JPH0158037B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の分野〕 本発明はロボツトの把持器用の駆動装置に関す
る。

〔従来技術〕

種々のロボツトが現在使用され、また日々に拡
大する種々の応用例で使用するのに適するロボツ
トが開発されている。もつとも重要な要素の１つ
は、どのような応用例にロボツトが使用され得る
かということである。更に、仕事を手動から自動
に切換えて行くのを促すためにはロボツトの把持
器用の駆動装置のコストや大きさを出来るだけ小
さく保つことが重要である。

ロボツトの把持器のフインガを駆動するための
機構が、米国特許第4286380号の従来技術に関す
る説明などに開示されている。電気的モータで駆
動される歯車系は、１対の回転可能な歯車に直線
取付けられているフインガ対を互いに向い合う方
向と離れて行く方向とに移動させる。この歯車の
回転移動により、ロボツトの把持器が各部品を把
持し且つ釈放できるようにする。

ロボツトの把持器のための駆動機構に共通の問
題点は、過度に複雑で高価な機械的システムで初
めて信頼性が得られることと、フインガに対し回
転運動だけで直線運動を与えない機構を用いるこ
ととである。

〔発明の概要〕

本発明のロボツトの把持器用の駆動装置は、エ
ネルギ手段からのエネルギで回転駆動されるシヤ
フトの回転運動を、下記の特定の構成のエピサイ
クリツク歯車系を用いて、物品把持器のフインガ
手段の直線運動に変換する。

そのエピサイクリツク歯車系は、内ば歯車と、
該内ば歯車の1/2ピツチ円径を有し、該内ば歯車
中でこれに沿つて回転される浮動歯車とを含む。
その浮動歯車にはそのピツチを円周上の任意の箇
所に、直線的に移動し得るピンが固着され、この
ピンに結合されたフインガを設けたフインガ手段
で物品を把持する。

エネルギ手段で与えられたシヤフトの回転がエ
ネルギ伝達用歯車を介してその浮動歯車に伝達さ
れると、浮動歯車は内ば歯車の内周で画成される
円形路を回転移動する。その結果、上述のピツチ
円のサイズ関係及びピンの固着位置の関係によ
り、そのピン及びフインガ手段も直線的に移動
し、物品を把持できる。

尚、フインガ手段の実施態様として、直線的に
移動し得るピンに結合されたフインガを２個設け
ても良い。また直線的に移動し得るピンに結合さ
れたフインガと、静止したピンに結合されたフイ
ンガとを組合せて使用しても良い。尚、ピンに結
合されたフインガは両者が一体的に構成されても
良い。

本発明は、従来のロボツトの把持器の駆動系に
対し幾つかの利点を有する。先ず本発明はフイン
ガに回転運動ではなく直線運動を与える。この直
線運動は、複雑な機械系を必要とすることなく得
られる。また本発明の把持器用駆動装置では、電
気モータや水圧（油圧）系や空圧系など多くの異
なるエネルギ源が使用できる。

本発明の駆動装置は小型化し易く、安価な把持
器用の駆動装置を提供できるような種々の材料で
製造し易い。

本発明の駆動装置は融通性があり、種々のフイ
ンガ把持器取付装置を用いることができる。更に
本発明の把持器の駆動系即ち駆動装置は、また
種々の負荷を扱う応用例に合わせて高級にも低級
にもできる。

〔実施例〕

本発明の実施例の把持器の駆動装置は、エネル
ギ源３５で与えられるエネルギを把持器に伝達す
るため該エネルギ源３５に結合された回転可能に
駆動されるシヤフト１０を用いる。本発明の駆動
装置で使用されるエネルギ源３５は、広汎な型の
ものから選択され得る。例えば、シヤフト１０を
回転させるのに電気的にモータや水圧や空圧が使
用され得る。

シヤフト１０は、シヤフト１０の回転運動を直
線運動に変換する働らきをする複数個の歯車に結
合される。具体的には、本発明を説明するのに用
いられる第１図、第２図及び第３図の好適な実施
例で示すように、シヤフト１０が歯車１１に固着
される。そこで歯車１１は、一群の歯車１２及び
１３に結合される。シヤフト１４及び１５は更に
一群の歯車１２及び１３の夫々にも結合される。
歯車１２及び１３は、シヤフト１０の両側に互い
に対称に位置付けられた、夫々５個の歯車から成
る２組の同様な歯車組のうちの最初のものであ
る。

歯車１２及び１３は、シヤフト１０から歯車１
１を介して、夫々歯車２６及び２７にエネルギが
受取られるよう伝播する。歯車２６が、歯車１６
及び１８より成る一体の浮動歯車と結合されるの
に対し、歯車２７が歯車１７及び１９より成る一
群の浮動歯車と係合される。ピン２８は、歯車１
８上にある歯車ピツチ円周上の任意の箇所で歯車
１８に固着される。同様にピン２９は、歯車１９
上にある歯車ピツチ円周上の任意の箇所で歯車１
９に固着される。

シヤフト１０の夫々の側にある５個の歯車のう
ちの最後の歯車は、内ば歯車即ち環状の歯車２２
及び２３である。歯車１８は、歯車２２の中でそ
れに対して保持される。同様に歯車１９が、歯車
２３と係合する。従つて歯車１８及び１９は、
夫々歯車２２及び２３の1/2のピツチ円径を有し、
その内周で決まる円形路に沿つて移動する。更
に、歯車２２及び２３は基板２４に固着される。
基板２４には、細長い溝２５があり、この中にピ
ン２８及び２９が収容される。溝２５は、ピン２
８及び２９が基板２４の中心線に沿つて移動する
ときの直線路の働らきをする。

ピン２８及び２９は夫々フインガ３２及び３３
の中に引込んでいる。フインガ３２及び３３は、
保持具３０及び３１が取囲む範囲内で互いに向か
う方向又は離れる方向に直線的に移動される。エ
ネルギ源で制御されるこの直線運動によりフイン
ガ３２及び３３は、把持器で取扱われる物品を把
持したり釈放したりするよう協働する。保持具３
０及び３１は基板２４の底部に固着されるが、そ
こから外すこともできる。両保持具３０及び３１
は、フインガ３２及び３３を収容するため鳩尾形
をしている。フインガ３２及び３３には、ピン２
８及び２９に結合されるための孔が設けられる。
フインガ３２及び３３を保持するための種々の方
法が可能である。例えば保持具３０及び３１は基
板２４に簡単に取付けられることがき、これによ
つてフインガ３２及び３３がピン２８及び２９に
係合するのを可能ならしめる。

更にフインガの直線位置を感知するためフイン
ガ３２及び３３並びにエネルギ源にフイードバツ
ク手段３６が結合されても良い（第１図参照）。

このような駆動装置は鳩尾形の保持器の一部と
して直線的に摺動するワイヤやシヤフト１０の回
転を計数するため回転駆動部に設けられたロータ
リ式ポテンシヨンメータを使用している。もしも
フインガが物品を拾い上げるため距離ｄだけ移動
するよう指令された場合、この指令はエネルギ源
３５によつて実行されることになろう。フイード
バツク手段３６は、距離ｄを移動させるという指
令に応答してフインガ３２及び３３が実際にどれ
だけ移動されたか即ちシヤフト１０が実際にどれ
だけ回転されたかをモニター（監視）する。距離
ｄよりも多くまたは少なく（許容値のプラス側ま
たはマイナス側に）移動されたとすると、フイー
ドバツク手段３６はこの情報をエネルギ源３５に
戻し、これによつてエネルギ源がその差を修正で
きるようにする（即ちフイードバツク手段３６は
実際に移動される距離即ち回転数だけをエネルギ
源３５に戻すだけである）。

シヤフト１０がエネルギ源３５によつて時計廻
り方向若しくは反時計廻り方向に回転すると、そ
れはフインガ３２及び３３を開いた位置又は閉じ
た位置に駆動する。本発明で用いられる歯車構成
の効果は、歯車１８及び１９が浮動であり、夫々
歯車２２及び２３の中でその周囲に沿つて駆動さ
れる。この結果、基板２４中の中心線に沿つて位
置付けられた溝２５をピン２８及び２９が直線的
に移動できる。

本発明は、また第４図及び第５図の固定ピン３
４を含む構成に応用されても良い。このような構
成では、ピン２８若しくは２９のいずれかととも
にピン３４が、把持器用を与えるための１対のピ
ンを形成することになろう。この構成では、１本
のピン（ピン２８若しくは２９）だけが移動して
いる。本発明の把持器の駆動装置用の構成は、２
個の移動可能なピンが使用される場合でも或いは
１個の移動可能なピン及び１個の静止したピンが
使用される場合でもほぼ同じである。但し後者の
実施例では２個の移動可能なピン２８及び２９の
うちの一方のピンだけが存在する。ピン２８若し
くは２９のいずれかを完全に除く代りに、これら
のピンのうちの１つが基板２４の底部と同一面と
ならないよう外れているだけでも良い。

本発明の把持器駆動装置を製造するのに使用さ
れる材料は、例えばコストと性能との兼ね合い、
所望の寿命及び信頼性によつて決まる。本発明は
種々の負荷をもつ応用例に合わせて簡単に高級化
したり低級化したりできる。更に、種々の型のフ
インガ把持器取付け装置が本発明と関連して使用
できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の実施例の把持器の駆動装置
を示す部分拡大図である。第２図は、２個の両方
向に移動し得るピンをもつ本発明の実施例の把持
器の駆動装置を示す側面図である。第３図は、２
個の両方向の移動し得るピンを持つ本発明の実施
例の把持器の駆動装置の歯車構成の一部を示す平
面図である。第４図は、１個の固定ピン及び１個
の両方向に移動し得るピンを持つ本発明の他の実
施例の把持器の駆動装置を示す側面図である。第
５図は１個の固定ピン及び１個の両方向に移動し
得るピンをもつ本発明の他の実施例の駆動装置の
歯車構成の一部を示す平面図である。 １０……シヤフト、１１，１２，１３，２６，
２７……歯車、１６，１７，１８，１９……浮動
歯車、２２，２３……内ば歯車、２４……基板、
２５……溝、２８，２９，３４……ピン、３２，
３３……フインガ、３５……エネルギ源。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ ロボツトの把持器を駆動するためのエネルギ
   を与えるエネルギ手段と、 上記エネルギ手段からのエネルギを伝達されて
   回転駆動されるシヤフトと、 内ば歯車と、該内ば歯車の1/2のピツチ円径を
   有し、該内ば歯車中でこれに沿つて回転される浮
   動歯車とを含むエピサイクリツク歯車系と、 上記シヤフトの回転を上記浮動歯車に伝達する
   よう配設されたエネルギ伝達用歯車と、 上記浮動歯車のピツチ円周上の任意の箇所に固
   着されて直線的に移動し得るピンと、 物品を把持するため上記ピンに結合されたフイ
   ンガを設けたフインガ手段とを具備するロボツト
   の把持器用の駆動装置。 ２ 上記フインガ手段は、上記直線的に移動し得
   るピンに結合されたフインガを２個設けたことを
   特徴とする特許請求の範囲第１項記載のロボツト
   の把持器用の駆動装置。 ３ 上記フインガ手段は、上記直線的に移動し得
   るピンに結合されたフインガと、静止したピンに
   結合されたフインガとより成ることを特徴とする
   特許請求の範囲第１項記載のロボツトの把持器用
   の駆動装置。 ４ 上記ピンに結合されたフインガは、両者が一
   体的に構成されることを特徴とする特許請求の範
   囲第１項、第２項又は第３項のいずれかに記載の
   ロボツトの把持器用の駆動装置。