JPH0239757Y2 - - Google Patents
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- JPH0239757Y2 JPH0239757Y2 JP2851685U JP2851685U JPH0239757Y2 JP H0239757 Y2 JPH0239757 Y2 JP H0239757Y2 JP 2851685 U JP2851685 U JP 2851685U JP 2851685 U JP2851685 U JP 2851685U JP H0239757 Y2 JPH0239757 Y2 JP H0239757Y2
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Description
【考案の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本考案は、作業用ロボツトのハンドに関し、特
にハンドの指で非常に細かい作業を行う動作機構
に関する。[Detailed Description of the Invention] [Industrial Application Field] The present invention relates to a hand for a working robot, and more particularly to an operating mechanism for performing very fine work with the fingers of the hand.
一般に、ロボツト用のハンドがワークをつかん
で作業する場合は、例えば固定指と可動指を有
し、駆動源のアクチユエータによ可動指を固定指
に対し接近又は離間するように動かす機構になつ
ている。そして、アクチユエータから可動指に至
る動作系にはストロークを縮小する機構が設けら
れている。 Generally, when a robot hand grips a workpiece and works on it, it has a fixed finger and a movable finger, and the movable finger is moved toward or away from the fixed finger by an actuator of the drive source. There is. The operating system from the actuator to the movable finger is provided with a mechanism for reducing the stroke.
そこで、従来ハンドの可動指のアクチユエータ
としてはモータを使用し、ストローク縮小機構と
しては減速比の大きい減速機を使用したものがあ
る。これは、モータの大きな変位を減速機で縮小
して可動指を所定のストロークで動かすものであ
り、減速比により倍率を容易に設定し得るという
利点を有する。
Therefore, conventionally, a motor is used as the actuator of the movable finger of the hand, and a reduction gear with a large reduction ratio is used as the stroke reduction mechanism. This reduces the large displacement of the motor using a speed reducer to move the movable finger with a predetermined stroke, and has the advantage that the magnification can be easily set using the speed reduction ratio.
しかしながら、上記構成のものにあつては、モ
ータや減速機の小型化が難しいため、ハンド自体
の寸法が大きくなつてしまい、ハンド全体を小型
化して細かい作業をするのには適しない。また、
減速機の歯車機構にはガタが存在するため、正確
な位置決めを行い難い等の問題がある。
However, with the above configuration, it is difficult to miniaturize the motor and reducer, and the size of the hand itself increases, making it unsuitable for miniaturizing the entire hand to perform detailed work. Also,
Since the gear mechanism of the speed reducer has backlash, there are problems such as difficulty in accurate positioning.
本考案は、上記従来技術の問題点に鑑み、動作
系を含めハンド全体を小型化して細かい作業を行
うことを可能にし、且つ減速機構のガタを極力少
なくするようにしたハンドを提供することを目的
とする。
In view of the above-mentioned problems of the conventional technology, the present invention aims to provide a hand that can miniaturize the entire hand including the operating system to perform detailed work, and also minimizes the backlash of the speed reduction mechanism. purpose.
その手段は、電気信号により微小変位伸縮する
圧電素子をアクチユエータに用い、該アクチユエ
ータを板バネ等を支点とした複数段のテコによる
拡大機構を介して可動指に連結構成し、該可動指
を拡大された所定のストロークで揺動するように
構成したことを特徴とするものである。 This means uses a piezoelectric element that expands and contracts by minute displacement in response to an electric signal as an actuator, and connects the actuator to a movable finger via a multi-stage lever expansion mechanism using a plate spring or the like as a fulcrum, thereby expanding the movable finger. The device is characterized in that it is configured to swing with a predetermined stroke.
上記ハンドの構成に基づき、圧電素子アクチユ
エータの微小変位の伸縮に対し複数段のテコの動
作により拡大して可動指を所定のストロークで動
かすことになり、アクチユエータ及び拡大機構は
ハンド本体の可動指付近の狭いスペースに組付け
られて小型化でき、その上複数段のテコの支点を
板バネ等にすることにより非常にガタの少ないも
のとなる。
Based on the configuration of the hand described above, the expansion and contraction of minute displacements of the piezoelectric element actuator are expanded by lever operations in multiple stages to move the movable finger in a predetermined stroke, and the actuator and expansion mechanism are located near the movable finger of the hand body. It can be assembled in a narrow space and can be made compact, and by using a leaf spring or the like as the fulcrum of the multi-stage lever, it has very little play.
以下、本考案の一実施例を図面に基づいて具体
的に説明する。
Hereinafter, one embodiment of the present invention will be specifically described based on the drawings.
第1図a,bにおいて、差動型2段テコを用い
たハンドの実施例について、主としてbの模式図
により説明する。符号1はハンド本体であつて、
そこに固定指2が一体的に固定され、全体として
L字形に屈曲した形状を成し、ハンド本体1の水
平部内側に階段状に切欠いた凹部3を有する。そ
して、この凹部3の内部に圧電素子の2個のアク
チユエータ4,5が一端をハンド本体1に固定し
て並行に設置してあり、これらの圧電素子アクチ
ユエータ4,5は電気信号により軸方向に微小変
位伸縮動作する。また、固定指2に対して可動指
6が近接して配置され、この可動指6と上記アク
チユエータ4,5が差動型2段テコの拡大機構7
を介して連続構成される。 Referring to FIGS. 1a and 1b, an embodiment of a hand using a differential two-stage lever will be described mainly with reference to the schematic diagram of FIG. 1b. Code 1 is the hand body,
A fixed finger 2 is integrally fixed thereto, and the hand body 1 has an L-shaped bent shape as a whole, and has a step-like recess 3 cut out inside the horizontal part of the hand body 1. Two piezoelectric actuators 4 and 5 are installed in parallel inside this recess 3 with their ends fixed to the hand body 1, and these piezoelectric actuators 4 and 5 are moved in the axial direction by electric signals. Extends and contracts with minute displacement. Further, a movable finger 6 is arranged close to the fixed finger 2, and the movable finger 6 and the actuators 4, 5 are connected to a differential two-stage lever expansion mechanism 7.
Continuously configured through.
拡大機構7はハンド本体1の凹部3内部から可
動指6の上方に1段目テコ8と2段目テコ9が垂
直に設置される。ここで、テコ8は途中が板ばね
10によりハンド本体1に天秤式に支持され、そ
の上端を板ばね11によりアクチユエータ4に連
結し、下端を板ばね12により可動指6の上端に
連結してある。また、テコ9は上端が板ばね13
によりハンド本体1に片持で支持され、その途中
を同様に板ばね14によりアクチユエータ5に連
結し、下端を板ばね15により可動指6の途中に
連結してある。 In the enlarging mechanism 7, a first lever 8 and a second lever 9 are installed vertically from inside the recess 3 of the hand body 1 above the movable finger 6. Here, the lever 8 is supported by the hand main body 1 in a scale-like manner by a leaf spring 10 in the middle, its upper end is connected to the actuator 4 by a leaf spring 11, and its lower end is connected to the upper end of the movable finger 6 by a leaf spring 12. be. Also, the lever 9 has a leaf spring 13 at the upper end.
It is supported by the hand main body 1 in a cantilevered manner, and the middle thereof is similarly connected to the actuator 5 by a leaf spring 14, and the lower end is connected to the middle of the movable finger 6 by a leaf spring 15.
次いで、このように構成されたハンドの作用に
ついて説明する。先ず、圧電素子アクチユエータ
4が伸びると、板ばね10を支点としてテコ8が
逆方向に拡大して振れ、このため可動指6が板ば
ね15を支点として先端を固定指2に近づけるよ
うに揺動する。また、他の圧電素子アクチユエー
タ5が伸びると、テコ9が板ばね13を支点とし
て固定指2の方に拡大して振れ、且つ支点の板ば
ね15の位置を固定指2の方に移動することで、
可動指6は更に固定指2に近づくのである。一
方、圧電素子アクチユエータ4,5が収縮する場
合は、上述と逆に作用して可動指6が固定指2か
ら後退する。 Next, the operation of the hand configured in this way will be explained. First, when the piezoelectric element actuator 4 extends, the lever 8 expands and swings in the opposite direction using the leaf spring 10 as a fulcrum, so that the movable finger 6 swings using the leaf spring 15 as a fulcrum so that its tip approaches the fixed finger 2. do. Furthermore, when the other piezoelectric element actuator 5 extends, the lever 9 expands and swings toward the fixed finger 2 using the leaf spring 13 as a fulcrum, and the position of the leaf spring 15, which is the fulcrum, moves toward the fixed finger 2. in,
The movable finger 6 moves closer to the fixed finger 2. On the other hand, when the piezoelectric actuators 4 and 5 contract, the movable finger 6 retreats from the fixed finger 2 in the opposite manner to the above.
こうして、アクチユエータ4,5の微小変位の
伸縮に対し、拡大機構7の差動型2段テコの作用
で可動指6は一端を支点に所定のストローク拡大
して揺動することになり、この可動指6と固定指
2により小さいワークをつかんで作業することが
可能となる。この場合に、例えばアクチユエータ
4,5の最大10〜20μm程度の伸縮を50〜200倍
拡大し、1〜2mm程度のストロークを得ることが
できる。 In this way, when the actuators 4 and 5 expand and contract by minute displacement, the movable finger 6 swings by expanding a predetermined stroke using one end as a fulcrum by the action of the differential type two-stage lever of the expanding mechanism 7. It becomes possible to grasp and work on small workpieces with the fingers 6 and fixed fingers 2. In this case, for example, the maximum expansion and contraction of the actuators 4 and 5 by about 10 to 20 μm can be magnified by 50 to 200 times, and a stroke of about 1 to 2 mm can be obtained.
第2図a,bにおいて、本考案の他の実施例の
原理について説明する。aは上記第1図の実施例
と同様の差動型2段テコを用いたものであり、ア
クチユエータ4,5、テコ8,9等が左右に対称
的に配置され、支点としてヒンジ16が用いられ
ている。 Referring to FIGS. 2a and 2b, the principle of another embodiment of the present invention will be explained. 1 uses a differential type two-stage lever similar to the embodiment shown in FIG. It is being
bは2段テコを用いたものであり、アクチユエ
ータ4,5がテコ8,9を介して2つの可動指6
a,6bにそれぞれ連結され、2つの可動指6
a,6bを共に揺動して作業するようになつてい
る。尚、この実施例において支点がヒンジ16に
なつているが、板ばねを用いることもでき、第1
図の実施例のようにアクチユエータ及びテコを片
側にまとめて配置しても良い。 b uses a two-stage lever, in which actuators 4 and 5 connect two movable fingers 6 via levers 8 and 9.
a, 6b, respectively, and two movable fingers 6
Work is performed by swinging both a and 6b. In this embodiment, the fulcrum is the hinge 16, but a leaf spring can also be used.
The actuator and lever may be arranged together on one side as in the illustrated embodiment.
以上の説明から明らかなように、本考案のハン
ドによれば、アクチユエータに圧電素子を用い、
複数段のテコによる拡大機構であつて、これらが
ハンド本体内側の可動指上方に組付けられるの
で、ハンド全体が小型化して、非常に細かい作業
を行うことが可能になる。テコの支点を第1図の
実施例の板ばねのような弾性体にすることによつ
てガタが少なくなる。構造が簡単であり、各部の
寸法により倍率を任意に設定し得る。
As is clear from the above description, according to the hand of the present invention, a piezoelectric element is used as an actuator,
It is an enlargement mechanism using multiple stages of levers, and these are assembled above the movable fingers inside the hand body, so the entire hand can be miniaturized and it is possible to perform extremely detailed work. By using an elastic body such as the leaf spring in the embodiment shown in FIG. 1 as the fulcrum of the lever, looseness can be reduced. The structure is simple, and the magnification can be set arbitrarily depending on the dimensions of each part.
第1図a,bは本考案によるハンドの実施例を
示す斜視図と模式図、第2図a,bは本考案の他
の実施例を示す模式図である。
図中、1はハンド本体、4,5は圧電素子アク
チユエータ、6,6a,6bは可動指、7は拡大
機構、8,9はテコ、10〜15は板ばね、16
はヒンジ、をそれぞれ示す。
1A and 1B are a perspective view and a schematic diagram showing an embodiment of the hand according to the present invention, and FIGS. 2A and 2B are schematic diagrams showing another embodiment of the present invention. In the figure, 1 is the hand body, 4 and 5 are piezoelectric actuators, 6, 6a, and 6b are movable fingers, 7 is an enlargement mechanism, 8 and 9 are levers, 10 to 15 are leaf springs, and 16
indicate a hinge, respectively.
Claims (1)
クチユエータに用い、該アクチユエータを複数段
のテコによる拡大機構を介して可動指に連結構成
し、該可動指を拡大された所定のストロークで揺
動するように構成したことを特徴とするハンド。 A piezoelectric element that expands and contracts by minute displacement in response to an electric signal is used as an actuator, and the actuator is connected to a movable finger via an enlargement mechanism using multiple stages of levers, so that the movable finger is swung with an enlarged predetermined stroke. A hand characterized by being configured.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2851685U JPH0239757Y2 (en) | 1985-02-28 | 1985-02-28 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2851685U JPH0239757Y2 (en) | 1985-02-28 | 1985-02-28 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS61144989U JPS61144989U (en) | 1986-09-06 |
JPH0239757Y2 true JPH0239757Y2 (en) | 1990-10-24 |
Family
ID=30526460
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2851685U Expired JPH0239757Y2 (en) | 1985-02-28 | 1985-02-28 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0239757Y2 (en) |
-
1985
- 1985-02-28 JP JP2851685U patent/JPH0239757Y2/ja not_active Expired
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPS61144989U (en) | 1986-09-06 |
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