JPH0463692A - ロボットハンド - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （イ）産業上の利用分野 本発明は１組立て用ロボット（マニピュレータ）等に利
用される多関節型ロボ（フートのロボットハンドに関す
る。

（ロ）従来技術 ＦＡ分野において、従来の組立て用ロボットではロボッ
トアーム先端に設けたハンドで様々な物体を把持してそ
の物体を運搬し、所定個所へ組付けを行うようにしてい
る。

これに対し、ＡＴＣ（Ａｕｔｏｍａｔｉｃ　Ｔｏｏｌ　
Ｃｈａｎｇｅｒ）　　は一つのロボットに対して、複数
の着脱可能な専用ハンドをあらかじめ用意しておき、作
業の形態に応じてロボット自らがハンド（Ｔ　ｏｏｌ）
を交換し、異なった作業を行う装置である。

一方、タレットハンドはロボットに複数のハンドをはじ
めから装着しておき、作業対象の変化に従って、使用す
るハンドを切り替えて行くメカニズムである。

（ハ）発明が解決しようとする課題 ところで、ＡＴＣであれタレットハンドであれロボット
動作を高速化するにはハンドの軽量化を図る必要があっ
た。特にハンドの指を開閉する為の駆動装置についての
軽量化が必要であった。

（ニ）課題を解決するための手段 本発明はこのような点に鑑みて為されたものであって、
対になった複数の指を開閉して物体を把持し、運搬する
ロボットノ＼ンドにお１）て、各折にそれぞれ対応し、
各折を開閉する開閉手段と、これらの複数の開閉手段に
駆動力を発生する単一の駆動源と、この駆動源からの力
を分離して上記それぞれの開閉手段に伝える分離伝達手
段と、を有している。

（ホ）作用 ロボットハンド自体の軽量コンノくクト化が図れてロボ
ットアーム移動の高速化が可能となる。

（へ）実施例 第１図に本発明のロボットノ１ンドの斜視図を示す。ま
た、第２図は第１図において、フレームＲ（１）、フレ
ームＵ（２）および支持シャフト（３）を取り除いて、
ハンドの内部を露出させときの図である。次に第３図は
第１図とは逆方向の側面から見たときの斜視図である。

第４図は第３図においてフレームＬ（４）、フレームＵ
（２）および支持シャフト（３）を取り除いた図である
。

これらの図において、ポールネジモータ（５）にはギア
Ａ（６）およびタイミングプーリＡ（７）が同軸上に固
定されている。タイミングプーリＡ（７）はタイミング
ベルトＡ（９）を介してボールネジＡ（１０）上に固定
されたボールネジプーリＡ（８）と連結されている。ボ
ールネジＡ（１０）に軸支されたナツトＡ　（１１）上
には、指Ａ（１２）が固定されている。指Ａ　（１２）
は、ボールネジＡ（１０）の他にガイドシャフトＡ（１
３）にも軸支されており、ボールネジＡ　（１０）の回
転に伴い、図中の矢印の方向に直線運動を行うこと可能
である。

また、ギアＡ（６）は、フレームＲ（１）に固定された
ピンＡ（１５）上を回転可能に取り付けられたギアＢ（
１４）と噛み合っている。タイミングプーリＢ（１６）
は、ピンＡ　（１５）上でギアＢ　（１４）に固定され
ており、フレームＲ（１）上に固定されたピンＢ（１８
）上で回転自在に取り付けられたアイドルローラ（１９
）と、さらに同しくフレームＲ（１）上に固定されたピ
ンＣ（２０）上で回転自在に取り付けられたアイドルプ
ーリ（２１）を介してタイミングベルトＢ　（１７）で
ボールネジＢ（２３）に固定されたポールネジプーリＢ
　（２２）と連結されている。ボールネジＢ　（２３）
に軸支されたナツトＢ　（２４）上には、指Ｒ（２５）
が固定されている指Ｂ　（２５）は、ボールネジＢ　（
２３）の他にガイドシャフトＢ　（２６）にも軸支され
ており、ボールネジＢ　（２３）の回転に伴い、図中の
矢印の方向に直線運動を行うことができる。

ここで、ボルルネジモータ（５）の回転は、ギアＡ（６
）、ギアＢ（１４）によってボールネジＡ（１０）　、
ボールネジＢ　（２２）をそれぞれ逆方向に回転させる
ので、指Ｌ（１２）及び指Ｒ（２５）は、ポールネジモ
ータ（５）の同一方向の回転で相互に閉じたり、開いた
りという運動を行う。

第５図及び第６図は、指Ｌ（１２）及び指Ｒ（２５）が
開いた状態の斜視図を示したものである。また、第５図
でフレームＲ（１）及びＵ（２）を取り除いた図を第７
図に、第６図でフレームＬ（４）及びＵ（２）を取り除
いた図を第８図に示す。

次に、ワイヤモータ（２７）は、その軸上につオームギ
ア（２８）が固定されており、さらにつオームギア（２
８）は、ハスパ歯車（２９）と噛み合っている。また、
ハスパ歯車（２９）には、これと同軸上にワイヤドラム
（３０）が固定されており、ワイヤＡ　（３１）とワイ
ヤＢ　（３２）が取り付けられている。

特に、ワイヤＡ　（３１）に関係する構造について詳細
に説明したものが、第９図である。　ワイヤＡ　（３１
）は、フレームＬ（４）に固定されたプーリ取り付は金
具（３３）上に軸支されたワイヤブーＩＪ　Ａ　（３４
）　、指Ｌ（１２）上に軸支されたワイヤプーリＢ　（
３５）さらに、小型指しプレート（３６）上に軸支され
たワイヤプーリＬ　（３７）及び指Ｌ（１２）上に軸支
されたワイヤプーリＣ（３ｇ）を介して、ワイヤ取り付
は金具（３９）に一端を固定されている。

小型指しブレー）　（３６）は、小型指しシャフト（４
０）に取り付けられており、この小型指しシャフト（４
０）は、指Ｌ（１２）の内部を第９図の矢印方向（上下
方向）に直線運動可能なように支持されている。また、
小型指しシャフト（４０）の他端には小型指Ｌ　（４１
）が固定されている。通常、小型指Ｌ　（４１）　、小
型指しシャフ）　（４０）及び小型指しプレート（３６
）は、バネＬ　（４２）によって、上方に押し上げられ
ており、小型指Ｌ　（４１）は指Ｌ（１２）の内部に収
納された状態となっている。

以上はワイヤＡ　（３１）についての説明であるが、ワ
イヤＢ　（３２）についても指Ｒ（２５）に指しく１２
）と全く同様の機構が配されており、左右の指部は対称
形に作成されている。

第１Ｏ図に左右の指が開いた状態の側面図を示す。ワイ
ヤＡ　（３１）の長さが一定であるため小型指Ｌ　（４
１）は指Ｌ（１２）の内部に収納された状態で指部の移
動が行われる。

第１０図においてワイヤモータ（２７）を駆動させ、ハ
スバ歯車（２９）とワイヤドラム（３０）を矢印方向（
時計回り）に回転させると、ワイヤＡ（３１）及びワイ
ヤＢ　（３２）はワイヤドラム（３０）に巻き取られ見
かけ上のワイヤの長さが短くなる。

（以下、ワイヤＡ　（３１）について説明する。）した
がって、ワイヤＡ　（３１）は、バネＬ　（４２）の力
に抗して小型指Ｌ　（４１）　、小型指しシャフト（４
０）及び小型指しプレー）　（３６）を下方に押し下げ
る。この状態を第１１図に示す。

逆に、ワイヤモータ（２７）を駆動させ、ハスバ歯車（
２９）とワイヤドラム（３０）を反時計方向に回転させ
ると、バネＬ　（４２）の力によって小型指Ｌ　（４１
）　、小型指しシャフト（４０）及び小型指しプレート
（３６）は上方に押し上げられ、第１０図の状態に復帰
する。この動作は、ワイヤモータ（２７）を駆動させれ
ば指Ｒ（２５）についても同時に行われる。また、第１
１図の状態のまま、ボールネジモータ（５）を駆動させ
ることによって、小型指を突出させたまま、指部を移動
させることも可能である。小型指を突出させたまま、指
部を閉じた状態を第１２図に示す。

第１３図および第１４図は小型指が突出した状態におけ
る斜視図を示したものである。本実施例によれば、大型
の作業対象を扱うときには、小型指を指部に収納した状
態で作業を行えば、安定な作業が可能となる。逆に、小
さなものを扱う場合や狭い箇所で被対象物を操作したい
ときには、小型指を突出させて、この部分でワークを把
持すれば、所定の作業を行うことが可能となる。しかも
、これらの指の切り替えは、極短時間で実行でき、機構
も小型軽量であるため、従来のＡＴＣやタレットハンド
の欠点を補いつつ、単一のノ１ンドで多様な作業を行う
ことが可能となる。

なお、指部に収納される複数の小型指は本実施例のよう
な形に限られるものではなく、ネジ締め用の指やデイス
ペンサ用の指等、種々の形態が考えられる。また、指の
選択方法も本実施例のように指部先端から、他の指が突
出してくる方式に限定するものではない。さらに、収納
される指の本数も特に制限はなく、実用上さしつかえの
ない範囲で設定すればよい。

（ト）発明の効果 以上述べた如く本発明のロボットハンドは、対になった
複数の指を開閉して物体を把持し、運搬するロボットハ
ンドにおいて、各桁にそれぞれ対応し、各桁を開閉する
開閉手段と、これらの複数の開閉手段に駆動力を発生す
る単一の駆動源と、この駆動源からの力を分離して上記
それぞれの開閉手段に伝える分離伝達手段と、を有して
いるので、ロボットハンド自体の軽量コンパクト化が図
れ、ロボットアーム移動の高速化が可能となり、組立て
作業の高速化につながる。

【図面の簡単な説明】

第１図、第３図、第５図、′第６図は本発明ロボットハ
ンドの斜視図、第２図、第４図、第７図、第８図、第１
３図、第１４図は本発明ロボットハンドの要部を示す斜
視図、第９図、第１０図、第１１図、第１２図は本発明
ロボットハンドの斜視図である。 （１）・・フレームＲ，（２）・・フレームＵ。 （３）・・支持シャフト、（４）・・フレームし、（５
）・・ポールネジモータ、（６）・・ギアＡ、（７）・
・タイミングプーリＡ、（８）・・ボールネジプーリＡ
、　（９）・・タイミングベルトＡ、（１０）・・ボー
ルネジＡ、（１１）・・ナットＡ、　（工２〕　・・指
Ｌ、　（１３）・・ガイドシャフトＡ、　　（１４）・
・ポールネジＡ、　　（１５）・・ビンＡ、（１６）・
・タイミングプーリＢ、（１７）・・タイミングベルト
Ｂ、（１８）・・ビンＢ、（１９）・・アイドルローラ
、　（２０）・・ビンＣ１（２１）・・アイドルプーリ
、　（２２）・・ポールネジプーリＢ、（２３）・・ポ
ールネジＢ、（２４）・・ナツトＢ、　（２５）・・指
Ｒ１（２６）・・ガイドシャフトＢ、（２７）・・ワイ
ヤモータ、（２８）・・つオームギア、（２９）・・ハ
スバ歯車、（３０）・・ワイヤドラム、（３１）・・ワ
イヤＡ、（３２）・・ワイヤＢ、（３３）−・プーリ取
付金具、（３４）・・ワイヤプーリし、（３５）・・ワ
イヤプーリＢ、（３６）・・小型指しプレート、（３７
）・・ワイヤプーリし、（３８）・・ワイヤプーリＣ１
（３９）　！・ワイヤ取付金具、（４０）・・小型指し
シャフト、（４１）・・小型指し、（４２）・・バネＬ
。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）対になった複数の指を開閉して物体を把持し、運
   搬するロボットハンドにおいて、各指にそれぞれ対応し
   、各指を開閉する開閉手段と、これらの複数の開閉手段
   に駆動力を発生する単一の駆動源と、この駆動源からの
   力を分離して上記それぞれの開閉手段に伝える分離伝達
   手段と、を有してなるロボットハンド。
2. （２）上記開閉手段は、ボールネジと、上記指に設けら
   れたナットと、によって形成されてなる特許請求の範囲
   第１項記載のロボットハンド。