JPH0585314B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はプログラム可能なマニプレータのため
のつかみ装置に関し、特に形状の異なる多種の物
品を操作することができるつかみに関する。

もしプログラム可能なマニプレータが、種々の
異なる製品を組立てることができる融通性のある
作業ステーシヨンの一部分として組立に使用され
る場合、そのマニプレータのつかみは多種の異な
る部品をつかみうるものでなければならない。従
来、しばしば人間の手に基いた「万能」なつかみ
を構成する試みがなされてきたが、それらは高価
になり勝ちでありしかも操作動作が不満足なこと
が多かつた。

本発明は、つかみアームと、フインガー素子を
前記アーム上に取付けるために釈放可能に保持す
るようになされた組立ステーシヨンとを有するプ
ログラム可能なマニプレータのためのつかみ装置
において、使用に際して、前記アームは前記組立
ステーシヨンに関して予め定められた通路上を移
動させられ、前記アームおよび前記フインガー素
子は、前記アームの前記通路上での移動の結果相
互係合して前記フインガー素子を前記アーム上に
取付けるようにする協働部分を備えており、前記
組立ステーシヨンは、前記フインガー素子が前記
アーム上に取付けられたときに前記保持を解除す
るようになされていることを特徴とするプログラ
ム可能なマニプレータのためのつかみ装置であ
る。

前記組立ステーシヨンは、本体部材と、この本
体部材に関して変位可能なフレーム部材と、前記
フインガー素子を前記フレーム部材に当てて解除
可能に保持するラツチ手段とを含みうるものであ
り、前記ラツチ手段は、前記協働部分が相互係合
した場合に前記アームの移動によつて生じるフレ
ーム部材の変位に応答して前記保持を解除するよ
うになされている。

本発明の他の局面によれば、アームと、特別な
操作任務の課せられたフインガー素子とよりなる
プログラム可能なマニプレータのためのつかみが
提供され、これらアームおよびフインガー素子
は、相互係合して前記フインガー素子を前記アー
ムに取外し可能に取付けるようになされた協働部
分を備えている。

フインガー素子は、つかみアームに連結される
部分と操作動作のために形づくられた部分とのみ
から構成されうるから、廉価のものとなしうる。
また、フインガー素子は操作される部品に対する
細かい要求に適合するように作成されうるから、
改良された操作性と組立工程の適切な制御とを保
証する。

つかみアーム上およびフインガー素子上におけ
る協働部分は円錐形をなしていることが望まし
い。また、つかみアームおよびフインガー素子
が、これら２つの部品を解除可能にロツクする手
段および／またはこれら２つの部品の相対的な回
転を阻止する手段を備えていることが望ましい。

以下図面を参照して本発明の実施例について詳
細に説明する。

図面には、特定の操作動作用としてそれぞれ設
計された直ちに取外し可能な多数のフインガーの
うちの何れか１つを保持しうるつかみを有するマ
ニプレータのつかみの取付装置が示されている。
この装置はまた、不使用時に多数のフインガー素
子を保持し、かつつかみとフインガー素子との急
速および容易な組立および取外しを行なうための
組立ラツクを含む。

組立ラツクは、フインガー２が保持されうる多
くの場所（１つのみが図示されている）を有する
細長い水平の板１よりなる。

各フインガー２は、これと協働するつかみ上の
空所と係合するための円錐形部分３を有し、この
円錐形部分３と平坦なシールド５との間にウエブ
４が延長し、このシールド５から、特別の操作動
作を行なうために特に設計された輪郭を有する端
面７を備えたフインガー素子６が突出している。
図示された実施例においては、端面７の輪郭は細
長い直線的な両側面を有する溝となされ、このよ
うなフインガー２は１本の棒を保持するために
（同様または平坦な輪郭を有するつかみまたはフ
インガーとともに）用いられうる。このラツク
は、広い範囲の異なる輪郭のフインガーに利用さ
れうること明らかであり、これにより、このプロ
グラム可能なマニプレータによつてきわめて多種
の動作を行なうことが可能になる。他の適用のた
めの端面の輪郭は以下に述べる形状の何れかを有
するものでよい。すなわち、異なる寸法のおよ
び／または弧状の両側面を有する細長いみぞ、直
線的な両側面（例えば三角形）、弧状（例えば円
形）またはその組合せのような種々の断面形状を
有し、種々の深さと種々の輪郭の底面を有する凹
部、例えばプローブまたはねじ回し頭（標準形式
のまたはフイリツプス形式の）の形状を有する突
起等である。

第２図は、組立てられたつかみにおけるフイン
ガー２とマニプレータ・アームの端部に設けられ
たつかみ取付部１０との係合態様を示す。つかみ
取付部１０内に設けられた適当な寸法を有する円
錐形凹部１１内にフインガー２の円錐形部分３が
収容されているが、この円錐形部分３は、それの
凹部８（第３図参照）内につかみ取付部１０から
突出したラグ１２によつて回転しないように係止
されている。挿入の際にラグ１２とフインガーの
円錐形部分３との間に空隙が生じるようにするた
めに、凹部８は、ラグ１２に適応するのに必要な
長さよりも実質的に長く形成され、かつ円錐形部
分３の小径端に向うにしたがつて深さが浅くなつ
ている。円錐形部分３を凹部１１内に係止するた
めに、スプリング１４で付勢されたピン１３が、
円錐形部分１３内に対応する寸法で設けられた凹
部１５に係合している。ピン１３はそれの延長部
分１７に取付けられたローラ１６を備えており、
このローラ１６が取付部１０から離れる方向に駆
動されると、ラツチ・ピン１３がスプリング１４
に抗して凹部１５との係合を脱し、これによりフ
インガーの円錐形部分３の凹部１１からの抜き取
りが許容される。

第１図に示された組立ラツクにおいて、フイン
ガー２は、ヒンジピン２３，２４によつてそれぞ
れ枢支された２本のラツチ２１および２２によつ
てトレイ２０（フレーム）内部のスロツト１９内
に支持される。トレイ２０は、それの一方の横方
向のエツジがスロツト２５の溝付きエツジ２６に
摺動可能に係合することによつて、ラツク板１の
スロツト内に保持され、トレイ２０の反対側のエ
ツジは、ロツド２７が、水平方向には規制されて
いるが垂直方向に動きうるように１対のループ２
８を介して板１に当てた状態で取付けられてい
る。ロツド２７のまわりに取付けられた２組のス
プリング２９，３０は、外部からの力が除かれた
場合にトレイ２０を所定の位置に復帰させる。ラ
ツチ２１，２２はほぼＬ字状となされ、短い方の
部分の遊端にはそれぞれローラ３１，３２を有し
ている。各ローラ３１，３２はカム面３３，３４
と接触する位置を占めている。

フインガー２をつかみ取付部１０に組付ける作
業に先立つて、フインガー２はラツク内の第１図
に示された位置に保持される。この作業の開始時
点において、つかみ取付部１０は、上方から、か
つ第１図に示されたラツクの側面とは反対側の側
面において、下方へ移動する。フインガー２がラ
ツクに保持された場合に、プログラム可能なマニ
プレータの制御装置が円錐形部分３の正確な位置
を知ると、この装置はつかみ取付部１０を、それ
の凹部１１が円錐形部分３上に移動してそれと係
合し、次にこれら２つの部材をピン１３によつて
ロツクするようにガイドしうる。これら２つの協
働部材が円錐形を有することにより、これら２つ
の部材が互いにガイドされかつ正しい整合が助長
され、これにより取付部１０が移動する通路内で
発生しうる僅かな不正確さが補正される。これら
部材において採用される円錐形の角度は、これら
部材の係合時のひつかかりを効果的に除去するた
めに不整合を克服するのに必要な角度よりも大き
い。これら部材の寸法を適当に選ぶことによつ
て、従来の標準的なプログラム可能なマニプレー
タに、おいてもきわめて適切な通路位置の許容誤
差である±２mmが容易に得られる。

円錐形部分３が、単にラツチ２１，２２によつ
てかつスロツト１９の上部エツジとの係合によつ
てトレイ２０のスロツト１９内に保持されている
ため、円錐形部分３は取付部１０の運動方向に対
して横方向に動きうる。かくて円錐形部分３が凹
部１１内に挿入される間に、フインガー２は横方
向に細かく動き、正しい整合と係合とが得られ
る。この段階におけるフインガー２の前方移動
は、ラツチ２１，２２上のノツチ３５，３６によ
つて阻止される。

フインガー２が正しく捕捉されロツクされるや
否や、取付部１０の継続的な移動はフインガー２
によつてラツチ２１，２２に加えられる押圧力を
増加させ、トレイ２０およびラツチ２１，２２を
スプリング３０の作用に抗して下方へ押しやる。
トレイ２０の下方への移動により、ローラ３１，
３２はカム面３３，３４に沿つて移動し、これに
よりラツチ２１，２２はピン２３，２４のまわり
で枢動し、それらの下端がフインガー２を解放す
るのに充分なほど開く。この段階で、フインガー
２をロツク位置にロツクしたつかみ取付部１０は
ラツクから自由になり、操作動作の用意ができ
る。スプリング３０はトレイ２０を原位置に復帰
させる。

フインガー２をトレイ２０に復帰させるための
取外し動作は上記捕捉動作とほぼ反対である。フ
インガー２が取付けられたつかみ取付部１０が下
方から上方へ向つてラツクに近づくと、ローラ１
６がラツク板１上に設けられた他のカム面３７と
係合してピン１３を凹部１５から引抜く。この上
方への移動によつてフインガーのシールド５の上
縁がラツチ２１，２２の傾斜した先端に接触する
と、ラツチ２１，２２は横方向に開かされてフイ
ンガー２の通過を許容し、それからラツチ２１，
２２はフインガー２の背後でパチンと閉じる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明によるマニプレータつかみの構
成要素を組立てるためのラツクの部分的斜視図、
第２図は本発明による組立てられたつかみの断面
図、第３図は第２図のフインガーの斜視図であ
る。 図面において、１はラツク板、２はフインガ
ー、３は円錐形部分、６はフインガー素子、１０
はつかみ取付部、１１は円錐形凹部、１３はピ
ン、１４はスプリング、１５は凹部、１６，３
１，３２はローラ、２０はトレイ、２１，２２は
ラツチ、２３，２４はヒンジピン、２５はスロツ
ト、２９，３０はスプリング、３３，３４，３７
はカム面、３５，３６はノツチをそれぞれ示す。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ つかみアームと、該アームとフインガー素子
   とが互いに協同して相互係合しうる関係を有し、
   それによつて、該フインガー素子が該アーム上に
   着脱自在に搭載しうる様に構成された、少なくと
   も一つの物体操作フインガー素子と、当該フイン
   ガー素子を解放可能な状態で保持する為に設けら
   れ、本体部と、該本体部に対して変位可能なフレ
   ーム部材と、該フインガー素子を該フレーム部材
   に対して解放可能に保持する為のラツチ手段とで
   構成された組立ステーシヨンとからなるプログラ
   ム可能なマニプレータのつかみ装置であつて、使
   用時のピツクアツプモードに於いては、予め定め
   られた一方向への該つかみアームの移動は、該つ
   かみアームと該フレーム部材に対して保持されて
   いる該フインガー素子との間の相互協働係合関係
   を発生させて相互に係合せしめ、それによつて該
   フインガー素子を該アーム上に着脱自在に搭載せ
   しめる様になすと共に該本体部に対して該フレー
   ム部材を変位せしめ、該ラツチ手段は、該フレー
   ム部材の変位に応答して該フインガー素子上に保
   持されている該アームを解放する様に配置された
   ものであり、一方、プツトダウンモードに於いて
   は、該つかみアームの前記した予め定められた一
   方向とは反対方向への移動は、該つかみアームに
   着脱自在に搭載されている該フインガー素子を該
   ラツチ手段と協働させて、該フインガー素子を該
   フレーム部材に対して保持される様に作用し、そ
   の結果該フインガー素子と該つかみアームとの相
   互協働係合関係が解消される様に構成されている
   事を特徴とするプログラム可能なマニプレータの
   つかみシステム。 ２ 該ラツチ手段は、該フレーム部材上に旋回自
   在に取り付けられており、且つ本体部と協働する
   様に配置されており、それによつて、該ラツチ手
   段は、該本体部に対して該フレーム部材が変位す
   るに応答して、該フレーム部材に対して旋回的に
   変位せしめられるものである事を特徴とする特許
   請求の範囲第１項記載のつかみシステム。 ３ 該ラツチ手段は、該本体部のカム表面と協働
   的に係合している事を特徴とする特許請求の範囲
   第２項記載のつかみシステム。 ４ 該相互協働係合関係は、該フインガー素子と
   該アームとの相対的移動を禁止する解舒可能なロ
   ツク手段を含み、且つ該解舒可能なロツク手段
   は、該本体部が該アームの前記反対方向への移動
   に際して該本体部と係合して該ロツク手段を解放
   させる手段を含んでいる事を特徴とする特許請求
   の範囲第１項記載のつかみシステム。 ５ 該組立ステーシヨンは、複数個の該フインガ
   ー素子を保持する為の手段を含んでおり、且つ該
   手段のそれぞれは、該アームに該フインガー素子
   を選択的に搭載する為の異なる操作任務が課せら
   れているものである事を特徴とする特許請求の範
   囲第１項記載のつかみシステム。 ６ プログラム可能なマニプレータのつかみアー
   ム上に選択的に搭載される様に設計された複数個
   の物体操作フインガー素子を解放自在に支持する
   為の組立ステーシヨンであつて、当該組立ステー
   シヨンは、一つのエツジ部分に沿つて形成された
   複数個の開口部を有する平板状本体部、該開口部
   に搭載されている個々のフレーム部材で、当該本
   体部に関して該開口部内を摺動的に変位せしめら
   れるフレーム部材で有つて、該各フレーム部材
   は、該開口部のそれぞれの縁部に近接した２個の
   側部リム部及び端部リム部を含んでいるフレーム
   部材、各フレーム部材を他の部材に対して弾発的
   にバイアスを付与するバイアス付与主段及び該側
   部リム部に近接して各フレーム部材上に旋回自在
   に搭載されていると共にフインガー素子を該端壁
   面部に対して解放自在に保持する様に作動する
   個々のラツチ手段とを含んでおり、且つ該ラツチ
   手段は、該本体部の個々のカム部表面と協働し
   て、該フレーム部材が他の位置から変位するのに
   応答して互いに離反する方向に変位せしめられ、
   それによつて該フインガー素子の保持を解放し、
   かつ他の位置に対する該フレーム部材の移動に応
   答して互いに接近する方向に変位せしめられ、当
   該端壁部に対して解放自在に該フインガー素子を
   保持しうる様に構成されている事を特徴とする組
   立ステーシヨン。