JPH0938883A - ロボットハンド - Google Patents

ロボットハンド

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JPH0938883A
JPH0938883A JP7194947A JP19494795A JPH0938883A JP H0938883 A JPH0938883 A JP H0938883A JP 7194947 A JP7194947 A JP 7194947A JP 19494795 A JP19494795 A JP 19494795A JP H0938883 A JPH0938883 A JP H0938883A
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JP
Japan
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bellows
robot hand
regions
area
tip
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JP7194947A
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English (en)
Inventor
Takashi Iwakawa
隆 岩川
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Kubota Corp
Original Assignee
Kubota Corp
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 小さな流体圧で把持対象物を確実に把持でき
るロボットハンドを提供する。 【解決手段】内部空間に給排される流体の流体圧で伸縮
する複数の袋状の蛇腹4を、把持対象物側に向かって伸
縮するように支持部材1で各別に支持して、各蛇腹4の
先端面を把持面に形成してある。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明はロボットハンドに関
する。
【0002】
【従来の技術】従来、ロボットハンドは、例えば特開昭
61‐203287号公報に示すように、背部に蛇腹を
備える軟質筒状の指形成体を支持部材で支持し、指形成
体の内部空間に供給された流体の圧力で蛇腹を伸長さ
せ、この蛇腹の伸長力で指形成体を腹部側に折曲させ
て、把持対象物を把持するよう構成してあった。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】上記従来の構成によれ
ば、蛇腹の伸長力の作用する方向が把持方向からそれて
いることから、把持力として把持対象物に作用するのは
前記伸長力の一部だけであり、把持対象物を確実に把持
できるようにするには、流体圧をかなり大きくしなけれ
ばならなかった。
【0004】本発明の目的は、従来よりも小さな流体圧
で把持対象物を確実に把持できるロボットハンドを提供
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、内部空間に給排される流体の流体圧で伸縮
する複数の袋状の蛇腹を、把持対象物側に向かって伸縮
するように支持部材で各別に支持して、各蛇腹の先端面
を把持面に形成してあることにある。
【0006】請求項2にかかる発明の特徴構成は、請求
項1にかかる発明において、前記蛇腹の伸長に伴って、
前記先端面の所定箇所を裏側から引張り牽制して前記先
端把持面を湾曲させる牽制部を、前記蛇腹内に設けてあ
ることにある。
【0007】請求項3にかかる発明の特徴構成は、請求
項1又は2にかかる発明において、前記蛇腹の周部を、
径方向で対向する一対の第1領域と、両第1領域間に位
置して径方向で対向する一対の第2領域とに区分けし
て、前記第1領域の蛇腹の肉厚を、前記第2領域の蛇腹
の肉厚よりも厚く設定してあることにある。
【0008】請求項4にかかる発明の特徴構成は、請求
項1,2,3のいずれか一つにかかる発明において、前
記蛇腹の周部を、径方向で対向する一対の第1領域と、
両第1領域間に位置して径方向で対向する一対の第2領
域とに区分けして、前記第1領域の蛇腹のひだの高さ寸
法を、前記第2領域の蛇腹のひだの高さ寸法よりも低く
設定してあることにある。
【0009】
【作用】本発明の作用を図面に基づいて説明すると、 〔イ〕請求項1の構成によれば、図3(イ),(ロ)に
示すように、先端面を把持面4aに形成した蛇腹4が把
持対象物側に向かって伸縮するから、蛇腹4の伸長力の
ほとんど全てが把持力として把持対象物に作用する。
【0010】〔ロ〕請求項2の構成によれば、図4に示
すように、蛇腹4の伸長に伴って、前記把持面4aの所
定箇所を牽制部5が裏側から引張り牽制してその把持面
が湾曲する。
【0011】〔ハ〕請求項3の構成によれば、図6,図
7,図8に示すように、前記第1領域11の蛇腹の肉厚
を、前記第2領域12の蛇腹の肉厚よりも厚く設定して
あるから、第2領域12の蛇腹4の伸長量が第1領域1
1の蛇腹4の伸長量よりも大きくなり、伸長状態におい
て把持面4aが、第2領域12の一方の蛇腹4の先端側
から他方の蛇腹4の先端側にわたって湾曲する湾曲面4
aになる。
【0012】〔ニ〕請求項4の構成によれば、図9,図
10,図11に示すように、前記第1領域11の蛇腹4
のひだの高さ寸法を前記第2領域12の蛇腹4のひだの
高さ寸法をよりも低く設定してあるから、第2領域12
の蛇腹4の伸長量が第1領域11の蛇腹4の伸長量より
も大きくなり、伸長状態において把持面4aが、第2領
域12の一方の蛇腹4の先端側から他方の蛇腹4の先端
側にわたって湾曲する湾曲面になる。 〔ホ〕その結果、請求項2,3,4の構成によれば、上
記請求項1の構成による作用〔イ〕と同様の作用に加
え、例えば球形の把持対象物、胡瓜や人参のような長物
の把持対象物など、把持面を把持対象物に合った形状に
設定することができ、把持対象物を把持しやすくするこ
とができる。
【0013】
【発明の効果】従って、請求項1の構成によれば、上記
作用〔イ〕により、小さな流体圧で把持対象物を確実に
把持できるロボットハンドを提供することができ、請求
項2,3,4の構成によれば、それぞれ上記作用
〔ロ〕,〔ハ〕,〔ニ〕,〔ホ〕により、小さな流体圧
で把持対象物を、より確実に把持できるロボットハンド
を提供することができた。
【0014】
【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を図面に基づ
いて説明する。図1に、本発明にかかる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、収穫籠
内に収穫された蜜柑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、硬質ゴムで形成
した指形成体1(支持部材の一例)を、中央の本体部2
aとその両側の一対の連結用突部2bとから成る支持体
2でつり下げ支持し、この支持体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を収穫籠側に近接離間させるよう構成して
ある。
【0015】前記支持体2の本体部2a・両連結用突部
2b・指形成体1内には、互いに連通する空気流通路R
を形成してあり、この空気流通路Rにおける支持体2の
本体部2aの先端側の空気給排口10に、第1ポンプ3
(流体供給部の一例)を連通接続するとともに、各指形
成体1の先端部側の開口部に、第1ポンプ3からの加圧
空気の給排により伸縮する軟質ゴム製の袋状の蛇腹4
を、熱融着により連通接続してある。各蛇腹4は把持対
象物側に向かって伸縮するように、前記指形成体1の先
端部で横向きに支持して、蛇腹4の先端面を把持面4a
に形成してある。また、蛇腹4の伸長に伴って、前記把
持面4aの中央部を裏側から引張り牽制して把持面4a
を湾曲させる牽制部としてのゴム紐5を、前記蛇腹4内
でその蛇腹4の裏面に一体形成して、前記指形成体1の
先端部に熱融着してある。
【0016】前記空気流通路Rは、支持体2の先端側か
ら基端側にわたる1本の主流通路R1と、この主流通路
R1から指形成体1側に各別に連通接続する一対の副流
通路R2とから成る。前記主流通路R1には、この主流
通路R1の長手方向両端部を外気から遮断した状態で、
支持体2の先端側から中空の支持軸6を挿通させ、支持
軸6の先端に、蜜柑に吸着作用可能な蛇腹4状の吸着ノ
ズルNを連結し、この吸着ノズルNを、前記本体部2a
の先端側のシールリング7との間に設けたスプリング1
4で、両指形成体1の先端部よりも外方側に突出する状
態に付勢してある。吸着ノズルNは、支持軸6の中空部
からその吸着ノズルN内の空気を第2ポンプ20で吸引
して蜜柑に吸着可能に構成するとともに、支持軸6の中
空部に連通する空気給排口(図示せず)から空気を排出
して吸着作用を解除可能に構成してある。
【0017】前記主流通路R1は支持体2の本体部2a
の中央付近で縮径させて、この縮径部よりも支持体2の
先端側部分をシリンダ室8に形成し、他方、前記支持軸
6の中間部を、シリンダ室8内を往復摺動するピストン
9に膨出形成してある。
【0018】前記2本の副流通路R2はシリンダ室8の
ストロークエンドの手前で分岐しており、図3に示すよ
うに、空気給排口10からの加圧空気がピストン9をス
トロークエンドまで押しやって、吸着ノズルNにより蜜
柑を一定量持ち上げてから、2本の副流通路R2が空気
供給口10と連通し、それによって蛇腹4が蜜柑側に伸
長して、先端の把持面4aで蜜柑を把持するよう構成し
てある。
【0019】また前記縮径部を、支持軸6の基端側のピ
ストンロッドに相当する部位よりも大径に形成して、縮
径部と支持軸6の間に隙間Sを形成し、支持体2の基端
部側壁に空気排出口22を形成して、把持解除の際に
は、蛇腹4内の加圧空気を、最初に空気給排口10から
少し排出し、その後は前記空気排出口22から排出する
よう構成してある。つまり、前記空気給排口10から加
圧空気を排出すると、スプリング14の付勢力で支持軸
6が指先端側に移動して、すぐにピストン9が副流通路
R2と空気給排口10とを遮断し、さらに支持軸6が指
先端側に移動すると、副流通路R2が前記空気排出口2
2に連通して、蛇腹4内の加圧空気が、この空気排出口
22から排出されるのである。
【0020】前記駆動装置,第1ポンプ3,第2ポンプ
20を制御可能な制御装置21(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21
の制御の実行により次のように作動する。 〔1〕支持体2が収穫籠側に近接する。吸着ノズルNが
蜜柑に吸着すると、支持体2の蜜柑側への近接駆動が停
止する(前記支持体2を駆動停止する手段としては、例
えば吸着ノズルNの縮み量に基づいて、制御装置21で
駆動装置を停止制御するという手段がある。)。
【0021】〔2〕図3(イ)に示すように、第1ポン
プ3から主流通路R1内に加圧空気が供給されて、ピス
トン9がスプリング14の付勢力に抗して指元側に押し
やられ、支持軸6を支持体2の内方側に移動させて、蜜
柑を把持位置まで持ち上げる。 〔3〕図3(ロ)に示すように、ピストン9がストロー
クエンドに達し、副流通路R2と空気給排口10とが連
通して、蛇腹4が加圧空気で伸長し、蜜柑を把持する
(図2も参照)。蛇腹4は蜜柑側に向かって伸長するか
ら、蛇腹4の伸長力の全てを把持力とすることができ
て、小さな流体圧で蜜柑を確実に把持できる。また、蛇
腹4の伸長に伴って、ゴムバンド5が把持面4aの所定
箇所を裏側から引張り牽制してその把持面4aを湾曲さ
せる(図4,図5参照)。その結果、蜜柑を把持しやす
くなる。把持力が一定になると加圧空気の供給が停止
し、この状態で支持体2が収穫籠側から離間して1本の
蜜柑を取り出す。 〔4〕指形成体1が新たに収容すべき箱内の所定位置の
上方に位置し、空気給排口10から加圧空気を排出し
て、把持を解除し始める。加圧空気の排出に伴い、スプ
リング14の弾性復元力で支持軸6が指先端側に移動し
て、すぐにピストンが副流通路R2と空気給排口10と
を遮断する。さらに支持軸6が指先端側に移動すると、
副流通路R2が前記空気排出口22に連通し、蛇腹4内
の加圧空気が前記隙間Sを通り空気排出口22から排出
され、蛇腹4が収縮する。この把持解除とともに吸着ノ
ズルNが指先側に突出して蜜柑を前記箱内の所定位置に
載置する。支持軸6の中空部に連通する空気排出口から
吸着ノズルN内の空気を排出して、蜜柑の吸着を解除す
る。
【0022】〔別実施例〕前記ゴム紐5を設けない構成
であってもよい。
【0023】図6,図7,図8に示すように、前記蛇腹
4の周部を、径方向で対向する一対の第1領域11と、
両第1領域間11に位置して径方向で対向する一対の第
2領域12とに区分けして、前記第1領域11の蛇腹4
の肉厚を、前記第2領域12の蛇腹4の肉厚よりも厚く
設定してもよく、あるいは、図9,図10,図11に示
すように、前記第1領域11の蛇腹4のひだの高さ寸法
を、前記第2領域12の蛇腹4のひだの高さ寸法よりも
低く設定してもよい。
【0024】この構成によれば、第2領域12の蛇腹4
の伸長量を第1領域11の蛇腹4の伸長量よりも大きく
することができることから、把持面4aを、前記第2領
域12の一方の蛇腹4の先端側から他方の蛇腹4の先端
側にわたって湾曲する湾曲面に形成することができて、
例えば胡瓜のような長物を把持する場合に、把持を確実
にすることができる。
【0025】前記把持対象物は、蜜柑以外の他の野菜類
や果物であってもよく、また、食物以外のものであって
もよい。
【0026】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。
【0027】ゴム材に代えてビニール・ウレタンなど他
の部材で前記蛇腹4を形成してもよい。
【0028】なお、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、この記入により本発
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】ロボットハンドの縦断正面図
【図2】把持状態を示すロボットハンドの先端部の斜視
【図3】(イ)把持対象物に吸着した吸着ノズルが把持
対象物を把持位置まで引寄せた状態を示すロボットハン
ドの縦断正面図 (ロ)把持対象物を蛇腹で把持した状態を示すロボット
ハンドの縦断正面図
【図4】把持状態における蛇腹の縦断正面図
【図5】蛇腹の縦断面図
【図6】別実施例の要部の縦断正面図
【図7】別実施例の要部の横断平面図
【図8】別実施例の要部の縦断面図
【図9】別実施例の要部の縦断正面図
【図10】別実施例の要部の横断平面図
【図11】別実施例の要部の縦断面図
【符号の説明】
1 支持部材 4 蛇腹 4a 把持面 5 牽制部材 11 第1領域 12 第2領域

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 内部空間に給排される流体の流体圧で伸
    縮する複数の袋状の蛇腹(4)を、把持対象物側に向か
    って伸縮するように支持部材(1)で各別に支持して、
    各蛇腹(4)の先端面を把持面(4a)に形成してある
    ロボットハンド。
  2. 【請求項2】 前記蛇腹(4)の伸長に伴って、前記先
    端面の所定箇所を裏側から引張り牽制して前記先端把持
    面(4a)を湾曲させる牽制部(5)を、前記蛇腹
    (4)内に設けてある請求項1記載のロボットハンド。
  3. 【請求項3】 前記蛇腹(4)の周部を、径方向で対向
    する一対の第1領域(11)と、両第1領域(11)間
    に位置して径方向で対向する一対の第2領域(12)と
    に区分けして、前記第1領域(11)の蛇腹(4)の肉
    厚を、前記第2領域(12)の蛇腹(4)の肉厚よりも
    厚く設定してある請求項1又は2記載のロボットハン
    ド。
  4. 【請求項4】 前記蛇腹(4)の周部を、径方向で対向
    する一対の第1領域(11)と、両第1領域(11)間
    に位置して径方向で対向する一対の第2領域(12)と
    に区分けして、前記第1領域(11)の蛇腹(4)のひ
    だの高さ寸法を、前記第2領域(12)の蛇腹(4)の
    ひだの高さ寸法よりも低く設定してある請求項1,2,
    3のいずれか一つに記載のロボットハンド。
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