WO2022059187A1 - 把持装置 - Google Patents

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WO2022059187A1
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gripping
fingers
gripping device
finger
gripping members
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健 西田
圭太郎 北島
将 片山
Original Assignee
ＫｉＱ Ｒｏｂｏｔｉｃｓ株式会社
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J15/00—Gripping heads and other end effectors
    • B25J15/08—Gripping heads and other end effectors having finger members

Definitions

  • the present invention relates to a gripping device for gripping an object.
  • the parallel gripper type gripping device disclosed in Patent Document 1 can be used.
  • the first gripper is provided on the first pedestal, has a first finger portion having a first gripping surface width, and is provided stretchably adjacent to the first finger portion, and is provided with a second. It is provided with a second finger having a gripping surface width (as well as a second gripper).
  • the parallel gripper type gripping device described above has a first gripper by switching between a simultaneous expansion / contraction mode of the first and second fingers and a single expansion / contraction mode of the second fingers when gripping the object to be gripped.
  • the width of the gripping surface can be adjusted according to the size of the gripping object (the same applies to the second gripper).
  • the contact surface of the first and second fingers (first and second gripping surfaces) with the gripping object is flat, for example, when the outer surface of the gripping object is a curved surface.
  • the first gripper and the gripping object come into contact with each other, the first gripper does not have a shape that follows the outer surface of the gripping object, but comes into contact with a line or a point.
  • the object to be gripped cannot be gripped stably and reliably. Further, in order to grip the gripping object stably and surely, if the pinching force between the first gripper and the second gripper is increased, the gripping object may be damaged depending on the material of the gripping object.
  • the present invention has been made in view of such circumstances, and an object of the present invention is to provide a gripping device capable of stably and reliably gripping an object.
  • the gripping device according to the present invention according to the above object is a gripping device provided on a base portion for gripping an object by first and second gripping members facing each other at intervals.
  • the first and second gripping members are provided on the base portion via a position adjusting means for adjusting the distance between the first and second gripping members.
  • One or both of the first and second gripping members are composed of a plurality of fingers arranged adjacent to each other, and the plurality of fingers individually grip the position adjusting means. It is provided so that it can move forward and backward with respect to the object.
  • a deformable cushioning material is provided on the facing surface side of the first and second gripping members.
  • the finger portions can be individually attached to and removed from the position adjusting means, and the number of the finger portions arranged adjacent to each other can be changed.
  • the first and second gripping members can each be composed of three fingers.
  • the finger portion is provided with a gripping position changing means for adjusting the arrangement position of the object to be gripped.
  • the gripping position changing means has a suction pad provided at the tip of the finger portion to suck the object, and a pump that communicates with the suction pad and sucks the outside air through the suction pad. Is good.
  • one or both of the first and second gripping members facing each other are composed of a plurality of finger portions arranged adjacent to each other, and the plurality of finger portions serve as position adjusting means. Since it is individually provided so as to be able to move forward and backward with respect to the object to be gripped, when the object is gripped by the first and second gripping members, each finger portion follows the surface shape of the object. Can move (along the surface of the object). Therefore, the object can be gripped stably and surely.
  • the gripping device 10 according to an embodiment of the present invention shown in FIG. 1 is used as an end effector (that is, a gripper) of a robot arm which is an industrial robot or a collaborative robot, and is subject to various shapes, masses, and sizes. It is a device that can stably and surely grip (hold) an object (not shown).
  • the gripping device 10 is made of metal (for example, made of stainless steel), but a part or all of the gripping device 10 may be made of resin or the like as long as it has the necessary strength.
  • the object to be gripped here is not particularly limited, and includes, for example, various devices, parts, foods, and the like, and the shape, mass, and size thereof are various (for example, rod-shaped, plate-shaped, and spherical).
  • various devices, parts, foods, and the like and the shape, mass, and size thereof are various (for example, rod-shaped, plate-shaped, and spherical).
  • the gripping device 10 includes a base portion 12 having a space portion 11 inside, and a pair of facing gripping members (first and second gripping members) 14 provided in the base portion 12 via a position adjusting means 13. It has 15 and.
  • the position adjusting means 13 includes a linear guide (linear guide) 16 attached and fixed to the outside of the base portion 12, a ball screw 17 arranged in the base portion 12 along the longitudinal direction of the linear guide 16, and the ball screw 17. It has a motor (not shown) that rotationally drives the ball screw 17 in both directions around its axis, and adjusts the distance between the gripping members 14 and 15.
  • the linear guide 16 movably supports the sliders 18 and 19 to which the pair of gripping members 13 and 14, respectively, are fixed, and the base portions (upper part in FIG. 1) of the sliders 18 and 19 are the base portions 12, respectively. It is located inside.
  • the ball screw 17 is threaded in opposite directions (right-hand thread and left-hand thread) on both sides of the ball screw 17 with the central portion in the axial direction as a boundary, and both sides of the ball screw 17 in the axial direction (right-hand thread area).
  • the bases of the sliders 18 and 19 arranged in the base portion 12 are screwed into the left-handed screw region), respectively.
  • the two sliders 18 and 19 move in the directions close to each other (the direction of gripping the object and the direction of gripping the object), so that the two sliders 18 and 19 face each other.
  • the intervals between 14 and 15 are narrowed.
  • Each of the pair of gripping members 14 and 15 has three (plural) fingers 20 to 22 arranged adjacent to each other in a direction orthogonal to the longitudinal direction of the linear guide 16 (the axial direction of the ball screw 17).
  • the three finger portions 20 to 22 can be attached to and detached from the sliders 18 and 19 via the advancing / retreating means (first and second advancing / retreating means) 23 and 24, respectively.
  • the advancing / retreating means 23 and 24 are attached and fixed to the sliders 18 and 19, respectively, and have three (plural) fixing portions 25 having a U-shape (concave cross section) when viewed from the side and recesses of each fixing portion 25. It has a mounting portion 27 arranged in 26.
  • each recess 26 faces the attachment side of the fingers 20 to 22 (downward in FIG. 1), and the front and rear wall portions 28 and 29 forming the recess 26 are in the longitudinal direction (advancing / retreating direction) of the linear guide 16.
  • the three fixing portions 25 are provided so as to face each other along the same direction, and are attached and fixed to the sliders 18 and 19, respectively, in a state of being adjacent to each other in a direction orthogonal to the advancing / retreating direction.
  • each fixing portion 25 a guide rod 30 for connecting the front and rear wall portions 28, 29 facing each other while penetrating the mounting portion 27 is provided, and the mounting portion 27 is provided along the guide rod 30. Is movable.
  • a spring material (elastic member) is housed in each mounting portion 27, and in the free state, each mounting portion 27 urges the wall portion 28 on the front side (opposite side of the advancing / retreating means 23 and 24). Has been done.
  • Fingers 20 to 22 are attached to each of the three attachment portions 27 which are movably attached to the three fixing portions 25 which are attached and fixed to the slider 18 of the grip member 14.
  • the finger portions 20 to 22 of the gripping member 14 can individually advance and retreat with respect to the opposing gripping member 15 (object to be gripped).
  • the fingers 20 to 22 are attached to the three attachment portions 27 movably attached to the three fixing portions 25 attached and fixed to the slider 19 of the grip member 15, respectively, and the fingers of the grip member 15 are attached.
  • the portions 20 to 22 are individually capable of advancing and retreating with respect to the opposing gripping members 14.
  • the three fingers 20 to 22, respectively, are cushioning attached to the finger main bodies 31 to 33 and the object side to be gripped by the finger main bodies 31 to 33 (opposite surface sides of the opposing gripping members 14 and 15). It has a material 34, and the base of each finger body 31 to 33 can be attached to and detached from the attachment portion 27 with a single touch by a hook (locking member) or the like. Therefore, among the three fingers 20 to 22, for example, by removing one or two fingers from the mounting portion 27, the number of fingers constituting the grip member 14 or the grip member 15 can be changed. ..
  • the finger portion to be removed from the mounting portion is not necessarily limited to the finger portion located at the end portion, and for example, the finger portion located between them may be removed depending on the object to be gripped. In this case, a space is formed between the adjacent fingers.
  • the vertical cross section (vertical cross section in FIG. 1) of the mounting surface of the cushioning material 34 of the three finger body bodies 31 to 33 has a concave shape in which the central portion in the length direction is recessed. Further, in a state where each mounting portion 27 is urged against the front wall portion 28, a flat cross section formed by the mounting surfaces of the cushioning materials 34 of the three finger portions main bodies 31 to 33 arranged adjacent to each other. Has a concave shape with a dent in the center.
  • the cushioning material 34 attached to each finger body 31 to 33 is deformable.
  • a deformable bag-shaped body filled with a liquid fluid and a powder or granular material can be used.
  • the shape of the mounting surface of the cushioning material 34 of the three finger main bodies 31 to 33 and the mounting of the cushioning material 34 on the mounting surface are not affected by the shape, mass, and size. The object can be gripped stably and surely.
  • the lengths of the gripping members 14 and 15 can be appropriately selected depending on the intended use, and are not particularly limited.
  • the gripping device 10 When the gripping device 10 is used for logistics purposes, for example, it can be set to about 150 mm (about 100 to 200 mm).
  • the finger portions 31 to 33 are bent, and the finger portions 20 to 22 have the effect of following the surface shape of the object. Be done.
  • the degree of bending of the finger bodies 31 to 33 can be adjusted by appropriately selecting, for example, the thickness (cross-sectional area) and material of the finger bodies 31 to 33.
  • a method of gripping an object using the gripping device 10 will be described.
  • a required number of fingers are attached to the advancing / retreating means 23 and 24 according to the shape, mass, size, etc. of the object to be gripped (three fingers each in FIG. 1).
  • the ball screw 17 is rotated in one direction by the drive of the motor, and the two sliders 18 and 19 are moved in the directions away from each other, so that the distance between the opposing gripping members 14 and 15 is set to the width of the object to be gripped. Spread more than.
  • the gripping device 10 is moved so that the object is positioned between the gripping members 14 and 15 facing each other.
  • the ball screw 17 is rotated in the other direction by the drive of the motor, and the two sliders 18 and 19 are moved in the directions close to each other to narrow the distance between the opposing gripping members 14 and 15.
  • the three finger portions 20 to 22 constituting the gripping members 14 and 15 can be individually advanced and retracted, the finger portions 20 to 22 in contact with the surface of the object are the objects.
  • the cushioning material 34 is attached to each finger portion 20 to 22, the cushioning material 34 is deformed to follow the outer surface of the object. As a result, even objects of various shapes, masses, and sizes can be gripped stably and reliably.
  • the gripping device 40 has a pair of facing gripping members (first and second gripping members) 41 and 42 provided on the base portion 12 via the position adjusting means 13.
  • the pair of gripping members 41 and 42 each have three (plural) finger portions 43 to 45 arranged adjacent to each other in a direction orthogonal to the longitudinal direction of the linear guide 16, and these three finger portions are provided. 43 to 45 can be attached to and removed from the sliders 18 and 19 via the advancing / retreating means (first and second advancing / retreating means) 23 and 24, respectively.
  • the three fingers 43 to 45 are cushioning attached to the finger main bodies 46 to 48 and the object side to be gripped by the finger main bodies 46 to 48 (opposite surface sides of the opposing gripping members 41 and 42), respectively. It has a material 49 (the same material as the cushioning material 34), and the base of each finger body 46 to 48 can be attached to and detached from the three attachment portions 27 of the advancing / retreating means 23 and 24 with one touch by a hook or the like. There is. The shapes of the vertical cross section and the flat cross section of the finger main bodies 46 to 48 are flat without unevenness.
  • Each finger portion 43 to 45 is provided with a gripping position changing means 50 for adjusting an arrangement position (including a posture) of an object to be gripped.
  • the gripping position changing means 50 is a suction pad 51 provided at the tip of each finger body 46 to 48 to suck an object, and a pump that communicates with the suction pad 51 and sucks outside air through the suction pad 51. (Not shown).
  • a flow path 52 is formed in each of the finger bodies 46 to 48 in the length direction thereof, and the flow path 52 communicates with the suction pad 51 at the tip position.
  • the suction pad 51 is composed of a plurality of (or one) small-diameter through holes, and each finger main body 46 to so that the axial direction of the through holes is along the length direction of the finger main bodies 46 to 48. It is provided in 48.
  • a connection portion 53 that communicates the flow path 52 with the outside is provided at the base end portion of the flow path 52, and the pump (vacuum pump) is provided via a pipe (hose) or the like that can be attached to and removed from the connection portion 53. Etc.) are connected.
  • the gripping device 40 is brought closer to the object, the suction pad 51 is brought into contact with or close to the object, and then the pump is operated to suck the object to the suction pad 51.
  • the gripping device 40 is brought close to the object, the suction pad 51 is brought into contact with or close to the object, and then the pump is operated to suck the object to the suction pad 51.
  • the gripping device 40 is moved while the object is attracted to the suction pad 51, and the object is placed at the center of the box (position that can be gripped by the opposing gripping members 41 and 42 (position that is easy to pick up)).
  • the pump is stopped and the object is separated from the suction pad 51.
  • the object is gripped by the opposing gripping members 41 and 42 of the gripping device 40 by the same method as the gripping device 10 described above.
  • the gripping position changing means 50 is provided here on all the finger portions 43 to 45, but for example, the finger portions 43 to 45 are provided according to the type (shape, weight, etc.) and the arrangement position of the object. It can also be provided in part.
  • the gripping position changing means can be provided as follows. (1) The gripping position changing means is provided on a part or all of a plurality of fingers of one gripping member, and is provided on a part of a plurality of fingers of the other gripping member. (2) The gripping position changing means is provided on a part or all of a plurality of fingers of one gripping member, and is not provided on a plurality of fingers of the other gripping member.
  • the mounting position of the suction pad 51 of the gripping position changing means 50 can be variously changed.
  • it can be provided not only on the tips of the fingers 43 to 45 but also on the sides of the fingers 43 and 45 located on both sides (the side opposite to the side facing the finger 44), and each of them can be provided. It can also be provided only on the sides of the fingers 43 and 45.
  • the present invention has been described above with reference to Examples, the present invention is not limited to the configuration described in the above-described Examples, but is within the scope of the matters described in the claims. It also includes other examples and modifications that can be considered in.
  • the case where the gripping device of the present invention is configured by combining a part or all of the above-mentioned Examples and Modifications is also included in the scope of rights of the present invention.
  • a motor may be provided and moved individually, or a motor may be provided only on one grip member so that the motor can be moved, and the other grip member may be fixed and not moved.
  • both of the opposing gripping members of the gripping device are composed of three finger portions
  • one of the opposing first and second gripping members is one.
  • it is composed of two or more fingers (upper limit is 10 and further about 5)
  • the other of the first and second gripping members facing each other is two or more (upper limit is 10).
  • it can be composed of five fingers (that is, the number of fingers constituting the first and second gripping members facing each other can be the same or different).
  • one of the gripping members is not composed of fingers (only the other of the gripping members is composed of fingers), and in this case, the surface facing the gripping member composed of a plurality of fingers (object).
  • the contact surface can be formed of a flat surface or a curved surface.
  • the adjustment of the number of fingers can be performed, for example, by attaching the fingers to the slider or removing the fingers from the slider, and at this time, one or more fingers are positioned between the fingers. By removing the finger part of the book from the slider, a space may be provided between the adjacent finger parts.
  • the finger portion is attached to and detachable from the position adjusting means via the advancing / retreating means. It can be configured to be removable, or the advancing / retreating means (fingers) can be configured not to be removable from the position adjusting means.
  • the case where the vertical cross section and the flat cross section of the mounting surface of the cushioning material of the finger portion body are concave and the cushioning material is attached to the finger portion main body has been described. If the shape of the surface and the flat cross section is concave, it is not necessary to attach the cushioning material to the finger body.
  • the gripping position changing means is composed of the suction pad and the pump has been described, but the present invention is not limited to this, and the gripping position can be appropriately changed according to the type of the object.
  • the object is made of a material (magnetic material) having magnetic properties, a magnet (an electromagnet magnetized by passing electricity) or the like can be used as a gripping position changing means.
  • the gripping device according to the present invention can stably and reliably grip objects of various shapes. Thereby, for example, it can be effectively used as an end effector of a robot arm which is an industrial robot or a collaborative robot, and can contribute to automation of work in logistics or industry, for example.

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Abstract

ベース部１２に設けられ、間隔を有して対向する第１、第２の把持部材１４、１５によって対象物を把持する把持装置１０であり、第１、第２の把持部材１４、１５はベース部１２に、第１、第２の把持部材１４、１５の間隔を調整する位置調整手段１３を介して設けられ、第１、第２の把持部材１４、１５のいずれか一方又は双方が、隣り合って配置された複数の指部２０～２２で構成され、しかも、複数の指部２０～２２が位置調整手段１３に個別に、把持する対象物に対して進退可能に設けられている。

Description

把持装置
　本発明は、対象物を把持する把持装置に関する。
　例えば、物流や産業では、作業の自動化が進められている。
　このような作業の自動化においては、例えば、特許文献１に開示の平行グリッパ式把持装置を使用できる。具体的には、主台座と、この主台座上に対称的に移動可能に設けられた第１、第２の台座と、各第１、第２の台座上に設けられ、互いに対向する把持面を有する第１、第２のグリッパとを備えている。この第１のグリッパは、第１の台座上に設けられ、第１の把持面幅を有する第１の指部と、この第１の指部に隣接して伸縮可能に設けられ、第２の把持面幅を有する第２の指部とを備えている（第２のグリッパも同様）。
特開２０２０－２８９２０号公報
　上記した平行グリッパ式把持装置は、把持対象物を把持する際に、第１、第２の指部の同時伸縮モードと、第２の指部の単独伸縮モードを切り替えることにより、第１のグリッパの把持面の幅を把持対象物の大きさに応じて調整できる（第２のグリッパも同様）。しかし、第１、第２の指部（第１、第２の把持面）は、把持対象物との接触面が平面状となっているため、例えば、把持対象物の外表面が曲面の場合、第１のグリッパと把持対象物との接触に際し、第１のグリッパが把持対象物の外表面にならった形状とはならず、線や点で接触する。このため、把持対象物の形状や重さによっては、把持対象物を安定かつ確実に把持できない。
　また、把持対象物を安定かつ確実に把持するため、第１のグリッパと第２のグリッパの挟む力を強めた場合、把持対象物の材質によっては破損させるおそれがある。
　本発明はかかる事情に鑑みてなされたもので、対象物を安定かつ確実に把持できる把持装置を提供することを目的とする。
　前記目的に沿う本発明に係る把持装置は、ベース部に設けられ、間隔を有して対向する第１、第２の把持部材によって対象物を把持する把持装置において、
　前記第１、第２の把持部材は前記ベース部に、該第１、第２の把持部材の間隔を調整する位置調整手段を介して設けられ、
　前記第１、第２の把持部材のいずれか一方又は双方が、隣り合って配置された複数の指部で構成され、しかも、該複数の指部が前記位置調整手段に個別に、把持する前記対象物に対して進退可能に設けられている。
　本発明に係る把持装置において、前記第１、第２の把持部材の対向面側には、変形自在な緩衝材が設けられていることが好ましい。
　本発明に係る把持装置において、前記指部は前記位置調整手段に個別に取付け取外し可能となって、前記隣り合って配置された指部の数が変更可能であることが好ましい。
　本発明に係る把持装置において、前記第１、第２の把持部材をそれぞれ３本の前記指部で構成することができる。
　本発明に係る把持装置において、前記指部には、把持しようとする前記対象物の配置位置を調整する把持位置変更手段が設けられていることが好ましい。
　ここで、前記把持位置変更手段は、前記指部の先端部に設けられ前記対象物を吸引する吸引パッドと、該吸引パッドに連通し、該吸引パッドを介して外気を吸引するポンプとを有するのがよい。
　本発明に係る把持装置は、対向する第１、第２の把持部材のいずれか一方又は双方が、隣り合って配置された複数の指部で構成され、この複数の指部が位置調整手段に個別に、把持する対象物に対して進退可能に設けられているので、第１、第２の把持部材で対象物を把持した際に、各指部が対象物の表面形状にならうように（対象物の表面に沿うように）移動できる。
　従って、対象物を安定かつ確実に把持できる。
本発明の一実施例に係る把持装置の斜視図である。 変形例に係る把持装置の斜視図である。
　続いて、添付した図面を参照しつつ、本発明を具体化した実施の形態につき説明し、本発明の理解に供する。
　図１に示す本発明の一実施例に係る把持装置１０は、産業用ロボットや協働ロボットであるロボットアームのエンドエフェクタ（即ち、グリッパ）として使用され、様々な形状、質量、大きさの対象物（図示しない）を安定かつ確実に把持（挟持）できる装置である。なお、把持装置１０は、金属製（例えば、ステンレス製）であるが、必要な強度を有すれば、その一部又は全部を樹脂等で構成することもできる。ここで把持する対象物は、特に限定されるものではなく、例えば、各種機器、部品、食品等があり、その形状、質量、大きさは様々（例えば、棒状や板状、球状）である。
　以下、詳しく説明する。
　把持装置１０は、内部に空間部１１を備えるベース部１２と、このベース部１２に位置調整手段１３を介して設けられた対向する一対の把持部材（第１、第２の把持部材）１４、１５とを有している。
　位置調整手段１３は、ベース部１２の外部に取付け固定されたリニアガイド（直動案内）１６と、ベース部１２内に、リニアガイド１６の長手方向に沿って配置されたボールねじ１７と、このボールねじ１７をその軸心を中心として双方向に回転駆動するモータ（図示しない）とを有し、把持部材１４、１５の間隔を調整する。
　リニアガイド１６は、一対の把持部材１３、１４がそれぞれ固定されたスライダ１８、１９を移動可能に支持するものであり、このスライダ１８、１９の基部（図１では上部）はそれぞれ、ベース部１２内に配置されている。
　ボールねじ１７には、その軸心方向中央部を境界としてその両側に、互いに逆方向のねじ（右ねじと左ねじ）が切られ、このボールねじ１７の軸心方向両側（右ねじの領域と左ねじの領域）に、ベース部１２内に配置されたスライダ１８、１９の基部がそれぞれ螺合している。
　これにより、モータの駆動によってボールねじ１７を一方向に回転させた場合、２つのスライダ１８、１９が相互に離れる方向（対象物を放す方向）に移動するため、対向する把持部材１４、１５の間隔が広がる。また、モータの駆動によってボールねじ１７を他方向に回転させた場合、２つのスライダ１８、１９が相互に近接する方向（対象物を掴む方向、把持する方向）に移動するため、対向する把持部材１４、１５の間隔が狭まる。
　一対の把持部材１４、１５はそれぞれ、リニアガイド１６の長手方向（ボールねじ１７の軸心方向）とは直交する方向に隣り合って配置された３本（複数）の指部２０～２２を有し、この３本の指部２０～２２がスライダ１８、１９にそれぞれ、進退手段（第１、第２の進退手段）２３、２４を介して取付け取外し可能になっている。
　この進退手段２３、２４はそれぞれ、スライダ１８、１９に取付け固定される、側面視してコ字状（断面凹状）となった３つ（複数）の固定部２５と、各固定部２５の凹部２６内に配置される取付け部２７とを有している。
　各凹部２６は、開口側を指部２０～２２の取付け側（図１では下方）へ向け、凹部２６を形成する前後の壁部２８、２９は、リニアガイド１６の長手方向（進退方向）に沿って対向して設けられ、３つの固定部２５は、進退方向とは直交する方向に隣り合った状態で、スライダ１８、１９にそれぞれ取付け固定されている。
　各固定部２５の凹部２６内には、取付け部２７を貫通した状態で、対向する前後の壁部２８、２９同士を連結するガイドロッド３０が設けられ、このガイドロッド３０に沿って取付け部２７が移動可能になっている。なお、各取付け部２７内には、ばね材（弾性部材）がそれぞれ収容され、自由状態では、各取付け部２７が前側（進退手段２３、２４の対向側）の壁部２８に対して付勢されている。
　把持部材１４のスライダ１８に取付け固定された３つの固定部２５にそれぞれ移動可能に取付けられた３つの取付け部２７には、指部２０～２２がそれぞれ取付けられる。このため、把持部材１４の指部２０～２２は、対向する把持部材１５（把持する対象物）に対して、個別に進退可能になっている。同様に、把持部材１５のスライダ１９に取付け固定された３つの固定部２５にそれぞれ移動可能に取付けられた３つの取付け部２７には、指部２０～２２がそれぞれ取付けられ、把持部材１５の指部２０～２２が、対向する把持部材１４に対して、個別に進退可能になっている。
　３本の指部２０～２２はそれぞれ、指部本体３１～３３と、この指部本体３１～３３の把持する対象物側（対向する把持部材１４、１５の対向面側）に取付けられた緩衝材３４とを有し、各指部本体３１～３３の基部が取付け部２７に、フック（係止部材）等により、ワンタッチで取付け取外し可能になっている。
　このため、３本の指部２０～２２のうち、例えば、１本又は２本の指部を取付け部２７から取外すことで、把持部材１４又は把持部材１５を構成する指部の本数を変更できる。このとき、取付け部から取外す指部は、必ずしも端部に位置する指部に限定されるものではなく、例えば、把持する対象物に応じて、間に位置する指部を取外してもよい。この場合、隣り合う指部の間に空間が形成される。
　３本の指部本体３１～３３の緩衝材３４の取付け面の縦断面（図１では上下方向の断面）はそれぞれ、長さ方向中央部が凹んだ凹状となっている。また、各取付け部２７が前側の壁部２８に対して付勢された状態で、隣り合って配置される３本の指部本体３１～３３の緩衝材３４の取付け面で形成される平断面は、中央部が凹んだ凹状となっている。
　各指部本体３１～３３に取付けられた緩衝材３４は変形自在なものである。この緩衝材には、例えば、液状流体と粉粒体を内部に充填した変形自在な袋状体等を使用できる。
　このように、３本の指部本体３１～３３の緩衝材３４の取付け面の形状、及び、この取付け面への緩衝材３４の取付けにより、形状、質量、大きさに影響されることなく、対象物を安定かつ確実に把持できる。
　なお、上記した把持部材１４、１５の長さ（指部本体３１～３３の取付け部２７からの突出長さ）は、用途に応じて適宜選択できるものであり、特に限定されるものではないが、把持装置１０を、例えば、物流の用途に用いる場合、１５０ｍｍ程度（１００～２００ｍｍ程度）にすることができる。
　これにより、対象物を対向する把持部材１４、１５で把持した際に、指部本体３１～３３にしなりが発生して、各指部２０～２２が対象物の表面形状にならう効果が得られる。なお、指部本体３１～３３のしなり具合は、例えば、指部本体３１～３３の太さ（断面積）や材質等を適宜選択することで調整できる。
　続いて、本発明の一実施例に係る把持装置１０を用いた対象物の把持方法について説明する。
　まず、把持する対象物の形状、質量、大きさ等に応じて、必要な本数の指部を進退手段２３、２４に取付ける（図１では、３本ずつ）。
　次に、モータの駆動によりボールねじ１７を一方向に回転させ、２つのスライダ１８、１９を相互に離れる方向に移動させて、対向する把持部材１４、１５の間隔を、把持する対象物の幅よりも広げる。そして、対向する把持部材１４、１５の間に対象物が位置するように、把持装置１０を移動させる。
　続いて、モータの駆動によりボールねじ１７を他方向に回転させ、２つのスライダ１８、１９を相互に近接する方向に移動させて、対向する把持部材１４、１５の間隔を狭める。
　このとき、各把持部材１４、１５を構成する３本の指部２０～２２はそれぞれ、個別に進退可能になっているため、対象物の表面に接触した各指部２０～２２が、対象物の外表面にならうように移動し、更に、各指部２０～２２には緩衝材３４が取付けられているため、緩衝材３４が対象物の外表面にならうように変形する。
　これにより、様々な形状、質量、大きさの対象物であっても、安定かつ確実に把持できる。
　次に、図２を参照しながら、変形例に係る把持装置４０について説明するが、把持装置４０の構成は、前記した把持装置１０と略同じであるため、異なる部分についてのみ、詳しく説明する。
　把持装置４０は、ベース部１２に位置調整手段１３を介して設けられた対向する一対の把持部材（第１、第２の把持部材）４１、４２を有している。この一対の把持部材４１、４２はそれぞれ、リニアガイド１６の長手方向とは直交する方向に隣り合って配置された３本（複数）の指部４３～４５を有し、この３本の指部４３～４５がスライダ１８、１９にそれぞれ、進退手段（第１、第２の進退手段）２３、２４を介して取付け取外し可能になっている。
　３本の指部４３～４５はそれぞれ、指部本体４６～４８と、この指部本体４６～４８の把持する対象物側（対向する把持部材４１、４２の対向面側）に取付けられた緩衝材４９（緩衝材３４と同一材質）とを有し、各指部本体４６～４８の基部が進退手段２３、２４の３つの取付け部２７に、フック等により、ワンタッチで取付け取外し可能になっている。なお、指部本体４６～４８の縦断面と平断面の形状は、凹凸のない平面状である。
　各指部４３～４５にはそれぞれ、把持しようとする対象物の配置位置（姿勢も含む）を調整する把持位置変更手段５０が設けられている。この把持位置変更手段５０は、各指部本体４６～４８の先端部に設けられ対象物を吸引する吸引パッド５１と、この吸引パッド５１に連通し、吸引パッド５１を介して外気を吸引するポンプ（図示しない）とを有している。
　各指部本体４６～４８内には、その長さ方向に渡って流路５２が形成され、この流路５２は先端位置で吸引パッド５１に連通している。吸引パッド５１は、複数（１個でもよい）の小径の貫通孔で構成され、この貫通孔の軸心方向が指部本体４６～４８の長さ方向に沿うように、各指部本体４６～４８に設けられている。
　流路５２の基端部には、流路５２と外部を連通する接続部５３が設けられ、この接続部５３に取付け取外し可能となったパイプ（ホース）等を介して、前記ポンプ（真空ポンプ等）が接続されている。
　これにより、把持装置４０を対象物に近づけ、吸引パッド５１を対象物に接触又は近接させた後、ポンプを作動させることで、吸引パッド５１に対象物を吸着できる。
　続いて、把持位置変更手段５０の使用方法について説明する。
　例えば、把持しようとする対象物が箱の隅に配置されている場合、対象物が対向する把持部材４１、４２で把持できない状況にある。
　この場合、まず、把持装置４０を対象物に近づけ、吸引パッド５１を対象物に接触又は近接させた後、ポンプを作動させて、対象物を吸引パッド５１に吸着させる。
　次に、対象物を吸引パッド５１に吸着させた状態で把持装置４０を移動させ、対象物を箱の中央部（対向する把持部材４１、４２で把持可能な位置（取り易い位置））に配置（姿勢調整）した後、ポンプを停止し、対象物を吸引パッド５１から離す。
　そして、前記した把持装置１０と同様の方法により、対象物を、把持装置４０の対向する把持部材４１、４２で把持する。
　なお、把持位置変更手段５０は、ここでは全ての指部４３～４５に設けているが、例えば、対象物の種類（形状や重さ等）や配置位置に応じて、指部４３～４５の一部に設けることもできる。具体的には、把持位置変更手段を、以下のように設けることができる。
（１）把持位置変更手段を、一方の把持部材が有する複数の指部の一部又は全部に設け、他方の把持部材が有する複数の指部の一部に設ける。
（２）把持位置変更手段を、一方の把持部材が有する複数の指部の一部又は全部に設け、他方の把持部材が有する複数の指部には設けない。
　また、把持位置変更手段５０の吸引パッド５１の取付け位置は、種々変更できる。例えば、各指部４３～４５の先端部のみならず、両側に位置する指部４３、４５の側部（指部４４との対向側とは反対側）にも設けることができ、また、各指部４３、４５の側部のみに設けることもできる。
　以上、本発明を、実施例を参照して説明してきたが、本発明は何ら上記した実施例に記載の構成に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載されている事項の範囲内で考えられるその他の実施例や変形例も含むものである。例えば、前記したそれぞれの実施例や変形例の一部又は全部を組合せて本発明の把持装置を構成する場合も本発明の権利範囲に含まれる。
　前記実施例においては、位置調整手段にボールねじを使用し、一対の把持部材を同時に離れる方向又は接近する方向に移動させた場合について説明したが、例えば、第１、第２の把持部材にそれぞれモータを設けて個別に移動させることもでき、また、一方の把持部材のみにモータを設けて移動可能とし、他方の把持部材は固定して移動しない構成とすることもできる。
　また、前記実施例においては、把持装置の対向する把持部材の双方を、３本の指部で構成した場合について説明したが、例えば、対向する第１、第２の把持部材の一方を１本又は２本以上の複数本（上限は１０本、更には５本程度）の指部で構成し、対向する第１、第２の把持部材の他方を２本以上の複数本（上限は１０本、更には５本程度）の指部で構成することもできる（即ち、対向する第１、第２の把持部材を構成する指部の本数を同じ本数又は異なる本数にできる）。なお、把持部材の一方を指部で構成しない（把持部材の他方のみを指部で構成する）こともでき、この場合、複数本の指部で構成される把持部材との対向面（対象物の接触面）を、平面又は曲面で構成することができる。
　この指部の本数の調整は、例えば、指部をスライダに取付けること、又は、指部をスライダから取外すことにより実施でき、このとき、指部と指部の間に位置にする１本又は複数本の指部をスライダから取外すことで、隣り合った指部の間に間隔を設けてもよい。
　そして、前記実施例においては、指部を位置調整手段に進退手段を介して取付け取外し可能にした場合について説明したが、指部を進退手段の取付け部と一体にし、進退手段を位置調整手段に取付け取外し可能な構成にすることも、また、進退手段（指部）を位置調整手段から取外しできない構成にすることもできる。
　また、前記実施例においては、指部本体の緩衝材の取付け面の縦断面と平断面の形状を凹状とし、この指部本体に緩衝材を取付けた場合について説明したが、指部本体の縦断面と平断面の形状を凹状とするのであれば、指部本体に緩衝材を取付けなくてもよい。
　更に、前記実施例においては、把持位置変更手段を吸引パッドとポンプで構成した場合について説明したが、これに限定されるものではなく、対象物の種類に応じて適宜変更できる。例えば、対象物が磁気特性を備えた材料（磁性体）で構成されていれば、把持位置変更手段として磁石（電気を流すことで磁化する電磁石）等を使用することもできる。
　本発明に係る把持装置は、様々な形状の対象物を安定かつ確実に把持できる。これにより、例えば、産業用ロボットや協働ロボットであるロボットアームのエンドエフェクタとして有効に利用でき、例えば、物流や産業での作業の自動化に寄与できる。
１０：把持装置、１１：空間部、１２：ベース部、１３：位置調整手段、１４、１５：把持部材（第１、第２の把持部材）、１６：リニアガイド、１７：ボールねじ、１８、１９：スライダ、２０～２２：指部、２３、２４：進退手段、２５：固定部、２６：凹部、２７：取付け部、２８、２９：壁部、３０：ガイドロッド、３１～３３：指部本体、３４：緩衝材、４０：把持装置、４１、４２：把持部材（第１、第２の把持部材）、４３～４５：指部、４６～４８：指部本体、４９：緩衝材、５０：把持位置変更手段、５１：吸引パッド、５２：流路、５３：接続部

Claims (6)

  1. 　ベース部に設けられ、間隔を有して対向する第１、第２の把持部材によって対象物を把持する把持装置において、
    　前記第１、第２の把持部材は前記ベース部に、該第１、第２の把持部材の間隔を調整する位置調整手段を介して設けられ、
    　前記第１、第２の把持部材のいずれか一方又は双方が、隣り合って配置された複数の指部で構成され、しかも、該複数の指部が前記位置調整手段に個別に、把持する前記対象物に対して進退可能に設けられていることを特徴とする把持装置。
  2. 　請求項１記載の把持装置において、前記第１、第２の把持部材の対向面側には、変形自在な緩衝材が設けられていることを特徴とする把持装置。
  3. 　請求項１又は２記載の把持装置において、前記指部は前記位置調整手段に個別に取付け取外し可能となって、前記隣り合って配置された指部の数が変更可能であることを特徴とする把持装置。
  4. 　請求項１～３のいずれか１項に記載の把持装置において、前記第１、第２の把持部材はそれぞれ３本の前記指部で構成されていることを特徴とする把持装置。
  5. 　請求項１～４のいずれか１項に記載の把持装置において、前記指部には、把持しようとする前記対象物の配置位置を調整する把持位置変更手段が設けられていることを特徴とする把持装置。
  6. 　請求項５記載の把持装置において、前記把持位置変更手段は、前記指部の先端部に設けられ前記対象物を吸引する吸引パッドと、該吸引パッドに連通し、該吸引パッドを介して外気を吸引するポンプとを有することを特徴とする把持装置。
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