JPH10249774A - ロボットハンド用指 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 耐久性に優れたロボットハンド用指を提供す
る。 【解決手段】 基端が開口した中空袋状の指形成体Ａを
弾性樹脂材で型成形して、その基端部を支持部材に支持
させた状態で流体供給部からの中空内部への流体の供給
圧で把持状態に折曲変形し、流体の排出で把持解除状態
に弾性復元するよう構成し、指形成体Ａは、長手方向に
区分けした複数の指形成体部分１０，１１を各別に型成
形するとともに、隣接する指形成体部分１０，１１同士
を連通接続して構成してある。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、基端が開口した中
空袋状の指形成体を弾性樹脂材で型成形して、その基端
部を支持部材に支持させた状態で流体供給部からの中空
内部への流体の供給圧で把持状態に折曲変形し、流体の
排出で把持解除状態に弾性復元するよう構成してあるロ
ボットハンド用指に関する。

【０００２】

【従来の技術】型成形は型材と中子との間に液状の弾性
樹脂材を注入し固体化させる成形手段であり、従来、前
記指形成体を成形するに、指形成体の全長に合わせて製
作した１本の中子の基端部を型材等により片持ち支持し
た状態で、型材と中子との間に前記弾性樹脂材を注入
し、指形成体を基端側から先端側まで全長にわたって連
続する一体物になる状態に成形していた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記従来の技術のよう
に、中子の基端部を型材等により片持ち支持するという
支持手段では、中子の位置決めを中子の基端側でしか行
うことができないために、中子を型材の樹脂材注入空間
内の目標位置に正確に位置させるのが困難で、中子の先
端側が振れた状態になりやすかった。その結果、指形成
体はその軸芯を挟んで一方側が設計値よりも薄肉に、他
方側が厚肉に形成されて、流体の給排を繰り返すうちに
肉厚の薄い部分がパンクすることがあった。

【０００４】本発明は上記実情に鑑みてなされたもの
で、その目的は、耐久性に優れたロボットハンド用指を
提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】

〔構成〕請求項１にかかる発明の特徴構成は、冒頭に記
載したロボットハンド用指において、前記指形成体は、
長手方向に区分けした複数の指形成体部分を各別に型成
形するとともに、隣接する指形成体部分同士を連通接続
して構成してあることにある。

【０００６】請求項２にかかる発明の特徴構成は、請求
項１にかかる発明において、前記指形成体を３個以上の
指形成体部分から構成し、所定の指形成体部分を別の複
数の指形成体部分に各別に連通接続可能に構成してある
ことにある。

【０００７】請求項３にかかる発明の特徴構成は、請求
項１又は２にかかる発明において、隣接する分割指形成
体同士を、これらの突合わせ端部に振り分けて設けた環
状溝部と環状凸部との嵌合によって接続し、前記環状溝
部と環状凸部とのうち内側に位置する環状溝部又は環状
凸部が、流体圧により前記指形成体の径方向外方側に変
形して、それらの嵌合が強まるよう構成してあることに
ある。

【０００８】〔作用〕請求項１の構成によれば、長手方
向に区分けした複数の指形成体部分を各別に型成形する
から、先端側の指形成体部分以外の指形成体部分は、長
手方向両端部とも開口した中空筒状になり、その結果、
その指形成体部分に合わせて製作した中子を型材等によ
り両持ち支持した状態で、型材と中子との間に弾性樹脂
材を注入し固体化させて成形することができる。つま
り、型材等で中子を両持ち支持するから、中子をその基
端側と先端側とで位置決めすることができ、型材の樹脂
材注入空間内での中子の振れを防止できる。

【０００９】先端側の指形成体部分は、その指形成体部
分の長さに合わせて製作した中子の基端部を型材等によ
り片持ち支持した状態で、型材と中子との間に弾性樹脂
材を注入し固体化させて成形するが、前記片持ち支持状
態の中子は、従来のような指形成体の全長に合わあせて
製作した中子よりも短かいから、中子の位置決めを中子
の基端側でしか行うことができなくても、型材の樹脂材
注入空間内での中子の振れを小さくすることができる。

【００１０】各指形成体部分を型成形した後は、隣接す
る指形成体部分同士を連通接続して１本の指形成体にす
る。

【００１１】その結果、指形成体に肉厚の製作誤差が出
にくくなり、従来のように前記肉厚の製作誤差に起因し
て流体の給排を繰り返すうちに指形成体がパンクすると
いう不具合を回避できる。

【００１２】請求項２の構成によれば、請求項１の構成
による作用と同様の作用を奏することができるのに加
え、次の作用を奏することができる。前記指形成体を３
個以上の指形成体部分から構成してあるから、指形成体
を２個の指形成体部分から構成したものに比べると、一
般的には先端側の指形成体部分がさらに短かくなり、型
成形の際に、型材の樹脂材注入空間内での中子の振れを
小さくすることができてきて、指形成体に肉厚の製作誤
差がより出にくくなる。

【００１３】例えば第１ないし第３の３本の指形成体部
分を型成形し、第１の先端側の指形成体部分（所定の指
形成体部分に相当）を第２の中間指形成体部分と基端側
の第３の指形成体部分（別の複数の指形成体部分に相
当）に各別に連通接続可能に構成した場合、３本の全て
の指形成体部分を連通接続して指形成体を形成できるこ
とができるとともに、第２の中間指形成体部分を省いた
状態で前記第１の先端側の指形成体部分を第３の基端側
の指形成体部分に連通接続して指形成体を形成すること
ができる。つまり、指形成体を構成する指形成体部分の
数を、型成形したときの数と同数にしたり、あるいは減
少させたりすることで指形成体の全長を適宜変更するこ
とができる。

【００１４】請求項３の構成によれば、上記請求項１又
は２の構成による作用と同様の作用を奏することができ
るのに加え、次の作用を奏することができる。隣接する
分割指形成体同士を、これらの突合わせ端部に振り分け
て設けた環状溝部と環状凸部との嵌合によって接続して
あるから、接着等により接続する場合に比べて接続及び
接続解除作業を簡単に行うことができる。そして、環状
溝部と環状凸部とのうち内側に位置する環状溝部又は環
状凸部が、流体圧により前記指形成体の径方向外方側に
変形して、それらの嵌合が強まるよう構成してあるか
ら、流体圧が大きくなっても嵌合が解除されにくく、ま
た流体の漏れを回避することができる。

【００１５】〔効果〕従って、請求項１の構成によれ
ば、耐久性に優れたロボットハンド用指を提供すること
ができた。

【００１６】請求項２の構成によれば、より耐久性に優
れ、把持対象物の大きさに合わせて指形成体の全長を変
更できて、大きさの異なる複数種の把持対象物に対応で
きるロボットハンド用指を提供することができた。

【００１７】請求項３の構成によれば、上記請求項１又
は２の構成による効果と同様の効果を奏することができ
るのに加え、指形成体の中空内部からの流体の漏れを防
止できて、長期間にわたって円滑に把持作動させること
ができ、しかも、隣接する分割指形成体同士の接続及び
接続解除作業を簡単に行うことができて、その接続及び
接続解除作業の作業性を向上させることができた。

【００１８】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて説明する。図１に、レタス供給部のレタスを
把持し取出して包装装置（図示せず）のレタス受入れ部
に送り込むロボットハンド１を示してある。このロボッ
トハンド１は、支持フレーム（図示外）に駆動揺動自在
に支持させた揺動アーム５の揺動端部に、フィンガー支
持部材６を介してフィンガー部３（ロボットハンド用指
に相当）をつり下げ支持させて構成してある。

【００１９】図４，図５にも示すように前記フィンガー
部３は、背部が蛇腹３ａの中空袋状の指形成体Ａをゴム
材（弾性樹脂材に相当）で型成形して、その基端側の開
口３ｂを、フィンガー支持部材６側の支持パイプ７に外
嵌連結するとともに、基端側を締めつけリング８で締め
つけ固定し、図２，図３に示すように、コンプレッサー
９（流体供給部に相当）からのフィンガー部３内への空
気の供給圧で把持状態に折曲変形し、空気の排出で把持
解除状態に弾性復元するよう構成してある。なお空気の
給排経路等については後述する。

【００２０】前記指形成体Ａは、長手方向に区分けした
基端側及び先端側の指形成体部分１０，１１を各別に型
成形するとともに、両指形成体部分１０，１１同士を連
通接続して構成してある。図６（イ），（ロ），（ハ）
に示すように、基端側の指形成体部分１０は、その指形
成体部分１０に合わせて製作した中子１４を上型１２と
下型１３とに形成した受け部１５Ａ，１５Ｂにより両持
ち支持した状態で、型材（上型１２・下型１３）と中子
１４との間に液状のゴム材を注入し固体化させて成形す
る。図６（イ）は型材（上型１２・下型１３）と中子１
４との組み付け前の状態を、図６（ロ）はそれらの組み
付け後の状態を、図６（ハ）は液状のゴム材を型材内に
注入した状態を示している。

【００２１】図７（イ），（ロ），（ハ）に示すよう
に、先端側の指形成体部分１１は、その指形成体部分１
１の長さに合わせて製作した中子１４の基端部を上型１
２と下型１３とにより片持ち支持した状態で、型材（上
型１２・下型１３）と中子１４との間に液状のゴム材を
注入し固体化させて成形するが、前記片持ち支持状態の
中子１４は、指形成体Ａの全長に合わせて製作した中子
よりも短かいから、中子１４の位置決めを中子１４の基
端側でしか行うことができなくても、型材のゴム材注入
空間内での中子１４の振れを小さくすることができる。
図７（イ）は型材（上型１２・下型１３）と中子１４と
の組み付け前の状態を、図７（ロ）はそれらの組み付け
後の状態を、図７（ハ）は液状のゴム材を型材内に注入
した状態を示している。

【００２２】図５に示すように、指形成体Ａの基端部
（基端側の指形成体部分１０）には、支持パイプ７との
連結部の把持面側部分の段差を埋めてその部分のレタス
側を向く面をフィンガー部３の先端から遠ざかるほど縮
径側に位置させるテーパー部１６を一体連設してある。

【００２３】両指形成体部分１０，１１同士を、これら
の突合わせ端部に振り分けて設けた環状溝部２６と環状
凸部２７（これらの環状溝部２６，環状凸部２７も図
６，図７に示すように型成形する）との嵌合によって接
続し、空気圧により指形成体Ａの径方向外方側に変形し
てそれらの嵌合が強まるように、前記環状溝部２６と環
状凸部２７とのうち内側に位置する環状溝部２６の肉厚
を周囲の肉厚よりも薄くしてある。

【００２４】図１に示すように、前記フィンガー支持部
材６は縦パイプ部６Ａの下端部に中空で傘状のフィンガ
ー保持部６Ｂを連設して形成してあり、フィンガー支持
部材６とその周りの構造について説明すると、横断面が
小判形のピストンロッド１７の先端部に、スポンジ１８
ａを表面が平滑なゴム又は軟質樹脂１８ｂで被覆してな
る弾性変形可能なレタス押し出し体１８を設けたエアー
シリンダ１９（前記コンプレッサー９により駆動する）
を、前記レタス押し出し体１８が複数本のフィンガー部
３の基端側に囲まれる支持部材部分から出退するよう
に、縦パイプ部６Ａからフィンガー保持部６Ｂの中空部
にわたって下向き姿勢に支持させるとともに、フィンガ
ー支持部材６の底板２０に取り付けたブラケット２１の
小判形の孔２１Ａにピストンロッド１７を挿通させ、把
持解除もしくはほぼ把持解除されたレタスを包装装置の
レタス受入れ部側に押し込み可能に構成してある。前記
レタス押し出し体１８には、把持状態の各フィンガー部
３の各別の入り込みを許す切欠部１８Ａを形成してあ
る。

【００２５】図２にも示すように、前記エアーシリンダ
１９のシリンダチューブ２２と、前記縦パイプ部６Ａと
の間に空気収容空隙２３を形成して、コンプレッサー９
と前記空気収容空隙２３とを第１ホース２４を介して連
通接続するとともに、空気収容空隙２３の複数箇所の部
分と各フィンガー部３の基端側開口とを、複数本の第２
ホース２５を介して各別に連通接続して、コンプレッサ
ー９から各フィンガー部３内に空気を給排するよう構成
してある。

【００２６】〔別実施形態〕図８に示すように、前記指
形成体Ａを第１ないし第４の４個の指形成体部分１１，
２８，２９，１０（第２の中間指形成体部分２８は蛇腹
３ａ付きである）から構成して、この順で隣接するもの
同士を連通接続可能に構成し、先端側の第１の指形成体
部分１１（所定の指形成体部分に相当）を、第２の中間
指形成体部分２８の他に第３の中間指形成体部分２９と
基端側の第４の指形成体部分１０（以上、別の複数の指
形成体部分に相当）とに各別に連通接続可能に構成し、
さらに、第２の中間指形成体部分２８の先端部を第３指
形成体部分２９の後端部にも連通接続可能に構成しても
よい。

【００２７】この構成によれば、指形成体Ａを次の複数
の形態に形成することができる。 第１〜第４の指形成体部分１１，２８，２９，１０
の全てをこの順に連通接続して指形成体Ａを形成する
（図９（ニ））。 上記の状態における第２と第３の指形成体部分２
８，２９が入れ代わる状態に指形成体Ａを形成する（図
９（ホ））。 第２の指形成体部分２８を省き、第１の指形成体部
分１１を第３の指形成体部分２９に、第３の指形成体部
分２９を第４の指形成体部分１０に連通接続して指形成
体Ａを形成する（図９（ハ））。 第３の指形成体部分２９を省き、第１の指形成体部
分１１を第２の指形成体部分２８に、第２の指形成体部
分２８を第４の指形成体部分１０に連通接続して指形成
体Ａを形成する（図９（ロ））。 第２，第３の指形成体部分２８，２９を省き、第１
の指形成体部分１１を第４の指形成体部分１０に連通接
続して指形成体Ａを形成する（図９（イ））。

【００２８】つまり、指形成体Ａを構成する指形成体部
分の数を、型成形したときの数と同数にしたり、あるい
は減少させたりすることで指形成体Ａの全長を適宜変更
することができ、大きさの異なる複数種の把持対象物に
対応できる。また上記における指形成体Ａとにおけ
る指形成体Ａとは、蛇腹３ａ付きの第２の中間指形成体
部分２８と、蛇腹のついていない第３の中間指形成体部
分２９とが入れ代わっているので、折曲姿勢（曲がり具
合）が異なることになり、その結果、複数の折曲姿勢に
対応できるようになる。

【００２９】図１０に示すように、前記環状溝部２６と
環状凸部２７とのうち環状凸部２７を内側に配置すると
ともに、この環状凸部２７が、空気圧により指形成体Ａ
の径方向外方側に変形して、環状溝部２６と環状凸部２
７との嵌合が強まるように、前記環状溝部２６の肉厚
を、周囲の肉厚よりも薄く形成してもよい。

【００３０】前記指形成体Ａは３分割あるいは５分割以
上の分割構造に構成してあってもよい。

【図面の簡単な説明】

【図１】ロボットハンドの縦断面図

【図２】ロボットハンドの空気給排系を示す横断面図

【図３】フィンガー部の把持作動を示す図

【図４】指形成体及びその支持パイプ等を示す図

【図５】フィンガー部を示す縦断面図

【図６】（イ）基端側の指形成体部分の型成形時におけ
る型材等の組み付け前の状態を示す図 （ロ）基端側の指形成体部分の型成形時における型材等
の組み付け状態を示す図 （ハ）基端側の指形成体部分の型成形時において弾性樹
脂材を型材内に注入した状態を示す図

【図７】（イ）先端側の指形成体部分の型成形時におけ
る型材等の組み付け前の状態を示す図 （ロ）先端側の指形成体部分の型成形時における型材等
の組み付け状態を示す図 （ハ）先端側の指形成体部分の型成形時において弾性樹
脂材を型材内に注入した状態を示す図

【図８】別実施形態における指形成体の分解状態を示す
図

【図９】別実施形態における指形成体を示す図

【図１０】別実施形態の縦断面図

【符号の説明】

６ 支持部材 ９ 流体供給部 １０，１１ 指形成体部分 ２６ 環状溝部 ２７ 環状凸部 Ａ 指形成体

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 基端が開口した中空袋状の指形成体を弾
   性樹脂材で型成形して、その基端部を支持部材に支持さ
   せた状態で流体供給部からの中空内部への流体の供給圧
   で把持状態に折曲変形し、流体の排出で把持解除状態に
   弾性復元するよう構成してあるロボットハンド用指であ
   って、 前記指形成体は、長手方向に区分けした複数の指形成体
   部分を各別に型成形するとともに、隣接する指形成体部
   分同士を連通接続して構成してあるロボットハンド用
   指。
2. 【請求項２】 前記指形成体を３個以上の指形成体部分
   から構成し、所定の指形成体部分を別の複数の指形成体
   部分に各別に連通接続可能に構成してある請求項１記載
   のロボットハンド用指。
3. 【請求項３】 隣接する分割指形成体同士を、これらの
   突合わせ端部に振り分けて設けた環状溝部と環状凸部と
   の嵌合によって接続し、前記環状溝部と環状凸部とのう
   ち内側に位置する環状溝部又は環状凸部が、流体圧によ
   り前記指形成体の径方向外方側に変形して、それらの嵌
   合が強まるよう構成してある請求項１又は２記載のロボ
   ットハンド用指。