JP2001157990A - Grasping device - Google Patents
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、例えば、作業用ロ
ボットなどのマテリアルハンドリング装置に用いられる
把持装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a gripping device used for a material handling device such as a working robot.
【０００２】[0002]
【従来の技術】作業用ロボットなどに用いられる把持装
置の中には、例えば、図９および図１０に示すように、
図示しない把持対象物をその外側から挟み込むことによ
り把持する把持装置２０１がある。この把持装置２０１
は、その一端部に把持対象物を把持する把持部２０２を
有している。この把持部２０２は、把持対象物と接触す
る３つの把持部材２０３、およびこれらの把持部材２０
３を空気圧により駆動させる３つのエアシリンダ２０４
などから構成されている。各把持部材２０３と各エアシ
リンダ２０４とは一体に形成されている。各把持部材２
０３および各エアシリンダ２０４は、図９に示すよう
に、把持部２０２の正面視において、その周方向を３等
分するように、互いに１２０°ずつ等間隔に離間されて
配置されている。各エアシリンダ２０４は、把持部２０
２の正面から突出して設けられている各把持部材２０３
を、把持部２０２の半径方向に沿って摺動させる。これ
により、この把持装置２０１は、把持部２０２の正面中
央付近において、把持対象物を把持できる。2. Description of the Related Art Some gripping devices used in working robots and the like include, for example, as shown in FIGS.
There is a gripping device 201 that grips a not-shown gripping object by sandwiching the object from outside. This gripping device 201
Has a grip portion 202 for gripping an object to be gripped at one end thereof. The grip portion 202 includes three grip members 203 that come into contact with a grip target, and these grip members 20.
Three air cylinders 204 for driving the air cylinders 3 by air pressure
It is composed of Each gripping member 203 and each air cylinder 204 are formed integrally. Each gripping member 2
As shown in FIG. 9, the 03 and each of the air cylinders 204 are arranged at equal intervals of 120 ° from each other so as to divide the circumferential direction into three equal parts when viewed from the front of the gripping part 202. Each of the air cylinders 204 is
2 each gripping member 203 protruding from the front
Is slid along the radial direction of the grip 202. Thus, the gripping device 201 can grip a gripping object near the center of the front of the gripping portion 202.
【０００３】[0003]
【発明が解決しようとする課題】以上説明したような構
成からなる把持装置２０１においては、同期して作動す
る各エアシリンダ２０４を用いて空気圧により各把持部
材２０３を駆動させる。一般に、気体の圧力変化や噴出
速度などを駆動力として利用するエアシリンダ２０４の
ストロークは一定であり、そのストロークを動作中に変
化させることは極めて困難である。このため、各把持部
材２０３の移動速度や移動位置、あるいは把持力など
を、把持対象物の硬さ、外形、あるいは大きさなどに適
応するように、把持装置２０１の動作中に細かく操作す
ることは極めて困難である。よって、従来の把持装置２
０１は、多種多様な硬さ、外形、あるいは大きさなどか
らなる多数の把持対象物の取り扱いや、あるいは繊細な
扱いを要求される把持対象物を扱う作業には不向きであ
る。In the gripping device 201 having the structure described above, each gripping member 203 is driven by air pressure using each air cylinder 204 that operates in synchronization. Generally, the stroke of the air cylinder 204 that uses a change in the pressure of the gas, the ejection speed, and the like as a driving force is constant, and it is extremely difficult to change the stroke during operation. For this reason, it is necessary to finely operate the moving speed and the moving position of each gripping member 203 or the gripping force during the operation of the gripping device 201 so as to adapt to the hardness, outer shape or size of the gripping object. Is extremely difficult. Therefore, the conventional gripping device 2
No. 01 is not suitable for handling a large number of gripping objects having various hardnesses, external shapes, sizes, or the like, or for handling a gripping object requiring delicate handling.
【０００４】また、この把持装置２０１は、把持部２０
２の正面中央付近において把持対象物を把持する場合に
最も安定して把持できるように設定されている。しか
し、把持対象物が把持部２０２の正面中心部に正確に位
置決めされるという保証はない。このため、把持対象物
が把持部２０２の正面中心部からずれている場合には、
把持対象物を安定して把持できないおそれがある。[0004] The gripping device 201 includes a gripper 20.
2 is set so that the object to be gripped can be held most stably in the vicinity of the front center. However, there is no guarantee that the object to be gripped is accurately positioned at the center of the front of the grip 202. For this reason, when the object to be grasped is shifted from the front center of the grasping unit 202,
There is a possibility that the object to be gripped cannot be stably gripped.
【０００５】さらに、この把持装置２０１においては、
１つの把持部材２０３に対して１つのエアシリンダ２０
４を設置する必要がある。また、この把持装置２０１に
おいては、把持部材２０３の移動距離は、把持対象物の
大きさによって予め設定されるとともに、把持部材２０
３の移動距離と同等以上のシリンダ長を有するエアシリ
ンダ２０４を、それらの軸方向が把持装置２０１の径方
向に沿うように把持装置２０１の内部に取り付けなけれ
ばならない。さらに、動作時に各把持部材２０３同士あ
るいは各エアシリンダ２０４同士が互いにぶつかり合う
場合には、各エアシリンダ２０４が歪んで、それらの気
密部からのエア漏れなどが起こるおそれがある。そのよ
うなエア漏れが起こらないようにするために、各把持部
材２０３同士および各エアシリンダ２０４同士を互いに
干渉し合わない位置に配置する必要がある。このため、
把持装置２０１の内部には無駄な空間が多くなり、小型
にするには不利であるとともに、作業空間の大きさにな
どよっては、その設置場所などが制限されるおそれがあ
る。Further, in this gripping device 201,
One air cylinder 20 for one gripping member 203
4 needs to be installed. In the gripping device 201, the moving distance of the gripping member 203 is set in advance according to the size of the gripping target, and the gripping member 20
The air cylinders 204 having a cylinder length equal to or greater than the moving distance of No. 3 must be mounted inside the gripping device 201 such that their axial directions are along the radial direction of the gripping device 201. Furthermore, when the gripping members 203 or the air cylinders 204 collide with each other during operation, the air cylinders 204 may be distorted, and air leakage from the airtight portions may occur. In order to prevent such air leakage, it is necessary to arrange the gripping members 203 and the air cylinders 204 at positions where they do not interfere with each other. For this reason,
There is a large amount of useless space inside the gripping device 201, which is disadvantageous for downsizing, and depending on the size of the working space, the installation place may be limited.
【０００６】よって、本発明が解決しようとする課題
は、把持対象物を把持する複数の把持部材を繊細に駆動
制御できるコンパクトで簡単な構成の把持装置を得るこ
とにある。SUMMARY OF THE INVENTION It is therefore an object of the present invention to provide a compact and simple gripping device capable of delicately controlling a plurality of gripping members for gripping an object to be gripped.
【０００７】[0007]
【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
に、本発明に係る把持装置は、互いの間に配置された把
持対象物を把持する複数の把持部材と、これら各把持部
材を個別に支持して前記把持対象物に対して接離する方
向に前記各把持部材を往復移動させるように設けられた
可動ベースと、回転力を発生し、この回転力を電気的に
制御可能な１つの回転駆動手段と、この回転駆動手段の
回転力を前記各可動ベースの往復移動に変換してこれら
可動ベースを同期させて駆動する駆動力変換手段とを具
備することを特徴とするものである。In order to solve the above-mentioned problems, a gripping device according to the present invention comprises a plurality of gripping members for gripping a gripping object disposed between each other, and individually holding these gripping members. A movable base provided to reciprocate each of the gripping members in a direction in which the gripping members are brought into contact with and separated from the object to be gripped, and a rotational force is generated, and the rotational force can be electrically controlled. And a driving force converting means for converting the rotational force of the rotary driving means into a reciprocating movement of each of the movable bases and synchronizing and driving these movable bases. .
【０００８】また、本発明を実施するにあたり、前記各
把持部材を周方向に等配して３以上設けた構成とすると
よい。In practicing the present invention, it is preferable that three or more gripping members are equally disposed in the circumferential direction.
【０００９】また、本発明を実施するにあたり、前記駆
動力変換手段は、前記回転駆動手段の出力軸に連結した
回転歯車と、前記各可動ベースにそれぞれ設けられ前記
回転歯車と噛み合うラックとを備えている構成とすると
よい。In practicing the present invention, the driving force converting means includes a rotating gear connected to an output shaft of the rotating driving means, and a rack provided on each of the movable bases and meshing with the rotating gear. Configuration.
【００１０】[0010]
【発明の実施の形態】以下、本発明の第１の実施の形態
に係る把持装置１を、図１〜図４に基づいて説明する。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, a gripping device 1 according to a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
【００１１】把持装置１は、把持対象物２を把持する複
数の把持部材３と、これら各把持部材３を個別に支持す
る可動ベース４と、電気的に制御可能な回転力を発生す
る１つの回転駆動手段５と、この回転駆動手段５の回転
力により可動ベース４を駆動する駆動力変換手段６とを
具備している。The gripping device 1 includes a plurality of gripping members 3 for gripping a gripping target object 2, a movable base 4 for individually supporting each of the gripping members 3, and a single unit for generating an electrically controllable rotational force. The apparatus includes a rotation driving unit 5 and a driving force conversion unit 6 that drives the movable base 4 by the rotation force of the rotation driving unit 5.
【００１２】また、把持装置１は、回転駆動手段５およ
び駆動力変換手段６などが内設されている装置本体１
ａ、およびこの装置本体１ａの一端部に設けられて把持
部材３および可動ベース４などが取り付けられている装
置ヘッド部１ｂなどから構成されている。Further, the gripping device 1 includes a device main body 1 in which a rotation driving means 5 and a driving force conversion means 6 are provided.
a, and a device head 1b provided at one end of the device main body 1a and having the gripping member 3, the movable base 4, and the like attached thereto.
【００１３】把持部材３は、図３に示すように、その正
面視が略円形に形成されている装置ヘッド部１ｂの正面
壁としての把持側端面７の外側に、本実施形態において
は３個設けられている。略Ｌ字形状に形成された各把持
部材３は、把持側端面７をその周方向に沿って略１２０
°ごとに配置されている。また、各把持部材３の一端部
は、把持対象物２をその外側から押さえる把持側端部３
ａをなしている。把持側端面７には、把持装置１の内部
と外部とを貫通して長円形状に形成されている把持部材
移動穴８が、把持側端面７の外周の接線方向と平行に３
箇所に等配されて設けられている。各把持部材３の他端
部は、各把持部材移動穴８を貫通して設けられている、
後述する可動ベース４に取り付けられている。また、各
把持部材３に設けられている把持側端部３ａは、その長
手方向が各把持部材移動穴８と直交する方向に延ばされ
ており、それらの各内側面は、把持対象物２と当接し合
う当接面３ｂとなっている。As shown in FIG. 3, in the present embodiment, three gripping members 3 are provided on the outer side of the gripping side end surface 7 as a front wall of the apparatus head portion 1b formed in a substantially circular shape when viewed from the front. Is provided. Each gripping member 3 formed in a substantially L-shape holds the gripping-side end surface 7 along the circumferential direction by approximately 120 degrees.
° are arranged every. One end of each gripping member 3 is a gripping-side end 3 that presses the gripping object 2 from outside.
a. A gripping member moving hole 8 formed in the gripping end face 7 and having an oval shape penetrating through the inside and the outside of the gripping device 1 is formed in parallel with the tangential direction of the outer periphery of the gripping end face 3.
It is provided evenly in the place. The other end of each gripping member 3 is provided through each gripping member moving hole 8.
It is attached to a movable base 4 described later. The gripping end 3a provided on each gripping member 3 has a longitudinal direction extending in a direction orthogonal to each gripping member moving hole 8, and each of the inner surfaces thereof has a gripping object 2 The contact surface 3b is in contact with the contact surface 3b.
【００１４】各把持部材３によって把持される把持対象
物２は、把持側端面７の外側において、各把持部材３に
よって囲まれて形成されている把持部１３間に配置され
る。また、後述するように、各把持部材３の当接面３ｂ
は、把持側端面７の径方向に沿って同期して往復移動す
る。これにより、この把持装置１は、把持対象物２を把
持したり、離したりできる。また、各把持部材３は、そ
れらの各可動ベース４との接続側端部が、図３に示され
ている状態から、把持部材移動穴８の反対側端部まで達
した場合において、隣接し合う各把持部材３の両端部同
士が接触し合わない大きさにそれぞれ形成されている。
それとともに、各把持部材３は、後述するように、それ
ぞれ同期して駆動されるので、各把持部材３の各可動ベ
ース４との接続側端部が、図３に示されている状態か
ら、それぞれ図３中矢印Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３で示されてい
る向きに移動すると、各把持側端部３ａは、それらの移
動量と同じ距離だけ、それぞれ把持部１３の中心に向か
って移動する。これにより、各把持部材３は、把持側端
面７上のどの位置においても、隣接し合う各把持部材３
同士が干渉し合って、互いに相手の動きを妨げるおそれ
はない。なお、把持側端面７の大きさ、各把持部材３の
大きさや形状、および各把持部材移動穴８の長さ、すな
わち、各把持部材３の移動距離などは、把持対象物２の
大きさや形状などに合わせて、この把持装置１の設計お
よび製造の段階で予め設定されて、形成される。The object 2 to be gripped by each gripping member 3 is disposed outside the gripping side end face 7 between gripping portions 13 surrounded by the gripping members 3. Further, as described later, the contact surface 3b of each gripping member 3
Reciprocates synchronously along the radial direction of the gripping end face 7. Thereby, the gripping device 1 can grip and release the gripping target object 2. In addition, when each of the gripping members 3 has its connection side end with each movable base 4 from the state shown in FIG. 3 to the opposite side end of the gripping member moving hole 8, the gripping members 3 are adjacent to each other. Each of the gripping members 3 is formed in a size such that both end portions of the gripping members 3 do not contact each other.
At the same time, as described later, the respective gripping members 3 are driven in synchronization with each other, so that the connection side end of each of the gripping members 3 with each of the movable bases 4 is moved from the state shown in FIG. When each of them moves in the directions indicated by arrows L1, L2, and L3 in FIG. 3, each grip-side end 3a moves toward the center of the grip 13 by the same distance as the amount of the movement. As a result, the gripping members 3 can be positioned adjacent to each other at any position on the gripping end surface 7.
There is no risk that they will interfere with each other and hinder each other's movement. The size of the grip-side end face 7, the size and shape of each gripping member 3, and the length of each gripping member moving hole 8, that is, the moving distance of each gripping member 3, are the size and shape of the gripping target object 2. It is set and formed in advance at the stage of designing and manufacturing the gripping device 1 in accordance with the situation.
【００１５】可動ベース４は、図１〜図３に示すよう
に、各把持部材３に１つずつ対応して３個設けられてい
る。各可動ベース４は、把持部材移動穴８を貫通して、
装置本体１ａに内設されたリニアガイド９に摺動自在に
取り付けられている。リニアガイド９は、図２に示すよ
うに、装置本体１ａの内部において、各把持部材移動穴
８の長手方向に沿って、各把持部材移動穴８に１つずつ
対向するように３箇所に等配されて設けられている。ま
た、各可動ベース４は、図１および図２に示すように、
後述する駆動力変換手段６に係合するように取り付けら
れている。これにより、各可動ベース４は、後述する回
転駆動手段５が発生させた回転力により、各リニアガイ
ド９に沿って往復移動できる。すなわち、各可動ベース
４は、各把持部材３を各把持部材移動穴８に沿って往復
移動させることができる。As shown in FIGS. 1 to 3, three movable bases 4 are provided, one for each gripping member 3. Each movable base 4 penetrates through the gripping member moving hole 8,
It is slidably attached to a linear guide 9 provided inside the apparatus main body 1a. As shown in FIG. 2, the linear guides 9 are provided at three places inside the apparatus main body 1a along the longitudinal direction of each gripping member moving hole 8 so as to face each gripping member moving hole 8 one by one. It is arranged and provided. Each movable base 4 is, as shown in FIGS. 1 and 2,
It is attached so as to be engaged with a driving force conversion means 6 described later. Thereby, each movable base 4 can reciprocate along each linear guide 9 by the rotation force generated by the rotation drive unit 5 described later. That is, each movable base 4 can reciprocate each gripping member 3 along each gripping member moving hole 8.
【００１６】回転駆動手段５は、図１に示すように、そ
の出力軸５ａが把持装置１の長手方向の中心軸線と同一
軸線上となるように、把持装置１の内部に１つ設置され
ている。回転駆動手段５には、本実施形態においては、
ステッピングモータなどの電動モータ５が用いられてい
る。この電動モータ５は、図示しない外部電源に接続さ
れるとともに、同じく図示しない制御装置に接続されて
おり、印加されるパルスによって回転力や回転速度など
を電気的に制御して、随時、任意の値に設定可能であ
る。As shown in FIG. 1, one rotation driving means 5 is installed inside the gripping device 1 so that its output shaft 5a is on the same axis as the longitudinal central axis of the gripping device 1. I have. In the present embodiment, the rotation driving means 5 includes:
An electric motor 5 such as a stepping motor is used. The electric motor 5 is connected to an external power supply (not shown) and also to a control device (not shown). The electric motor 5 electrically controls the rotation force and the rotation speed by an applied pulse, and Can be set to a value.
【００１７】駆動力変換手段６は、図１および図２に示
すように、その入力側が電動モータ５の出力軸５ａに直
結されているとともに、その出力側が各可動ベース４に
取り付けられている。駆動力変換手段としての駆動力変
換装置６は、本実施形態においては、電動モータ５の出
力軸５ａに軸心を同じくして直結されている減速機１
０、この減速機１０が有している従動軸１０ａに軸心を
同じくして取り付けられている回転歯車としてのピニオ
ンギヤ１１、およびこのピニオンギヤ１１と噛み合い係
合しているとともに、各可動ベース４に取り付けられて
いる３個のラック１２などから構成されている。As shown in FIGS. 1 and 2, the input side of the driving force conversion means 6 is directly connected to the output shaft 5 a of the electric motor 5, and the output side is attached to each movable base 4. In the present embodiment, the driving force conversion device 6 as driving force conversion means is a reduction gear 1 directly connected to the output shaft 5a of the electric motor 5 with the same axis.
0, a pinion gear 11 as a rotating gear which is mounted on the driven shaft 10a of the speed reducer 10 with the same axis, and which meshes with and engages with the pinion gear 11; It is composed of three racks 12 attached.
【００１８】減速機１０は、電動モータ５の出力軸５ａ
により作動させられて、その出力軸５ａから伝達される
回転力を従動軸１０ａを介してピニオンギヤ１１に伝え
る。この際、減速機１０は、従動軸１０ａの回転速度を
電動モータ５の出力軸５ａの回転速度よりも減速すると
ともに、従動軸１０ａの回転トルクを、電動モータ５の
出力軸５ａの回転トルクよりも増大させる。The reduction gear 10 has an output shaft 5 a of the electric motor 5.
To transmit the torque transmitted from the output shaft 5a to the pinion gear 11 via the driven shaft 10a. At this time, the speed reducer 10 reduces the rotation speed of the driven shaft 10 a from the rotation speed of the output shaft 5 a of the electric motor 5 and reduces the rotation torque of the driven shaft 10 a from the rotation torque of the output shaft 5 a of the electric motor 5. Also increase.
【００１９】ピニオンギヤ１１は、図１に示すように、
電動モータ５の出力軸５ａと同一軸線上に設けられてい
る減速機１０の従動軸１０ａに軸線を同じくして取り付
けられており、従動軸１０ａが回転することにより、回
転シャフト１１ａを回転の中心軸として従動軸１０ａと
一体に回転する。The pinion gear 11, as shown in FIG.
The output shaft 5a of the electric motor 5 is coaxially mounted on a driven shaft 10a of a speed reducer 10 provided on the same axis as the output shaft 5a. The rotation of the driven shaft 10a causes the rotation shaft 11a to rotate around the center of rotation. The shaft rotates integrally with the driven shaft 10a.
【００２０】なお、以上説明した電動モータ５の出力軸
５ａ、減速機１０の従動軸１０ａ、およびピニオンギヤ
１１の回転シャフト１１ａは、図１および図２に示すよ
うに、把持装置１の軸線上に配置されている。The output shaft 5a of the electric motor 5, the driven shaft 10a of the speed reducer 10, and the rotating shaft 11a of the pinion gear 11 described above are arranged on the axis of the gripper 1, as shown in FIGS. Are located.
【００２１】ラック１２は、図１および図２に示すよう
に、各可動ベース４の内側に一体に取り付けられて、ピ
ニオンギヤ１１にその外側３方向から同時に噛み合い係
合するように配置されている。As shown in FIGS. 1 and 2, the rack 12 is integrally attached to the inside of each movable base 4 and is arranged so as to simultaneously mesh with and engage with the pinion gear 11 from three directions outside thereof.
【００２２】以上説明したように、本実施形態の把持装
置１においては、電動モータ５、減速機１０、およびピ
ニオンギヤ１１を、把持装置１の軸心と同一軸線上にそ
れぞれ１つずつ配置するとともに、電気的に制御された
電動モータ５によって駆動される各ラック１２、各可動
ベース４、および各把持部材３を、把持装置１の軸心を
その外周から囲むようにそれぞれ３つずつ配置する構成
とした。これにより把持装置１は、各ラック１２、各可
動ベース４、および各把持部材３を、それらの移動方向
に拘わらず、１つの電動モータ５の出力軸５ａの回転運
動により同期させて駆動できる。それとともに、装置ヘ
ッド部１ｂを小さくしても、各ラック１２、各可動ベー
ス４、および各把持部材３は、その動作中において互い
に干渉し合わない。さらに、各ラック１２、各可動ベー
ス４、および各把持部材３を駆動させる側の各装置を共
有できる。よって、把持装置１の内部に無駄な空間を設
ける必要がなくなり、把持装置１をコンパクト化でき
る。As described above, in the gripping device 1 of the present embodiment, the electric motor 5, the speed reducer 10, and the pinion gear 11 are arranged one by one on the same axis as the axis of the gripping device 1. A configuration in which each of three racks 12, each movable base 4, and each gripping member 3 driven by the electrically controlled electric motor 5 are arranged three each so as to surround the axis of the gripping device 1 from its outer periphery. And Thus, the gripping device 1 can drive the racks 12, the movable bases 4, and the gripping members 3 in synchronization with the rotational movement of the output shaft 5a of one electric motor 5 regardless of the moving direction. At the same time, even if the apparatus head 1b is made smaller, each rack 12, each movable base 4, and each gripping member 3 do not interfere with each other during the operation. Further, each device that drives each rack 12, each movable base 4, and each gripping member 3 can be shared. Therefore, there is no need to provide a useless space inside the gripping device 1, and the gripping device 1 can be made compact.
【００２３】また、電動モータ５を図示しない制御装置
により電気的に制御できるので、減速機１０を介して電
動モータ５に連結されているピニオンギヤ１１の回転速
度、および回転トルクなどを任意に変えることができ
る。これにより、各ラック１２、各可動ベース４、およ
び各把持部材３の移動速度、および移動距離などを運転
の途中においても任意に変えて、それらを繊細に制御で
きる。よって、本実施形態の把持装置１によれば、多種
多様な大きさ、外形、および硬さなどからなる様々な把
持対象物２を、それぞれに適した把持力やタッチで把持
できる。Also, since the electric motor 5 can be electrically controlled by a control device (not shown), the rotation speed and the rotation torque of the pinion gear 11 connected to the electric motor 5 via the speed reducer 10 can be arbitrarily changed. Can be. Thereby, the moving speed, the moving distance, etc. of each rack 12, each movable base 4, and each gripping member 3 can be arbitrarily changed even during the operation, and these can be delicately controlled. Therefore, according to the gripping device 1 of the present embodiment, various gripping objects 2 having various sizes, external shapes, hardness, and the like can be gripped with gripping force and touch suitable for each.
【００２４】次に、本実施形態の把持装置１の作動につ
いて、その概略を説明する。Next, an outline of the operation of the gripping device 1 of the present embodiment will be described.
【００２５】図示しない把持装置１の使用者などが、図
示しない操作部を操作することにより、制御装置を介し
て、各把持部材３の各当接面３ｂが、把持対象物２の硬
度に対応した移動速度で把持対象物２と当接し合うよう
に電動モータ５を作動させて、図２中矢印Ｒで示されて
いる向きにピニオンギヤ１１を回転させる。これによ
り、ピニオンギヤ１１と噛み合い係合している各ラック
１２は、ピニオンギヤ１１の接線方向にそれぞれ駆動さ
れる。各ラック１２が駆動されると、それら各ラック１
２が一体に取り付けられている各可動ベース４は、各リ
ニアガイド９に案内されて、それぞれ図２中矢印Ｌ１，
Ｌ２，Ｌ３で示されている向きに移動させられる。When the user of the gripping device 1 (not shown) operates an operating unit (not shown), the contact surfaces 3b of the gripping members 3 correspond to the hardness of the object 2 to be gripped via the control device. The electric motor 5 is operated so that the pinion gear 11 comes into contact with the grasping target 2 at the set moving speed, and the pinion gear 11 is rotated in the direction indicated by the arrow R in FIG. Thereby, each rack 12 meshingly engaged with the pinion gear 11 is driven in a tangential direction of the pinion gear 11. When each rack 12 is driven, each rack 1
Each of the movable bases 4 to which the movable bases 2 are integrally attached is guided by each of the linear guides 9, and each of the movable bases 4 has an arrow L 1 in FIG.
It is moved in the directions indicated by L2 and L3.
【００２６】各リニアガイド９は、それらの長手方向
が、把持装置１の把持側端面７に設けられている各把持
部材移動穴８の長手方向に沿うように設置されている。
これにより、各可動ベース４が各リニアガイド９に案内
されて移動すると、各可動ベース４に一体に取り付けら
れている各把持部材３も、各把持部材移動穴８に沿っ
て、それぞれ図３中Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３で示されている向
きに移動する。Each of the linear guides 9 is installed so that their longitudinal direction is along the longitudinal direction of each gripping member moving hole 8 provided on the gripping side end face 7 of the gripping device 1.
As a result, when each movable base 4 moves while being guided by each linear guide 9, each gripping member 3 integrally attached to each movable base 4 also moves along each gripping member moving hole 8 in FIG. It moves in the directions indicated by L1, L2, and L3.
【００２７】各把持部材３の把持側端部３ａの内側に設
けられている各当接面３ｂは、それらの法線方向が、各
把持部材移動穴８の長手方向と略一致するように形成さ
れている。これにより、各把持部材３が、それぞれ図３
中Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３で示されている向きに移動すると、
各把持側端部３ａの各当接面３ｂは、それぞれ図３中Ｃ
１，Ｃ２，Ｃ３で示されている向きに移動する。すなわ
ち、各当接面３ｂは、把持装置１の把持側端面７の中心
部に向かって移動する。各把持部材３は、それらの各当
接面３ｂが把持部１３に配置されている把持対象物２と
当接し合うまで、それぞれ図３中Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３で示
されている向きに移動する。Each contact surface 3b provided inside the grip side end 3a of each grip member 3 is formed such that the normal direction thereof substantially coincides with the longitudinal direction of each grip member moving hole 8. Have been. As a result, each gripping member 3 is
When moving in the directions indicated by middle L1, L2, L3,
Each contact surface 3b of each gripping side end 3a is denoted by C in FIG.
It moves in the directions indicated by 1, C2, and C3. That is, each contact surface 3b moves toward the center of the grip-side end surface 7 of the grip device 1. Each of the gripping members 3 moves in the directions indicated by L1, L2, and L3 in FIG. 3 until their respective contact surfaces 3b come into contact with the gripping target object 2 arranged on the gripping portion 13. .
【００２８】各当接面３ｂが把持対象物２と当接し合う
と、制御部は、電動モータ５および図示しないクラッチ
などを電気的に制御することにより、予めこの把持装置
１の使用者などにより設定された、把持対象物２の硬度
などに応じた、把持対象物２を把持するのに必要最小限
の大きさの把持力を把持装置１に保持させる。When each contact surface 3b comes into contact with the object 2 to be gripped, the control unit electrically controls the electric motor 5 and a clutch (not shown) so that a user of the gripping device 1 or the like can previously control the electric motor 5 and the clutch (not shown). The gripping device 1 holds a gripping force of a minimum necessary for gripping the gripping target object 2 according to the set hardness or the like of the gripping target object 2.
【００２９】あるいは、把持対象物２の外形や、把持部
１３への把持対象物２の配置の仕方によっては、３つの
当接面３ｂのうち、例えば２つの当接面３ｂが把持対象
物２と当接し、残りの１つの当接面３ｂが把持対象物２
に当接しない場合も起こり得る。このような場合におい
ても、制御部は、把持対象物２が、把持部１３の３つの
当接面３ｂの全てと当接し合う位置に移動するように、
電動モータ５および図示しないクラッチなどを電気的に
制御することにより、３つの把持部材を微小な速さで移
動させる。把持対象物３が、把持部１３の３つの当接面
３ｂの全てと当接し合う位置まで移動して、３つの当接
面３ｂの全てと当接し合うと、制御部は、先程と同様に
して、電動モータ５および図示しないクラッチなどを電
気的に制御することにより、予めこの把持装置１の使用
者などにより設定された、把持対象物２の硬度などに応
じた、把持対象物２を把持するのに必要最小限の大きさ
の把持力を把持装置１に保持させる。Alternatively, depending on the outer shape of the gripping object 2 and the manner in which the gripping object 2 is arranged on the grip portion 13, for example, two of the three abutting surfaces 3b may be the two abutting surfaces 3b. And the remaining one contact surface 3b is
May not be in contact. Even in such a case, the control unit moves the gripping target object 2 to a position where the gripping target object 2 comes into contact with all three contact surfaces 3b of the gripping unit 13.
By electrically controlling the electric motor 5 and a clutch (not shown), the three gripping members are moved at a very small speed. When the object 3 to be gripped moves to a position where it comes into contact with all three contact surfaces 3b of the grip portion 13 and comes into contact with all three contact surfaces 3b, the control section performs the same operation as above. By electrically controlling the electric motor 5 and a clutch (not shown), the gripping target 2 is gripped according to the hardness of the gripping target 2 set in advance by the user of the gripping device 1 or the like. In this case, the gripping device 1 holds a gripping force of a minimum magnitude required for the gripping.
【００３０】以上説明した作用により、この把持装置１
は、把持対象物２の硬度、外形、あるいは大きさなどに
拘わらず、多種多様な把持対象物２を、それぞれに適し
た把持力で把持できる。By the operation described above, this gripping device 1
Can grip a wide variety of gripping objects 2 with a gripping force suitable for each, regardless of the hardness, outer shape, size, or the like of the gripping object 2.
【００３１】また、把持対象物２を所定の位置まで移動
させた後に、その把持を解除する場合には、先程の把持
対象物２を把持する場合とは逆に、ピニオンギヤ１１
が、図２中矢印Ｒで示されている向きとは反対の向きに
回転するように、電動モータ５を電気的に制御して作動
させればよい。ピニオンギヤ１１が、図２中矢印Ｒで示
されている向きとは反対の向きに回転すると、このピニ
オンギヤ１１と噛み合い係合している各ラック１２が駆
動されて、各可動ベース４とこれらに一体に取り付けら
れている各可動部材１３とが、それぞれ図２および図３
中矢印Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３で示されている向きとは反対の
向きに移動する。これにより、各当接面３ｂは、それぞ
れ図３中Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３で示されている向きとは反対
の向きに移動する。すなわち、各当接面３ｂは、把持装
置１の把持側端面７の周辺部に向かって移動する。When the gripping object 2 is moved to a predetermined position and the gripping is released, the pinion gear 11 is moved in reverse to the case where the gripping object 2 is gripped.
However, the electric motor 5 may be electrically controlled and operated so as to rotate in a direction opposite to the direction indicated by the arrow R in FIG. When the pinion gear 11 rotates in the direction opposite to the direction indicated by the arrow R in FIG. 2, the racks 12 meshing and engaging with the pinion gear 11 are driven, and the respective movable bases 4 and the movable bases 4 are integrated therewith. 2 and FIG. 3 respectively.
It moves in the direction opposite to the direction indicated by the middle arrows L1, L2, L3. Thereby, each contact surface 3b moves in a direction opposite to the directions indicated by C1, C2, and C3 in FIG. 3, respectively. That is, each contact surface 3b moves toward the peripheral portion of the grip side end surface 7 of the grip device 1.
【００３２】把持部１３の内径が把持対象物２の大きさ
よりも大きくなると、各当接面３ｂは、把持対象物２か
ら離れる。各当接面３ｂが把持対象物２から離れると、
制御部は、電動モータ５および図示しないクラッチなど
を電気的に制御することにより、各把持部材３を、把持
部１３の内径が最も大きくなる位置まで戻す。これによ
り、把持装置１は、把持対象物２を離すことができると
ともに、次の把持対象物２を把持する準備を整えること
ができる。When the inner diameter of the grip portion 13 is larger than the size of the grip target 2, each contact surface 3b moves away from the grip target 2. When each contact surface 3b separates from the grasping target object 2,
The control unit returns each gripping member 3 to a position where the inner diameter of the gripping portion 13 is the largest by electrically controlling the electric motor 5 and a clutch (not shown). Thereby, the gripping device 1 can release the gripping target object 2 and prepare for gripping the next gripping target object 2.
【００３３】以後は、所望の数の把持対象物２を、ある
場所から他の場所へ把持して移動させ終わるまで、前述
した作業を繰り返し行なえばよい。Thereafter, the above operation may be repeated until the desired number of gripping objects 2 are gripped and moved from one place to another.
【００３４】次に、本発明の第２の実施の形態に係る把
持装置１０１を、図５〜図８に基づいて説明する。Next, a gripping device 101 according to a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
【００３５】この第２実施形態の把持装置１０１は、把
持部材３、可動ベース４、およびラック１２などが、そ
れぞれ４つ設置されているだけで、その他の構成、作
用、および効果はすべて同じである。よって、その異な
っている部分だけについて説明し、その他のすべての説
明は省略する。また、図面についても、本実施形態の把
持装置１０１の特徴をよく理解することのできる図面の
みを示し、これらの図５〜図８において、前述の第１実
施形態と同一部分には同一符号を付してある。The gripping device 101 of the second embodiment is provided with only four gripping members 3, a movable base 4, and a rack 12, each having the same structure, operation and effect. is there. Therefore, only the different parts will be described, and all other descriptions will be omitted. Also, with respect to the drawings, only the drawings in which the features of the gripping device 101 of the present embodiment can be well understood are shown, and in FIGS. It is attached.
【００３６】本実施形態の把持装置１０１においては、
把持部材３は、図７に示すように、把持側端面７の外側
に４個設けられている。各把持部材３は、把持側端面７
をその周方向に沿って略９０°ごとに配置されている。
把持側端面７には、把持装置１の内部と外部とを貫通し
て長円形状に形成されている把持部材移動穴８が、把持
側端面７の外周の接線方向と平行に４箇所に等配されて
設けられている。In the gripping device 101 of this embodiment,
As shown in FIG. 7, four grip members 3 are provided outside the grip side end surface 7. Each gripping member 3 has a gripping end face 7
Are arranged at substantially 90 ° intervals along the circumferential direction.
In the gripping end face 7, gripping member moving holes 8 formed in an oval shape penetrating the inside and outside of the gripping device 1 are provided at four places parallel to the tangential direction of the outer periphery of the gripping end face 7. It is arranged and provided.
【００３７】可動ベース４は、図５〜図７に示すよう
に、各把持部材３に１つずつ対応して４個設けられてい
る。また、各可動ベース４は、図６に示すように、把持
装置１の内部において、各把持部材移動穴８に１つずつ
対向するように、かつ、各把持部材移動穴８の長手方向
に沿うように、４箇所に等配されて設けられている各リ
ニアガイド９に摺動自在に取り付けられている。As shown in FIGS. 5 to 7, four movable bases 4 are provided for each of the gripping members 3, one for each. Further, as shown in FIG. 6, each movable base 4 faces each gripping member moving hole 8 one by one inside the gripping device 1 and extends along the longitudinal direction of each gripping member moving hole 8. As described above, the linear guides 9 are slidably mounted on the linear guides 9 which are equally arranged at four places.
【００３８】ラック１２は、図５および図６に示すよう
に、各可動ベース４に取り付けられて、ピニオンギヤ１
１に同時に噛み合い係合するように配置されている。The rack 12 is attached to each of the movable bases 4 as shown in FIGS.
1 are arranged so as to engage with each other at the same time.
【００３９】以上説明したように、本実施形態の把持装
置１０１においては、電動モータ５、減速機１０、およ
びピニオンギヤ１１を、把持装置１の軸線上にそれぞれ
配置するとともに、電気的に制御された電動モータ５に
よって駆動される４個の各ラック１２、各可動ベース
４、および各把持部材３を、把持装置１の軸心をその外
周から囲むようにそれぞれ配置する構成とした。As described above, in the gripping device 101 of the present embodiment, the electric motor 5, the speed reducer 10, and the pinion gear 11 are arranged on the axis of the gripping device 1 and are electrically controlled. Four racks 12, each movable base 4, and each gripping member 3 driven by the electric motor 5 are arranged so as to surround the axis of the gripping device 1 from its outer periphery.
【００４０】この第２実施形態の把持装置１０１は、以
上説明した点以外は、すべて第１実施形態の把持装置１
と同じであるので、この第２実施形態の把持装置１０１
を用いることにより、本発明の課題を解決できるのは勿
論であるが、前記構成の把持部材３、可動ベース４、お
よびラック１２などを備えた第２実施形態は、以下の点
で優れている。The gripping device 101 of the second embodiment is the same as the gripping device 1 of the first embodiment except for the points described above.
Therefore, the gripping device 101 of the second embodiment
Of course, it is possible to solve the problem of the present invention, but the second embodiment including the gripping member 3, the movable base 4, the rack 12, and the like having the above-described configuration is excellent in the following points. .
【００４１】各ラック１２、各可動ベース４、および各
把持部材３を、それらの移動方向に拘わらず、１個の電
動モータ５の出力軸５ａの回転運動により同期させて駆
動できる。それとともに、各ラック１２、各可動ベース
４、および各把持部材３を駆動させる側の各装置を共有
できる。よって、把持部材３、可動ベース４、およびラ
ック１２などの数が４個であっても、把持装置１の大き
さは殆ど変わらないので、把持装置１をコンパクトな大
きさに保持できる。また、把持部材３の数が４個である
ことにより、当接面３ｂの数も４面に増えるので、把持
対象物２をより安定して把持できる。それにより、例え
ば、把持対象物２が正面視円形状のものだけではなく、
三角形状や四角形状、あるいは五角形状などの多角形状
の把持対象物２も安定して把持できる。Each rack 12, each movable base 4, and each gripping member 3 can be driven synchronously by the rotational movement of the output shaft 5a of one electric motor 5 regardless of the moving direction. At the same time, each device that drives each rack 12, each movable base 4, and each gripping member 3 can be shared. Therefore, even if the number of the gripping members 3, the movable bases 4, the racks 12, and the like is four, the size of the gripping device 1 hardly changes, so that the gripping device 1 can be held in a compact size. Further, since the number of the gripping members 3 is four, the number of the contact surfaces 3b is also increased to four, so that the gripping target object 2 can be gripped more stably. Thereby, for example, the gripping target object 2 is not limited to a circular shape in a front view,
The gripping target object 2 having a polygonal shape such as a triangular shape, a square shape, or a pentagonal shape can be stably held.
【００４２】なお、本発明の把持装置は、前記第１およ
び第２の実施の形態には制約されない。例えば、把持対
象物２が割れ易いものである場合、把持部材３の当接面
３ｂに、弾性を有しているとともに滑り難い材質からな
る緩衝材を取り付けるとよい。また、この把持装置１
を、繊細な取り扱いが要求される把持対象物２を専門に
取り扱う作業場などで使用する場合には、各当接面３ｂ
と把持対象物２との接触圧力の大きさを検知する圧力セ
ンサや、各当接面３ｂと把持対象物２との間隔を検知す
る測距センサなどを取り付けるとよい。これにより、各
把持部材３が把持対象物２を把持する把持力や、各把持
部材３が把持対象物２と当接する瞬間の速度をより繊細
に制御できるので、把持対象物２をより繊細に取り扱う
ことができる。さらに、把持装置１の把持力や、把持部
材３の移動速度などは、制御装置などによる自動制御に
頼らずに、この把持装置１の使用者などが把持装置１の
作動の様子を目視しつつ、操作部を操作することによ
り、マニュアル操作してもよい。The gripping device of the present invention is not limited to the first and second embodiments. For example, when the object to be gripped 2 is easily broken, a cushioning material made of an elastic and non-slip material may be attached to the contact surface 3 b of the gripping member 3. In addition, this gripping device 1
Is used in a workplace or the like that specializes in gripping target objects 2 requiring delicate handling, the contact surfaces 3b
A pressure sensor that detects the magnitude of the contact pressure between the gripping target 2 and a distance measuring sensor that detects the distance between each contact surface 3b and the gripping target 2 may be attached. Thereby, the gripping force of each gripping member 3 gripping the gripping target object 2 and the speed at the moment when each gripping member 3 contacts the gripping target object 2 can be more delicately controlled, so that the gripping target object 2 can be more delicately controlled. Can handle. Further, the gripping force of the gripping device 1, the moving speed of the gripping member 3, and the like do not rely on automatic control by a control device or the like, and the user of the gripping device 1 visually observes the operation of the gripping device 1. Alternatively, manual operation may be performed by operating the operation unit.
【００４３】[0043]
【発明の効果】本発明に係る把持装置によれば、電気的
に制御される１個の回転駆動手段の回転力を、駆動力変
換手段を用いて、把持対象物を把持する複数の把持部材
が把持対象物に対して接離する方向に同期して往復移動
するように変換する。これにより、部品点数が削減され
装置構成が簡単となり、把持装置をコンパクト化できる
とともに、複数の把持部材を繊細に同期駆動させて、繊
細な取り扱いが要求される把持対象物であってもそれを
安定して把持できる。According to the gripping device of the present invention, a plurality of gripping members for gripping an object to be gripped by using the rotational force of one electrically controlled rotary driving means by using the driving force converting means. Is converted so as to reciprocate in synchronization with the direction in which the object moves toward and away from the object to be grasped. As a result, the number of parts is reduced, the device configuration is simplified, the gripping device can be made compact, and a plurality of gripping members are delicately synchronously driven so that even a gripping object requiring delicate handling can be used. Can be held stably.
【００４４】また、各把持部材を周方向に等配して３以
上設けた構成によれば、より様々な形状の把持対象物を
より安定して把持できる。In addition, according to the configuration in which three or more gripping members are equally arranged in the circumferential direction, gripping objects having more various shapes can be gripped more stably.
【００４５】また、駆動力変換手段が、回転駆動手段の
出力軸に連結した回転歯車と、各可動ベースにそれぞれ
設けられ回転歯車と噛み合うラックとを備えている構成
によれば、把持装置のコンパクト化に適するとともに、
把持部材の同期が確実で繊細に駆動できる。Further, according to the configuration in which the driving force converting means includes the rotary gear connected to the output shaft of the rotary driving means, and the rack provided on each movable base and meshing with the rotary gear, a compact gripping device is provided. Suitable for
Synchronization of the gripping members can be ensured and delicately driven.
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る把持装置を示
す縦断面図。FIG. 1 is a longitudinal sectional view showing a gripping device according to a first embodiment of the present invention.
【図２】図１中Ａ−Ａ線に沿って示す断面図。FIG. 2 is a sectional view taken along the line AA in FIG. 1;
【図３】図１に示されている把持装置を示す正面図。FIG. 3 is a front view showing the gripping device shown in FIG. 1;
【図４】図１に示されている把持装置を示す側面図。FIG. 4 is a side view showing the gripping device shown in FIG. 1;
【図５】本発明の第２の実施の形態に係る把持装置を示
す縦断面図。FIG. 5 is a longitudinal sectional view showing a gripping device according to a second embodiment of the present invention.
【図６】図５中Ｂ−Ｂ線に沿って示す断面図。FIG. 6 is a sectional view taken along line BB in FIG. 5;
【図７】図５に示されている把持装置を示す正面図。FIG. 7 is a front view showing the gripping device shown in FIG. 5;
【図８】図５に示されている把持装置を示す側面図。FIG. 8 is a side view showing the gripping device shown in FIG. 5;
【図９】従来の技術に係る把持装置をその正面から臨む
一部断面図。FIG. 9 is a partial cross-sectional view of a gripping device according to a conventional technique viewed from the front.
【図１０】図９に示されている把持装置のヘッド部を一
部断面にして示す側面図。10 is a side view showing a head section of the gripping device shown in FIG. 9 in a partial cross section.
１，１０１…把持装置 ２…把持対象物 ３…把持部材 ４…可動ベース ５…電動モータ（回転駆動手段） ５ａ…出力軸 ６…駆動力変換装置（駆動力変換手段） １１…ピニオンギヤ（回転歯車） １２…ラック DESCRIPTION OF SYMBOLS 1, 101 ... gripping device 2 ... gripping object 3 ... gripping member 4 ... movable base 5 ... electric motor (rotation driving means) 5a ... output shaft 6 ... driving force conversion device (driving force conversion means) 11 ... pinion gear (rotary gear) 12) Rack
Claims (3)
する複数の把持部材と、 これら各把持部材を個別に支持して前記把持対象物に対
して接離する方向に前記各把持部材を往復移動させるよ
うに設けられた可動ベースと、 回転力を発生し、この回転力を電気的に制御可能な１つ
の回転駆動手段と、 この回転駆動手段の回転力を前記各可動ベースの往復移
動に変換してこれら可動ベースを同期させて駆動する駆
動力変換手段とを具備することを特徴とする把持装置。1. A plurality of gripping members for gripping a gripping object disposed between each other, and each of the gripping members in a direction in which each gripping member is individually supported and approaches and separates from the gripping object. A movable base provided so as to reciprocate, one rotating drive means capable of generating a rotational force and electrically controlling the rotational force, and reciprocating the rotational force of the rotational drive means between each of the movable bases. A gripping device comprising: a driving force conversion unit that converts the movement into a movement and drives the movable bases in synchronization.
上設けたことを特徴とする請求項１に記載の把持装置。2. The gripping device according to claim 1, wherein three or more gripping members are provided equidistantly in a circumferential direction.
段の出力軸に連結した回転歯車と、前記各可動ベースに
それぞれ設けられ前記回転歯車と噛み合うラックとを備
えていることを特徴とする請求項１または２に記載の把
持装置。3. The driving force converting means includes a rotating gear connected to an output shaft of the rotary driving means, and a rack provided on each of the movable bases and meshing with the rotating gear. The gripping device according to claim 1.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP34035099A JP2001157990A (en) | 1999-11-30 | 1999-11-30 | Grasping device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP34035099A JP2001157990A (en) | 1999-11-30 | 1999-11-30 | Grasping device |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001157990A true JP2001157990A (en) | 2001-06-12 |
Family
ID=18336105
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP34035099A Withdrawn JP2001157990A (en) | 1999-11-30 | 1999-11-30 | Grasping device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001157990A (en) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101138559B1 (en) * | 2011-08-24 | 2012-05-10 | 김성욱 | Auto welding tip exchange system |
| JP2014008562A (en) * | 2012-06-28 | 2014-01-20 | Honda Motor Co Ltd | Control device for mobile robot |
| JP2014042961A (en) * | 2012-08-27 | 2014-03-13 | Tsubakimoto Chain Co | Workpiece gripping device |
| KR20200071425A (en) * | 2018-12-11 | 2020-06-19 | 주식회사 로보스타 | Gripper |
-
1999
- 1999-11-30 JP JP34035099A patent/JP2001157990A/en not_active Withdrawn
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20070206 |