WO2021241549A1 - 制御装置及びロボットハンドシステム - Google Patents

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WO2021241549A1
WO2021241549A1 PCT/JP2021/019740 JP2021019740W WO2021241549A1 WO 2021241549 A1 WO2021241549 A1 WO 2021241549A1 JP 2021019740 W JP2021019740 W JP 2021019740W WO 2021241549 A1 WO2021241549 A1 WO 2021241549A1
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WO
WIPO (PCT)
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pipe
valve
pressure
inflow
control device
Prior art date
Application number
PCT/JP2021/019740
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
俊介 岩田
至 波多野
篤史 松本
謙介 及川
穣 佐藤
Original Assignee
ニッタ株式会社
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by ニッタ株式会社 filed Critical ニッタ株式会社
Priority to JP2022526566A priority Critical patent/JPWO2021241549A1/ja
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25JMANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J15/00Gripping heads and other end effectors
    • B25J15/08Gripping heads and other end effectors having finger members

Definitions

  • the present invention relates to a control device and a robot hand system.
  • a palm portion For the purpose of gripping the work as an actuator, a palm portion, a plurality of finger portions that are provided so as to project around the palm portion and fall toward the palm portion by deforming the palm portion in the thickness direction, and fingers.
  • a gripping device including an elastic portion provided in the portion and a shape-retaining portion for preventing contraction of the outer peripheral surface of the palm portion is disclosed (Patent Document 1). By decompressing the inside of the gripping body, the gripping device deforms the palm portion in the thickness direction and elastically deforms the finger portion so as to fall toward the palm portion.
  • this gripping device has a plurality of fingers, it is possible to grip workpieces of different sizes and shapes for general purposes, and since it is possible to grip only by reducing the pressure inside the gripping body, control is simple and the gripping body can be gripped. Since it is not necessary to press it strongly against the work, it is possible to grip a flexible work such as food without damaging it.
  • the gripping device of Patent Document 1 can control the negative pressure as a power source, it is possible to control the degree of opening of the finger portion with respect to the palm portion, so that it is considered that the application is further expanded and the usability is improved.
  • An object of the present invention is to provide a control device and a robot hand system capable of improving the usability of an actuator.
  • the control device is a control device that can be connected to an actuator that uses negative pressure as a power source, and has an inflow port, a discharge port, a vacuum ejector having a suction port, and the inflow port and a pump.
  • the control device is a control device that can be connected to an actuator that uses negative pressure as a power source, and has an inflow port, a discharge port, a vacuum ejector having a suction port, and the inflow port and a pump.
  • a connectable inflow pipe, a suction pipe that can connect the suction port and the actuator, and a positive pressure pipe that can connect the actuator and a positive pressure source capable of supplying positive pressure are provided, and the positive pressure is provided.
  • the pipe has a third valve.
  • the control device is a control device that can be connected to an actuator that uses negative pressure as a power source, and includes an inflow port, a vacuum ejector having a discharge port and a suction port, and the inflow port and a pump.
  • a plurality of connectable inflow pipes and a suction pipe to which the suction port and the actuator can be connected are provided, and the plurality of inflow pipes have a sub-pressure adjusting valve and a sub-valve, respectively, and the plurality of inflow pipes are provided.
  • the piping is connected in parallel to the vacuum ejector.
  • the robot hand system includes the control device and the gripping device as the actuator.
  • the actuator can be controlled by opening and closing the first valve, the third valve, or the sub valve, so that the usability can be improved.
  • the robot hand system 10A shown in FIG. 1 includes a gripping device 12 as an actuator and a control device 14A.
  • the gripping device 12 elastically deforms by utilizing a predetermined negative pressure generated by the control device 14A, and performs a desired operation such as gripping the work W.
  • the gripping device 12 includes a bag-shaped gripping body 16.
  • the gripping body 16 can be made of a material having airtightness and elasticity, for example, natural rubber, synthetic rubber, or the like.
  • the hardness measured according to the JIS K6253 durometer hardness test (type A) of the gripping body 16 is preferably about 60 to 90.
  • the gripping main body 16 has a palm portion 18 and a plurality of (three) finger portions 20 provided so as to project around the palm portion 18.
  • the palm portion 18 has a substantially disk shape.
  • the finger portions 20 are integrally formed with the palm portion 18, and three finger portions 20 are provided radially so as to surround the palm portion 18. A predetermined interval is formed between the finger portions 20.
  • the inner surface 22 of the finger portion 20 is formed integrally with the palm portion 18.
  • the gripping body 16 has a connecting portion 24 integrally formed with the palm portion 18 at a position surrounding the outer edge of the palm portion 18 on the side opposite to the side on which the finger portion 20 is formed.
  • the connecting portion 24 has a cylindrical shape and, in the case of this figure, has a circular opening at the upper end.
  • the gripping body 16 has an outer peripheral surface 26 curved in a direction protruding outward from the palm portion 18 toward the connecting portion 24.
  • the finger portion 20 is solid.
  • the material inside the finger portion 20 may be the same material as that of the gripping body 16, or may be a different material, and may be more uniform, and may contain additives such as a composite material in which different materials are combined and a filler.
  • the opening of the gripping body 16 is sealed by the case 28 inserted into the connecting portion 24.
  • the case 28 is preferably made of a metal such as stainless steel or a hard resin such as plastic.
  • the case 28 has a bottom portion 44 having a through hole 42 in the center, a cylindrical portion 46 integrally formed on the outer edge of the bottom portion 44, and a disk-shaped top portion 48.
  • the top 48 is provided with a joint 32.
  • the joint 32 is screwed to the top 48 via the sealing material 50.
  • the joint 32 is connected to the detachable portion 30 with one touch.
  • the detachable portion 30 is a one-touch joint, one end of which is connected to an adapter plate provided at the tip of the robot body (not shown), and the other end of which is connected to the joint 32 of the case 28.
  • the detachable portion 30 is connected when the joint 32 is inserted in the insertion direction, and the connection is released when the release portion is pushed in the insertion direction.
  • the detachable portion 30 is not limited to the one-touch joint, and may be a joint connected to the joint 32 by a screw.
  • the detachable portion 30 is provided with a plurality of air supply / exhaust ports 34 on the peripheral surface.
  • the gripping body 16 is provided with a high-strength portion 36 between the connecting portion 24 and the palm portion 18 which is less likely to be deformed in the thickness direction than the palm portion 18.
  • the high-strength portion 36 is arranged in the internal space of the palm portion 18 of the gripping main body 16.
  • the high-strength portion 36 holds the gripping body 16 so that the outer periphery of the palm portion 18, that is, the palm portion 18 is not shrunk.
  • the material of the high-strength portion 36 is sufficient as long as it does not deform significantly under reduced pressure of the gripping body 16, and for example, a hard resin or metal can be used.
  • the material of the high-strength portion 36 does not necessarily have to be uniform, and may be a composite material in which different materials are combined.
  • the high-strength portion 36 shown in FIG. 2 is a frame-shaped member having a guide hole 38 for receiving the deformed palm portion 18 and a curved portion 40 on the outside of the tip.
  • the high-strength portion 36 is a cylindrical member and is tapered toward the tip as a whole.
  • the tip of the high-strength portion 36 is in contact with the base end of the finger portion 20.
  • the curved portion 40 has a convex shape toward the outside.
  • the guide hole 38 is the center of the high-strength portion 36 corresponding to the palm portion 18 and has an inner diameter substantially the same as that of the palm portion 18.
  • the base end of the high-strength portion 36 is in contact with the case 28.
  • the control device 14A includes a vacuum ejector 52, an inflow pipe 54A, and a suction pipe 58A having a first valve 56.
  • the vacuum ejector 52 uses a compressed gas to generate a negative pressure.
  • the vacuum ejector 52 has an inflow port 60, an discharge port 62, and a suction port 64.
  • the inflow port 60 is connected to the discharge port 62 in the vacuum ejector 52 via a nozzle and a diffuser (not shown).
  • the suction port 64 is connected to the outlet of the nozzle.
  • the inflow pipe 54A is connected to the inflow port 60.
  • the other end of the inflow pipe 54A is connected to the pump 66.
  • the inflow pipe 54A is provided with a first pressure adjusting valve 68 on the other end side and a second valve 70 between the first pressure adjusting valve 68 and one end.
  • the first pressure adjusting valve 68 lowers the pressure of the high-pressure gas supplied from the pump 66 to a predetermined pressure.
  • the second valve 70 is a valve that opens and closes the inflow pipe 54A, and for example, a solenoid valve can be used. The gas whose pressure has been adjusted by the first pressure adjusting valve 68 is sent to the inflow port 60 when the second valve 70 is open.
  • the discharge port 62 is open to the atmosphere via the silencer 63.
  • One end of the suction pipe 58A is connected to the suction port 64.
  • the other end of the suction pipe 58A is connected to one of the plurality of air supply / exhaust ports 34.
  • the air supply / exhaust ports 34 other than the suction pipe 58A to which the suction pipe 58A is connected are closed with a plug.
  • a path 65 connecting the outside and the inside of the gripping body 16 is formed from the discharge port 62 through the vacuum ejector 52, the suction port 64, and the suction pipe 58A.
  • the suction pipe 58A in the path 65 is provided with the first valve 56.
  • the first valve 56 is a valve that opens and closes the suction pipe 58A, and for example, a solenoid valve can be used. When the first valve 56 is closed, the gripping device 12 side is shielded from the outside from the first valve 56, and the inside of the gripping main body 16 is sealed.
  • the compressed gas sent to the inflow port 60 is throttled by the nozzle in the vacuum ejector 52, discharged at high speed, flows into the diffuser, and is discharged to the outside from the discharge port 62.
  • a vacuum is created at the outlet of the nozzle where the compressed gas is discharged at high speed. Gas is sucked from the suction pipe 58A to the suction port 64 by the negative pressure at the outlet of the nozzle.
  • the control device 14A may include a control unit (not shown) that collectively controls the pump 66, the first valve 56, the first pressure adjusting valve 68, and the second valve 70.
  • a control unit (not shown) that collectively controls the pump 66, the first valve 56, the first pressure adjusting valve 68, and the second valve 70.
  • a PLC Programmable Logic Controller
  • various processes can be executed according to a gripping operation program for the gripping device 12, an opening operation program, or the like.
  • the first valve 56 and the second valve 70 are always open.
  • the compressed gas 67 is supplied from the activated pump 66.
  • the compressed gas 67 is lowered to a predetermined pressure by the first pressure adjusting valve 68, passes through the second valve 70, and flows into the inflow port 60.
  • the vacuum ejector 52 sucks the gas 69 from the suction port 64 while discharging the gas 71 from the discharge port 62 by sending the compressed gas 67 to the inflow port 60. Therefore, the gas 69 in the gripping body 16 is sucked through the suction pipe 58A connected to the suction port 64.
  • the gas 69 is discharged to the outside from the discharge port 62 together with the compressed gas 67 through the silencer 63 (reference numeral 71 in FIG. 3).
  • the gas 69 in the gripping body 16 is sucked until the suction port 64 and the inside of the gripping body 16 have the same degree of vacuum.
  • the gripping body 16 maintains a state in which the shape of the outer peripheral surface 26 of the palm portion 18 is maintained by the high-strength portion 36. Then, the palm portion 18 is deformed in the thickness direction so as to be sucked into the guide hole 38 of the high-strength portion 36 (FIG. 4). As the palm portion 18 is deformed in the thickness direction, the inner surface 22 of the finger portion 20 is pulled toward the center of the palm portion 18. Then, the finger portion 20 is elastically deformed so as to fall toward the palm portion 18. As a result, the inner surface 22 of the finger portion 20 mainly comes into contact with the surface of the work W.
  • the gripping device 12 can grip the work W by closing the finger portion 20 with respect to the palm portion 18 by reducing the pressure inside the gripping main body 16.
  • the amount of deformation of the finger portion 20 varies depending on the degree of vacuum in the gripping body 16. That is, the amount of deformation of the finger portion 20 increases as the degree of vacuum in the gripping body 16 increases (that is, the pressure decreases).
  • the second valve 70 when the second valve 70 is closed, the supply of the compressed gas 67 to the inflow port 60 is stopped. Then, the gas flows into the discharge port 62 from the outside due to the negative pressure in the suction pipe 58A and the gripping main body 16. The gas flows through the path 65 in the direction of the arrow in FIG. 1 and flows into the gripping body 16 to reduce the degree of vacuum in the gripping body 16 (that is, increase the pressure). As the degree of vacuum in the gripping body 16 decreases, the palm portion 18 is pushed out from the guide hole 38. As the palm portion 18 is pushed out, the finger portion 20 opens.
  • the first valve 56 is closed at the timing when the opening degree of the finger portion 20 becomes a desired state, and the inside of the gripping main body 16 is kept in a sealed state. Since the degree of vacuum in the gripping body 16 is kept constant, the degree of opening of the finger portion 20 is maintained in a desired state.
  • the first valve 56 closes the suction pipe 58A and keeps the inside of the gripping body 16 in a closed state, so that the opening degree of the finger portion 20 can be maintained in a desired state.
  • the robot hand system 10A can control the degree of opening of the finger portion 20 with respect to the palm portion 18 only by opening and closing the first valve 56, so that the usability can be improved.
  • the present invention is not limited to this, and the first valve 56 may be closed when the finger portion 20 is closed.
  • the robot hand system 10B includes a gripping device 12 and a control device 14B.
  • the control device 14B includes a plurality of (three) vacuum ejectors 52, an inflow pipe 54B, and a plurality (three) suction pipes 58A.
  • the inflow pipe 54B has a main inflow pipe 72, a branch pipe 74, and a plurality (three) sub inflow pipes 76.
  • One end of the main inflow pipe 72 is connected to the pump 66, and the other end is connected to one end of the distribution pipe 74.
  • the main inflow pipe 72 is provided with a first pressure adjusting valve 68 on one end side and a second valve 70 between the first pressure adjusting valve 68 and the other end.
  • the distribution pipe 74 has one pipe at one end and a plurality (three) pipes at the other end.
  • One end of the branch pipe 74 is connected to the other end of the main inflow pipe 72, and the other end of the branch pipe 74 is connected to one end of each of the plurality of sub inflow pipes 76.
  • the plurality of sub inflow pipes 76 include a first sub inflow pipe 76A, a second sub inflow pipe 76B, and a third sub inflow pipe 76C.
  • the other ends of the plurality of sub inflow pipes 76 are connected to the inflow ports 60 of the plurality of vacuum ejectors 52, respectively.
  • Each of the plurality of sub inflow pipes 76 is provided with a sub valve 78 on one end side and a sub pressure adjusting valve 80 between the sub valve 78 and the other end.
  • the sub pressure adjusting valves 80 provided in the plurality of sub inflow pipes 76 are set to different pressures. For example, the pressure of the first sub pressure adjusting valve 80A provided in the first sub inflow pipe 76A is "low", and the pressure of the second sub pressure adjusting valve 80B provided in the second sub inflow pipe 76B is "medium”.
  • the pressure of the third sub pressure adjusting valve 80C provided in the third sub inflow pipe 76C may be set to “high”.
  • each of the plurality of suction pipes 58A is connected to the suction ports 64 of the plurality of vacuum ejectors 52.
  • the other end of the plurality of suction pipes 58A is connected to one end of the collective pipe 82.
  • a first valve 56 is provided in each of the plurality of suction pipes 58A.
  • One first valve 56 provided with the vacuum ejector 52 interposed therebetween for one sub-valve 78 is referred to as a "set first valve 56" for the sub-valve 78.
  • the collective pipe 82 has a plurality of (three) pipes at one end and one pipe at the other end.
  • the other end of the collecting pipe 82 is connected to the air supply / exhaust port 34.
  • the sub valve 78 provided in the first sub inflow pipe 76A and the first valve 56 of the set opened, and the sub valve 78 of the second sub inflow pipe 76B and the third sub inflow pipe 76C and the first valve 56 of the set closed.
  • the compressed gas is supplied only to the first sub inflow pipe 76A.
  • the compressed gas is lowered to a predetermined (low) pressure by the first sub pressure adjusting valve 80A and flows into the inflow port 60.
  • the vacuum ejector 52 sucks gas from the gripping main body 16 through the suction pipe 58A and the collecting pipe 82 at a low negative pressure according to the pressure of the compressed gas. Therefore, since the degree of vacuum in the gripping body 16 is low, the amount of deformation of the finger portion 20 is small.
  • the sub valve 78 provided in the second sub inflow pipe 76B and the first valve 56 of the set opened, and the sub valve 78 of the first sub inflow pipe 76A and the third sub inflow pipe 76C and the first valve 56 of the set closed.
  • the compressed gas is supplied only to the second sub inflow pipe 76B.
  • the compressed gas is lowered to a predetermined (middle) pressure by the second sub pressure adjusting valve 80B and flows into the inflow port 60.
  • the vacuum ejector 52 sucks gas from the gripping main body 16 through the suction pipe 58A and the collective pipe 82 with a moderate negative pressure depending on the pressure of the compressed gas. Therefore, since the degree of vacuum in the gripping body 16 is medium, the amount of deformation of the finger portion 20 is medium.
  • the sub valve 78 provided in the third sub inflow pipe 76C and the first valve 56 of the set opened, and the sub valve 78 of the first sub inflow pipe 76A and the second sub inflow pipe 76B and the first valve 56 of the set closed.
  • the compressed gas is supplied only to the third sub inflow pipe 76C.
  • the compressed gas is lowered to a predetermined (high) pressure by the third sub pressure adjusting valve 80C and flows into the inflow port 60.
  • the vacuum ejector 52 sucks gas from the gripping main body 16 through the suction pipe 58A and the collecting pipe 82 at a high negative pressure according to the pressure of the compressed gas. Therefore, since the degree of vacuum in the gripping body 16 is high, the amount of deformation of the finger portion 20 is large.
  • the degree of vacuum in the gripping body 16 can be individually managed by selecting the sub-valve 78 that opens and closes and the first valve 56 of the set, so that the palm portion The degree of opening of the finger portion 20 with respect to 18 can be easily controlled. Since the robot hand system 10B includes the first valve 56, the same effect as that of the first embodiment can be obtained.
  • the robot hand system 10C according to the modified example 1-2 of the first embodiment will be described with reference to FIG.
  • the robot hand system 10C includes a gripping device 12 and a control device 14C.
  • the control device 14C includes a vacuum ejector 52, an inflow pipe 54C, and a suction pipe 58B.
  • the inflow pipe 54C has a distribution pipe 74 and a plurality (three) sub inflow pipes 84. One end of the distribution pipe 74 is connected to the pump 66, and the other end is connected to one end of each of the plurality of sub inflow pipes 84.
  • the plurality of sub inflow pipes 84 include a first sub inflow pipe 84A, a second sub inflow pipe 84B, and a third sub inflow pipe 84C.
  • Each of the plurality of sub inflow pipes 84 is provided with a second valve 70 on one end side, a sub pressure adjusting valve 80 on the other end side of the second valve 70, and a sub valve 78 between the sub pressure adjusting valve 80 and the other end. ing.
  • the sub pressure adjusting valves 80 provided in the plurality of sub inflow pipes 84 are set to different pressures.
  • the pressure of the first sub pressure adjusting valve 80A provided in the first sub inflow pipe 84A is set to “low”
  • the pressure of the second sub pressure adjusting valve 80B provided in the second sub inflow pipe 84B is set to "medium”.
  • the pressure of the third sub pressure adjusting valve 80C provided in the third sub inflow pipe 84C may be set to “high”.
  • the other end of the plurality of sub inflow pipes 84 is connected to one end of the collective pipe 82.
  • the other end of the collecting pipe 82 is connected to the inflow port 60 of one vacuum ejector 52.
  • One end of the suction pipe 58B is connected to the suction port 64 of the vacuum ejector 52.
  • the other end of the suction pipe 58B is connected to the air supply / exhaust port 34.
  • the suction pipe 58B does not include the first valve 56, but may include the first valve 56.
  • the second valve 70 and the sub valve 78 provided in any one of the first sub inflow pipe 84A, the second sub inflow pipe 84B, and the third sub inflow pipe 84C, the same as in the modified example 1-1. Since the degree of vacuum in the gripping body 16 can be individually managed, the degree of opening of the finger portion 20 with respect to the palm portion 18 can be easily controlled. If the robot hand system 10C is provided with the first valve 56, the same effect as that of the first embodiment can be obtained.
  • the robot hand system 10D includes a gripping device 12 and a control device 14D.
  • the control device 14D includes a plurality of (three) vacuum ejectors 52, an inflow pipe 54D, and a plurality of (three) suction pipes 58A.
  • the inflow pipe 54D has a main inflow pipe 86, a branch pipe 74, and a plurality (three) sub inflow pipes 88.
  • One end of the main inflow pipe 86 is connected to the pump 66, the other end is connected to one end of the distribution pipe 74, and a first pressure adjusting valve 68 is provided.
  • the first pressure adjusting valve 68 is set so that a plurality of vacuum ejectors 52, which will be described later, reach the maximum ultimate vacuum degree at the same time.
  • the branch pipe 74 is connected to the other end of the main inflow pipe 86, and the other end of the branch pipe 74 is connected to one end of each of the plurality of sub inflow pipes 88.
  • the plurality of sub inflow pipes 88 include a first sub inflow pipe 88A, a second sub inflow pipe 88B, and a third sub inflow pipe 88C.
  • the other ends of the plurality of sub inflow pipes 88 are connected to the inflow ports 60 of the plurality of vacuum ejectors 52, respectively.
  • a second valve 70 is provided in each of the plurality of sub inflow pipes 88.
  • One end of a plurality of suction pipes 58A is connected to each of the suction ports 64 of the plurality of vacuum ejectors 52.
  • the other ends of the plurality of suction pipes 58A are connected to different air supply / exhaust ports 34.
  • Each of the plurality of suction pipes 58A is provided with a first valve 56.
  • One first valve 56 provided with the vacuum ejector 52 interposed therebetween with respect to one second valve 70 is referred to as a "set first valve 56" with respect to the second valve 70.
  • the second valve 70 provided in the first sub inflow pipe 88A and the first valve 56 of the set are opened, and the second valve 70 of the second sub inflow pipe 88B and the third sub inflow pipe 88C and the first valve 56 of the set are opened.
  • the pump 66 When the pump 66 is started in the closed state, the compressed gas is supplied only to the first sub inflow pipe 88A. Gas is sucked from the gripping main body 16 through the suction pipe 58A according to the degree of vacuum that can be exerted by one vacuum ejector 52 provided in the first sub inflow pipe 88A. Therefore, since the degree of vacuum generated by one vacuum ejector 52 is low (that is, the pressure is higher), the amount of deformation of the finger portion 20 is small.
  • the second valve 70 provided in the first sub inflow pipe 88A and the first valve 56 of the set are opened, the second valve 70 provided in the second sub inflow pipe 88B and the first valve 56 of the set are opened, and the third valve is opened.
  • the pump 66 is started with the second valve 70 of the sub inflow pipe 88C and the first valve 56 of the set closed, compressed gas is supplied to the first sub inflow pipe 88A and the second sub inflow pipe 88B. Gas is sucked from the gripping main body 16 through the suction pipe 58A according to the degree of vacuum that can be exerted by the two vacuum ejectors 52 provided in the first sub inflow pipe 88A and the second sub inflow pipe 88B, respectively. Therefore, since the degree of vacuum generated by the two vacuum ejectors 52 is medium, the amount of deformation of the finger portion 20 is medium.
  • the pump 66 When the pump 66 is started with all the second valves 70 and the first valve 56 of the set open, the compressed gas is supplied to all the sub inflow pipes 88. Gas is sucked from the gripping body 16 through the suction pipe 58A according to the degree of vacuum that can be exerted by the three vacuum ejectors 52. Therefore, since the degree of vacuum generated by the three vacuum ejectors 52 is high (that is, the pressure is low), the amount of deformation of the finger portion 20 is large.
  • the degree of vacuum in the gripping main body 16 can be individually managed by selecting the second valve 70 that opens and closes and the first valve 56 of the set.
  • the degree of opening of the finger portion 20 with respect to the palm portion 18 can be easily controlled. Since the robot hand system 10D includes the first valve 56, the same effect as that of the first embodiment can be obtained.
  • the three vacuum ejectors 52 may all be the same or may have different performances.
  • the robot hand system 10E according to the modified example 1-4 of the first embodiment will be described with reference to FIG.
  • the robot hand system 10E includes a gripping device 12 and a control device 14E.
  • the control device 14E includes a vacuum ejector 52, an inflow pipe 54A, and a suction pipe 58C.
  • One end of the suction pipe 58C is connected to the suction port 64, and the other end is connected to the air supply / exhaust port 34.
  • One end of the discharge pipe 92 is connected to the discharge port 62 of the vacuum ejector 52.
  • a path 93 connecting the outside and the inside of the grip body 16 is formed through the discharge pipe 92, the discharge port 62, the vacuum ejector 52, the suction port 64, and the suction pipe 58C.
  • the first valve 56 is provided in the discharge pipe 92 in the path 93.
  • the first valve 56 and the second valve 70 are always open.
  • the compressed gas from the activated pump 66 to the inflow port 60
  • the gas in the gripping body 16 is sucked through the suction pipe 58C connected to the suction port 64.
  • the compressed gas is discharged to the outside from the discharge port 62 through the first valve 56 together with the sucked gas.
  • the palm portion 18 is deformed in the thickness direction so as to be sucked into the guide hole 38 of the high-strength portion 36, and the finger portion 20 is elastically deformed so as to fall toward the palm portion 18.
  • the second valve 70 when the second valve 70 is closed, the supply of gas to the inflow port 60 is stopped. Then, the gas flows into the discharge port 62 from the outside due to the negative pressure in the suction pipe 58C and the gripping main body 16. The gas flows along the path 93 in the direction of the arrow in FIG. 8 and flows into the gripping main body 16 to reduce the degree of vacuum in the gripping main body 16.
  • the palm portion 18 is pushed out from the guide hole 38 as the degree of vacuum in the gripping main body 16 decreases. As the palm portion 18 is pushed out, the finger portion 20 opens.
  • the first valve 56 is closed at the timing when the opening degree of the finger portion 20 becomes a desired state, and the inside of the gripping main body 16 is kept in a sealed state. Since the degree of vacuum in the gripping body 16 is kept constant, the degree of opening of the finger portion 20 is maintained in a desired state.
  • the robot hand system 10E can also control the degree of opening of the finger portion 20 with respect to the palm portion 18 by providing the first valve 56 in the discharge pipe 92.
  • the present invention is not limited to this, and the first valve 56 may be closed when the finger portion 20 is closed. ..
  • the robot hand system 10F according to the second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
  • the robot hand system 10F shown in FIG. 9 includes a gripping device 12 and a control device 14F.
  • the control device 14F includes a vacuum ejector 52, an inflow pipe 54A, a suction pipe 58B, and a positive pressure pipe 94A.
  • the positive pressure pipe 94A has a distribution pipe 74 and a plurality of sub positive pressure pipes 96.
  • One end of the branch pipe 74 is connected to an air supply / exhaust port 34 different from the air supply / exhaust port 34 to which the suction pipe 58B is connected, and the other end of the branch pipe 74 is connected to one end of each of the plurality of sub positive pressure pipes 96. It is connected.
  • the plurality of sub positive pressure pipes 96 include a first sub positive pressure pipe 96A, a second sub positive pressure pipe 96B, and a third sub positive pressure pipe 96C. The other ends of the plurality of sub positive pressure pipes 96 are each open to the atmosphere as a positive pressure source.
  • the plurality of sub positive pressure pipes 96 are provided with a third valve 98 on one end side and a speed controller 100 between the third valve 98 and the other end.
  • the third valve 98 is a valve that opens and closes a plurality of sub positive pressure pipes 96, and for example, a solenoid valve can be used.
  • the flow rate set for each of the speed controllers 100 is different.
  • the flow rate of the speed controller 100 provided in the first sub positive pressure pipe 96A is "large”
  • the flow rate of the speed controller 100 provided in the second sub positive pressure pipe 96B is “medium”
  • the flow rate of the third sub positive pressure pipe is "medium”.
  • the flow rate of the speed controller 100 provided in the 96C may be set to "small”.
  • the second valve 70 is always open. All third valves 98 are always closed.
  • the gas in the gripping main body 16 is sucked through the suction pipe 58B connected to the suction port 64. Then, the palm portion 18 is deformed in the thickness direction so as to be sucked into the guide hole 38 of the high-strength portion 36, and the finger portion 20 is elastically deformed so as to fall toward the palm portion 18.
  • a gas having a predetermined flow rate from the speed controller 100 flows into the positive pressure pipe 94A through the third valve 98.
  • the gas that has flowed into the positive pressure pipe 94A flows into the gripping main body 16 through the air supply / exhaust port 34.
  • the degree of vacuum in the gripping body 16 can be controlled by the balance between the gas sucked through the suction pipe 58B and the gas flowing in through the positive pressure pipe 94A.
  • the degree of vacuum in the gripping body 16 can be individually managed by selecting the third valve 98 that opens and closes, so that the finger portion 20 opens with respect to the palm portion 18.
  • the condition can be easily controlled. If the robot hand system 10F is provided with the first valve 56, the same effect as that of the first embodiment can be obtained.
  • the robot hand system 10G according to the modified example 2-1 of the second embodiment will be described with reference to FIG.
  • the robot hand system 10G shown in FIG. 10 includes a gripping device 12 and a control device 14G.
  • the control device 14G includes a vacuum ejector 52, an inflow pipe 54E, a suction pipe 58B, and a positive pressure pipe 94B.
  • One end of the inflow pipe 54E is connected to the pump 66, and the other end is connected to the inflow port 60.
  • a first pressure adjusting valve 68 is provided in the inflow pipe 54E.
  • One end of the positive pressure pipe 94B is connected to the primary side of the first pressure adjusting valve 68 of the inflow pipe 54E, and is connected to the pump 66 which is also a positive pressure source.
  • the other end of the positive pressure pipe 94B is connected to an air supply / exhaust port 34 different from the air supply / exhaust port 34 to which the suction pipe 58B is connected.
  • the positive pressure pipe 94B is provided with a second pressure adjusting valve 102 on one end side and a third valve 98 on the secondary side of the second pressure adjusting valve 102.
  • the second pressure adjusting valve 102 lowers the pressure of the high-pressure gas supplied from the pump 66 to a predetermined pressure.
  • One end of the atmospheric open pipe 106 is connected between the second pressure adjusting valve 102 and the third valve 98 of the positive pressure pipe 94B.
  • the air release pipe 106 is provided with a relief valve 104, and the other end thereof is open to the atmosphere.
  • the relief valve 104 opens the valve and allows gas to flow from the secondary side to the primary side.
  • the third valve 98 is always closed.
  • the gas in the gripping main body 16 is sucked through the suction pipe 58B connected to the suction port 64.
  • the palm portion 18 is deformed in the thickness direction so as to be sucked into the guide hole 38 of the high-strength portion 36, and the finger portion 20 is elastically deformed so as to fall toward the palm portion 18.
  • the compressed gas is also supplied to one end of the positive pressure pipe 94B, is lowered to a predetermined pressure by the second pressure adjusting valve 102, and is supplied to the primary side of the third valve 98.
  • the third valve 98 is opened, the compressed gas whose pressure has been adjusted by the second pressure adjusting valve 102 flows into the gripping main body 16 through the positive pressure pipe 94B.
  • the pressure in the grip body 16 can be controlled by the balance between the gas sucked through the suction pipe 58B and the gas flowing in through the positive pressure pipe 94B.
  • the relief valve 104 opens and the grip body 16 is opened through the atmosphere open pipe 106. Let the gas inside escape to the outside.
  • the robot hand system 10H according to the modified example 2-2 of the second embodiment will be described with reference to FIG.
  • the robot hand system 10H shown in FIG. 11 includes a gripping device 12 and a control device 14H.
  • the control device 14H includes a vacuum ejector 52, an inflow pipe 54A, a suction pipe 58A, and a positive pressure pipe 109.
  • One end of the positive pressure pipe 109 is connected to an air supply / exhaust port 34 different from the air supply / exhaust port 34 to which the suction pipe 58A is connected.
  • the other end of the positive pressure pipe 109 is connected to the tip of the syringe barrel 110 as a positive pressure source.
  • a third valve 98 is provided in the positive pressure pipe 109.
  • the syringe barrel 110 has a syringe 112 and a plunger 114 that can move in the syringe 112 in the axial direction.
  • the plunger 114 is connected to the air cylinder 116.
  • the air cylinder 116 has a cylinder tube 118 and a piston rod 120 provided so as to be able to move forward and backward with respect to the cylinder tube 118.
  • the cylinder tube 118 is provided with pipes 122 and 124. By supplying and exhausting the compressed gas through the pipes 122 and 124, the piston rod 120 can move forward and backward with respect to the cylinder tube 118.
  • a plunger 114 is connected to the tip of the piston rod 120.
  • the first valve 56 and the second valve 70 are always open.
  • the third valve 98 is always closed.
  • the gas in the gripping body 16 is sucked through the suction pipe 58A connected to the suction port 64.
  • the palm portion 18 is deformed in the thickness direction so as to be sucked into the guide hole 38 of the high-strength portion 36, and the finger portion 20 is elastically deformed so as to fall toward the palm portion 18.
  • the robot hand system 10H closes the first valve 56 and holds the finger portion 20 in an elastically deformed state.
  • the pressure in the gripping body 16 after being sucked through the suction pipe 58A can be controlled by the gas flowing in or sucking out through the positive pressure pipe 109.
  • the gas in the syringe 112 is pushed out by the plunger 114 by opening the third valve 98 and extending the air cylinder 116.
  • the gas extruded by the plunger 114 flows into the positive pressure pipe 109, passes through the third valve 98, and flows into the gripping main body 16.
  • the degree of vacuum in the gripping body 16 is lowered by the amount of gas flowing in, so that the finger portion 20 opens with respect to the palm portion 18. Since the syringe barrel 110 can push out a small amount of gas, the finger portion 20 can be deformed with a small amount of deformation.
  • the air cylinder 116 may be contracted. By opening the third valve 98 and contracting the air cylinder 116, the gas in the gripping body 16 is sucked out by the injection cylinder through the positive pressure pipe 109. Then, the degree of vacuum in the gripping body 16 increases by the amount of the gas sucked out, so that the finger portion 20 is elastically deformed so as to fall toward the palm portion 18. Since the syringe barrel 110 can suck out a small amount of gas, the finger portion 20 can be deformed with a small amount of deformation.
  • the gas flowing in or out through the positive pressure pipe 109 can be finely adjusted, so that the opening degree of the finger portion 20 can be accurately controlled. can do. Since the robot hand system 10H includes the first valve 56, the same effect as that of the first embodiment can be obtained.
  • the robot hand system 10I according to the third embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. 12 includes a gripping device 12 and a control device 14I.
  • the control device 14I has a vacuum ejector 52, an inflow pipe 54A, a suction pipe 58D, and a positive pressure pipe 94C.
  • the vacuum ejector 52 has an inflow port 60, an discharge port 62, and a suction port 64.
  • the inflow pipe 54A has a first pressure adjusting valve 68 and a second valve 70.
  • One end of the suction pipe 58D is connected to the suction port 64 of the vacuum ejector 52.
  • the other end of the suction pipe 58D is connected to the air supply / exhaust port 34 of the plurality of air supply / exhaust ports 34.
  • two air supply / exhaust ports 34 are provided on the peripheral surface of the detachable portion 30, and the suction pipe 58D is provided in one of the two air supply / exhaust ports 34 shown in FIG. Is connected.
  • FIG. 12 another air supply / exhaust port 34 to which the suction pipe 58D is not connected is hidden behind the paper surface.
  • the suction pipe 58D has a check valve 130, a first sensor 131, a second sensor 132, and a third sensor 133.
  • the check valve 130 is configured to allow gas to flow from the suction pipe 58D to the suction port 64 of the vacuum ejector 52 and prohibit gas from flowing from the suction port 64 of the vacuum ejector 52 to the suction pipe 58D. There is.
  • the first sensor 131, the second sensor 132, and the third sensor 133 are pressure sensors that detect the pressure in the suction pipe 58D.
  • the first sensor 131, the second sensor 132, and the third sensor 133 are provided between the check valve 130 and the gripping device 12.
  • the first sensor 131, the second sensor 132, and the third sensor 133 are arranged in this order from the check valve 130 toward the gripping device 12, but the first sensor 131, the second sensor 132, and the third sensor 133 are arranged in this order.
  • the arrangement order of the sensors 133 is not limited to this.
  • the first sensor 131, the second sensor 132, and the third sensor 133 are connected to a power source (not shown) and operate by supplying electric power from the power source.
  • the first sensor 131 detects the pressure in the suction pipe 58D and outputs the first detection signal when the detected pressure becomes equal to or less than the first threshold value.
  • the first threshold value can be changed as appropriate, but in this example, the gauge pressure is ⁇ 0.02 MPa.
  • the second sensor 132 detects the pressure in the suction pipe 58D and outputs a second detection signal when the detected pressure is equal to or less than the second threshold value lower than the first threshold value.
  • the second threshold value can be changed as appropriate, but in this example, the gauge pressure is ⁇ 0.04 MPa.
  • the third sensor 133 detects the pressure in the suction pipe 58D and outputs a third detection signal when the detected pressure becomes equal to or less than the third threshold value lower than the second threshold value.
  • the third threshold value can be changed as appropriate, but in this example, the gauge pressure is ⁇ 0.06 MPa.
  • the positive pressure pipe 94C is connected to an air supply / exhaust port 34 different from the air supply / exhaust port 34 to which the suction pipe 58D is connected.
  • the other end of the positive pressure pipe 94C is open to the atmosphere as a positive pressure source.
  • the positive pressure pipe 94C has a third valve 98.
  • the third valve 98 is a valve that opens and closes the positive pressure pipe 94C, and for example, a solenoid valve can be used.
  • the control device 14I controls to close the second valve 70 when the pressure inside the suction pipe 58D becomes a desired pressure (hereinafter referred to as a test pressure).
  • the test pressure is selected from a first threshold value (-0.02 MPa), a second threshold value (-0.04 MPa), and a third threshold value (-0.06 MPa).
  • the pressure inside the gripping body 16 when the inner surface 22 of the finger portion 20 comes into contact with the surface of the work W can be measured in advance, and the test pressure can be selected based on this measured value.
  • the test pressure is the second threshold value (-0.04 MPa).
  • the compressed gas supplied from the pump 66 to the inflow port 60 of the vacuum ejector 52 adjusts the first pressure adjusting valve 68 so that the pressure in the suction pipe 58D reaches the third threshold value (-0.06 MPa).
  • the pressure is set to be equal to or higher than the predetermined positive pressure value.
  • the second valve 70 is always open.
  • the third valve 98 is always closed.
  • Compressed gas is supplied from the activated pump 66 to the first pressure adjusting valve 68.
  • the compressed gas is adjusted to a pressure equal to or higher than a predetermined positive pressure value by the first pressure adjusting valve 68, and flows into the inflow port 60 of the vacuum ejector 52 through the second valve 70.
  • the vacuum ejector 52 sucks the gas in the suction pipe 58D from the suction port 64 while discharging the gas from the discharge port 62 to the outside by sending the compressed gas to the inflow port 60.
  • the gas sucked into the suction port 64 at this time is the gas in a part of the suction pipe 58D between the suction port 64 and the check valve 130.
  • the check valve 130 opens when the gas in some of the above pipes is sucked into the suction port 64.
  • the check valve 130 remains open while the compressed gas flows into the inflow port 60 and is discharged from the discharge port 62.
  • the gas in the gripping body 16 is sucked through the suction pipe 58D.
  • the gas sucked from the inside of the gripping body 16 is discharged to the outside from the discharge port 62 together with the compressed gas.
  • the degree of vacuum in the gripping body 16 increases (that is, the pressure decreases).
  • the palm portion 18 is deformed in the thickness direction so as to be sucked into the guide hole 38 of the high-strength portion 36, and the finger portion 20 is elastically deformed so as to fall toward the palm portion 18 (see FIG. 4).
  • the first sensor 131 When the pressure in the suction pipe 58D reaches the first threshold value (-0.02 MPa), the first sensor 131 outputs the first detection signal. When the first sensor 131 outputs the first detection signal, the control device 14I determines that the pressure in the suction pipe 58D is less than the test pressure, and keeps the second valve 70 in the open state. As the compressed gas continuously flows into the inflow port 60, the gas in the suction pipe 58D and the gas in the gripping body 16 are further sucked from the suction port 64, and the degree of vacuum in the gripping body 16 is further increased (that is,). The pressure drops further). As a result, the finger portion 20 is elastically deformed so as to further fall toward the palm portion 18.
  • the second sensor 132 When the pressure in the suction pipe 58D reaches the second threshold value (-0.04 MPa), the second sensor 132 outputs the second detection signal. When the second sensor 132 outputs the second detection signal, the control device 14I determines that the pressure in the suction pipe 58D has reached the test pressure, and controls to close the second valve 70. When the second valve 70 is closed and the inflow of the compressed gas to the inflow port 60 is stopped, the gas discharge from the suction pipe 58D to the discharge port 62 is stopped, and the check valve 130 is closed. The inside of the grip body 16 is sealed, and the pressure inside the grip body 16 is held at the test pressure, that is, the second threshold value.
  • the degree of vacuum in the gripping body 16 is kept constant, the degree of opening of the finger portion 20 is maintained in a desired state.
  • the gripping device 12 can grip the work W when the pressure in the suction pipe 58D becomes the second threshold value which is the test pressure and the second valve 70 is closed.
  • the robot hand system 10I can control the degree of opening of the finger portion 20 with respect to the palm portion 18 by controlling the timing of closing the second valve 70, so that the usability can be improved.
  • the third valve 98 When the third valve 98 is opened, the external gas flows into the positive pressure pipe 94C through the third valve 98 due to the negative pressure in the gripping body 16.
  • the gas that has flowed into the positive pressure pipe 94C flows into the gripping main body 16 through the air supply / exhaust port 34, and lowers the degree of vacuum in the gripping main body 16 (that is, raises the pressure).
  • the degree of vacuum in the gripping body 16 decreases, the palm portion 18 is pushed out from the guide hole 38.
  • the finger portion 20 opens. As a result, the work W can be released.
  • the check valve 130 opens when the gas flowing into the gripping main body 16 flows into the other end of the suction pipe 58D.
  • the robot hand system 10J includes a gripping device 12 and a control device 14J.
  • the control device 14J has a vacuum ejector 52, an inflow pipe 54A, and a suction pipe 58E.
  • the vacuum ejector 52 has an inflow port 60, an discharge port 62, and a suction port 64.
  • the inflow pipe 54A has a first pressure adjusting valve 68 and a second valve 70.
  • the suction pipe 58E has a first valve 56, a first sensor 131, a second sensor 132, and a third sensor 133.
  • the first valve 56 is a valve that opens and closes the suction pipe 58E, and for example, a solenoid valve can be used. When the first valve 56 is closed, the gripping device 12 side is shielded from the outside from the first valve 56, and the inside of the gripping main body 16 is sealed.
  • the first sensor 131, the second sensor 132, and the third sensor 133 are pressure sensors that detect the pressure in the suction pipe 58E.
  • the first sensor 131, the second sensor 132, and the third sensor 133 are provided between the first valve 56 and the gripping device 12 in FIG. 13, but are between the first valve 56 and the vacuum ejector 52. It may be provided.
  • the first sensor 131, the second sensor 132, and the third sensor 133 are arranged in this order from the first valve 56 toward the gripping device 12, but the first sensor 131, the second sensor 132, and the third sensor 133 are arranged in this order.
  • the arrangement order of the sensors 133 is not limited to this.
  • the first sensor 131 detects the pressure in the suction pipe 58E and outputs the first detection signal when the detected pressure becomes equal to or less than the first threshold value.
  • the first threshold value can be changed as appropriate, but in this example, the gauge pressure is ⁇ 0.02 MPa.
  • the second sensor 132 detects the pressure in the suction pipe 58E and outputs a second detection signal when the detected pressure becomes equal to or less than the second threshold value lower than the first threshold value.
  • the second threshold value can be changed as appropriate, but in this example, the gauge pressure is ⁇ 0.04 MPa.
  • the third sensor 133 detects the pressure in the suction pipe 58E and outputs a third detection signal when the detected pressure becomes equal to or less than the third threshold value lower than the second threshold value.
  • the third threshold value can be changed as appropriate, but in this example, the gauge pressure is ⁇ 0.06 MPa.
  • the control device 14J controls to close the first valve 56 when the pressure inside the suction pipe 58E becomes a desired pressure (test pressure).
  • the test pressure is selected from a first threshold value (-0.02 MPa), a second threshold value (-0.04 MPa), and a third threshold value (-0.06 MPa).
  • the pressure inside the gripping body 16 when the inner surface 22 of the finger portion 20 comes into contact with the surface of the work W can be measured in advance, and the test pressure can be selected based on this measured value.
  • the test pressure is the third threshold value (-0.06 MPa).
  • the compressed gas supplied from the pump 66 to the inflow port 60 of the vacuum ejector 52 adjusts the first pressure adjusting valve 68 so that the pressure in the suction pipe 58E reaches the third threshold value (-0.06 MPa).
  • the pressure is set to be equal to or higher than the predetermined positive pressure value.
  • the first valve 56 and the second valve 70 are always open. Compressed gas is supplied from the activated pump 66 to the first pressure adjusting valve 68. The compressed gas is adjusted to a pressure equal to or higher than a predetermined positive pressure value by the first pressure adjusting valve 68, and flows into the inflow port 60 of the vacuum ejector 52 through the second valve 70. The vacuum ejector 52 sucks the gas in the suction pipe 58E from the suction port 64 while discharging the gas from the discharge port 62 to the outside by sending the compressed gas to the inflow port 60. Therefore, the gas in the gripping body 16 is sucked through the suction pipe 58E connected to the suction port 64.
  • the gas sucked from the inside of the gripping body 16 is discharged to the outside from the discharge port 62 together with the compressed gas.
  • the degree of vacuum in the gripping body 16 increases (that is, the pressure decreases).
  • the palm portion 18 is deformed in the thickness direction so as to be sucked into the guide hole 38 of the high-strength portion 36, and the finger portion 20 is elastically deformed so as to fall toward the palm portion 18 (see FIG. 4).
  • the first sensor 131 When the pressure in the suction pipe 58E reaches the first threshold value (-0.02 MPa), the first sensor 131 outputs the first detection signal. When the first sensor 131 outputs the first detection signal, the control device 14J determines that the pressure in the suction pipe 58E is less than the test pressure, and keeps the first valve 56 and the second valve 70 open. do. As the compressed gas continuously flows into the inflow port 60, the gas in the suction pipe 58E and the gas in the gripping body 16 are further sucked from the suction port 64, and the degree of vacuum in the gripping body 16 is further increased (that is,). The pressure drops further). As a result, the finger portion 20 is elastically deformed so as to further fall toward the palm portion 18.
  • the second sensor 132 When the pressure in the suction pipe 58E reaches the second threshold value (-0.04 MPa), the second sensor 132 outputs the second detection signal. When the second sensor 132 outputs the second detection signal, the control device 14J determines that the pressure in the suction pipe 58E is less than the test pressure, and keeps the first valve 56 and the second valve 70 open. do. As the compressed gas continuously flows into the inflow port 60, the gas in the suction pipe 58E and the gas in the gripping body 16 are further sucked from the suction port 64, and the degree of vacuum in the gripping body 16 is further increased (that is,). The pressure drops further). As a result, the finger portion 20 is elastically deformed so as to further fall toward the palm portion 18.
  • the third sensor 133 When the pressure in the suction pipe 58E reaches the third threshold value (-0.06 MPa), the third sensor 133 outputs the third detection signal. When the third sensor 133 outputs the third detection signal, the control device 14J determines that the pressure in the suction pipe 58E has reached the test pressure, and controls to close the first valve 56. When the first valve 56 is closed, the discharge of gas from the suction pipe 58E to the discharge port 62 is stopped. The inside of the grip body 16 is sealed, and the pressure inside the grip body 16 is held at the test pressure, that is, the third threshold value. Since the degree of vacuum in the gripping body 16 is kept constant, the degree of opening of the finger portion 20 is maintained in a desired state.
  • the gripping device 12 can grip the work W when the pressure in the suction pipe 58E becomes a third threshold value which is the test pressure and the first valve 56 is closed.
  • the robot hand system 10J can control the degree of opening of the finger portion 20 with respect to the palm portion 18 by controlling the timing of closing the first valve 56, so that the usability can be improved.
  • the control device 14J may further close the second valve 70 in addition to the first valve 56 at the timing of closing the first valve 56.
  • the control device 14J may open and close the first valve 56 after closing the first valve 56 and the second valve 70 to adjust the degree of vacuum in the gripping body 16.
  • the control device 14J may further have a positive pressure pipe 94C. Further, the control device 14J may include an inflow pipe 54E instead of the inflow pipe 54A. That is, the inflow pipe 54A may not have the second valve 70.
  • the robot hand system 10K includes a gripping device 12 and a control device 14K.
  • the control device 14K has a vacuum ejector 52, an inflow pipe 54A, a suction pipe 58D, a positive pressure pipe 94D, and a collective pipe 134.
  • the vacuum ejector 52 has an inflow port 60, an discharge port 62, and a suction port 64.
  • the inflow pipe 54A has a first pressure adjusting valve 68 and a second valve 70.
  • the suction pipe 58D has a check valve 130, a first sensor 131, a second sensor 132, and a third sensor 133.
  • the positive pressure pipe 94D is connected to the secondary side of the first pressure adjusting valve 68 of the inflow pipe 54A.
  • the other end of the positive pressure pipe 94D is connected to the collective pipe 134.
  • the positive pressure pipe 94D has a third valve 98 and a flow rate throttle valve 135.
  • the third valve 98 is a valve that opens and closes the positive pressure pipe 94D, and for example, a solenoid valve can be used.
  • the flow rate throttle valve 135 is provided between the third valve 98 and the other end of the positive pressure pipe 94D.
  • the flow rate throttle valve 135 controls the flow rate of the gas flowing through the positive pressure pipe 94D.
  • the collective pipe 134 connects the suction pipe 58D and the positive pressure pipe 94D to the gripping device 12 as an actuator.
  • the collective pipe 134 has two pipes at one end and one pipe at the other end. One of the pipes constituting one end of the collective pipe 134 is connected to the other end of the suction pipe 58D. The other pipe constituting one end of the collective pipe 134 is connected to the other end of the positive pressure pipe 94D. The other end of the collecting pipe 134 is connected to the air supply / exhaust port 34.
  • the collecting pipe 134 has a relief valve 136.
  • the relief valve 136 is configured to release the gas in the collecting pipe 134 to the atmosphere when the pressure in the collecting pipe 134 becomes equal to or higher than a specific pressure.
  • the pressure in the collecting pipe 134 and the pressure in the gripping main body 16 become higher than a specific pressure by the relief valve 136. Is surely prevented, so that it is possible to improve the safety.
  • the control device 14K controls to close the second valve 70 when the pressure inside the suction pipe 58D becomes a desired pressure (test pressure).
  • the test pressure is selected from a first threshold value (-0.02 MPa), a second threshold value (-0.04 MPa), and a third threshold value (-0.06 MPa).
  • the pressure inside the gripping body 16 when the inner surface 22 of the finger portion 20 comes into contact with the surface of the work W can be measured in advance, and the test pressure can be selected based on this measured value.
  • the test pressure is the first threshold value (-0.02 MPa).
  • the compressed gas supplied from the pump 66 to the inflow port 60 of the vacuum ejector 52 adjusts the first pressure adjusting valve 68 so that the pressure in the suction pipe 58D reaches the third threshold value (-0.06 MPa).
  • the pressure is set to be equal to or higher than the predetermined positive pressure value.
  • the second valve 70 is always open.
  • the third valve 98 is always closed.
  • Compressed gas is supplied from the activated pump 66 to the first pressure adjusting valve 68.
  • the compressed gas is adjusted to a pressure equal to or higher than a predetermined positive pressure value by the first pressure adjusting valve 68, and flows into the inflow port 60 of the vacuum ejector 52 through the second valve 70.
  • the vacuum ejector 52 sucks the gas in the suction pipe 58D from the suction port 64 while discharging the gas from the discharge port 62 to the outside by sending the compressed gas to the inflow port 60.
  • the gas sucked into the suction port 64 at this time is the gas in a part of the suction pipe 58D between the suction port 64 and the check valve 130.
  • the check valve 130 opens when the gas in some of the above pipes is sucked into the suction port 64.
  • the check valve 130 remains open while the compressed gas flows into the inflow port 60 and is discharged from the discharge port 62.
  • the gas in the gripping body 16 is sucked through the suction pipe 58D and the collecting pipe 134.
  • the gas sucked from the inside of the gripping body 16 is discharged to the outside from the discharge port 62 together with the compressed gas.
  • the degree of vacuum in the gripping body 16 increases (that is, the pressure decreases).
  • the palm portion 18 is deformed in the thickness direction so as to be sucked into the guide hole 38 of the high-strength portion 36, and the finger portion 20 is elastically deformed so as to fall toward the palm portion 18 (see FIG. 4).
  • the first sensor 131 When the pressure in the suction pipe 58D reaches the first threshold value (-0.02 MPa), the first sensor 131 outputs the first detection signal. When the first sensor 131 outputs the first detection signal, the control device 14K determines that the pressure in the suction pipe 58D has reached the test pressure, and controls to close the second valve 70. When the second valve 70 is closed and the inflow of the compressed gas to the inflow port 60 is stopped, the gas discharge from the suction pipe 58D to the discharge port 62 is stopped, and the check valve 130 is closed. The inside of the grip body 16 is sealed, and the pressure inside the grip body 16 is held at the test pressure, that is, the first threshold value.
  • the degree of vacuum in the gripping body 16 is kept constant, the degree of opening of the finger portion 20 is maintained in a desired state.
  • the pressure in the gripping body 16 is slightly smaller than the first threshold value, the inner surface 22 of the finger portion 20 comes into contact with the surface of the work W. Therefore, the gripping device 12 can grip the work W when the pressure in the suction pipe 58D becomes the first threshold value which is the test pressure and the second valve 70 is closed.
  • the robot hand system 10K can control the degree of opening of the finger portion 20 with respect to the palm portion 18 by controlling the timing of closing the second valve 70, so that the usability can be improved.
  • the control device 14K may be provided with the suction pipe 58E instead of the suction pipe 58D. That is, the first valve 56 may be used instead of the check valve 130.
  • the control device 14K closes the first valve 56 when the inside of the suction pipe 58E reaches the test pressure.
  • the control device 14K opens the first valve 56 in addition to the third valve 98 at the timing of opening the third valve 98.
  • the positive pressure pipe 94D may further have a second pressure adjusting valve 102.
  • the second pressure adjusting valve 102 is provided between one end of the positive pressure pipe 94D and the third valve 98.
  • the second pressure adjusting valve 102 lowers the pressure of the high-pressure gas supplied from the pump 66 to a predetermined pressure.
  • the robot hand system 10L includes a gripping device 12 and a control device 14L.
  • the control device 14L has a vacuum ejector 52, an inflow pipe 54A, a suction pipe 58F, and a positive pressure pipe 94C.
  • the vacuum ejector 52 has an inflow port 60, an discharge port 62, and a suction port 64.
  • the inflow pipe 54A has a first pressure adjusting valve 68 and a second valve 70.
  • the positive pressure pipe 94C has a third valve 98.
  • the suction pipe 58F has a check valve 130, a first sensor 131, a second sensor 132, a third sensor 133, a power supply 137, and a select switch 138.
  • the check valve 130 is configured to allow gas to flow from the suction pipe 58F to the suction port 64 of the vacuum ejector 52 and prohibit gas from flowing from the suction port 64 of the vacuum ejector 52 to the suction pipe 58F. There is.
  • the first sensor 131 detects the pressure in the suction pipe 58F and outputs the first detection signal when the detected pressure becomes equal to or less than the first threshold value.
  • the first threshold value can be changed as appropriate, but in this example, the gauge pressure is ⁇ 0.02 MPa.
  • the second sensor 132 detects the pressure in the suction pipe 58F and outputs a second detection signal when the detected pressure is equal to or less than the second threshold value lower than the first threshold value.
  • the second threshold value can be changed as appropriate, but in this example, the gauge pressure is ⁇ 0.04 MPa.
  • the third sensor 133 detects the pressure in the suction pipe 58F and outputs a third detection signal when the detected pressure becomes equal to or less than the third threshold value lower than the second threshold value.
  • the third threshold value can be changed as appropriate, but in this example, the gauge pressure is ⁇ 0.06 MPa.
  • the power supply 137 supplies electric power to the first sensor 131, the second sensor 132, and the third sensor 133.
  • the select switch 138 connects any one of the first sensor 131, the second sensor 132, and the third sensor 133 to the power supply 137.
  • the control device 14L controls to close the second valve 70 when the suction pipe 58F reaches a desired pressure (test pressure).
  • the test pressure is selected from a first threshold value (-0.02 MPa), a second threshold value (-0.04 MPa), and a third threshold value (-0.06 MPa).
  • the pressure inside the gripping body 16 when the inner surface 22 of the finger portion 20 comes into contact with the surface of the work W can be measured in advance, and the test pressure can be selected based on this measured value.
  • the control device 14L sets a sensor to be operated from the first sensor 131, the second sensor 132, and the third sensor 133 by switching the select switch 138 based on the selected test pressure.
  • the pressure in the gripping body 16 is slightly smaller than the second threshold value, the inner surface 22 of the finger portion 20 is in contact with the surface of the work W, and the test pressure is the second threshold value (-0.04 MPa).
  • the control device 14L connects the power supply 137 and the second sensor 132 by switching the select switch 138.
  • the compressed gas supplied from the pump 66 to the inflow port 60 of the vacuum ejector 52 adjusts the first pressure adjusting valve 68 so that the pressure in the suction pipe 58F reaches the third threshold value (-0.06 MPa).
  • the pressure is set to be equal to or higher than the predetermined positive pressure value.
  • the second valve 70 is always open.
  • the third valve 98 is always closed.
  • Compressed gas is supplied from the activated pump 66 to the first pressure adjusting valve 68.
  • the compressed gas is adjusted to a pressure equal to or higher than a predetermined positive pressure value by the first pressure adjusting valve 68, and flows into the inflow port 60 of the vacuum ejector 52 through the second valve 70.
  • the vacuum ejector 52 sucks the gas in the suction pipe 58F from the suction port 64 while discharging the gas from the discharge port 62 to the outside by sending the compressed gas to the inflow port 60.
  • the gas sucked into the suction port 64 at this time is the gas in a part of the suction pipe 58F between the suction port 64 and the check valve 130.
  • the check valve 130 opens when the gas in some of the above pipes is sucked into the suction port 64.
  • the check valve 130 remains open while the compressed gas flows into the inflow port 60 and is discharged from the discharge port 62.
  • the check valve 130 opens, the gas in the gripping body 16 is sucked through the suction pipe 58F.
  • the gas sucked from the inside of the gripping body 16 is discharged to the outside from the discharge port 62 together with the compressed gas.
  • the degree of vacuum in the gripping body 16 increases (that is, the pressure decreases).
  • the palm portion 18 is deformed in the thickness direction so as to be sucked into the guide hole 38 of the high-strength portion 36, and the finger portion 20 is elastically deformed so as to fall toward the palm portion 18 (see FIG. 4).
  • the second sensor 132 When the pressure in the suction pipe 58F reaches the second threshold value (-0.04 MPa), the second sensor 132 outputs the second detection signal. When the second sensor 132 outputs the second detection signal, the control device 14L determines that the pressure in the suction pipe 58F has reached the test pressure, and controls to close the second valve 70. When the second valve 70 is closed and the inflow of the compressed gas to the inflow port 60 is stopped, the gas discharge from the suction pipe 58F to the discharge port 62 is stopped, and the check valve 130 is closed. The inside of the grip body 16 is sealed, and the pressure inside the grip body 16 is held at the test pressure, that is, the second threshold value.
  • the degree of vacuum in the gripping body 16 is kept constant, the degree of opening of the finger portion 20 is maintained in a desired state.
  • the gripping device 12 can grip the work W when the pressure in the suction pipe 58F becomes the second threshold value which is the test pressure and the second valve 70 is closed. In this way, the robot hand system 10L can control the degree of opening of the finger portion 20 with respect to the palm portion 18 by controlling the timing of closing the second valve 70, so that the usability can be improved.
  • the third valve 98 When the third valve 98 is opened, the external gas flows into the positive pressure pipe 94C through the third valve 98 due to the negative pressure in the gripping body 16.
  • the gas that has flowed into the positive pressure pipe 94C flows into the gripping main body 16 through the air supply / exhaust port 34, and lowers the degree of vacuum in the gripping main body 16 (that is, raises the pressure).
  • the degree of vacuum in the gripping body 16 decreases, the palm portion 18 is pushed out from the guide hole 38.
  • the finger portion 20 opens. As a result, the work W can be released.
  • the check valve 130 opens when the gas flowing into the gripping main body 16 flows into the other end of the suction pipe 58F.
  • three pressure sensors of the first sensor 131, the second sensor 132, and the third sensor 133 are used as the pressure sensors for detecting the pressure in the suction pipe, but the number of pressure sensors Is not limited to this, and may be plural.
  • the present invention is not limited to the above embodiment, and can be appropriately modified within the scope of the gist of the present invention.
  • the case where the number of "plurality" is three has been described, but the present invention is not limited to this, and the number may be two or four or more.
  • control device 14D shown in FIG. 7 may be combined with the positive pressure pipe 94B shown in FIG.
  • control device 14E shown in FIG. 8 may be combined with the positive pressure pipe 109 shown in FIG.
  • the suction pipe 58D shown in FIGS. 12 and 14 and the suction pipe 58E shown in FIG. 13 may be combined with the power supply 137 and the select switch 138 of the suction pipe 58F shown in FIG.
  • the positive pressure pipe 94D and the collective pipe 134 shown in FIG. 14 may be combined with the control device 14I shown in FIG. 12, the control device 14J shown in FIG. 13, and the control device 14L shown in FIG.
  • the actuator of the present invention is not limited to the case of a gripping device.
  • the present invention includes an expansion / contraction portion that expands / contracts according to an internal pressure change, and a hinge portion that opens / closes according to the expansion / contraction operation of the expansion / contraction portion, and responds to a pressure change of air supplied to the expansion / contraction portion. It may be applied to an actuator that obtains a driving force by determining the angle of the hinge portion.
  • the present invention may be applied to an actuator having a tubular body having a plurality of pressure chambers and generating a propulsive force in response to a change in the pressure of air supplied to the body.

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Abstract

アクチュエータの使い勝手を向上することができる制御装置及びロボットハンドシステムを提供する。制御装置14Aは、負圧を動力源とするアクチュエータ12に接続可能であって、流入ポート60と、排出ポート62と、吸引ポート64とを有する真空エジェクタ52と、前記流入ポート60とポンプ66とを接続可能な流入配管54Aと、前記吸引ポート64と前記アクチュエータ12とを接続可能な吸引配管58Aと、前記排出ポート62、前記真空エジェクタ52、前記吸引ポート64、及び前記吸引配管58Aを通る経路65に設けられた第1バルブ56とを備える。

Description

制御装置及びロボットハンドシステム
 本発明は、制御装置及びロボットハンドシステムに関する。
 アクチュエータとしてワークを把持することを目的とし、掌部と、掌部の周囲に突出して設けられ、前記掌部を厚さ方向に変形させることにより掌部に向かって倒れる複数の指部と、指部内に設けられた弾性部と、掌部の外周面の収縮を防ぐ形状保持部とを備えた把持装置が開示されている(特許文献1)。当該把持装置は、把持本体内を減圧することにより、掌部が、厚さ方向に変形し、指部が掌部へ向かって倒れるように弾性変形する。この把持装置は、複数の指部を有するため、サイズや形状が異なるワークを汎用的に把持することができ、把持本体内を減圧するのみで把持できるので制御が単純であり、また把持本体をワークに強く押し付ける必要もないため、食品のような柔軟なワークを傷めずに把持することができる。
特開2018-062038号公報
 上記特許文献1の把持装置は、動力源としての負圧を制御することができれば、掌部に対する指部の開き具合を制御することができるので、用途がより広がり、使い勝手が向上すると考えられる。
 本発明は、アクチュエータの使い勝手を向上することができる制御装置及びロボットハンドシステムを提供することを目的とする。
 本発明に係る制御装置は、負圧を動力源とするアクチュエータに接続可能な制御装置であって、流入ポートと、排出ポートと、吸引ポートとを有する真空エジェクタと、前記流入ポートとポンプとを接続可能な流入配管と、前記吸引ポートと前記アクチュエータとを接続可能な吸引配管と、前記排出ポート、前記真空エジェクタ、前記吸引ポート、及び前記吸引配管を通る経路に設けられた第1バルブとを備える。
 本発明に係る制御装置は、負圧を動力源とするアクチュエータに接続可能な制御装置であって、流入ポートと、排出ポートと、吸引ポートとを有する真空エジェクタと、前記流入ポートとポンプとを接続可能な流入配管と、前記吸引ポートと前記アクチュエータとを接続可能な吸引配管と、前記アクチュエータと、正圧を供給可能な正圧源とを接続可能な正圧配管とを備え、前記正圧配管は、第3バルブを有する。
 本発明に係る制御装置は、負圧を動力源とするアクチュエータに接続可能な制御装置であって、流入ポートと、排出ポートと、吸引ポートとを有する真空エジェクタと、前記流入ポートとポンプとを接続可能な複数の流入配管と、前記吸引ポートと前記アクチュエータとを接続可能な吸引配管とを備え、前記複数の流入配管が、それぞれ、サブ圧力調整バルブ、及びサブバルブを有し、前記複数の流入配管が、前記真空エジェクタに対し並列に接続された構造である。
 本発明に係るロボットハンドシステムは、上記制御装置と、上記アクチュエータとしての把持装置とを備える。
 本発明によれば、第1バルブ、第3バルブ、又はサブバルブを開閉することによって、アクチュエータを制御することができるので、使い勝手を向上することができる。
第1実施形態に係るロボットハンドシステムを示す概略図である。 第1実施形態に係る把持装置を示す部分断面図である。 第1実施形態に係るロボットハンドシステムの使用状態を示す概略図である。 第1実施形態に係るロボットハンドシステムの使用状態を示す部分断面図である。 第1実施形態の変形例1-1に係るロボットハンドシステムを示す概略図である。 第1実施形態の変形例1-2に係るロボットハンドシステムを示す概略図である。 第1実施形態の変形例1-3に係るロボットハンドシステムを示す概略図である。 第1実施形態の変形例1-4に係るロボットハンドシステムを示す概略図である。 第2実施形態に係るロボットハンドシステムを示す概略図である。 第2実施形態の変形例2-1に係るロボットハンドシステムを示す概略図である。 第2実施形態の変形例2-2に係るロボットハンドシステムを示す概略図である。 第3実施形態に係るロボットハンドシステムを示す概略図である。 第3実施形態の変形例3-1に係るロボットハンドシステムを示す概略図である。 第3実施形態の変形例3-2に係るロボットハンドシステムを示す概略図である。 第3実施形態の変形例3-3に係るロボットハンドシステムを示す概略図である。
 以下、図面を参照して本発明の実施形態について詳細に説明する。以下に示す実施形態及び変形例は、本発明の一例であり、本発明はこれに限られるものではない。各実施形態及び各変形例に関する以下の説明において、同様の構成については同様の符号を付し、適宜説明を省略する。
1.第1実施形態
(全体構成)
 図1に示すロボットハンドシステム10Aは、アクチュエータとしての把持装置12と、制御装置14Aとを備える。把持装置12は、制御装置14Aが発生する所定の負圧を利用することによって、弾性変形し、ワークWを把持するなどの所望の動作を行う。
(把持装置)
 把持装置12は、袋状の把持本体16を備える。把持本体16は、気密性と弾性とを有する材料、例えば、天然ゴムや、合成ゴムなどで形成することができる。把持本体16のJIS K6253のデュロメータ硬さ試験(タイプA)に準じて測定した硬度は、60~90程度であるのが好ましい。
 図2に示すように把持本体16は、掌部18と、掌部18の周囲に突出して設けられた複数(3個)の指部20とを有する。掌部18は略円盤状をなしている。指部20は、掌部18と一体に形成されており、掌部18を囲むように放射状に3個設けられている。指部20同士の間には、所定の間隔が形成されている。指部20は、内面22が掌部18と一体に形成されている。
 把持本体16は、指部20が形成された側と反対側の、掌部18の外縁を囲む位置に接続部24が掌部18と一体に形成されている。接続部24は筒状であって、本図の場合、上端に円形の開口を有する。把持本体16は、掌部18から接続部24に向かって外側に突出する向きに湾曲した外周面26を有する。指部20は、中実である。指部20の内部の材質は、把持本体16と同じ材質、または異なる材質でもよく、さらに均一である必要はなく、異種材料を組み合わせた複合材、フィラーなどの添加物を含んでもよい。
 把持本体16の開口は、接続部24に挿入されたケース28によって密閉されている。ケース28は、ステンレスなどの金属製、又はプラスチックなどの硬質の樹脂製であるのが好ましい。ケース28は、中央に貫通穴42を有する底部44と、当該底部44の外縁に一体に形成された筒状部46と、円盤状の天部48とを有する。天部48は、継手32が設けられている。継手32は、シール材50を介して天部48にねじ止めされている。当該継手32は、脱着部30とワンタッチで連結される。
 脱着部30は、ワンタッチ継手であり、一端が図示しないロボット本体の先端に設けられたアダプタプレートに接続され、他端がケース28の継手32に接続される。脱着部30は、継手32が差し込み方向に差し込まれると接続され、リリース部が差し込み方向に押されることによって接続が解除される。脱着部30は、ワンタッチ継手に限らず、ねじによって継手32と接続される継手でもよい。脱着部30には、周面に複数の給排気口34が設けられている。
 把持本体16は、接続部24と掌部18の間に、掌部18に比べ厚さ方向に変形しにくい高強度部36を備える。高強度部36は、把持本体16の掌部18の内部空間に配置されている。高強度部36は、掌部18以外、すなわち掌部18の外周が収縮しないように、把持本体16を保持する。高強度部36の材質は、把持本体16の減圧下において大きく変形しなければ足り、例えば硬質樹脂や金属を用いることができる。高強度部36の材質は、必ずしも均一である必要はなく、異種材料を組み合わせた複合材でもよい。
 図2に示す高強度部36は、変形した掌部18を受け入れるガイド穴38と、先端の外側に湾曲部40とを有する枠状部材である。第1実施形態の場合、高強度部36は、円筒状部材であって、全体として先端に向かって先細になっている。高強度部36の先端は、指部20の基端に接触している。湾曲部40は、外側に向かって凸形状である。ガイド穴38は、掌部18に対応した高強度部36の中央であって、内径が掌部18と略同じ大きさであるのが好ましい。高強度部36の基端は、ケース28に接触している。
(制御装置)
 図1に示すように、制御装置14Aは、真空エジェクタ52と、流入配管54Aと、第1バルブ56を有する吸引配管58Aとを備える。真空エジェクタ52は、圧縮気体を利用して負圧を発生させるものである。真空エジェクタ52は、流入ポート60と、排出ポート62と、吸引ポート64とを有する。流入ポート60は、真空エジェクタ52内において、図示しないノズル、ディフューザを介して排出ポート62へ接続されている。吸引ポート64は、ノズルの出口に接続されている。
 流入ポート60は、流入配管54Aの一端が接続されている。流入配管54Aの他端は、ポンプ66に接続されている。流入配管54Aは、他端側に第1圧力調整バルブ68と、第1圧力調整バルブ68と一端の間に第2バルブ70とが設けられている。第1圧力調整バルブ68は、ポンプ66から供給された高圧の気体の圧力を所定の圧力へ下げる。第2バルブ70は、流入配管54Aを開閉するバルブであり、例えば電磁弁を用いることができる。第1圧力調整バルブ68で圧力が調整された気体は、第2バルブ70が開いているとき、流入ポート60へ送り込まれる。
 排出ポート62は、サイレンサ63を介して大気に開放されている。吸引ポート64は、吸引配管58Aの一端が接続されている。吸引配管58Aの他端は、複数の給排気口34の1つに接続されている。吸引配管58Aが接続された以外の給排気口34は、プラグで塞がれる。
 排出ポート62から、真空エジェクタ52、吸引ポート64、及び吸引配管58Aを通じて、外部と把持本体16内を繋ぐ経路65が形成されている。第1実施形態においては、経路65における吸引配管58Aに、第1バルブ56が設けられている。第1バルブ56は、吸引配管58Aを開閉するバルブであり、例えば、電磁弁を用いることができる。第1バルブ56を閉じたとき、第1バルブ56から把持装置12側は外部と遮断され、把持本体16内が密閉される。
 流入ポート60へ送り込まれた圧縮気体は、真空エジェクタ52内のノズルにより絞られ、高速で放出されディフューザへ流入し、排出ポート62から外部へ放出される。圧縮気体が高速で放出されたノズルの出口で、真空が発生する。ノズルの出口における負圧によって、吸引配管58Aから吸引ポート64へ気体が吸い込まれる。流入ポート60へ送り込まれた気体の圧力が高いほど、ノズルから放出される圧縮気体の速度が高くなり、吸引ポート64の真空度が高く(すなわち、圧力が低く)なる。
 制御装置14Aは、ポンプ66、第1バルブ56、第1圧力調整バルブ68、及び第2バルブ70を統括的に制御する制御部(図示しない)を備えていてもよい。制御部は、例えば、PLC(Programmable Logic Controller)等を適用でき、把持装置12に対する把持動作プログラムや、開放動作プログラムなどに従って各種処理を実行し得る。
(動作及び効果)
 ロボットハンドシステム10Aの動作及び効果を説明する。図3に示すように、第1バルブ56及び第2バルブ70は、常時開とする。起動されたポンプ66から圧縮気体67が供給される。圧縮気体67は、第1圧力調整バルブ68で所定の圧力へ下げられ、第2バルブ70を通って、流入ポート60へ流入する。真空エジェクタ52は、流入ポート60へ圧縮気体67が送り込まれることによって、排出ポート62から気体71を排出しながら、吸引ポート64から気体69を吸い込む。したがって吸引ポート64に接続された吸引配管58Aを通じて、把持本体16内の気体69が吸引される。気体69は、圧縮気体67と共に排出ポート62からサイレンサ63を通って外部へ排出される(図3中、符号71)。把持本体16内の気体69は、吸引ポート64と把持本体16内が同じ真空度になるまで吸引される。
 把持本体16は、高強度部36により掌部18の外周面26の形状が保持された状態を維持する。そうすると掌部18が、高強度部36のガイド穴38に吸い込まれるようにして厚さ方向に変形する(図4)。掌部18が厚さ方向へ変形するのに伴い、指部20の内面22が掌部18の中心へ引っ張られる。そうすると指部20は、掌部18へ向かって倒れるように弾性変形する。これにより指部20は、主に内面22がワークW表面に接触する。上記のように把持装置12は、把持本体16内を減圧することにより、掌部18に対し指部20を閉じ、ワークWを把持することができる。指部20の変形量は、把持本体16内の真空度に応じて異なる。すなわち、指部20の変形量は、把持本体16内の真空度が高い(すなわち、圧力が低い)程、大きくなる。
 次いで、第2バルブ70を閉じると、流入ポート60への圧縮気体67の供給が停止する。そうすると、吸引配管58A及び把持本体16内の負圧によって、外部から気体が排出ポート62へ流れ込む。気体は、経路65を図1中の矢印の向きに流れ、把持本体16内へ流入し、把持本体16内の真空度を低下させる(すなわち、圧力を上昇させる)。把持本体16内の真空度が低下するのに伴い、掌部18がガイド穴38から押し出される。掌部18が押し出されるのに伴い、指部20が開く。指部20の開き具合が所望の状態となったタイミングで、第1バルブ56を閉じ、把持本体16内を密閉状態に保持する。把持本体16内の真空度が一定に保持されるので、指部20の開き具合が所望の状態で維持される。
 上記のように、第1バルブ56が吸引配管58Aを閉じ、把持本体16内を密閉した状態に保持することによって、指部20の開き具合を所望の状態で維持することができる。このようにして、ロボットハンドシステム10Aは、第1バルブ56を開閉するだけで、掌部18に対する指部20の開き具合を制御することができるので、使い勝手を向上することができる。
 上記実施形態では、指部20を開くときに第1バルブ56を閉じる場合について説明したが、本発明はこれに限らず、指部20を閉じるときに第1バルブ56を閉じてもよい。
(変形例1-1)
 図5を参照して第1実施形態の変形例1-1に係るロボットハンドシステム10Bを説明する。ロボットハンドシステム10Bは、把持装置12と、制御装置14Bとを備える。制御装置14Bは、複数(3個)の真空エジェクタ52と、流入配管54Bと、複数(3個)の吸引配管58Aとを備える。
 流入配管54Bは、メイン流入配管72と、分配管74と、複数(3個)のサブ流入配管76とを有する。メイン流入配管72は、一端がポンプ66に接続され、他端が分配管74の一端に接続されている。メイン流入配管72は、一端側に第1圧力調整バルブ68と、第1圧力調整バルブ68と他端の間に第2バルブ70とが設けられている。
 分配管74は、一端に一つの配管と、他端に複数(3個)の配管とを有する。分配管74の一端はメイン流入配管72の他端に接続されており、分配管74の他端はそれぞれ複数のサブ流入配管76の一端に接続されている。複数のサブ流入配管76は、第1サブ流入配管76A、第2サブ流入配管76B、及び第3サブ流入配管76Cを有する。複数のサブ流入配管76の他端は、複数の真空エジェクタ52の流入ポート60へそれぞれ接続されている。複数のサブ流入配管76は、それぞれ、一端側にサブバルブ78と、サブバルブ78と他端の間にサブ圧力調整バルブ80とが設けられている。複数のサブ流入配管76に設けられたサブ圧力調整バルブ80は、それぞれ異なる圧力に設定されている。例えば、第1サブ流入配管76Aに設けられた第1サブ圧力調整バルブ80Aの圧力を「低」、第2サブ流入配管76Bに設けられた第2サブ圧力調整バルブ80Bの圧力を「中」、第3サブ流入配管76Cに設けられた第3サブ圧力調整バルブ80Cの圧力を「高」と設定してもよい。
 複数の真空エジェクタ52の吸引ポート64は、それぞれ複数の吸引配管58Aの一端が接続されている。複数の吸引配管58Aの他端は、集合配管82の一端に接続されている。複数の吸引配管58Aに、それぞれ第1バルブ56が設けられている。1つのサブバルブ78に対し真空エジェクタ52を挟んで設けられた1つの第1バルブ56を、前記サブバルブ78に対する「セットの第1バルブ56」と称する。集合配管82は、一端に複数(3個)の配管と、他端に一つの配管とを有する。集合配管82の他端は、給排気口34に接続されている。
 第1サブ流入配管76Aに設けられたサブバルブ78及びセットの第1バルブ56を開き、第2サブ流入配管76B及び第3サブ流入配管76Cのサブバルブ78及びセットの第1バルブ56を閉じた状態で、ポンプ66を起動すると、第1サブ流入配管76Aにのみ圧縮気体が供給される。圧縮気体は、第1サブ圧力調整バルブ80Aで所定(低)の圧力へ下げられ、流入ポート60へ流入する。真空エジェクタ52は、圧縮気体の圧力に応じて低い負圧で、吸引配管58A及び集合配管82を通じて、把持本体16から気体を吸引する。したがって把持本体16内の真空度は低くなるので、指部20の変形量は小さい。
 第2サブ流入配管76Bに設けられたサブバルブ78及びセットの第1バルブ56を開き、第1サブ流入配管76A及び第3サブ流入配管76Cのサブバルブ78及びセットの第1バルブ56を閉じた状態で、ポンプ66を起動すると、第2サブ流入配管76Bにのみ圧縮気体が供給される。圧縮気体は、第2サブ圧力調整バルブ80Bで所定(中)の圧力へ下げられ、流入ポート60へ流入する。真空エジェクタ52は、圧縮気体の圧力に応じて中程度の負圧で、吸引配管58A及び集合配管82を通じて、把持本体16から気体を吸引する。したがって把持本体16内の真空度は中程度となるので、指部20の変形量は中程度である。
 第3サブ流入配管76Cに設けられたサブバルブ78及びセットの第1バルブ56を開き、第1サブ流入配管76A及び第2サブ流入配管76Bのサブバルブ78及びセットの第1バルブ56を閉じた状態で、ポンプ66を起動すると、第3サブ流入配管76Cにのみ圧縮気体が供給される。圧縮気体は、第3サブ圧力調整バルブ80Cで所定(高)の圧力へ下げられ、流入ポート60へ流入する。真空エジェクタ52は、圧縮気体の圧力に応じて高い負圧で、吸引配管58A及び集合配管82を通じて、把持本体16から気体を吸引する。したがって把持本体16内の真空度は高くなるので、指部20の変形量は大きい。
 上記のように、本変形例1-1の場合、開閉するサブバルブ78及びセットの第1バルブ56を選択することによって、把持本体16内の真空度を個別に管理することができるので、掌部18に対する指部20の開き具合を容易に制御することができる。ロボットハンドシステム10Bは、第1バルブ56を備えるので、上記第1実施形態と同様の効果を得ることができる。
(変形例1-2)
 図6を参照して第1実施形態の変形例1-2に係るロボットハンドシステム10Cを説明する。ロボットハンドシステム10Cは、把持装置12と、制御装置14Cとを備える。
 制御装置14Cは、真空エジェクタ52と、流入配管54Cと、吸引配管58Bとを備える。流入配管54Cは、分配管74と、複数(3個)のサブ流入配管84とを有する。分配管74の一端はポンプ66に接続され、他端がそれぞれ複数のサブ流入配管84の一端に接続されている。
 複数のサブ流入配管84は、第1サブ流入配管84A、第2サブ流入配管84B、及び第3サブ流入配管84Cを有する。複数のサブ流入配管84は、それぞれ、一端側に第2バルブ70、第2バルブ70の他端側にサブ圧力調整バルブ80、及びサブ圧力調整バルブ80と他端の間にサブバルブ78が設けられている。複数のサブ流入配管84に設けられたサブ圧力調整バルブ80は、それぞれ異なる圧力に設定されている。例えば、第1サブ流入配管84Aに設けられた第1サブ圧力調整バルブ80Aの圧力を「低」、第2サブ流入配管84Bに設けられた第2サブ圧力調整バルブ80Bの圧力を「中」、第3サブ流入配管84Cに設けられた第3サブ圧力調整バルブ80Cの圧力を「高」と設定してもよい。
 複数のサブ流入配管84の他端は、集合配管82の一端に接続されている。集合配管82の他端は、1つの真空エジェクタ52の流入ポート60に接続されている。真空エジェクタ52の吸引ポート64に、吸引配管58Bの一端が接続されている。吸引配管58Bの他端は給排気口34に接続されている。図6では、吸引配管58Bは、第1バルブ56を備えていないが、第1バルブ56を備えていてもよい。
 第1サブ流入配管84A、第2サブ流入配管84B、及び第3サブ流入配管84Cのいずれか1つに設けられた第2バルブ70及びサブバルブ78を開くことによって、変形例1-1と同様に、把持本体16内の真空度を個別に管理することができるので、掌部18に対する指部20の開き具合を容易に制御することができる。ロボットハンドシステム10Cは、第1バルブ56を備えれば、上記第1実施形態と同様の効果を得ることができる。
(変形例1-3)
 図7を参照して第1実施形態の変形例1-3に係るロボットハンドシステム10Dを説明する。ロボットハンドシステム10Dは、把持装置12と、制御装置14Dとを備える。制御装置14Dは、複数(3個)の真空エジェクタ52と、流入配管54Dと、複数(3個)の吸引配管58Aとを備える。
 流入配管54Dは、メイン流入配管86と、分配管74と、複数(3個)のサブ流入配管88とを有する。メイン流入配管86は、一端がポンプ66に接続され、他端が分配管74の一端に接続されており、第1圧力調整バルブ68が設けられている。第1圧力調整バルブ68は、後述する複数の真空エジェクタ52が同時に最高到達真空度に達するように、設定される。
 分配管74の一端はメイン流入配管86の他端に接続されており、分配管74の他端はそれぞれ複数のサブ流入配管88の一端に接続されている。複数のサブ流入配管88は、第1サブ流入配管88A、第2サブ流入配管88B、及び第3サブ流入配管88Cを有する。複数のサブ流入配管88の他端は、複数の真空エジェクタ52の流入ポート60へそれぞれ接続されている。複数のサブ流入配管88は、それぞれ、第2バルブ70が設けられている。
 複数の真空エジェクタ52の吸引ポート64に、複数の吸引配管58Aの一端がそれぞれ接続されている。複数の吸引配管58Aの他端はそれぞれ異なる給排気口34に接続されている。複数の吸引配管58Aは、それぞれ第1バルブ56が設けられている。1つの第2バルブ70に対し真空エジェクタ52を挟んで設けられた1つの第1バルブ56を、前記第2バルブ70に対する「セットの第1バルブ56」と称する。
 第1サブ流入配管88Aに設けられた第2バルブ70及びセットの第1バルブ56を開き、第2サブ流入配管88B及び第3サブ流入配管88Cの第2バルブ70及びセットの第1バルブ56を閉じた状態で、ポンプ66を起動すると、第1サブ流入配管88Aにのみ圧縮気体が供給される。第1サブ流入配管88Aに設けられた1つの真空エジェクタ52で発揮し得る真空度に応じて、吸引配管58Aを通じて、把持本体16から気体が吸引される。したがって、1つの真空エジェクタ52で発生する真空度は低い(すなわち圧力は、より高い)ため、指部20の変形量は、小さい。
 第1サブ流入配管88Aに設けられた第2バルブ70及びセットの第1バルブ56を開き、第2サブ流入配管88Bに設けられた第2バルブ70及びセットの第1バルブ56を開き、第3サブ流入配管88Cの第2バルブ70及びセットの第1バルブ56を閉じた状態で、ポンプ66を起動すると、第1サブ流入配管88A及び第2サブ流入配管88Bに圧縮気体が供給される。第1サブ流入配管88A及び第2サブ流入配管88Bにそれぞれ設けられた2つの真空エジェクタ52で発揮し得る真空度に応じて、吸引配管58Aを通じて、把持本体16から気体が吸引される。したがって、2つの真空エジェクタ52で発生する真空度は中程度のため、指部20の変形量は、中程度である。
 全ての第2バルブ70及びセットの第1バルブ56を開いた状態で、ポンプ66を起動すると、全てのサブ流入配管88に圧縮気体が供給される。3つの真空エジェクタ52で発揮し得る真空度に応じて、吸引配管58Aを通じて、把持本体16から気体が吸引される。したがって、3つの真空エジェクタ52で発生する真空度は高い(すなわち圧力は低い)ため、指部20の変形量は、大きい。
 上記のように、本変形例1-3の場合、開閉する第2バルブ70及びセットの第1バルブ56を選択することによって、把持本体16内の真空度を個別に管理することができるので、掌部18に対する指部20の開き具合を容易に制御することができる。ロボットハンドシステム10Dは、第1バルブ56を備えるので、上記第1実施形態と同様の効果を得ることができる。なお、3つの真空エジェクタ52は、全て同一でもよいし、それぞれ異なる性能を有していてもよい。
(変形例1-4)
 図8を参照して第1実施形態の変形例1-4に係るロボットハンドシステム10Eを説明する。ロボットハンドシステム10Eは、把持装置12と、制御装置14Eとを備える。
 制御装置14Eは、真空エジェクタ52と、流入配管54Aと、吸引配管58Cとを備える。吸引配管58Cは、一端が吸引ポート64に接続され、他端が給排気口34に接続されている。真空エジェクタ52の排出ポート62は、排出配管92の一端が接続されている。排出配管92、排出ポート62、真空エジェクタ52、吸引ポート64、及び吸引配管58Cを通じて、外部と把持本体16内を繋ぐ経路93が形成されている。変形例1-4においては、経路93における排出配管92に、第1バルブ56が設けられている。
 第1バルブ56及び第2バルブ70は常時開とする。起動されたポンプ66から圧縮気体が流入ポート60へ送り込まれることによって、吸引ポート64に接続された吸引配管58Cを通じて、把持本体16内の気体が吸引される。圧縮気体は、吸引された気体と共に排出ポート62から第1バルブ56を通って外部へ排出される。そうすると掌部18が、高強度部36のガイド穴38に吸い込まれるようにして厚さ方向に変形し、指部20は、掌部18へ向かって倒れるように弾性変形する。
 次いで、第2バルブ70を閉じると、流入ポート60への気体の供給が停止する。そうすると、吸引配管58C及び把持本体16内の負圧によって、外部から気体が排出ポート62へ流れ込む。気体は、経路93を図8中の矢印の向きに流れ、把持本体16内へ流入し、把持本体16内の真空度を低下させる。把持装置12は、把持本体16内の真空度が低下するのに伴い、掌部18がガイド穴38から押し出される。掌部18が押し出されるのに伴い、指部20が開く。指部20の開き具合が所望の状態となったタイミングで、第1バルブ56を閉じ、把持本体16内を密閉状態に保持する。把持本体16内の真空度が一定に保持されるので、指部20の開き具合が所望の状態で維持される。
 上記のように、第1バルブ56及び第2バルブ70が把持本体16内を密閉した状態に保持することによって、指部20の開き具合を所望の状態で維持することができる。このようにして、ロボットハンドシステム10Eは、第1バルブ56を排出配管92に設けることによっても、掌部18に対する指部20の開き具合を制御することができる。
 変形例1-4では、指部20を開くときに第1バルブ56を閉じる場合について説明したが、本発明はこれに限らず、指部20を閉じるときに第1バルブ56を閉じてもよい。
2.第2実施形態
 図9を参照して本発明の第2実施形態に係るロボットハンドシステム10Fを説明する。図9に示すロボットハンドシステム10Fは、把持装置12と、制御装置14Fとを備える。制御装置14Fは、真空エジェクタ52と、流入配管54Aと、吸引配管58Bと、正圧配管94Aとを備える。
 正圧配管94Aは、分配管74と、複数のサブ正圧配管96とを有する。分配管74の一端は、吸引配管58Bが接続された給排気口34とは別の給排気口34に接続されており、分配管74の他端はそれぞれ複数のサブ正圧配管96の一端に接続されている。複数のサブ正圧配管96は、第1サブ正圧配管96A、第2サブ正圧配管96B、及び第3サブ正圧配管96Cを有する。複数のサブ正圧配管96の他端は、それぞれ正圧源としての大気に開放されている。複数のサブ正圧配管96は、一端側に第3バルブ98と、第3バルブ98と他端の間にスピードコントローラ100とがそれぞれ設けられている。第3バルブ98は、複数のサブ正圧配管96を開閉するバルブであり、例えば電磁弁を用いることができる。
 スピードコントローラ100は、それぞれ設定される流量が異なる。例えば、第1サブ正圧配管96Aに設けられたスピードコントローラ100の流量を「大」、第2サブ正圧配管96Bに設けられたスピードコントローラ100の流量を「中」、第3サブ正圧配管96Cに設けられたスピードコントローラ100の流量を「小」と設定してもよい。
 第2バルブ70は、常時開とする。全ての第3バルブ98は、常時閉とする。起動されたポンプ66から圧縮気体が流入ポート60へ送り込まれることによって、吸引ポート64に接続された吸引配管58Bを通じて、把持本体16内の気体が吸引される。そうすると掌部18が、高強度部36のガイド穴38に吸い込まれるようにして厚さ方向に変形し、指部20は、掌部18へ向かって倒れるように弾性変形する。
 次いで、いずれかの第3バルブ98を開くと、スピードコントローラ100から所定の流量の気体が第3バルブ98を通じて正圧配管94Aへ流入する。正圧配管94Aへ流入した気体は、給排気口34を通って把持本体16内へ流入する。把持本体16内の真空度は、吸引配管58Bを通じて吸引される気体と、正圧配管94Aを通じて流入する気体のバランスで制御することができる。
 第1サブ正圧配管96Aに設けられた第3バルブ98のみを開いた場合、正圧配管94Aを通じて流入する気体の流量が大きいので、把持本体16内の真空度がより低くなる。したがって、指部20の変形量は、小さい。
 第2サブ正圧配管96Bに設けられた第3バルブ98のみを開いた場合、正圧配管94Aを通じて流入する気体の流量が中程度であるので、指部20の変形量は、中程度である。
 第3サブ正圧配管96Cに設けられた第3バルブ98のみを開いた場合、正圧配管94Aを通じて流入する気体の流量が小さいので、把持本体16内の真空度がより高くなる。したがって、指部20の変形量は、大きい。
 上記のように、第2実施形態の場合、開閉する第3バルブ98を選択することによって、把持本体16内の真空度を個別に管理することができるので、掌部18に対する指部20の開き具合を容易に制御することができる。ロボットハンドシステム10Fは、第1バルブ56を備えれば、上記第1実施形態と同様の効果を得ることができる。
(変形例2-1)
 図10を参照して第2実施形態の変形例2-1に係るロボットハンドシステム10Gを説明する。図10に示すロボットハンドシステム10Gは、把持装置12と、制御装置14Gとを備える。
 制御装置14Gは、真空エジェクタ52と、流入配管54Eと、吸引配管58Bと、正圧配管94Bとを備える。流入配管54Eは、一端がポンプ66に接続され、他端が流入ポート60へ接続されている。流入配管54Eに、第1圧力調整バルブ68が設けられている。
 正圧配管94Bの一端は、流入配管54Eの第1圧力調整バルブ68の1次側に接続され、正圧源でもあるポンプ66に接続されている。正圧配管94Bの他端は、吸引配管58Bが接続された給排気口34とは別の給排気口34に接続されている。正圧配管94Bは、一端側に第2圧力調整バルブ102、第2圧力調整バルブ102の2次側に第3バルブ98が設けられている。第2圧力調整バルブ102は、ポンプ66から供給された高圧の気体の圧力を所定の圧力へ下げる。正圧配管94Bの第2圧力調整バルブ102と第3バルブ98の間に大気開放配管106の一端が接続されている。大気開放配管106は、リリーフバルブ104が設けられており、他端が大気に開放されている。リリーフバルブ104は、2次側の圧力が1次側の圧力より一定以上高くなった場合、バルブを開き、2次側から1次側へ気体を流す。
 第3バルブ98は常時閉とする。起動されたポンプ66から圧縮気体が流入ポート60へ送り込まれることによって、吸引ポート64に接続された吸引配管58Bを通じて、把持本体16内の気体が吸引される。そうすると掌部18が、高強度部36のガイド穴38に吸い込まれるようにして厚さ方向に変形し、指部20は、掌部18へ向かって倒れるように弾性変形する。
 圧縮気体は、正圧配管94Bの一端にも供給され、第2圧力調整バルブ102によって所定の圧力に下げられ、第3バルブ98の1次側へ供給される。第3バルブ98を開くと、第2圧力調整バルブ102で圧力が調整された圧縮気体が正圧配管94Bを通って把持本体16内へ流入する。把持本体16内の圧力は、吸引配管58Bを通じて吸引される気体と、正圧配管94Bを通じて流入する気体のバランスで制御することができる。
 吸引配管58Bを通じて吸引される気体より正圧配管94Bを通じて流入する気体が多くなり、把持本体16内の圧力が一定以上に高くなった場合、リリーフバルブ104が開き、大気開放配管106を通じて把持本体16内の気体を外部へ逃がす。
 ロボットハンドシステム10Gは、第1バルブ56を備えれば、上記第1実施形態と同様の効果を得ることができる。
(変形例2-2)
 図11を参照して第2実施形態の変形例2-2に係るロボットハンドシステム10Hを説明する。図11に示すロボットハンドシステム10Hは、把持装置12と、制御装置14Hとを備える。制御装置14Hは、真空エジェクタ52と、流入配管54Aと、吸引配管58Aと、正圧配管109とを備える。
 正圧配管109の一端は、吸引配管58Aが接続された給排気口34とは別の給排気口34に接続されている。正圧配管109の他端は、正圧源としての注射筒110の先端に接続されている。正圧配管109に、第3バルブ98が設けられている。
 注射筒110は、シリンジ112と、シリンジ112内を軸方向に移動可能なプランジャ114とを有する。プランジャ114は、エアシリンダ116に連結されている。エアシリンダ116は、シリンダーチューブ118と、シリンダーチューブ118に対し進退可能に設けられたピストンロッド120とを有する。シリンダーチューブ118には、配管122,124が設けられている。当該配管122,124を通じて、圧縮気体が給排気されることにより、ピストンロッド120がシリンダーチューブ118に対し進退可能となっている。ピストンロッド120の先端にプランジャ114が接続されている。
 第1バルブ56及び第2バルブ70は、常時開とする。第3バルブ98は、常時閉とする。起動されたポンプ66から圧縮気体が流入ポート60へ送り込まれることによって、吸引ポート64に接続された吸引配管58Aを通じて、把持本体16内の気体が吸引される。そうすると掌部18が、高強度部36のガイド穴38に吸い込まれるようにして厚さ方向に変形し、指部20は、掌部18へ向かって倒れるように弾性変形する。ロボットハンドシステム10Hは、第1バルブ56を閉じ、指部20を弾性変形した状態で保持する。
 吸引配管58Aを通じて吸引された後の把持本体16内の圧力は、正圧配管109を通じて流入する、又は吸い出される気体によって制御することができる。例えば、第3バルブ98を開き、エアシリンダ116を伸長させることによってシリンジ112内の気体をプランジャ114で押し出す。プランジャ114で押し出された気体は、正圧配管109へ流入し、第3バルブ98を通って把持本体16内へ流入する。そうすると、気体が流入した分だけ、把持本体16内の真空度が低くなることによって、指部20が掌部18に対し開く。注射筒110は、少量の気体を押し出すことができるので、指部20を小さな変形量で変形させることができる。
 エアシリンダ116は収縮させてもよい。第3バルブ98を開き、エアシリンダ116を収縮させることによって正圧配管109を通じて把持本体16内の気体を注射筒で吸い出す。そうすると、気体が吸い出された分だけ、把持本体16内の真空度が高くなることによって、さらに指部20が掌部18へ向かって倒れるように弾性変形する。注射筒110は、少量の気体を吸い出すことができるので、指部20を小さな変形量で変形させることができる。
 上記したように、注射筒110をエアシリンダ116で制御することによって、正圧配管109を通じて流入する、又は吸い出される気体を微調整することができるので、指部20の開き具合を精度よく制御することができる。ロボットハンドシステム10Hは、第1バルブ56を備えるので、上記第1実施形態と同様の効果を得ることができる。
3.第3実施形態
 図12を参照して本発明の第3実施形態に係るロボットハンドシステム10Iを説明する。図12に示すロボットハンドシステム10Iは、把持装置12と、制御装置14Iとを備える。制御装置14Iは、真空エジェクタ52と、流入配管54Aと、吸引配管58Dと、正圧配管94Cとを有する。
 真空エジェクタ52は、流入ポート60と、排出ポート62と、吸引ポート64とを有する。流入配管54Aは、第1圧力調整バルブ68と、第2バルブ70とを有する。
 吸引配管58Dの一端は、真空エジェクタ52の吸引ポート64に接続されている。吸引配管58Dの他端は、複数の給排気口34のうちの1つの給排気口34に接続されている。この例では、脱着部30の周面に2つの給排気口34が設けられており、これら2つの給排気口34のうち、図12に示されている1つの給排気口34に吸引配管58Dが接続されている。図12では、吸引配管58Dが接続されていないもう1つの給排気口34が紙面奥側に隠れている。
 吸引配管58Dは、逆止弁130と、第1センサ131と、第2センサ132と、第3センサ133とを有する。
 逆止弁130は、吸引配管58Dから真空エジェクタ52の吸引ポート64へ気体が流れることを許容し、真空エジェクタ52の吸引ポート64から吸引配管58Dへ気体が流れることを禁止するように構成されている。
 第1センサ131、第2センサ132、及び第3センサ133は、吸引配管58D内の圧力を検知する圧力センサである。第1センサ131、第2センサ132、及び第3センサ133は、逆止弁130と把持装置12との間に設けられている。図12では、逆止弁130から把持装置12へ向かって、第1センサ131、第2センサ132、第3センサ133の順に配置されているが、第1センサ131、第2センサ132、第3センサ133の配置順はこれに限られない。第1センサ131、第2センサ132、及び第3センサ133は、図示しない電源と接続しており、電源から電力の供給が行われることにより作動する。
 第1センサ131は、吸引配管58D内の圧力を検知し、検知した圧力が第1の閾値以下となった場合に第1検知信号を出力する。第1の閾値は、適宜変更することが可能であるが、この例ではゲージ圧で-0.02MPaとされている。
 第2センサ132は、吸引配管58D内の圧力を検知し、検知した圧力が第1の閾値より低い第2の閾値以下となった場合に第2検知信号を出力する。第2の閾値は、適宜変更することが可能であるが、この例ではゲージ圧で-0.04MPaとされている。
 第3センサ133は、吸引配管58D内の圧力を検知し、検知した圧力が第2の閾値より低い第3の閾値以下となった場合に第3検知信号を出力する。第3の閾値は、適宜変更することが可能であるが、この例ではゲージ圧で-0.06MPaとされている。
 正圧配管94Cの一端は、吸引配管58Dが接続された給排気口34とは別の給排気口34に接続されている。正圧配管94Cの他端は、正圧源としての大気に開放されている。正圧配管94Cは、第3バルブ98を有する。第3バルブ98は、正圧配管94Cを開閉するバルブであり、例えば、電磁弁を用いることができる。
 ロボットハンドシステム10Iの動作及び効果を説明する。ロボットハンドシステム10Iでは、制御装置14Iによって、吸引配管58D内が所望の圧力(以下、試験圧力と称する)となったときに第2バルブ70を閉じる制御が行われる。試験圧力は、第1の閾値(-0.02MPa)、第2の閾値(-0.04MPa)、第3の閾値(-0.06MPa)の中から選択される。例えば、指部20の内面22がワークW表面に接触するときの把持本体16内の圧力を予め測定し、この測定値に基づき、試験圧力を選択することができる。この例では、把持本体16内の圧力が第2の閾値よりも若干小さいときに、指部20の内面22がワークW表面に接触するものとし、試験圧力として第2の閾値(-0.04MPa)が設定される場合を説明する。ポンプ66から真空エジェクタ52の流入ポート60へ供給される圧縮気体は、第1圧力調整バルブ68を調整することにより、吸引配管58D内の圧力が第3の閾値(-0.06MPa)に達するような所定の正圧の値以上の圧力に設定される。
 第2バルブ70は、常時開とする。第3バルブ98は、常時閉とする。起動されたポンプ66から第1圧力調整バルブ68へ圧縮気体が供給される。圧縮気体は、第1圧力調整バルブ68で所定の正圧の値以上の圧力に調整され、第2バルブ70を通って、真空エジェクタ52の流入ポート60へ流入する。真空エジェクタ52は、流入ポート60へ圧縮気体が送り込まれることによって、排出ポート62から外部へ気体を排出しながら、吸引ポート64から吸引配管58D内の気体を吸い込む。このときに吸引ポート64へ吸い込まれる気体は、吸引配管58Dのうち、吸引ポート64と逆止弁130との間の一部の配管内の気体である。
 逆止弁130は、上記の一部の配管内の気体が吸引ポート64へ吸い込まれることにより開く。逆止弁130は、圧縮気体が流入ポート60へ流入し排出ポート62から排出されている間、開いた状態が維持される。逆止弁130が開くことにより、吸引配管58Dを通じて、把持本体16内の気体が吸引される。把持本体16内から吸引された気体は、圧縮気体と共に排出ポート62から外部へ排出される。この結果、把持本体16内の真空度が上昇(すなわち圧力が低下)する。そうすると掌部18が、高強度部36のガイド穴38に吸い込まれるようにして厚さ方向に変形し、指部20は、掌部18へ向かって倒れるように弾性変形する(図4参照)。
 吸引配管58D内の圧力が第1の閾値(-0.02MPa)となった場合、第1センサ131は第1検知信号を出力する。制御装置14Iは、第1センサ131が第1検知信号を出力した場合、吸引配管58D内の圧力が試験圧力未満であると判定し、第2バルブ70が開いた状態を維持する。圧縮気体が流入ポート60へ継続して流入することにより、吸引ポート64から吸引配管58D内の気体と把持本体16内の気体とが更に吸引され、把持本体16内の真空度が更に上昇(すなわち圧力が更に低下)する。この結果、指部20が掌部18へ向かって更に倒れるように弾性変形する。
 吸引配管58D内の圧力が第2の閾値(-0.04MPa)となった場合、第2センサ132は第2検知信号を出力する。制御装置14Iは、第2センサ132が第2検知信号を出力した場合、吸引配管58D内の圧力が試験圧力に達したと判定し、第2バルブ70を閉じる制御を行う。第2バルブ70が閉じられ、流入ポート60への圧縮気体の流入が停止することにより、吸引配管58D内から排出ポート62への気体の排出が停止し、逆止弁130が閉じる。把持本体16内が密閉され、把持本体16内の圧力が試験圧力、すなわち第2の閾値に保持される。把持本体16内の真空度が一定に保持されるので、指部20の開き具合が所望の状態で維持される。把持装置12は、吸引配管58D内の圧力が試験圧力である第2の閾値となって第2バルブ70が閉じられたことにより、ワークWを把持することができる。このようにして、ロボットハンドシステム10Iは、第2バルブ70を閉じるタイミングを制御することにより、掌部18に対する指部20の開き具合を制御することができるので、使い勝手を向上することができる。
 第3バルブ98を開くと、把持本体16内の負圧によって、外部の気体が第3バルブ98を通じて正圧配管94Cへ流れ込む。正圧配管94Cへ流れ込んだ気体は、給排気口34を通って把持本体16内へ流入し、把持本体16内の真空度を低下させる(すなわち、圧力を上昇させる)。把持本体16内の真空度が低下するのに伴い、掌部18がガイド穴38から押し出される。掌部18が押し出されるのに伴い、指部20が開く。これにより、ワークWを手放すことができる。また、把持本体16内へ流入した気体が吸引配管58Dの他端へ流れ込むことにより、逆止弁130が開く。
(変形例3-1)
 図13を参照して第3実施形態の変形例3-1に係るロボットハンドシステム10Jを説明する。ロボットハンドシステム10Jは、把持装置12と、制御装置14Jとを備える。制御装置14Jは、真空エジェクタ52と、流入配管54Aと、吸引配管58Eとを有する。
 真空エジェクタ52は、流入ポート60と、排出ポート62と、吸引ポート64とを有する。流入配管54Aは、第1圧力調整バルブ68と、第2バルブ70とを有する。
 吸引配管58Eは、第1バルブ56と、第1センサ131と、第2センサ132と、第3センサ133とを有する。
 第1バルブ56は、吸引配管58Eを開閉するバルブであり、例えば、電磁弁を用いることができる。第1バルブ56を閉じたとき、第1バルブ56から把持装置12側は外部と遮断され、把持本体16内が密閉される。
 第1センサ131、第2センサ132、及び第3センサ133は、吸引配管58E内の圧力を検知する圧力センサである。第1センサ131、第2センサ132、及び第3センサ133は、図13では第1バルブ56と把持装置12との間に設けられているが、第1バルブ56と真空エジェクタ52との間に設けられていてもよい。図13では、第1バルブ56から把持装置12へ向かって、第1センサ131、第2センサ132、第3センサ133の順に配置されているが、第1センサ131、第2センサ132、第3センサ133の配置順はこれに限られない。
 第1センサ131は、吸引配管58E内の圧力を検知し、検知した圧力が第1の閾値以下となった場合に第1検知信号を出力する。第1の閾値は、適宜変更することが可能であるが、この例ではゲージ圧で-0.02MPaとされている。
 第2センサ132は、吸引配管58E内の圧力を検知し、検知した圧力が第1の閾値より低い第2の閾値以下となった場合に第2検知信号を出力する。第2の閾値は、適宜変更することが可能であるが、この例ではゲージ圧で-0.04MPaとされている。
 第3センサ133は、吸引配管58E内の圧力を検知し、検知した圧力が第2の閾値より低い第3の閾値以下となった場合に第3検知信号を出力する。第3の閾値は、適宜変更することが可能であるが、この例ではゲージ圧で-0.06MPaとされている。
 ロボットハンドシステム10Jの動作及び効果を説明する。ロボットハンドシステム10Iでは、制御装置14Jによって、吸引配管58E内が所望の圧力(試験圧力)となったときに第1バルブ56を閉じる制御が行われる。試験圧力は、第1の閾値(-0.02MPa)、第2の閾値(-0.04MPa)、第3の閾値(-0.06MPa)の中から選択される。例えば、指部20の内面22がワークW表面に接触するときの把持本体16内の圧力を予め測定し、この測定値に基づき、試験圧力を選択することができる。この例では、把持本体16内の圧力が第3の閾値よりも若干小さいときに、指部20の内面22がワークW表面に接触するものとし、試験圧力として第3の閾値(-0.06MPa)が設定される場合を説明する。ポンプ66から真空エジェクタ52の流入ポート60へ供給される圧縮気体は、第1圧力調整バルブ68を調整することにより、吸引配管58E内の圧力が第3の閾値(-0.06MPa)に達するような所定の正圧の値以上の圧力に設定される。
 第1バルブ56及び第2バルブ70は、常時開とする。起動されたポンプ66から第1圧力調整バルブ68へ圧縮気体が供給される。圧縮気体は、第1圧力調整バルブ68で所定の正圧の値以上の圧力に調整され、第2バルブ70を通って、真空エジェクタ52の流入ポート60へ流入する。真空エジェクタ52は、流入ポート60へ圧縮気体が送り込まれることによって、排出ポート62から外部へ気体を排出しながら、吸引ポート64から吸引配管58E内の気体を吸い込む。したがって吸引ポート64に接続された吸引配管58Eを通じて、把持本体16内の気体が吸引される。把持本体16内から吸引された気体は、圧縮気体と共に排出ポート62から外部へ排出される。この結果、把持本体16内の真空度が上昇(すなわち圧力が低下)する。そうすると掌部18が、高強度部36のガイド穴38に吸い込まれるようにして厚さ方向に変形し、指部20は、掌部18へ向かって倒れるように弾性変形する(図4参照)。
 吸引配管58E内の圧力が第1の閾値(-0.02MPa)となった場合、第1センサ131は第1検知信号を出力する。制御装置14Jは、第1センサ131が第1検知信号を出力した場合、吸引配管58E内の圧力が試験圧力未満であると判定し、第1バルブ56及び第2バルブ70が開いた状態を維持する。圧縮気体が流入ポート60へ継続して流入することにより、吸引ポート64から吸引配管58E内の気体と把持本体16内の気体とが更に吸引され、把持本体16内の真空度が更に上昇(すなわち圧力が更に低下)する。この結果、指部20が掌部18へ向かって更に倒れるように弾性変形する。
 吸引配管58E内の圧力が第2の閾値(-0.04MPa)となった場合、第2センサ132は第2検知信号を出力する。制御装置14Jは、第2センサ132が第2検知信号を出力した場合、吸引配管58E内の圧力が試験圧力未満であると判定し、第1バルブ56及び第2バルブ70が開いた状態を維持する。圧縮気体が流入ポート60へ継続して流入することにより、吸引ポート64から吸引配管58E内の気体と把持本体16内の気体とが更に吸引され、把持本体16内の真空度が更に上昇(すなわち圧力が更に低下)する。この結果、指部20が掌部18へ向かって更に倒れるように弾性変形する。
 吸引配管58E内の圧力が第3の閾値(-0.06MPa)となった場合、第3センサ133は第3検知信号を出力する。制御装置14Jは、第3センサ133が第3検知信号を出力した場合、吸引配管58E内の圧力が試験圧力に達したと判定し、第1バルブ56を閉じる制御を行う。第1バルブ56が閉じられることにより、吸引配管58E内から排出ポート62への気体の排出が停止する。把持本体16内が密閉され、把持本体16内の圧力が試験圧力、すなわち第3の閾値に保持される。把持本体16内の真空度が一定に保持されるので、指部20の開き具合が所望の状態で維持される。この例では、把持本体16内の圧力が第3の閾値よりも若干小さいときに、指部20の内面22がワークW表面に接触する。このため、把持装置12は、吸引配管58E内の圧力が試験圧力である第3の閾値となって第1バルブ56が閉じられたことにより、ワークWを把持することができる。このようにして、ロボットハンドシステム10Jは、第1バルブ56を閉じるタイミングを制御することにより、掌部18に対する指部20の開き具合を制御することができるので、使い勝手を向上することができる。
 第1バルブ56を開くと、吸引配管58E及び把持本体16内の負圧によって、外部から気体が排出ポート62へ流れ込む。排出ポート62へ流れ込んだ気体は、吸引配管58Eを通じて把持本体16内へ流入し、把持本体16内の真空度を低下させる(すなわち、圧力を上昇させる)。把持本体16内の真空度が低下するのに伴い、掌部18がガイド穴38から押し出される。掌部18が押し出されるのに伴い、指部20が開く。これにより、ワークWを手放すことができる。
 なお、制御装置14Jは、第1バルブ56を閉じるタイミングで、第1バルブ56に加え更に第2バルブ70を閉じてもよい。制御装置14Jは、第1バルブ56及び第2バルブ70を閉じた後、第1バルブ56を開閉し、把持本体16内の真空度を調整してもよい。
 制御装置14Jは、正圧配管94Cを更に有してもよい。また、制御装置14Jは、流入配管54Aの代わりに、流入配管54Eを備えるものでもよい。すなわち、流入配管54Aは、第2バルブ70を有しないものでもよい。
(変形例3-2)
 図14を参照して第3実施形態の変形例3-2に係るロボットハンドシステム10Kを説明する。ロボットハンドシステム10Kは、把持装置12と、制御装置14Kとを備える。制御装置14Kは、真空エジェクタ52と、流入配管54Aと、吸引配管58Dと、正圧配管94Dと、集合配管134とを有する。
 真空エジェクタ52は、流入ポート60と、排出ポート62と、吸引ポート64とを有する。流入配管54Aは、第1圧力調整バルブ68と、第2バルブ70とを有する。
 吸引配管58Dの一端は、真空エジェクタ52の吸引ポート64に接続されている。吸引配管58Dの他端は、集合配管134に接続されている。吸引配管58Dは、逆止弁130と、第1センサ131と、第2センサ132と、第3センサ133とを有する。
 正圧配管94Dの一端は、流入配管54Aの第1圧力調整バルブ68の2次側に接続されている。正圧配管94Dの他端は、集合配管134に接続されている。正圧配管94Dは、第3バルブ98と、流量絞り弁135とを有する。第3バルブ98は、正圧配管94Dを開閉するバルブであり、例えば、電磁弁を用いることができる。流量絞り弁135は、第3バルブ98と正圧配管94Dの他端との間に設けられる。流量絞り弁135は、正圧配管94Dを流れる気体の流量を制御する。流量絞り弁135を省略することも可能であるが、流量絞り弁135を有する変形例3-2では、流量絞り弁135により把持本体16内へ流入する気体の流量が調整されるため、安全性を向上させることが可能となる。
 集合配管134は、吸引配管58D及び正圧配管94Dをアクチュエータとしての把持装置12に接続する。集合配管134は、一端に二つの配管を有し、他端に一つの配管を有している。集合配管134の一端を構成する一方の配管は、吸引配管58Dの他端に接続されている。集合配管134の一端を構成する他方の配管は、正圧配管94Dの他端に接続されている。集合配管134の他端は、給排気口34に接続されている。集合配管134は、リリーフバルブ136を有する。リリーフバルブ136は、集合配管134内の圧力が特定の圧力以上となった場合に集合配管134内の気体を大気に逃がすように構成されている。リリーフバルブ136を省略することも可能であるが、リリーフバルブ136を有する変形例3-2では、リリーフバルブ136により集合配管134内の圧力及び把持本体16内の圧力が特定の圧力以上となることが確実に防止されるため、安全性を向上させることが可能となる。
 ロボットハンドシステム10Kの動作及び効果を説明する。ロボットハンドシステム10Kでは、制御装置14Kによって、吸引配管58D内が所望の圧力(試験圧力)となったときに第2バルブ70を閉じる制御が行われる。試験圧力は、第1の閾値(-0.02MPa)、第2の閾値(-0.04MPa)、第3の閾値(-0.06MPa)の中から選択される。例えば、指部20の内面22がワークW表面に接触するときの把持本体16内の圧力を予め測定し、この測定値に基づき、試験圧力を選択することができる。この例では、把持本体16内の圧力が第1の閾値よりも若干小さいときに、指部20の内面22がワークW表面に接触するものとし、試験圧力として第1の閾値(-0.02MPa)が設定される場合を説明する。ポンプ66から真空エジェクタ52の流入ポート60へ供給される圧縮気体は、第1圧力調整バルブ68を調整することにより、吸引配管58D内の圧力が第3の閾値(-0.06MPa)に達するような所定の正圧の値以上の圧力に設定される。
 第2バルブ70は、常時開とする。第3バルブ98は、常時閉とする。起動されたポンプ66から第1圧力調整バルブ68へ圧縮気体が供給される。圧縮気体は、第1圧力調整バルブ68で所定の正圧の値以上の圧力に調整され、第2バルブ70を通って、真空エジェクタ52の流入ポート60へ流入する。真空エジェクタ52は、流入ポート60へ圧縮気体が送り込まれることによって、排出ポート62から外部へ気体を排出しながら、吸引ポート64から吸引配管58D内の気体を吸い込む。このときに吸引ポート64へ吸い込まれる気体は、吸引配管58Dのうち、吸引ポート64と逆止弁130との間の一部の配管内の気体である。
 逆止弁130は、上記の一部の配管内の気体が吸引ポート64へ吸い込まれることにより開く。逆止弁130は、圧縮気体が流入ポート60へ流入し排出ポート62から排出されている間、開いた状態が維持される。逆止弁130が開くことにより、吸引配管58D及び集合配管134を通じて、把持本体16内の気体が吸引される。把持本体16内から吸引された気体は、圧縮気体と共に排出ポート62から外部へ排出される。この結果、把持本体16内の真空度が上昇(すなわち圧力が低下)する。そうすると掌部18が、高強度部36のガイド穴38に吸い込まれるようにして厚さ方向に変形し、指部20は、掌部18へ向かって倒れるように弾性変形する(図4参照)。
 吸引配管58D内の圧力が第1の閾値(-0.02MPa)となった場合、第1センサ131は第1検知信号を出力する。制御装置14Kは、第1センサ131が第1検知信号を出力した場合、吸引配管58D内の圧力が試験圧力に達したと判定し、第2バルブ70を閉じる制御を行う。第2バルブ70が閉じられ、流入ポート60への圧縮気体の流入が停止することにより、吸引配管58D内から排出ポート62への気体の排出が停止し、逆止弁130が閉じる。把持本体16内が密閉され、把持本体16内の圧力が試験圧力、すなわち第1の閾値に保持される。把持本体16内の真空度が一定に保持されるので、指部20の開き具合が所望の状態で維持される。この例では、把持本体16内の圧力が第1の閾値よりも若干小さいときに、指部20の内面22がワークW表面に接触する。このため、把持装置12は、吸引配管58D内の圧力が試験圧力である第1の閾値となって第2バルブ70が閉じられたことにより、ワークWを把持することができる。このようにして、ロボットハンドシステム10Kは、第2バルブ70を閉じるタイミングを制御することにより、掌部18に対する指部20の開き具合を制御することができるので、使い勝手を向上することができる。
 第2バルブ70が閉じられた状態で第3バルブ98を開くと、正圧源でもあるポンプ66から圧縮気体が第1圧力調整バルブ68を通って、正圧配管94Dへ流入する。正圧配管94Dへ流入した圧縮気体は、流量絞り弁135により所定の流量に制御され、集合配管134へ流入する。集合配管134へ流入した圧縮気体は、給排気口34を通って把持本体16内へ流入し、把持本体16内の真空度を低下させる(すなわち、圧力を上昇させる)。把持本体16内の真空度が低下するのに伴い、掌部18がガイド穴38から押し出される。掌部18が押し出されるのに伴い、指部20が開く。これにより、ワークWを手放すことができる。また、集合配管134へ流入した圧縮気体が吸引配管58Dの他端へ流れ込むことにより、逆止弁130が開く。
 なお、制御装置14Kは、吸引配管58Dの代わりに、吸引配管58Eを備えるものでもよい。すなわち、逆止弁130の代わりに、第1バルブ56を用いてもよい。制御装置14Kは、吸引配管58Eを備える場合、吸引配管58E内が試験圧力となったときに第1バルブ56を閉じる。制御装置14Kは、第3バルブ98を開くタイミングで、第3バルブ98に加え更に第1バルブ56を開く。
 正圧配管94Dは、第2圧力調整バルブ102を更に有するものでもよい。第2圧力調整バルブ102は、正圧配管94Dの一端と第3バルブ98との間に設けられる。第2圧力調整バルブ102は、ポンプ66から供給された高圧の気体の圧力を所定の圧力へ下げる。
(変形例3-3)
 図15を参照して第3実施形態の変形例3-3に係るロボットハンドシステム10Lを説明する。ロボットハンドシステム10Lは、把持装置12と、制御装置14Lとを備える。制御装置14Lは、真空エジェクタ52と、流入配管54Aと、吸引配管58Fと、正圧配管94Cとを有する。
 真空エジェクタ52は、流入ポート60と、排出ポート62と、吸引ポート64とを有する。流入配管54Aは、第1圧力調整バルブ68と、第2バルブ70とを有する。正圧配管94Cは、第3バルブ98を有する。
 吸引配管58Fは、逆止弁130と、第1センサ131と、第2センサ132と、第3センサ133と、電源137と、セレクトスイッチ138とを有する。
 逆止弁130は、吸引配管58Fから真空エジェクタ52の吸引ポート64へ気体が流れることを許容し、真空エジェクタ52の吸引ポート64から吸引配管58Fへ気体が流れることを禁止するように構成されている。
 第1センサ131は、吸引配管58F内の圧力を検知し、検知した圧力が第1の閾値以下となった場合に第1検知信号を出力する。第1の閾値は、適宜変更することが可能であるが、この例ではゲージ圧で-0.02MPaとされている。
 第2センサ132は、吸引配管58F内の圧力を検知し、検知した圧力が第1の閾値より低い第2の閾値以下となった場合に第2検知信号を出力する。第2の閾値は、適宜変更することが可能であるが、この例ではゲージ圧で-0.04MPaとされている。
 第3センサ133は、吸引配管58F内の圧力を検知し、検知した圧力が第2の閾値より低い第3の閾値以下となった場合に第3検知信号を出力する。第3の閾値は、適宜変更することが可能であるが、この例ではゲージ圧で-0.06MPaとされている。
 電源137は、第1センサ131、第2センサ132、及び第3センサ133に対し、電力の供給を行う。
 セレクトスイッチ138は、第1センサ131と第2センサ132と第3センサ133とのうちのいずれか一つを電源137と接続する。
 ロボットハンドシステム10Lの動作及び効果を説明する。ロボットハンドシステム10Lでは、制御装置14Lによって、吸引配管58Fが所望の圧力(試験圧力)となったときに第2バルブ70を閉じる制御が行われる。試験圧力は、第1の閾値(-0.02MPa)、第2の閾値(-0.04MPa)、第3の閾値(-0.06MPa)の中から選択される。例えば、指部20の内面22がワークW表面に接触するときの把持本体16内の圧力を予め測定し、この測定値に基づき、試験圧力を選択することができる。制御装置14Lは、選択された試験圧力に基づき、セレクトスイッチ138の切り替えを行うことにより、第1センサ131、第2センサ132、第3センサ133の中から作動させるセンサを設定する。この例では、把持本体16内の圧力が第2の閾値よりも若干小さいときに、指部20の内面22がワークW表面に接触するものとし、試験圧力として第2の閾値(-0.04MPa)が設定される場合を説明する。制御装置14Lは、セレクトスイッチ138の切り替えを行うことにより、電源137と第2センサ132とを接続する。ポンプ66から真空エジェクタ52の流入ポート60へ供給される圧縮気体は、第1圧力調整バルブ68を調整することにより、吸引配管58F内の圧力が第3の閾値(-0.06MPa)に達するような所定の正圧の値以上の圧力に設定される。
 第2バルブ70は、常時開とする。第3バルブ98は、常時閉とする。起動されたポンプ66から第1圧力調整バルブ68へ圧縮気体が供給される。圧縮気体は、第1圧力調整バルブ68で所定の正圧の値以上の圧力に調整され、第2バルブ70を通って、真空エジェクタ52の流入ポート60へ流入する。真空エジェクタ52は、流入ポート60へ圧縮気体が送り込まれることによって、排出ポート62から外部へ気体を排出しながら、吸引ポート64から吸引配管58F内の気体を吸い込む。このときに吸引ポート64へ吸い込まれる気体は、吸引配管58Fのうち、吸引ポート64と逆止弁130との間の一部の配管内の気体である。
 逆止弁130は、上記の一部の配管内の気体が吸引ポート64へ吸い込まれることにより開く。逆止弁130は、圧縮気体が流入ポート60へ流入し排出ポート62から排出されている間、開いた状態が維持される。逆止弁130が開くことにより、吸引配管58Fを通じて、把持本体16内の気体が吸引される。把持本体16内から吸引された気体は、圧縮気体と共に排出ポート62から外部へ排出される。この結果、把持本体16内の真空度が上昇(すなわち圧力が低下)する。そうすると掌部18が、高強度部36のガイド穴38に吸い込まれるようにして厚さ方向に変形し、指部20は、掌部18へ向かって倒れるように弾性変形する(図4参照)。
 吸引配管58F内の圧力が第2の閾値(-0.04MPa)となった場合、第2センサ132は第2検知信号を出力する。制御装置14Lは、第2センサ132が第2検知信号を出力した場合、吸引配管58F内の圧力が試験圧力に達したと判定し、第2バルブ70を閉じる制御を行う。第2バルブ70が閉じられ、流入ポート60への圧縮気体の流入が停止することにより、吸引配管58F内から排出ポート62への気体の排出が停止し、逆止弁130が閉じる。把持本体16内が密閉され、把持本体16内の圧力が試験圧力、すなわち第2の閾値に保持される。把持本体16内の真空度が一定に保持されるので、指部20の開き具合が所望の状態で維持される。把持装置12は、吸引配管58F内の圧力が試験圧力である第2の閾値となって第2バルブ70が閉じられたことにより、ワークWを把持することができる。このようにして、ロボットハンドシステム10Lは、第2バルブ70を閉じるタイミングを制御することにより、掌部18に対する指部20の開き具合を制御することができるので、使い勝手を向上することができる。
 第3バルブ98を開くと、把持本体16内の負圧によって、外部の気体が第3バルブ98を通じて正圧配管94Cへ流れ込む。正圧配管94Cへ流れ込んだ気体は、給排気口34を通って把持本体16内へ流入し、把持本体16内の真空度を低下させる(すなわち、圧力を上昇させる)。把持本体16内の真空度が低下するのに伴い、掌部18がガイド穴38から押し出される。掌部18が押し出されるのに伴い、指部20が開く。これにより、ワークWを手放すことができる。また、把持本体16内へ流入した気体が吸引配管58Fの他端へ流れ込むことにより、逆止弁130が開く。
 上記第3実施形態では、吸引配管内の圧力を検知する圧力センサとして、第1センサ131と第2センサ132と第3センサ133との3個の圧力センサを用いているが、圧力センサの数はこれに限らず、複数であればよい。
4.変形例
 本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨の範囲内で適宜変更することが可能である。上記実施形態において、「複数」は3個である場合について説明したが、本発明はこれに限らず、2個、又は4個以上でもよい。
 上記実施形態は、それぞれ組み合わせて適用することもできる。例えば、図7に示した制御装置14Dに、図10に示した正圧配管94Bを組み合わせてもよい。また図8に示した制御装置14Eに、図11に示した正圧配管109を組み合わせてもよい。図12及び図14に示した吸引配管58D、図13に示した吸引配管58Eに、図15に示した吸引配管58Fの電源137及びセレクトスイッチ138を組み合わせてもよい。図12に示した制御装置14I、図13に示した制御装置14J、図15に示した制御装置14Lに、図14に示した正圧配管94D及び集合配管134を組み合わせてもよい。
 本発明のアクチュエータは、把持装置である場合に限らない。例えば、本発明は、内部の圧力変化に応じて伸縮する伸縮部と、伸縮部が伸縮する動作に合わせて開閉動作する蝶番部とを備え、伸縮部に供給される空気の圧力変化に応じて蝶番部の角度を決定することによって駆動力を得るアクチュエータに適用してもよい。本発明は、複数の圧力室を有するチューブ状の本体を備え、本体に供給される空気の圧力変化に応じて推進力を発生させるアクチュエータに適用してもよい。
10A~10L  ロボットハンドシステム
12    把持装置(アクチュエータ)
14A~14L  制御装置
52    真空エジェクタ
54A~54E  流入配管
56    第1バルブ
58A~58F  吸引配管
60    流入ポート
62    排出ポート
64    吸引ポート
65、93      経路
66    ポンプ
68    第1圧力調整バルブ
70    第2バルブ
94A~94D  正圧配管
98    第3バルブ
100  スピードコントローラ
102  第2圧力調整バルブ
109  正圧配管
110  注射筒

Claims (19)

  1. 負圧を動力源とするアクチュエータに接続可能な制御装置であって、
    流入ポートと、排出ポートと、吸引ポートとを有する真空エジェクタと、
    前記流入ポートとポンプとを接続可能な流入配管と、
    前記吸引ポートと前記アクチュエータとを接続可能な吸引配管と、
    前記排出ポート、前記真空エジェクタ、前記吸引ポート、及び前記吸引配管を通る経路に設けられた第1バルブと
    を備える、制御装置。
  2. 前記流入配管は、第2バルブを有する、請求項1に記載の制御装置。
  3. 前記流入配管は、第1圧力調整バルブを有する、請求項2に記載の制御装置。
  4. 各々が前記真空エジェクタと同一構造を有する複数の真空エジェクタと、
    前記複数の真空エジェクタに対し接続された、
    各々が前記流入配管と同一構造を有する複数の流入配管と、
    各々が前記吸引配管と同一構造を有する複数の吸引配管と
    を備える、請求項1~3のいずれか1項に記載の制御装置。
  5. 請求項1~4のいずれか1項に記載の制御装置と、前記アクチュエータとしての把持装置とを備えた、ロボットハンドシステム。
  6. 負圧を動力源とするアクチュエータに接続可能な制御装置であって、
    流入ポートと、排出ポートと、吸引ポートとを有する真空エジェクタと、
    前記流入ポートとポンプとを接続可能な流入配管と、
    前記吸引ポートと前記アクチュエータとを接続可能な吸引配管と、
    前記アクチュエータと、正圧を供給可能な正圧源とを接続可能な正圧配管と
    を備え、
    前記正圧配管は、第3バルブを有する、制御装置。
  7. 各々が前記正圧配管と同一構造を有する複数の正圧配管を備え、
    前記複数の正圧配管は、前記アクチュエータに対し並列に接続可能であり、それぞれスピードコントローラを有し、
    前記スピードコントローラは大気に開放されている、
    請求項6に記載の制御装置。
  8. 前記正圧配管が前記流入配管に接続されており、第2圧力調整バルブが設けられている、請求項6に記載の制御装置。
  9. 前記正圧配管が注射筒に接続されている、請求項6に記載の制御装置。
  10. 請求項6~9のいずれか1項に記載の制御装置と、前記アクチュエータとしての把持装置とを備えた、ロボットハンドシステム。
  11. 負圧を動力源とするアクチュエータに接続可能な制御装置であって、
    流入ポートと、排出ポートと、吸引ポートとを有する真空エジェクタと、
    前記流入ポートとポンプとを接続可能な複数の流入配管と、
    前記吸引ポートと前記アクチュエータとを接続可能な吸引配管と
    を備え、
    前記複数の流入配管が、それぞれ、サブ圧力調整バルブ、及びサブバルブを有し、
    前記複数の流入配管が、前記真空エジェクタに対し並列に接続された構造である、制御装置。
  12. 請求項11に記載の制御装置と、前記アクチュエータとしての把持装置とを備えた、ロボットハンドシステム。
  13. 負圧を動力源とするアクチュエータに接続可能な制御装置であって、
    流入ポートと、排出ポートと、吸引ポートとを有する真空エジェクタと、
    前記流入ポートとポンプとを接続可能な流入配管と、
    前記吸引ポートと前記アクチュエータとを接続可能な吸引配管と、
    を備え、
    前記吸引配管は、前記吸引配管内の圧力を検知する複数の圧力センサを有する、制御装置。
  14. 前記吸引配管は、前記吸引配管から前記吸引ポートへ気体が流れることを許容し、前記吸引ポートから前記吸引配管へ前記気体が流れることを禁止するように構成されている逆止弁を更に有し、
    前記流入配管は、第2バルブを有する、請求項13に記載の制御装置。
  15. 前記吸引配管は、第1バルブを更に有する、請求項13に記載の制御装置。
  16. 前記アクチュエータと、正圧を供給可能な正圧源とを接続可能な正圧配管を更に備え、
    前記正圧配管は、第3バルブを有する、請求項13~15のいずれか1項に記載の制御装置。
  17. 前記吸引配管及び前記正圧配管を前記アクチュエータに接続する集合配管を更に備え、
    前記集合配管は、リリーフバルブを有し、
    前記正圧配管は、流量絞り弁を更に有する、請求項16に記載の制御装置。
  18. 前記吸引配管は、
    前記複数の圧力センサに対し、電力の供給を行う電源と、
    前記複数の圧力センサのうちのいずれか一つを前記電源と接続するセレクトスイッチと、
    を更に有する、請求項13~17のいずれか1項に記載の制御装置。
  19. 請求項13~18のいずれか1項に記載の制御装置と、前記アクチュエータとしての把持装置とを備えた、ロボットハンドシステム。

     
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