JPS59232785A

JPS59232785A - Mechanism of robot hand

Info

Publication number: JPS59232785A
Application number: JP10757683A
Authority: JP
Inventors: 浩二佐藤; 晃竹本
Original assignee: Sumitomo Electric Industries Ltd
Current assignee: Sumitomo Electric Industries Ltd
Priority date: 1983-06-15
Filing date: 1983-06-15
Publication date: 1984-12-27

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。(57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.

Description

【発明の詳細な説明】〔１〕技術分野本発明はロボットの把持機構として有用なサーボマニプ
レークのハンド機構に関するものである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [1] Technical Field The present invention relates to a hand mechanism of a servo manipreck useful as a gripping mechanism of a robot.

（２）従来技術サーボマニプレークの先端に取り付は物体をはさみ込む
或は把持するための機構をノ・ンド機構と呼んでいる。(2) Prior Art A mechanism attached to the tip of a servo manipulator for pinching or grasping an object is called a no-do mechanism.

通常ノ・ンド機構は、フィンガと呼ぶ指状の構造物を２
本備え、これらを開閉して物体をはさみ込み固定する動
作を行っている。前記フィンガ１及び２の開閉を行うた
めには、第１図（ａ）に示すネジ３を用いた方式あるい
は第１図（ｂ）のベルト４を用いた駆動方式が用いられ
て来た。Normally, the no-do mechanism has two finger-like structures called fingers.
The main function is to open and close these to sandwich and fix objects. In order to open and close the fingers 1 and 2, a method using a screw 3 shown in FIG. 1(a) or a driving method using a belt 4 shown in FIG. 1(b) has been used.

し副従来技術の問題点前記のフィンガ開閉機構には次のような問題点がある。Problems with the secondary prior art The above finger opening/closing mechanism has the following problems.

すなわちネジ式では摩擦を少なくするため、ボールネジ
が用いられる事が多いが、ポールネジは大型になるため
実際にフィンガの最大量間隔よりも、さらにネジの部分
だけハンド全体の寸法が大きくなる。一方ベルト式では
フィンガを固定している部分の長さが短かいので強度が
加えられない。In other words, in the screw type, a ball screw is often used to reduce friction, but since the pole screw is large, the dimensions of the entire hand are actually larger than the maximum distance between the fingers by the screw portion. On the other hand, with the belt type, the length of the part that fixes the fingers is short, so it cannot add strength.

〔伯発明の構成第２図、第３図に本発明の構成を示し、その開閉の動作
を第４図、第５図に示す。[Configuration of the Invention The configuration of the present invention is shown in FIGS. 2 and 3, and its opening and closing operations are shown in FIGS. 4 and 5.

第２図は、本発明によるハンド機構を説明するための斜
視図である。フィンガ１１は、互いに並行となるように
固定されたシャフト１３およびシャ７）１５が貫通して
おり、フィンガｌｌとシャフト１３およびシャフト１５
は、摺動が可能である。フィンガ１と回転対称の位置に
、−フィンガ１１と全く同形状のフィンガ１２を設ける
。フィンガ１２には、シャフト１３とシャフト１４が貫
通し”ＩＪ、これらも摺動が可能である。シャフト１３
は、フィンガ１１とフィンガ１２の両方を貫通しており
、シャフト１５はフィンガ１１のみ、シャフト１４はフ
ィンガ１２のみを貫通している。シャフト１３が貫通す
るフィンガの部分は、比較的薄くなっており、このため
に、フィンガが、シャフトのそれぞれの端いっばいまで
に摺動すれば、シャフトの長さから、フィンガの厚さを
減じた長さまで、フィンガの間隔を広げることができる
。FIG. 2 is a perspective view for explaining the hand mechanism according to the present invention. The finger 11 is penetrated by a shaft 13 and a shaft 15 fixed in parallel with each other, and the finger 11 is penetrated by a shaft 13 and a shaft 15, which are fixed in parallel with each other.
is capable of sliding. A finger 12 having exactly the same shape as the finger 11 is provided at a position rotationally symmetrical to the finger 1. A shaft 13 and a shaft 14 pass through the finger 12, and these can also slide.The shaft 13
passes through both fingers 11 and 12, shaft 15 passes only through finger 11, and shaft 14 passes only through finger 12. The portion of the finger through which the shaft 13 passes is relatively thin, so that as the finger slides all the way to each end of the shaft, the thickness of the finger is subtracted from the length of the shaft. The fingers can be spaced apart up to the desired length.

従って、シャフトの長さを最大限に活用することができ
る。一方、フィンガ１１のシャツｒ−１５カ貫通してい
る部分は軸方向に長くなっており、フィンガ１２の方向
につき出ている。フィンガ１２はシャフト１５と接して
いないため、フィンガ１１が接近してきても、フィンガ
１１のつき出た部分と接触しない構造にすることが可能
である。フィンガ１２についても全く同様である。フィ
ンガをシャツ）１４．又は１５が貫通している部分が長
いため、貫通している部分に多少のすき間があったとし
ても、その結果生じるフィンガのガタは太きいものでは
ない。故に、物体を確実に、強固に固定することができ
る。また、機械的な強度も強いものとなる。Therefore, the length of the shaft can be utilized to the fullest. On the other hand, the portion of the finger 11 that passes through the shirt r-15 is elongated in the axial direction and protrudes in the direction of the finger 12. Since the fingers 12 are not in contact with the shaft 15, it is possible to create a structure in which even if the fingers 11 approach, they do not come into contact with the protruding portions of the fingers 11. The same applies to the finger 12. 14. Alternatively, since the portion through which the finger 15 penetrates is long, even if there is some gap in the portion where the finger passes through, the resulting play in the fingers is not large. Therefore, the object can be securely and firmly fixed. Moreover, the mechanical strength is also strong.

フ゛インガ１１，１２を駆動するには、それぞれのフィ
ンガにラックギヤを、互いに向かい合うように固定し、
それらに共通にかみ合うピニオンギヤを回転駆動するこ
とにより行うことができる。第３図は、シャフトの方向
から見た図である。１８がフィンガ】１に固定されたラ
ックギヤであり、１９がフィンガ１２に固定されたラッ
クギヤである。ピニオンギヤ１Ｇは、ラックギヤ１８お
よび１９に共通にかみ合っており、ピニオンギヤ１６に
固定されたシャフト１７を回転駆動することにより、フ
ィンガの開閉を行うことができる。第４図はフィンガを
ほぼ最大にまで開いた場合の図であり、第５図はフィン
ガを完全に閉じた場合の図である。To drive the fingers 11 and 12, a rack gear is fixed to each finger so as to face each other,
This can be done by rotationally driving a pinion gear that commonly meshes with them. FIG. 3 is a view seen from the direction of the shaft. 18 is a rack gear fixed to finger 1, and 19 is a rack gear fixed to finger 12. The pinion gear 1G is commonly engaged with the rack gears 18 and 19, and can open and close the fingers by rotationally driving a shaft 17 fixed to the pinion gear 16. FIG. 4 shows the fingers when they are opened almost to the maximum, and FIG. 5 shows the fingers when they are completely closed.

〔５〕実施例第６−１．６−１−ａ、６−１−ｂ、Ｃ−１−Ｃ，及び
６−２図に示す実施例の構成においてピニオンギヤ３３
を駆動するため、サーボモーフ４２の出力を平歯車３０
を用いて減速して回転力を伝達している。さらにフィン
ガの挟持板２１０間隔を測定するため、ピニオンギヤ３
３を駆動しているシャフトの回転をポテンショメーク４
１の軸に伝達し、ポテンショメータの出力電圧としてと
り出している。[5] Embodiment No. 6-1. In the configuration of the embodiment shown in 6-1-a, 6-1-b, C-1-C, and 6-2, the pinion gear 33
In order to drive the output of the servomorph 42, the spur gear 30
is used to reduce speed and transmit rotational force. Furthermore, in order to measure the spacing between the clamping plates 210 of the fingers, the pinion gear 3
Potentiometer makes the rotation of the shaft that drives 3.
It is transmitted to the 1st axis and taken out as the output voltage of the potentiometer.

〔６〕効　果本発明によればフィンガの外側に突出した構造物がない
ため、シャフトの両端まで−ばいにフィンガを開くこと
ができる。従ってロボットのハンド部の小型φ軽量化が
可能になる。[6] Effects According to the present invention, since there is no structure protruding to the outside of the finger, the finger can be opened to both ends of the shaft. Therefore, it becomes possible to reduce the size and weight of the hand portion of the robot.

また本発明の構造を適用するとシャフト方向に長い摺動
部があるよう構成されているため、フィンガの機械的遊
びが少なく、高い強度を持ち正確に把持できるハンド機
構が期待できる。Further, when the structure of the present invention is applied, since it is configured to have a long sliding portion in the shaft direction, a hand mechanism that has little mechanical play in the fingers, has high strength, and can be accurately gripped can be expected.

[Brief explanation of drawings]

第１図は従来のハンド機構を示す図で、第１−ａ図はネ
ジ式、第１−ｂ図はベルト駆動式のものである。第２図は本発明のハンド機構の構成を示す斜視図である
。官Ｓ３図は本発明のハンド機構をシャフトの方向から見
た側面図である。第４図は本発明のハンド機構において、フィンガをほぼ
最大にまで開いた図である。第５図は本発明のハンド機構においてフィンガを完全に
閉じた場合を示す図である。第６図は本発明の実施例を示す図で、第６−１図はハン
ド機構の断面を示す図、第６−１．−　ａ図。第ａ−ｉ−ｂ図、及び第６−１−０図は、第６−１図に
おけるＡ−Ａ、Ｂ−Ｂ、及びＣ−Ｃ断面を示す図、また
第６−２図は上面図である。ｌ・・・フィンガ　　　３・・・ネ　　　ジ２・・・フ
ィンガ　　　４・・・ベ　ル　ト１１．１２・・・フィ
ンガ　　　３０・・・平　歯　卓（Ａ）１３〜１５．１
７−・クヤフト　　３１・・・合成歯車（Ａ）１６・・
・ピニオンギヤ　　　３２・・・合成歯車（Ｂ）１８．
１９・・・ラノキギャ　　３８・・・ピニオン２１・・
・挾持板３４・・・ランクビニオン２２・・・スライド
部３５−シャフト（Ａ）２３・・・ラ　ソ　り　　　　
３６・・・シャツ１−（Ｂ）２４・・・側　　　板　　
　　３７・・・スペーサー２５　・・支持板（Ａ）　　
　　　３８・・・ソリッドスリーブベアリング２６・・
・支持板（Ｂ）　　　　　３９・・・ミニチュア玉軸受
（Ａ）２７・・・スライド棒　　　　４０・・・ミニチ
ーア玉軸’ｌ　（Ｂ　）２８・・・補強＆　　　　　４
．１・・・ポテンショメーク２９・・・補強棒　　　４
２・・・モーター筈１−α図第１−ｅ−回第４回％５図Fig. 1 is a diagram showing a conventional hand mechanism, in which Fig. 1-a shows a screw type, and Fig. 1-b shows a belt-driven type. FIG. 2 is a perspective view showing the configuration of the hand mechanism of the present invention. Figure S3 is a side view of the hand mechanism of the present invention viewed from the shaft direction. FIG. 4 is a view of the hand mechanism of the present invention in which the fingers are opened almost to the maximum. FIG. 5 is a diagram showing the hand mechanism of the present invention when the fingers are completely closed. FIG. 6 is a diagram showing an embodiment of the present invention, FIG. 6-1 is a diagram showing a cross section of the hand mechanism, and FIG. 6-1. - Figure a. Figures a-i-b and 6-1-0 are views showing cross sections A-A, B-B, and CC in Figure 6-1, and Figure 6-2 is a top view. It is. l...Finger 3...Screw 2...Finger 4...Belt 11.12...Finger 30...Spur tooth table (A) 13-15.1
7-・Kuyafuto 31・Synthetic gear (A) 16・・
・Pinion gear 32...Synthetic gear (B) 18.
19... Ranokigya 38... Pinion 21...
・Holding plate 34...Rank pinion 22...Slide part 35-Shaft (A) 23...Raso
36...Shirt 1-(B)24...Side board
37... Spacer 25... Support plate (A)
38...Solid sleeve bearing 26...
・Support plate (B) 39...Miniature ball bearing (A) 27...Slide rod 40...Mini Chia ball shaft'l (B) 28...Reinforcement & 4
．． 1... Potentiometer make 29... Reinforcement rod 4
2... Motor should be 1-α diagram 1-e-th 4th %5 diagram

Claims

[Claims]

(1) Arrange the three shafts parallel to each other so that their cross-sectional arrangement forms an isosceles triangle, and the first
the first finger on the shaft of the
A second finger is slidably attached to the shaft of the robot, and the fingers are opened and closed by rotationally driving a pinion gear that meshes commonly with a rack gear installed on each finger.