TW201940300A - 握持裝置及工業機器人 - Google Patents
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Abstract
提供不使用粉粒體而能夠更確實握持工作件的握持裝置及工業機器人。包括:掌部30;複數指部32,於前述掌部30的周圍突出設置,藉由使前述掌部30於厚度方向變形而朝向前述掌部30傾倒;連接部38,形成於已形成前述指部32之側之相反側的包圍住前述掌部30之外緣的位置,與殼體36連接;高強度部42,設置於前述掌部30和前述連接部38之間,從前述掌部30的外緣於該掌部30的厚度方向上具有特定的長度,較前述掌部30不易變形;及設置於覆蓋前述掌部30及前述指部32之位置的功能保持部71A。
Description
本發明係關於握持裝置及工業機器人。
已揭露一種握持裝置(專利文獻1),其包括:掌部;複數指部,於掌部周圍突出設置,藉由使前述掌部在厚度方向變形而朝向掌部傾倒;袋狀的握持本體,其具有收容於握持本體內的粉粒體,以作為以握持工作件為目的的握持裝置。該握持裝置,藉由使握持本體內減壓,彈性變形以使得其掌部於厚度方向變形,指部朝向掌部傾倒。此握持裝置,由於具有複數指部,能夠通用地握持尺寸及形狀相異的工作件,僅藉由使握持本體內減壓就能夠握持所以控制單純,並且不須將握持本體強壓於工作件,所以能夠不傷及如食品之柔軟工作件而握持之。
先行技術文獻
專利文獻:
專利文獻1:日本特開2017-185553號公報
專利文獻:
專利文獻1:日本特開2017-185553號公報
發明欲解決的問題
但是,上述專利文獻1的握持裝置有如後的問題:握持本體因劣化及破損等而破裂的情況下,填充在握持本體內的粉粒體飛散而污染了工作件。粉粒體具有如後問題:由於伴隨著阻塞相變(jamming transition)的密度變化而劣化,所以無法穩定使用。
本發明之目的為提供不使用粉粒體且能夠更確實握持工作件的握持裝置及工業機器人。
解決問題的手段
解決問題的手段
本發明的握持裝置,其包括:掌部;複數指部,於前述掌部的周圍突出設置,藉由使前述掌部於厚度方向變形而朝向前述掌部傾倒;連接部,形成於已形成前述指部之側之相反側的包圍住前述掌部之外緣的位置,與殼體連接;高強度部,設置於前述掌部和前述連接部之間,從前述掌部的外緣於該掌部的厚度方向上具有特定的長度,較前述掌部不易變形;設置於覆蓋前述掌部及前述指部之位置的功能保持部。
本發明的工業機器人設有上述握持裝置。
發明效果
發明效果
依據本發明,由高強度部防止掌部的外周收縮,藉由掌部在厚度方向變形,使指部朝向掌部變形而能夠握持工作件,因此,不用粉體而能夠更確實地握持工作件。握持裝置,具備功能保持部,藉此,除了握持工作件的功能之外,還能夠追加其他功能。
本發明之握持裝置包括:掌部;複數指部,於前述掌部的周圍突出設置,藉由使前述掌部於厚度方向變形而朝向前述掌部傾倒;連接部,形成於已形成前述指部之側之相反側的包圍住前述掌部之外緣的位置,與殼體連接;高強度部,設置於前述掌部和前述連接部之間,從前述掌部的外緣於該掌部的厚度方向上具有特定的長度,較前述掌部不易變形;及設置於覆蓋前述掌部及前述指部之位置的功能保持部。
由於高強度部較掌部不易變形,使掌部的內面側減壓的情況下,掌部之外周不收縮而在厚度方向變形。因此,握持本體彈性變形以使得指部朝向掌部傾倒,所以能夠不用粉粒體而更確實地握持工作件。
高強度部形成為機械強度較掌部更高。高強度部包含有別於掌部、指部、及連接部的別體的情況,以及為一體的情況。
高強度部與掌部、指部、及連接部為一體的情況下,可以在掌部的周圍同樣地設置亦可部分地設置。具體言之,高強度部可以比掌部還要厚。在此情況下,高強度部的厚度不限定於都一樣,也可以部分較厚。所謂部分較厚的情況包括:在掌部的周方向為部分的情況、以及在平行於掌部的厚度方向之方向上為部分的情況。高強度部可以由機械強度高於掌部的材料所形成。機械強度較高的材料包括:和掌部同材質但硬度高的材料的情況、與掌部異種材料的情況、含有填充料等的添加物的情況、以及其複合材的情況。高強度部,在基端與殼體的一部分接觸。高強度部包含:在基端與殼體面接觸的情況、及線接觸的情況。基端具有與殼體接觸的接觸面為佳。殼體,在具備上殼體和下殼體的情況下,上殼體與接觸面接觸亦可,下殼體與接觸面接觸亦可。高強度部係為,從基端到與掌部連接的先端為止的一定的區域。先端係為高強度部和掌部的邊界,但不一定能明確地以視覺辨認。先端成為掌部向厚度方向變形時的支點為佳。
功能保持部包含覆蓋設置於前述掌部及前述指部的至少一部分的表面的功能部的形態。功能部包括:依據來自外部的動作而表示反應的動態之物、以及不依據來自外部的作用而維持其狀態的靜態之物。
功能保持部,包括形成為與握持本體為一體的情況。功能保持部,可以為藉由表面處理而賦予其功能的形態。表面處理包括:將功能保持部的表面性狀改質的情況、以及將其他構件固定於表面的情況。
1.第1實施形態
以下,參照圖式詳細說明本發明的實施形態。
(全體構成)
圖1中表示適用本實施形態之握持裝置10A的工業機器人12之構成。工業機器人12係為直交機器人,其包含:軌道14、沿著軌道14移動的移動體16、固定於移動體16的空氣氣缸18。軌道14設置為可於圖中Y軸方向移動。
以下,參照圖式詳細說明本發明的實施形態。
(全體構成)
圖1中表示適用本實施形態之握持裝置10A的工業機器人12之構成。工業機器人12係為直交機器人,其包含:軌道14、沿著軌道14移動的移動體16、固定於移動體16的空氣氣缸18。軌道14設置為可於圖中Y軸方向移動。
空氣氣缸18具有:壓缸管19、以及設置為可相對於壓缸管19進退的活塞桿20。在壓缸管19設有配管21,22。使氣體通過該配管21,22給排氣,藉此,活塞桿20可以相對於壓缸管19進退。握持裝置10A透過裝配板23而設置在活塞桿20的先端。裝配板23藉由未圖示的螺釘而被固定在活塞桿20的先端。
工業機器人12,能夠藉由握持裝置10A握持放置在水平的基台26上的工作件W並且使其在X軸、Y軸、及Z軸方向上移動。
如圖2所示,握持裝置10A具備與活塞桿20連結的握持本體28A以及功能保持部71A。握持本體28A可以由具有氣密性及彈性的材料所形成,例如:天然橡膠、合成橡膠等。以JIS K6253的硬度計之硬度試驗(類型A)為準所測定的握持本體28A的硬度為60~90左右為佳。
如圖2所示,握持本體28A具有:掌部30、於掌部30的周圍突出設置的複數指部32。掌部30係為略圓盤狀。指部32,係形成為與掌部30為一體,呈放射狀地設置了5個以圍住掌部30。在指部32彼此之間形成了既定間隔。指部32,其內面31形成為與掌部30為一體。指部32的外形形狀可以適當選擇,其可以為例如:圓柱、圓錐、圓錐台、三角柱、四角柱、三角錐、四角錐、四角錐台、直方體等。本實施形態中,指部32係由同一形狀所構成。另外,複數指部32不需要全部都是相同形狀,其形狀亦可相異。
握持本體28A係為,連接部38在已形成指部32之側的相反側的包圍住掌部30之外緣的位置形成為一體。連接部38為筒狀,在本圖中,於上端有圓形的開口。握持本體28A具有從掌部30向連接部38向外側突出彎曲的外周面34。指部32為實心。指部32的材質,可以為和其他部分(掌部30及連接部38)相同材質或者相異材質,且也不必是均一的,而可以包含將異種材料組合而成的複合材、填充料等的添加物。握持本體28A的開口係藉由連接部38所插入的殼體36而密閉。殼體36係以可自由裝卸的方式與裝卸部64連結。裝卸部64,為快速接頭,其一端與設置在活塞桿20之先端的裝配板23連接,另一端與殼體36的接頭62連接。裝卸部64,當將接頭62於嵌插方向嵌插時則連接,當將脫扣部於嵌插方向推壓時則連接被解除。裝卸部64,不限於快速接頭,亦可為藉由螺絲而與接頭62連接之接頭。
握持本體28A,在連接部38和掌部30之間,具備在厚度方向較掌部30不易變形的高強度部42。高強度部42,係配置於握持本體28A之掌部30的內部空間。高強度部42,保持握持本體28A,使得在掌部30以外,亦即掌部30的外周不收縮。高強度部42的材質,可以使用例如硬質樹脂及金屬,只要在握持本體28A的減壓下不會變形即可。高強度部42的材質,並不一定要均一,亦可為異種材料組合而成的複合材。
本圖所示之高強度部42,係為框狀構件,其包括:承受已變形之掌部30的導孔47、以及於導孔47的軸方向之指部32側先端的外側之彎曲部46。在本實施形態的情況下,高強度部42為圓筒狀構件,其全體為先端處朝向先端變細。彎曲部46設置於高強度部42的指部32側。彎曲部46為朝向外側之凸形狀。導孔47,係為對應於掌部30的高強度部42的中央,其內徑尺寸與掌部30約略相同為佳。
高強度部42,其外徑D與前述導孔47內徑d之比為1.0:0.98~1.0:0.6為佳。例如,高強度部42之外徑D為80mm的情況下,內徑d若為48~78mm的範圍,則指部32朝向掌部30的中心更確實地彈性變形。
另外,高強度部42的指部側先端位於平面視中較指部32的基端之中心位置更靠半徑方向的外側為佳。亦即,假設指部32的半徑方向的長度為L的情況下,在該指部32的內側起算的距離T為L/2以上的位置,高強度部42的指部側先端與指部32的基端接觸為佳。高強度部42的指部側先端在較指部32的中心位置更靠半徑方向的內側之處與指部32的基端接觸的情況下(T小於L/2的情況),則指部32變得不易朝向掌部30的中心彈性變形。
功能保持部71A具有:覆蓋掌部30及指部32的薄皮狀的蓋部68A、及作為設置於該蓋部68A和握持本體28A表面之間的功能部之顯示部70。蓋部68A的材質,可以用與掌部30及指部32相同材質或相異材質、或樹脂等的彈性材料,而且沒有必要視均一的,亦可為異種材料組合而成的複合材、包含填充料等的添加物。本實施形態之蓋部68A係為,透明材質或者具有可以從外部視覺辨識顯示部70之程度的透過性的材質,例如可使用矽樹脂。蓋部68A,覆蓋握持本體28A的外周全體,連同握持本體28A一起,藉由捲在連接部38之外周的帶65而與殼體36固定。
本實施形態之顯示部70,設置於握持本體28A表面。顯示部70,設置於掌部30及指部32的至少一處。在本圖的情況下,顯示部70設置於指部32。顯示部70,包含由噴墨等的印刷及刻印等所形成的文字、符號、刻度、記號等。蓋部68A覆蓋顯示部70。顯示部70可適用公司名稱、商品名、商品號碼、標誌等。例如,在指部32設置刻度以做為顯示部70,藉此,能夠容易地用目視確認與工作件W的位置關係。
在裝卸部64,於周面設置了給排氣口24。雖然並未圖示,但該給排氣口24係與配管的一端連接。配管的另一端係透過例如三向閥而與真空泵連接。三向閥,具有真空端口、給排氣端口、大氣解放端口,真空端口與真空泵連接、給排氣端口與握持裝置10A連接、大氣解放端口與外部連接。氣體通過該配管從握持本體28A內向外、並從握持本體28A外向內流通。將螺釘通過設置於頂面的未圖示的安裝孔鎖入裝配板23,藉此將裝卸部64固定在裝配板23。
如圖3所示,殼體36為不鏽鋼等的金屬製、或塑膠等的硬質的樹脂製者為佳,其具有下殼體52和上殼體54。下殼體52具有:中央有貫通孔56的底部58、以及在該底部58的外緣形成為一體的筒狀部60。作為下殼體52的先端面之底面的外緣R係被施以倒角加工。倒角加工可以適用削去底面的外緣,使其為角面或圓面的加工。倒角加工的大小,在防止連接部38局部地在厚度方向變形的前提下,較小為佳。
上殼體54,為圓盤狀的構件,其具有設置為在厚度方向上貫通的貫通孔59、以及與該貫通孔59連通的接頭62。接頭62,係透過密封材57而螺固於上殼體54。該接頭62以單觸即可與裝卸部64連結。下殼體52和上殼體54,在筒狀部60的上端,透過未圖示的密封材而為一體化。
參照圖4說明握持裝置10A的製造方法。使用由具備有指部32之形狀的凹部的下模73以及具備有內部空間之形狀的凸部的嵌套74構成的模具72。將事先以既定樹脂材料形成的握持本體28A配置在既定位置。在握持本體28A的表面,事先形成顯示部70。將嵌套74安裝於下模73。將形成蓋部68A的樹脂材料,從設置在上模75的注入孔76填充到下模73和握持本體28A所圍出的空間77內。在該樹脂已固化的階段,將模具72取下,而獲致在握持本體28A表面設置了蓋部68A的握持裝置10A。
(動作及效果)
茲說明設有如上述構成的握持裝置10A的工業機器人12之動作及效果。另外,以下所示之條件係為一例。工業機器人12係以活塞桿20退避於壓缸管19內且空氣氣缸18已收縮的狀態為原點。另外,握持裝置10A,在初期狀態中的握持本體28A內之壓力為大氣壓。亦即三向閥為,阻斷真空端口,且給排氣端口與大氣解放端口相連的狀態。
茲說明設有如上述構成的握持裝置10A的工業機器人12之動作及效果。另外,以下所示之條件係為一例。工業機器人12係以活塞桿20退避於壓缸管19內且空氣氣缸18已收縮的狀態為原點。另外,握持裝置10A,在初期狀態中的握持本體28A內之壓力為大氣壓。亦即三向閥為,阻斷真空端口,且給排氣端口與大氣解放端口相連的狀態。
工業機器人12,藉由移動體16沿著軌道14移動,將握持裝置10A定位在已放置於基台26上的工作件W的鉛直線上(圖1)。接著,工業機器人12藉由活塞桿20從壓缸管19進出,使空氣氣缸18伸長,直到指部32到達工作件W的側面為止。
繼之,將三向閥切換到阻斷大氣解放端口,且給排氣端口與真空端口相連的狀態。藉此,握持裝置10A,透過配管,吸引握持本體28A內的氣體,使得握持本體28A內的壓力減壓到例如-0.03MPa以下。
握持本體28A,維持藉由高強度部42以維持保持掌部30之外周面34的形狀的狀態。如此一來,掌部30在厚度方向變形,以被吸入高強度部42的導孔47(圖5)。伴隨著掌部30向厚度方向變形,指部32的內面31被牽引向掌部30的中心。如此一來,指部32彈性變形以向著掌部30傾倒。藉此,指部32主要由內面31和工作件W表面接觸。本圖所示的立方體之工作件W的情況下,指部32與工作件W的側面接觸。如上述,握持裝置10A,藉由使握持本體28A內減壓,而握持工作件W。握持裝置10A,發揮與握持本體28A內的壓力相應的握持力。亦即,握持本體28A內的壓力越低,則握持裝置10A的握持力越大。
繼之,工業機器人12,使活塞桿20退避到壓缸管19內並使空氣氣缸18收縮,藉此能夠將工作件W從基台26拿起。而且,工業機器人12,藉由移動體16沿著軌道14移動、或軌道14沿著Y軸方向移動,能夠使工作件W向水平方向自由移動。
向所欲之場所移動之後,工業機器人12,藉由活塞桿20從壓缸管19進出,使空氣氣缸18伸長直到工作件W接觸到基台26為止。接著,將三向閥切換到真空端口被阻斷、且給排氣端口與大氣解放端口相連的狀態。如此一來,氣體從大氣解放端口通過配管再流入握持本體28A內。隨著握持本體28A內的壓力回到大氣壓,將掌部30從導孔47推出而回到原本的狀態。隨著掌部30回到原本的狀態,指部32打開,放開工作件W。
接著,工業機器人12,使活塞桿20退避到壓缸管19內並使空氣氣缸18收縮,藉此將握持裝置10A從工作件W分開。如上述,工業機器人12,能夠用握持裝置10A握持放置於基台26上的工作件W,並將之朝向所欲之位置移動。
握持本體28A,具有指部32及高強度部42,藉此不用粉體而能夠更確實地握持工作件W。握持裝置10A,並未使用粉體,所以,萬一握持本體28A破裂了也不會污染工作件W。
指部32,不僅是指部32的先端朝下的狀態,即使是橫向或朝上的狀態,也能保持其形狀。因此,握持裝置10A,不僅是將基台26上的工作件W拿起,還能夠握持垂直壁面、及天井所懸吊的工作件W。指部32,其剛性高於阻塞相變後的粉體,所以能夠更確實地握持工作件W。
握持裝置10A,使握持本體28A減壓以使得掌部30確實在厚度方向上變形,藉此能夠握持工作件W,所以不須使握持本體28A推壓工作件W。因此,握持裝置10A能夠握持食品等的柔軟的工作件W而不會將之壓扁,因此能夠防止工作件W的損傷。
握持本體28A,能夠依據內部減壓的程度來改變指部32的變形量及握持力。因此,握持裝置10A,能夠配合工作件W的大小及硬度來改變握持力,因此能夠提高其通用性。掌部30在厚度方向變形以被吸入導孔47,因此,指部32向著掌部30變形為更銳角。因此,握持裝置10A也能夠握持更小的工作件W。
指部32係為,藉由在高強度部42形成彎曲部46,掌部30一邊與彎曲部46接觸一邊在厚度方向變形,因此,指部32連續且和緩地變形。因此握持裝置10A能夠溫柔地握持工作件W。另外,在高強度部未形成彎曲部的握持裝置中,指部變形為縱向屈曲。
握持裝置10A,具備功能保持部71A,藉此,除了握持工作件W的功能之外,還能附加其功能,在本實施形態的情況係追加顯示部70的顯示功能。能夠從外部透過蓋部68A而視覺辨識設置於握持本體28A表面的顯示部70。
藉由蓋部68A覆蓋顯示部70,而防止與工作件W的接觸、顯示部70因為清洗等而脫落、異物積存在顯示部70的凹凸部分的情況。因此握持裝置10A,藉由具備蓋部68A,而能夠防止因為顯示部70而污染工作件W的情況。
顯示部70係由蓋部68A所覆蓋,藉此而防止磨損。因此握持裝置10A,能夠在長期間中維持顯示部70。
(變形例)
上述實施形態的情況下,係針對功能部為顯示部70的情況進行說明,但本發明不限於此。圖6所示的握持裝置10B之功能保持部71B檢知握持本體28A的破損。功能保持部71B具備:作為設置於指部32的表面的功能部的電線78、以及覆蓋該電線78的蓋部68B。電線78,係在銅合金等所構成的素線上披覆氯乙烯等的絕緣體。電線78螺旋狀地捲附於指部32。電壓施加於該電線78,並由未圖示的檢出器檢出該電線上流過的電流。本變形例之蓋部68B,不必是透明材質或者具有可以從外部視覺辨識顯示部70之程度的透過性的材質。握持本體28A受到來自外部的衝擊而產生龜裂等破損時,破損處的電線78破損斷裂。如此一來,在電線78就沒有電流流過。握持裝置10B,藉由檢知在電線78流過的電流,而能夠監視指部32的破損。握持裝置10B,藉由具備功能保持部71B,能夠得到和上述實施形態相同的效果。
上述實施形態的情況下,係針對功能部為顯示部70的情況進行說明,但本發明不限於此。圖6所示的握持裝置10B之功能保持部71B檢知握持本體28A的破損。功能保持部71B具備:作為設置於指部32的表面的功能部的電線78、以及覆蓋該電線78的蓋部68B。電線78,係在銅合金等所構成的素線上披覆氯乙烯等的絕緣體。電線78螺旋狀地捲附於指部32。電壓施加於該電線78,並由未圖示的檢出器檢出該電線上流過的電流。本變形例之蓋部68B,不必是透明材質或者具有可以從外部視覺辨識顯示部70之程度的透過性的材質。握持本體28A受到來自外部的衝擊而產生龜裂等破損時,破損處的電線78破損斷裂。如此一來,在電線78就沒有電流流過。握持裝置10B,藉由檢知在電線78流過的電流,而能夠監視指部32的破損。握持裝置10B,藉由具備功能保持部71B,能夠得到和上述實施形態相同的效果。
功能部,亦可適用荷重感測器及溫度感測器。荷重感測器,可以使用例如日本特開2017-72472號公報中所揭露的感壓感測器。溫度感測器可以使用熱電耦等市面上販賣的感測器。
圖7所示的握持裝置10C的功能保持部71C,檢知溫度、壓力、紫外線的照射量等的變化。功能保持部71C具備:作為依據溫度、壓力、紫外線的照射量等的變化而變色之性質的材料所形成的功能部的感應層80、以及覆蓋該感應層80的蓋部68A。感應層80,係設置於掌部30及指部32的至少一部分。感應層80,設置圍覆蓋掌部30及指部32的全體尤佳。握持裝置10C,由於具備功能保持部71C,所以能夠得到與上述實施形態鄉同的效果。從外部可以視覺辨認握持裝置10C的依據溫度、壓力、紫外線的照射量等的變化而變化的感應層80的顏色。握持裝置10C可以將溫度、壓力、紫外線的照射量等之變化予以視覺化。
圖8所示的握持裝置10D之功能保持部71D,係於握持本體28A的表面形成為一體。本圖所示的功能保持部71D,係為於握持本體28A的表面的厚度方向包括一定區域的層狀部分。對於握持本體28A的表面施以既定表面處理而形成功能保持部71D。表面處理係施加於掌部30和指部32的內面側82以及指部32的外面側84當中的至少一方。表面處理包括:在內面側82及外面側84相同的情況、以及相異的情況。施加在內面側82的表面處理,係以提升指部32和工作件W的密接性為主要目的。施加在外面側84的表面處理則以提升清洗性為主要目的。
例如,表面處理包括:鏡面拋光處理、消光整理處理、形成高度為數mm程度的微細凹凸形狀的圖案(也就是標記形狀的圖案)的處理、電漿處理等。
藉由將握持本體28A的表面拋光為鏡面,能夠容易地擦掉液體及髒污,能夠容易地洗淨握持裝置10D表面。藉由將握持本體28A的表面消光整理,能夠在其與工作件W之間得到適度的摩擦力。藉由在握持本體28A的表面形成微細的凹凸形狀的圖案,能夠使其與工作件W之間的摩擦力更大。可以在形成握持本體28A時,用帆布及模型將標記轉印在握持本體28A的表面,而形成標記形狀的圖案。亦可藉由在已製作好的握持本體28A的表面型押而形成凹凸形狀的圖案。凹凸形狀圖案,可使用各種形狀及大小,例如,其包括在平面視為圓形、橢圓形、三角形、四角形、及不定形的情況,包括突起、凹部、上述形狀的框狀突部、及其組合。凹凸形狀的圖案,亦可為配合掌部及指部的變形而劃分的形狀。凹凸形狀的圖案亦可為:例如聚氯乙烯的發泡體所形成的具有彈力性的橢圓形狀的突起。
亦可將止滑用的構件黏在握持本體的表面而形成功能保持部71D。止滑用的構件可以使用例如片狀構件及碳奈米管。碳奈米管,係如刷般地高密度並列於握持本體28A的表面,藉此增加表面積而可望能增大摩擦力。
在握持本體28A的表面施以電漿處理以作為表面處理,藉此,使握持本體28A的表面為化學結合力高的狀態,能夠提高其與樹脂、金屬、玻璃等的工作件之黏著性。使用氟系的氣體進行電漿處理,藉此能夠賦予握持本體28A的表面撥水性。
亦可在握持本體28A的表面形成類似蓮葉表面的多孔性微細構造以作為表面處理。握持裝置藉由具備上述微細構造,而獲致蓮花效果。蓮花效果包含了例如自淨性及撥水性。
功能保持部71D,不限於將握持本體28A進行表面處理而直接形成於該表面的情況,亦可將上述實施形態所示的蓋部表面進行表面處理。
圖9所示的握持裝置10E的功能保持部71E,具備形成於指部32內面31的複數溝85。溝85,隨著其從指部32的兩側向著中心,其先端向著指部32的先端(本圖中朝向下方向)傾斜。功能保持部71E,能夠加大對於工作件W和指部32的寬度方向(本圖中之橫方向)的摩擦力。功能保持部71E,藉由液體流入溝85中,因此即使內面31被液體沾濕的情況下,也能夠有效率地將液體從指部32和工作件W之間除去。因此,握持裝置10E,即使在指部32的內面31被液體沾濕的情況下,也能夠更確實地握持工作件W。另外亦可形成將上述溝85彼此連結的縱溝(未圖示)。
圖10所示的握持裝置10F的功能保持部71F具備:從指部32的先端向指部32的軸方向突出的保持部本體83、以及設置於保持部本體83的表面之複數突起86。本圖所示之突起86,係為配置為圍住指部32的周圍的環狀,在保持部本體83的軸方向相隔既定間隔設置複數(本圖中為4個)個突起86。指部32的先端,位於保持部本體83的基端。握持裝置10F,能夠握持工作件W使其勾掛於突起86,因此能夠提高汎用性。突起86,不限於環狀,亦可為圓柱狀、角柱狀、圓錐狀等。
2.第2實施形態
第2實施形態之握持裝置與上述第1實施形態相異之處在於,具備高強度部與掌部、指部、及連接部為一體的握持本體。對於與上述第1實施形態相同的構成係標示以相同符號,並省略其說明。圖11所示之握持本體28C具有:掌部30、以及於掌部30周圍突出設置的複數指部32。握持本體28C,在連接部38和掌部30之間,具備於厚度方向較掌部30不易變形的高強度部94。
第2實施形態之握持裝置與上述第1實施形態相異之處在於,具備高強度部與掌部、指部、及連接部為一體的握持本體。對於與上述第1實施形態相同的構成係標示以相同符號,並省略其說明。圖11所示之握持本體28C具有:掌部30、以及於掌部30周圍突出設置的複數指部32。握持本體28C,在連接部38和掌部30之間,具備於厚度方向較掌部30不易變形的高強度部94。
高強度部94,形成為與掌部30及連接部38一體。高強度部94具有:與下殼體52接觸的基端96、及從基端96向前述指部32側遠離並與前述掌部30連接的先端97。高強度部94,雖然相較於掌部30而言不易變形,但並非完全的剛體,其以基端96為支點向著掌部30的中心略微變形。
基端96,設置於從掌部30的外緣向掌部30的厚度方向遠離的位置,亦即從掌部30向連接部38的上部開口側遠離的位置。本實施形態的情況下,基端96具有與殼體36的底面之外周部接觸的接觸面。高強度部94,具有於與接觸面連續的掌部30之中心側與導引空間40相接的內周面95。掌部30的內側,具有略平坦的內面48、以及向設置於該內面48的周圍之外側凸出的曲面50。內周面95與掌部30的內面48係藉由曲面50連接。
高強度部94的先端97,配置於內周面95和曲面50之間。先端97,係作為掌部30向厚度方向變形時的支點。
高強度部94,如圖12所示,係配合連接部38的形狀形成以包圍住掌部30的周圍,其在本圖中為環狀。接觸面為高強度部94的上面。殼體36的底面之外周部,與高強度部94的接觸面接觸。
握持裝置10G,藉由具備功能保持部71A,而能夠獲致與上述第1實施形態相同的效果。
高強度部94,係形成為與掌部30及指部32一體,其配合掌部30於厚度方向的變形而略微變形。藉此,指部32,依據掌部30的變形而連續且緩慢地變形。因此握持裝置10G能夠柔軟地握持工作件W。而在不具有高強度部94的握持本體中,指部變形為縱向屈曲。
握持本體28C,由於掌部30、指部32、高強度部94、連接部38係形成為一體,所以能夠減少零件個數及製造程序數。減壓時被施加更多負荷的掌部30和高強度部94形成為一體,藉此能夠防止握持本體28C的破損,並提高耐久性。
高強度部亦可為設置於對應於指部之位置的複數帶狀體。高強度部,均等配置於掌部之周圍的指部基端所在位置。高強度部,其上面有接觸面,其於掌部側的內面有內周面。高強度部的先端係配置於內周面和曲面之間。高強度部為帶狀體,藉此,相較於形成為環狀的情況,能夠減少材料,因此可謀求輕量化。
高強度部,亦可為平行於掌部的厚度方向相隔既定間隔配置的複數個環狀的凸部。距離掌部最遠位置的凸部之上面為接觸面。凸部的掌部側的內面為內周面。
高強度部,亦可為以掌部的厚度方向為長邊方向的複數凸條。凸條,係於掌部的周圍相隔既定間隔配置。凸條的上面為接觸面,掌部側的內面為內周面。
高強度部,係可由機械強度高於掌部之材質所形成。高強度部,可以藉由嵌入成形而與指部及掌部一體形成。
3.變形例
上述實施形態中,已針對放射狀地設置5個指部32以包圍掌部30的情況進行說明,但本發明不限於此。例如,指部亦可為2個、3個。
上述實施形態中,已針對放射狀地設置5個指部32以包圍掌部30的情況進行說明,但本發明不限於此。例如,指部亦可為2個、3個。
上述實施形態中,係顯示直交機器人之例以作為工業機器人12,但本發明不限於此,可以適用於水平多關節機械手臂(SCARA)機器人、垂直多關節機器人等。亦即握持裝置,即使藉由工業機器人以X軸、Y軸、Z軸為中心回轉,也能握持工作件W,同時維持著已握持的狀態。雖已針對握持裝置設置於空氣氣缸的情況進行說明,但其亦可設置於油壓氣缸。
握持裝置,亦可在指部設置爪部。爪部可以使用合成樹脂製的板狀構件、圓錐狀構件、套狀的構件。
殼體上,亦可設置拍攝工作件W的照相機、測定已握持的工作件W之重量的重量計、測定工作件W和握持本體之距離的近接感測器等。上述照相機等可以固定在被固定夾在活塞桿20和裝配板23之間的托架。裝配板23亦可為具有托架的形狀。
握持本體,亦可為平面視為長方形狀。在此情況下,指部為,沿著掌部的長邊2個為一組,夾住掌部在兩側設置複數組為佳。伴隨著掌部向厚度方向變形,指部的內面向掌部中心牽引。如此一來,指部彈性變形以朝向掌部傾倒。在此情況下,指部彈性變形以朝向相對的長邊傾倒。因此具備了該握持本體的握持裝置,能夠容易地握持圓筒形狀及角柱形狀等的長形構件。
指部,其內部亦可具有彈性部。彈性部,係被填充於指部內,具有該指部的形。彈性部的形為,只要能夠插入握持本體的指部內維持一定的形,即使其與指部內面之間產生些微縫隙亦可。彈性部的材質為樹脂或橡膠為佳。彈性部的材質,不必要為均一,其亦可為將異種材料組合而成的複合材。彈性部亦可包含填充料等的添加物。彈性部配置以使得其與指部的內面之間沒有縫隙為佳。
10A~10F‧‧‧握持裝置
12‧‧‧工業機器人
28A~C‧‧‧握持本體
30‧‧‧掌部
31‧‧‧內面
32‧‧‧指部
34‧‧‧外周面
36‧‧‧殼體
38‧‧‧連接部
42、94‧‧‧高強度部
46‧‧‧彎曲部
47‧‧‧導孔
68A、68B‧‧‧蓋部
70‧‧‧顯示部(功能部)
71A~71F‧‧‧功能保持部
78‧‧‧電線(功能部)
80‧‧‧感應層(功能部)
85‧‧‧溝
86‧‧‧突起
[圖1] 表示適用本實施形態之握持裝置的工業機器人之例的模式圖。
[圖2] 表示第1實施形態之握持裝置的構成之部分縱剖面圖。
[圖3] 表示第1實施形態之殼體的構成之縱剖面圖。
[圖4] 供作第1實施形態之握持裝置的製造方法之說明的部分縱剖面圖。
[圖5] 表示第1實施形態之握持裝置的使用狀態之部分縱剖面圖。
[圖6] 表示第1實施形態之握持裝置的變形例(1)之部分縱剖面圖。
[圖7] 表示第1實施形態之握持裝置的變形例(2)之部分縱剖面圖。
[圖8] 表示第1實施形態之握持裝置的變形例(3)之部分縱剖面圖。
[圖9] 表示第1實施形態之握持裝置的變形例(4)之圖。
[圖10] 表示第1實施形態之握持裝置的變形例(5)之部分縱剖面圖。
[圖11] 表示第2實施形態之握持裝置的構成之部分縱剖面圖。
[圖12] 表示第2實施形態之握持本體的構成之立體圖。
Claims (7)
- 一種握持裝置,其包括: 掌部; 複數指部,於前述掌部的周圍突出設置,藉由使前述掌部於厚度方向變形而朝向前述掌部傾倒; 連接部,形成於已形成前述指部之側之相反側的包圍住前述掌部之外緣的位置,與殼體連接; 高強度部,設置於前述掌部和前述連接部之間,從前述掌部的外緣於該掌部的厚度方向上具有特定的長度,較前述掌部不易變形;及 功能保持部,設置於覆蓋前述掌部及前述指部的位置。
- 如申請專利範圍第1項所記載的握持裝置, 前述功能保持部具有:設置於前述掌部及前述指部的至少一部分的表面的功能部、以及覆蓋該功能部的蓋部。
- 如申請專利範圍第1項所記載的握持裝置,前述功能保持部已施以既定表面處理。
- 如申請專利範圍第1至3項中任一項所記載的握持裝置, 前述高強度部: 與前述掌部、前述指部、及前述連接部為別體; 其具有:承受已變形的前述掌部之導孔;及 於前述導孔之軸方向的前述指部側先端之外側的彎曲部。
- 如申請專利範圍第1至3項中任一項所記載的握持裝置, 前述掌部、前述指部、前述連接部、及前述高強度部係形成為一體。
- 如申請專利範圍第1至3項中任一項所記載的握持裝置, 其具有前述掌部和前述連接部之間向外側突出彎曲的外周面。
- 一種工業機器人,其設置如申請專利範圍第1至3項中任一項所記載的握持裝置。
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