JPH0938879A - ロボットハンド - Google Patents

ロボットハンド

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JPH0938879A
JPH0938879A JP7196784A JP19678495A JPH0938879A JP H0938879 A JPH0938879 A JP H0938879A JP 7196784 A JP7196784 A JP 7196784A JP 19678495 A JP19678495 A JP 19678495A JP H0938879 A JPH0938879 A JP H0938879A
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JP
Japan
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cylinder
finger
fluid
cucumber
piston
Prior art date
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Pending
Application number
JP7196784A
Other languages
English (en)
Inventor
Takashi Iwakawa
隆 岩川
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Kubota Corp
Original Assignee
Kubota Corp
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 最上層の隣接する胡瓜などの把持対象物同士
が両側部を接していて最上層の面がほぼ平面的に連なっ
ていた場合であっても、その中から把持対象物を円滑か
つ確実に取り出すことができるようにする。 【解決手段】 各指形成体1を把持作動可能に構成し、
ノズル機構4とシリンダC2を設けて、各指形成体1の
指先部よりも外方側で吸着ノズルNを把持対象物に吸着
させ、かつ、把持位置まで引き寄せ可能に構成し、シリ
ンダC2のシリンダチューブ16のボトム21側とは反
対側に、シリンダ室12外の流体がシリンダ室12内に
入り込むのを許容する流体流通孔22を形成し、ピスト
ン14がボトム21から所定距離離間移動して、把持対
象物が把持位置に引き寄せられるまでは、ピストン14
が、流体流通孔22よりもボトム21側に位置し、ピス
トン14がさらに同方向に移動して、流体流通孔22を
通り越すと、シリンダ室12外の流体が流体流通孔22
からシリンダ室12内に入り込むよう構成してある。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、複数の指形成体を
支持部材で支持して、各指形成体を折曲自在に構成して
あるロボットハンドに関する。
【0002】
【従来の技術】従来、上記のロボットハンドでは、特開
昭61‐203287号公報に示すように、把持対象物
を保持するものとしては指形成体だけしかなかった。そ
して、把持対象物を保持する場合、各指形成体を開き状
態にしておいて、把持対象物の両側部に位置させてから
腹部側に折曲させるようにしていた。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】例えば、積層された多
数の胡瓜の中から胡瓜を一つづつ把持して取り出す場合
において、最上層の隣接する胡瓜同士が両側部を接して
いて最上層の面がほぼ平面的に連なっていた場合、上記
従来の構成では、開き状態にした各指形成体を胡瓜の両
側部に位置設定する際に、指形成体の先端が隣の胡瓜に
当たって、指形成体を前記両側部に位置させにくく、把
持に手間がかかっていた。
【0004】本発明の目的は、上記のように最上層の隣
接する胡瓜などの把持対象物同士が両側部を接していて
最上層の面がほぼ平面的に連なっていた場合であって
も、その中から把持対象物を円滑かつ確実に取り出すこ
とができるようにすることにある。
【0005】
【課題を解決するための手段】
〔構成〕本発明にかかるロボットハンドの特徴構成は、
複数の指形成体を支持部材で支持して、各指形成体を折
曲自在に構成し、吸着ノズルを備えるノズル機構を、各
指形成体の内側で前記支持部材によって把持対象物側に
出退自在に支持し、前記ノズル機構内に流体を給排する
シリンダを設けて、このシリンダで前記ノズル機構内の
流体を吸引することにより、各指形成体の指先部よりも
外方側で前記吸着ノズルを把持対象物に吸着させ、か
つ、各指形成体による把持対象物の把持が可能な把持位
置まで把持対象物を引き寄せ可能に構成し、前記シリン
ダのシリンダチューブのボトム側とは反対側に、シリン
ダ室外の流体がシリンダ室内に入り込むのを許容する流
体流通孔を形成し、前記シリンダのピストンがシリンダ
チューブのボトムから所定距離離間移動して、把持対象
物が前記把持位置に引き寄せられるまでは、前記ピスト
ンが、前記流体流体流通孔よりも前記ボトム側に位置
し、前記ピストンがさらに同方向に移動して、前記流体
流通孔を通り越すと、前記シリンダ室外の流体が前記流
体流通孔から前記シリンダ室内に入り込むよう構成して
あることにある。 〔作用〕上記構成によれば、例えば、積層された多数の
胡瓜の中から胡瓜を一つづつ把持して取り出す場合にお
いて、最上層の隣接する胡瓜同士が両側部を接していて
最上層の面がほぼ平面的に連なっていた場合、次のよう
にして胡瓜を把持することができる。
【0006】つまり、シリンダのピストンがボトムから
所定距離離間移動してノズル機構内の流体を吸引し、吸
着ノズルが各指形成体の指先部よりも外方側で目標の胡
瓜に吸着する。そして、そのまま各指形成体による胡瓜
の把持が可能な把持位置まで引き寄せ、指形成体の把持
部が胡瓜を把持する。このように、胡瓜を吸着ノズルで
把持位置まで引き寄せてから把持するから、把持の際に
各指形成体が隣の胡瓜に当たるのを回避できる。
【0007】また、指形成体の把持部による胡瓜の把持
が解除された後、あるいはそれより前に、前記ピストン
がさらに同方向に移動すると、ピストンが前記流体流通
孔を通り越して、シリンダ室外の流体が流体流通孔から
シリンダ室内に入り込み、胡瓜の吸着作用が解除され
る。ピストンがボトム側へ復帰移動して前記流体流通孔
を通り越すと、シリンダ室内に入り込んだ流体が圧縮さ
れて吸着ノズルから噴出する。その結果、たとえ吸引時
に吸着ノズル内に異物を吸い込んでも、前記噴出流体で
異物を除去することができ、把持作業を連続して円滑に
行うことができる。
【0008】〔効果〕従って、積層された多数の把持対
象物の中から把持対象物を1つづつ把持して取り出す場
合において、最上層の隣接する把持対象物同士が両側部
を接していて最上層の面がほぼ平面的に連なっていた場
合であっても、把持対象物を円滑かつ確実に取り出すこ
とができ、しかも、吸着ノズル内に異物を吸い込んで
も、噴出流体でその異物を除去することができて、把持
作業を連続して円滑に行うことができるから、作業性を
向上させることができた。
【0009】
【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を図面に基づ
いて説明する。図1に、基端部が開口し遊端部が閉塞し
た細長い筒状のゴム材で形成した指形成体1を支持部材
2で支持し、指形成体1の内部空間に加圧空気を給排す
ることによって、各指形成体1の把持部を折曲自在に構
成した2本指のロボットハンドを示してある。このロボ
ットハンドは、収穫籠内に収穫された胡瓜(把持対象物
の一例)を、例えば大きさなどの等級別に別の収穫籠に
仕分ける際に使用するもので、先端部で前記支持部材2
を支持する支持アームを駆動装置(共に図示外)により
位置変更させて、前記支持部材2を前記別の収穫籠側に
近接離間させるよう構成してある。
【0010】各指形成体1は、長手方向中間周部を、ひ
だの高さ寸法が背部側ほど高くなる蛇腹1aに形成して
(図5参照)、その開口部側の端部を、支持部材2の底
辺の両コーナ部に設けた一対の連結用丸ボス2aに各別
に外嵌し、リング状のクリップ8で固定してある。そし
て、指形成体1の開口部を、支持部材2内の二股状の空
気流通路Rに各別に連通接続し、各空気流通路Rに連通
接続した第1エアシリンダ(以下第1シリンダと略称す
る)C1で、指腹部側に折曲した把持姿勢と、指背部側
に折曲した把持解除姿勢とに姿勢切換え自在に構成して
ある。
【0011】また、各指形成体1の外方側にある胡瓜に
軟質材製の蛇腹状の吸着ノズルNを吸着させて、その胡
瓜を、各指形成体1で把持可能な位置まで引寄せるノズ
ル機構4を、各指形成体1の内側で前記支持部材2によ
って支持してある。
【0012】前記ノズル機構4は、支持部材2の中央部
に基端側から先端側に向けて貫通固定した中空支持軸5
の先端部に、前記吸着ノズルNを、そのノズル先端部が
各指形成体1の先端よりも突出する状態に連通接続し、
第2エアシリンダ(以下第2シリンダと略称する)C2
に前記中空支持軸5の基端部を連通接続して、第2シリ
ンダC2で吸着ノズルN内の負圧形成空間内の空気を吸
引するよう構成してある。前記吸着ノズルNは、その全
長を長めに設定して、胡瓜に吸着した状態で、吸着ノズ
ルN内の負圧で収縮することによって、胡瓜が把持位置
内に引寄せられるように構成してある。
【0013】前記第1,第2シリンダC1,C2の周り
の構造について説明すると、シリンダ駆動用の電動モー
タMで回転駆動する送りネジ3にスライダ6を螺合し、
このスライダ6に第1,第2シリンダC1,C2のピス
トンロッド9,10の基端部を連結アーム7を介して一
体移動可能に連結してある。
【0014】前記第1,第2シリンダC1,C2は、そ
れらのピストンロッド9,10の往複行程において、各
シリンダ室11,12のボトム側が、シリンダ室11,
12内のピストン13,14の移動方向上手側と下手側
とに分かれて位置するように、両シリンダチューブ1
5,16を配置してある。そして、胡瓜が前記把持位置
又は把持位置近くに引き寄せられるまで第2シリンダC
2のピストンロッド10が移動してから、第1シリンダ
C1のピストンロッド9の移動を開始させる融通手段A
を、第1シリンダC1のピストンロッド9の基端部と前
記スライダ6との間に設けてある。
【0015】この融通手段Aは、前記ピストンロッド9
の基端部を、頭部がピストンロッドの基端側を向くT字
状の連結部材17にボルト連結し、連結部材17の脚部
に形成した長手方向に沿う長孔17aに、連結アーム7
の一端側に設けたピン7aを挿入して構成してある。前
記ピストンロッド9の基端部は連結部材17の一方の張
出端部に連結してあり、他方の張出端部には、スプリン
グ18で連結アーム7側に押し付勢されて前記連結アー
ム7を前記長孔17aの下手側で圧力支持する加圧ロッ
ド19(圧力検出手段の一例)と、その支持圧が設定値
になって、加圧ロッド19が第1シリンダC1側に引退
すると「入り」になり、前記支持圧が設定値内に低下し
て、加圧ロッド19が連結アーム7側に突出すると「切
り」になるリミットスイッチ20とを設けてある。
【0016】そして、このリミットスイッチ20の「入
り」に基づいて、前記電動モータMを駆動停止させ、
「切り」に基づいて電動モータMを駆動させる圧力制御
装置(制御手段の一例)21を設けてある。また、圧力
制御装置21で制御される空圧制御弁Vを前記第1シリ
ンダC1に設けて、リミットスイッチ20が「入り」に
なると、その検出結果に基づいて、前記第1シリンダC
1内の流体を空圧制御弁Vから間欠的に排出して第1シ
リンダC1内の空圧を一定値に保つよう構成してある。
【0017】前記第2シリンダC2のシリンダチューブ
16のボトム21側とは反対側に、シリンダ室12外の
外気がシリンダ室12内に入り込むのを許容する通気孔
22(流体流通孔の一例)を形成し、ピストン14がシ
リンダチューブ16のボトム21から所定距離離間移動
して、胡瓜が前記把持位置に引き寄せられるまでは、ピ
ストン14が、前記通気孔22よりも前記ボトム11側
に位置し、ピストン10がさらに同方向に移動して、通
気孔22を通り越すと、シリンダ室12外の外気が通気
孔22からシリンダ室12内に入り込むよう構成してあ
る。
【0018】前記駆動装置・第1,第2シリンダC1,
C2は前記制御装置21により制御可能であり、上記構
成のロボットハンドは、次のように作動する。
【0019】〔1〕電動モータMが駆動し、第2シリン
ダC2のピストンロッド10が所定距離移動してノズル
機構4内の空気を吸引する。吸着ノズルNが各指形成体
1の指先部よりも外方側で目標の胡瓜に吸着し(図2参
照)、吸着ノズルN内の負圧の高まりで収縮して、胡瓜
を把持位置内に引寄せる。
【0020】〔2〕前記融通手段Aの作用で作動してい
なかった第1シリンダC1が作動し始める。この場合、
両ピストンロッド9,10の往複行程において、第1,
第2シリンダC1,C2のシリンダ室11,12のボト
ム側が、各シリンダ室11,12内のピストン13,1
4の移動方向上手側と下手側とに分かれて位置するよう
に、両シリンダチューブ15,16を配置してあるか
ら、第1シリンダC1が流体供給側に作動し、指形成体
1に流体を供給して、把持部で胡瓜を把持する(図4参
照)。
【0021】〔3〕図6に示すように、加圧ロッド19
の支持圧が設定値になって、加圧ロッド19が第1シリ
ンダC1側に引退し、リミットスイッチ20が「入り」
になると、電動モータMが駆動停止するとともに、第1
シリンダC1内の空気を空圧制御弁Vから間欠的に排出
して、第1シリンダC1内の空圧を一定値に保つ。そし
て、前記支持圧が設定値内に低下して、加圧ロッド19
が連結アーム7側に突出するとリミットスイッチ20が
「切り」になり、電動モータMが再び駆動するととも
に、空圧制御弁Vが閉塞する。
【0022】〔4〕収容すべき別の収穫籠側の上方側に
ロボットハンド全体が移動した後、第2シリンダC2の
ピストン10が、ボトム11から離間する方向にさらに
移動して、前記通気孔22を通り越し(図3参照)、外
気が通気孔22からシリンダ室12内に入り込んで、吸
着ノズルNによる胡瓜の吸着作用が解除される。
【0023】〔5〕ピストン14がボトム21側へ復帰
移動して指形成体1内から加圧空気を排出して、指形成
体1が胡瓜の把持を解除する。ピストン14が前記通気
孔22を通り越すと、シリンダ室12内に入り込んだ空
気が圧縮されて吸着ノズルNから噴出する。その結果、
たとえ吸引時に吸着ノズル内に異物を吸い込んでも、前
記噴出流体で異物を除去することができ、把持作業を連
続して円滑に行うことができる。
【0024】〔別実施形態〕前記把持対象物は、胡瓜以
外の他の野菜類や果物であってもよく、また、食物以外
のものであってもよい。
【0025】加圧空気に代えて、加圧した作動油等の液
体で指形成体1の姿勢を切換えるよう構成してもよい。
【0026】なお、特許請求の範囲の項に図面との対照
を便利にするために符号を記すが、この記入により本発
明は添付図面の構成に限定されるものではない。
【図面の簡単な説明】
【図1】ロボットハンドとその駆動部の縦断正面図
【図2】ロボットハンドとその駆動部の作用を示す縦断
正面図
【図3】ロボットハンドとその駆動部の作用を示す縦断
正面図
【図4】把持対象物を把持した状態の指形成体の斜視図
【図5】指形成体周りの横断平面図
【図6】駆動部の制御の時間的関係を示す図
【符号の説明】
1 指形成体 2 支持部材 4 ノズル機構 12 シリンダ室 14 ピストン 16 シリンダチューブ 21 ボトム 22 流体流通孔 C2 シリンダ

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 複数の指形成体(1)を支持部材(2)
    で支持して、各指形成体(1)の把持部を把持作動可能
    に構成し、吸着ノズル(N)を備えるノズル機構(4)
    を、各指形成体(1)の内側で前記支持部材(2)によ
    って把持対象物側に出退自在に支持し、前記ノズル機構
    (4)内に流体を給排するシリンダ(C2)を設けて、
    このシリンダ(C2)で前記ノズル機構(4)内の流体
    を吸引することにより、各指形成体(1)の指先部より
    も外方側で前記吸着ノズル(N)を把持対象物に吸着さ
    せ、かつ、各指形成体(1)による把持が可能な把持位
    置まで引き寄せ可能に構成し、前記シリンダ(C2)の
    シリンダチューブ(16)のボトム(21)側とは反対
    側に、シリンダ室(12)外の流体がシリンダ室(1
    2)内に入り込むのを許容する流体流通孔(22)を形
    成し、前記シリンダ(C2)のピストン(14)がシリ
    ンダチューブ(16)のボトム(21)から所定距離離
    間移動して、把持対象物が前記把持位置に引き寄せられ
    るまでは、前記ピストン(14)が、前記流体流通孔
    (22)よりも前記ボトム(21)側に位置し、前記ピ
    ストン(14)がさらに同方向に移動して、前記流体流
    通孔(22)を通り越すと、前記シリンダ室(12)外
    の流体が前記流体流通孔(22)から前記シリンダ室
    (12)内に入り込むよう構成してあるロボットハン
    ド。
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Cited By (5)

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