WO2019102862A1 - グリッパ、把持装置及び産業用ロボット - Google Patents

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WO2019102862A1
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WO
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palm
gripper
palm portion
case
high strength
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PCT/JP2018/041512
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English (en)
French (fr)
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至 波多野
俊介 岩田
浩和 新田
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Nitta Corp
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Nitta Corp
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    • B25J15/08Gripping heads and other end effectors having finger members
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    • B25J15/0616Gripping heads and other end effectors with vacuum or magnetic holding means with vacuum
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B25J15/08Gripping heads and other end effectors having finger members
    • B25J15/12Gripping heads and other end effectors having finger members with flexible finger members
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25JMANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J11/00Manipulators not otherwise provided for
    • B25J11/0045Manipulators used in the food industry

Definitions

  • the present invention relates to a gripper, a gripping device and an industrial robot.
  • a gripping device intended to grip a work there are a palm portion, and a plurality of finger portions provided protruding around the palm portion, which are tipped toward the palm portion by deforming the palm portion in the thickness direction
  • grip apparatus provided with the bag-like holding body which has and the granular material accommodated in the holding body is disclosed (patent document 1). By depressurizing the inside of the grip main body, the palm portion deforms in the thickness direction, and the finger portion elastically deforms so as to fall toward the palm portion.
  • this gripping device Since this gripping device has a plurality of fingers, it can hold workpieces of different sizes and shapes in a versatile manner, and can be gripped only by depressurizing the inside of the gripping body, so control is simple, and the gripping body Since it is not necessary to press firmly against the work, it is possible to grip a flexible work such as food without damaging it.
  • the gripping device of Patent Document 1 has a problem that when the gripping body ruptures due to deterioration, breakage, or the like, powder particles filled in the gripping body scatter and contaminate the work.
  • the granular material is deteriorated by the density change associated with the Jamming transition, so there is a problem that it can not be used stably.
  • An object of the present invention is to provide a gripper, a gripping device, and an industrial robot that can grip a workpiece more reliably without using particulate matter.
  • the gripper according to the present invention is provided with a palm portion, and a plurality of finger portions which are provided protruding around the palm portion and which fall toward the palm portion by deforming the palm portion in the thickness direction, and the finger portions Is formed on a side opposite to the side on which the outer side of the palm portion is formed, and is provided between a connection portion connected to the case, the palm portion and the connection portion, from the outer edge of the palm portion It has a predetermined length in the thickness direction of the palm portion and is integrally formed with a high strength portion which is less likely to be deformed than the palm portion.
  • a gripping device comprises the gripper and the case connected to the connecting portion.
  • the industrial robot according to the present invention is provided with the above-mentioned gripping device.
  • the high-strength portion prevents the outer periphery of the palm portion from contracting, and the palm portion is deformed in the thickness direction, thereby deforming the finger portion toward the palm portion and gripping the work. Therefore, the workpiece can be held more reliably without using powder. Since the high strength portion is integrally formed with the palm portion and the finger portion, the finger portion deforms continuously and gently. Therefore, the gripping device can softly grip the workpiece.
  • FIG. 10A is a partial end view
  • FIG. 10B is a perspective view.
  • FIG. 11A is a longitudinal cross-sectional view
  • FIG. 11B is a perspective view.
  • It is a longitudinal cross-sectional view which shows the structure of the case which concerns on a modification.
  • the gripper according to the present invention is provided with a palm portion, and a plurality of finger portions which are provided protruding around the palm portion and which fall toward the palm portion by deforming the palm portion in the thickness direction, and the finger portions Is formed on a side opposite to the side on which the outer side of the palm portion is formed, and is provided between a connection portion connected to the case, the palm portion and the connection portion, from the outer edge of the palm portion It has a predetermined length in the thickness direction of the palm portion and is integrally formed with a high strength portion which is less likely to be deformed than the palm portion.
  • the high strength portion is less likely to be deformed than the palm portion, when the pressure is reduced on the inner surface side of the palm portion, the palm portion is deformed in the thickness direction without the outer periphery contracting. Therefore, since the gripper elastically deforms so that the finger portion falls toward the palm portion, it is possible to grip the work more reliably without using powder and granular material.
  • the high strength part is a constant area between the connection part and the palm part.
  • the high strength portion is formed to have higher mechanical strength than the palm portion.
  • the high strength portion includes the case where the high strength portion is uniformly provided around the palm portion and the case where the high strength portion is partially provided.
  • the high strength portion may be thicker than the palm portion.
  • the thickness of the high strength portion is not limited to uniform, but may be partially thick.
  • the partially thick case includes the case of being partially in the circumferential direction of the palm portion and the case of being partially in the direction parallel to the thickness direction of the palm portion.
  • the high strength portion may be formed of a material having higher mechanical strength than the palm portion. Materials having high mechanical strength include, in the case of a material having the same quality as the palm but having high hardness, the case of the palm and different materials, the case of including an additive such as a filler, and the case of their composite.
  • the high strength portion contacts a portion of the case at the proximal end.
  • the high strength portion includes the case of surface contact with the case at the proximal end and the case of line contact.
  • the proximal end preferably has a contact surface in contact with the case.
  • the case comprises an upper case and a lower case
  • the upper case may be in contact with the contact surface
  • the lower case may be in contact with the contact surface.
  • the high strength portion is a constant region from the proximal end to the distal end connected to the palm portion.
  • the tip is the boundary between the high strength portion and the palm portion, but is not limited to the case where it can be clearly recognized.
  • the tip is preferably a fulcrum when the palm is deformed in the thickness direction.
  • FIG. 1 shows the configuration of an industrial robot 12 to which the gripping device 10 according to the present embodiment is applied.
  • the industrial robot 12 is an orthogonal robot, and includes a rail 14, a moving body 16 moving along the rail 14, and an air cylinder 18 fixed to the moving body 16.
  • the rail 14 is provided movably in the Y-axis direction in the drawing.
  • the air cylinder 18 has a cylinder tube 19 and a piston rod 20 provided so as to be movable back and forth relative to the cylinder tube 19.
  • the cylinder tube 19 is provided with pipings 21 and 22.
  • the piston rod 20 can be advanced and retracted with respect to the cylinder tube 19 by supplying and discharging gas through the pipes 21 and 22.
  • a gripping device 10 is provided at the tip of the piston rod 20.
  • the industrial robot 12 can hold the work W placed on the horizontal base 26 with the holding device 10 and move the work W in the X-axis, Y-axis, and Z-axis directions.
  • the gripping device 10 includes a case 36A connected to the piston rod 20 and a gripper 28A fixed to the case 36A.
  • a pipe 24 is connected to the case 36A.
  • the gripper 28A can be formed of a material having air tightness and elasticity, such as natural rubber or synthetic rubber.
  • the hardness of the gripper 28A measured according to the durometer hardness test (type A) of JIS K6253 is preferably about 60 to 90.
  • the gripper 28 ⁇ / b> A includes a palm portion 30 and a plurality of finger portions 32 provided to protrude around the palm portion 30.
  • the palm portion 30 has a substantially disc shape.
  • the finger portions 32 are integrally formed with the palm portion 30, and five pieces of the finger portions 32 are radially provided so as to surround the palm portion 30. A predetermined interval is formed between the finger portions 32.
  • the inner surface of the finger portion 32 is integrally formed with the palm portion 30.
  • the external shape of the finger portion 32 can be appropriately selected, and may be, for example, a cylinder, a cone, a truncated cone, a triangular prism, a quadrangular prism, a triangular pyramid, a quadrangular pyramid, a quadrangular pyramid, a rectangular parallelepiped, or the like.
  • the finger portions 32 are configured in the same shape.
  • the plurality of finger portions 32 need not all have the same shape, and may have different shapes.
  • the finger portion 32 has a quadrangular frustum shape, and the inner surface is formed to be inclined outward from the proximal end joined to the palm portion 30 toward the distal end.
  • a connecting portion 38 is integrally formed at a position surrounding the outer edge of the palm portion 30 opposite to the side on which the finger portion 32 is formed.
  • the connection portion 38 is cylindrical, and in the case of this figure, has a circular opening at the upper end.
  • the fingers 32 are solid.
  • the material of the finger portion 32 may be the same as or different from that of the other portions (the palm portion 30 and the connection portion 38), and it is not necessary to be even. Composite materials combining different materials, additives such as fillers, etc. May be included.
  • the opening of the gripper 28A is sealed by a case 36A.
  • the case 36A is preferably made of metal such as stainless steel or hard resin such as plastic, and has a lower case 51 and an upper case 54.
  • the lower case 51 has a bottom portion 57 having a through hole 56 at the center, and a cylindrical portion 52 integrally formed on the outer edge of the bottom portion 57.
  • the outer edge R of the bottom surface 55 which is the tip surface of the lower case 51 is chamfered. In the chamfering process, an outer edge of the bottom surface 55 is cut to make a square surface or a round surface.
  • the size of the chamfering process is preferably smaller in order to prevent the connection portion 38 from locally deforming in the thickness direction.
  • the upper case 54 is a disk-like member and has a joint 58 provided to penetrate in the thickness direction.
  • One end of a pipe 24 is connected to the joint 58 (FIG. 3).
  • the other end of the pipe 24 is connected to a vacuum pump via, for example, a three-way valve.
  • the three-way valve has a vacuum port, an air supply / discharge port, an air release port, and the vacuum port is connected to a vacuum pump, the air supply / discharge port is connected to the gripping device 10, and the air release port is connected to the outside. Gas flows from inside to outside of the gripper 28A and from inside to outside of the gripper 28A through the piping 24.
  • the lower case 51 and the upper case 54 are integrated at the upper end of the cylindrical portion 52 via an O-ring 53 as a sealing material. Between the bottom surface of the lower case 51 and the inner surface of the palm portion 30, a guide space 40 for receiving the palm portion 30 deformed in the thickness direction is formed.
  • the gripper 28 ⁇ / b> A includes a high strength portion 42 which is less likely to be deformed in the thickness direction than the palm portion 30 between the connection portion 38 and the palm portion 30.
  • the high strength portion 42 is integrally formed with the palm portion 30 and the connection portion 38.
  • the high strength portion 42 has a proximal end 44 in contact with the lower case 51, and a distal end 43 separated from the proximal end 44 toward the finger portion 32 and connected to the palm portion 30.
  • the high strength portion 42 is less deformed than the palm portion 30, but is not a perfect rigid body, and is microscopically deformed toward the center of the palm portion 30 with the proximal end 44 as a fulcrum.
  • the base end 44 is provided at a position away from the outer edge of the palm portion 30 in the thickness direction of the palm portion 30, that is, at a position away from the palm portion 30 to the upper opening side of the connection portion 38.
  • the proximal end 44 has a contact surface 45 that contacts the outer peripheral portion of the bottom surface 55 of the case 36A.
  • the high strength portion 42 has an inner circumferential surface 46 in contact with the guide space 40 on the center side of the palm 30 continuous with the contact surface 45.
  • the inside of the palm portion 30 has a substantially flat inner surface 48 and a curved surface 50 provided on the periphery of the inner surface 48 and convex outward.
  • the inner circumferential surface 46 and the inner surface 48 of the palm portion 30 are connected by a curved surface 50.
  • the tip 43 of the high strength portion 42 is disposed between the inner circumferential surface 46 and the curved surface 50.
  • the tip 43 is a fulcrum when the palm 30 is deformed in the thickness direction.
  • the high strength portion 42 is formed to conform to the shape of the connection portion 38 so as to surround the periphery of the palm portion 30, and in the case of FIG.
  • the contact surface 45 is an upper surface of the high strength portion 42.
  • the entire circumference of the outer peripheral portion of the bottom surface 55 of the case 36A contacts the contact surface 45 of the high strength portion 42.
  • the entire circumference is not necessarily limited to the case where it is the entire circumference of a complete outer peripheral portion, and includes the case where there is a portion that is not in slight contact.
  • the industrial robot 12 positions the gripping device 10 on the vertical line of the workpiece W placed on the base 26 by moving the movable body 16 along the rail 14 (FIG. 1). Next, the industrial robot 12 extends the air cylinder 18 until the finger 32 reaches the side surface of the work W by the piston rod 20 advancing from the cylinder tube 19.
  • the three-way valve is then switched to the state in which the air release port is shut off and the air supply and exhaust port is in communication with the vacuum port.
  • the gripping device 10 sucks the gas in the gripper 28A through the pipe 24, and reduces the pressure in the gripper 28A to -0.03 MPa or less.
  • the grippers 28A maintain the shape in the high strength portion 42. Then, the palm portion 30 is deformed in the thickness direction so as to be sucked into the guide space 40 (FIG. 6). As the palm portion 30 deforms in the thickness direction, the inner surface of the finger portion 32 is pulled to the center of the palm portion 30. Then, the finger 32 elastically deforms so as to fall toward the palm 30. Thereby, the inner surface 31 of the finger portion 32 mainly contacts the surface of the workpiece W.
  • the high strength portion 42 is microscopically elastically deformed with the proximal end 44 as a fulcrum in accordance with the deformation of the palm portion 30.
  • the finger portion 32 contacts the side surface of the workpiece W.
  • the gripping device 10 grips the workpiece W by depressurizing the inside of the gripper 28A.
  • the gripping device 10 exerts a gripping force corresponding to the pressure in the gripper 28A. That is, the gripping force of the gripping device 10 becomes larger as the pressure in the gripper 28A is lower.
  • the industrial robot 12 can lift the work W from the base 26 by retracting the piston rod 20 into the cylinder tube 19 and contracting the air cylinder 18. Further, the industrial robot 12 can freely move the work W in the horizontal direction by moving the movable body 16 along the rails 14 or moving the rails 14 in the Y-axis direction.
  • the industrial robot 12 After moving to the desired location, the industrial robot 12 extends the air cylinder 18 until the workpiece W contacts the base 26 by the piston rod 20 advancing out of the cylinder tube 19.
  • the three-way valve is then switched to the state where the vacuum port is shut off and the air supply and exhaust port is in communication with the air release port.
  • gas flows into the gripper 28A from the air release port through the pipe 24.
  • the palm portion 30 As the pressure in the gripper 28A returns to the atmospheric pressure, the palm portion 30 is pushed out of the guide hole and returns to the original state.
  • the finger unit 32 opens and releases the work W.
  • the industrial robot 12 retracts the piston rod 20 into the cylinder tube 19 and contracts the air cylinder 18 to separate the gripping device 10 from the workpiece W.
  • the industrial robot 12 can move the workpiece W placed on the base 26 to a desired position by gripping the workpiece W with the gripping device 10.
  • the high strength portion 42 prevents the outer periphery of the palm portion 30 from contracting, so that the finger portion 32 is deformed toward the palm portion 30 by the palm portion 30 being deformed in the thickness direction. Therefore, the gripping device 10 can grip the workpiece W more reliably without using powder. Since the gripping device 10 does not use powder or granular material, the workpiece W is not contaminated even if the gripper 28A ruptures.
  • the gripper 28A does not use a powder or granular material, the workpiece W can be similarly grasped not only when the tip end of the finger portion 32 is in the downward direction, but also in the sideways or upward state. Therefore, the gripping device 10 can not only lift the workpiece W on the base 26, but also grip the workpiece W suspended on a vertical wall surface or a ceiling.
  • the finger portion 32 is higher in rigidity than the powder after Jamming transition, so the workpiece W can be gripped more reliably.
  • the gripping device 10 can grip the workpiece W by depressurizing the grippers 28A and reliably deforming the palm portion 30 in the thickness direction, so there is no need to press the grippers 28A against the workpiece W. Therefore, since the holding device 10 can hold the soft work W such as food without crushing it, the work W can be prevented from being damaged.
  • the gripper 28A can change the amount of deformation of the finger portion 32 and the gripping force according to the degree of pressure reduction inside. Therefore, the gripping device 10 can change the gripping force in accordance with the size and hardness of the workpiece W, so that the versatility can be improved. Since the palm portion 30 is deformed in the thickness direction so as to be sucked into the guide space 40, the finger portion 32 is deformed to a more acute angle toward the palm portion 30. Thus, the gripping device 10 can also grip smaller workpieces W.
  • the high strength portion 42 is integrally formed with the palm portion 30 and the finger portion 32, and microscopically deforms in accordance with the deformation of the palm portion 30 in the thickness direction. As a result, the fingers 32 are deformed continuously and gently by the deformation of the palm 30. Therefore, the gripping device 10 can grip the workpiece W softly. Incidentally, in the gripper 28A which does not have the high strength portion 42, the finger portion 32 deforms so as to buckle.
  • the gripper 28A can reduce the number of parts and the number of manufacturing steps because the palm portion 30, the finger portion 32, the high strength portion 42, and the connection portion 38 are integrally formed. By integrally forming the palm portion 30 and the high strength portion 42 to which more load is applied at the time of pressure reduction, breakage of the gripper 28A can be prevented, and durability can be improved.
  • the gripper 28B shown in FIG. 7 differs from the above embodiment in that a curved surface that is convex outward is provided between the contact surface 62 of the high strength portion 60 and the inner surface of the connection portion 38. Since the mechanical strength of the connection portion 38 at the position corresponding to the tip of the case 36A is increased by having the curved surface that is convex outward between the contact surface 62 and the inner surface of the connection portion 38 in this manner, the portion is localized Deformation in the thickness direction can be prevented. By preventing the local deformation of the connection portion 38, the finger portion 32 can be uniformly deformed, so that the gripper 28B can grip the workpiece W more reliably. When the connecting portion 38 at a position corresponding to the tip of the case 36A is locally deformed, the gripper is displaced with respect to the case 36A at the time of pressure reduction, and as a result, the finger portion 32 is not easily deformed uniformly.
  • the high strength portion 69 of the gripper 28C shown in FIGS. 8 and 9 is provided with a plurality of strip members 64 at positions corresponding to the finger portions 32.
  • the band 64 is the same five as the finger portion 32.
  • the band 64 is evenly disposed at a position around the palm portion 30 and at the proximal end of the finger portion 32.
  • the strip 64 has a contact surface 63 on the upper surface and an inner circumferential surface 65 on the inner surface on the palm portion 30 side.
  • the tip 49 of the high strength portion 69 is disposed between the inner circumferential surface 65 and the curved surface 50. The tip 49 is a fulcrum when the palm 30 is deformed in the thickness direction.
  • the gripper 28C shown in this figure has the high strength portion 69, whereby the same effect as the above embodiment can be obtained.
  • the high-strength portion 69 of the present modification can reduce the material between the strip-like members 64 as compared with the case of annular formation, and weight reduction can be achieved accordingly.
  • the high strength portion 66 of the gripper 28D shown in FIGS. 10A and 10B has a plurality of annular convex portions 67.
  • the annular convex portions 67 are arranged in parallel with the thickness direction of the palm portion 30 at predetermined intervals.
  • the upper surface of the convex portion 67 located at the position farthest from the palm portion 30 is the contact surface 68.
  • the inner surface on the palm portion 30 side of the convex portion 67 is the inner peripheral surface 70.
  • a flat surface is formed between the inner circumferential surface 70 and the inner surface 48 of the palm portion 30.
  • the entire periphery of the outer peripheral portion of the bottom surface 55 of the case 36A contacts the contact surface 68 of the high strength portion 66.
  • the gripper 28D shown in this figure has the high strength portion 66, so that the same effect as the above embodiment can be obtained.
  • the high strength portion 74 of the gripper 28E shown in FIGS. 11A and 11B has a plurality of ridges 79 whose longitudinal direction is the thickness direction of the palm portion 30.
  • the ridges 79 are arranged around the palm portion 30 at predetermined intervals.
  • the upper surface of the ridge 79 is the contact surface 76
  • the inner surface of the ridge 79 on the palm portion 30 side is the inner circumferential surface 78.
  • a flat surface is formed between the inner circumferential surface 78 and the inner surface 48 of the palm portion 30.
  • a part of the outer peripheral portion of the bottom surface 55 of the case 36A contacts the contact surface 76 of the high strength portion 74.
  • the gripper 28E shown in this figure has the high strength portion 74, so that the same effect as that of the above embodiment can be obtained.
  • the high strength portion 82 of the gripper 28F shown in FIG. 12 is formed of a material having higher mechanical strength than the palm portion 30.
  • the proximal end of the high strength portion 82 is a portion 84 in contact with the distal end of the case 36A.
  • the tip 86 of the high strength portion 82 which is an interface with the palm portion 30 serves as a fulcrum when the palm portion 30 is deformed in the thickness direction.
  • the inner circumferential surface 87 on the palm portion 30 side of the high strength portion 82 is gently continuous with the curved surface 50.
  • the gripper 28F shown in this figure can be manufactured by insert molding as shown in FIG.
  • a mold including a lower mold 88 provided with a concave portion 91 having the shape of the finger portion 32 and an upper mold 89 provided with a convex portion having the shape of the guide space 40 is used.
  • the upper die 89 is mounted on the lower die 88 by disposing at a predetermined position a high strength portion 82 formed in advance from a predetermined material, for example, a resin material having a hardness higher than that of the material forming the palm portion 30 and the finger portion 32.
  • the resin material forming the palm portion 30 and the finger portion 32 is filled in the space surrounded by the lower mold 88 and the upper mold 89 from the injection hole 90 provided in the upper mold 89.
  • the mold is removed to obtain a gripper 28F in which the high strength portion 82, the finger portion 32, and the palm portion 30 are integrally formed.
  • the gripper 28F shown in this figure has the high strength portion 82, whereby the same effect as the above embodiment can be obtained.
  • the present invention is not limited to this.
  • the case 36B shown in FIG. 14 has a cylindrical shape in which the lower case 51 does not have a bottom.
  • the base end of the lower case 51 is in contact with the base end of the high strength portion 42 at the lower end 61.
  • the case 36C shown in FIG. 15 has a disk-shaped upper case 93 and an annular lower case 95.
  • the gripper 28G has a flange-like connecting portion 94 integrally formed on the periphery of the opening.
  • the connection portion 94 is sandwiched and fixed between the upper case 93 and the lower case 95, and the opening of the gripper 28G is sealed.
  • the high strength portion 92 of the gripper 28G is formed to be thicker than the palm portion 30, and is less likely to be deformed in the thickness direction than the palm portion 30.
  • the proximal end 96 of the high strength portion 92 is in contact with the lower surface of the upper case 93.
  • the gripper 28G shown in this figure has the high strength portion 92, whereby the same effect as that of the above embodiment can be obtained.
  • the palm portion 30 has a substantially disk shape
  • the connection portion 38 has a cylindrical shape
  • the upper opening of the gripper 28A has a circular shape.
  • the palm portion 30, the connection portion 38, and the upper opening may have an oval shape, an oval shape, or a rectangular shape in plan view.
  • a plurality of (for example, two) finger portions 32 may be provided along the long side of the palm portion 30, and a total of two sets may be provided on both sides across the palm portion 30.
  • a gripping device provided with such a gripper can easily grip long members such as cylindrical and prismatic shapes.
  • the example of the orthogonal robot was shown as the industrial robot 12 in the said embodiment, this invention can be applied not only to this but to a SCARA robot, a vertical articulated robot, etc. FIG. That is, even when the industrial robot 12 rotates around the X axis, the Y axis, and the Z axis, the gripping device 10 can grip the workpiece W and maintain the gripped state.
  • the gripper 28A may be formed of one type of material, or may be formed by laminating films formed of a plurality of different materials. Alternatively, the grippers 28A may be formed of partially different materials. The thickness of the grippers 28A may not be constant, and partially thick or thin portions may be provided.
  • the gripping device 10 may have the finger 32 provided with a claw.
  • the claw portion may be a plate-like member made of synthetic resin, a conical member, or a sack-like member.
  • the gripping device 10 may include a camera for photographing the workpiece W, a weight scale for measuring the weight of the workpiece W held, and a proximity sensor for measuring the distance between the workpiece W and the gripper 28A.
  • the gripper 28A is not limited to the external shape shown in FIG.
  • the length and the number of the finger portions 32 can be appropriately selected.

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Abstract

粉粒体を用いず、より確実にワークを把持することができるグリッパ、把持装置及び産業用ロボットを提供する。グリッパ28Aは、掌部30と、前記掌部30の周囲に突出して設けられ、前記掌部30を厚さ方向に変形させることにより前記掌部30に向かって倒れる複数の指部32と、前記指部32が形成された側と反対側の、前記掌部30の外縁を囲む位置に形成され、ケース36Aに接続される接続部38と、前記掌部30と前記接続部38の間に設けられ、前記掌部30の外縁から当該掌部30の厚さ方向に所定の長さを有し、前記掌部30より変形しにくい高強度部42とが一体に形成されている。

Description

グリッパ、把持装置及び産業用ロボット
 本発明は、グリッパ、把持装置及び産業用ロボットに関する。
 ワークを把持することを目的とした把持装置として、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、把持本体内に収容された粉粒体とを有する袋状の把持本体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2017-185553号公報
 しかしながら、上記特許文献1の把持装置は、把持本体が劣化や破損などによって破裂した場合、把持本体内に充填された粉粒体が飛散し、ワークを汚染してしまう、という問題がある。粉粒体は、Jamming転移に伴う密度変化によって劣化するので、安定的に使用することができないという問題がある。
 本発明は、粉粒体を用いず、より確実にワークを把持することができるグリッパ、把持装置及び産業用ロボットを提供することを目的とする。
 本発明に係るグリッパは、掌部と、前記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前記掌部に向かって倒れる複数の指部と、前記指部が形成された側と反対側の、前記掌部の外縁を囲む位置に形成され、ケースに接続される接続部と、前記掌部と前記接続部の間に設けられ、前記掌部の外縁から当該掌部の厚さ方向に所定の長さを有し、前記掌部より変形しにくい高強度部とが一体に形成されている。
 本発明に係る把持装置は、上記グリッパと、前記接続部に接続された前記ケースとを備える。
 本発明に係る産業用ロボットは、上記把持装置が設けられている。
 本発明によれば、高強度部が掌部の外周が収縮するのを防ぐことで、掌部が厚さ方向に変形することにより、指部を掌部に向かって変形させてワークを把持することができるので、粉体を用いず、より確実にワークを把持することができる。高強度部が、掌部及び指部と一体に形成されているので、指部が連続的、かつ、ゆるやかに変形する。したがって把持装置は、柔らかくワークを把持することができる。
本実施形態に係る把持装置を適用した産業用ロボットの例を示す模式図である。 本実施形態に係る把持装置の構成を示す斜視図である。 本実施形態に係る把持装置の構成を示す縦断面図である。 本実施形態に係るケースの構成を示す縦断面図である。 本実施形態に係るグリッパの構成を示す斜視図である。 本実施形態に係る把持装置の使用状態を示す縦断面図である。 変形例(1)に係るグリッパの構成を示す縦断面図である。 変形例(2)に係るグリッパの構成を示す縦断面図である。 変形例(2)に係るグリッパの構成を示す斜視図である。 変形例(3)に係るグリッパを示す図であり、図10Aは部分端面図、図10Bは斜視図である。 変形例(4)に係るグリッパを示す図であり、図11Aは縦断面図、図11Bは斜視図である。 変形例(5)に係るグリッパを示す部分縦断面図である。 変形例(5)に係るグリッパの製造方法の説明に供する部分縦断面図である。 変形例に係るケースの構成を示す縦断面図である。 変形例に係る把持装置の構成を示す部分縦断面図である。
 本発明に係るグリッパは、掌部と、前記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前記掌部に向かって倒れる複数の指部と、前記指部が形成された側と反対側の、前記掌部の外縁を囲む位置に形成され、ケースに接続される接続部と、前記掌部と前記接続部の間に設けられ、前記掌部の外縁から当該掌部の厚さ方向に所定の長さを有し、前記掌部より変形しにくい高強度部とが一体に形成されている。
 高強度部が掌部より変形しにくいので、掌部の内面側を減圧した場合、掌部は、外周が収縮せず厚さ方向に変形する。したがってグリッパは、指部が掌部に向かって倒れるように弾性変形するので、粉粒体を用いず、より確実にワークを把持することができる。
 高強度部は、接続部と掌部の間の一定の領域である。高強度部は、掌部に比べ、機械的強度が高くなるように形成されている。高強度部は、掌部の周囲において一様に設けられている場合と、部分的に設けられている場合とを含む。具体的には、高強度部は、掌部に比べて厚肉としてもよい。この場合、高強度部の厚さは、一様である場合に限らず、部分的に厚肉としてもよい。部分的に厚肉である場合とは、掌部の周方向に部分的である場合と、掌部の厚さ方向に平行な方向に部分的である場合を含む。高強度部は、掌部に比べて機械的強度の高い材料で形成してもよい。機械的強度の高い材料は、掌部と同質であるが硬度が高い材料の場合、掌部と異種材料の場合、フィラーなどの添加物を含む場合、それらの複合材の場合を含む。
 高強度部は、基端においてケースの一部と接触する。高強度部は、基端においてケースと面接触する場合、及び線接触する場合を含む。基端は、ケースと接触する接触面を有するのが好ましい。ケースは、上ケースと下ケースとを備える場合、上ケースが接触面と接触してもよく、下ケースが接触面と接触してもよい。
 高強度部は、基端から、掌部と接続される先端までの一定の領域である。先端は、高強度部と掌部の境界であるが、明確に視認できる場合に限られない。先端は、掌部が厚さ方向へ変形する場合の支点になるのが好ましい。
 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。
(全体構成)
 図1に、本実施形態に係る把持装置10を適用した産業用ロボット12の構成を示す。産業用ロボット12は、直交ロボットであって、レール14と、レール14に沿って移動する移動体16と、移動体16に固定されたエアシリンダー18とを備える。レール14は、図中Y軸方向に移動可能に設けられている。
 エアシリンダー18は、シリンダーチューブ19と、シリンダーチューブ19に対し進退可能に設けられたピストンロッド20とを有する。シリンダーチューブ19には、配管21,22が設けられている。当該配管21,22を通じて、気体が給排気されることにより、ピストンロッド20がシリンダーチューブ19に対し進退可能となっている。ピストンロッド20の先端には、把持装置10が設けられている。
 産業用ロボット12は、水平な基台26上に置かれたワークWを、把持装置10で把持すると共に、X軸、Y軸、及びZ軸方向に移動することができる。
 把持装置10は、ピストンロッド20に連結されたケース36Aと、当該ケース36Aに固定されたグリッパ28Aとを備える。ケース36Aには、配管24が連結されている。グリッパ28A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。グリッパ28A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に示すようにグリッパ28Aは、掌部30と、掌部30の周囲に突出して設けられた複数の指部32とを有する。掌部30は略円盤状をなしている。指部32は、掌部30と一体に形成されており、掌部30を囲むように放射状に5個設けられている。指部32同士の間には、所定の間隔が形成されている。指部32は、内面が掌部30と一体に形成されている。指部32の外形形状は、適宜選択することができ、例えば、円柱、円錐、円錐台、三角柱、四角柱、三角錐、四角錐、四角錐台、直方体などでもよい。本実施形態の場合、指部32は、同一形状で構成されている。なお複数の指部32は、全て同一形状である必要はなく、形状が異なっていてもよい。指部32は、四角錐台形状を有し、内面が、掌部30に接合している基端から先端に向かって外側に傾斜するように形成されている。
 図3に示すようにグリッパ28Aは、指部32が形成された側と反対側の、掌部30の外縁を囲む位置に接続部38が一体に形成されている。接続部38は筒状であって、本図の場合、上端に円形の開口を有する。指部32は、中実である。指部32の材質は、その他の部分(掌部30や接続部38)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。グリッパ28Aの開口は、ケース36Aによって密閉されている。
 図4に示すように、ケース36A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く、下ケース51と、上ケース54とを有する。下ケース51は、中央に貫通穴56を有する底部57と、当該底部57の外縁に一体に形成された筒状部52とを有する。下ケース51の先端面である底面55の外縁Rは、面取り加工が施されている。面取り加工は、底面55の外縁を削り、角面や丸面とする加工が適用できる。面取り加工の大きさは、接続部38が局所的に厚さ方向に変形するのを防ぐうえで、小さいほうが好ましい。
 上ケース54は、円盤状の部材であり、厚さ方向に貫通して設けられた継手58を有する。当該継手58には、配管24の一端が接続される(図3)。配管24の他端は、図示しないが、例えば三方弁を介して真空ポンプに接続されている。三方弁は、真空ポート、給排気ポート、大気解放ポートを有し、真空ポートが真空ポンプに、給排気ポートが把持装置10に、大気解放ポートが外部にそれぞれ接続される。当該配管24を通じて、気体が、グリッパ28Aの内から外へ、及びグリッパ28Aの外から内へ、流通する。
 下ケース51と上ケース54は、筒状部52の上端において、シール材としてのOリング53を介して、一体化されている。下ケース51の底面と、掌部30の内面の間には、厚さ方向に変形した掌部30を受け入れるガイド空間40が形成されている。
 グリッパ28Aは、接続部38と掌部30の間に、掌部30より厚さ方向に変形しにくい高強度部42を備える。高強度部42は、掌部30や接続部38と一体に形成されている。高強度部42は、下ケース51と接触する基端44、及び、基端44から前記指部32側に離れており前記掌部30に接続される先端43を有する。高強度部42は、掌部30に比べ変形しにくいが、完全な剛体ではなく、掌部30の中心へ向かって基端44を支点にして微視的に変形する。
 基端44は、掌部30の外縁から掌部30の厚さ方向に離れた位置、すなわち掌部30から接続部38の上部開口側へ離れた位置に設けられている。本実施形態の場合、基端44は、ケース36Aの底面55の外周部に接触する接触面45を有する。高強度部42は、接触面45に連続した掌部30の中心側に、ガイド空間40に接する内周面46を有する。掌部30の内側は、略平坦な内面48と、当該内面48の周囲に設けられた外側に凸となる曲面50とを有する。内周面46と、掌部30の内面48は、曲面50で接続されている。
 高強度部42の先端43は、内周面46と曲面50の間に配置されている。先端43は、掌部30が厚さ方向へ変形する場合の支点となる。
 高強度部42は、図5に示すように、掌部30の周囲を囲むように接続部38の形状に合わせて形成されており、本図の場合、環状である。接触面45は、高強度部42の上面である。ケース36Aの底面55の外周部の全周が、高強度部42の接触面45に接触する。ここで全周とは、完全な外周部の全周である場合に必ずしも限定されず、わずかに接触していない部分がある場合を含む。
(動作及び効果)
 上記のように構成された把持装置10が設けられた産業用ロボット12の動作及び効果について説明する。産業用ロボット12は、ピストンロッド20がシリンダーチューブ19内に退避し、エアシリンダー18が収縮した状態を原点とする。また把持装置10は、初期状態においてグリッパ28A内の圧力が大気圧である。すなわち三方弁は、真空ポートが遮断され、給排気ポートが大気解放ポートと繋がっている状態である。
 産業用ロボット12は、移動体16がレール14に沿って移動することで、基台26上に置かれたワークWの鉛直線上に把持装置10を位置決めする(図1)。次いで、産業用ロボット12は、ピストンロッド20がシリンダーチューブ19から進出することにより、指部32がワークWの側面に到達するまで、エアシリンダー18を伸長させる。
 次いで三方弁は、大気解放ポートが遮断され、給排気ポートが真空ポートと繋がった状態に切り替えられる。これにより把持装置10は、配管24を通じて、グリッパ28A内の気体を吸引し、グリッパ28A内の圧力を-0.03MPa以下に減圧する。
 グリッパ28Aは、高強度部42において形状が保持された状態を維持する。そうすると掌部30が、ガイド空間40に吸い込まれるようにして厚さ方向に変形する(図6)。掌部30が厚さ方向へ変形するのに伴い、指部32の内面が掌部30の中心へ引っ張られる。そうすると指部32は、掌部30へ向かって倒れるように弾性変形する。これにより指部32は、主に内面31がワークW表面に接触する。高強度部42は、掌部30の変形に合わせて基端44を支点にして微視的に弾性変形している。
 本図に示す立方体のワークWの場合、指部32はワークWの側面に接触する。上記のように把持装置10は、グリッパ28A内を減圧することにより、ワークWを把持する。把持装置10は、グリッパ28A内の圧力に応じた把持力を発揮する。すなわち、把持装置10の把持力は、グリッパ28A内の圧力が低い程、大きくなる。
 次いで産業用ロボット12は、ピストンロッド20をシリンダーチューブ19内に退避させてエアシリンダー18を収縮することにより、ワークWを基台26から持ち上げることができる。さらに産業用ロボット12は、移動体16がレール14に沿って移動したり、レール14がY軸方向に移動したりすることにより、水平方向へワークWを自在に移動することができる。
 所望の場所へ移動した後、産業用ロボット12は、ピストンロッド20がシリンダーチューブ19から進出することにより、ワークWが基台26に接触するまでエアシリンダー18を伸長させる。次いで、三方弁は、真空ポートが遮断され、給排気ポートが大気解放ポートと繋がっている状態に切り替えられる。そうするとグリッパ28A内へ大気解放ポートから配管24を通じて気体が流入する。グリッパ28A内の圧力が大気圧に戻るのに伴い、掌部30がガイド穴から押し出され元の状態に戻る。掌部30が元の状態に戻るのに伴い、指部32が開き、ワークWを手放す。
 次いで、産業用ロボット12は、ピストンロッド20をシリンダーチューブ19内に退避させてエアシリンダー18を収縮することにより、把持装置10をワークWから切り離す。以上のようにして産業用ロボット12は、基台26上に置かれたワークWを、把持装置10で把持することにより、所望の位置へ移動することができる。
 高強度部42が、掌部30の外周が収縮するのを防ぐことで、掌部30が厚さ方向に変形することにより、指部32が掌部30に向かって変形する。したがって把持装置10は、粉体を用いず、より確実にワークWを把持することができる。把持装置10は、粉粒体を用いていないので、万一、グリッパ28Aが破裂しても、ワークWを汚染することがない。
 グリッパ28Aは、粉粒体を用いていないので、指部32の先端が下向きの状態だけでなく、横向きや上向きの状態であっても、同様にワークWを把持することができる。したがって、把持装置10は、基台26上のワークWを持ち上げるだけでなく、垂直な壁面や、天井に吊り下げられたワークWを把持することができる。指部32は、Jamming転移後の粉体に比べ剛性が高いので、より確実にワークWを把持することができる。
 把持装置10は、グリッパ28Aを減圧して掌部30を確実に厚さ方向に変形させることにより、ワークWを把持することができるので、グリッパ28AをワークWに押し付ける必要がない。したがって把持装置10は、食品などの柔らかいワークWを押し潰さずに把持できるので、ワークWの損傷を防止することができる。
 グリッパ28Aは、内部が減圧される程度によって指部32の変形量、及び把持力を変えることができる。したがって把持装置10は、ワークWの大きさや硬さに合わせて、把持力を変えることができるので、汎用性を向上することができる。掌部30がガイド空間40に吸い込まれるようにして厚さ方向に変形するので、指部32は掌部30へ向かってより鋭角に変形する。したがって把持装置10はより小さいワークWも把持することができる。
 高強度部42は、掌部30及び指部32と一体に形成されており、掌部30の厚さ方向の変形に合わせ微視的に変形する。これにより、指部32が、掌部30の変形によって連続的、かつ、ゆるやかに変形する。したがって把持装置10は、柔らかくワークWを把持することができる。因みに高強度部42を有しないグリッパ28Aでは、指部32は座屈するように変形する。
 グリッパ28Aは、掌部30、指部32、高強度部42、接続部38が一体で形成されていることにより、部品点数及び製造工数を削減することができる。減圧時により多くの負荷がかかる掌部30と高強度部42が一体に形成されていることにより、グリッパ28Aの破損を防止し、耐久性を向上することができる。
(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。
 例えば、図7に示すグリッパ28Bは、高強度部60の接触面62と接続部38の内面の間に、外側に凸となる曲面が設けられている点が上記実施形態と異なる。このように接触面62と接続部38の内面の間に、外側に凸となる曲面を有することにより、ケース36A先端に対応する位置の接続部38の機械的強度が増すので、当該部分が局所的に厚さ方向へ変形することを防止することができる。接続部38の局所的な変形を防止することにより、指部32を一様に変形させることができるので、グリッパ28Bはより確実にワークWを把持することができる。ケース36A先端に対応する位置の接続部38が局所的に変形すると、減圧時にグリッパがケース36Aに対しずれてしまい、結果として指部32が一様に変形しにくくなる。
 図8及び図9に示すグリッパ28Cの高強度部69は、複数の帯状体64が、指部32に対応した位置に設けられている。本図の場合、帯状体64は、指部32と同じ5個である。帯状体64は、掌部30の周囲であって指部32の基端にあたる位置に、均等に配置されている。帯状体64は、上面に接触面63、掌部30側の内面に内周面65を有する。高強度部69の先端49は、内周面65と曲面50の間に配置されている。先端49は、掌部30が厚さ方向へ変形する場合の支点となる。ケース36Aの底面55の外周部は、その一部が高強度部69の接触面63に接触する。本図に示すグリッパ28Cは、高強度部69を有することにより、上記実施形態と同様の効果が得られる。本変形例の高強度部69は、環状に形成する場合に比べ、帯状体64同士の間の材料を削減することができるので、その分、軽量化を図ることができる。
 図10A及び図10Bに示すグリッパ28Dの高強度部66は、環状の凸部67を複数有する。環状の凸部67は、掌部30の厚さ方向に平行に、所定の間隔をあけて配置されている。掌部30から最も離れた位置にある凸部67の上面が接触面68である。凸部67の掌部30側の内面が内周面70である。内周面70と、掌部30の内面48の間は、平坦な面が形成されている。ケース36Aの底面55の外周部は、その全周が高強度部66の接触面68に接触する。本図に示すグリッパ28Dは、高強度部66を有することにより、上記実施形態と同様の効果が得られる。
 図11A及び図11Bに示すグリッパ28Eの高強度部74は、掌部30の厚さ方向を長手方向とする複数の凸条79を有する。凸条79は、掌部30の周囲に、所定の間隔をあけて配置されている。凸条79の上面が接触面76であり、凸条79の掌部30側の内面が内周面78である。内周面78と、掌部30の内面48の間は、平坦な面が形成されている。ケース36Aの底面55の外周部は、その一部が高強度部74の接触面76に接触する。本図に示すグリッパ28Eは、高強度部74を有することにより、上記実施形態と同様の効果が得られる。
 図12に示すグリッパ28Fの高強度部82は、掌部30より機械的強度が高い材質で形成されている。本図の場合、高強度部82の基端は、ケース36Aの先端と接触している部分84である。掌部30との界面である高強度部82の先端86は、掌部30が厚さ方向へ変形する場合の支点となる。高強度部82の掌部30側の内周面87は、曲面50とゆるやかに連続している。本図に示すグリッパ28Fは、図13に示すようにインサート成形により、製造することができる。グリッパ28Fの製造には、指部32の形状を有する凹部91を備えた下型88と、ガイド空間40の形状を有する凸部を備えた上型89とからなる金型を用いる。予め所定の材料、例えば掌部30及び指部32を形成する材質より硬度の高い樹脂材料で形成した高強度部82を所定の位置に配置して、下型88に上型89を装着する。上型89に設けられた注入穴90から、掌部30及び指部32を形成する樹脂材料を下型88と上型89で囲まれた空間内に充填する。当該樹脂が固化した段階で、金型を取り外すことにより、高強度部82と指部32及び掌部30が一体形成されたグリッパ28Fが得られる。本図に示すグリッパ28Fは、高強度部82を有することにより、上記実施形態と同様の効果が得られる。
 上記実施形態の場合、下ケース51は底部57を有する場合について説明したが、本発明はこれに限らない。例えば、図14に示すケース36Bは、下ケース51が底部を有しない筒状である。下ケース51の先端部である下端61において高強度部42の基端に接触する。
 図15に示すケース36Cは、円盤状の上ケース93と、環状の下ケース95とを有する。グリッパ28Gは、開口の周縁に一体形成されたフランジ状の接続部94を有する。当該接続部94が上ケース93と下ケース95の間に挟まれて固定され、グリッパ28Gの開口が密閉されている。グリッパ28Gの高強度部92は、掌部30より厚みが大きく形成され、掌部30より厚さ方向に変形しにくくなっている。高強度部92の基端96は、上ケース93の下面に接触している。本図に示すグリッパ28Gは、高強度部92を有することにより、上記実施形態と同様の効果が得られる。
 上記実施形態の場合、掌部30は略円盤状、接続部38は筒状、グリッパ28Aの上部開口は円形である場合について説明したが、本発明はこれに限らない。掌部30、接続部38及び上部開口は平面視において、楕円形状、長円形状や、長方形状であってもよい。例えば長方形状の場合、指部32は、掌部30の長辺に沿って複数個(例えば2個)を一組として、掌部30を挟んで両側に合計二組設けてもよい。このようなグリッパを備えた把持装置は、円筒形状や角柱形状などの長尺部材を容易に把持することができる。
 上記実施形態では、産業用ロボット12として直交ロボットの例を示したが、本発明はこれに限らず、スカラロボット、垂直多関節ロボットなどに適用することができる。すなわち把持装置10は、産業用ロボット12によってX軸、Y軸、Z軸を中心に回転しても、ワークWを把持すると共に、把持した状態を維持することができる。
 グリッパ28Aは、1種の材料で形成してもよいし、複数の異なる材料で形成された膜を積層して形成してもよい。またグリッパ28Aは、部分的に異なる材料で形成してもよい。グリッパ28Aの厚さは、一定でなくてもよく、部分的に厚肉部又は薄肉部を設けてもよい。
 把持装置10は、指部32に爪部を設けることとしてもよい。爪部は、合成樹脂製の板状部材や、円錐状部材、サック状の部材を用いることができる。
 把持装置10は、ワークWを撮影するカメラ、把持したワークWの重量を測定する重量計、ワークWとグリッパ28Aとの距離を測定する近接センサなどを備えていてもよい。
 グリッパ28Aは、図2に示した外観形状である場合に限られない。例えば、指部32の長さや数は適宜選択することができる。
10    把持装置
12    産業用ロボット
28A~28G  グリッパ
30    掌部
32    指部
36A~36C  ケース
42、60、66、69、74、82、92       高強度部
43    先端
44    基端
45、62、63、68、76   接触面

Claims (7)

  1. 掌部と、
    前記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前記掌部に向かって倒れる複数の指部と、
    前記指部が形成された側と反対側の、前記掌部の外縁を囲む位置に形成され、ケースに接続される接続部と、
    前記掌部と前記接続部の間に設けられ、前記掌部の外縁から当該掌部の厚さ方向に所定の長さを有し、前記掌部より変形しにくい高強度部と
    が一体に形成されているグリッパ。
  2. 前記高強度部は、基端において前記ケースの一部と接触する請求項1記載のグリッパ。
  3. 前記高強度部は、基端に前記ケースと接触する接触面を有する請求項1又は2記載のグリッパ。
  4. 前記高強度部は、前記掌部より厚肉である請求項1又は2記載のグリッパ。
  5. 前記高強度部は、前記掌部より、機械的強度の高い材料で形成されている請求項1又は2に記載のグリッパ。
  6. 請求項1~5のいずれか1項に記載のグリッパと、
    前記接続部に接続された前記ケースと
    を備える把持装置。
  7. 請求項6記載の把持装置を設けた産業用ロボット。
     
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110960090A (zh) * 2019-12-31 2020-04-07 北京猎户星空科技有限公司 冲泡装置及智能餐饮制备系统
US20220024058A1 (en) * 2020-07-22 2022-01-27 Berkshire Grey, Inc. Systems and methods for object processing using a vacuum gripper that provides object retention by shroud inversion
US20220024056A1 (en) * 2020-07-22 2022-01-27 Berkshire Grey, Inc. Systems and methods for object processing using a passively folding vacuum gripper
US12151364B2 (en) 2016-01-08 2024-11-26 Berkshire Grey Operating Company, Inc. Systems and methods for acquiring and moving objects
US12427671B2 (en) 2015-08-26 2025-09-30 Berkshire Grey Operating Company, Inc. Systems and methods for providing contact detection in an articulated arm

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6784659B2 (ja) * 2017-11-27 2020-11-11 ニッタ株式会社 グリッパ、把持装置及び産業用ロボット
JP7513563B2 (ja) * 2021-04-12 2024-07-09 ニッタ株式会社 把持装置及び産業用ロボット
KR102535215B1 (ko) * 2021-10-08 2023-05-26 한국기계연구원 측면 파지가 가능한 그리퍼
US20240066721A1 (en) * 2022-08-29 2024-02-29 Hong Kong Centre For Logistics Robotics Limited Robotic end effectors and soft grippers thereof
US20260115938A1 (en) * 2022-10-11 2026-04-30 The Trustees Of The University Of Pennsylvania Mechanical metacaps for fast-responsive, tunable and multifunctional soft robots
KR102790435B1 (ko) * 2022-11-10 2025-04-04 울산과학기술원 소프트 그리퍼
CN118901405B (zh) * 2024-08-12 2025-03-04 北京市农林科学院智能装备技术研究中心 软硬一体折断式果蔬采摘机械手及采摘机器人

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05503666A (ja) * 1990-01-26 1993-06-17 クローンセーダー ヘルマン びん又は類似物のための掴みベル
DE4240814A1 (de) * 1992-12-04 1994-06-09 Bosch Gmbh Robert Druckmittelbetätigte Greifvorrichtung
US5458388A (en) * 1994-08-03 1995-10-17 Universal Instruments Incorporated Replaceable nozzle tip with vacuum actuated mechanical gripping fingers
JP2011115930A (ja) * 2009-10-26 2011-06-16 Yaskawa Electric Corp ロボット装置及びワーク取り出しシステム並びにワーク取り出し方法
JP2013240853A (ja) * 2012-05-18 2013-12-05 Keylex Corp ハンド装置
JP2017185553A (ja) 2016-04-01 2017-10-12 ニッタ株式会社 把持装置及び産業用ロボット

Family Cites Families (23)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4699414A (en) * 1986-04-21 1987-10-13 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Air Force Multi use gripper for industrial robot
IT1211462B (it) * 1986-04-21 1989-11-03 Silvestrini Jesus Antonio E Ba Testa snocciolatrice di frutti quali pesche
US4671553A (en) * 1986-05-15 1987-06-09 Millo Bertini Gripper device
DE9002618U1 (de) 1990-01-26 1990-05-10 Kronseder, Hermann, 8404 Wörth Greiftulpe für Flaschen od.dgl.
ATE134554T1 (de) * 1991-09-16 1996-03-15 Sig Schweiz Industrieges Greifer für einen manipulator
DE4432253A1 (de) * 1994-09-10 1996-03-14 Gerhard Prof Dr Ing Boegelsack Mechanismus zur Bewegungs- und Kraftübertragung
TW566423U (en) 2003-04-23 2003-12-11 Ind Tech Res Inst Structure for miniature gripping clip
JP2009255191A (ja) 2008-04-14 2009-11-05 Canon Inc ロボットマニピュレータ
JP2009279707A (ja) 2008-05-22 2009-12-03 Opto Device Corporation Co Ltd 把持装置及び搬送装置
DE102009015975B4 (de) * 2009-03-26 2012-01-05 Festo Ag & Co. Kg Fluidtechnisches Gerät, insbesondere Greifervorrichtung
KR100928674B1 (ko) * 2009-04-07 2009-11-27 삼성코닝정밀유리 주식회사 비접촉 석션 그립핑 장치 및 이를 갖는 비접촉 석션 그립핑 프레임
DE102010038931B4 (de) * 2010-08-04 2013-11-28 Deutsches Institut Für Lebensmitteltechnik E.V. Sauggreifer für Lebensmittel
CN102092046B (zh) * 2010-12-09 2013-08-28 江南大学 带阻尼的气动式单绳牵引多关节的柔性机械手
DE102012001326A1 (de) 2012-01-25 2013-07-25 Weber Maschinenbau Gmbh Breidenbach Vorrichtung zum Aufnehmen eines Produktes
DE102012100916A1 (de) 2012-02-03 2013-08-08 Asm Assembly Systems Gmbh & Co. Kg Greifervorrichtung zum Greifen von Objekten sowie Bestückautomat
BE1022062B1 (nl) * 2013-02-27 2016-02-15 Materialise Nv Grijpinrichting en systemen en werkwijzen voor de productie van grijpinrichtingen
CN203665546U (zh) * 2014-01-18 2014-06-25 黑龙江工程学院 基于小颗粒物真空状态转换的被动式通用机器手
JP6678648B2 (ja) 2014-09-26 2020-04-08 テラダイン、 インコーポレイテッド グリッパと自動試験装置
CN104772768B (zh) * 2015-02-11 2017-03-01 江南大学 一种仿生柔性腕手
KR20180104667A (ko) 2016-01-19 2018-09-21 프레지던트 앤드 펠로우즈 오브 하바드 칼리지 소프트 로봇 액추에이터 및 파지기
CN105856185A (zh) * 2016-05-19 2016-08-17 清华大学 活塞驱动磁流柔性机器人手装置
CN106863333A (zh) * 2016-11-30 2017-06-20 合肥瑞硕科技有限公司 一种柔性气动机械抓手
JP6784659B2 (ja) 2017-11-27 2020-11-11 ニッタ株式会社 グリッパ、把持装置及び産業用ロボット

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05503666A (ja) * 1990-01-26 1993-06-17 クローンセーダー ヘルマン びん又は類似物のための掴みベル
DE4240814A1 (de) * 1992-12-04 1994-06-09 Bosch Gmbh Robert Druckmittelbetätigte Greifvorrichtung
US5458388A (en) * 1994-08-03 1995-10-17 Universal Instruments Incorporated Replaceable nozzle tip with vacuum actuated mechanical gripping fingers
JP2011115930A (ja) * 2009-10-26 2011-06-16 Yaskawa Electric Corp ロボット装置及びワーク取り出しシステム並びにワーク取り出し方法
JP2013240853A (ja) * 2012-05-18 2013-12-05 Keylex Corp ハンド装置
JP2017185553A (ja) 2016-04-01 2017-10-12 ニッタ株式会社 把持装置及び産業用ロボット

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
See also references of EP3718713A4

Cited By (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US12427671B2 (en) 2015-08-26 2025-09-30 Berkshire Grey Operating Company, Inc. Systems and methods for providing contact detection in an articulated arm
US12151364B2 (en) 2016-01-08 2024-11-26 Berkshire Grey Operating Company, Inc. Systems and methods for acquiring and moving objects
CN110960090A (zh) * 2019-12-31 2020-04-07 北京猎户星空科技有限公司 冲泡装置及智能餐饮制备系统
US11964386B2 (en) * 2020-07-22 2024-04-23 Berkshire Grey Operating Company, Inc. Systems and methods for object processing using a vacuum gripper that provides object retention by shroud inversion
US11938618B2 (en) * 2020-07-22 2024-03-26 Berkshire Grey Operating Company, Inc. Systems and methods for object processing using a passively folding vacuum gripper
US11945103B2 (en) * 2020-07-22 2024-04-02 Berkshire Grey Operating Company, Inc. Systems and methods for object processing using a passively collapsing vacuum gripper
US20220024057A1 (en) * 2020-07-22 2022-01-27 Berkshire Grey, Inc. Systems and methods for object processing using a passively collapsing vacuum gripper
US12070851B2 (en) 2020-07-22 2024-08-27 Berkshire Grey Operating Company, Inc. Systems and methods for object processing using a vacuum gripper that provides object retention by evacuation
US20220024056A1 (en) * 2020-07-22 2022-01-27 Berkshire Grey, Inc. Systems and methods for object processing using a passively folding vacuum gripper
US12257696B2 (en) 2020-07-22 2025-03-25 Berkshire Grey Operating Company, Inc. Systems and methods for object processing using a passively collapsing vacuum gripper
US12263579B2 (en) 2020-07-22 2025-04-01 Berkshire Grey Operating Company, Inc. Systems and methods for object processing using a passively folding vacuum gripper
US12296463B2 (en) 2020-07-22 2025-05-13 Berkshire Grey Operating Company, Inc. Systems and methods for object processing using a vacuum gripper that provides object retention by shroud inversion
US20220024058A1 (en) * 2020-07-22 2022-01-27 Berkshire Grey, Inc. Systems and methods for object processing using a vacuum gripper that provides object retention by shroud inversion

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