JPH106266A - Hand mechanism - Google Patents
Hand mechanismInfo
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- JPH106266A JPH106266A JP8160373A JP16037396A JPH106266A JP H106266 A JPH106266 A JP H106266A JP 8160373 A JP8160373 A JP 8160373A JP 16037396 A JP16037396 A JP 16037396A JP H106266 A JPH106266 A JP H106266A
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- gripping claws
- hand
- actuator
- gripping
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、ハンド機構、より
詳細には、シングルハンドによる自動組み立てあるいは
移動用のハンド、多品種のワークの把持や移動用のハン
ド、HES(ハンド・アイ・システム)やビンピッキン
グ用などのハンドに関し、ロボットセル対応の部品供給
システムやリサイクルを目的とした形状による分別ロボ
ットやクレーンなどに用いられて好適なハンド機構に関
する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a hand mechanism, more specifically, a hand for automatic assembly or movement by a single hand, a hand for gripping and moving various kinds of workpieces, a HES (Hand Eye System). The present invention relates to a hand mechanism suitable for a robot cell-compatible component supply system, a sorting robot according to a shape for recycling, a crane, and the like, for hands for bin picking and the like.
【0002】[0002]
【従来の技術】ワークの移載や組み立てに用いられる従
来技術によるロボットにおいて、似たような寸法のワー
クを扱う場合を除いて、ワーク(被対象部品)に対して
専用のハンドを用意したり、扱うワーク(部品)の種類
が多い、いわゆる、作業集中型ロボットなどでは、それ
ぞれのワーク(部品)に対するハンドをツールチェンジ
ャーなどで交換して対応している。2. Description of the Related Art In a conventional robot used for transferring and assembling a work, a special hand is prepared for a work (a target part) unless a work having a similar size is handled. In a so-called work-intensive robot or the like, which handles many types of works (parts), a hand for each work (part) is replaced by a tool changer or the like.
【0003】また、ワークとハンドの相対的な位置ずれ
が生じた場合は、ハンドにコンプライアンス性を具備さ
せたり、爪の把持部の変形を大きくして把持可能範囲を
拡げたりすることにより対処していた。[0003] In addition, when a relative displacement between the work and the hand occurs, the hand is provided with compliance or the deformation of the gripping portion of the claw is increased to increase the grippable range. I was
【0004】しかし、上述のような従来の方法では、各
部品に対するハンド交換時間やハンドコストなどが増大
したり、ワーク把持の際、“こじり”やハンド把持中心
へのワーク移動などが伴い、ハンドに無理な力がかかる
などの問題があった。However, in the conventional method as described above, hand replacement time and hand cost for each component increase, and when a workpiece is gripped, "prying" or movement of the workpiece to the center of the hand is required. There was a problem that excessive force was applied to the device.
【0005】このような問題に対し、例えば、特開平4
−101794号公報に開示されたものは、ハンドのそ
れぞれの爪にワークの端部に係止する複数の突起が形成
された突起部材を取付け、それぞれの爪をハンド本体に
対して任意の位置で固定する固定手段を設けることによ
り、多種類のワークの把持を可能にするというものであ
る。To solve such a problem, see, for example,
In the device disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. -10794, a projection member having a plurality of projections to be engaged with an end of a work is attached to each claw of a hand, and each claw is attached to an arbitrary position with respect to the hand body. By providing fixing means for fixing, it is possible to hold various kinds of works.
【0006】[0006]
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記特開平4
−101794号公報のものは、爪のストロークが可変
であっても把持位置の固定にブレーキを用いているた
め、把持後の継続的な把持力は突起部材の弾性反力のみ
であり、ワークの各爪への接触面積が違った場合、把持
位置が微妙に移動するなど位置再現と外乱に弱いという
問題があった。However, the above-mentioned Japanese Patent Application Laid-Open No.
In Japanese Patent No. -10794, the brake is used to fix the gripping position even if the stroke of the claw is variable. Therefore, the continuous gripping force after gripping is only the elastic reaction force of the projection member, When the contact area to each nail is different, there is a problem that the gripping position is delicately moved and the position is not easily reproduced and is weak against disturbance.
【0007】また、整列された部品供給ワークを扱う場
合などは、上記のようなハンドの機能は不要で、センタ
リング機能を有する別のハンドが必要であり、さらに、
個別の爪ストロークを有する平行開閉型のハンドでは、
継続把持力は調整できず、ストローク範囲の調整もでき
ないなどの問題があった。[0007] Further, when handling an aligned part supply work, the above-described hand function is not required, and another hand having a centering function is required.
In a parallel opening / closing hand with individual claw strokes,
There were problems that the continuous gripping force could not be adjusted and the stroke range could not be adjusted.
【0008】他方、放射形シリンダーが配設されたハン
ドでは、把持可能ストロークの増大とともにハンドの全
体寸法が増大してしまうという欠点があったり、従来技
術によるハンドでは、ワークが爪ストロークのどの位置
で把持されているかなど、ハンド上のワークの位置の認
識ができずに外乱による位置ずれがおきた場合、正確な
移載や組立てができないなどの問題があった。On the other hand, a hand provided with a radial cylinder has a drawback that the overall size of the hand increases with an increase in the stroke that can be gripped. If the position of the work on the hand cannot be recognized, such as if the work is held by the hand, and the position shifts due to disturbance, there is a problem that accurate transfer and assembly cannot be performed.
【0009】本発明は、上述のごとき実情に鑑みてなさ
れたもので、一つのハンドで多種類のワークを取り扱う
ことにより、ハンドの数を減らし、コストの低減やタク
トの短縮が可能なハンド機構を提供することを目的とし
てなされたものである。The present invention has been made in view of the above circumstances, and a hand mechanism capable of reducing the number of hands, reducing costs and shortening tact time by handling many types of workpieces with one hand. The purpose of this is to provide.
【0010】[0010]
【課題を解決するための手段】請求項1の発明は、ワー
クを移載あるいは組立てるロボットあるいはクレーン等
の機器に用いられるハンド機構において、前記ワークを
把持するための少なくとも2つの把持爪と、該把持爪を
駆動する駆動手段とを有し、前記各把持爪が独立かつ可
変のストロークをもって動作することを特徴としたもの
で、一つのハンドで多種類のワークを取り扱うことによ
り、ハンドの数を減らし、コストの低減やタクトの短縮
ができるようにしたものである。According to a first aspect of the present invention, there is provided a hand mechanism used for equipment such as a robot or a crane for transferring or assembling a work, wherein at least two gripping claws for gripping the work are provided. Driving means for driving the gripping claws, characterized in that each gripping claw operates independently and with a variable stroke.By handling many types of workpieces with one hand, the number of hands can be reduced. In this way, the cost and tact time can be reduced.
【0011】請求項2の発明は、請求項1の発明におい
て、三次元あるいは二次元のワーク位置を検出する検出
手段を有し、該検出手段の検出結果に基づいて前記各把
持爪が動作することを特徴としたもので、ワークの形状
や姿勢が異なる場合であっても、その状態を保持して把
持することにより、ワークに無理な力を掛けずにセンサ
で認識した状態で把持を行なうことができるようにした
ものである。According to a second aspect of the present invention, in the first aspect of the present invention, there is provided a detecting means for detecting a three-dimensional or two-dimensional work position, and each of the gripping claws is operated based on a detection result of the detecting means. Even if the shape and posture of the work are different, the work is held while holding the state, and the work is grasped in a state recognized by the sensor without applying excessive force to the work. It is something that can be done.
【0012】請求項3の発明は、請求項1あるいは2の
発明において、前記駆動手段は、少なくとも1つのアク
チュエータと、該アクチュエータからの動力を前記各把
持爪に伝達する差動機構とからなることを特徴としたも
ので、把持後にその把持力を継続し、かつ、把持位置保
持力を有するようにしたものである。According to a third aspect of the present invention, in the first or second aspect, the driving means comprises at least one actuator and a differential mechanism for transmitting power from the actuator to each of the gripping claws. In this method, the gripping force is maintained after gripping, and has a gripping position holding force.
【0013】請求項4の発明は、請求項3の発明におい
て、前記差動機構から前記各把持爪への各動力伝達軸の
間にロック手段を有し、該ロック手段のロック作用によ
り、前記各把持爪が一体的に動作することを特徴とした
もので、手動あるいはリモートにより、ワンタッチでハ
ンド機能とセンタリング機能とを切り替えることができ
るようにし、これにより、ワンハンドで対応することが
できるようにしたものである。According to a fourth aspect of the present invention, in the third aspect of the present invention, a locking means is provided between each power transmission shaft from the differential mechanism to each of the gripping claws, and the locking action of the locking means causes It is characterized in that each gripping claw operates integrally, so that the hand function and the centering function can be switched manually or remotely with one touch, so that it is possible to respond with one hand It was done.
【0014】請求項5の発明は、請求項1あるいは2の
発明において、前記駆動手段は、エアシリンダと、該エ
アシリンダと前記把持爪とを連結するリンク機構とから
なり、前記エアシリンダの駆動により前記リンク機構を
介して前記各把持爪が支点開閉チャッキング動作をする
ことを特徴としたもので、簡単な操作で把持力を変更す
ることができ、しかも、把持爪の間口を広く取ることが
できるようにしたものである。According to a fifth aspect of the present invention, in the first or second aspect of the present invention, the driving means comprises an air cylinder and a link mechanism for connecting the air cylinder and the gripping claws. Thus, the gripping claws perform a fulcrum opening / closing chucking operation via the link mechanism, whereby the gripping force can be changed by a simple operation, and the frontage of the gripping claws is widened. Is made possible.
【0015】請求項6の発明は、請求項1あるいは2の
発明において、前記駆動手段は、ロータリーアクチュエ
ータと、該ロータリーアクチュエータの出力軸に配設さ
れたプーリーと、該プーリーと前記各把持爪とを連結す
るワイヤとからなり、前記ロータリーアクチュエータの
駆動により前記各把持爪がチャッキング動作をすること
を特徴としたもので、簡単な操作で把持力を変更するこ
とができ、しかも、把持爪の間口を広く取ることができ
るようにしたものである。According to a sixth aspect of the present invention, in the first or second aspect, the driving means comprises a rotary actuator, a pulley disposed on an output shaft of the rotary actuator, the pulley, and each of the gripping claws. The gripping claws perform a chucking operation by driving the rotary actuator, and the gripping force can be changed by a simple operation. The frontage can be widened.
【0016】請求項7の発明は、請求項6の発明におい
て、前記各把持爪の移動量を検出するためのエンコーダ
が前記ロータリーアクチュエータに配設されていること
を特徴としたもので、ワークの有無や把持されたワーク
の位置をロボット側に確実に認識させることができるよ
うにしたものである。According to a seventh aspect of the present invention, in the sixth aspect of the invention, an encoder for detecting an amount of movement of each of the gripping claws is disposed on the rotary actuator. The robot can reliably recognize the presence / absence and the position of the gripped work.
【0017】請求項8の発明は、請求項7の発明におい
て、前記駆動手段は、少なくとも1つのアクチュエータ
と、該アクチュエータの出力軸に配設され前記各把持爪
毎に設けられたクラッチとからなり、前記少なくとも1
つのアクチュエータにより前記各把持爪が動作すること
を特徴としたもので、把持爪駆動用のアクチュエータを
減らすことにより、ハンドを低コスト、かつ、軽量にす
ることができるようにしたものである。According to an eighth aspect of the present invention, in the seventh aspect of the present invention, the driving means comprises at least one actuator and a clutch disposed on an output shaft of the actuator and provided for each of the gripping claws. The said at least one
The gripping claws are operated by one actuator, and the hand can be reduced in cost and weight by reducing the number of actuators for driving the gripping claws.
【0018】請求項9の発明は、ワークを移載あるいは
組立てるロボットあるいはクレーン等の機器に用いられ
るハンド機構において、前記ワークを把持するためにス
クロール状の軌跡を描いて動作する少なくとも3つの把
持爪と、該各把持爪毎に配設されて該各把持爪を駆動す
るためのアクチュエータとを有することを特徴としたも
ので、ハンド自身の長さをできるだけ短くし、かつ、把
持爪のストロークをできるだけ大きくすることができる
ようにしたものである。According to a ninth aspect of the present invention, there is provided a hand mechanism used for equipment such as a robot or a crane for transferring or assembling a work, wherein at least three gripping claws which operate by drawing a scroll-like locus for gripping the work. And an actuator provided for each gripping claw to drive each gripping claw, so that the length of the hand itself is reduced as much as possible, and the stroke of the gripping claw is reduced. It is designed to be as large as possible.
【0019】[0019]
【発明の実施の形態】図1は、本発明によるハンド機構
の一実施例を説明するための要部構成図で、図中、1は
ベース、2は軸受けブラケット、3はボールネジ、4は
差動機構、5は爪アーム、6はアクチュエータ、18は
ボールナット、Xは爪アーム5の作動方向である。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS FIG. 1 is a view showing a main part of a hand mechanism according to an embodiment of the present invention. In FIG. 1, reference numeral 1 denotes a base, 2 denotes a bearing bracket, 3 denotes a ball screw, and 4 denotes a difference. The moving mechanism, 5 is a claw arm, 6 is an actuator, 18 is a ball nut, and X is the operation direction of the claw arm 5.
【0020】図1に示した実施例は、ロボットあるいは
ホイストなどに取り付けられるハンドで、ベース1に取
り付けられた軸受けブラケット2により、差動機構4が
支持されており、片方の軸受けブラケット2には差動機
構4を駆動するアクチュエータ6が取り付けられ、差動
機構4と連結したボールネジ3にはボールナット18と
それに締結された爪アーム5(把持爪)とが取り付けら
れてボールネジ3の回転により、爪アーム5が左右(図
中、X方向)に動作するようにしたもので、アクチュエ
ータ6の駆動力が差動機構4のリングギアに伝えられ、
左右のボールネジ3によってそれぞれの爪アーム5が閉
じ、片方の爪アーム5にワーク(図示せず)が触れると
接触していないほうの爪アーム5のみに駆動力が伝わる
ことにより、ワークを動かさずにワークを把持すること
ができるようにしたものである。In the embodiment shown in FIG. 1, a differential mechanism 4 is supported by a bearing bracket 2 attached to a base 1 with a hand attached to a robot or a hoist, and one of the bearing brackets 2 An actuator 6 for driving the differential mechanism 4 is attached, and a ball nut 18 and a claw arm 5 (grip claw) fastened to the ball nut 18 are attached to the ball screw 3 connected to the differential mechanism 4. The claw arm 5 moves left and right (X direction in the figure), and the driving force of the actuator 6 is transmitted to the ring gear of the differential mechanism 4,
Each of the claw arms 5 is closed by the left and right ball screws 3, and when a work (not shown) touches one of the claw arms 5, the driving force is transmitted to only the claw arm 5 which is not in contact with the claw arm 5, so that the work is not moved. This allows the workpiece to be gripped by the user.
【0021】図1に示した差動機構4は、自動車などに
使用されるデファレンシャルギアであるが、ビスカス方
式など差動機構であれば良いことはいうまでもない。The differential mechanism 4 shown in FIG. 1 is a differential gear used for an automobile or the like, but it goes without saying that a differential mechanism such as a viscous type may be used.
【0022】図2は、本発明によるハンド機構の他の実
施例を説明するための要部構成図で、図中、3aは左ボ
ールネジ、3bは右ボールネジ、7はロック機構で、そ
の他図1と同じ作用をする部分には図1と同じ符号が付
してある。FIG. 2 is a view showing a main part of another embodiment of the hand mechanism according to the present invention. In FIG. 2, reference numeral 3a denotes a left ball screw, 3b denotes a right ball screw, 7 denotes a lock mechanism, and FIG. Parts having the same functions as in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals as in FIG.
【0023】図2に示した実施例は、差動機構4の左ボ
ールネジ3a側の軸と右ボールネジ3b側の軸との間に
手動もしくはソレノイド駆動のロック機構7を設け、こ
のロック機構7を使用することにより、左ボールネジ3
aと右ボールネジは3bの軸が連結され、これにより、
通常の平行開閉型チャックとなり、ワークのセンタリン
グが可能なチャックとすることができるようにしたもの
である。In the embodiment shown in FIG. 2, a manual or solenoid driven lock mechanism 7 is provided between the left ball screw 3a-side shaft and the right ball screw 3b-side shaft of the differential mechanism 4, and this lock mechanism 7 is provided. By using, left ball screw 3
a and the right ball screw are connected to the axis of 3b, whereby
This is a normal parallel opening / closing type chuck, and can be a chuck capable of centering a work.
【0024】図3は、本発明によるハンド機構の他の実
施例を説明するための要部構成図で、図3(A)は平面
図で、図3(B)は図3(A)のB−B矢視図で、図
中、8はピボット部、9はリニアアクチュエータ、10
は取り付け穴、11はスモールエンド、Yはリニアアク
チュエータ9の作動方向で、その他図1あるいは図2と
同じ作用をする部分には図1あるいは図2と同じ符号が
付してある。FIGS. 3A and 3B are main part structural diagrams for explaining another embodiment of the hand mechanism according to the present invention. FIG. 3A is a plan view, and FIG. 3B is a plan view of FIG. 8 is a view taken in the direction of arrows BB, in which 8 is a pivot portion, 9 is a linear actuator,
Is a mounting hole, 11 is a small end, Y is an operation direction of the linear actuator 9, and other portions having the same operation as in FIG. 1 or FIG. 2 are denoted by the same reference numerals as in FIG. 1 or FIG.
【0025】図3に示した実施例は、ロボットあるいは
ホイストなどに取り付けられたベース1に3つの爪アー
ム5がピボット部8を介して取り付けられ、それぞれの
爪アーム5にリニアアクチュエータ9が駆動用として配
設され、図中、XおよびYで示したように、リニアアク
チュエータ9が伸びると爪アーム5が閉じる側に作動
し、リニアアクチュエータ9が縮むと爪アーム5が開く
側に作動するようにしたもので、リニアアクチュエータ
9をエアシリンダーにした場合、同一系統のエアを使用
することによりワークの状態に沿った形で把持すること
ができるようにしたものである。In the embodiment shown in FIG. 3, three claw arms 5 are mounted on a base 1 mounted on a robot or a hoist via a pivot portion 8, and a linear actuator 9 is mounted on each claw arm 5 for driving. As shown by X and Y in the figure, when the linear actuator 9 is extended, the claw arm 5 operates to the closing side, and when the linear actuator 9 contracts, the claw arm 5 operates to the opening side. When the linear actuator 9 is an air cylinder, it can be gripped in a form according to the state of the work by using the same system of air.
【0026】また、これら爪アーム5には取り付け穴1
0が複数個設けてあり、ピボット部8とスモールエンド
11の取り付け位置を変えることにより、把持力や開閉
ストロークを変えることができる。さらに、リニアアク
チュエータ9にオートスイッチやリニアエンコーダなど
を設けることによりワークの有無や把持状態を把握する
ことができる。The claw arm 5 has a mounting hole 1
A plurality of zeros are provided, and the gripping force and the opening / closing stroke can be changed by changing the mounting position of the pivot portion 8 and the small end 11. Further, by providing the linear actuator 9 with an auto switch, a linear encoder, or the like, it is possible to grasp the presence / absence of the work and the holding state.
【0027】図4は、本発明によるハンド機構の他の実
施例を説明するための要部構成図で、図4(A)は平面
図で、図4(B)は図4(A)のB−B矢視図で、図
中、12はワイヤー、13はプーリー、14はロータリ
ーアクチュエータ、15はロータリーアクチュエータベ
ース、Zはプーリー13の回転方向で、その他図1乃至
図3と同じ作用をする部分には図1乃至図3と同じ符号
が付してある。FIGS. 4A and 4B are main part structural diagrams for explaining another embodiment of the hand mechanism according to the present invention. FIG. 4A is a plan view and FIG. 4B is a plan view of FIG. In the drawing, as indicated by arrows BB, 12 is a wire, 13 is a pulley, 14 is a rotary actuator, 15 is a rotary actuator base, Z is a rotation direction of the pulley 13, and the other operations are the same as those in FIGS. Portions are given the same reference numerals as in FIGS.
【0028】図4に示した実施例は、ベース1に取り付
けられた3つの軸受けブラケット2のそれぞれに、コイ
ルスプリング(図示せず)により常に開く側に予圧が掛
けられている爪アーム5がピホット接合され、ベース1
の中心に均等に配置されたロータリーアクチュエータ1
4の先端に、爪アーム5と連結したワイヤー12が巻か
れたプーリー13を配設することにより、爪アーム5に
テンションが掛けられるようにしたもので、図中、Xお
よびZで示したように、ロータリーアクチュエータ14
がワイヤー12を繰り出す(ゆるめる)と、コイルスプ
リングで常に開き側に予圧がかけられている爪アーム5
は開き、ワイヤー12を巻取ると爪アーム5は閉じる方
向へ動作するようにしたものである。In the embodiment shown in FIG. 4, a claw arm 5 in which a preload is always applied to each of three bearing brackets 2 mounted on a base 1 by a coil spring (not shown) on a side to be opened is pihot. Joined, base 1
Rotary actuator 1 evenly arranged at the center of
A pulley 13 on which a wire 12 connected to the claw arm 5 is wound is provided at the tip of the claw arm 4 so that tension can be applied to the claw arm 5 as shown by X and Z in the figure. And the rotary actuator 14
When the wire 12 is fed (loosen), the claw arm 5 that is always preloaded on the open side by the coil spring
Is opened, and when the wire 12 is wound up, the claw arm 5 operates in the closing direction.
【0029】爪アーム5には、取り付け穴10が設けら
れており、ワイヤー12の取り付け位置を上下させると
ともに、ロータリーアクチュエータベース15でロータ
リーアクチュエータ14を上下させて、ワイヤー12を
なるべく水平に保つことにより、爪アーム5のレバー比
が変わりチャック特性を容易に変更することができる。The claw arm 5 is provided with a mounting hole 10 for raising and lowering the mounting position of the wire 12 and raising and lowering the rotary actuator 14 with the rotary actuator base 15 to keep the wire 12 as horizontal as possible. Thus, the lever ratio of the claw arm 5 changes, and the chuck characteristics can be easily changed.
【0030】また、ロータリーアクチュエータ14を同
圧エアで駆動することによりワークに接触した爪アーム
5は静止し、他の爪アーム5が閉まるので、これによ
り、ワークの位置を保持しながら把持することができ
る。When the rotary actuator 14 is driven by the same pressure air, the claw arm 5 which comes into contact with the work is stopped and the other claw arm 5 is closed, so that the work can be held while holding the position of the work. Can be.
【0031】図5は、本発明によるハンド機構の他の実
施例を説明するための要部構成図で、図中、16はエン
コーダで、その他図1乃至図4と同じ作用をする部分に
は図1乃至図4と同じ符号が付してある。FIG. 5 is a view showing the construction of a main part of another embodiment of the hand mechanism according to the present invention. In FIG. 5, reference numeral 16 denotes an encoder, and other parts which operate in the same manner as in FIGS. 1 to 4 are denoted by the same reference numerals.
【0032】図5に示した実施例は、図4に示した実施
例において、各ロータリーアクチュエータ14にエンコ
ーダ16を配設したもので、このエンコーダ16からの
データを元にワークの有無やこのハンドと把持されたワ
ークとの相対位置を把握してそのデータをロボットに送
り、中心位置からのずれ量をロボットのアドレスにマー
ジすることにより、ワークを正確な位置に移載,組立て
ができるようにしたものである。The embodiment shown in FIG. 5 is different from the embodiment shown in FIG. 4 in that an encoder 16 is provided for each rotary actuator 14. By grasping the relative position between the workpiece and the gripped workpiece, sending the data to the robot, and merging the deviation from the center position with the robot address, the workpiece can be transferred to the correct position and assembled. It was done.
【0033】図6は、本発明によるハンド機構の他の実
施例を説明するための要部構成図で、図中、17はクラ
ッチプーリー、Z´はクラッチプーリーの回転方向で、
その他図1乃至図5と同じ作用をする部分には図1乃至
図5と同じ符号が付してある。FIG. 6 is a view showing the construction of a main part of another embodiment of the hand mechanism according to the present invention. In FIG. 6, reference numeral 17 denotes a clutch pulley, and Z 'denotes a rotation direction of the clutch pulley.
Other parts having the same functions as those in FIGS. 1 to 5 are denoted by the same reference numerals as those in FIGS.
【0034】図6に示した実施例は、複数の爪アーム5
を駆動するクラッチプーリー17を1つのロータリーア
クチュエータ14に取り付けたもので、最初、クラッチ
プーリー17のトルクを最小にしておき、爪アーム5を
開状態から徐々に閉じて行くとワークに接触した爪アー
ム5から順にクラッチプーリー17がすべり、すべての
爪アーム5がワークに接触した時点でクラッチプーリー
17をオンにしてワークを把持することにより、ワーク
の状態を保ちながら把持することができるようにしたも
のである。尚、クラッチプーリー17には、ピスカスカ
ップリング等のトルククラッチが用いてある。The embodiment shown in FIG.
The clutch pulley 17 is mounted on one rotary actuator 14, and the torque of the clutch pulley 17 is first minimized. When the claw arm 5 is gradually closed from the open state, the claw arm that comes into contact with the work is started. When the clutch pulley 17 slides in order from 5 and all the claw arms 5 come into contact with the workpiece, the clutch pulley 17 is turned on to grip the workpiece, so that the workpiece can be gripped while maintaining the state of the workpiece. It is. The clutch pulley 17 is a torque clutch such as a picus coupling.
【0035】図7は、本発明によるハンド機構の他の実
施例を説明するための図で、図7(A)は平面図で、図
7(B)は図7(A)のB−B矢視図で、図中、図1乃
至図6と同じ作用をする部分には図1乃至図6と同じ符
号が付してある。FIG. 7 is a view for explaining another embodiment of the hand mechanism according to the present invention. FIG. 7 (A) is a plan view, and FIG. 7 (B) is BB of FIG. 7 (A). In the view as viewed in the direction of the arrow, parts having the same functions as those in FIGS. 1 to 6 are denoted by the same reference numerals as those in FIGS.
【0036】図7に示した実施例は、リニアアクチュエ
ータ9をベース1の中心に重ねて配置し、ベース1と各
リニアアクチュエータ9と各爪アーム5は、各ピボット
部8を介してリンク接合されており、リニアアクチュエ
ータ9の伸縮により爪アーム5が開閉を行うようにした
もので、爪アーム5は、ピボット部8を中心とした軌跡
で動くため、図中、Xで示したようにスクロール状に開
閉する。また、複数個の取り付け穴10を設けているの
で、チャック特性を容易に変更することができる。In the embodiment shown in FIG. 7, the linear actuator 9 is disposed so as to be superimposed on the center of the base 1, and the base 1, each linear actuator 9 and each claw arm 5 are linked and connected via each pivot portion 8. The claw arm 5 opens and closes by the expansion and contraction of the linear actuator 9. Since the claw arm 5 moves along a locus centering on the pivot portion 8, a scroll shape is indicated as X in the figure. Open and close. Further, since the plurality of mounting holes 10 are provided, the chuck characteristics can be easily changed.
【0037】[0037]
【発明の効果】請求項1の発明は、ワークを移載あるい
は組立てるロボットあるいはクレーン等の機器に用いら
れるハンド機構において、前記ワークを把持するための
少なくとも2つの把持爪と、該把持爪を駆動する駆動手
段とを有し、前記各把持爪が独立かつ可変のストローク
をもって動作するので、把持爪のストロークおよびハン
ドの可搬重量の範囲内で多種のワークを把持対象物にす
ることができ、また、取り扱うワーク毎に把持ハンドを
用意する必要がないのでハンドの交換時間が不要で、し
かもハンドのコストを低く抑えることができる。According to a first aspect of the present invention, there is provided a hand mechanism used for equipment such as a robot or a crane for transferring or assembling a workpiece, wherein at least two gripping claws for gripping the workpiece and the gripping nail are driven. Since each of the gripping claws operates with an independent and variable stroke, various types of workpieces can be made to be gripping objects within the range of the stroke of the gripping claws and the weight of the hand, In addition, since it is not necessary to prepare a gripping hand for each work to be handled, no hand replacement time is required, and the cost of the hand can be reduced.
【0038】請求項2の発明は、請求項1の発明におい
て、三次元あるいは二次元のワーク位置を検出する検出
手段を有し、該検出手段の検出結果に基づいて前記各把
持爪が動作するので、位置検出センサにより認識した位
置をもとに正確な移載や組立てを行うことができ、これ
により、取り扱うワークの姿勢,形状,寸法に対して柔
軟に対応することができる。According to a second aspect of the present invention, in the first aspect of the present invention, there is provided a detecting means for detecting a three-dimensional or two-dimensional work position, and each of the gripping claws is operated based on a detection result of the detecting means. Therefore, accurate transfer and assembly can be performed based on the position recognized by the position detection sensor, and accordingly, the posture, shape, and dimensions of the work to be handled can be flexibly handled.
【0039】請求項3の発明は、請求項1あるいは2の
発明において、前記駆動手段は、少なくとも1つのアク
チュエータと、該アクチュエータからの動力を前記各把
持爪に伝達する差動機構とからなるので、アクチュエー
タからの動力は、ワークに最初に接触した爪には把持力
として伝わらずに他方の爪の駆動力として伝達されて一
対の爪が接触した時点で均一に伝達される。これによ
り、ワーク位置を保持したまま把持力を継続維持するこ
とができるので、外乱に強く認識データを使って正確な
移載や組立てを行うことができる。According to a third aspect of the present invention, in the first or second aspect of the present invention, the driving means comprises at least one actuator and a differential mechanism for transmitting power from the actuator to each of the gripping claws. The power from the actuator is not transmitted to the claws that first contact the work as a gripping force, but is transmitted as the driving force of the other pawl, and is transmitted uniformly when the pair of claws come into contact. Thus, the gripping force can be continuously maintained while the work position is maintained, so that accurate transfer and assembly can be performed using the recognition data with high resistance to disturbance.
【0040】請求項4の発明は、請求項3の発明におい
て、前記差動機構から前記各把持爪への各動力伝達軸の
間にロック手段を有し、該ロック手段のロック作用によ
り、前記各把持爪が一体的に動作するので、ハンドのセ
ンタリング機能とならい機能とを切り替えることができ
る。According to a fourth aspect of the present invention, in the third aspect of the present invention, a locking means is provided between each power transmission shaft from the differential mechanism to each of the gripping claws, and the locking action of the locking means causes the locking action. Since each gripping claw operates integrally, it is possible to switch between a centering function and a function following the hand.
【0041】請求項5の発明は、請求項1あるいは2の
発明において、前記駆動手段は、エアシリンダと、該エ
アシリンダと前記把持爪とを連結するリンク機構とから
なり、前記エアシリンダの駆動により前記リンク機構を
介して前記各把持爪が支点開閉チャッキング動作をする
ので、独立した各爪の駆動にリンクを介しているため、
支点開閉の爪とワークの摩擦力により位置保持力を大き
くすることができ、また、リンクの力点,支点を変える
ことにより容易に特性変更をすることができるので、ワ
ークの寸法の大幅な変更があっても新たなハンドを製作
する必要がなく、コストを軽減することができる。According to a fifth aspect of the present invention, in the first or second aspect of the invention, the driving means comprises an air cylinder and a link mechanism for connecting the air cylinder and the gripping claws. Since the gripping claws perform a fulcrum opening / closing chucking operation via the link mechanism, the driving of each of the claws is performed via a link.
The position holding force can be increased by the frictional force between the fulcrum opening / closing claw and the work, and the characteristics can be easily changed by changing the link force point and the fulcrum. Even if there is, it is not necessary to manufacture a new hand, and the cost can be reduced.
【0042】請求項6の発明は、請求項1あるいは2の
発明において、前記駆動手段は、ロータリーアクチュエ
ータと、該ロータリーアクチュエータの出力軸に配設さ
れたプーリーと、該プーリーと前記各把持爪とを連結す
るワイヤとからなり、前記ロータリーアクチュエータの
駆動により前記各把持爪がチャッキング動作をするの
で、駆動手段を集積配置することができるためハンドを
コンパクトにすることができる。また、把持爪の力点の
変更やプーリーの変更により、把持力やストロークを容
易に変更することができる。According to a sixth aspect of the present invention, in the first or second aspect, the driving means comprises a rotary actuator, a pulley provided on an output shaft of the rotary actuator, the pulley, and each of the gripping claws. Since the gripping claws perform a chucking operation by driving the rotary actuator, the driving means can be integrated and arranged, so that the hand can be made compact. Further, the grip force and the stroke can be easily changed by changing the power point of the grip claw or the pulley.
【0043】請求項7の発明は、請求項6の発明におい
て、前記各把持爪の移動量を検出するためのエンコーダ
が前記ロータリーアクチュエータに配設されているの
で、各把持爪の移動量、ひいてはワークとハンドの相対
位置、あるいは、ワークの大きさなどが計算で求めら
れ、これにより、ロボット側がそのデータを元に正確な
移載や組立を行うことができる。According to a seventh aspect of the present invention, in the sixth aspect of the present invention, since an encoder for detecting the amount of movement of each of the gripping claws is provided on the rotary actuator, the amount of movement of each gripping claw and, consequently, The relative position of the work and the hand, the size of the work, and the like are obtained by calculation, whereby the robot can perform accurate transfer and assembly based on the data.
【0044】請求項8の発明は、請求項1あるいは2の
発明において、前記駆動手段は、少なくとも1つのアク
チュエータと、該アクチュエータの出力軸に配設され前
記各把持爪毎に設けられたクラッチとからなり、前記少
なくとも1つのアクチュエータにより前記各把持爪が動
作するので、アクチュエータを減らすことができ、コン
パクトで低コストの把持爪独立駆動のハンドが可能であ
る。According to an eighth aspect of the present invention, in the first or the second aspect of the present invention, the driving means includes at least one actuator and a clutch disposed on an output shaft of the actuator and provided for each of the gripping claws. Since each of the gripping claws is operated by the at least one actuator, the number of actuators can be reduced, and a compact and low-cost gripping claw independent drive hand is possible.
【0045】請求項9の発明は、ワークを移載あるいは
組立てるロボットあるいはクレーン等の機器に用いられ
るハンド機構において、前記ワークを把持するためにス
クロール状の軌跡を描いて動作する少なくとも3つの把
持爪と、該各把持爪毎に配設されて該各把持爪を駆動す
るためのアクチュエータとを有するので、把持ストロー
クに比べてハンドサイズを小さくすることができ、ま
た、爪の軌跡はスクロール状なので位置保持力が強く、
移載時のワークのずれや落下を起しにくい。According to a ninth aspect of the present invention, there is provided a hand mechanism used for equipment such as a robot or a crane for transferring or assembling a work, wherein at least three gripping claws which operate by drawing a scroll-like locus for gripping the work. And an actuator provided for each of the gripping claws to drive the gripping claws, so that the hand size can be reduced as compared to the gripping stroke. Strong position holding force,
It is unlikely that the workpiece will shift or fall during transfer.
【図1】 本発明によるハンド機構の一実施例を説明す
るための要部構成図である。FIG. 1 is a main part configuration diagram for explaining an embodiment of a hand mechanism according to the present invention.
【図2】 本発明によるハンド機構の他の実施例を説明
するための要部構成図である。FIG. 2 is a main part configuration diagram for explaining another embodiment of the hand mechanism according to the present invention.
【図3】 本発明によるハンド機構の他の実施例を説明
するための要部構成図である。FIG. 3 is a main part configuration diagram for explaining another embodiment of the hand mechanism according to the present invention.
【図4】 本発明によるハンド機構の他の実施例を説明
するための要部構成図である。FIG. 4 is a main part configuration diagram for explaining another embodiment of the hand mechanism according to the present invention.
【図5】 本発明によるハンド機構の他の実施例を説明
するための要部構成図である。FIG. 5 is a main part configuration diagram for explaining another embodiment of the hand mechanism according to the present invention.
【図6】 本発明によるハンド機構の他の実施例を説明
するための要部構成図である。FIG. 6 is a main part configuration diagram for explaining another embodiment of the hand mechanism according to the present invention.
【図7】 本発明によるハンド機構の他の実施例を説明
するための要部構成図である。FIG. 7 is a main part configuration diagram for explaining another embodiment of the hand mechanism according to the present invention.
1…ベース、2…軸受けブラケット、3…ボールネジ、
3a…左ボールネジ、3b…右ボールネジ、4…差動機
構、5…爪アーム、6…アクチュエータ、7…ロック機
構、8…ピボット部、9…リニアアクチュエータ、10
…取り付け穴、11…スモールエンド、12…ワイヤ
ー、13…プーリー、14…ロータリーアクチュエー
タ、15…ロータリーアクチュエータベース、16…エ
ンコーダ、17…クラッチプーリー、18…ボールナッ
ト、X…爪アーム5の作動方向、Y…リニアアクチュエ
ータ9の作動方向、Z…プーリー13の回転方向、Z´
…クラッチプーリーの回転方向。DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Base, 2 ... Bearing bracket, 3 ... Ball screw,
3a left ball screw, 3b right ball screw, 4 differential mechanism, 5 claw arm, 6 actuator, 7 locking mechanism, 8 pivot part, 9 linear actuator, 10
... Mounting holes, 11 ... Small end, 12 ... Wire, 13 ... Pulley, 14 ... Rotary actuator, 15 ... Rotary actuator base, 16 ... Encoder, 17 ... Clutch pulley, 18 ... Ball nut, X ... Operation direction of claw arm 5 , Y: operating direction of the linear actuator 9, Z: rotating direction of the pulley 13, Z '
... Rotating direction of clutch pulley.
Claims (9)
あるいはクレーン等の機器に用いられるハンド機構にお
いて、前記ワークを把持するための少なくとも2つの把
持爪と、該把持爪を駆動する駆動手段とを有し、前記各
把持爪が独立かつ可変のストロークをもって動作するこ
とを特徴とするハンド機構。1. A hand mechanism used for a device such as a robot or a crane for transferring or assembling a work, comprising: at least two gripping claws for gripping the work; and driving means for driving the gripping claws. A hand mechanism wherein each of the gripping claws operates with an independent and variable stroke.
出する検出手段を有し、該検出手段の検出結果に基づい
て前記各把持爪が動作することを特徴とする請求項1に
記載のハンド機構。2. The hand according to claim 1, further comprising detection means for detecting a three-dimensional or two-dimensional work position, wherein each of the gripping claws is operated based on a detection result of the detection means. mechanism.
チュエータと、該アクチュエータからの動力を前記各把
持爪に伝達する差動機構とからなることを特徴とする請
求項1あるいは2に記載のハンド機構。3. The hand mechanism according to claim 1, wherein the driving unit includes at least one actuator and a differential mechanism that transmits power from the actuator to each of the gripping claws. .
力伝達軸の間にロック手段を有し、該ロック手段のロッ
ク作用により、前記各把持爪が一体的に動作することを
特徴とする請求項3に記載のハンド機構。4. A lock means is provided between each power transmission shaft from the differential mechanism to each of the gripping claws, and each of the gripping claws is integrally operated by a locking action of the locking means. The hand mechanism according to claim 3, wherein
アシリンダと前記把持爪とを連結するリンク機構とから
なり、前記エアシリンダの駆動により前記リンク機構を
介して前記各把持爪が支点開閉チャッキング動作をする
ことを特徴とする請求項1あるいは2に記載のハンド機
構。5. The driving means comprises an air cylinder and a link mechanism for connecting the air cylinder and the gripping claws, and the gripping claws are opened and closed via the link mechanism by driving the air cylinder. The hand mechanism according to claim 1 or 2, which performs a chucking operation.
ータと、該ロータリーアクチュエータの出力軸に配設さ
れたプーリーと、該プーリーと前記各把持爪とを連結す
るワイヤとからなり、前記ロータリーアクチュエータの
駆動により前記各把持爪がチャッキング動作をすること
を特徴とする請求項1あるいは2に記載のハンド機構。6. The driving means comprises a rotary actuator, a pulley disposed on an output shaft of the rotary actuator, and a wire connecting the pulley and each of the gripping claws, and driven by the rotary actuator. The hand mechanism according to claim 1, wherein each of the grip claws performs a chucking operation.
エンコーダが前記ロータリーアクチュエータに配設され
ていることを特徴とする請求項6に記載のハンド機構。7. The hand mechanism according to claim 6, wherein an encoder for detecting an amount of movement of each of the gripping claws is provided on the rotary actuator.
チュエータと、該アクチュエータの出力軸に配設され前
記各把持爪毎に設けられたクラッチとからなり、前記少
なくとも1つのアクチュエータにより前記各把持爪が動
作することを特徴とする請求項1あるいは2に記載のハ
ンド機構。8. The driving means includes at least one actuator and a clutch disposed on an output shaft of the actuator and provided for each of the gripping claws. The hand mechanism according to claim 1, wherein the hand mechanism operates.
あるいはクレーン等の機器に用いられるハンド機構にお
いて、前記ワークを把持するためにスクロール状の軌跡
を描いて動作する少なくとも3つの把持爪と、該各把持
爪毎に配設されて該各把持爪を駆動するためのアクチュ
エータとを有することを特徴とするハンド機構。9. A hand mechanism used for equipment such as a robot or a crane for transferring or assembling a work, wherein at least three gripping claws which operate by drawing a scroll-like locus to grip the work, and each of the gripping claws. A hand mechanism comprising: an actuator provided for each claw to drive each gripping claw.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP8160373A JPH106266A (en) | 1996-06-21 | 1996-06-21 | Hand mechanism |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP8160373A JPH106266A (en) | 1996-06-21 | 1996-06-21 | Hand mechanism |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH106266A true JPH106266A (en) | 1998-01-13 |
Family
ID=15713573
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP8160373A Pending JPH106266A (en) | 1996-06-21 | 1996-06-21 | Hand mechanism |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH106266A (en) |
Cited By (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100848170B1 (en) | 2007-03-30 | 2008-07-23 | 주식회사 피앤에스미캐닉스 | Yaw device of multi-finger hand and multi-finger hand device including the same |
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-
1996
- 1996-06-21 JP JP8160373A patent/JPH106266A/en active Pending
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