JPS62148181A - Fluid type gripper - Google Patents
Fluid type gripperInfo
- Publication number
- JPS62148181A JPS62148181A JP28796985A JP28796985A JPS62148181A JP S62148181 A JPS62148181 A JP S62148181A JP 28796985 A JP28796985 A JP 28796985A JP 28796985 A JP28796985 A JP 28796985A JP S62148181 A JPS62148181 A JP S62148181A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- pressure
- grasping
- fluid
- elastic
- end faces
- 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
Landscapes
- 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。(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】
本発明は物体の存在によって生ずる流体の圧力の変化を
検出してその物体を把握する動作をする装置に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a device that operates to grasp an object by detecting a change in fluid pressure caused by the presence of the object.
ロボットやマニピュレータなどにおいては、物体を把握
し保持する動作は各種の作業をそれらによって行なう上
に共通の重要な操作となっている。このため各種の方式
の物体把握装置が開発され使用されている。In robots, manipulators, and the like, the motion of grasping and holding an object is a common and important operation when performing various tasks with them. For this reason, various types of object grasping devices have been developed and used.
これらは外見上、さまざまな作動原理にもとづく装置が
使用されているが、基本的にはすべて、センサとアクチ
ュエータの別個の装置の組合せによって行なわれている
という点では変りがない。すなわち、把握保持しようと
する物体の存在及びその位置をセンサーで検出して、そ
の情報に応じて別個の把握装置に指令を出してそれを駆
動して物体をつかむという方式であり、基本的には、人
間が眼でみてその観察結果に基いて手でつかむというや
り方の変形であると考えることができる。Although these devices may appear to be based on different operating principles, they are all basically operated by a combination of separate sensors and actuators. In other words, a sensor detects the existence and position of the object to be grasped and held, and according to that information a command is issued to a separate grasping device to drive it and grasp the object. can be thought of as a modification of the way humans look with their eyes and grasp them with their hands based on the observation results.
本願発明の動作原理と作動形式は、これらの一般の物体
把握の行程をとるものと異なり、物体を把握する装置が
そのまま物体の存在を検出するセンサーとしての役割り
を兼ねている点に特色を有する。The operating principle and mode of operation of the present invention are different from those that take the process of grasping an object in general, and are characterized in that the device for grasping an object also serves as a sensor to detect the presence of the object. have
本願発明の動力源は流体圧である。一般に流体圧を利用
して把握動作を行なう場合の利点はその圧力を変えるこ
とにより、把握力を比較的容易に所望の値に選ぶことが
できることにあるが、従来の流体圧利用の把握装置は、
単に密閉されたベローのような弾性隔壁の可動端面間に
対象物体をはさむだけであって、その動作が行われる際
には、外部にあるセンサーからの把握すべき対象物体に
ついての検出情報に基いて発せられる指令を受けて動作
が開始される。The power source of the present invention is fluid pressure. In general, the advantage of using fluid pressure to perform a grasping operation is that by changing the pressure, the grasping force can be relatively easily selected to a desired value, but conventional grasping devices that use fluid pressure ,
The target object is simply sandwiched between the movable end surfaces of a sealed bellow-like elastic bulkhead, and the operation is based on detection information about the target object from an external sensor. The operation begins in response to a command issued by the robot.
本願発明にあっては、このような把握装置とは別個に設
置されたセンサーからの指令をうけて動作するのではな
く、対象物体を把握する機構を兼ねた検出部材の機能に
よりその存在を知り、それに応じて前記検出部材それ自
身がのびて対象物体を把握保持するものである。その動
作は、いわゆる食虫植物の行なう捕捉動作と外見上は同
じようであって、或る一定領域内に物体が入ってくると
、その物体の存在を感じとってそれを捕えてつかむとい
う動作である。In the present invention, the grasping device does not operate in response to commands from a sensor installed separately, but the presence of the target object is detected by the function of a detection member that also serves as a mechanism for grasping the target object. Accordingly, the detection member itself extends to grasp and hold the target object. Its behavior is similar in appearance to the capturing behavior performed by so-called carnivorous plants; when an object enters a certain area, it senses the presence of that object and grabs it. be.
本願発明の要旨は、一定の距離をへだてて相対して設け
られた2つの固定壁の両方に、それぞれ伸縮可能な弾性
隔壁を有する室を間隔をおいて対峙して設け、これら対
峙室の両方の対峙先端面に小孔を設け、また、対峙室が
対峙後端側で配管により連通し、さらにこの連通部分が
一つの絞り口を経過して流体の供給口に接続されること
を特徴とする流体式のつかみ装置、にある。The gist of the present invention is to provide two fixed walls facing each other with a certain distance apart from each other, and to provide chambers each having an elastic partition wall that can be expanded and contracted at intervals to face each other. A small hole is provided in the facing end face of the fluid, and the facing chambers are connected to each other by piping at the facing rear end side, and further, this communicating part is connected to a fluid supply port through one throttle port. There is a fluid-operated gripping device, which
本発明の動作の基本となっているのは、前記絞り口と前
記2つの弾性隔壁の可動端に設けられた2つの小孔から
なる流体回路と、前記2つの小孔がそれぞれ前記2つの
弾性隔壁の可動端に設けられたことによって形成される
フィードバック機構が組合されたことによって行なわれ
る動作である。このフィードバック機構は、通常のそれ
が負のフィードバック機構であるのに対し、正のフィー
ドバック機構である。The operation of the present invention is based on a fluid circuit consisting of the aperture opening and two small holes provided at the movable ends of the two elastic partition walls, and the two small holes are connected to the two elastic partition walls, respectively. This operation is performed by combining a feedback mechanism formed by being provided at the movable end of the partition wall. This feedback mechanism is a positive feedback mechanism as opposed to the usual negative feedback mechanism.
すなわり、絞り口ならびに、2つの小孔とその対峙端面
からなる前記流体回路は、通常ノズルフラッパ系と呼ば
れているものと同様の回路で、例えば小孔が取付けられ
た弾性隔壁が固定隔壁であるとすると、小孔とその対峙
端面とのすき間の大きさの和に応じた流体圧が小孔と絞
り口との間の室に生ずる。従って、2つの小孔に対峙す
る端面の一つまたは両方が変位するとすると、そのすき
間の和の値が変化するので、それに応じた流体圧変化が
小孔と絞り口との間に生ずることにより、小孔に対峙す
る端面の変位を、小孔と絞り口との間の室の圧力変化に
変える変換作用を行うことができる。In other words, the fluid circuit consisting of the aperture, two small holes, and their opposing end surfaces is a circuit similar to what is usually called a nozzle flapper system, and for example, an elastic partition with small holes attached is connected to a fixed partition. If this is the case, a fluid pressure corresponding to the sum of the sizes of the gaps between the small hole and its opposing end face will be generated in the chamber between the small hole and the aperture. Therefore, if one or both of the end faces facing the two small holes are displaced, the sum of the gaps will change, and a corresponding fluid pressure change will occur between the small hole and the aperture. , it is possible to perform a conversion action that converts the displacement of the end face facing the small hole into a pressure change in the chamber between the small hole and the aperture.
本発明においては、2つの小孔と絞り口との間の室の一
部を弾性隔壁で形成し、かつ変換作用を行う小孔を弾性
隔壁の可動端に形成している。In the present invention, a part of the chamber between the two small holes and the aperture is formed by an elastic partition, and the small hole that performs the conversion action is formed at the movable end of the elastic partition.
このようにすることによって、小孔が設けられている弾
性隔壁が前記流体回路に正のフィードバック作用を行う
。具体的には小孔のいづれかに対峙する端面が小孔に近
づくと、小孔と絞り口との間の室の圧力が上昇する。そ
の結果、小口の設けられた前記弾性隔壁が伸長し、2つ
の小孔がその対峙端面の方向に変位し、さらに小孔と絞
り口の間の室の圧力が上昇する。対峙端面が遠ざかる場
合には、前記と逆の作用が生ずる。By doing so, the elastic partition provided with small holes exerts a positive feedback effect on the fluid circuit. Specifically, when the end face facing one of the small holes approaches the small hole, the pressure in the chamber between the small hole and the aperture increases. As a result, the elastic partition provided with the openings stretches, the two openings are displaced in the direction of their opposing end faces, and the pressure in the chamber between the openings and the throttle opening increases. When the opposing end faces move away from each other, the opposite effect occurs.
このような動作を効果的に行なうようにするためには、
小孔を設けた端面をもつ弾性隔壁の圧力−変位変換率(
弾性隔壁内に導入される圧力変化に対する可動端面の変
位の割合)を、小孔が設けられている弾性隔壁を固定壁
であるとしたときの小孔と絞り口から形成される流体回
路の変換特性に対応して或る一定値以上の値になるよう
に選べばよい。このように構成すると、正のフィードバ
ック作用が効果的になり、小孔を有する可動端とその対
峙端面との間のすき間の合計値がある値以下になるとき
、小孔と絞り口の間の室の圧力が急激に上昇して対峙端
面に対して小孔が密接するにいたる。In order to perform these operations effectively,
Pressure-displacement conversion rate (
The ratio of the displacement of the movable end surface to the pressure change introduced into the elastic partition) is the transformation of the fluid circuit formed by the small hole and the aperture when the elastic partition with the small hole is assumed to be a fixed wall. The value may be selected to be a certain value or more depending on the characteristics. With this configuration, the positive feedback effect becomes effective, and when the total value of the gap between the movable end with the small hole and its opposing end surface becomes less than a certain value, the gap between the small hole and the aperture The pressure in the chamber rises rapidly, and the small hole comes into close contact with the opposing end face.
このようになると、流体の小孔からの2つの外部への出
口が塞がれた状態となるため、前記小孔と絞り口との間
の室の圧力はこの装置に外部から配管を通じて絞り口を
通じて供給される流体圧力と等しくなり、これに対応す
る力で、小孔の形成されている弾性隔壁の2つの相対す
る端面はそれぞれの対峙端面を押す。これら2つの小孔
を有する端面の対峙端面が、小孔の間に挿入された物体
の表裏二面を構成するとすれば、この物体は小孔を有す
る前記端面によって、一定の力で保持把握されることに
なる。In this case, the two outlets of the fluid from the small hole to the outside are blocked, so the pressure in the chamber between the small hole and the throttle port is transferred from the outside to the device through piping to the throttle port. With a force equal to and corresponding to the fluid pressure supplied through the oscilloscope, the two opposing end faces of the elastic septum in which the stoma is formed push against their respective opposite end faces. If the opposing end faces of the end faces having these two small holes constitute the front and back sides of an object inserted between the small holes, this object is held and grasped with a constant force by the end faces having the small holes. That will happen.
以下本発明の流体把握装置を図面を用いて具体的に説明
する。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The fluid grasping device of the present invention will be specifically described below with reference to the drawings.
第1図は本願発明の一実施態様を示す断面図、第2、第
3図及び第4図は第1図で示された流体式把握装置の動
作状態を説明するための主要か動部分の相対位置の変化
を示す断面図。第5図は本願発明の他の実施態様を示す
断面図である。FIG. 1 is a sectional view showing one embodiment of the present invention, and FIGS. 2, 3, and 4 are main moving parts for explaining the operating state of the fluid gripping device shown in FIG. 1. A sectional view showing a change in relative position. FIG. 5 is a sectional view showing another embodiment of the present invention.
第1図において、固定壁(1)及び(2)のおのおのに
ベローのような伸縮可能な弾性隔壁(3)および(4)
がとりつけられている。弾性隔壁(3)の一端は(5)
において、弾性隔壁(4)の一端は(6)において、そ
れぞれ固定壁(1)及び(2)に固定されている。弾性
隔壁(3)の他の一端および弾性隔壁(4)の他の一端
はそれぞれ小孔(7)、(8)を有する端面(9)、(
10)となっている。端面(9)と(10)の形状は、
弾性隔壁(3)および(4)の伸長によって、端面(9
)と(10)の間に挿入された物体と接触したときに、
挿入された物体の、端面(9)及び(10)の対峙表面
となる部分が小孔(7)及び(8)を密閉するようなも
ので、第1図では平面で示されているが、他の形状とす
ることもできる。弾性隔壁(3)の内側の室(11)は
弾性隔壁(12)と分岐管(15)、(16)を通じて
連通していると共に、固定の絞り口(13)に通じてい
て(13)を通って外部からの流体供給口(14)に通
じている。In Figure 1, the fixed walls (1) and (2) each have bellow-like elastic partitions (3) and (4).
is attached. One end of the elastic partition (3) is (5)
In (6), one end of the elastic partition (4) is fixed to the fixed walls (1) and (2), respectively. The other end of the elastic partition wall (3) and the other end of the elastic partition wall (4) have end faces (9), (
10). The shapes of the end faces (9) and (10) are
Due to the extension of the elastic partitions (3) and (4), the end face (9
) and (10) when it comes into contact with the object inserted between
The portions of the inserted object that form the facing surfaces of the end faces (9) and (10) are such as to seal the small holes (7) and (8), and are shown in plan in FIG. Other shapes are also possible. The inner chamber (11) of the elastic partition (3) communicates with the elastic partition (12) through branch pipes (15) and (16), and also communicates with a fixed throttle opening (13). through which it communicates with a fluid supply port (14) from the outside.
この装置を使用するに際しては、予め把握対象の厚みに
応じて端面(9)と端面(10)の間隔が設定された後
、一定圧力の流体が供給口(14)から供給されて作動
状態に入る。以後装置に供給口(14)から流体圧を加
えていない状態を作動前の状態と呼ぶものとする。When using this device, the distance between the end surfaces (9) and (10) is set in advance according to the thickness of the object to be grasped, and then fluid at a constant pressure is supplied from the supply port (14) to bring it into operation. enter. Hereinafter, the state in which fluid pressure is not applied to the device from the supply port (14) will be referred to as the pre-operation state.
始めに装置の端面(9)と(10)の間に物体が存在し
ない場合を考えると、第1図で流体供給口(14)から
供給される流体は絞り口(13)を通って分岐管(15
)と(16)に分れて弾性隔壁(3)及び(4)の内部
の室(11)及び(12)に入ってから小口(7)と(
8)から大気に流出する。ここで小口(7)及び(8)
はその口径が絞り口(13)に比べて大きく作られてい
て、その流体回路抵抗は絞り口(13)のそれと比較し
て十分小さい。このため、室(11)とこれに連通して
いる室(12)の圧力は外気に近い低い一定の圧力とな
る。First, considering the case where there is no object between the end faces (9) and (10) of the device, the fluid supplied from the fluid supply port (14) in Fig. 1 passes through the throttle port (13) and enters the branch pipe. (15
) and (16), enters the chambers (11) and (12) inside the elastic partitions (3) and (4), and then enters the small opening (7) and (
8) into the atmosphere. Here, the small part (7) and (8)
The diameter of the aperture is made larger than that of the aperture (13), and its fluid circuit resistance is sufficiently smaller than that of the aperture (13). Therefore, the pressure in the chamber (11) and the chamber (12) communicating therewith is a constant low pressure close to the outside air.
弾性隔壁(3)及び(4)はこの圧力によって伸長する
が、該室内圧が微小のため、その伸長量はごく僅かであ
り、予め設定された端面(9)と(10)の間隔はほと
んど変化せず、前記低い一定の圧力はそのためほとんど
変らない。The elastic partition walls (3) and (4) expand due to this pressure, but since the indoor pressure is minute, the amount of expansion is very small, and the preset distance between the end faces (9) and (10) is almost the same. does not change, and the low constant pressure therefore changes little.
つぎに、端面(9)と(10)の間に第2図で示される
ように物体(17)が挿入された場合を考える。ここで
(18)は端面(9)に対峙する物体(17)の表面、
(19)は端面(10)に対峙する物体(17)の表面
である。Next, consider the case where an object (17) is inserted between the end faces (9) and (10) as shown in FIG. Here, (18) is the surface of the object (17) facing the end surface (9),
(19) is the surface of the object (17) facing the end face (10).
この場合、分岐管(15)から室(11)に入った流体
は小口(7)を通って端面(9)と表面(18)のすき
間から大気に流出し、分岐管(16)より室(12)に
入った流体は小口(8)より端面(10)と表面(19
)のすき間から大気に流出する。この状態の流体回路は
、いわゆる2つの検出ノズルをもつ空気マイクロメータ
、またはノズルフラッパ機構と同類のもので、連通した
室(11)及び(12)の圧力は、端面(9)とその対
峙表面(12)とのすき間と、端面(10)とその対峙
する表面(19)とのすき間との合計値に対応した値と
なる。室(11)と室(12)は連通しているためこれ
らの圧力は等しいので室(11)の圧力で室(11)及
び(12)の圧力を以後代表させるものとする。この圧
力値は物体(7)が挿入される以前の室(11)の圧力
より高いので、その圧力に比例して弾性隔壁(3)及び
(4)は伸長し、端面(9)は表面(18)に、端面(
10)は表面(19)に近づく。その結果これら端面(
9)と表面(18)とのすき間ならびに端面(10)と
表面(19)とのすき間は共に減少し、これに応じてこ
れら2つのすき間の合計値も減少する。したがって、こ
の減少したすき間の合計値に応じて室(11)の圧力が
上昇しさらに前記すき間の合計値を減少させることにな
る。In this case, the fluid that entered the chamber (11) from the branch pipe (15) flows out into the atmosphere from the gap between the end face (9) and the surface (18) through the small opening (7), and flows out from the branch pipe (16) into the chamber (11). The fluid that has entered (12) flows from the small mouth (8) to the end face (10) and the surface (19).
) leaks into the atmosphere through gaps in the air. The fluid circuit in this state is similar to a so-called air micrometer with two detection nozzles or a nozzle flapper mechanism, and the pressure in the communicating chambers (11) and (12) is the same as that of the end face (9) and its opposing surface ( 12) and the gap between the end face (10) and its opposing surface (19). Since the chambers (11) and (12) communicate with each other, their pressures are equal, so the pressure in the chamber (11) will hereinafter be used to represent the pressures in the chambers (11) and (12). Since this pressure value is higher than the pressure in the chamber (11) before the object (7) is inserted, the elastic partitions (3) and (4) expand in proportion to the pressure, and the end face (9) 18), the end face (
10) approaches the surface (19). As a result, these end faces (
9) and the surface (18) and the gap between the end face (10) and the surface (19) both decrease, and the sum of these two gaps decreases accordingly. Therefore, the pressure in the chamber (11) increases in accordance with the reduced total value of the gap, further reducing the total value of the gap.
このような作用は、弾性隔壁(3)と(4)の可動端面
に小口(7)と(8)がそれぞれ設けられていることに
よって生ずる前記正のフィードバック効果に基くもので
ある。この作用による端面(9)と(10)の変位は弾
性隔壁が伸長することに対するフックの法則に基く復元
的弾性力に抗して行われるものであるが、物体(7)の
厚みが作動前に設定した端面(9)と(10)の間隔に
対して或る一定値以上の場合には、前述正のフィードバ
ックによる作用が前記弾性隔壁の復元的弾性力に勝って
端面(9)は表面(18)と、端面(10)は表面(1
9)と第3図のように密接するに至る。このような密接
状態が生ずると小口(7)及び小口(8)からの空気の
流出がなくなるので、室(11)の圧力は供給口(14
)から供給される一定の高い流体圧まで上昇する。この
結果、弾性隔壁(3)及び(4)は更に伸長しようとし
て物体の表面(18)及び(19)を端面(9)及び(
10)がそれぞれ押して平衡し、端面(9)と端面(1
0)による物体(17)の把握および保持が行われる。This effect is based on the positive feedback effect caused by the openings (7) and (8) being provided on the movable end faces of the elastic partitions (3) and (4), respectively. The displacement of the end faces (9) and (10) due to this action is carried out against the restoring elastic force based on Hooke's law against the expansion of the elastic bulkhead, but the thickness of the object (7) is When the distance between the end faces (9) and (10) is greater than a certain value, the positive feedback action overcomes the restoring elastic force of the elastic partition, and the end face (9) (18) and the end face (10) is the surface (1
9) and come close together as shown in Figure 3. When such a close state occurs, air no longer flows out from the small opening (7) and the small opening (8), so the pressure in the chamber (11) decreases to the same level as the supply opening (14).
) to a constant high fluid pressure supplied from As a result, the elastic partition walls (3) and (4) try to expand further, causing the surfaces (18) and (19) of the object to
10) are pushed and balanced, and the end face (9) and the end face (1
0) grasps and holds the object (17).
この場合、把握力は供給口(14)に加えられる供給流
体圧に比例するが、作動前の端面(9)と(10)の間
の設定間隔に関係し、この間隔を小さくとるほど大きく
なる。In this case, the gripping force is proportional to the supply fluid pressure applied to the supply port (14), but it is related to the set distance between the end faces (9) and (10) before actuation, and the smaller this distance is, the greater it becomes. .
上記のような端面(9)と(10)による物体(7)に
対する把握動作は、前記のように物体(7)の厚みが前
記作動前の端面(9)と(10)の間の設定間隔に対し
て前記一定値以下の場合に行われ、物体(7)の厚みが
前記一定値より小さいときは行われない。これは、前記
正のフィードバック作用に基づく端面(9)及び(10
)の物体の表面(18)及び(19)の方向への移動が
端面(9)と表面(18)及び端面(10)と表面(1
9)が共に密接するに至らないうちに前記弾性隔壁の伸
長に抗する弾性力のために止まるためである。すなわち
、端面(9)及び端面(10)を物体方向に向って動か
す前記フィードバック作用に基く力が、前記弾性隔壁の
伸長に抗する弾性力と丁度吊合った位置で端面(9)と
(10)が静止する。第4図はこの状態を表わし、端面
(9)と(10)の位置は、物体が挿入される以前の占
めていた位置(21)、(21)より物体側に移動して
はいるが、把握動作は行われない。以上のべたごとく、
端面(9)と(10)の間に物体が挿入されたとき、端
面(9)及び(10)のそれぞれに対峙する物体表面と
のすき間の合計値の作動前の値が、一定値以上であれば
把握動作が行なわれず、該一定値以下のとき把握動作が
行われることになるが、このことは把握動作が選択的に
行なわれうることを意味する。すなわち、対象とする物
体の厚みが一定値以上のものに対して把握動作を行ない
、対象とする物体の厚みが前記一定値以下のものに対し
ては把握動作を行なわないという選別的動作をこの装置
が行ないうることを示している。The grasping operation for the object (7) by the end surfaces (9) and (10) as described above is performed when the thickness of the object (7) is the set interval between the end surfaces (9) and (10) before the operation. This is performed when the thickness of the object (7) is less than the certain value, and is not performed when the thickness of the object (7) is smaller than the certain value. This is because the end faces (9) and (10) are based on the positive feedback effect.
) in the direction of surfaces (18) and (19) of the object, the movement of the object in the direction of surfaces (18) and (19) causes the movement of
This is because the elastic force resisting the expansion of the elastic partition walls causes the elastic partition walls to stop before they come into close contact with each other. That is, the end surfaces (9) and (10) are moved at a position where the force based on the feedback action that moves the end surfaces (9) and (10) toward the object exactly balances the elastic force that resists the extension of the elastic partition. ) becomes stationary. Figure 4 shows this state, and although the positions of the end faces (9) and (10) have moved closer to the object than the positions (21) and (21) they occupied before the object was inserted, No grasping motion is performed. As mentioned above,
When an object is inserted between the end faces (9) and (10), the total value of the gap between the end faces (9) and the object surface facing each of the end faces (9) and (10) before operation is equal to or greater than a certain value. If so, the grasping operation will not be performed, and the grasping operation will be performed when the value is below the certain value, but this means that the grasping operation can be selectively performed. In other words, this selective operation is performed in which a grasping operation is performed for objects whose thickness is above a certain value, and a grasping operation is not performed for objects whose thickness is less than the specified value. Indicates what the device can do.
第3図の把握動作が行われている状態は、端面(1)と
(10)が、弾性隔壁(3)および(4)の圧力変換率
に供給口に加えられる流体圧を乗じた長さまで前記弾性
隔壁が伸びて変位すべきところを物体(7)の表面で止
められている状態と考えることができる。In the state in which the grasping operation shown in Fig. 3 is being performed, the end faces (1) and (10) extend to a length equal to the pressure conversion rate of the elastic partitions (3) and (4) multiplied by the fluid pressure applied to the supply port. It can be considered that the elastic partition wall is stopped by the surface of the object (7) where it should be extended and displaced.
従って、前記圧力変換率に流体圧を乗じた長さが前記作
動前における端面(9)と(10)の間の設定間隔より
物体の幅を減じた値より十分大きくなるように装置の構
成を行えば、把握状態における端面(9)、(10)と
物体間の接合する力すなわち把握力は十分大きく維持さ
れ、物体(7)に対する安定な保持が行なわれることに
なる。Therefore, the device should be configured so that the length obtained by multiplying the pressure conversion rate by the fluid pressure is sufficiently larger than the set interval between the end faces (9) and (10) before the operation minus the width of the object. If this is done, the bonding force between the end surfaces (9), (10) and the object in the gripping state, that is, the gripping force, will be maintained sufficiently large, and the object (7) will be stably held.
なお、第1図において、部材(20)は常時閉じている
開閉弁で、把握保持状態を解除するためつけられている
ものである。第3図で示されている把握状態でこの開閉
弁を開くと、室(11)の圧力は大気圧に下り、弾性隔
壁(3)と(4)が縮小して隔壁(3)と(4)は作動
前の状態にもどって端面(9)と(10)は物体(17
)より離れ、把握状態が解除される。In FIG. 1, the member (20) is an on-off valve that is always closed and is attached to release the grasping and holding state. When this on-off valve is opened in the gripping state shown in FIG. ) returns to the state before activation, and the end faces (9) and (10) become the object (17
) and the grasping state is released.
なお、第1図で示された装置の種々に変形したものが適
当な工夫によって作られる。例えば、第1図では弾性隔
壁(3)及び(4)としてベローが使用されているが、
これをゴムや金属合金などでできている弾性膜で置き換
えてもよく、その方が扁平に出来るので、設置場所のス
ペース等の関係でその方が都合のよい場合もある。なお
、第4図は弾性隔壁として2枚の弾性薄膜を使用した。It should be noted that various modifications of the apparatus shown in FIG. 1 can be made by appropriate means. For example, bellows are used as the elastic partitions (3) and (4) in FIG.
This may be replaced with an elastic membrane made of rubber, metal alloy, etc., which can be made flatter, and may be more convenient in terms of installation space. In addition, in FIG. 4, two elastic thin films were used as elastic partition walls.
本願発明の他の実施態様の断面図である。なお、第4図
で示す装置の各部分は、形状は異るが第1図の各部分と
同じ機能をもつ部材に対しては、第1図のそれに対応す
る同一番号で指示されている。FIG. 3 is a cross-sectional view of another embodiment of the present invention. It should be noted that although each part of the apparatus shown in FIG. 4 has a different shape, members having the same function as each part in FIG. 1 are designated by the same numbers corresponding to those in FIG. 1.
本願発明の流体式把握装置は、従来の空気圧作動や油圧
作動の把握装置が外部からの別の装置のセンサーからの
指令によって作動するのに対し、センサーと把握する部
分が一体となって作動するので他の装置の助けを必要と
しないという大きな利点がある。用途としては、特に紙
やプラスチック、ゴムなどの軟質材料の導板の把握保持
、移動などに特に適しているが、これらに対して従来行
なわれてきた方式より少い部品で構成できるという利点
のほか、別装置のセンサを用い難いようなせまい場所で
使えるなどの特色をもつ。The fluid-type grasping device of the present invention operates by integrating the sensor and the grasping part, whereas conventional pneumatically operated or hydraulically operated grasping devices are operated by a command from an external sensor of another device. This has the great advantage of not requiring the assistance of other devices. It is especially suitable for grasping, holding, and moving conductive plates made of soft materials such as paper, plastic, and rubber, but it has the advantage of being constructed with fewer parts than conventional methods. Another feature is that it can be used in narrow spaces where it would be difficult to use a separate sensor.
また、この装置では、把握が行なわれると絞り口と2つ
の小穴の間の室の圧力が供給圧に急上昇するので、この
圧力変化を把握動作が行われたことの確認に使用できる
ほか、この圧力を別装置に導くことによってそれを把握
動作と同期して制御することができるなど、ロボット、
マニピュレータの構成装置として応用範囲が広い。In addition, with this device, when grasping is performed, the pressure in the chamber between the aperture and the two small holes rapidly rises to the supply pressure, so this pressure change can be used to confirm that the grasping operation has been performed. Robots, such as being able to control pressure in synchronization with the grasping motion by guiding pressure to a separate device,
It has a wide range of applications as a component of manipulators.
実施例
第1図の構造をもつ装置で、隔壁(3)及び(4)とし
て、外径15mm、長さ15mm、コンプライアンス2
46μm/N、受圧面積2.68cm2の同形の2つの
燐青銅製ベローを使用し、小口(7)と(8)を内径2
.5mmの円孔とし、絞り口(13)に口径0.82m
mのオリフィスを使用し、供給口(14)より5〜50
KPaの種々の大きさの一定空気圧を供給して実験した
ところ、紙、プラスチック、金属等の板片に対し、それ
ぞれ設計通りの把握力で把握動作が行われうることが確
認された。Example: The device has the structure shown in Fig. 1, and the partition walls (3) and (4) have an outer diameter of 15 mm, a length of 15 mm, and a compliance of 2.
Use two phosphor bronze bellows of the same shape with a pressure receiving area of 2.68 cm2 and a pressure receiving area of 46 μm/N.
.. A circular hole of 5 mm and a diameter of 0.82 m at the aperture opening (13).
5 to 50 m orifice from the supply port (14)
Experiments were conducted by supplying constant air pressures of various KPa, and it was confirmed that grasping operations could be performed with the designed grasping force for plate pieces of paper, plastic, metal, etc.
第1図は本発明の一実施態様の流体式把握装置の断面図
。
第2、第3及び第4図は第1図で示された装置の動作状
態を説明するための主要可動部分の相対位置の変化を表
わす断面図。
第5図は、本発明の他の実施態様である流体式把握装置
の断面図である。
1及び2:固定壁、3及び4:弾性隔壁、5及び6:弾
性隔壁の端部、7及び8:小孔、9及び10:端面、1
1及び12:室、13:絞り口、14:供給口15及び
16:分岐管、17:物体、18及び19:物体の表面
、20:開閉弁、21及び22:物体を挿入する前の端
面9及び10の位置。FIG. 1 is a sectional view of a fluid grasping device according to an embodiment of the present invention. 2, 3, and 4 are cross-sectional views showing changes in relative positions of main movable parts to explain the operating state of the device shown in FIG. 1. FIG. 5 is a sectional view of a fluid grasping device according to another embodiment of the present invention. 1 and 2: fixed wall, 3 and 4: elastic partition, 5 and 6: end of elastic partition, 7 and 8: small hole, 9 and 10: end surface, 1
1 and 12: chamber, 13: throttle opening, 14: supply port 15 and 16: branch pipe, 17: object, 18 and 19: surface of object, 20: opening/closing valve, 21 and 22: end surface before inserting the object 9 and 10 positions.
Claims (1)
両方に、それぞれ伸縮可能な弾性隔壁を有する室を間隔
をおいて対峙して設け、これら対峙室の両方の対峙先端
端面に小孔を設け、また、該対峙室が対峙後端側で配管
により連通し、さらにこの連通部分が一つの絞り口を経
過して流体の供給口に接続されることを特徴とする流体
式把握装置。Two fixed walls facing each other with a certain distance apart are provided with chambers having expandable and contractible elastic partitions facing each other at intervals, and a small A fluid-type grasping device characterized in that a hole is provided, the facing chambers communicate with each other through piping at the facing rear end side, and further, this communicating part passes through one throttle port and is connected to a fluid supply port. .
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP28796985A JPS62148181A (en) | 1985-12-23 | 1985-12-23 | Fluid type gripper |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP28796985A JPS62148181A (en) | 1985-12-23 | 1985-12-23 | Fluid type gripper |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS62148181A true JPS62148181A (en) | 1987-07-02 |
JPH0152157B2 JPH0152157B2 (en) | 1989-11-07 |
Family
ID=17724095
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP28796985A Granted JPS62148181A (en) | 1985-12-23 | 1985-12-23 | Fluid type gripper |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS62148181A (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH06344284A (en) * | 1993-06-03 | 1994-12-20 | Iwao Yamamoto | Fluid type object grasping device |
JP2017113853A (en) * | 2015-12-25 | 2017-06-29 | 富士通株式会社 | Robot hand and cable handling method |
JP2019119018A (en) * | 2018-01-09 | 2019-07-22 | ニッタ株式会社 | Gripping device and industrial robot |
-
1985
- 1985-12-23 JP JP28796985A patent/JPS62148181A/en active Granted
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH06344284A (en) * | 1993-06-03 | 1994-12-20 | Iwao Yamamoto | Fluid type object grasping device |
JP2017113853A (en) * | 2015-12-25 | 2017-06-29 | 富士通株式会社 | Robot hand and cable handling method |
JP2019119018A (en) * | 2018-01-09 | 2019-07-22 | ニッタ株式会社 | Gripping device and industrial robot |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH0152157B2 (en) | 1989-11-07 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP1080323B1 (en) | Electrically controllable valve | |
EP1102661B1 (en) | Bellows actuation device, especially for robotic manipulator, and method to operate said device | |
US6938938B2 (en) | Fluid operated gripper | |
EP2076699B1 (en) | Exhaust venting for a fluid control device | |
Le et al. | Sliding mode control of a pneumatic haptic teleoperation system with on/off solenoid valves | |
CA2440922A1 (en) | Downhole tool | |
US3312238A (en) | Monostable fluid logic element and actuator | |
Pfreundschuh et al. | Design and control of a 3-DOF in-parallel actuated manipulator | |
TWI823000B (en) | Drive system and control method for chuck device | |
JPS62148181A (en) | Fluid type gripper | |
JPS62503022A (en) | Pneumatically sensitive gripping device that generates a clamping force according to the weight of the object being handled | |
Dummer et al. | Fluidic components and equipment 1968–9: Pergamon electronics data series | |
JPH01173768A (en) | Actuator | |
JPH06114779A (en) | Fluid type grasping device | |
JP2543474B2 (en) | Fluid object gripping device | |
WO2008105885A2 (en) | Methods and apparatus for actuator system | |
US4781103A (en) | Fluid servomechanism | |
Guoliang et al. | Research on vacuum micro-gripper of intelligent micromanipulation robots | |
Le et al. | Transparency of a pneumatic teleoperation system using on/off solenoid valves | |
Le et al. | Development of a hybrid control for a pneumatic teleoperation system using on/off solenoid valves | |
JPS61109905A (en) | Cylinder device | |
JPS5848765B2 (en) | fluid logic element | |
Dou et al. | Airflow Sensing, Pre-Bending Soft Pneumatic Gripper and Its Characterization | |
GB2094444A (en) | Valve actuator with hydraulic latching | |
JPS61236907A (en) | Air pulse generator |