JPS59107893A - ロボツトの把持器用の駆動装置 - Google Patents
ロボツトの把持器用の駆動装置Info
- Publication number
- JPS59107893A JPS59107893A JP58131106A JP13110683A JPS59107893A JP S59107893 A JPS59107893 A JP S59107893A JP 58131106 A JP58131106 A JP 58131106A JP 13110683 A JP13110683 A JP 13110683A JP S59107893 A JPS59107893 A JP S59107893A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- gear
- gears
- pin
- gripper
- drive
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
- B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
- B25J15/00—Gripping heads and other end effectors
- B25J15/02—Gripping heads and other end effectors servo-actuated
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10S294/00—Handling: hand and hoist-line implements
- Y10S294/907—Sensor controlled device
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Robotics (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Manipulator (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の分野〕
本発明はロボットの把持器用の駆動装置に関する。
種々のロボットが現在使用さり、また日々(・て拡大1
−ろ種々の応用例で使用するのに適するロボッ)・が開
発されている。もつとも重要な要素の1つは、どのよう
な応用例にロボットが使用され得るかと℃・うことであ
る。更に、仕事を手動から自動に切換えて行くのを促す
ためにはロボットの把持器用の、駆動装置のコストや大
きさを出来るだけ小さく保つことが重要である。
−ろ種々の応用例で使用するのに適するロボッ)・が開
発されている。もつとも重要な要素の1つは、どのよう
な応用例にロボットが使用され得るかと℃・うことであ
る。更に、仕事を手動から自動に切換えて行くのを促す
ためにはロボットの把持器用の、駆動装置のコストや大
きさを出来るだけ小さく保つことが重要である。
ロボットの把持器のフィンガを駆動するための機構が、
米国特許第4286380号の従来技術に関する説明な
どに開示されている。電気的モータで1駆動される歯車
システムは、1対の回転可能な歯車に直接取付けられて
いるフィンガ対を互いに向い合う方向と離れて行く方向
とに移動させる。
米国特許第4286380号の従来技術に関する説明な
どに開示されている。電気的モータで1駆動される歯車
システムは、1対の回転可能な歯車に直接取付けられて
いるフィンガ対を互いに向い合う方向と離れて行く方向
とに移動させる。
この歯車の回転移動により、ロボットの把持器が各部品
を把持し且つ釈放できるようにする。
を把持し且つ釈放できるようにする。
ロボットの把持器のための従来の駆動機構に共通の間頓
点は、過度に複雑で高価な機械的システムで初めて信頼
性が得られることと、フィンガに対し回転運動だけで直
線運動を厚えない機構を用(・ることとである。
点は、過度に複雑で高価な機械的システムで初めて信頼
性が得られることと、フィンガに対し回転運動だけで直
線運動を厚えない機構を用(・ることとである。
本発明のロボットの把持器用の駆動装置は、1駆動シヤ
フトの回転運動を直線運動に変換する小型の周転円曲な
(epicyclic)歯車配列を用いている。この直
線運動は、把持器で取扱われる物品を把持し且つ釈放す
るロボット用フィンガに結合されたピンを介して行なわ
れる。多くの種類がありまた交換可能でもあるフィンガ
構成が駆動システムに簡単に適用される。エネルギ源が
、駆動シャフトに結合され、フィンガの両方向の直線運
動を制御するのに使用される。ピンが、浮動歯車(fl
oating gear)に固着さり、基板中の溝内
に配設される。そしてこれらの溝がフィンガの直線径路
を切開くよう構成されている、本発明のこの実施例で用
いられる歯車構成体は、少なくとも2個の内ば歯車、少
な(とも2個の浮動歯車及び1個の駆動歯車を含んて(
・る。この浮動歯車は、各自ば歯車の中で、それによっ
て保持されている。この浮動歯車は、内ば歯車の内周で
画成される円形路を移動する。本発明はまたフィンガの
位置を感知fRためのフィートバック手段な含んで℃・
でも良(・。
フトの回転運動を直線運動に変換する小型の周転円曲な
(epicyclic)歯車配列を用いている。この直
線運動は、把持器で取扱われる物品を把持し且つ釈放す
るロボット用フィンガに結合されたピンを介して行なわ
れる。多くの種類がありまた交換可能でもあるフィンガ
構成が駆動システムに簡単に適用される。エネルギ源が
、駆動シャフトに結合され、フィンガの両方向の直線運
動を制御するのに使用される。ピンが、浮動歯車(fl
oating gear)に固着さり、基板中の溝内
に配設される。そしてこれらの溝がフィンガの直線径路
を切開くよう構成されている、本発明のこの実施例で用
いられる歯車構成体は、少なくとも2個の内ば歯車、少
な(とも2個の浮動歯車及び1個の駆動歯車を含んて(
・る。この浮動歯車は、各自ば歯車の中で、それによっ
て保持されている。この浮動歯車は、内ば歯車の内周で
画成される円形路を移動する。本発明はまたフィンガの
位置を感知fRためのフィートバック手段な含んで℃・
でも良(・。
更((本発明:ま2個の両方向に移動で゛きるフィンガ
を用いる代りに、1個の両方向に移動できるフィンガと
、基板((固着された1個の固定フィンガとを用いても
良い。
を用いる代りに、1個の両方向に移動できるフィンガと
、基板((固着された1個の固定フィンガとを用いても
良い。
本発明は、従来のロボット把持器の、駆動システムに対
し幾つかの利点を与える。先ず本発明はフィンガに回転
運動ではなく直線運動を与える。−この直線運動は、複
雑な機械系を必要とすることなく得られる。また本発明
の把持器用駆動装置では、電気モータや水圧(油圧)系
や空圧系など多くの異なるエネルギ源が使用できる。
し幾つかの利点を与える。先ず本発明はフィンガに回転
運動ではなく直線運動を与える。−この直線運動は、複
雑な機械系を必要とすることなく得られる。また本発明
の把持器用駆動装置では、電気モータや水圧(油圧)系
や空圧系など多くの異なるエネルギ源が使用できる。
本発明シま小型であり、安価な把持器用の駆動装置を提
供できるよう種々の拐料で製造できろ。
供できるよう種々の拐料で製造できろ。
本発明は融通性があり、種々のフィンガ把持器取付は装
置を用いることができる。更に本発明の把持器の駆動系
即ち駆動装置は、また種々の負荷を扱う応用例に合わせ
て高級にも低級にもできる。
置を用いることができる。更に本発明の把持器の駆動系
即ち駆動装置は、また種々の負荷を扱う応用例に合わせ
て高級にも低級にもできる。
本発明の把持器の、駆動装置は、エネルギ源65で与え
られるエネルギを把持器に伝達するため該エネルギ源3
5に結合された回転可能に駆動されるシャフト10を用
いる。本発明の駆動装置で使用されるエネルギ源は、広
汎な型のものから選択され得る。例えば、シャツ)10
を回転させるのに電気的モータや水圧や空圧が使用され
得る。
られるエネルギを把持器に伝達するため該エネルギ源3
5に結合された回転可能に駆動されるシャフト10を用
いる。本発明の駆動装置で使用されるエネルギ源は、広
汎な型のものから選択され得る。例えば、シャツ)10
を回転させるのに電気的モータや水圧や空圧が使用され
得る。
シャフト10は、シャツ)100回転運動を直線運動に
変換する働らきをする複数個の歯車に結合される。具体
的には、本発明を説明するのに用いられる第1図、第2
図及び第6図の好適な実施例で示すように、シャフト1
0が歯車11に固着される。そこで歯車11は、一群の
歯車12及び13に結合される。
変換する働らきをする複数個の歯車に結合される。具体
的には、本発明を説明するのに用いられる第1図、第2
図及び第6図の好適な実施例で示すように、シャフト1
0が歯車11に固着される。そこで歯車11は、一群の
歯車12及び13に結合される。
シャフト14及び15は更に一群の歯車12及び13の
夫々にも結合される。歯車12及び13は、ンヤフト1
0の両側に互いに対称に位置付けら」tた、夫々5個の
歯車から成る2組の同様な歯車組のうちの最初のもので
ある。
夫々にも結合される。歯車12及び13は、ンヤフト1
0の両側に互いに対称に位置付けら」tた、夫々5個の
歯車から成る2組の同様な歯車組のうちの最初のもので
ある。
歯車12及び13は、シャフト1oがら歯車11を介し
て、夫々歯車26及び27にエネルギが受取られるよう
伝播、する。歯車26が、歯車16及び18より成る一
体の浮動歯車と係合されるのに対し、歯車27が歯車1
7及び19より成る一群の浮動歯車と係合される。ピン
28は、歯車18上(t’cある歯車ピッチ円のところ
で歯車18に固着される。同様にピン29は、歯車19
上にある歯車ピッチ円のところで歯車19に固着される
。
て、夫々歯車26及び27にエネルギが受取られるよう
伝播、する。歯車26が、歯車16及び18より成る一
体の浮動歯車と係合されるのに対し、歯車27が歯車1
7及び19より成る一群の浮動歯車と係合される。ピン
28は、歯車18上(t’cある歯車ピッチ円のところ
で歯車18に固着される。同様にピン29は、歯車19
上にある歯車ピッチ円のところで歯車19に固着される
。
シャフト10の夫々の側にある5個の歯車のうちσ3最
後の歯車は、内ば歯車ffl]ち環状の歯車22及び2
3である。歯車18は、歯車22の中でそれに対して保
持される。同様に歯車19が、歯車26と係合する。
後の歯車は、内ば歯車ffl]ち環状の歯車22及び2
3である。歯車18は、歯車22の中でそれに対して保
持される。同様に歯車19が、歯車26と係合する。
従って歯車18及び19は、歯車22及び23の内周で
決まる円形路に沿って移動する。更に、歯車22及び2
3は基板24に固着される。基板24には、細長い溝2
5があり、この中にピン28及び29が収容される。溝
25は、ピン28及び29が基板24の中心線に沿って
移動するときの直線路の働らきをする。
決まる円形路に沿って移動する。更に、歯車22及び2
3は基板24に固着される。基板24には、細長い溝2
5があり、この中にピン28及び29が収容される。溝
25は、ピン28及び29が基板24の中心線に沿って
移動するときの直線路の働らきをする。
ピン28及び29は夫々フィンガ62及び63の中に引
込んでいる。フィンガろ2及び63は、保持具30及び
61が取囲む範囲内で互いに向う方向又は離れる方向に
直線的に移動される。エネルギ源で側脚されるこの直線
運動によりフィンガ62及び36は、把持器で取扱われ
る物品を把持したり釈放したりするよう協働スる。保持
具60及び61は基板24の底部に固着されるが、そこ
から外すこともできる。両保持具60及び61は、フィ
ンガ32及び36を収容するため鳩尾形をしている。フ
ィンガ62及び63には、ピン28及び29に結合され
るための孔が設けられる。フィンガ62及び36を保持
するための種々の方法が可能である。例えば保持具30
及び31は基板24に簡単に取付けられることができ、
これによってフィンガ62及び33がピン28及び29
に係合するのを可能ならしめる。
込んでいる。フィンガろ2及び63は、保持具30及び
61が取囲む範囲内で互いに向う方向又は離れる方向に
直線的に移動される。エネルギ源で側脚されるこの直線
運動によりフィンガ62及び36は、把持器で取扱われ
る物品を把持したり釈放したりするよう協働スる。保持
具60及び61は基板24の底部に固着されるが、そこ
から外すこともできる。両保持具60及び61は、フィ
ンガ32及び36を収容するため鳩尾形をしている。フ
ィンガ62及び63には、ピン28及び29に結合され
るための孔が設けられる。フィンガ62及び36を保持
するための種々の方法が可能である。例えば保持具30
及び31は基板24に簡単に取付けられることができ、
これによってフィンガ62及び33がピン28及び29
に係合するのを可能ならしめる。
更にフィンガの直線位置を感知するためフィンガ32及
び66並びにエネルギ源にフィートノ(ツク手段66が
結合されても良い(第1図参照)。
び66並びにエネルギ源にフィートノ(ツク手段66が
結合されても良い(第1図参照)。
このような実施例は鳩尾形の保持器の一部として直線的
に摺動するワイヤやシャフト100回転を計数するため
回転駆動部に設けられたロークリ式のポテンショメータ
を使用している。もしもフィンガが物品を拾い上げるた
め距離dだけ移動するよう指令された場合、この指令は
エネルギ源ろ5によって実行されることになろう。フィ
ード・(ツク手段36は、距離dを移動させると℃・う
指令に応答してフィンガ62及びろろが実際にどれだけ
移動されたか即ちシャフト10が実際にどれだけ回転さ
れたかをモニター(監視)する。距離dよりも多くまた
は少なく(許容値のプラス側またはマイナス側に)移動
されたとすると、フィードバック手段66はこの情報を
エネルギ源65に戻し、これによってエネルギ源がその
差を修正できるようにする(即ちフイ二ドバツク手段6
6は実際に移動される距離即ち回転数だけをエネルギ源
35に戻すだけである)。
に摺動するワイヤやシャフト100回転を計数するため
回転駆動部に設けられたロークリ式のポテンショメータ
を使用している。もしもフィンガが物品を拾い上げるた
め距離dだけ移動するよう指令された場合、この指令は
エネルギ源ろ5によって実行されることになろう。フィ
ード・(ツク手段36は、距離dを移動させると℃・う
指令に応答してフィンガ62及びろろが実際にどれだけ
移動されたか即ちシャフト10が実際にどれだけ回転さ
れたかをモニター(監視)する。距離dよりも多くまた
は少なく(許容値のプラス側またはマイナス側に)移動
されたとすると、フィードバック手段66はこの情報を
エネルギ源65に戻し、これによってエネルギ源がその
差を修正できるようにする(即ちフイ二ドバツク手段6
6は実際に移動される距離即ち回転数だけをエネルギ源
35に戻すだけである)。
本発明の把持器の駆動装置の動作は上記の差に基づいて
直接行なわれる。シャフト10がエネルギ源55によっ
て時計廻り方向若しくは反時計廻り方向に回転すると、
それはフィンガ32及びろ6を開いた位置又は閉じた位
置に駆動する。本発明で用いられる歯車構成の効果は、
歯車18及び19が浮動であり、夫々歯車22及び23
の中でその周囲に沿って駆動される。この結果、基板2
4中の中心線に活って位置付けられた溝25をピン28
及び29が直線的に移動できる。
直接行なわれる。シャフト10がエネルギ源55によっ
て時計廻り方向若しくは反時計廻り方向に回転すると、
それはフィンガ32及びろ6を開いた位置又は閉じた位
置に駆動する。本発明で用いられる歯車構成の効果は、
歯車18及び19が浮動であり、夫々歯車22及び23
の中でその周囲に沿って駆動される。この結果、基板2
4中の中心線に活って位置付けられた溝25をピン28
及び29が直線的に移動できる。
本発明は、また第4図及び第5図の固定ビン34を含む
構成に応用されても良い。このような構成では、ピン2
8若しくは29のい、ずれかとともにピン34が、把持
作用を与えるための1対のピンを形成することになろう
。この構成では、1本のピン(ピン28若しくは29)
だけが移動している。本発明の把持器の駆動装置用の構
成は、2個の移動可能なピンが使用される場合でも或い
は1個の移動可能なピン及び1個の静止ビンが使用され
る場合でもほぼ同じである。但し後者の実施例では2個
の移動可能なピン28及び29のうちの一方のピンだけ
が存在する。ピン28若しくは29のいずれかを完全に
除く代りに、これらのピンの・うちの1,1つが基板2
4の底部と同一面とならないよう外れているだけでも良
い。
構成に応用されても良い。このような構成では、ピン2
8若しくは29のい、ずれかとともにピン34が、把持
作用を与えるための1対のピンを形成することになろう
。この構成では、1本のピン(ピン28若しくは29)
だけが移動している。本発明の把持器の駆動装置用の構
成は、2個の移動可能なピンが使用される場合でも或い
は1個の移動可能なピン及び1個の静止ビンが使用され
る場合でもほぼ同じである。但し後者の実施例では2個
の移動可能なピン28及び29のうちの一方のピンだけ
が存在する。ピン28若しくは29のいずれかを完全に
除く代りに、これらのピンの・うちの1,1つが基板2
4の底部と同一面とならないよう外れているだけでも良
い。
本発明の把持器駆動装置を製造するのに使用される材料
は、例えばコストと性能とQ兼ね合い、所望の寿命及び
信頼性によって決まる。本発明は種々の負荷をもつ応用
例に合わせて簡単に高級化したり低級化したりできる。
は、例えばコストと性能とQ兼ね合い、所望の寿命及び
信頼性によって決まる。本発明は種々の負荷をもつ応用
例に合わせて簡単に高級化したり低級化したりできる。
更に、種々の型のフィンガ把持器取付は装置が本発明と
関連して使用できる。
関連して使用できる。
第1図は、本発明の把持器の駆動装置を示す部分拡大図
である。第2図は、2個の両方向に移動し得るピンをも
つ本発明の把持器の駆動装置を示す側面図である。第6
図は、2個の両方向に移動し得るピンを持つ本発明の把
持器の駆動装置の歯車構成の一部を示す上面図である。 第4図は、1個の固定ピン及び1個の両方向に移動し得
るピンをもつ本発明の把持器の駆動装置を示す側面図で
ある。第5図は1個の固定ピン及び1個の両方向に移動
し得るピンをもつ本発明の把持器の駆動装置の歯車構成
の一部を示す上面図である。 10・・・・シャフト、11.12.13.26.27
・・・・歯車、16.17.18.19・・・・浮動歯
車、22.26・・・・内ば歯車、24・・・・基板、
25・・・・溝、28.29.34・・・・ピン、32
.33・・・・フィンガ、65・・・・エネルギ源。 Fig、/ 8 Fig、2 7 Fig、3
である。第2図は、2個の両方向に移動し得るピンをも
つ本発明の把持器の駆動装置を示す側面図である。第6
図は、2個の両方向に移動し得るピンを持つ本発明の把
持器の駆動装置の歯車構成の一部を示す上面図である。 第4図は、1個の固定ピン及び1個の両方向に移動し得
るピンをもつ本発明の把持器の駆動装置を示す側面図で
ある。第5図は1個の固定ピン及び1個の両方向に移動
し得るピンをもつ本発明の把持器の駆動装置の歯車構成
の一部を示す上面図である。 10・・・・シャフト、11.12.13.26.27
・・・・歯車、16.17.18.19・・・・浮動歯
車、22.26・・・・内ば歯車、24・・・・基板、
25・・・・溝、28.29.34・・・・ピン、32
.33・・・・フィンガ、65・・・・エネルギ源。 Fig、/ 8 Fig、2 7 Fig、3
Claims (2)
- (1)エネルギ手段と、 上記エネルギ手段で与えられるエネルギを伝達するため
一]二記エネルギ手段に結合され且つ回転可能に駆動さ
れるシャフトと、 上記シャフトの回転運動を直線運動に変換するため上記
シャフトに結合された歯車手段と、上記歯車手段に結合
され且つ両方向に直線的に移動し得るピンと、 物品を杷持するため上記ピンに結合されたフィンガ手段
と を具備するロボット把持器用の駆動装置。 - (2)上記歯車手段は、上記ピンに固着さ)tだ少なく
とも2個の浮動歯車を、少な(とも2個の内ば歯車の夫
々にその内部で円形路を描くように係合させ、これによ
って上記ピンが直線運動することを特徴とする特許請求
の範囲第(1)項記載のロボットの把持器用の駆動装置
。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US447546 | 1982-12-07 | ||
US06/447,546 US4529237A (en) | 1982-12-07 | 1982-12-07 | Robotic gripper drive system |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS59107893A true JPS59107893A (ja) | 1984-06-22 |
JPH0158037B2 JPH0158037B2 (ja) | 1989-12-08 |
Family
ID=23776791
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP58131106A Granted JPS59107893A (ja) | 1982-12-07 | 1983-07-20 | ロボツトの把持器用の駆動装置 |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US4529237A (ja) |
EP (1) | EP0111069B1 (ja) |
JP (1) | JPS59107893A (ja) |
DE (1) | DE3371758D1 (ja) |
Families Citing this family (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4598942A (en) * | 1984-07-23 | 1986-07-08 | Westinghouse Electric Corp. | Force-controlled gripper with adaptive accommodation |
US4696501A (en) * | 1986-01-30 | 1987-09-29 | Honeywell Inc. | Robot gripper |
US4768821A (en) * | 1987-01-28 | 1988-09-06 | Auto/Con Corporation | Gripper apparatus |
US4765669A (en) * | 1987-06-03 | 1988-08-23 | Ford Motor Company | Adaptable robotic gripper assembly |
US4762357A (en) * | 1987-08-12 | 1988-08-09 | General Motors Corporation | Linear action gripper for a robot |
US5161846A (en) * | 1988-08-23 | 1992-11-10 | Canon Kabushiki Kaisha | Hand apparatus |
JPH0739572Y2 (ja) * | 1990-07-31 | 1995-09-13 | 黒田精工株式会社 | 多段開度チャック装置 |
DE4202856A1 (de) * | 1992-02-01 | 1993-08-05 | Bodenseewerk Geraetetech | Parallelgreifer, zum beispiel fuer roboter |
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BR112015020937A2 (pt) | 2013-02-28 | 2017-07-18 | Facebook Inc | controlador de realimentação de força exoesquelética modular |
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US11254015B2 (en) * | 2019-09-24 | 2022-02-22 | Thermo Crs Ltd. | Multi-axis gripper for lab automation robot |
Family Cites Families (9)
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