JPH08336788A - ロボットハンド - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】支持部材２の周りに複数の指形成体１を分散配
置して、各基端部を前記支持部材２で支持し、各指形成
体１が腹部側に折曲した把持姿勢と、背部側に復帰伸長
した把持解除姿勢とに、各指形成体１の姿勢を切換え自
在に構成し、各指形成体１で把持した把持対象物を保持
して、各指形成体１の先端よりも外方側に押しやり、把
持対象物受入れ側の目標位置に送り込む把持対象物押し
出し機構Ａを、前記支持部材２に設けてある。 【効果】把持対象物受入れ側の目標位置周りの空間が他
物に囲まれて狭くなっていた場合であっても、把持対象
物受入れ側の目標位置に把持対象物を正確に送り込むこ
とができて、作業性の良いロボットハンドを提供するこ
とができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、支持部材の周りに複数
の指形成体を分散配置して、各基端部を前記支持部材で
支持し、各指形成体が腹部側に折曲した把持姿勢と、背
部側に復帰伸長した把持解除姿勢とに、各指形成体の姿
勢を切換え自在に構成してあるロボットハンドに関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来、上記のロボットハンドでは、特開
昭６１‐２０３２８７号公報に示すように、把持対象物
を保持するものとしては各指形成体だけしかなかった。
そして各指形成体で保持した把持対象物を把持対象物受
入れ側の目標位置に送り込む場合、保持状態のまま把持
対象物受入れ側まで近接移動した後、各指形成体を開い
て把持対象物を目標位置に送り込むようにしていた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところが上記従来の構
成では、把持対象物受入れ側の目標位置周りの空間が他
物に囲まれて狭くなっていると、他物が指形成体の移動
の邪魔になって把持対象物受入れ側に十分近接すること
ができず、把持対象物を目標位置に正確に送り込むこと
が困難であった。

【０００４】本発明の目的は、把持対象物受入れ側の目
標位置周りの空間が他物に囲まれて狭くなっていても、
把持対象物を目標位置に正確に送り込むことができるよ
うにすることにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】請求項１にかかる発明の
特徴構成は、各指形成体で把持した把持対象物を保持し
て、各指形成体の先端よりも外方側に押しやり、把持対
象物受入れ側の目標位置に送り込む把持対象物押し出し
機構を、前記支持部材に設けてあることにある。

【０００６】請求項２にかかる発明の特徴構成は、把持
対象物を、各指形成体で把持したまま強制的に各指形成
体の先端よりも外方側に押しやって、把持対象物受入れ
側の目標位置に送り込む把持対象物押し出し機構を、前
記支持部材に設けてあることにある。

【０００７】

【作用】請求項１の構成によれば、図３に（イ）に示す
ように、把持対象物を把持対象物受入れ側の目標位置に
送り込むに当たって、把持対象物受入れ側の目標位置周
りの空間が他物（この場合は収容籠に既に収容されてい
る把持対象物）に囲まれて狭くなっていた場合は、指形
成体１を、他物が邪魔にならないところまで把持対象物
受入れ側に近接させ（図３（イ）の状態）、各指形成体
で把持した把持対象物を、把持対象物押し出し機構Ａで
保持した状態で、各指形成体１の先端よりも外方側に押
しやって、把持対象物受入れ側の目標位置に送り込むこ
とができる（図３（ロ）参照）。このようにして把持対
象物を目標位置に送り込むから、把持対象物受入れ側の
目標位置周りの空間が他物に囲まれて狭くなっていた場
合であっても、把持対象物を前記目標位置に正確に送り
込むことができる。

【０００８】請求項２の構成によれば、請求項１の構成
による上記作用を奏することができるのに加え、図４
（イ），（ロ）に示すように、把持対象物を把持対象物
受入れ側の目標位置に送り込む際に、各指形成体１で把
持したまま強制的に各指形成体１の先端よりも外方側に
押しやるから、各指形成体１が把持対象物の案内にな
り、把持対象物を把持対象物受入れ側の目標位置に、よ
り正確に送り込むことができる。

【０００９】

【発明の効果】従って、本発明によれば、把持対象物受
入れ側の目標位置周りの空間が他物に囲まれて狭くなっ
ていた場合であっても、把持対象物受入れ側の目標位置
に把持対象物を正確に送り込むことができるから、作業
性の良いロボットハンドを提供することができた。

【００１０】

【実施例】本発明の実施例を図面に基づいて説明する。 〔第１実施例〕図１に、基端部が開口し遊端部が閉塞し
た細長い筒状のゴム材（軟質材の一例）で形成した指形
成体１を、正面視三角形状の支持部材２で支持して構成
した２本指のロボットハンドを示してある。このロボッ
トハンドは、収穫籠内に収穫された胡瓜（把持対象物の
一例）を、例えば大きさなどの等級別に別の収穫籠に仕
分ける際に使用するもので、先端部で前記支持部材２を
支持する支持アームを駆動装置（共に図示外）により位
置変更させて、前記支持部材２を前記別の収穫籠側に近
接離間させるよう構成してある。

【００１１】各指形成体１はその開口部１ａ側の端部
を、支持部材２の底辺の両コーナ部に設けた一対の連結
用丸ボス１１に各別に外嵌して、リング状のクリップ５
で固定してある。両指形成体１の開口部１ａは、支持部
材２内の二股状の一対の空気流通路Ｒに各別に連通接続
しており、前記一対の空気流通路Ｒの共通の開口部であ
る支持部材２の側部側の空気給排口１０に、第１ポンプ
３を連通接続し、指形成体１の長手方向中間の周部を、
各ひだの高さ寸法が指形成体１の背部側になるほど高い
蛇腹７に形成して（図２参照）、第１ポンプ３からの各
指形成体１に対する加圧空気の給排により、各指形成体
１が腹部側に折曲した把持姿勢と、背部側に復帰伸長し
た把持解除姿勢とに、各指形成体１の姿勢を切換え自在
に構成してある。

【００１２】前記支持部材２には、基端部にピストン９
を備えるピストン軸６と、前記ピストン９に支持部材２
の基端側から先端側に向かう空気圧を作用可能なシリン
ダ室８とから成るピストン機構Ａを設けてある。前記ピ
ストン軸６は、その先端側部分を支持部材２の先端から
把持対象物側に突出させ、胡瓜に吸着作用可能な蛇腹状
の吸着ノズルＮを、突出先端部に設けてある。そしてピ
ストン９の背面と、支持部材２の先端側のシリンダ室８
の内壁との間に、ピストン９を支持部材２の基端側に押
し付勢するスプリング１４を介在させて、前記シリンダ
室８内への第２ポンプ４からの加圧空気の給排により、
ピストン軸６を支持部材２から把持対象物側に出退自在
に構成してある。

【００１３】前記吸着ノズルＮに対しては、この吸着ノ
ズルＮが胡瓜に吸着した状態と、吸着解除した状態とに
切換える吸着状態切換え機構を設けてある。この吸着状
態切換え機構は、支持軸６内に、吸着ノズルＮ内の負圧
形成空間に連通する中空部を形成するとともに、ピスト
ン９が支持部材２の先端側のストロークエンドに位置し
たときにのみ、前記中空部を外気と連通させる連通孔１
５を支持部材２に形成して構成してある（この吸着状態
切換え機構の作動については後述する）。

【００１４】前記駆動装置・第１ポンプ３・ピストン機
構Ａに対する第２ポンプ４を制御可能な制御装置１３
（制御手段の一例）を設けてあり、上記構成のロボット
ハンドは、制御装置１３の制御の実行により、胡瓜を次
の手段で仕分け側の収容籠に収容する。

【００１５】〔１〕図３（イ）に示すように、胡瓜を各
指形成体１で把持し、かつ、吸着ノズルＮで吸着保持し
た状態で、前記指形成体１が支持部材２とともに収穫籠
側に近接下降して、既に収容された胡瓜の上方側の所定
位置で静止する。

【００１６】〔２〕指形成体１内の加圧空気を排出して
胡瓜の把持を解除し、吸着ノズルＮだけで胡瓜を保持し
た状態になる。

【００１７】〔３〕第２ポンプ４からシリンダ室８内に
加圧空気が所定量供給され、ピストン９が突出移動し
て、吸着ノズルＮで保持している胡瓜を、収穫籠内の二
つの胡瓜の間の空間に、両胡瓜と側部同士が接する状態
に配置し、それに伴って前記吸着状態切換え機構が吸着
解除状態に切換わる。即ち、上記の配置とほぼ同時にピ
ストン９の中空部が支持部材２の連通孔１５と連通し
て、吸着ノズルＮ内の負圧形成空間が外気と連通し、吸
着ノズルＮによる胡瓜の吸着状態を解除する（図３
（ロ）参照）。

【００１８】上記のようにして胡瓜を収穫籠に放出する
から、胡瓜を収穫籠側の目標位置に送り込むに当たっ
て、前記目標位置周りの空間が他物に囲まれて狭くなっ
ていた場合であっても、胡瓜を目標位置に正確に送り込
むことができる。

【００１９】前記指形成体１の先端に感圧センサを設
け、前記〔１〕の工程に入る前に、吸着ノズルＮを吸着
解除状態にしておき、前記〔１〕の工程で前記指形成体
１が収穫籠側に近接下降して、感圧センサが他物や収容
済の先行の胡瓜に当接すると、その感圧センサの検出結
果に基づいて、前記第２ポンプ４からシリンダ室８内に
加圧空気が供給されてピストン９が移動し、吸着ノズル
Ｎが胡瓜に当接吸着するよう構成してもよい。

【００２０】なお、前記〔１〕の工程の前工程における
前記胡瓜の各指形成体１・吸着ノズルＮによる把持吸着
は、次のようにして行う。各指形成体１が把持解除姿勢
になった状態で、第２ポンプ４から加圧空気がシリンダ
室８内に供給され、ピストン９が突出移動して吸着ノズ
ルＮが胡瓜に当接する。このとき、前記支持軸６の中空
部が連通孔１５に連通する。このまま支持部材２が少し
下降し、吸着ノズルＮの蛇腹が収縮して吸着ノズルＮの
負圧形成空間内の空気が外部に排出され、吸着ノズルＮ
が胡瓜に吸着する。つまり吸着状態切換え機構が吸着状
態に切換わる。そしてシリンダ室８内の空気が排出さ
れ、スプリング１４の弾性復元力で、吸着ノズルＮが胡
瓜を所定位置まで持ち上げる。各指形成体１に第１ポン
プ３から加圧空気が供給されて胡瓜を把持する。

【００２１】〔第２実施例〕図４に、第２の実施例にか
かる２本指のロボットハンドを示してある。このロボッ
トハンドは、上記第１の実施例にかかる２本指のロボッ
トハンドから吸着ノズルＮと、この吸着ノズルＮ周りの
機構とを省いて構成したもので、例えば、ある装置の組
立工程において、ピン（把持対象物の一例）を、所定の
部品１２のピン挿通孔１２ａ（把持対象物受入れ側の目
標位置に相当）に挿入するときに使用する。

【００２２】上記第１実施例の場合と同様に、前記駆動
装置・第１ポンプ３・ピストン機構Ａに対する第２ポン
プ４を制御可能な制御装置１３を設けてあり、この制御
装置１３の制御の実行により、上記構成のロボットハン
ドは、前記ピンをピン挿通孔１２ａに次のようにして挿
通させる。 〔１〕図４（イ）に示すように、ピンを把持した指形成
体１が前記所定の部品１２に近づいて静止する。

【００２３】〔２〕第２ポンプ４からシリンダ室８内に
加圧空気が供給されて、ピストン軸６がスプリング１４
の付勢力に抗して支持部材２から突出し、指形成体１で
把持したピンを、その把持状態のまま各指形成体１の先
端よりも外方側にピストン軸６の先端で押しやって、ピ
ン挿通孔１２ａに挿通させる（図４（ロ）参照）。なお
前記ピストン機構Ａで把持対象物押し出し機構を構成し
ている。

【００２４】〔別実施例〕ゴム材に代えてビニール・ウ
レタンなど他の軟質材で前記指形成体１を形成してもよ
い。

【００２５】前記把持対象物は上記の実施例のものに限
られない。

【００２６】前記指形成体１を３本以上設けてもよい。

【００２７】加圧空気に代えて、加圧した作動油等の液
体で指形成体１の姿勢を切換えるよう構成してもよい。

【００２８】前記指形成体１は、軟質材で構成したもの
に限られるものではなく、例えば互いに折曲自在に連結
した複数の金属部材や硬質樹脂材で指形成体１を構成し
て、折曲駆動するように構成したものであってもよい。

【００２９】尚、特許請求の範囲の項に図面との対照を
便利にするために符号を記すが、該記入により本発明は
添付図面の構成に限定されるものではない。

【図面の簡単な説明】

【図１】ロボットハンドの一部切欠全体正面図

【図２】指形成体の横断面図

【図３】（イ）把持対象物を把持した状態のロボットハ
ンドの一部切欠全体正面図 （ロ）ロボットハンドが把持対象物受入れ側の目標位置
に把持対象物を送り込む際の動作を示す一部切欠全体正
面図

【図４】（イ）把持対象物を把持した状態のロボットハ
ンドの一部切欠全体正面図 （ロ）ロボットハンドが把持対象物受入れ側の目標位置
に把持対象物を送り込む際の動作を示す一部切欠全体正
面図

【符号の説明】

１ 指形成体 ２ 支持部材 Ａ 把持対象物押し出し機構

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 支持部材（２）の周りに複数の指形成体
   （１）を分散配置して、各基端部を前記支持部材（２）
   で支持し、各指形成体（１）が腹部側に折曲した把持姿
   勢と、背部側に復帰伸長した把持解除姿勢とに、各指形
   成体（１）の姿勢を切換え自在に構成してあるロボット
   ハンドであって、 各指形成体（１）で把持した把持対象物を保持して、各
   指形成体（１）の先端よりも外方側に押しやり、把持対
   象物受入れ側の目標位置に送り込む把持対象物押し出し
   機構（Ａ）を、前記支持部材（２）に設けてあるロボッ
   トハンド。
2. 【請求項２】 支持部材（２）の周りに複数の指形成体
   （１）を分散配置して、各基端部を前記支持部材（２）
   で支持し、各指形成体（１）が腹部側に折曲した把持姿
   勢と、背部側に復帰伸長した把持解除姿勢とに、各指形
   成体（１）の姿勢を切換え自在に構成してあるロボット
   ハンドであって、 把持対象物を、各指形成体（１）で把持したまま強制的
   に各指形成体（１）の先端よりも外方側に押しやって、
   把持対象物受入れ側の目標位置に送り込む把持対象物押
   し出し機構（Ａ）を、前記支持部材（２）に設けてある
   ロボットハンド。