、同下部上側駆動ディスク及び同上部下側駆動ディスクだけがＹ１方向へ回転移動し、可動ブレードが完全に閉じた状態を示す下面図。 同アイリスグリッパーの開閉制御に関わるブロック図。

以下、本発明に係る把持装置を、ロボットアームのエンドエフェクタとして適用した一実施形態について説明する。
なお、本実施形態は、部品の組み立てを行う組み立て工場において、被把持物である部品が積載された運搬ケースから、ロボットアームを用いて部品をピックアップし、これを組み立てラインの部品搬送コンベア上の所定位置に配置する。ただし、本発明に係る把持装置について、このようなロボットアームに適用されるものは一例にすぎず、他のシステムに用いられるロボットアームに適用してもよいし、ロボットアーム以外の把持装置として用いられるものであってもよい。

図１は、本実施形態における部品組立システムの概要を示す説明図である。
本実施形態の部品組立システム１は、部品取出位置２ａに置かれた運搬ケース７０内の部品をロボットアーム１０により部品組立システムの搬送コンベア７１上の所定位置に配置し、この搬送コンベア７１で搬送された部品を後段の組み立て工程での組み立てに用いるものである。なお、空になった運搬ケース７０は、ケース回収位置２ｂへ移される。

図２は、ロボットアーム１０を斜め上方から見た外観斜視図である。
ロボットアーム１０は、土台部１１、腕支持部１２、腕部１３、手部１４、手先部１５などを有している。土台部１１は、架台にボルト止めで固定されるようになっている。

腕支持部１２は、土台部１１の中心を通る鉛直軸を中心にして、図中矢印Ａで示す方向に３６０［°］回転が可能なように土台部１１に支持されている。また、腕部１３は、上腕部１３ａと前腕部１３ｂとを有している。上腕部１３ａの根本側端部は、水平方向に延在する第一軸１３ｃを中心にして、図中矢印Ｂで示す方向に回転可能なように腕支持部１２に支持されている。また、前腕部１３ｂの根本側端部は、水平方向に延在する第二軸１３ｄを中心にして、図中矢印Ｃで示す方向に回転可能なように上腕部１３ａの先端側端部に支持されている。

手部１４の根本側端部は、前腕部１３ｂの長手方向に延びる中心軸線１４ａを中心にして、図中矢印Ｄで示す方向に回転可能なように前腕部１３ｂの先端側端部に支持されている。また、手先部１５は、水平方向に延在する第三軸１５ａを中心にして、図中矢印Ｅで示す方向に回転可能なように手部１４の先端側端部に支持されている。手先部１５には、様々な種類のエンドエフェクタを着脱することが可能であり、本実施形態では、後述のアイリスグリッパーが取り付けられる。

図３は、ロボットアーム１０のエンドエフェクタとして用いられるアイリスグリッパー２０の主要構成を示す斜視図である。
図４は、把持用の拡縮開口が開口し、かつ、拡縮開口の周縁部の一部分が開いて外部と連通した状態（開状態）であるアイリスグリッパー２０を示す上面図である。
図５は、把持用の拡縮開口が閉口した状態（閉状態）であるアイリスグリッパー２０を示す上面図である。
図６は、アイリスグリッパー２０の下面図である。
本実施形態のアイリスグリッパー２０は、主に、ベース部３０と、下部ユニット４０と、上部ユニット５０とから構成されている。アイリスグリッパー２０は、ベース部３０を介して手先部１５に取り付けられる。

本実施形態のアイリスグリッパー２０は、複数の可動部材として、６枚の平板状の可動ブレード４４Ａ，４４Ｂ，４４Ｃ，５４Ａ，５４Ｂ，５４Ｃを備えている。本実施形態の可動ブレード４４Ａ，４４Ｂ，４４Ｃ，５４Ａ，５４Ｂ，５４Ｃすべての移動方向（各可動ブレードの平板面に平行な方向。図５の紙面に平行な方向。）に対して側方（図５の紙面の法線方向。以下「開口軸方向」という。）から見て、当該６枚の可動ブレードにより囲まれて形成される拡縮開口６０が存在する。可動ブレードの形状は、同じものでも、異なるものでもよい。

本実施形態のアイリスグリッパー２０は、６枚の可動ブレードが３枚ずつ異なる支持部材である下部ユニット４０及び上部ユニット５０にそれぞれ支持されている。下部ユニット４０に支持された３枚の可動ブレード４４Ａ，４４Ｂ，４４Ｃは、同一平面上で互いに隣接するように円弧状配置しており、隣り合う可動ブレード間の隣接面（可動ブレードの側面）同士を互いに相対移動させながら、３枚の可動ブレード４４Ａ，４４Ｂ，４４Ｃが、前記同一平面の面内で移動する。上部ユニット５０に支持された３枚の可動ブレード５４Ａ，５４Ｂ，５４Ｃについても同様に、同一平面上で互いに隣接するように円弧状配置しており、隣り合う可動ブレード間の隣接面（可動ブレードの側面）同士を互いに相対移動させながら、３枚の可動ブレード５４Ａ，５４Ｂ，５４Ｃが、前記同一平面の面内で移動する。この点で、互いに重なり合うように配置される複数の可動部材で構成された一般的なアイリス機構（カメラの絞り等に適用されるアイリス機構）とは異なっている。

これらの可動ブレード４４Ａ，４４Ｂ，４４Ｃ，５４Ａ，５４Ｂ，５４Ｃが連動して移動することにより、図４に示すように６枚の可動ブレードによって囲まれて形成される拡縮開口６０が拡大した状態（開状態）と、図５に示すように当該拡縮開口６０が縮小した状態（閉状態）とに切り替えることができる。しかも、本実施形態においては、後述するように、下部ユニット４０に支持されている３枚の可動ブレード４４Ａ，４４Ｂ，４４Ｃが、拡縮開口６０が拡大している途中又は拡大した後に、拡縮開口６０の周縁部に沿うように移動することで、開口軸方向から見て拡縮開口６０の周縁部の一部分（以下「切り欠き６１」という。）が開いて外部と連通する。

図７は、本実施形態のアイリスグリッパー２０を構成するベース部３０の構成を示す斜視図である。
ベース部３０は、ベース基板３１と、駆動手段としての駆動モータ３２と、モータギヤ３３と、第一ベースガイド３４と、第二ベースガイド３５と、ベースピンガイド孔３６とを備えている。駆動モータ３２は、正逆回転可能なもので、ベース基板３１に固定されている。モータギヤ３３は、駆動モータ３２からの駆動力によって回転し、後述する下部ユニット４０の駆動ギヤ４３に噛み合って駆動力を伝達する。第一ベースガイド３４は、後述する下部ユニット４０の下部下側ガイドディスク４１の回動時に、その内周側をガイドし、第二ベースガイド３５は、下部下側ガイドディスク４１の回動時に、その外周側をガイドする。ベースピンガイド孔３６は、後述する下部ユニット４０の下部ガイドピン４６と係合し、下部下側ガイドディスク４１の回動に連動して移動する下部ガイドピン４６の移動をガイドする。

図８は、下部ユニット４０の構成を示す斜視図である。
図９は、下部ユニット４０の構成を示す上面図である。
図１０は、下部ユニット４０の構成を示す下面図である。
下部ユニット４０は、主に、下部下側ガイドディスク４１と、下部上側駆動ディスク４２と、駆動ギヤ４３と、可動部材としての下部可動ブレード４４Ａ，４４Ｂ，４４Ｃと、滑り止め部材４５Ａ，４５Ｂ，４５Ｃと、下部下側ガイドディスク４１の下面に設けられる下部ガイドピン４６と、下部下側ガイドディスク４１上に設けられる下部ガイド長孔４７Ａ～４７Ｃと、駆動伝達ピン４８とから構成されている。

下部ユニット４０において、下部下側ガイドディスク４１及び下部上側駆動ディスク４２は、上述したように同一平面上に円弧状配置された３枚の下部可動ブレード４４Ａ～４４Ｃを、その平板面両側から挟み込むようにして配置される。下部ユニット４０は、下部下側ガイドディスク４１の下面に設けられる下部ガイドピン４６がベース部３０のベースピンガイド孔３６に入り込むように、ベース部３０上に取り付けられる。

下部上側駆動ディスク４２は、その周縁部に、駆動モータ３２のモータギヤ３３に噛み合う駆動ギヤ４３が固定されており、駆動ギヤ４３と一体的に、拡縮開口６０の中心軸Ｏ回りで回転移動可能である。一方、下部下側ガイドディスク４１も、当該下部下側ガイドディスク４１の下面に設けられる下部ガイドピン４６がベース部３０のベースピンガイド孔３６に沿って移動可能な範囲内で、拡縮開口６０の中心軸Ｏ回りで回転移動可能である。下部下側ガイドディスク４１と下部上側駆動ディスク４２とは、お互いに相対的に回転移動が可能なように構成されている。

下部下側ガイドディスク４１には、図１０に示すように、各下部可動ブレード４４Ａ～４４Ｃの移動方向を規制する規制部としての下部ガイド長孔４７Ａ～４７Ｃが形成されている。これらの下部ガイド長孔４７Ａ～４７Ｃには、各下部可動ブレード４４Ａ～４４Ｃのガイド突起４４ａが入り込む。これにより、各下部可動ブレード４４Ａ～４４Ｃに移動力が付与されたとき、各下部可動ブレード４４Ａ～４４Ｃは、それぞれのガイド突起４４ａが各下部ガイド長孔４７Ａ～４７Ｃに沿って案内されて、所定の移動方向へ移動する。

本実施形態では、下部ガイド長孔４７Ａ～４７Ｃが直線状であり、ガイド突起４４ａが下部ガイド長孔４７Ａ～４７Ｃに沿って長尺な形状であることから、下部下側ガイドディスク４１の下部ガイド長孔４７Ａ～４７Ｃに案内されて移動する下部可動ブレード４４Ａ～４４Ｃは、それぞれ、下部ガイド長孔４７Ａ～４７Ｃの長手方向へ平行移動することになる。

一方、下部上側駆動ディスク４２には、図８及び図９に示すように、各下部可動ブレード４４Ａ～４４Ｃに移動力を伝達するための下部伝達長孔４２Ａ～４２Ｃが形成されている。これらの下部伝達長孔４２Ａ～４２Ｃには、各下部可動ブレード４４Ａ～４４Ｃの被伝達突起４４ｂが入り込む。これにより、駆動モータ３２の駆動力によって下部上側駆動ディスク４２が拡縮開口６０の中心軸Ｏの回りで回転移動すると、下部上側駆動ディスク４２の下部伝達長孔４２Ａ～４２Ｃの内壁面に押され、各下部可動ブレード４４Ａ～４４Ｃの被伝達突起４４ｂに移動力が付与される。

図１１は、上部ユニット５０の構成を示す斜視図である。
図１２は、上部ユニット５０の構成を示す上面図である。
図１３は、上部ユニット５０の構成を示す下面図である。
上部ユニット５０は、主に、上部上側ガイドディスク５１と、上部下側駆動ディスク５２と、上部上側ガイドディスク５１の周縁部に固定された上側ディスクガイド５３と、可動部材としての上部可動ブレード５４Ａ，５４Ｂ，５４Ｃと、滑り止め部材５５Ａ，５５Ｂ，５５Ｃと、上部下側駆動ディスク５２の周縁部に固定された下側ディスクガイド５６と、上部上側ガイドディスク５１上に設けられる上部ガイド長孔５７Ａ～５７Ｃと、被駆動伝達溝５８とから構成されている。被駆動伝達溝５８は、図１３に示すように、上部下側駆動ディスク５２の周縁部に沿って拡縮開口６０の中心軸Ｏを中心とする円弧状に下側ディスクガイド５６に形成されている。

図１４は、アイリスグリッパー２０の上部ユニット５０における上部上側ガイドディスク５１及び上側ディスクガイド５３を取り外した状態を示す上面図である。
上部ユニット５０において、上部上側ガイドディスク５１及び上部下側駆動ディスク５２は、上述した下部ユニット４０と同様、同一平面上に円弧状配置された３枚の上部可動ブレード５４Ａ～５４Ｃを、その平板面両側から挟み込むようにして配置される。上部ユニット５０は、下部ユニット４０の下部上側駆動ディスク４２の上面に設けられる駆動伝達ピン４８が、下側ディスクガイド５６に形成された円弧状の被駆動伝達溝５８に入り込むように、下部ユニット４０上に取り付けられる。このとき、上側ディスクガイド５３は、ベース部３０のベース基板３１に固定されるので、上側ディスクガイド５３に固定される上部上側ガイドディスク５１もベース基板３１に対して固定される。上部下側駆動ディスク５２は、上部上側ガイドディスク５１（及びこれに固定される、上側ディスクガイド５３）に対して相対的に回転移動が可能なように構成されている。

上部上側ガイドディスク５１には、図１１及び図１２に示すように、各上部可動ブレード５４Ａ～５４Ｃの移動方向を規制する規制部としての上部ガイド長孔５７Ａ～５７Ｃが形成されている。これらの上部ガイド長孔５７Ａ～５７Ｃには、各上部可動ブレード５４Ａ～５４Ｃのガイド突起５４ａが入り込む。これにより、各上部可動ブレード５４Ａ～５４Ｃに移動力が付与されたとき、各上部可動ブレード５４Ａ～５４Ｃは、それぞれのガイド突起５４ａが各上部ガイド長孔５７Ａ～５７Ｃに沿って案内されて、所定の移動方向へ移動する。

本実施形態では、上部ガイド長孔５７Ａ～５７Ｃが直線状であり、ガイド突起５４ａが上部ガイド長孔５７Ａ～５７Ｃに沿って長尺な形状であることから、上部上側ガイドディスク５１の上部ガイド長孔５７Ａ～５７Ｃに案内されて移動する上部可動ブレード５４Ａ～５４Ｃは、それぞれ、上部ガイド長孔５７Ａ～５７Ｃの長手方向へ平行移動することになる。このとき、各上部可動ブレード５４Ａ～５４Ｃは、図１４に示すように、その側方を、下側ディスクガイド５６に設けられるガイド形状部５６ａによってガイドされながら、所定の移動方向へ移動する。

一方、上部下側駆動ディスク５２には、図１３に示すように、各上部可動ブレード５４Ａ～５４Ｃに移動力を伝達するための上部伝達長孔５２Ａ～５２Ｃが形成されている。これらの上部伝達長孔５２Ａ～５２Ｃには、各上部可動ブレード５４Ａ～５４Ｃの被伝達突起５４ｂが入り込む。これにより、駆動モータ３２の駆動力が伝達されて上部下側駆動ディスク５２が拡縮開口６０の中心軸Ｏの回りで回転移動すると、上部下側駆動ディスク５２の上部伝達長孔５２Ａ～５２Ｃの内壁面に押され、各上部可動ブレード５４Ａ～５４Ｃの被伝達突起５４ｂに移動力が付与される。

次に、本実施形態において、アイリスグリッパー２０の切り欠き６１が開いた状態から、切り欠き６１を閉じてアイリスグリッパー２０の拡縮開口６０を閉状態にする閉じ方向Ｙ１の動作について、図１５～図２４を用いて説明する。
図１５～図１９は、ベース部を２点鎖線で示したアイリスグリッパー２０の下面図であり、図２０～図２４は、上部ユニット５０の上部上側ガイドディスク５１及び上側ディスクガイド５３を取り除いた状態のアイリスグリッパー２０の上面図である。
なお、アイリスグリッパー２０の拡縮開口６０が閉じた状態から、拡縮開口６０を開状態にして切り欠き６１を開いた状態にする開き方向Ｙ２の動作は、逆順の動作と同じであるため、説明を省略する。

アイリスグリッパー２０の切り欠き６１が開いた状態において、駆動モータ３２が閉じ方向Ｙ１に対応する方向に駆動されると、モータギヤ３３を介して、下部ユニット４０の駆動ギヤ４３に駆動力が伝達される。これにより、駆動ギヤ４３が固定されている下部上側駆動ディスク４２に、拡縮開口６０の中心軸Ｏの回りでＹ１方向に回転移動するための移動力が付与される。その結果、下部上側駆動ディスク４２は、図１５～図１９に示すように、拡縮開口６０の中心軸Ｏの回りでＹ１方向へ回転移動する。

このような下部上側駆動ディスク４２の回転移動により、下部上側駆動ディスク４２の下部伝達長孔４２Ａ～４２Ｃに係合する各下部可動ブレード４４Ａ～４４Ｃの被伝達突起４４ｂにもＹ１方向の移動力が付与されることになる。

ここで、下部ユニット４０の下部下側ガイドディスク４１は、アイリスグリッパー２０の切り欠き６１が開いた状態において、当該下部下側ガイドディスク４１の下面に設けられる下部ガイドピン４６がベース部３０のベース基板３１に形成されたベースピンガイド孔３６のＹ１方向上流端部に位置している。よって、下部下側ガイドディスク４１は、下部ガイドピン４６がベース基板３１のベースピンガイド孔３６にガイドされながら、拡縮開口６０の中心軸Ｏの回りでＹ１方向へ回転移動可能な状態である。

そのため、下部上側駆動ディスク４２の回転移動により各下部可動ブレード４４Ａ～４４ＣにＹ１方向の移動力が付与されると、各下部可動ブレード４４Ａ～４４Ｃのガイド突起４４ａが係合する下部下側ガイドディスク４１の下部ガイド長孔４７Ａ～４７Ｃにも、Ｙ１方向への移動力が付与される。その結果、下部下側ガイドディスク４１は、下部ガイドピン４６がベースピンガイド孔３６に沿ってガイドされながら、下部上側駆動ディスク４２及び下部可動ブレード４４Ａ～４４Ｃと一緒に、拡縮開口６０の中心軸Ｏ回りを、Ｙ１方向へ回転移動する。すなわち、アイリスグリッパー２０の切り欠き６１が開いた状態において駆動モータ３２が閉じ方向Ｙ１に対応する方向に駆動されると、図１５～図１９に示すように、下部ユニット４０の全体がＹ１方向へ回転移動する。

このとき、下部上側駆動ディスク４２の上面に設けられる駆動伝達ピン４８もＹ１方向へ回転移動することになる。この駆動伝達ピン４８は、アイリスグリッパー２０の切り欠き６１が開いた状態において、上部ユニット５０の下側ディスクガイド５６に形成された円弧状の被駆動伝達溝５８のＹ１方向上流端部に位置している。よって、アイリスグリッパー２０の切り欠き６１が開いた状態から下部ユニット４０の全体がＹ１方向へ回転移動しても、駆動伝達ピン４８から上部ユニット５０への移動力の伝達は行われず、図１５～図１９に示すように、上部ユニット５０は停止したままで、回転移動はしない。

このようにして、下部ユニット４０の全体がＹ１方向へ回転移動し、図１９に示すように、下部ガイドピン４６がベースピンガイド孔３６のＹ１方向下流端部に達すると、拡縮開口６０の切り欠き６１は、下部ユニット４０によって塞がれて閉じた状態になる。このとき、下部上側駆動ディスク４２の駆動伝達ピン４８も、図２０に示すように、上部ユニット５０における被駆動伝達溝５８のＹ１方向下流端部に達する。

この状態から、更に、駆動モータ３２が閉じ方向Ｙ１に対応する方向に駆動されると、下部ユニット４０では、下部上側駆動ディスク４２が更に、図２０～図２４に示すように、拡縮開口６０の中心軸Ｏの回りでＹ１方向へ回転移動する。このとき、下部下側ガイドディスク４１は、その下面に設けられる下部ガイドピン４６がベース基板３１のベースピンガイド孔３６のＹ１方向下流端部によってＹ１方向への回転移動が止められている。そのため、下部下側ガイドディスク４１は、Ｙ１方向への回転移動が禁止され、下部下側ガイドディスク４１が停止したまま下部上側駆動ディスク４２だけがＹ１方向へ回転移動する。

このように、下部上側駆動ディスク４２がＹ１方向へ回転移動すると、下部上側駆動ディスク４２の下部伝達長孔４２Ａ～４２Ｃの内壁面に押されて、各下部可動ブレード４４Ａ～４４Ｃの被伝達突起４４ｂに移動力が付与される。このとき、各下部可動ブレード４４Ａ～４４Ｃのガイド突起４４ａが係合する下部ガイド長孔４７Ａ～４７Ｃを備えた下部下側ガイドディスク４１は、上述したとおりＹ１方向への回転移動が禁止されている。そのため、下部上側駆動ディスク４２の回転移動により各下部可動ブレード４４Ａ～４４ＣにＹ１方向の移動力が付与されると、各下部可動ブレード４４Ａ～４４Ｃは、それぞれのガイド突起４４ａが各下部ガイド長孔４７Ａ～４７Ｃに沿って案内されて、図２０～図２４に示すように、拡縮開口６０を閉じる方向へ移動する。

一方、上部ユニット５０では、下部上側駆動ディスク４２の上面に設けられる駆動伝達ピン４８が、上部ユニット５０の下側ディスクガイド５６における被駆動伝達溝５８のＹ１方向の下流端部に達している。そのため、下部ユニット４０の下部上側駆動ディスク４２が、図２０～図２４に示すように、拡縮開口６０の中心軸Ｏの回りでＹ１方向へ回転移動すると、駆動伝達ピン４８が被駆動伝達溝５８をＹ１方向へ押し、上部ユニット５０の下側ディスクガイド５６が拡縮開口６０の中心軸Ｏの回りでＹ１方向へ回転移動し始める。これにより、上部下側駆動ディスク５２の上部伝達長孔５２Ａ～５２Ｃの内壁面に押されて、各上部可動ブレード５４Ａ～５４Ｃの被伝達突起５４ｂに移動力が付与される。

このとき、各上部可動ブレード５４Ａ～５４Ｃのガイド突起５４ａが係合する上部ガイド長孔５７Ａ～５７Ｃを備えた上部上側ガイドディスク５１は、ベース部３０のベース基板３１に固定されているため、Ｙ１方向への回転移動が禁止されている。そのため、上部下側駆動ディスク５２の回転移動により各上部可動ブレード５４Ａ～５４ＣにＹ１方向の移動力が付与されると、各上部可動ブレード５４Ａ～５４Ｃは、それぞれのガイド突起５４ａが各上部ガイド長孔５７Ａ～５７Ｃに沿って案内されて、図２０～図２４に示すように、拡縮開口６０を閉じる方向へ移動する。

本実施形態においては、アイリスグリッパー２０の切り欠き６１が開いた状態において、その切り欠き６１から拡縮開口６０の内部へと被把持物（部品）を挿入し、その後、駆動モータ３２を閉じ方向Ｙ１に対応する方向に駆動する。これにより、まず、下部ユニット４０の全体がＹ１方向へ回転移動して切り欠き６１を閉じる。その後、更に駆動モータ３２を閉じ方向Ｙ１に対応する方向に駆動すると、下部ユニット４０の各下部可動ブレード４４Ａ～４４Ｃ及び上部ユニット５０の各上部可動ブレード５４Ａ～５４Ｃは、それぞれの可動ブレード４４Ａ～４４Ｃ，５４Ａ～５４Ｃの頂点が拡縮開口６０の中心軸Ｏに向けて進むように、平行移動する。これにより、開口軸方向から見て、６枚の可動ブレード４４Ａ～４４Ｃ，５４Ａ～５４Ｃによって囲まれて形成される拡縮開口６０は、縮小していく。そして、拡縮開口６０に被把持物（部品）が存在しない場合には、図２４に示すように、開口軸方向から見て、拡縮開口６０が完全に閉じた状態になる。

本実施形態において、下部ユニット４０の下部可動ブレード４４Ａ～４４Ｃ同士、上部ユニット５０の上部可動ブレード５４Ａ～５４Ｃ同士は、それぞれ同一平面上で互いに隣接しているが、下部可動ブレード４４Ａ～４４Ｃと上部可動ブレード５４Ａ～５４Ｃとは開口軸方向にずれて配置されている。このような配置であっても、その拡縮開口６０で被把持物（部品）を把持するのに問題はない。ただし、複数のアイリスグリッパー２０を切り欠き６１が互いに一致するように同軸上に配置し、当該複数のアイリスグリッパー２０の拡縮開口６０で被把持物（部品）を把持するようにすれば、より安定して被把持物を把持することが可能である。

なお、ベース基板３１、下部ユニット４０及び上部ユニット５０の各ディスク４１，４２，５１，５２は、拡縮開口６０と対向する部分が貫通した形状となっている。これにより、被把持物を拡縮開口６０で把持される際に、被把持物がベース基板３１、下部ユニット４０及び上部ユニット５０の各ディスクに干渉しない。ベース基板３１、下部ユニット４０及び上部ユニット５０の各ディスク４１，４２，５１，５２は、切り欠き６１に対応する部分に空間が形成された形状となっている。これにより、切り欠き６１から被把持物を拡縮開口６０内へ挿入する際に、被把持物がベース基板３１、下部ユニット４０及び上部ユニット５０の各ディスクに干渉しない。

ロボットアーム１０により運搬ケース７０内の部品を把持する場合、切り欠き６１が開いた状態のアイリスグリッパー２０を、ロボットアーム１０の各軸の回転を制御して、運搬ケース７０内の部品を把持できる位置まで移動させる。仮に、切り欠き６１がなく、拡縮開口６０の周縁部が常に閉じられている把持装置であると、被把持物を把持する際、開状態の拡縮開口６０に対して開口軸方向から被把持物を拡縮開口内へ挿入することが求められる。この場合、被把持物を拡縮開口６０内に挿入するためには、拡縮開口６０の開口軸方向に対して直交する２方向（２次元方向）について、被把持物に対して把持装置を、精度よく位置合わせする必要が生じる。これに対し、本実施形態のように、拡縮開口６０に切り欠き６１を有する構成であれば、被把持物を把持する際、その切り欠き６１から被把持物を拡縮開口６０内に挿入することができる。この場合、被把持物を拡縮開口６０内に挿入するためには、被把持物の側面に対してアイリスグリッパー２０の切り欠き６１が対向するように位置合わせすればよく、拡縮開口６０の開口軸方向に対して直交する１方向のみ、被把持物に対して把持装置を精度よく位置合わせすればよい。したがって、拡縮開口の周縁部が常に閉じられている構成よりも、把持の際の位置合わせが容易である。

また、切り欠き６１がなく拡縮開口６０の周縁部が常に閉じられている把持装置では、開状態の拡縮開口６０の寸法よりも最大寸法が大きな被把持物は、拡縮開口６０内に挿入できないため、把持することはできない。これに対し、本実施形態のように、拡縮開口６０に切り欠き６１を有する構成であれば、開状態の拡縮開口６０の寸法よりも最大寸法が大きな被把持物でも、その一部が拡縮開口６０の寸法よりも小さい寸法であれば、その被把持物を把持することができる。

また、本実施形態に係るアイリスグリッパー２０によれば、縮小する拡縮開口６０で把持される部品（被把持物）は、６枚の可動ブレード４４Ａ～４４Ｃ，５４Ａ～５４Ｃの滑り止め部材４５Ａ～４５Ｃ，５５Ａ～５５Ｃに当接することで拡縮開口６０の中心軸Ｏに寄せられ、最終的には、部品の中心位置が拡縮開口６０の中心軸Ｏに合わせられて把持される。したがって、アイリスグリッパー上での部品の把持位置にバラツキがなく、把持位置の精度が高い。よって、運搬ケース７０からピックアップした部品を部品搬送コンベア７１上に置く際、部品搬送コンベア７１上の目標位置に当該部品を精度よく置くことができる。

また、本実施形態に係るアイリスグリッパー２０によれば、仮に、被把持物が、多数の線状物（ワイヤー等）あるいは棒状物であるような場合でも、６枚の可動ブレード４４Ａ～４４Ｃ，５４Ａ～５４Ｃの滑り止め部材４５Ａ，４５Ｂ，４５Ｃ，５５Ａ，５５Ｂ，５５Ｃが被把持物の側面に対して全方向から囲い込むことになる。よって、被把持物には逃げ場がなく、多数の線状物等の被把持物であっても、これを適切に把持することができる。

また、本実施形態における６枚の可動ブレード４４Ａ～４４Ｃ，５４Ａ～５４Ｃは、各頂点が６０°となる正三角形を基本形状とし、拡縮開口６０の形成に寄与しない部分に係る２つの頂点を除去することで、図１４等に示すように非三角形状となるように構成されている。これにより、各ディスク４１，４２，５１，５２と可動ブレード４４Ａ～４４Ｃ，５４Ａ～５４Ｃとの接触面積が低減して、拡縮開口６０のスムーズな拡縮動作が実現されている。また、拡縮開口６０を開いたときに可動ブレード４４Ａ～４４Ｃ，５４Ａ～５４Ｃの外方へ突出する部分が削減される結果、アイリスグリッパー２０の小型化が実現できる。

次に、アイリスグリッパー２０の開閉制御について説明する。
図２５は、アイリスグリッパー２０の開閉制御に関わるブロック図である。
拡縮開口６０を開閉するために可動ブレード４４Ａ～４４Ｃ，５４Ａ～５４Ｃに移動力を付与する駆動モータ３２は、制御装置６５によって駆動制御される。制御装置６５は、上位制御部からの制御命令に従って拡縮開口６０を開閉させるように駆動信号を駆動モータ３２へ送る。駆動モータ３２は、駆動信号に従って駆動し、可動ブレード４４Ａ～４４Ｃ，５４Ａ～５４Ｃに移動力を付与する。これにより、拡縮開口６０が制御命令に従った開閉動作（切り欠き６１の開閉動作を含む。）を行う。

本実施形態の制御装置６５は、駆動モータ３２へ送る駆動信号から駆動モータ３２の回転角を把握している。当該回転角は、可動ブレード４４Ａ～４４Ｃ，５４Ａ～５４Ｃの位置に対応しているため、制御装置６５は、可動ブレード４４Ａ～４４Ｃ，５４Ａ～５４Ｃの位置を把握することができる。可動ブレード４４Ａ～４４Ｃ，５４Ａ～５４Ｃの位置によって、切り欠き６１が開いているか否かを判別できるので、本実施形態の制御装置６５は、切り欠き６１が開いたか否かを検知する開閉検知手段として機能する。なお、開閉検知手段は、これに限らず、例えば、可動ブレード４４Ａ～４４Ｃ，５４Ａ～５４Ｃの位置を検知して、切り欠き６１が開いたか否かを検知するような他の構成を採用してもよい。また、例えば、下部下側ガイドディスク４１にフォトセンサを取り付け、上部下側駆動ディスク５２が下部下側ガイドディスク４１と重なる位置に到達したか否かを当該フォトセンサによって検知して、切り欠き６１が開いたか否かを検知するような構成を採用してもよい。

制御装置６５は、駆動モータ３２を制御して可動ブレード４４Ａ～４４Ｃを移動させて開いた切り欠き６１から被把持物を拡縮開口６０内へ入り込ませる際、開閉検知手段としての機能によって、切り欠き６１が開いていることを確認する。これにより、切り欠き６１が開いていない状態で、被把持物を拡縮開口６０内へ入り込ませるような不適切な動作が抑制され、被把持物を適切に拡縮開口６０内へ入り込ませる制御が実現できる。

同様に、制御装置６５は、駆動モータ３２を制御して可動ブレード４４Ａ～４４Ｃを移動させて開いた切り欠き６１から拡縮開口６０内の被把持物を外部へ出す際、開閉検知手段としての機能によって、切り欠き６１が開いていることを確認する。これにより、切り欠き６１が開いていない状態で、被把持物を拡縮開口６０外へ出そうとするような不適切な動作が抑制され、被把持物を適切に拡縮開口６０外へ出す制御が実現できる。

また、制御装置６５は、駆動モータ３２を制御して可動ブレード４４Ａ～４４Ｃを移動させて、切り欠き６１を閉じるとともに拡縮開口６０を閉じる制御にあたり、例えば、規定時間を超えても、あるいは、駆動モータ３２の回転角が規定角度を超えても、切り欠き６１が閉じたことを検知しないときには、駆動モータ３２を逆回転させて制御初期の状態に戻し、当該制御を最初からやり直すようにしてもよい。

また、本実施形態の制御装置６５は、駆動モータ３２の出力トルクのフィードバックを受けることで、可動ブレード４４Ａ～４４Ｃ，５４Ａ～５４Ｃを移動させるときの移動負荷を検知する負荷検知手段として機能する。これにより、本実施形態の制御装置６５は、可動ブレード４４Ａ～４４Ｃ，５４Ａ～５４Ｃの移動負荷が過大になったときに、可動ブレード４４Ａ～４４Ｃ，５４Ａ～５４Ｃの移動を中断する制御を実現することができる。

特に、本実施形態の制御装置６５は、中断制御手段として機能し、上述した開閉検知手段しての機能により切り欠き６１が閉じていないと判断し、かつ、負荷検知手段としての機能により可動ブレード４４Ａ～４４Ｃ，５４Ａ～５４Ｃの移動負荷が閾値を超えると判断した場合、切り欠き６１に被把持物を挟み込こんだものとして、可動ブレード４４Ａ～４４Ｃ，５４Ａ～５４Ｃの移動を中断する制御を実行する。これにより、切り欠き６１に被把持物が挟み込こまれて、可動ブレード４４Ａ～４４Ｃ，５４Ａ～５４Ｃ、モータギヤ３３、駆動モータ３２あるいは被把持物が、損傷、破損するのを抑制することができる。

また、本実施形態の制御装置６５は、トルク制御手段として機能し、駆動モータ３２の出力トルクのフィードバックを受けることで駆動信号を調整し、拡縮開口６０内で被把持物（部品）を把持する把持力（当接圧）をフィードバック制御する。これにより、制御命令に従った所望の把持力を安定して得ることができる。

また、本実施形態において、被把持物（部品）に当接する各可動ブレード４４Ａ～４４Ｃ，５４Ａ～５４Ｃの滑り止め部材４５Ａ～４５Ｃ，５５Ａ～５５Ｃには、被把持物（部品）の当接を検知するための情報取得手段としての当接検知手段である圧力センサ６２Ａ～６２Ｆが設けられている。圧力センサ６２Ａ～６２Ｆで検知された当接圧の情報は、制御装置６５へ送られる。本実施形態の制御装置６５は、当接制御手段として機能し、圧力センサ６２Ａ～６２Ｆからの当接圧の情報に応じて駆動信号を調整し、拡縮開口６０内で被把持物（部品）を把持する把持力を直接的にフィードバック制御する。これにより、制御命令に従った所望の把持力を安定して得ることができる。例えば、被把持物を把持する際、圧力センサ６２Ａ～６２Ｆで検知された当接圧が目標当接圧で一定になるように駆動信号を調整する制御を行うことで、適切な一定の把持力で被把持物を把持することが可能となる。

また、本実施形態の制御装置６５は、移動パターン制御手段として機能する。詳しくは、可動ブレード４４Ａ～４４Ｃ，５４Ａ～５４Ｃを移動させて拡縮開口６０を縮小させる際、まず、可動ブレードを予め決められた速度で移動させる移動パターンで、可動ブレードの移動を制御する。その後、制御装置６５は、圧力センサ６２Ａ～６２Ｆからの当接圧の情報に応じて、拡縮開口６０内の被把持物が可動ブレードの滑り止め部材４５Ａ～４５Ｃ，５５Ａ～５５Ｃに当接したか否かを判断する。そして、当接したと判断したら、可動ブレードの移動パターンを別の移動パターンに切り替える。具体的には、駆動モータ３２の出力トルクのフィードバックを受けて駆動信号を調整し、拡縮開口６０内で被把持物を把持する把持力が所望の把持力となるようにフィードバック制御する移動パターンに切り替える。

また、本実施形態においては、圧力センサ６２Ａ～６２Ｆ以外でも、可動ブレード４４Ａ～４４Ｃ，５４Ａ～５４Ｃや被把持物（部品）の情報を取得する種々の情報取得手段を、可動ブレード４４Ａ～４４Ｃ，５４Ａ～５４Ｃ上に設置してもよい。本実施形態では、情報取得手段の一例として、図２５に示すように、被把持物（部品）に当接する各可動ブレード４４Ａ～４４Ｃ，５４Ａ～５４Ｃの滑り止め部材４５Ａ～４５Ｃ，５５Ａ～５５Ｃに、温度センサ６３Ａ～６３Ｆを設けている。本実施形態の制御装置６５は、温度センサ６３Ａ～６３Ｆからの温度の情報を受けると、これを上位制御部へ送信する。これにより、上位制御部では、拡縮開口６０内に把持される被把持物（部品）の温度を把握することが可能となる。

また、情報取得手段の他の例として、例えば、可動ブレード４４Ａ～４４Ｃ，５４Ａ～５４Ｃの上面や下面に設置され、拡縮開口６０内に把持される被把持物（部品）を撮像する撮像センサ（撮像手段）が挙げられる。これにより、撮像画像から被把持物（部品）の物体認識を行うことが可能となる。

なお、本実施形態では、本発明をロボットアームの把持装置等に適用した例であるが、これに限られるものではなく、複数の可動部材が移動することで当該複数の可動部材により囲まれて形成される拡縮開口が拡縮する開口拡縮機構を利用する装置であれば、あらゆる装置に適用することが可能である。

１ ：部品組立システム
１０ ：ロボットアーム
２０ ：アイリスグリッパー
３０ ：ベース部
３１ ：ベース基板
３２ ：駆動モータ
３３ ：モータギヤ
３４ ：第一ベースガイド
３５ ：第二ベースガイド
３６ ：ベースピンガイド孔
４０ ：下部ユニット
４１ ：下部下側ガイドディスク
４２ ：下部上側駆動ディスク
４２Ａ～４２Ｃ：下部伝達長孔
４３ ：駆動ギヤ
４４Ａ～４４Ｃ：下部可動ブレード
４４ａ ：ガイド突起
４４ｂ ：被伝達突起
４５Ａ～４５Ｃ：滑り止め部材
４６ ：下部ガイドピン
４７Ａ～４７Ｃ：下部ガイド長孔
４８ ：駆動伝達ピン
５０ ：上部ユニット
５１ ：上部上側ガイドディスク
５２ ：上部下側駆動ディスク
５２Ａ～５２Ｃ：上部伝達長孔
５３ ：上側ディスクガイド
５４Ａ～５４Ｃ：上部可動ブレード
５４ａ ：ガイド突起
５４ｂ ：被伝達突起
５５Ａ～５５Ｃ：滑り止め部材
５６ ：下側ディスクガイド
５６ａ ：ガイド形状部
５７Ａ～５７Ｃ：上部ガイド長孔
５８ ：被駆動伝達溝
６０ ：拡縮開口
６１ ：切り欠き
６２Ａ～６２Ｆ：圧力センサ
６３Ａ～６３Ｆ：温度センサ
６５ ：制御装置

特開２０１７－１３２０３２号公報

Claims (15)

1. 複数の可動部材が移動することで形成される拡縮開口を有し、該拡縮開口が縮小することで該拡縮開口内に被把持物を把持する把持装置であって、
   前記複数の可動部材のうちの一部の可動部材は、前記拡縮開口が拡大している途中又は拡大した後に、前記拡縮開口の周縁部の一部分が開いて外部と連通するように移動し、
   前記一部の可動部材は、前記拡縮開口が拡大した後に、該拡縮開口の周縁部に沿うように移動することで、前記拡縮開口の周縁部の一部分が開いて外部と連通するように移動することを特徴とする把持装置。
2. 請求項１に記載の把持装置において、
   前記複数の可動部材のうち、第一支持部に支持された前記一部の可動部材と第二支持部に支持された他の可動部材とを、前記拡縮開口が拡縮するように移動させる第一移動手段と、
   前記拡縮開口の周縁部の一部分が開いて外部と連通するように、前記第二支持部に対して前記第一支持部を相対移動させる第二移動手段とを有することを特徴とする把持装置。
3. 複数の可動部材が移動することで形成される拡縮開口を有し、該拡縮開口が縮小することで該拡縮開口内に被把持物を把持する把持装置であって、
   前記複数の可動部材のうちの一部の可動部材は、前記拡縮開口が拡大している途中又は拡大した後に、前記拡縮開口の周縁部の一部分が開いて外部と連通するように移動し、
   前記複数の可動部材のうち、第一支持部に支持された前記一部の可動部材と第二支持部に支持された他の可動部材とを、前記拡縮開口が拡縮するように移動させる第一移動手段と、
   前記拡縮開口の周縁部の一部分が開いて外部と連通するように、前記第二支持部に対して前記第一支持部を相対移動させる第二移動手段とを有することを特徴とする把持装置。
4. 請求項２又は３に記載の把持装置において、
   前記第一移動手段及び前記第二移動手段の駆動力は、同一の駆動手段から伝達されることを特徴とする把持装置。
5. 請求項４に記載の把持装置において、
   前記駆動手段からの駆動力によって移動する移動部材を有し、
   前記拡縮開口が拡大するまでは、前記第二移動手段による相対移動を禁止した状態で、前記第一移動手段が前記移動部材の移動に連動して前記一部の可動部材及び前記他の可動部材を移動させ、前記拡縮開口が拡大した後は、前記第一移動手段による前記一部の可動部材及び前記他の可動部材の移動を禁止した状態で、前記第二移動手段が前記移動部材の移動に連動して前記第二支持部に対して前記第一支持部を相対移動させることを特徴とする把持装置。
6. 請求項２乃至５のいずれか１項に記載の把持装置において、
   前記複数の可動部材は、平板状部材であり、
   前記第二支持部及び前記第一支持部の少なくとも一方は、支持する可動部材における一方の平板面に対向し、該可動部材の移動方向を規制する規制部を備えた固定部材と、該可動部材における他方の平板面に対向し、該可動部材に該移動方向の移動力を伝達する移動力伝達部材とを備えることを特徴とする把持装置。
7. 請求項２乃至６のいずれか１項に記載の把持装置において、
   前記第二移動手段は、前記第二支持部に対して前記複数の可動部材の移動方向に直交する方向へ外れた位置で、前記第一支持部を相対移動させることを特徴とする把持装置。
8. 請求項１乃至７のいずれか１項に記載の把持装置において、
   前記複数の可動部材は、前記拡縮開口の拡縮中に該拡縮開口の中心位置が固定されるように移動することを特徴とする把持装置。
9. 請求項１乃至８のいずれか１項に記載の把持装置において、
   前記拡縮開口の周縁部の一部分が開いたか否かを検知する開閉検知手段を有することを特徴とする把持装置。
10. 請求項９に記載の把持装置において、
    前記複数の可動部材を移動させるときの移動負荷を検知する負荷検知手段と、
    前記開閉検知手段の検知結果と前記負荷検知手段の検知結果とに基づいて、前記複数の可動部材の移動を中断する制御を実行する中断制御手段とを有することを特徴とする把持装置。
11. 請求項１乃至１０のいずれか１項に記載の把持装置において、
    前記複数の可動部材のうちの少なくとも１つは、前記被把持物との当接を検知する当接検知手段を備えていることを特徴とする把持装置。
12. 請求項１１に記載の把持装置において、
    前記当接検知手段の検知結果に基づいて、前記複数の可動部材の移動パターンを切り替える制御を実行する移動パターン制御手段を有することを特徴とする把持装置。
13. 被把持物を把持する把持装置を備えたロボットアームであって、
    前記把持装置として、請求項１乃至１２のいずれか１項に記載の把持装置を用いたことを特徴とするロボットアーム。
14. 複数の可動部材が移動することで形成される拡縮開口を有する開口拡縮機構であって、
    前記複数の可動部材のうちの一部の可動部材は、前記拡縮開口が拡大している途中又は拡大した後に、前記拡縮開口の周縁部の一部分が開いて外部と連通するように移動し、
    前記一部の可動部材は、前記拡縮開口が拡大した後に、該拡縮開口の周縁部に沿うように移動することで、前記拡縮開口の周縁部の一部分が開いて外部と連通するように移動することを特徴とする開口拡縮機構。
15. 複数の可動部材が移動することで形成される拡縮開口を有する開口拡縮機構であって、
    前記複数の可動部材のうちの一部の可動部材は、前記拡縮開口が拡大している途中又は拡大した後に、前記拡縮開口の周縁部の一部分が開いて外部と連通するように移動し、
    前記複数の可動部材のうち、第一支持部に支持された前記一部の可動部材と第二支持部に支持された他の可動部材とを、前記拡縮開口が拡縮するように移動させる第一移動手段と、
    前記拡縮開口の周縁部の一部分が開いて外部と連通するように、前記第二支持部に対して前記第一支持部を相対移動させる第二移動手段とを有することを特徴とする開口拡縮機構。

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