TW202146148A - 螺絲零件鬆緊裝置、機器人以及夾具 - Google Patents

Abstract

本發明提供一種在鬆緊螺絲零件的同時能夠利用小型機器人實現自動化的技術。根據本發明之一實施例，提供一種具有槓桿部的螺絲零件鬆緊裝置，其具備：一個或多個抓取部，一扳手部，以及複數扭矩賦予部，其中至少一個所述抓取部構成為通過移動抓取或放開搬送物，所述扳手部構成為通過圍繞旋轉軸旋轉來鬆緊螺絲零件，以及，所述複數扭矩賦予部為在所述扳手部和所述槓桿部之間施加扭矩。

Description

螺絲零件鬆緊裝置、機器人以及夾具

本發明係一種螺絲零件鬆緊裝置、一種機器人以及一種夾具。

在生產線以及工業機械領域中，經常使用螺母運行器等螺絲零件鬆緊裝置（例如專利文獻1）。由於這種螺絲零件鬆緊裝置對螺絲零件施加很大的扭矩，因此其反作用力會作為負載施加至操作者，這並不利於安全或是體力。因此，使用了通過與其他固定物連接來減少所述反作用力負荷的槓桿部。 [先前技術文獻] [專利文獻]

[專利文獻1]日本特開平09-295278號公報

[發明所欲解決之課題]

近年來，對自動鬆緊螺絲零件的需求越來越大。然而，由於出現了要在機器人的末端執行器上同時搭載螺絲零件鬆緊裝置和抓取搬送物之夾具的需要，這樣一來輕量且小型的機器人就很難實現。

鑒於上述情況，本發明旨在提供一種在鬆緊螺絲零件的同時能夠利用小型機器人實現自動化的技術。 [用以解決課題之手段]

根據本發明之一實施例，提供一種具有槓桿部的螺絲零件鬆緊裝置，其具備：一個或多個抓取部，扳手部，以及複數扭矩賦予部，其中至少一個所述抓取部構成為通過移動抓取或放開搬送物，所述扳手部構成為通過圍繞旋轉軸旋轉來鬆緊螺絲零件，以及，所述扭矩賦予部構成為在所述扳手部和所述槓桿部之間施加扭矩。

在本發明之螺絲零件鬆緊裝置中，不僅能夠鬆緊螺絲零件，且包括所述螺絲零件的搬送物之搬送也是在同一裝置中使用同一動力源而進行，從而實現使用小型機器人來鬆緊螺絲零件之自動化。

以下，參照圖式說明本發明之實施例。以下實施例中所示的各種特征均可互相結合。

1. 第一實施例 在第1節中，將對第一實施例之螺絲零件鬆緊裝置1進行說明。

1.1 硬體結構 首先，將對螺絲零件鬆緊裝置1的硬體結構進行說明。螺絲零件鬆緊裝置1構成為可由機器人（未圖示）自由地改變其位置。換言之，所述機器人（未圖示）通過手臂（未圖示）末端之機器人連接部7具備螺絲零件鬆緊裝置1。所述機器人構成為通過所述手臂來改變所述螺絲零件鬆緊裝置1的位置。

圖1A及圖1B係第一實施例之螺絲零件鬆緊裝置1的透視圖，特別是圖1A顯示前側，圖1B後側。圖2A及圖2B係分別顯示圖1A及圖1B中增加了包含螺絲零件的搬送物9之透視圖，特別是圖2A顯示前側，圖2B顯示後側。如圖1A和1B等所示，螺絲零件鬆緊裝置1具有扭矩賦予部2、扳手部3、槓桿部4、一對鉗夾爪5、鬆緊控制部6、機器人連接部7，以及外殼8。所述螺絲零件鬆緊裝置1同時具有扳手部3的所謂"螺母運行器功能"和夾爪5的所謂"夾具功能"。

根據夾具之功能，可以抓取並搬送搬送物9。如圖2B等所示，搬送物9具有螺絲零件，在第一實施例中，將以具備精細夾具91和螺栓93的搬送物9為例進行說明。在此例當中，可以假設將精細夾具91用螺栓93固定於工業機器等的預定位置上。以下將進一步說明包括在螺絲零件鬆緊裝置1中的各個部件。

扭矩賦予部2構成為在扳手部3和槓桿部4之間施加扭矩。更具體來說，扭矩賦予部2使扳手部3和槓桿部4以彼此相反的方向旋轉，直至扳手部3和槓桿部4被旋轉控制。嚴格來說，扳手部3首先旋轉，在旋轉被控制後，槓桿部4以與扳手部3的旋轉相反的方向旋轉。

另一方面，當扳手部3的旋轉受制於螺絲零件的座面接觸且槓桿部4的反向旋轉受制於與固定物體的接觸時，扭矩在扳手部3和槓桿部4之間被施加。

特別是，在本實施例中，可以選擇扭矩賦予部2使扳手部3旋轉之"鬆緊操作"，或是故意由鬆緊控制部6控制扳手部3的旋轉以使槓桿部4向相反方向旋轉之“抓取操作”。有關所述抓取操作以及鬆緊操作將會在各操作項目中詳細說明。

圖3係顯示第一實施例之螺絲零件鬆緊裝置1於搬送物9上鬆緊螺絲零件之形態的仰視圖。圖4係圖3中的A-A剖視圖。如圖4所示，定義沿扭矩賦予部2之縱向延伸的旋轉軸R，並在扳手部3和槓桿部4之間賦予圍繞旋轉軸R旋轉的扭矩。扭矩賦予部2中的動力源沒有特別限制，可以例如為電動馬達或氣動馬達。

扳手部3是用於鬆緊螺絲零件（如頭部有六角形孔931的螺栓93或螺母等）的部件，並構成為可由扭矩賦予部2旋轉（見圖4）。扭矩賦予部2和扳手部3一起嵌合在螺絲零件鬆緊裝置1之內部，扭矩賦予部2將扭矩傳遞至扳手部3。儘管圖中沒有顯示詳細部件（如軸、離合器、行星齒輪等）之相關配置，但不作特別限制。

扳手部3構成為通過圍繞旋轉軸R旋轉來鬆緊包含於搬送物9中的螺絲零件。更具體來說，扳手部3在其先端部中具有可與螺絲零件嵌合的六角扳手31。在螺絲零件嵌合於六角扳手31的狀態下，通過旋轉六角扳手31來執行螺絲零件的鬆緊操作。六角扳手31構成為當沿旋轉軸R被按壓時其位置可變。六角扳手31與彈簧33（激勵手段之一例）連接，由此構成為在穩定狀態下保持在基本位置。

根據這樣的結構，有利於在將六角扳手31插入螺栓93的六角形孔931時對準旋轉位置。此外，即使在鬆開螺栓93時出現螺栓93突然彈出的情況，六角扳手31也會被推開，由彈簧33吸收衝擊力。此外，當螺栓93旋轉時，螺栓93沿旋轉軸R移動，但其位移被彈簧33吸收，從而保持與六角扳手31嵌合之狀態。

如上所述，扭矩賦予部2在扳手部3和槓桿部4之間施加扭矩。因此，當槓桿部4向與扳手部3相反的方向旋轉並與固定物等接觸時，扳手部3承受扭矩，所述扭矩是與擰緊螺絲零件的扭矩相反的反作用力。一般來說，擰緊螺絲零件需要很大的扭矩，而槓桿部4也被賦予同樣大的扭矩。

詳細而言，如圖2A所示，當鬆緊螺絲零件時，後述的旋轉夾爪52與搬送物9接觸，以傳遞來自槓桿部4的反作用力。此外，也可以實施為在槓桿部4旋轉的方向上放置一些固定物並與其接觸。

在本實施例之螺絲零件鬆緊裝置1中，槓桿部4構成為隨著其旋轉而連動地使至少一個抓取部50移動。具體而言，如圖1A和2A等所示，槓桿部4具有L形結構，在其下端設置有圍繞旋轉軸R旋轉的旋轉夾爪52，抓取部50設置於旋轉夾爪52上，旋轉夾爪52隨著槓桿部4的旋轉而旋轉。

一對夾爪5各自具有可抓取搬送物9的抓取部50。抓取部50中的至少一個構成為通過移動來抓取或放開搬送物9。即，當一對夾爪5在抓取部50接近的方向上移動時，可以抓取搬送物9。另一方面，當一對夾爪5向遠離所述狀態的方向移動時，抓取部50放開對搬送物9的抓取。此外，例如當在搬送物9中形成一個凹槽（未圖式）並且凹槽的內徑被抓取時，可以通過在抓取部50相互遠離的方向上移動一對夾爪5來抓取搬送物9。另外，當夾爪5在接近所述狀態的方向上移動時，抓取部50放開對搬送物9的抓取。

圖5係顯示第一實施例之螺絲零件鬆緊裝置1抓取搬送物9之形態的仰視圖。圖6係圖5中的B-B剖視圖。如圖5所示，在本實施例之螺絲零件鬆緊裝置1中，一對夾爪5具有固定的固定夾爪51和可旋轉的旋轉夾爪52。根據圖3所示狀態來看，如圖5所示狀態，抓取部50構成為根據旋轉夾爪52圍繞旋轉軸R的旋轉而抓取搬送物9。換言之，搬送物9構成為通過夾在所述固定夾爪51和所述旋轉夾爪52之間而被抓取。再換言之，被分別設置的抓取部50夾住而被抓取。

在本實施例中，多個抓取部50a至50c形成抓取部50，構成為可抓取多種類型的搬送物9。具體來說，在圖5所示的例子中，雖然抓取部50a用於抓取搬送物9，但抓取部50b可用於抓取更大的搬送物9（未圖式）。此外，抓取部50c可用於抓取未圖示的工件。

從圖4和圖6的比較中可以看出，當抓取部50在搬送過程中抓取搬送物9時，旋轉軸R和搬送物9上的螺栓93的中心是錯位的。因此，當搬送完成後開始鬆緊操作時，可以放開抓取部50並將搬送物9置於預定位置，通過未圖示的機器人微調螺絲零件鬆緊裝置1的位置，並將旋轉軸R和搬送物9上的螺栓93的中心對齊之後，再執行鬆緊操作。

一般夾具的一對夾爪5在同一直線上排列，並通過在所述直線上的開閉移動來進行抓取和放開。另一方面，在本實施例中，根據抓取部50如何相對於旋轉軸R定位以通過繞旋轉軸R旋轉並通過扭矩來抓取，抓取過程和抓取力構成為可變。特別是，為充分獲得螺栓93的緊固扭矩，扭矩賦予部2具有產生大扭矩的性能，且作用於槓桿部4的扭矩也可增大設置，因此可以實現比一般夾具更大的抓取力。如果形成在旋轉夾爪52中的抓取部50被設計成靠近旋轉軸R的位置，就可以實現更大的抓取力，而如果抓取部50被設計成遠離旋轉軸R的位置，則作為夾具的抓取過程就會增大。

圖7係第一實施例之螺絲零件鬆緊裝置1的前視圖。圖8係圖7中的C-C剖視圖，特别是鬆緊操作時的形態。圖9係與圖8對應的C-C剖視圖，特別是抓取操作時的形態。如圖8以及圖9所示，螺絲零件鬆緊裝置1（外殼8）還具備控制部82。槓桿部4構成為根據控制部82來控制其旋轉範圍。更確切地說，控制部82是設置在外殼8上的接觸部，通過連接到旋轉夾爪52的槓桿部4與作為接觸部的控制部82接觸來控制旋轉夾爪52的旋轉範圍。在抓取搬送物9時，優選為先將槓桿部4與控制部82接觸。這樣一來，作為抓取搬送物9之預先準備，一對夾爪5可在開放的位置。

進而，優選為槓桿部4連接至未圖示的激勵手段，並根據其激勵在穩定狀態下（例如，在非操作時）保持在基本位置。這樣一來，可以防止當螺絲零件鬆緊裝置1移動至螺栓鬆緊位置時旋轉夾爪52與搬送物9發生碰撞。

鬆緊控制部6是用於在螺絲零件鬆緊裝置1的抓取操作和鬆緊操作之間切換之手段。鬆緊控制部6構成為可選擇第1狀態（見圖9）和第2狀態（見圖8）。在第1狀態下，鬆緊控制部6與扳手部3接觸，從而控制扳手部3的旋轉。具體而言，如圖8和圖9所示，鬆緊控制部6具有銷釘61，並構成為可選擇插入或拔出銷釘61。通過銷釘61被插入設置於扳手部3中的銷釘插入孔32，扳手部3的旋轉被控制。銷釘61之驅動方法沒有特別限制，例如可以通過未圖示的氣缸或的電動推桿來實現。

當由鬆緊控制部6控制旋轉時，夾爪5（抓取部50）隨著槓桿部4的旋轉而連動地移動，從而構成為可抓取搬送物9。具體而言，首先，在抓取搬送物9之前，使槓桿部4旋轉以便與控制部82接觸，從而使抓取部50處於開放狀態。然後，控制機器人將螺絲零件鬆緊裝置1移動至搬送物9的抓取位置，同時使固定夾爪51與搬送物9接近或輕度接觸。然後，通過旋轉槓桿部4使旋轉夾爪52旋轉並使抓取部50與搬送物9接觸，從而使搬送物9被夾在一對抓取部50之間。在此狀態下，扭矩賦予部2施加扭矩，對搬送物9產生抓取力。當扭矩賦予部2之操作切換使得槓桿部4反向旋轉時，搬送物9的抓取被放開。

機器人連接部7是與具備螺絲零件鬆緊裝置1的機器人之連接介面。螺絲零件鬆緊裝置1的位置可以由機器人通過機器人連接部分7控制。機器人連接部件7的具體構成沒有特別限制，可以按照本領域技術人員的規範來定。此外，根據需要可在機器人連接部7和未圖示的機器人之間設置位置誤差糾正裝置（未圖示），或是由彈簧等構成的彈性裝置等（未圖示）。位置誤差糾正裝置構成為當機器人執行將螺絲零件鬆緊裝置1所抓取的搬送物9裝入無間隙的地方的操作時糾正機器人的定位誤差。此外，當螺絲零件鬆緊裝置1在產生扭矩時出現振動時，構成為吸收所述振動。換言之，未圖示的機器人的定位誤差可以通過位置誤差糾正裝置進行糾正。此外，位置誤差糾正裝置也可具備彈性裝置，並構成為可返回至預期位置。

外殼8構成為覆蓋扭矩賦予部2、扳手部3和槓桿部4的連接部分。當扳手部3的旋轉由鬆緊控制部6控制時，扭矩被施加在槓桿部4和外殼8之間。圖1A等所示的只是一個示例，其形狀等並沒有特別限制。

1.2 操作流程 接下來，對安裝在機器人中的螺絲零件鬆緊裝置1的操作進行說明。圖10係顯示使用螺絲零件鬆緊裝置1來搬送搬送物9且對預期的被鬆緊對象進行鬆緊操作之過程的活動圖。以下，將按照圖10的每個活動進行說明。

[開始]（活動A1）未圖示的機器人開始操作。首先，為了處於第1狀態（抓取操作），將鬆緊控制部6中的銷釘61通過致動器等的激勵而插入銷釘插入孔32。扳手部3沿反向旋轉的抓取部50之開放方向而旋轉。更確切地說，有必要稍微旋轉扳手部3以對準插入的位置。插入銷釘61後，槓桿部4與控制部82接觸並確定位置。若開始時已處於第1狀態，則此活動可以省略。

（活動A2）接下來，使夾爪5接近搬送物9，以便抓取部50抓取搬送物9。由此，可將搬送物9放置在預定的位置並通過開環控制使夾爪5接近所述位置，亦可通過反饋控制使用相機等感測器使夾爪5接近搬送物9。或者，也可以使用這些的組合。

（活動A3）然後，扭矩賦予部2使槓桿部4和與之連接的旋轉夾爪52旋轉。由此，抓取部50抓取搬送物9。

（活動A4）接下來，在搬送物9被抓取部50抓取的狀態下，搬送物9被機器人搬送至預期位置。開環控制或反饋控制也可被用於所述搬送。

（活動A5）然後，將銷釘61從銷釘插入孔32中拔出，進入第2狀態（鬆緊操作）。

（活動A6）接下來，使包含在搬送物9中的螺栓93的六角形孔931與扳手部3的六角扳手31嵌合，並將螺絲零件鬆緊裝置1移動至旋轉夾爪52接近搬送物9的位置。

（活動A7）隨後，在旋轉扳手部3直至扭矩賦予部2接觸至螺絲零件的座面之後，在扳手部3和槓桿部4之間施加扭矩。由此，螺栓93被固定在預期的被鬆緊對象上。

（活動A8）最後，機器人將螺絲零件鬆緊裝置1返回至常規位置。[結束]

通過使用這樣的螺絲零件鬆緊裝置1，无需在機器人的末端執行器上同時安裝螺絲零件鬆緊裝置和夾具，可以通過使用小型機器人來實現螺絲零件鬆緊自動化。對於一台小型機器人而言，無需每次都更換裝有螺絲零件鬆緊裝置的末端執行器和裝有夾具的末端執行器，可以實現更加高效的環境。或者，無需分別準備用於搬送的機器人和用於鬆緊的機器人，從而可以解決成本增加或是機器人之間互相物理干擾等問題。

1.3 變形例 以下，將對第一實施例之螺絲零件鬆緊裝置1的變形例進行說明。

（變形例1） 在所述第一實施例中，對以下情況進行了說明：鬆緊控制部6設置於螺絲零件鬆緊裝置1中，搬送物9為精細夾具91和螺栓93，精細夾具91通過螺栓93被鬆緊至預期的被鬆緊對象上。另一方面，有一種情況是搬送物9本身係被鬆緊對象，且鬆緊控制部6包含搬送物9。圖11A及圖11B顯示了一個示例，在所述示例中，搬送物9是螺絲零件的被鬆緊對象，且配備了螺絲零件，特別是圖11A顯示了通過螺栓93抓取搬送物9的情況，以及圖11B顯示不通過螺栓93抓取搬送物9的情況。變體例1之螺絲零件鬆緊裝置1對這樣的搬送物9是有效的。

如圖11A所示，搬送物9包括鬆緊控制部6，且具備精細夾具91、T型螺母92、具有六角形孔931的螺栓93（螺絲零件之一例）、銷釘94、以及銷釘95。T型螺母92設置於螺孔921，通過鬆緊螺栓93可以調整精細夾具91與T型螺母92的鬆緊度。當螺栓93從緊固狀態鬆開時，通過螺栓93壓迫銷釘95，精細夾具91逐漸從T型螺母92分離。此外，當鬆開達到一定程度以上時，通過銷釘94與T型螺母92的干涉，精細夾具91與T型螺母92不會相互分離。這種不會分離的狀態被稱之為控制狀態。

在六角扳手31插入螺栓93的六角形孔931之狀態下，鬆開螺栓93達到控制狀態時，螺栓93的旋轉被控制。換言之，由於包括六角扳手31在內的扳手部3的旋轉被控制，扭矩賦予部2使槓桿部4向與六角扳手31相反的方向旋轉，且設置於旋轉夾爪52中的抓取部50抓取搬送物9。總而言之，當螺絲零件在搬送物9上被鬆緊時（特別是在偏離精細夾具91與T型螺母92的方向上被緊固），扳手部3的旋轉被控制，旋轉夾爪52隨著槓桿部4的旋轉而連動地旋轉，這樣一來，搬送物9構成為被抓取部50抓取。在此狀態下，搬送物9被夾在旋轉夾爪52（抓取部50）和六角扳手31（扳手部3）之間而被抓取。因此，由於鬆緊操作和抓取操作都可以利用六角扳手31的旋轉來實現，因此變形例1之螺絲零件鬆緊裝置1無需具備固定夾爪51。

如圖11B所示，可以將鬆緊控制部6設置於搬送物9來實施。這樣的螺絲零件鬆緊裝置1可以通過使用設置於精細夾具91上的鬆緊控制部6來抓取，而不使用螺栓93（螺絲零件）。具有六角形孔961的塞子96作為鬆緊控制部6被擰入精細夾具91並固定。當將六角扳手31嵌入所述塞子96的六角形孔961並操作扭矩賦予部2時，扳手部3的旋轉被控制，從而使搬送物9被夾在抓取部50和六角扳手31（扳手部3）之間而被抓取。鬆緊控制部6不一定是具有六角形孔961的塞子96，還可以在精細夾具91上設置長孔或凹槽等作為鬆緊控制部6。

（變形例2） 圖12A及圖12B係第一實施例的變形例2之螺絲零件鬆緊裝置1的透視圖，特別是圖12A顯示前側，圖12B顯示後側。圖13係第一實施例的變形例2之螺絲零件鬆緊裝置1的前視圖。圖14係圖13中的D-D剖視圖。當搬送物9本身是被鬆緊對象時，所述變形例2之螺絲零件鬆緊裝置1與所述變形例1之螺絲零件鬆緊裝置1同樣有效。

變體例2之螺絲零件鬆緊裝置1與第一實施例或其變體例1之螺絲零件鬆緊裝置1的不同之處在於，一對夾爪5不具有固定夾爪51。換言之，槓桿部4呈U字形，在其下端設有圍繞旋轉軸R旋轉的一對旋轉夾爪52，旋轉夾爪52隨著槓桿部4的旋轉而連動地旋轉。每個旋轉夾爪52都具有抓取部50。抓取部50可以設置成與其他部件形成一體，也可以與旋轉夾爪52形成一體。

與變形例1一樣，由於搬送物9是通過被夾在旋轉夾爪52和六角扳手31（扳手部3）之間而被抓取的，雖然只有一個旋轉夾爪52也可以實施機能，但為了在抓取過程中保持穩定姿勢，優選為具有一對旋轉夾爪52。

在變形例2中，在外殼8上設有一對彈簧柱塞81，需要留意的是所述彈簧柱塞81相對於槓桿部4中的一對突出孔43從兩側激勵。通過這樣的結構，在穩定狀態下能夠保持在基本位置，因此姿勢更加穩定。

2.2 第二實施例 在第2節中，將對第二實施例之螺絲零件鬆緊裝置1進行說明。然而，與第一實施例之螺絲零件鬆緊裝置1共通部分相關的說明將被省略。

圖15A及圖15B係第一實施例之螺絲零件鬆緊裝置1的透視圖，特別是圖15A顯示前側，圖15B顯示後側。圖16係第二實施例之螺絲零件鬆緊裝置1的前視圖。圖17係圖16中的E-E剖視圖，特別顯示了鬆緊操作時的形態。圖18係第二實施例之螺絲零件鬆緊裝置1的前視圖。圖19係圖18中的F-F剖視圖，特別顯示了槓桿部4與同步夾爪53的位置關係。

在第一實施例（包括變形例1、2）之螺絲零件鬆緊裝置1中，設置了一對在旋轉軸R的平行方向上延伸並與之相對的夾爪5，但在第二實施例中，設置了一對在旋轉軸R的正交方向上延伸的夾爪5。在此，所述夾爪5係同步夾爪53。

同步夾爪53具有一對開閉夾爪531，所述開閉夾爪531（抓取部50）構成為隨著下文所述的柱塞532的前後移動而連動地開閉。所述柱塞532與槓桿部4連接，並構成為當槓桿部4旋轉時前後移動。具體而言，如圖19所示，柱塞532上設有凹槽533，槓桿部4中的突起44與凹槽533嵌合。雖第三實施例之螺絲零件鬆緊裝置1與第一實施例（變形例1、2除外）之螺絲零件鬆緊裝置1一樣設有控制扳手部3旋轉的鬆緊控制部6，但採用了機械式而不是氣缸或電動推桿式。如圖15A和15B等所示，第二實施例之鬆緊控制部6具備下壓部63和橫向銷釘64。當下壓部63被下壓時，銷釘61被插入銷釘插入孔32以控制扳手部3的旋轉。另一方面，當橫向銷釘64旋轉時，銷釘61被拔出銷釘插入孔32，扳手部3的旋轉控制被解除。這樣的下壓操作和旋轉操作優選為由未圖示的機器人通過機器人連接部7具備螺絲零件鬆緊裝置1來進行。

通過這樣的結構，在第1狀態（抓取操作）下，當扭矩賦予部2使槓桿部4圍繞旋轉軸R逆時針旋轉時，柱塞532在其縱向被拉動（在紙面上方向移動）。由此，一對開閉夾爪531（抓取部50）在關閉方向上同步移動，從而接觸搬送物9。在此狀態下，通過扭矩賦予部2施加扭矩對搬送物9產生抓取力。另一方面，當扭矩賦予部2切換操作，扭矩賦予部2使槓桿部4圍繞旋轉軸R順時針旋轉時，柱塞532在其縱向方向上被推出（在紙面下方向移動）。這樣一來，一對開閉夾爪531在打開方向上同步移動，從而放開對搬送物9的抓取。

如圖19所示，與第一實施例一樣，在外殼8上設有控制部82，通過槓桿部4與控制部82接觸來控制槓桿部4的旋轉範圍。雖然沒有對柱塞532的前後移動轉換為開閉夾爪531的開閉移動的構成要素的關聯配置進行圖示說明，但並不作特別限制。

如圖16等所示，在第二實施例之螺絲零件鬆緊裝置1中，槓桿部4具備接觸部45。當對包括在搬送物9中的螺栓93進行鬆緊時，搬送物9與接觸部分45被接觸，從而保持搬送物9的姿勢。

通過使用這樣的螺絲零件鬆緊裝置1，無需在機器人的末端執行器上同時安裝螺絲零件鬆緊裝置和夾具，可以通過使用小型機器人來實現螺絲零件鬆緊自動化。對於一台小型機器人而言，無需每次都更換裝有螺絲零件鬆緊裝置的末端執行器和裝有夾具的末端執行器，可以實現更加高效的環境。或者，無需分別準備用於搬送的機器人和用於鬆緊的機器人，從而可以解決成本增加或是機器人之間互相物理干擾等問題。進而，無需內置開閉夾具用的動力。

3. 第三實施例 在第3節中，將對第三實施例之螺絲零件鬆緊裝置1進行說明。然而，與第一、第二實施例之螺絲零件鬆緊裝置1共通部分相關的說明將被省略。圖20A及圖20B係第三實施例之螺絲零件鬆緊裝置1的透視圖，特別是圖20A顯示前側，圖20B顯示後側。圖21係第三實施例之螺絲零件鬆緊裝置1的前視圖。圖22係圖21中的G-G剖視圖，特別顯示了槓桿部4與旋轉夾爪52的位置關係。

在第一實施例之螺絲零件鬆緊裝置1中，如圖1A等所示，相對於旋轉軸R，槓桿部4只設置在一側。另一方面，在第三實施例之螺絲零件鬆緊裝置1中，如圖20所示，槓桿部4設置為圍繞旋轉軸R或包括旋轉軸R平面為中心而呈對稱形狀。在鬆緊操作時，搬送物9被夾在位於旋轉軸R兩側的槓桿部4的接觸部45中。若槓桿部4像第一實施例中那樣不對稱地實施，諸如螺絲零件的尺寸差異、旋轉夾爪52的尺寸誤差、或是各部的間隙等因素可能會導致力的不平衡，可能會在原定旋轉方向以外的方向上施加力，從而可能對機器人施加負載。另一方面，若像第三實施例之螺絲零件鬆緊裝置1那樣槓桿部4圍繞旋轉軸R或包括旋轉軸R的平面為中心呈對稱形狀，則左右的接觸部45實現平衡，從而解決此類問題。

即，如圖20所示，對稱形狀的槓桿部4具備一對接觸部45，而且這些部之間應該保持一定的間隙以便搬送物9可以大致安裝在其間。當對包含在搬送物9中的螺栓93進行鬆緊時，搬送物9和一對接觸部45接觸以保持搬送物9的姿勢。特別是，建議將槓桿部4配置為可從螺絲零件鬆緊裝置1拆卸。總而言之，優選為根據搬送物9的大小來安裝槓桿部4使得一對接觸部45處於不同間隔。可拆卸的設計沒有特別限制，例如，可以通過將槓桿部4分成具有安裝座和具備接觸部45的部件的兩部分來實現。

第三實施例之螺絲零件鬆緊裝置1與第二實施例之螺絲零件鬆緊裝置1一樣，設有在旋轉軸R的正交方向上延伸的夾爪5。所述一對夾爪5中的一方係固定的固定夾爪51，另一方係與槓桿部4連接的旋轉夾爪52。

當扭矩賦予部2使槓桿部4圍繞旋轉軸R逆時針旋轉時，旋轉夾爪52（抓取部50）向接近固定夾爪51（抓取部50）的方向旋轉以接觸搬送物9。在此狀態下，通過扭矩賦予部2施加扭矩對搬送物9產生抓取力。另一方面，當扭矩賦予部2切換操作，扭矩賦予部2使槓桿部4圍繞旋轉軸R順時針旋轉時，旋轉夾爪52向遠離固定夾爪51的方向旋轉，以放開對搬送物9的抓取。如圖22所示，與第一、第二實施例一樣，在外殼8上設有控制部82，通過槓桿部4與控制部82接觸來控制旋轉夾爪52的旋轉範圍。為了使搬送物9的姿勢無論旋轉夾爪52的擺動角度如何都能保持穩定，在旋轉夾爪52中與搬送物9的接觸部位（抓取部50）優選為形成R形狀部521。

通過使用這樣的螺絲零件鬆緊裝置1，無需在機器人的末端執行器上同時安裝螺絲零件鬆緊裝置和夾具，可以通過使用小型機器人來實現螺絲零件鬆緊自動化。對於一台小型機器人而言，無需每次都更換裝有螺絲零件鬆緊裝置的末端執行器和裝有夾具的末端執行器，可以實現更加高效的環境。或者，無需分別準備用於搬送的機器人和用於鬆緊的機器人，從而可以解決成本增加或是機器人之間互相物理干擾等問題。

4. 其他 所述每個實施例還可通過以下方式實現。 （1）在第一實施例之螺絲零件鬆緊裝置1中，可以採用機械式的鬆緊控制部6。同樣，在第二實施例之螺絲零件鬆緊裝置1中，可以採用氣缸或電動推桿式的鬆緊控制部6。 （2）除螺絲零件鬆緊裝置1之外，還可以單獨實施具有固定夾爪51和旋轉夾爪52的夾具。即，所述夾具構成為通過旋轉旋轉夾爪52在固定夾爪51和旋轉夾爪52之間產生抓取力。特別是，可以實現具有比一般夾具更大抓取力的夾具。若旋轉夾爪52被設計成靠近旋轉軸R，則可以實現較大的抓取力，而另一方面，如果旋轉夾爪52被設計成遠離旋轉軸R，則作為夾具的抓取行程就可以增加。 （3）在所述實施例中，說明了在扳手部3的先端配置六角扳手31的情況，但這只是一個例子，可以根據螺絲零件的形狀（例如，六角形（Torx：註冊商標）、弧線（Spline）、板狀、十字狀、多個銷釘等）酌情採用。 （4）儘管一對夾爪5已被作為抓取和搬送包含螺絲零件的搬送物9來說明，但與此不同，還可作為能夠抓取工件的一對夾爪5來實施。即，可以假設夾爪5在抓取搬送物9的位置以外的位置上抓取工件的方式。 （5）抓取部50可以在槓桿部4中形成，而不設置一對夾爪5。 （6）固定夾爪51可以與外殼8形成一體。 （7）在第二實施例中，示出了同步夾爪53包括一對開閉夾爪531的例子，但也可以採用包括三個或更多開閉夾爪531的同步爪53。 （8）鬆緊控制部6並不局限於銷釘61和銷釘插入孔32的結構，例如可以通過齒輪的齒的嚙合來控制。此外，也可以由鼓式制動器或盤式制動器結構的摩擦力來控制。此外，不局限於嵌合等的接觸，也可以利用磁鐵或線圈等產生電磁力或液體等從而進行非接觸控制。 （9）鬆緊控制部6只需將扳手部3的扭矩傳遞給外殼8即可，如果通過動態摩擦力等傳遞扭矩，可以保證抓取所需的槓桿部4的旋轉和扭矩(在制動同時旋轉的狀態)，而無需停止扳手部3的旋轉。 （10）鬆緊控制部6可內置於扭矩賦予部2中。具體而言，可以設想控制內置齒輪旋轉的方法，或是通過在內部設置離合器來控制的方法。

此外，本發明還可通過以下各種方式提供： 在所述螺絲零件鬆緊裝置中，所述槓桿部構成為隨著所述槓桿部的旋轉而連動地使至少一個所述抓取部移動。 在所述螺絲零件鬆緊裝置中，還具備鬆緊控制部，所述鬆緊控制部構成為可選擇第1和第2狀態，且在所述第1狀態下，構成為控制所述扳手部的旋轉，以及當所述旋轉被所述鬆緊控制部控制時，所述抓取部隨著槓桿部的旋轉而連動地移動，由此所述搬送物被抓取。 在所述螺絲零件鬆緊裝置中，還具備控制部，所述槓桿部構成為由所述控制部來控制其移動範圍。 在所述螺絲零件鬆緊裝置中，還具備激勵手段，所述槓桿部構成為與所述激勵手段連接，由此在穩定狀態下保持在基本位置。 在所述螺絲零件鬆緊裝置中，所述扳手部具有可與所述螺絲零件嵌合之先端部，所述先端部構成為當沿所述旋轉軸被按壓時其位置可變，且構成為與所述激勵手段連接，由此在穩定狀態下保持在基本位置。 在所述螺絲零件鬆緊裝置中，所述抓取部設置於所述槓桿部，鬆緊控制部設置於所述搬送物，以及當所述扳手部的旋轉由所述鬆緊控制部控制時，所述搬送物構成為通過夾在所述抓取部和所述扳手部之間而被抓取。 在所述螺絲零件鬆緊裝置中，所述搬送物具備所述螺絲零件，當所述螺絲零件被鬆緊時，所述扳手部的旋轉被控制，以及所述搬送物構成為通過夾在所述抓取部和所述扳手部之間而被抓取。 在所述螺絲零件鬆緊裝置中，所述槓桿部具備可旋轉的旋轉夾爪，所述抓取部設置於所述旋轉夾爪，且構成為根據所述旋轉夾爪的旋轉來抓取所述搬送物。 在所述螺絲零件鬆緊裝置中，還具備固定的固定夾爪，所述抓取部被設置於所述固定夾爪，以及所述搬送物構成為通過夾在所述固定夾爪和所述旋轉夾爪之間而被抓取。 在所述螺絲零件鬆緊裝置中，具備柱塞，所述柱塞與所述槓桿部連接，且構成為當所述槓桿部旋轉時前後移動，所述抓取部構成為隨著所述柱塞的所述前後移動而連動地開閉。 在所述螺絲零件鬆緊裝置中，所述槓桿部構成為具有以所述旋轉軸或包括所述旋轉軸的平面為中心而對稱之形狀。 一種機器人，其具備設置於手臂先端之螺絲零件鬆緊裝置，所述螺絲零件鬆緊裝置係如請求項1至12中任一項所述之螺絲零件鬆緊裝置，且構成為根據所述手臂其位置可變。 當然，並不僅限於此。

綜上所述，本發明符合發明專利要件，爰依法提出專利申請。惟，雖然本發明已以各種實施例說明如上，然其並非用以限定本發明，任何所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作各種省略、置換及變動。該實施例及其變形均包含在發明之範圍及主旨中，並且包含在發明申請專利範圍所記載之發明及其均等之範圍內。

1:螺絲零件鬆緊裝置 2:扭矩賦予部 3:扳手部 31:六角扳手 32:銷釘插入孔 33:彈簧 4:槓桿部 43:突出孔 45:接觸部 5:鉗夾爪 50、50a、50b、50c:抓取部 51:固定夾爪 52:旋轉夾爪 53:同步夾爪 521:R形狀部 531:開閉夾爪 532:柱塞 533:凹槽 6:鬆緊控制部 61:銷釘 63:下壓部 64:橫向銷釘 7:機器人連接部 8:外殼 81:彈簧柱塞 82:控制部 9:搬送物 91:精細夾具 92:T型螺母 93:螺栓 94:銷釘 95:銷釘 96:塞子 921:螺孔 931:六角形孔 961:六角形孔 R:旋轉軸

圖1A及圖1B係第一實施例之螺絲零件鬆緊裝置的透視圖； 圖2A及圖2B係分別顯示圖1A及圖1B中增加了包含螺絲零件的搬送物之透視圖； 圖3係顯示第一實施例之螺絲零件鬆緊裝置於搬送物上鬆緊螺絲零件之形態的仰視圖； 圖4係圖3中的A-A剖視圖； 圖5係顯示第一實施例之螺絲零件鬆緊裝置抓取搬送物之形態的仰視圖； 圖6係圖5中的B-B剖視圖； 圖7係第一實施例之螺絲零件鬆緊裝置的前視圖； 圖8係圖7中的C-C剖視圖（鬆緊操作時的形態）； 圖9係與圖8對應的C-C剖視圖（抓取操作時的形態）； 圖10係顯示使用螺絲零件鬆緊裝置來搬送搬送物且對預期的被鬆緊對象進行鬆緊操作之過程的流程圖； 圖11A及圖11B係搬送物作為螺絲零件之被鬆緊對象時的一實施例的圖； 圖12A及圖12B係第一實施例之變形例2之螺絲零件鬆緊裝置的透視圖； 圖13係第一實施例之變形例2之螺絲零件鬆緊裝置的前視圖； 圖14係圖13中的D-D剖視圖； 圖15係第一實施例之螺絲零件鬆緊裝置的透視圖； 圖16係第二實施例之螺絲零件鬆緊裝置的前視圖； 圖17係圖16中的E-E剖視圖（鬆緊操作時的形態）； 圖18係第二實施例之螺絲零件鬆緊裝置的前視圖； 圖19係圖18中的F-F剖視圖； 圖20A及圖20B係第三實施例之螺絲零件鬆緊裝置1的透視圖； 圖21係第三實施例之螺絲零件鬆緊裝置的前視圖； 圖22係圖21中的G-G剖視圖。

1:螺絲零件鬆緊裝置

2:扭矩賦予部

3:扳手部

32:銷釘插入孔

4:槓桿部

5:夾爪

50:抓取部

51:固定夾爪

52:旋轉夾爪

6:鬆緊控制部

7:機器人連接部

8:外殼

Claims (13)

1. 一種具有槓桿部的螺絲零件鬆緊裝置，其具備： 一個或多個抓取部，扳手部，以及轉矩賦予部， 至少一個所述抓取部構成為通過移動抓取或放開搬送物， 所述扳手部構成為通過圍繞旋轉軸旋轉來鬆緊螺絲零件，以及 所述轉矩賦予部構成為在所述扳手部和所述槓桿部之間施加扭矩。
2. 如請求項1所述之螺絲零件鬆緊裝置，其中所述槓桿部構成為隨著所述槓桿部的旋轉而連動地使至少一個所述抓取部移動。
3. 如請求項1或2所述之螺絲零件鬆緊裝置，其中還具備一鬆緊控制部，    所述鬆緊控制部構成為可選擇第一狀態和第二狀態，且在所述第一狀態下，構成為控制所述扳手部的旋轉，以及當所述旋轉被所述鬆緊控制部控制時，所述抓取部隨著所述槓桿部的旋轉而連動地移動，由此所述搬送物被抓取。
4. 如請求項1至3中任一項所述之螺絲零件鬆緊裝置，其中還具備一控制部，所述槓桿部構成為由所述控制部來控制其移動範圍。
5. 如請求項1至4中任一項所述之螺絲零件鬆緊裝置，其中還具備一激勵手段，所述槓桿部構成為與所述激勵手段連接，由此在穩定狀態下保持在基本位置。
6. 如請求項1至5中任一項所述之螺絲零件鬆緊裝置，其中所述扳手部具有可與所述螺絲零件嵌合之先端部，所述先端部構成為當沿所述旋轉軸被按壓時其位置可變，且構成為與激勵手段連接，由此在穩定狀態下保持在基本位置。
7. 如請求項1至6中任一項所述之螺絲零件鬆緊裝置，其中所述抓取部設置於所述槓桿部，所述鬆緊控制部設置於所述搬送物，以及當所述扳手部的旋轉由所述鬆緊控制部控制時，所述搬送物構成為通過夾在所述抓取部和所述扳手部之間而被抓取。
8. 如請求項7所述之螺絲零件鬆緊裝置，其中所述搬送物具備所述螺絲零件，當所述螺絲零件被鬆緊時，所述扳手部的旋轉被控制，以及所述搬送物構成為通過夾在所述抓取部和所述扳手部之間而被抓取。
9. 如請求項1至8中任一項所述之螺絲零件鬆緊裝置，其中所述槓桿部具備可旋轉的旋轉夾爪，所述抓取部設置於所述旋轉夾爪，且構成為根據所述旋轉夾爪的旋轉來抓取所述搬送物。
10. 如請求項9所述的螺絲零件鬆緊裝置，其中還具備一固定的固定夾爪，所述抓取部被設置於所述固定夾爪，以及所述搬送物構成為通過夾在所述固定夾爪和所述旋轉夾爪之間而被抓取。
11. 如請求項1至9中任一項所述之螺絲零件鬆緊裝置，其中具備一柱塞，所述柱塞與所述槓桿部連接，且構成為當所述槓桿部旋轉時前後移動，    所述抓取部構成為隨著所述柱塞的所述前後移動而連動地開閉。
12. 如請求項1至11中任一項所述之螺絲零件鬆緊裝置，其中所述槓桿部構成為具有以所述旋轉軸或包括所述旋轉軸的平面為中心而對稱之形狀。
13. 一種機器人，其具備： 一設置於手臂先端之螺絲零件鬆緊裝置， 所述螺絲零件鬆緊裝置係如請求項1至12中任一項所述之螺絲零件鬆緊裝置，且構成為根據所述手臂其位置可變。

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