JP2019034388A - Gripping device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、把持装置に関し、特に形状および寸法の少なくともいずれかが異なる多品種のワークを把持可能な把持装置に関する。 The present invention relates to a gripping device, and more particularly to a gripping device capable of gripping various types of workpieces having different shapes and / or dimensions.
特許第４８７６７９６号公報および特開２０１６−１１２６６１号公報には、異種形状や寸法違いを含む多数のワークを把持することができるように設けられた複数のフィンガーを備え、該複数のフィンガーが１つのサーボモータによって連動して開閉するハンド装置が開示されている。 Japanese Patent No. 4877796 and Japanese Patent Application Laid-Open No. 2016-112661 have a plurality of fingers provided so as to be able to grip a large number of workpieces including different shapes and dimensional differences. A hand device that opens and closes in conjunction with a servo motor is disclosed.
特許第５１３９１３５号公報には、４つの把持部材がそれぞれ１つのモータおよびカム機構によって同時にレールに沿って摺動する電動グリッパ装置が開示されている。 Japanese Patent No. 5139135 discloses an electric gripper device in which four gripping members slide along a rail at the same time by one motor and a cam mechanism, respectively.
特許第５８１５９２３号公報には、１つのモータの正逆回転を一対の把持部材の開閉動作に変換する変換手段として左右ねじを含むボールねじを備え、一対の把持部材が１つのモータおよびボールねじによって同時に開閉する電動ハンドが開示されている。 Japanese Patent No. 5815923 includes a ball screw including left and right screws as conversion means for converting forward / reverse rotation of one motor into an opening / closing operation of a pair of gripping members, and the pair of gripping members is formed by one motor and a ball screw. An electric hand that opens and closes simultaneously is disclosed.
しかしながら、上述したような従来の把持装置では、把持対象物（ワーク）に対する複数の把持部材の開閉動作は、同時に行われる各把持部材の回動または直動のみによって実現されている。そのため、従来の把持装置が把持し得る把持対象物の寸法範囲は、各把持部材の回動または直動のみの可動域に応じて決まっている。その結果、従来の把持装置で該寸法範囲を広くするには、把持装置を大型化する必要があった。 However, in the conventional gripping apparatus as described above, the opening / closing operation of the plurality of gripping members with respect to the gripping object (work) is realized only by the rotation or linear movement of the gripping members performed simultaneously. Therefore, the size range of the gripping target that can be gripped by a conventional gripping device is determined according to the movable range of each gripping member that is only rotated or linearly moved. As a result, in order to widen the size range with the conventional gripping device, it is necessary to enlarge the gripping device.
本発明の主たる目的は、把持可能な把持対象物の寸法範囲が従来の把持装置と同等あるいはそれ以上に広く、かつ従来の把持装置と比べて小型化されている把持装置を提供することにある。 A main object of the present invention is to provide a gripping device in which the size range of a gripping object to be gripped is equal to or larger than that of a conventional gripping device and is smaller than that of a conventional gripping device. .
本発明に係る把持装置は、第１ハンド部と第２ハンド部とを備える。第１ハンド部は、第１方向に往復運動可能に設けられている第１把持部と、第１把持部と軸部を介して接続されており、軸部を中心として回転運動可能に設けられている第２把持部とを含む。第２把持部は、少なくとも第１方向から視て第１把持部と重なる領域内に配置される第１状態と、第１方向から視て第１把持部と重なる領域外に配置される第２状態とを切替可能に設けられている。 The gripping device according to the present invention includes a first hand unit and a second hand unit. The first hand part is connected to the first grip part provided so as to be capable of reciprocating in the first direction, and the first grip part and the shaft part, and is provided so as to be capable of rotating around the shaft part. A second gripping part. The second gripping portion is disposed in a region that overlaps with the first gripping portion when viewed from at least the first direction, and a second state that is disposed outside the region that overlaps with the first gripping portion when viewed from the first direction. The state can be switched.
本発明によれば、把持可能な把持対象物の寸法範囲が従来の把持装置と同等あるいはそれ以上に広く、かつ従来の把持装置と比べて小型化されている把持装置を提供することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the dimension range of the holding | grip target object which can be hold | gripped can provide the holding | grip apparatus which is equal to or more than the conventional holding | grip apparatus, and is reduced compared with the conventional holding | grip apparatus.
以下、図面を参照して、本発明の実施の形態について説明する。なお、以下の図面において同一または相当する部分には同一の参照番号を付しその説明は繰返さない。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. In the following drawings, the same or corresponding parts are denoted by the same reference numerals, and description thereof will not be repeated.
＜把持装置の構成＞
図１〜図４に示されるように、本実施の形態に係る把持装置１００は、第１ハンド部１、第２ハンド部２、および第３ハンド部３を主に備える。把持装置１００において、第１ハンド部１、第２ハンド部２および第３ハンド部３の各々は、互いに異なる方向に直線運動可能な直動把持部と、回転運動可能な回動把持部とを含んでいる。以下において、第１ハンド部１の直動把持部である第１把持部１１の直動方向を第１方向、第２ハンド部２の直動把持部である第３把持部２１の直動方向を第２方向、第３ハンド部３の直動把持部である第５把持部３１の直動方向を第３方向とよぶ。第１方向、第２方向、および第３方向は、例えば、１つの平面上において１点で交わるように設けられており、かつ該交点において互いが成す角度が１２０度となるように設けられている。さらに、以下において当該平面に垂直な方向を第４方向とよぶ。第４方向は、鉛直方向に沿っている。
<Configuration of gripping device>
As shown in FIGS. 1 to 4, the gripping device 100 according to the present embodiment mainly includes a first hand unit 1, a second hand unit 2, and a third hand unit 3. In the gripping device 100, each of the first hand unit 1, the second hand unit 2, and the third hand unit 3 includes a linear motion gripper that can linearly move in different directions and a rotary gripper that can rotate. Contains. In the following, the linear movement direction of the first gripping part 11 that is the linear movement gripping part of the first hand part 1 is the first direction, and the linear movement direction of the third gripping part 21 that is the linear movement gripping part of the second hand part 2 Is referred to as the second direction, and the linear movement direction of the fifth grip portion 31 that is the linear motion grip portion of the third hand portion 3 is referred to as a third direction. For example, the first direction, the second direction, and the third direction are provided so as to intersect at one point on one plane, and the angle formed by each other at the intersection is 120 degrees. Yes. Further, hereinafter, a direction perpendicular to the plane is referred to as a fourth direction. The fourth direction is along the vertical direction.
図１〜図４に示されるように、第１ハンド部１は、第１把持部１１と、第２把持部１２とを含む。第１把持部１１は、把持対象物と接触される第１把持面１１Ａを有している。第１把持面１１Ａは、例えば第１方向に垂直な平面である。第１把持部１１は、第１方向に往復運動可能に設けられている。把持装置１００は、第１把持部１１の上記往復運動を実現するための第１駆動部をさらに備える（詳細は後述する）。 As shown in FIGS. 1 to 4, the first hand unit 1 includes a first gripping part 11 and a second gripping part 12. The first gripping part 11 has a first gripping surface 11A that comes into contact with a gripping object. The first gripping surface 11A is a plane perpendicular to the first direction, for example. The 1st holding part 11 is provided so that reciprocation is possible in the 1st direction. The gripping device 100 further includes a first drive unit for realizing the reciprocating motion of the first gripping unit 11 (details will be described later).
第２把持部１２は、把持対象物と接触される第２把持面１２Ａを有している。第２把持面１２Ａは、例えば第４方向に沿って延びる軸を中心とする円柱面である。第２把持部１２は、軸部１３を介して第１把持部１１と接続されており、軸部１３を中心として回転運動可能に設けられている。第２把持部１２は、当該回動により、少なくとも図５に示される第１状態と図６に示される第２状態とを切替可能に設けられている。第１状態では、第２把持部１２が第１方向から視て第１把持部１１と重なる領域内に配置される。第２状態では、第２把持部１２が第１方向から視て第１把持部１１と重なる領域外に配置される。第２状態において上記交点と第２把持面１２Ａとの最短距離は、上記交点と第１把持面１１Ａとの最短距離以上である。なお、第２状態において上記交点と第２把持面１２Ａとの最短距離が上記交点と第１把持面１１Ａとの最短距離と等しい場合には、第２状態において第２把持面１２Ａも把持対象物と接触し得る。 The second gripping part 12 has a second gripping surface 12A that comes into contact with the gripping object. The second gripping surface 12A is, for example, a cylindrical surface centered on an axis extending along the fourth direction. The second grip portion 12 is connected to the first grip portion 11 via the shaft portion 13 and is provided so as to be capable of rotating around the shaft portion 13. The second grip 12 is provided so as to be able to switch at least between the first state shown in FIG. 5 and the second state shown in FIG. 6 by the rotation. In the first state, the second grip portion 12 is disposed in a region overlapping the first grip portion 11 when viewed from the first direction. In the second state, the second grip portion 12 is disposed outside the region overlapping the first grip portion 11 when viewed from the first direction. In the second state, the shortest distance between the intersection point and the second gripping surface 12A is not less than the shortest distance between the intersection point and the first gripping surface 11A. When the shortest distance between the intersection point and the second gripping surface 12A in the second state is equal to the shortest distance between the intersection point and the first gripping surface 11A, the second gripping surface 12A is also grasped in the second state. Can come in contact with.
図１〜図６に示されるように、第２把持部１２は、例えば第４方向に垂直な断面における幅が異なる複数の部分を有していてもよい。第２把持部１２は、例えば第１部分１２Ｂと、第１部分１２Ｂと比べて第４方向に垂直な断面における幅が相対的に狭い第２部分１２Ｃとを有している。第１部分１２Ｂの第４方向に垂直な断面における幅は、例えば第１把持面１１Ａの第４方向に垂直な断面における幅よりも狭い。この場合、第２把持面１２Ａは、第１部分１２Ｂおよび第２部分１２Ｃの各外周面を有している。つまり、図１〜図６に示される第２把持部１２は、第１部分１２Ｂにおいて把持対象物を把持し得るし、第２部分１２Ｃにおいて把持対象物を把持し得る。なお、第２把持部１２の第４方向に垂直な断面における幅は、第４方向の一方の側（例えば下方）に向かうにつれて段階的に狭くなるように設けられていてもよい。 As shown in FIGS. 1 to 6, the second grip portion 12 may have a plurality of portions having different widths in a cross section perpendicular to the fourth direction, for example. The second grip portion 12 includes, for example, a first portion 12B and a second portion 12C having a relatively narrow width in a cross section perpendicular to the fourth direction compared to the first portion 12B. The width in the cross section perpendicular to the fourth direction of the first portion 12B is narrower than the width in the cross section perpendicular to the fourth direction of the first gripping surface 11A, for example. In this case, the second gripping surface 12A has the outer peripheral surfaces of the first portion 12B and the second portion 12C. That is, the 2nd holding part 12 shown by FIGS. 1-6 can hold | grip a holding target object in the 1st part 12B, and can hold a holding target object in the 2nd part 12C. In addition, the width in the cross section perpendicular to the fourth direction of the second gripping portion 12 may be provided so as to be gradually reduced toward one side (for example, downward) in the fourth direction.
好ましくは、第２把持部１２は、第１状態において把持対象物と接触し得る第２把持部１２上の接触点と軸部１３の中心軸とを結ぶ線分が第１方向と平行となるように、回転運動可能に設けられている。言い換えると、第２把持部１２は、第１状態において把持対象物と接触し得る第２把持部１２上の接触点と軸部１３の中心軸とを結ぶ線分が上記交点と重なるように、回転運動可能に設けられている。把持装置１００は、第２把持部１２の上記回動を実現するための第２駆動部としてのアクチュエータ１４をさらに備える。 Preferably, in the second gripping portion 12, a line segment connecting a contact point on the second gripping portion 12 that can come into contact with the gripping object in the first state and the central axis of the shaft portion 13 is parallel to the first direction. As shown in FIG. In other words, the second gripping portion 12 is such that a line segment connecting the contact point on the second gripping portion 12 that can come into contact with the gripping object in the first state and the central axis of the shaft portion 13 overlaps the intersection point. It is provided so that it can rotate. The gripping device 100 further includes an actuator 14 as a second drive unit for realizing the rotation of the second gripping unit 12.
図１〜図６に示されるように、アクチュエータ１４は、本体部１４Ａと、該本体部１４Ａに対して直線運動可能な直動軸１４Ｂとを有している。アクチュエータ１４の本体部１４Ａの一端は、第１接続軸１４Ｃを介して第１把持部１１に接続されており、第１接続軸１４Ｃを中心として回転運動可能に設けられている。アクチュエータ１４の直動軸１４Ｂにおいて本体部１４Ａの反対側に位置する他端（先端）は、軸部１３よりも第２把持面１２Ａ側に配置された第２接続軸１４Ｄを介して第２把持部１２に接続されている。このような軸部１３およびアクチュエータ１４により、アクチュエータ１４の直動動作は軸部１３を中心とする第２把持部１２の回動動作に変換され得る。 As shown in FIGS. 1 to 6, the actuator 14 includes a main body portion 14 </ b> A and a linear motion shaft 14 </ b> B that can linearly move with respect to the main body portion 14 </ b> A. One end of the main body portion 14A of the actuator 14 is connected to the first gripping portion 11 via the first connection shaft 14C, and is provided so as to be able to rotate about the first connection shaft 14C. The other end (tip) of the actuator 14 that is located on the opposite side of the main body 14A on the linear movement shaft 14B is second gripped via a second connection shaft 14D that is disposed on the second gripping surface 12A side of the shaft 13. Connected to the unit 12. By such a shaft portion 13 and the actuator 14, the linear movement operation of the actuator 14 can be converted into a rotation operation of the second grip portion 12 around the shaft portion 13.
図５に示されるように、アクチュエータ１４は、第１状態において把持対象物と接触し得る第２把持部１２上の接触点と軸部１３の中心軸とを結ぶ線分が第１方向と平行となるように、第２把持部１２を回動させる。このとき、アクチュエータ１４の第１接続軸１４Ｃ、軸部１３、および第２接続軸１４Ｄは、例えば第１方向と交差する方向に延びる１つの直線上に配置されるように設けられている。なお、アクチュエータ１４の第１接続軸１４Ｃ、軸部１３、および第２接続軸１４Ｄは、１つの直線状に配置されていなくてもよい。アクチュエータ１４は、空気式アクチュエータであってもよいし、電動アクチュエータであってもよい。 As shown in FIG. 5, in the actuator 14, the line segment connecting the contact point on the second gripping portion 12 that can come into contact with the gripping object in the first state and the central axis of the shaft portion 13 is parallel to the first direction. The second grip portion 12 is rotated so that At this time, the first connection shaft 14C, the shaft portion 13 and the second connection shaft 14D of the actuator 14 are provided so as to be arranged on one straight line extending in a direction intersecting the first direction, for example. Note that the first connecting shaft 14C, the shaft portion 13, and the second connecting shaft 14D of the actuator 14 do not have to be arranged in one straight line. The actuator 14 may be a pneumatic actuator or an electric actuator.
図４〜図６に示されるように、好ましくは、第１ハンド部１は、第１爪部１５、弾性部材１６、および案内部１７をさらに含む。第１爪部１５は、第１把持部１１において第１把持面１１Ａの下方に配置されている。第１爪部１５は、第１方向に往復運動可能に設けられている。第１爪部１５は、第１把持部１１よりも第１方向に突出した第３状態と、第１把持部１１よりも第１方向に突出していない第４状態とを切替可能に設けられている。図４に示されるように、第４方向から視たときの第１爪部１５の平面形状は、例えばＴ字状である。 As shown in FIGS. 4 to 6, the first hand portion 1 preferably further includes a first claw portion 15, an elastic member 16, and a guide portion 17. The first claw portion 15 is disposed below the first gripping surface 11 </ b> A in the first gripping portion 11. The 1st nail | claw part 15 is provided so that reciprocation is possible in the 1st direction. The 1st nail | claw part 15 is provided so that switching between the 3rd state which protruded in the 1st direction rather than the 1st holding part 11 and the 4th state which does not protrude in the 1st direction rather than the 1st holding part 11 is provided. Yes. As shown in FIG. 4, the planar shape of the first claw portion 15 when viewed from the fourth direction is, for example, a T-shape.
弾性部材１６は、第１爪部１５に対し第１方向に弾性力を付与可能に設けられている。弾性部材１６は、例えばバネである。弾性部材１６の一端は第１把持部１１に接続されており、弾性部材１６の他端は第１爪部１５に接続されている。弾性部材１６は、第１爪部１５が把持対象物と接触していないときに、第１爪部１５を第３状態に保持可能に設けられている。弾性部材１６は、第１爪部１５が把持対象物との接触により第１方向への力を受けたときに、第１爪部１５を把持対象物に向けて付勢可能に設けられている。弾性部材１６のバネ定数は、上記構成を備える限りにおいて任意の値に設定され得るが、さらに上記第４状態において第１爪部１５と把持対象物との接触部に所定の摩擦力を付与する観点に基づいて設定され得る。 The elastic member 16 is provided so that an elastic force can be applied to the first claw portion 15 in the first direction. The elastic member 16 is, for example, a spring. One end of the elastic member 16 is connected to the first grip portion 11, and the other end of the elastic member 16 is connected to the first claw portion 15. The elastic member 16 is provided so that the first claw portion 15 can be held in the third state when the first claw portion 15 is not in contact with the object to be grasped. The elastic member 16 is provided so as to be able to bias the first claw part 15 toward the grasped object when the first claw part 15 receives a force in the first direction due to contact with the grasped object. . The spring constant of the elastic member 16 can be set to an arbitrary value as long as the above configuration is provided, but in the fourth state, a predetermined frictional force is applied to the contact portion between the first claw portion 15 and the object to be grasped. It can be set based on the viewpoint.
案内部１７は、第１爪部１５の移動方向を第１方向のみに制限可能に設けられている。案内部１７は、例えば第１方向に沿って延びる棒状部材である。案内部１７は、第１爪部１５に形成されている貫通孔に挿通されており、第１爪部１５の移動方向を制限している。案内部１７は、第１爪部１５が第１方向以外の方向、例えば第４方向、への力を受けたときに、第１爪部１５の当該方向への移動を制限可能に設けられている。好ましくは、案内部１７は、第１爪部１５が把持対象物の重力を受けたときにも、第１爪部１５の当該方向への移動を制限可能に設けられている。案内部１７は、第１爪部１５が把持対象物との接触により第１方向への力を受けたときに、第１爪部１５の第１方向への移動を案内可能に設けられている。 The guide part 17 is provided so that the movement direction of the 1st nail | claw part 15 can be restrict | limited only to a 1st direction. The guide part 17 is a rod-like member extending along the first direction, for example. The guide portion 17 is inserted through a through hole formed in the first claw portion 15 and restricts the moving direction of the first claw portion 15. The guide part 17 is provided so that the movement of the first claw part 15 in the direction can be restricted when the first claw part 15 receives a force in a direction other than the first direction, for example, the fourth direction. Yes. Preferably, the guide part 17 is provided so that the movement of the first claw part 15 in the direction can be restricted even when the first claw part 15 receives the gravity of the grasped object. The guide portion 17 is provided so as to be able to guide the movement of the first claw portion 15 in the first direction when the first claw portion 15 receives a force in the first direction due to contact with the grasped object. .
図４に示されるように、第２ハンド部２は、基本的に第１ハンド部１と同様の構成を備えている。第２ハンド部２は、第２方向に往復運動する第３把持部２１と、第３把持部２１に対して回転運動可能に設けられている第４把持部２２とを含む。第３把持部２１は、把持対象物と接触される第３把持面２１Ａを有している。第３把持面２１Ａは、例えば第２方向に垂直な平面である。第３把持部２１は、第２方向に往復運動可能に設けられている。把持装置１００の上記第１駆動部は、第１ハンド部１の第１把持部１１の上記往復運動と第３把持部２１の上記往復運動とを同時に実現するためのものである（詳細は後述する）。 As shown in FIG. 4, the second hand unit 2 basically has the same configuration as the first hand unit 1. The second hand portion 2 includes a third gripping portion 21 that reciprocates in the second direction, and a fourth gripping portion 22 that is provided so as to be rotatable with respect to the third gripping portion 21. The third gripping part 21 has a third gripping surface 21A that comes into contact with the gripping object. The third gripping surface 21A is a plane perpendicular to the second direction, for example. The 3rd holding part 21 is provided so that reciprocation is possible in the 2nd direction. The first drive unit of the gripping device 100 is for simultaneously realizing the reciprocating motion of the first gripping portion 11 of the first hand unit 1 and the reciprocating motion of the third gripping portion 21 (details will be described later). To do).
第４把持部２２は、把持対象物と接触される第４把持面２２Ａ（図４参照）を有している。第４把持面２２Ａは、例えば第４方向に沿って延びる軸を中心とする円柱面である。第４把持部２２は、軸部２３を介して第３把持部２１と接続されており、軸部２３を中心として回転運動可能に設けられている。 The fourth gripping part 22 has a fourth gripping surface 22A (see FIG. 4) that comes into contact with the gripping object. For example, the fourth gripping surface 22A is a cylindrical surface centered on an axis extending along the fourth direction. The fourth grip portion 22 is connected to the third grip portion 21 via the shaft portion 23, and is provided so as to be capable of rotating around the shaft portion 23.
第４把持部２２は、少なくとも第５状態と第６状態とを切替可能に設けられている。第５状態では、第４把持部２２が第２方向から視て第３把持部２１と重なる領域内に配置される。第６状態では、第４把持部２２が第２方向から視て第３把持部２１と重なる領域外に配置される。第６状態において上記交点と第４把持面２２Ａとの最短距離は、上記交点と第３把持面２１Ａとの最短距離以上である。 The fourth grip portion 22 is provided so as to be able to switch at least between the fifth state and the sixth state. In the fifth state, the fourth grip portion 22 is disposed in a region overlapping the third grip portion 21 when viewed from the second direction. In the sixth state, the fourth grip portion 22 is disposed outside the region overlapping the third grip portion 21 when viewed from the second direction. In the sixth state, the shortest distance between the intersection point and the fourth gripping surface 22A is not less than the shortest distance between the intersection point and the third gripping surface 21A.
好ましくは、第４把持部２２は、第５状態において把持対象物と接触し得る第４把持部２２上の接触点と軸部２３の中心軸とを結ぶ線分が第２方向と平行となるように、言い換えると上記交点と重なるように、回転運動可能に設けられている。把持装置１００は、第４把持部２２の該回転動を実現するための第３駆動部としてのアクチュエータ２４をさらに備える。 Preferably, in the fourth grip 22, the line segment connecting the contact point on the fourth grip 22 that can contact the gripping object in the fifth state and the central axis of the shaft 23 is parallel to the second direction. In other words, it is provided so as to be able to rotate so as to overlap the intersection. The gripping device 100 further includes an actuator 24 as a third drive unit for realizing the rotational movement of the fourth gripping unit 22.
アクチュエータ２４は、例えば上記アクチュエータ１４と同様の構成を備えている。アクチュエータ２４は、本体部と、該本体部に対して直線運動可能な直動軸とを有している。アクチュエータ２４の上記本体部の一端は、第３接続軸を介して第３把持部２１に接続されており、上記第３接続軸を中心として回転運動可能に設けられている。アクチュエータ２４の上記直動軸において上記本体部の反対側に位置する他端（先端）は軸部２３よりも第４把持面２２Ａ側に配置された第４接続軸を介して第４把持部２２に接続されている。このような軸部２３およびアクチュエータ２４により、アクチュエータ２４の直動動作は軸部２３を中心とする第４把持部２２の回動動作に変換され得る。 The actuator 24 has the same configuration as the actuator 14, for example. The actuator 24 has a main body portion and a linear motion shaft that can linearly move with respect to the main body portion. One end of the main body portion of the actuator 24 is connected to the third gripping portion 21 via a third connection shaft, and is provided so as to be capable of rotating around the third connection shaft. The other end (tip) of the actuator 24 located on the opposite side of the main body portion on the linear movement shaft is connected to the fourth gripping portion 22 via a fourth connecting shaft disposed on the fourth gripping surface 22A side of the shaft portion 23. It is connected to the. By such a shaft portion 23 and the actuator 24, the linear movement operation of the actuator 24 can be converted into a rotation operation of the fourth gripping portion 22 around the shaft portion 23.
アクチュエータ２４は、第５状態において把持対象物と接触し得る第４把持部２２上の接触点と軸部２３の中心軸とを結ぶ線分が第２方向と平行となるように、第４把持部２２を回動させる。このとき、アクチュエータ２４の第３接続軸、軸部２３、および第４接続軸は、例えば第２方向と交差する方向に延びる１つの直線上に配置されるように設けられている。なお、アクチュエータ２４の第３接続軸、軸部２３、および第４接続軸は、１つの直線上に配置されていなくてもよい。アクチュエータ２４は、空気式アクチュエータであってもよいし、電動アクチュエータであってもよい。 The actuator 24 holds the fourth grip so that the line connecting the contact point on the fourth grip 22 that can come into contact with the gripping object in the fifth state and the central axis of the shaft 23 is parallel to the second direction. The part 22 is rotated. At this time, the third connecting shaft, the shaft portion 23, and the fourth connecting shaft of the actuator 24 are provided so as to be arranged on one straight line extending in a direction intersecting with the second direction, for example. Note that the third connecting shaft, the shaft portion 23, and the fourth connecting shaft of the actuator 24 may not be arranged on one straight line. The actuator 24 may be a pneumatic actuator or an electric actuator.
図１〜図４および図７に示されるように、第１把持部１１および第３把持部２１の上記往復運動を同時に実現するための上記第１駆動部は、第１モータ４と、第１変換部としてのボールねじ５と、案内部６，７とを含む。第１モータ４は、回転軸を正逆回転可能に設けられている。ボールねじ５は、第１方向および第２方向に交差する方向に沿って延びるように配置されており、かつ第１モータ４の回転軸の回転に伴い回転可能に設けられているねじ軸を有している。ねじ軸の一部分５Ａは左ねじまたは右ねじの加工が施されており、該ねじ軸の他の一部分５Ｂは上記一部分５Ａと異なる右ねじまたは左ねじの加工が施されている。ボールねじ５は、上記ねじ軸と螺合している２つのナット部５Ｃ，５Ｄをさらに有している。ナット部５Ｃはボールねじ５のねじ軸の上記一部分５Ａと螺合し、ナット部５Ｄはボールねじ５のねじ軸の上記他の一部分５Ｂと螺合している。ボールねじ５のナット部５Ｃには第１把持部１１が接続されており、ボールねじ５のナット部５Ｄには第３把持部２１が接続されている。 As shown in FIGS. 1 to 4 and 7, the first driving unit for simultaneously realizing the reciprocating motion of the first gripping part 11 and the third gripping part 21 includes the first motor 4, A ball screw 5 as a conversion unit and guide units 6 and 7 are included. The 1st motor 4 is provided so that a rotating shaft can be rotated forward / reversely. The ball screw 5 is disposed so as to extend along a direction intersecting the first direction and the second direction, and has a screw shaft that is rotatably provided along with the rotation of the rotation shaft of the first motor 4. doing. A part 5A of the screw shaft is processed with a left screw or a right screw, and another part 5B of the screw shaft is processed with a right screw or a left screw different from the part 5A. The ball screw 5 further includes two nut portions 5C and 5D screwed with the screw shaft. The nut portion 5C is screwed with the portion 5A of the screw shaft of the ball screw 5, and the nut portion 5D is screwed with the other portion 5B of the screw shaft of the ball screw 5. A first gripping part 11 is connected to the nut part 5C of the ball screw 5, and a third gripping part 21 is connected to the nut part 5D of the ball screw 5.
案内部６は、ボールねじ５のねじ軸と交差する第１方向に沿って延びる棒状部材である。案内部６は、第１把持部１１に形成されている貫通孔に挿通されており、第１把持部１１の移動方向を制限している。案内部６は、例えばボールねじ５のねじ軸よりも第１把持部１１の第１把持面１１Ａの近くに配置されている。 The guide portion 6 is a rod-like member that extends along a first direction that intersects the screw axis of the ball screw 5. The guide portion 6 is inserted through a through hole formed in the first grip portion 11 and restricts the moving direction of the first grip portion 11. The guide portion 6 is disposed closer to the first gripping surface 11A of the first gripping portion 11 than the screw shaft of the ball screw 5, for example.
案内部７は、ボールねじ５のねじ軸と交差する第２方向に沿って延びる棒状部材である。案内部７は、第３把持部２１に形成されている貫通孔に挿通されており、第３把持部２１の移動方向を制限している。案内部７は、例えばボールねじ５のねじ軸よりも第３把持部２１の第３把持面２１Ａの近くに配置されている。 The guide portion 7 is a rod-like member that extends along a second direction that intersects the screw axis of the ball screw 5. The guide portion 7 is inserted through a through hole formed in the third gripping portion 21 and restricts the moving direction of the third gripping portion 21. For example, the guide portion 7 is disposed closer to the third gripping surface 21 </ b> A of the third gripping portion 21 than the screw shaft of the ball screw 5.
これにより、ボールねじ５および案内部６，７は、第１モータ４の回転軸の回転運動を、第１把持部１１の第１方向に沿った直線運動、および第３把持部２１の第２方向に沿った直線運動に変換可能である。 Thereby, the ball screw 5 and the guide parts 6, 7 perform the rotational movement of the rotation shaft of the first motor 4, the linear movement along the first direction of the first holding part 11, and the second movement of the third holding part 21. It can be converted into linear motion along the direction.
好ましくは、第２ハンド部２は、第２爪部２５、弾性部材２６、および案内部をさらに含む。第２爪部２５、弾性部材２６、および案内部は、基本的に上述した第１爪部１５、弾性部材１６、および案内部１７と同様の構成を有している。 Preferably, the second hand portion 2 further includes a second claw portion 25, an elastic member 26, and a guide portion. The 2nd nail | claw part 25, the elastic member 26, and the guide part have the structure similar to the 1st nail | claw part 15, the elastic member 16, and the guide part 17 mentioned above fundamentally.
第２爪部２５は、第３把持部２１において第３把持面２１Ａの下方に配置されている。第２爪部２５は、第２方向に往復運動可能に設けられている。第２爪部２５は、第３把持部２１よりも第２方向に突出した第７状態と、第３把持部２１よりも第２方向に突出していない第８状態とを切替可能に設けられている。第４方向から視たときの第２爪部２５の平面形状は、例えばＴ字状である。 The second claw portion 25 is disposed below the third gripping surface 21 </ b> A in the third gripping portion 21. The 2nd nail | claw part 25 is provided so that reciprocation is possible in the 2nd direction. The second claw portion 25 is provided to be switchable between a seventh state that protrudes in the second direction relative to the third gripping portion 21 and an eighth state that does not protrude in the second direction relative to the third gripping portion 21. Yes. The planar shape of the second claw portion 25 when viewed from the fourth direction is, for example, a T-shape.
弾性部材２６は、第２爪部２５に対し第２方向に弾性力を付与可能に設けられている。弾性部材２６は、例えばバネである。弾性部材２６の一端は第３把持部２１に接続されており、弾性部材２６の他端は第２爪部２５に接続されている。弾性部材２６は、第２爪部２５が把持対象物と接触していないときに、第２爪部２５を第７状態に保持可能に設けられている。弾性部材２６は、第２爪部２５が把持対象物との接触により第２方向への力を受けたときに、第２爪部２５を把持対象物に向けて付勢可能に設けられている。弾性部材２６のバネ定数は、上記構成を備える限りにおいて任意の値に設定され得るが、さらに上記第８状態において第２爪部２５と把持対象物との接触部に所定の摩擦力を付与する観点に基づいて設定され得る。 The elastic member 26 is provided so that an elastic force can be applied to the second claw portion 25 in the second direction. The elastic member 26 is, for example, a spring. One end of the elastic member 26 is connected to the third gripping portion 21, and the other end of the elastic member 26 is connected to the second claw portion 25. The elastic member 26 is provided so that the second claw portion 25 can be held in the seventh state when the second claw portion 25 is not in contact with the object to be grasped. The elastic member 26 is provided so as to be able to bias the second claw part 25 toward the grasped object when the second claw part 25 receives a force in the second direction due to contact with the grasped object. . The spring constant of the elastic member 26 can be set to an arbitrary value as long as the above configuration is provided, but in the eighth state, a predetermined frictional force is applied to the contact portion between the second claw portion 25 and the grasped object. It can be set based on the viewpoint.
案内部２７は、第２爪部２５の移動方向を第２方向のみに制限可能に設けられている。案内部２７は、例えば第２方向に沿って延びる棒状部材である。案内部２７は、第２爪部２５に形成されている貫通孔に挿通されており、第２爪部２５の移動方向を制限している。案内部２７は、第２爪部２５が把持対象物と接触して第２方向以外の方向、例えば第４方向、への力を受けたときに、第２爪部２５の当該方向への移動を制限可能に設けられている。好ましくは、案内部２７は、第２爪部２５が把持対象物の重力を受けたときにも、第２爪部２５の当該方向への移動を制限可能に設けられている。案内部２７は、第２爪部２５が把持対象物との接触により第２方向への力を受けたときに、第２爪部２５の第２方向への移動を案内可能に設けられている。 The guide portion 27 is provided so that the moving direction of the second claw portion 25 can be limited only in the second direction. The guide part 27 is, for example, a rod-like member that extends along the second direction. The guide portion 27 is inserted through a through hole formed in the second claw portion 25 and restricts the moving direction of the second claw portion 25. When the second claw portion 25 contacts the object to be grasped and receives a force in a direction other than the second direction, for example, the fourth direction, the guide portion 27 moves the second claw portion 25 in that direction. It is provided that can be restricted. Preferably, the guide part 27 is provided so that the movement of the second claw part 25 in the direction can be restricted even when the second claw part 25 receives the gravity of the grasped object. The guide part 27 is provided so that the movement of the second claw part 25 in the second direction can be guided when the second claw part 25 receives a force in the second direction due to contact with the grasped object. .
図１〜図４に示されるように、第３ハンド部３は、第５把持部３１と、第６把持部３２とを含む。第５把持部３１は、第３方向に往復運動可能に設けられている。第５把持部３１は、把持対象物と接触される第５把持面３１Ａを有している。第５把持面３１Ａは、例えば第３方向に垂直な平面である。把持装置１００は、第５把持部３１の上記往復運動を実現するための第４駆動部をさらに備える。 As shown in FIGS. 1 to 4, the third hand unit 3 includes a fifth gripping part 31 and a sixth gripping part 32. The fifth grip 31 is provided so as to be able to reciprocate in the third direction. The fifth grip portion 31 has a fifth grip surface 31A that comes into contact with the gripping object. The fifth gripping surface 31A is, for example, a plane perpendicular to the third direction. The gripping device 100 further includes a fourth drive unit for realizing the reciprocating motion of the fifth gripping unit 31.
図２に示されるように、第４駆動部は、第２モータ８と、第２変換部としてのボールねじ９と、案内部１０とを含む。第２モータ８は、回転軸を正逆回転可能に設けられている。ボールねじ９は、ねじ軸と、該ねじ軸と螺合しているナット部とを有している。ボールねじ９のねじ軸は、第３方向に沿って延びるように配置されており、かつ第２モータ８の回転軸の回転に伴い回転可能に設けられている。ボールねじ９のナット部には、第５把持部３１が接続されている。これにより、ボールねじ９は、第２モータ８の回転軸の回転運動を第５把持部３１の第３方向に沿った直線運動に変換可能である。案内部１０は、ボールねじ９のねじ軸と平行に延びる棒状部材である。案内部１０は、例えばボールねじ９のねじ軸よりも第５把持部３１の第５把持面３１Ａの近くに配置されている。 As shown in FIG. 2, the fourth drive unit includes a second motor 8, a ball screw 9 as a second conversion unit, and a guide unit 10. The 2nd motor 8 is provided so that a rotating shaft can be rotated forward / reversely. The ball screw 9 has a screw shaft and a nut portion screwed with the screw shaft. The screw shaft of the ball screw 9 is disposed so as to extend along the third direction, and is provided so as to be rotatable with the rotation of the rotation shaft of the second motor 8. A fifth grip portion 31 is connected to the nut portion of the ball screw 9. Thereby, the ball screw 9 can convert the rotational motion of the rotation shaft of the second motor 8 into a linear motion along the third direction of the fifth grip portion 31. The guide portion 10 is a rod-like member that extends parallel to the screw axis of the ball screw 9. For example, the guide unit 10 is disposed closer to the fifth gripping surface 31 </ b> A of the fifth gripping unit 31 than the screw shaft of the ball screw 9.
第６把持部３２は、把持対象物と接触される第６把持面３２Ａを有している。第６把持面３２Ａは、例えば第４方向に沿って延びる軸を中心とする円柱面である。第６把持部３２は、軸部３３を介して第５把持部３１と接続されており、軸部３３を中心として回転運動可能に設けられている。第６把持部３２が回動されることにより、把持装置１００は、第９状態と第１０状態とを切替可能に設けられている。第９状態では、第６把持部３２が第３方向から視て第５把持部３１と重なる領域内に配置される。第１０状態では、第６把持部３２が第３方向から視て第５把持部３１と重なる領域外に配置される。第１０状態において上記交点と第６把持面３２Ａとの最短距離は、上記交点と第５把持面３１Ａとの最短距離以上である。 The sixth gripping part 32 has a sixth gripping surface 32A that comes into contact with the gripping object. The sixth gripping surface 32A is, for example, a cylindrical surface centered on an axis extending along the fourth direction. The sixth grip portion 32 is connected to the fifth grip portion 31 via the shaft portion 33 and is provided so as to be capable of rotating around the shaft portion 33. When the sixth grip 32 is rotated, the grip device 100 is provided so as to be able to switch between the ninth state and the tenth state. In the ninth state, the sixth grip portion 32 is disposed in a region overlapping the fifth grip portion 31 when viewed from the third direction. In the tenth state, the sixth grip portion 32 is disposed outside the region overlapping the fifth grip portion 31 when viewed from the third direction. In the tenth state, the shortest distance between the intersection point and the sixth gripping surface 32A is equal to or greater than the shortest distance between the intersection point and the fifth gripping surface 31A.
好ましくは、第６把持部３２は、第９状態において把持対象物と接触し得る第６把持部３２上の接触点と軸部３３の中心軸とを結ぶ線分が第３方向と平行となるように、言い換えると上記交点と重なるように、回転運動可能に設けられている。把持装置１００は、第６把持部３２の該回転動を実現するためのアクチュエータ３４をさらに備える。 Preferably, in the sixth grip 32, a line segment connecting a contact point on the sixth grip 32 that can come into contact with the gripping object in the ninth state and the central axis of the shaft 33 is parallel to the third direction. In other words, it is provided so as to be able to rotate so as to overlap the intersection. The gripping device 100 further includes an actuator 34 for realizing the rotational movement of the sixth gripping portion 32.
アクチュエータ３４は、例えばアクチュエータ１４，２４と同様の構成を備えている。アクチュエータ３４は、本体部と、該本体部に対して直線運動可能な直動軸とを有している。アクチュエータ３４の本体部の一端は、第５接続軸を介して第５把持部３１に接続されており、該第５接続軸を中心として回転運動可能に設けられている。アクチュエータ３４の上記直動軸において上記本体部の反対側に位置する他端（先端）は、軸部３３よりも第６把持面３２Ａ側に配置された第６接続軸を介して第６把持部３２に接続されている。このような軸部３３およびアクチュエータ３４により、アクチュエータ３４の直動動作は軸部３３を中心とする第６把持部３２の回動動作に変換され得る。 The actuator 34 has the same configuration as the actuators 14 and 24, for example. The actuator 34 has a main body portion and a linear motion shaft that can linearly move with respect to the main body portion. One end of the main body portion of the actuator 34 is connected to the fifth gripping portion 31 via a fifth connection shaft, and is provided so as to be able to rotate about the fifth connection shaft. The other end (tip) of the actuator 34 positioned on the opposite side of the main body portion on the linear movement shaft is connected to the sixth gripping portion via a sixth connection shaft disposed on the sixth gripping surface 32A side of the shaft portion 33. 32. By such a shaft portion 33 and the actuator 34, the linear movement operation of the actuator 34 can be converted into a rotation operation of the sixth gripping portion 32 around the shaft portion 33.
アクチュエータ３４は、第９状態において把持対象物と接触し得る第６把持部３２上の接触点と軸部３３の中心軸とを結ぶ線分が第３方向と平行となるように、第６把持部３２を回動させる。このとき、アクチュエータ３４の第５接続軸、軸部３３、および第６接続軸は、例えば第３方向と交差する方向に延びる１つの直線上に配置されるように設けられている。なお、アクチュエータ３４の第５接続軸、軸部３３、および第６接続軸は、１つの直線上に配置されていなくてもよい。アクチュエータ３４は、空気式アクチュエータであってもよいし、電動アクチュエータであってもよい。 The actuator 34 has a sixth grip so that a line segment connecting a contact point on the sixth grip 32 that can contact the grip target in the ninth state and the central axis of the shaft 33 is parallel to the third direction. The part 32 is rotated. At this time, the fifth connecting shaft, the shaft portion 33, and the sixth connecting shaft of the actuator 34 are provided so as to be arranged on one straight line extending in a direction intersecting the third direction, for example. The fifth connecting shaft, the shaft portion 33, and the sixth connecting shaft of the actuator 34 may not be arranged on one straight line. The actuator 34 may be a pneumatic actuator or an electric actuator.
好ましくは、第３ハンド部３は、第３爪部３５、弾性部材３６、および案内部をさらに含む。第３爪部３５、弾性部材３６、および該案内部は、基本的に上述した第１爪部１５、弾性部材１６、および案内部１７と同様の構成を有している。 Preferably, the third hand portion 3 further includes a third claw portion 35, an elastic member 36, and a guide portion. The 3rd nail | claw part 35, the elastic member 36, and this guide part have the structure similar to the 1st nail | claw part 15, the elastic member 16, and the guide part 17 mentioned above fundamentally.
第３爪部３５は、第５把持部３１において第５把持面３１Ａの下方に配置されている。第３爪部３５は、第３方向に往復運動可能に設けられている。第３爪部３５は、第５把持部３１よりも第３方向に突出した第１１状態と、第５把持部３１よりも第３方向に突出していない第１２状態とを切替可能に設けられている。第４方向から視たときの第３爪部３５の平面形状は、例えばＴ字状である。 The third claw portion 35 is disposed below the fifth gripping surface 31 </ b> A in the fifth gripping portion 31. The 3rd claw part 35 is provided so that reciprocation is possible in the 3rd direction. The 3rd nail | claw part 35 is provided so that switching between the 11th state which protruded in the 3rd direction rather than the 5th holding part 31 and the 12th state which does not protrude in the 3rd direction rather than the 5th holding part 31 is provided. Yes. The planar shape of the third claw portion 35 when viewed from the fourth direction is, for example, a T-shape.
弾性部材３６は、第３爪部３５に対し第３方向に弾性力を付与可能に設けられている。弾性部材３６は、例えばバネである。弾性部材３６の一端は第５把持部３１に接続されており、弾性部材３６の他端は第３爪部３５に接続されている。弾性部材３６は、第３爪部３５が把持対象物と接触していないときに、第３爪部３５を第１１状態に保持可能に設けられている。弾性部材３６は、第３爪部３５が把持対象物との接触により第３方向への力を受けたときに、第３爪部３５を把持対象物に向けて付勢可能に設けられている。弾性部材３６のバネ定数は、上記構成を備える限りにおいて任意の値に設定され得るが、さらに上記第１２状態において第３爪部３５と把持対象物との接触部に所定の摩擦力を付与する観点に基づいて設定され得る。 The elastic member 36 is provided so that an elastic force can be applied to the third claw portion 35 in the third direction. The elastic member 36 is, for example, a spring. One end of the elastic member 36 is connected to the fifth grip portion 31, and the other end of the elastic member 36 is connected to the third claw portion 35. The elastic member 36 is provided so that the third claw portion 35 can be held in the eleventh state when the third claw portion 35 is not in contact with the grasped object. The elastic member 36 is provided so as to be able to bias the third claw portion 35 toward the grasped object when the third claw portion 35 receives a force in the third direction due to contact with the grasped object. . The spring constant of the elastic member 36 can be set to any value as long as it has the above-described configuration, but in the twelfth state, a predetermined frictional force is applied to the contact portion between the third claw portion 35 and the object to be grasped. It can be set based on the viewpoint.
案内部３７は、第３爪部３５の移動方向を第３方向のみに制限可能に設けられている。案内部３７は、例えば第３方向に沿って延びる棒状部材である。案内部３７は、第３爪部３５に形成されている貫通孔に挿通されており、第３爪部３５の移動方向を制限している。案内部３７は、第３爪部３５が把持対象物と接触して第３方向以外の方向、例えば第４方向、への力を受けたときに、第３爪部３５の当該方向への移動を制限可能に設けられている。好ましくは、案内部３７は、第３爪部３５が把持対象物の重力を受けたときにも、第３爪部３５の当該方向への移動を制限可能に設けられている。案内部３７は、第３爪部３５が把持対象物との接触により第３方向への力を受けたときに、第３爪部３５の第３方向への移動を案内可能に設けられている。 The guide part 37 is provided so that the movement direction of the 3rd nail | claw part 35 can be restrict | limited only to a 3rd direction. The guide part 37 is a rod-shaped member extending along the third direction, for example. The guide portion 37 is inserted through a through hole formed in the third claw portion 35 and restricts the moving direction of the third claw portion 35. When the third claw part 35 comes into contact with the object to be grasped and receives a force in a direction other than the third direction, for example, the fourth direction, the guide part 37 moves the third claw part 35 in that direction. It is provided that can be restricted. Preferably, the guide part 37 is provided so that the movement of the third claw part 35 in the direction can be restricted even when the third claw part 35 receives the gravity of the grasped object. The guide part 37 is provided so that the movement of the third claw part 35 in the third direction can be guided when the third claw part 35 receives a force in the third direction due to contact with the grasped object. .
第１ハンド部１、第２ハンド部２および第３ハンド部３は、基台４０に固定されている。基台４０は、例えば第４方向に垂直な上面および下面を有している。基台４０には、例えば上面および下面に開口した３つの開口部が配置されている。基台４０の各開口部内には、第１把持部１１、第３把持部２１および第５把持部３１の一部が配置されている。各開口部の上方には、第１把持部１１、第３把持部２１および第５把持部３１の他の一部が配置されており、各開口部の下方には、第１把持部１１、第３把持部２１および第５把持部３１の残部が配置されている。基台４０の上面上には、第１把持部１１、第３把持部２１および第５把持部３１の各一部の他、例えば第１モータ４、ボールねじ５、案内部６，７、第２モータ８、ボールねじ９、および案内部１０が配置されている。基台４０の下面下には、第１把持部１１、第３把持部２１および第５把持部３１の各一部の他、例えば第２把持部１２、第４把持部２２、第６把持部３２、第１爪部１５、第２爪部２５、第３爪部３５、およびアクチュエータ１４，２４，３４が配置されている。 The first hand unit 1, the second hand unit 2, and the third hand unit 3 are fixed to the base 40. The base 40 has, for example, an upper surface and a lower surface that are perpendicular to the fourth direction. In the base 40, for example, three opening portions opened on the upper surface and the lower surface are arranged. In each opening of the base 40, a part of the first gripping part 11, the third gripping part 21, and the fifth gripping part 31 is arranged. Above each opening, other parts of the first gripping part 11, the third gripping part 21, and the fifth gripping part 31 are arranged, and below each opening, the first gripping part 11, The remaining parts of the third gripping part 21 and the fifth gripping part 31 are arranged. On the upper surface of the base 40, in addition to each part of the first gripping part 11, the third gripping part 21, and the fifth gripping part 31, for example, the first motor 4, the ball screw 5, the guide parts 6, 7, 2 A motor 8, a ball screw 9, and a guide portion 10 are arranged. Below the lower surface of the base 40, in addition to each part of the first gripping part 11, the third gripping part 21, and the fifth gripping part 31, for example, the second gripping part 12, the fourth gripping part 22, and the sixth gripping part 32, the 1st nail | claw part 15, the 2nd nail | claw part 25, the 3rd claw part 35, and actuator 14,24,34 are arrange | positioned.
＜把持装置の動作＞
把持装置１００は、上述のような構成を備えているため、第１把持部１１の第１方向に沿った往復運動および第３把持部２１の第２方向に沿った往復運動を、１つの第１駆動部により実施し得る。具体的には、第１モータ４の回転方向、すなわちボールねじ５のねじ軸の回転方向、に応じて、ナット部５Ｃおよびナット部５Ｄは互いに近づきまたは遠ざかる。ナット部５Ｃおよびナット部５Ｄが互いに近づくように第１駆動部が駆動されたときには、第１把持部１１および第３把持部２１は上記交点に近づく直線運動を同時に行う。また、ナット部５Ｃおよびナット部５Ｄが互いに遠ざかるように第１駆動部が駆動されたときには、第１把持部１１および第３把持部２１は上記交点から遠ざかる直線運動を同時に行う。
<Operation of gripping device>
Since the gripping device 100 has the above-described configuration, the first gripping part 11 performs the reciprocating motion along the first direction and the third gripping part 21 along the second direction. It can be implemented by one drive unit. Specifically, the nut portion 5C and the nut portion 5D move toward or away from each other according to the rotation direction of the first motor 4, that is, the rotation direction of the screw shaft of the ball screw 5. When the first drive unit is driven so that the nut portion 5C and the nut portion 5D are close to each other, the first gripping portion 11 and the third gripping portion 21 simultaneously perform a linear motion approaching the intersection point. Further, when the first drive unit is driven so that the nut portion 5C and the nut portion 5D move away from each other, the first gripping portion 11 and the third gripping portion 21 simultaneously perform linear motions moving away from the intersection point.
さらに、把持装置１００は、上述のような構成を備えているため、第１駆動部と第４駆動部とを個別に制御し得る。そのため、把持装置１００では、第１把持部１１および第３把持部２１の上記往復運動は、第５把持部３１の第３方向に沿った往復運動と独立に実施され得る。 Furthermore, since the gripping device 100 has the above-described configuration, the first drive unit and the fourth drive unit can be individually controlled. Therefore, in the gripping device 100, the reciprocating motion of the first gripping portion 11 and the third gripping portion 21 can be performed independently of the reciprocating motion along the third direction of the fifth gripping portion 31.
さらに、把持装置１００は、上述のような構成を備えているため、第２駆動部としてのアクチュエータ１４、第３駆動部としてのアクチュエータ２４、および第５駆動部としてのアクチュエータ３４を個別に制御し得る。そのため、把持装置１００では、第２把持部１２、第４把持部２２、および第６把持部３２の各回転運動は、互いに独立に実施され得る。 Furthermore, since the gripping device 100 has the above-described configuration, the actuator 14 as the second drive unit, the actuator 24 as the third drive unit, and the actuator 34 as the fifth drive unit are individually controlled. obtain. Therefore, in the gripping apparatus 100, the rotational movements of the second gripping part 12, the fourth gripping part 22, and the sixth gripping part 32 can be performed independently of each other.
これにより、把持装置１００では、把持対象物の寸法および形状に応じて該把持対象物を把持するための把持部を、第１ハンド部１、第２ハンド部２、および第３ハンド部３から各１つずつ任意に選択することができる。つまり、第１把持部１１または第２把持部１２と、第３把持部２１または第４把持部２２と、第５把持部３１または第６把持部３２とを任意に選択することができる。 As a result, in the gripping device 100, the gripping unit for gripping the gripping object according to the size and shape of the gripping object is changed from the first hand unit 1, the second hand unit 2, and the third hand unit 3. Each one can be arbitrarily selected. That is, the first grip portion 11 or the second grip portion 12, the third grip portion 21 or the fourth grip portion 22, and the fifth grip portion 31 or the sixth grip portion 32 can be arbitrarily selected.
図８および図９は、上記第１状態、上記第５状態および上記第９状態が同時に実現されている把持装置１００の一例を示している。図８および図９に示されるように、把持装置１００は、例えば第２把持部１２、第４把持部２２、および第６把持部３２により、最大幅が１０ｍｍ以下程度の比較的小さい寸法の把持対象物２００を把持することができる。第１把持部１１、第３把持部２１、および第５把持部３１の各々は、例えばそれぞれの可動域において上記交点に最も近い位置に配置されている。第４方向から視て、把持装置１００に把持されている把持対象物２００の中心は、上記交点と重なるように配置されている。 8 and 9 show an example of the gripping device 100 in which the first state, the fifth state, and the ninth state are realized at the same time. As shown in FIGS. 8 and 9, the gripping device 100 grips a relatively small size having a maximum width of about 10 mm or less by, for example, the second gripping portion 12, the fourth gripping portion 22, and the sixth gripping portion 32. The object 200 can be gripped. Each of the 1st holding part 11, the 3rd holding part 21, and the 5th holding part 31 is arrange | positioned in the position nearest to the said intersection in each movable range, for example. When viewed from the fourth direction, the center of the gripping object 200 gripped by the gripping device 100 is disposed so as to overlap the intersection point.
図８および図９に示されるように、第４方向から視た把持対象物２００の平面形状が円形状の場合、第２把持部１２、第４把持部２２および第６把持部３２は、該把持対象物２００と例えば線接触している。このとき、各ハンド部は、把持対象物２００との接触点と軸部の中心軸とを結ぶ線分が上記交点と重なるように、駆動されているのが好ましい。なお、把持対象物２００が十分に軽量であって、アクチュエータ１４，２４，３４が第２把持部１２、第４把持部２２、および第６把持部３２に付与する力により、該把持対象物２００に働く重力と釣り合う摩擦力を各接触部に働かせることができる場合には、各ハンド部は、把持対象物２００との接触点と軸部の中心軸とを結ぶ線分が上記交点と重ならないように駆動されてもよい。 As shown in FIG. 8 and FIG. 9, when the planar shape of the grasped object 200 viewed from the fourth direction is circular, the second grasping part 12, the fourth grasping part 22, and the sixth grasping part 32 are For example, it is in line contact with the grasped object 200. At this time, it is preferable that each hand unit is driven so that a line segment connecting the contact point with the grasped object 200 and the central axis of the shaft portion overlaps the intersection point. Note that the gripping object 200 is sufficiently lightweight, and the gripping object 200 is generated by the force that the actuators 14, 24, and 34 apply to the second gripping part 12, the fourth gripping part 22, and the sixth gripping part 32. When a frictional force that balances the gravity acting on each contact portion can be applied to each contact portion, each hand portion has a line segment that connects the contact point with the grasped object 200 and the central axis of the shaft portion not overlapping the intersection point. It may be driven as follows.
図１０および図１１は、上記第１状態、上記第５状態および上記第９状態が同時に実現されている把持装置１００の他の一例を示している。図１０および図１１に示されるように、把持装置１００は、例えば第２把持部１２、第４把持部２２、および第６把持部３２により、最大幅が７５ｍｍ程度の把持対象物２０１を把持することができる。第１把持部１１、第３把持部２１、および第５把持部３１の各々は、それぞれの可動域において上記交点から最も遠い位置に配置されている。第４方向から視て、把持装置１００に把持されている把持対象物２０１の中心は、上記交点と重なるように配置されている。各ハンド部は、把持対象物２０１との接触点と軸部の中心軸とを結ぶ線分が上記交点と重なるように、駆動されているのが好ましい。 10 and 11 show another example of the gripping device 100 in which the first state, the fifth state, and the ninth state are realized at the same time. As shown in FIGS. 10 and 11, the gripping device 100 grips a gripping target object 201 having a maximum width of about 75 mm by, for example, the second gripping unit 12, the fourth gripping unit 22, and the sixth gripping unit 32. be able to. Each of the 1st holding part 11, the 3rd holding part 21, and the 5th holding part 31 is arrange | positioned in the position farthest from the said intersection in each movable range. When viewed from the fourth direction, the center of the gripping object 201 gripped by the gripping device 100 is arranged so as to overlap the intersection. Each hand unit is preferably driven so that a line segment connecting the contact point with the grasped object 201 and the central axis of the shaft unit overlaps the intersection point.
図１２〜図１４は、上記第２状態、上記第６状態および上記第１０状態が同時に実現されており、かつ上記第３状態、上記第７状態および上記第１１状態が同時に実現されている把持装置１００の一例を示している。図１２および図１３に示されるように、把持装置１００は、例えば第１把持部１１、第３把持部２１、および第５把持部３１により、最大幅が７５ｍｍ程度の把持対象物２０２を把持することができる。第４方向から視て、把持装置１００に把持されている把持対象物２０２の中心は、上記交点と重なるように配置されている。各ハンド部は、把持対象物２０２との接触点と軸部の中心軸とを結ぶ線分が上記交点と重なるように、駆動されているのが好ましい。 FIGS. 12 to 14 show gripping in which the second state, the sixth state, and the tenth state are realized at the same time, and the third state, the seventh state, and the eleventh state are realized at the same time. An example of the device 100 is shown. As shown in FIGS. 12 and 13, the gripping device 100 grips a gripping target object 202 having a maximum width of about 75 mm by, for example, the first gripping part 11, the third gripping part 21, and the fifth gripping part 31. be able to. When viewed from the fourth direction, the center of the gripping object 202 gripped by the gripping device 100 is disposed so as to overlap the intersection. Each hand unit is preferably driven so that a line segment connecting the contact point with the grasped object 202 and the central axis of the shaft unit overlaps the intersection point.
図１２および図１３に示されるように、上記交点と第２把持面１２Ａ、第４把持面２２Ａ、および第６把持面３２Ａとの各最短距離は、上記交点と第１把持面１１Ａ、第３把持面２１Ａおよび第５把持面３１Ａとの各最短距離以上である。 As shown in FIGS. 12 and 13, the shortest distances between the intersection point and the second gripping surface 12A, the fourth gripping surface 22A, and the sixth gripping surface 32A are the intersection point, the first gripping surface 11A, and the third gripping surface. It is equal to or longer than each shortest distance between the gripping surface 21A and the fifth gripping surface 31A.
なお、上記交点と第２把持面１２Ａとの最短距離が上記交点と第１把持面１１Ａとの最短距離と等しい場合には、第２把持面１２Ａは第１把持面１１Ａとともに把持対象物２０２と接触し得る。この場合の第２把持面１２Ａにおける把持対象物２０２との接触部は、図１０および図１１に示される第１状態での第２把持面１２Ａにおける把持対象物との接触部とは異なる。同様に、上記交点と第４把持面２２Ａとの最短距離が上記交点と第３把持面２１Ａとの最短距離と等しい場合には、第４把持面２２Ａは第３把持面２１Ａとともに把持対象物２０２と接触し得る。上記交点と第６把持面３２Ａとの最短距離が上記交点と第５把持面３１Ａとの最短距離と等しい場合には、第６把持面３２Ａは第５把持面３１Ａとともに把持対象物２０２と接触し得る。 In addition, when the shortest distance between the intersection and the second gripping surface 12A is equal to the shortest distance between the intersection and the first gripping surface 11A, the second gripping surface 12A and the gripping object 202 together with the first gripping surface 11A. Can touch. In this case, the contact portion with the gripping object 202 on the second gripping surface 12A is different from the contact portion with the gripping object on the second gripping surface 12A in the first state shown in FIGS. Similarly, when the shortest distance between the intersection point and the fourth gripping surface 22A is equal to the shortest distance between the intersection point and the third gripping surface 21A, the fourth gripping surface 22A together with the third gripping surface 21A is gripped object 202. Can come in contact with. When the shortest distance between the intersection point and the sixth gripping surface 32A is equal to the shortest distance between the intersection point and the fifth gripping surface 31A, the sixth gripping surface 32A contacts the gripping object 202 together with the fifth gripping surface 31A. obtain.
そのため、上記交点と第２把持面１２Ａ、第４把持面２２Ａ、および第６把持面３２Ａとの各最短距離が、上記交点と第１把持面１１Ａ、第３把持面２１Ａおよび第５把持面３１Ａとの各最短距離と等しい場合には、各把持面が対象物と接触し得る。つまり、該把持装置１００は、第４方向から視て６箇所で把持対象物に接触してこれを把持することができる。 For this reason, the shortest distances between the intersection point and the second gripping surface 12A, the fourth gripping surface 22A, and the sixth gripping surface 32A are the intersection point, the first gripping surface 11A, the third gripping surface 21A, and the fifth gripping surface 31A. Each of the gripping surfaces can come into contact with the object. That is, the gripping device 100 can touch and grip a gripping object at six locations as viewed from the fourth direction.
さらに、図１３および図１４に示されるように、把持装置１００は、第１把持面１１Ａ、第３把持面２１Ａおよび第５把持面３１Ａよりも上記交点に向けて突出した第１爪部１５、第２爪部２５および第３爪部３５により、把持対象物２０２を下方から支持することができる。例えば把持対象物２０２が重く、第１モータ４および第２モータ８が第１把持部１１、第３把持部２１、および第５把持部３１に付与する力のみによっては、第１把持部１１、第３把持部２１および第５把持部３１と該把持対象物２０２との接触部に該把持対象物を把持するために必要な摩擦力（把持力）を働かせることができない場合に、第１爪部１５、第２爪部２５および第３爪部３５を用いて把持対象物２０２を把持することができる。また、従来の把持装置は、把持部と接触される時に疵や変化等のダメージを受けやすい把持対象物に対し、十分な把持力を付与し得ない。これに対し、上記把持装置１００は、把持部と接触される時に疵や変化等のダメージを受けやすい把持対象物に対しても、十分な把持力を付与することができる。 Further, as shown in FIGS. 13 and 14, the gripping device 100 includes a first claw portion 15 that protrudes toward the intersection point from the first gripping surface 11A, the third gripping surface 21A, and the fifth gripping surface 31A. The gripping object 202 can be supported from below by the second claw portion 25 and the third claw portion 35. For example, the gripping object 202 is heavy, and depending on only the force that the first motor 4 and the second motor 8 apply to the first gripping part 11, the third gripping part 21, and the fifth gripping part 31, the first gripping part 11, When the frictional force (gripping force) necessary for gripping the gripping object cannot be applied to the contact portion between the third gripping part 21 and the fifth gripping part 31 and the gripping object 202, the first nail The gripping object 202 can be gripped using the part 15, the second claw part 25, and the third claw part 35. In addition, the conventional gripping device cannot give a sufficient gripping force to a gripping object that is susceptible to damage such as wrinkles and changes when being brought into contact with the gripping portion. On the other hand, the gripping device 100 can give a sufficient gripping force even to a gripping object that is susceptible to damage such as wrinkles and changes when being brought into contact with the gripping portion.
図１５および図１６は、上記第２状態、上記第６状態および上記第１０状態が同時に実現されており、かつ上記第４状態、上記第８状態および上記第１２状態が同時に実現されている把持装置１００の一例を示している。図１５および図１６に示されるように、把持装置１００は、例えば第１把持部１１、第３把持部２１、および第５把持部３１により、最大幅が１５０ｍｍ程度の把持対象物２０３を把持することができる。第１把持部１１、第３把持部２１、および第５把持部３１の各々は、それぞれの可動域において上記交点から最も遠い位置に配置されている。第４方向から視て、把持装置１００に把持されている把持対象物２０３の中心は、上記交点と重なるように配置されている。各ハンド部は、把持対象物２０３との接触点と軸部の中心軸とを結ぶ線分が上記交点と重なるように、駆動されているのが好ましい。 FIGS. 15 and 16 show gripping in which the second state, the sixth state, and the tenth state are realized at the same time, and the fourth state, the eighth state, and the twelfth state are realized at the same time. An example of the device 100 is shown. As shown in FIGS. 15 and 16, the gripping device 100 grips a gripping target object 203 having a maximum width of about 150 mm by using, for example, the first gripping unit 11, the third gripping unit 21, and the fifth gripping unit 31. be able to. Each of the 1st holding part 11, the 3rd holding part 21, and the 5th holding part 31 is arrange | positioned in the position farthest from the said intersection in each movable range. When viewed from the fourth direction, the center of the gripping object 203 gripped by the gripping device 100 is disposed so as to overlap the intersection point. Each hand unit is preferably driven so that a line segment connecting the contact point with the grasped object 203 and the central axis of the shaft unit overlaps the intersection point.
図１５に示されるように、第４方向において把持対象物２０３が幅広である場合、把持装置１００は把持対象物２０３の第４方向における一方側（上方）のみと接触してこれを把持し得る。この場合、図１６に示されるように、第１爪部１５、第２爪部２５および第３爪部３５は把持対象物２０３の外周面と接触して、上記第４状態、上記第８状態および上記第１２状態とされている。 As shown in FIG. 15, when the gripping target object 203 is wide in the fourth direction, the gripping device 100 can touch and grip only one side (upper side) of the gripping target object 203 in the fourth direction. . In this case, as shown in FIG. 16, the first claw part 15, the second claw part 25, and the third claw part 35 are in contact with the outer peripheral surface of the grasped object 203, so that the fourth state and the eighth state And it is set as the said 12th state.
＜把持装置の作用効果＞
上記把持装置１００は、第１ハンド部１と第２ハンド部２とを備える。第１ハンド部１は、第１方向に往復運動可能に設けられている第１把持部１１と、第１把持部１１と軸部１３を介して接続されており、軸部１３を中心として回転運動可能に設けられている第２把持部１２とを含む。第２把持部１２は、少なくとも第１方向から視て第１把持部１１と重なる領域内に配置される第１状態と、第１方向から視て第１把持部１１と重なる領域外に配置される第２状態とを切替可能に設けられている。
<Effects of gripping device>
The gripping device 100 includes a first hand unit 1 and a second hand unit 2. The first hand unit 1 is connected to a first gripping part 11 provided so as to be capable of reciprocating in the first direction, and the first gripping part 11 and the shaft part 13, and rotates around the shaft part 13. And a second grip portion 12 provided to be movable. The second grip 12 is disposed at least in a region overlapping the first grip 11 as viewed from the first direction and outside the region overlapping the first grip 11 as viewed from the first direction. The second state can be switched.
このような把持装置１００は、第１状態にあるときに、第２状態と比べて相対的に小さい寸法の把持対象物を把持することができる。把持装置１００が把持可能な把持対象物の寸法範囲、すなわち第１状態にあるときに把持可能な把持対象物と第２状態にあるときに把持可能な把持対象物との寸法差は、第１状態において把持対象物と接触し得る第２把持部１２の部分と軸部１３との間の距離に応じて決まる。これに対し、従来の把持装置は、直線運動および回転運動のいずれか一方のみが可能な把持部によって、異なる寸法の把持対象物を保持可能に設けられている。そのため、従来の把持装置が把持可能な把持対象物の寸法範囲は、直線運動または回転運動に係る把持部の可動域のみに応じて決まる。そのため、把持装置１００では、第１ハンド部１の第１方向への寸法が従来の把持装置と比べて短くされながらも、把持可能な把持対象物の寸法範囲が従来の把持装置と同等あるいはそれ以上に広く設けられている。 When the gripping device 100 is in the first state, the gripping object 100 having a relatively small size compared to the second state can be gripped. The dimension range of the gripping object that the gripping device 100 can grip, that is, the dimensional difference between the gripping object that can be gripped when in the first state and the gripping object that can be gripped when in the second state is the first It depends on the distance between the shaft 13 and the portion of the second grip 12 that can come into contact with the gripping object in the state. On the other hand, the conventional gripping device is provided so as to be able to hold gripping objects having different dimensions by a gripping portion capable of only one of linear motion and rotational motion. Therefore, the size range of the grasped object that can be grasped by the conventional grasping device is determined only by the movable range of the grasping unit related to the linear motion or the rotational motion. For this reason, in the gripping device 100, the size range of the gripping object that can be gripped is equal to or equal to that of the conventional gripping device while the size of the first hand unit 1 in the first direction is shorter than that of the conventional gripping device. Widely provided.
上記把持装置１００において、第１ハンド部１は、第１把持部１１の下方に配置されている第１爪部１５をさらに含む。第１爪部１５は、第１把持部１１よりも第１方向に突出した第３状態と、第１把持部１１よりも第１方向に突出していない第４状態とを切替可能に設けられている。 In the gripping device 100, the first hand unit 1 further includes a first claw portion 15 disposed below the first gripping portion 11. The 1st nail | claw part 15 is provided so that switching between the 3rd state which protruded in the 1st direction rather than the 1st holding part 11 and the 4th state which does not protrude in the 1st direction rather than the 1st holding part 11 is provided. Yes.
このような把持装置１００では、第２状態において第１把持部１１が把持している把持対象物を、第３状態にある第１爪部１５が下方から支持し得る。そのため、例えば第１モータ４および第２モータ８が第１把持部１１、第３把持部２１および第５把持部３１に付与する力のみによっては、第１把持部１１、第３把持部２１および第５把持部３１と該把持対象物との接触部に該把持対象物を把持するために必要な摩擦力を働かせることができない程に把持対象物が重い場合であっても、第１爪部１５、第２爪部２５および第３爪部３５を用いて把持対象物を把持することができる。また、従来の把持装置は、把持部と接触される時に疵や変化等のダメージを受けやすい把持対象物に対し、十分な把持力を付与し得ない。これに対し、上記把持装置１００は、把持部と接触される時に疵や変化等のダメージを受けやすい把持対象物に対しても、十分な把持力を付与することができる。 In such a gripping apparatus 100, the first claw portion 15 in the third state can support the gripping object gripped by the first gripping portion 11 in the second state from below. Therefore, for example, depending on only the force that the first motor 4 and the second motor 8 apply to the first grip portion 11, the third grip portion 21, and the fifth grip portion 31, the first grip portion 11, the third grip portion 21, and the Even if the gripping object is so heavy that the frictional force required to grip the gripping object cannot be applied to the contact portion between the fifth gripping part 31 and the gripping object, the first claw part 15, the second claw part 25 and the third claw part 35 can be used to grasp the object to be grasped. In addition, the conventional gripping device cannot give a sufficient gripping force to a gripping object that is susceptible to damage such as wrinkles and changes when being brought into contact with the gripping portion. On the other hand, the gripping device 100 can give a sufficient gripping force even to a gripping object that is susceptible to damage such as wrinkles and changes when being brought into contact with the gripping portion.
上記把持装置１００において、第１爪部１５は、第４状態においては第１方向に張力が付与されており、張力が開放されたときに第３状態を実現可能に設けられている。 In the gripping device 100, the first claw portion 15 is provided with tension in the first direction in the fourth state, and is provided so as to be able to realize the third state when the tension is released.
このような把持装置１００では、例えば第４方向において把持対象物が幅広である場合、把持装置１００は把持対象物の第４方向における一方側（上方）のみと接触してこれを把持し得る。 In such a gripping device 100, for example, when the gripping object is wide in the fourth direction, the gripping device 100 can touch and grip only one side (upper side) of the gripping object in the fourth direction.
上記把持装置１００において、第２ハンド部２は、第２方向に往復運動可能に設けられている第３把持部２１と、第３把持部２１に対して回転運動可能に設けられている第４把持部２２とを含む。把持装置１００は、第１把持部１１を第１方向に往復運動させ、かつ第３把持部２１を第２方向に往復運動させる第１駆動部をさらに備える。第１駆動部は、第１モータ４と、第１モータ４の回転運動を直線運動に変換するボールねじ５とを含む。ボールねじ５は、第１把持部１１と接続されている左ねじと、第３把持部２１に接続されている右ねじとを含む。ボールねじ５のねじ軸の一部分５Ａは左ねじまたは右ねじの加工が施されており、該ねじ軸の他の一部分５Ｂは上記一部分５Ａと異なる右ねじまたは左ねじの加工が施されている。 In the gripping device 100, the second hand portion 2 is provided with a third gripping portion 21 provided so as to be capable of reciprocating in the second direction, and a fourth hand provided being capable of rotating with respect to the third gripping portion 21. Gripping part 22. The gripping device 100 further includes a first drive unit that reciprocates the first gripping part 11 in the first direction and reciprocates the third gripping part 21 in the second direction. The first drive unit includes a first motor 4 and a ball screw 5 that converts the rotational motion of the first motor 4 into linear motion. The ball screw 5 includes a left screw connected to the first gripping part 11 and a right screw connected to the third gripping part 21. A portion 5A of the screw shaft of the ball screw 5 is processed with a left screw or a right screw, and another portion 5B of the screw shaft is processed with a right screw or a left screw different from the portion 5A.
このような把持装置１００は、第１把持部１１の第１方向に沿った往復運動および第３把持部２１の第２方向に沿った往復運動を、１つの第１駆動部により実施し得る。そのため、把持装置１００は、各往復動を実施するために複数の駆動部を備える把持装置と比べて、小型化され得る。 Such a gripping device 100 can perform a reciprocating motion along the first direction of the first gripping portion 11 and a reciprocating motion along the second direction of the third gripping portion 21 with one first driving unit. Therefore, the gripping device 100 can be reduced in size as compared with a gripping device including a plurality of drive units for performing each reciprocation.
上記把持装置１００は、第２把持部１２を回転運動させる第２駆動部としてのアクチュエータ１４をさらに備える。上記把持装置１００では、第２把持部１２は、第１状態において把持対象物と接触し得る第２把持部１２上の接触点と軸部１３の中心軸とを結ぶ線分が第１方向と平行となるように、回転運動可能に設けられている。 The gripping device 100 further includes an actuator 14 as a second drive unit that rotates the second gripping unit 12. In the gripping device 100, the second gripping portion 12 has a line segment connecting the contact point on the second gripping portion 12 that can contact the gripping object in the first state and the central axis of the shaft portion 13 as the first direction. It is provided so as to be able to rotate so as to be parallel.
このような把持装置１００は、第１状態において把持している把持対象物から第２把持部１２が受ける反力を、軸部１３を介して第１把持部１１で受けることができる。つまり、把持装置１００では、アクチュエータ１４が上記反力に等しい力を第２把持部１２に付与しなくても、第１状態が維持され得る。アクチュエータ１４は、上記回転運動を可能とするために必要とされる力を第２把持部１２に付与可能に設けられていればよい。上記回転運動に必要とされる力は上記反力と比べて小さくされ得る。そのため、上記アクチュエータ１４は、上記反力に等しい力を第２把持部１２に付与可能に設けられている場合と比べて、小型化され得る。 Such a gripping device 100 can receive the reaction force received by the second gripping part 12 from the gripping object gripped in the first state by the first gripping part 11 via the shaft part 13. That is, in the gripping device 100, the first state can be maintained even if the actuator 14 does not apply a force equal to the reaction force to the second gripping portion 12. The actuator 14 only needs to be provided so as to be able to apply the force required to enable the rotational movement to the second grip portion 12. The force required for the rotational movement can be made smaller than the reaction force. Therefore, the actuator 14 can be reduced in size compared to a case where a force equal to the reaction force is provided to the second grip portion 12.
上記把持装置１００は、第３方向に往復運動可能に設けられている第５把持部３１と、第５把持部３１に対して回転運動可能に設けられている第６把持部３２とを含む第３ハンド部３と、第５把持部３１を第３方向に往復動させる第３駆動部としての第２モータ８をさらに備える。 The gripping device 100 includes a fifth gripping portion 31 provided so as to be capable of reciprocating in the third direction and a sixth gripping portion 32 provided so as to be capable of rotating with respect to the fifth gripping portion 31. The third hand unit 3 and the second motor 8 as a third drive unit that reciprocates the fifth gripping unit 31 in the third direction are further provided.
このような把持装置１００は、第１モータ４により駆動される第１把持部１１および第３把持部２１とは独立して、第２モータ８により第５把持部３１を駆動し得る。そのため、把持装置１００では、第１把持部１１の第１方向への移動量および第３把持部２１の第２方向への移動量と、第５把持部３１の第３方向への移動量とを異ならせることができる。その結果、把持装置１００は、第１把持部１１、第３把持部２１および第５把持部３１が１つの駆動部により駆動される把持装置と比べて、複雑な形状をした把持対象物を把持し得る。把持装置１００は、例えば第４方向から視て上記交点を中心とする１２０°の回転対称性を有していない把持対象物を把持し得る。 Such a gripping device 100 can drive the fifth gripping portion 31 by the second motor 8 independently of the first gripping portion 11 and the third gripping portion 21 driven by the first motor 4. Therefore, in the gripping device 100, the amount of movement of the first gripping portion 11 in the first direction, the amount of movement of the third gripping portion 21 in the second direction, and the amount of movement of the fifth gripping portion 31 in the third direction Can be different. As a result, the gripping device 100 grips a gripping object having a complicated shape as compared with a gripping device in which the first gripping unit 11, the third gripping unit 21, and the fifth gripping unit 31 are driven by one driving unit. Can do. For example, the gripping device 100 can grip a gripping object that does not have a rotational symmetry of 120 ° with the intersection point as the center when viewed from the fourth direction.
上記第２状態において、第１把持部１１、第３把持部２１、および第５把持部３１の内接円の中心と、第２把持部１２、第４把持部２２、および第６把持部３２との間の各最短距離は、上記内接円の半径以上である。 In the second state, the center of the inscribed circle of the first gripping part 11, the third gripping part 21, and the fifth gripping part 31, the second gripping part 12, the fourth gripping part 22, and the sixth gripping part 32 The shortest distances between and are equal to or larger than the radius of the inscribed circle.
このような把持装置１００では、第１ハンド部１、第２ハンド部２および第３ハンド部３により把持対象物を把持し得る。さらに該把持装置１００では、第４方向から視た平面形状が円形状である把持対象物を、上記第２状態における、第１把持部１１、第３把持部２１、および第５把持部３１により把持可能である。 In such a gripping device 100, the gripping object can be gripped by the first hand unit 1, the second hand unit 2, and the third hand unit 3. Further, in the gripping device 100, the gripping object having a circular planar shape when viewed from the fourth direction is moved by the first gripping portion 11, the third gripping portion 21, and the fifth gripping portion 31 in the second state. It can be gripped.
（変形例）
本実施の形態に係る把持装置１００は、第１方向に往復運動可能に設けられている第１把持部１１と、第１把持部１１と軸部１３を介して接続されており、軸部１３を中心として回転運動可能に設けられている第２把持部１２とを含む第１ハンド部１を備え、第２把持部１２が、少なくとも第１方向から視て第１把持部１１と重なる領域内に配置される第１状態と、第１方向から視て第１把持部１１と重なる領域外に配置される第２状態とを切替可能に設けられている限りにおいて、様々に変形され得る。
(Modification)
A gripping device 100 according to the present embodiment is connected to a first gripping part 11 provided so as to be capable of reciprocating in a first direction, and the first gripping part 11 and a shaft part 13. In the region where the second gripping portion 12 overlaps with the first gripping portion 11 at least when viewed from the first direction. As long as it is provided so as to be switchable between the first state arranged in the first state and the second state arranged outside the region overlapping the first gripping part 11 when viewed from the first direction, various modifications can be made.
本実施の形態に係る把持装置１００において、第１把持部１１、第３把持部２１および第５把持部３１の各々は、少なくとも上記第２状態において把持対象物と接触し得る把持面（第１把持面１１Ａ、第３把持面２１Ａ、第５把持面３１Ａ）を有している限りにおいて任意の形状であればよい。第１把持面１１Ａ、第３把持面２１Ａ、および第５把持面３１Ａは、例えば第４方向から視て円弧状に設けられていてもよい。 In the gripping device 100 according to the present embodiment, each of the first gripping part 11, the third gripping part 21, and the fifth gripping part 31 is at least a gripping surface that can contact a gripping object in the second state (first Any shape may be used as long as it has the gripping surface 11A, the third gripping surface 21A, and the fifth gripping surface 31A). For example, the first gripping surface 11A, the third gripping surface 21A, and the fifth gripping surface 31A may be provided in an arc shape when viewed from the fourth direction.
上記把持装置１００において、第２把持部１２、第４把持部２２および第６把持部３２の各々は、上記第１状態において少なくとも１箇所が把持対象物と接触し得る把持面（第２把持面１２Ａ、第４把持面２２Ａ、第６把持面３２Ａ）を有している限りにおいて任意の形状であればよい。第２把持部１２、第４把持部２２および第６把持部３２の各々は、上記第１状態において少なくとも１箇所が把持対象物と点接触、線接触、または面接触し得る把持面を有していればよい。第２把持面１２Ａ、第４把持面２２Ａ、第６把持面３２Ａの各々は、把持対象物と面接触し得るように、例えば第４方向から視て円弧状に設けられていてもよい。 In the gripping device 100, each of the second gripping portion 12, the fourth gripping portion 22, and the sixth gripping portion 32 has a gripping surface (second gripping surface) in which at least one location can contact the gripping object in the first state. 12A, the fourth gripping surface 22A, and the sixth gripping surface 32A) as long as they have any shape. Each of the second gripping portion 12, the fourth gripping portion 22, and the sixth gripping portion 32 has a gripping surface in which at least one location can make point contact, line contact, or surface contact with the gripping object in the first state. It only has to be. Each of the second gripping surface 12A, the fourth gripping surface 22A, and the sixth gripping surface 32A may be provided in an arc shape, for example, when viewed from the fourth direction so as to be in surface contact with the gripping object.
好ましくは、第２把持部１２、第４把持部２２および第６把持部３２は、上記第２状態においても把持対象物と接触し得る把持面を有している。好ましくは、第２把持部１２、第４把持部２２および第６把持部３２は、例えば円柱形状または角柱形状である。また、第２把持部１２、第４把持部２２および第６把持部３２は、例えば円錐形状、角錐形状、円錐台形状、または角錐台形状であってもよい。この場合、第２把持部１２、第４把持部２２および第６把持部３２は、下方に向かって拡径されているのが好ましい。 Preferably, the second gripping part 12, the fourth gripping part 22, and the sixth gripping part 32 have a gripping surface that can come into contact with the gripping object even in the second state. Preferably, the 2nd holding part 12, the 4th holding part 22, and the 6th holding part 32 are cylindrical shape or prismatic shape, for example. Moreover, the 2nd holding part 12, the 4th holding part 22, and the 6th holding part 32 may be cone shape, pyramid shape, truncated cone shape, or truncated pyramid shape, for example. In this case, it is preferable that the 2nd holding part 12, the 4th holding part 22, and the 6th holding part 32 are diameter-expanded toward the downward direction.
上記把持装置１００において、第１ハンド部１、第２ハンド部２および第３ハンド部３は、第１方向、第２方向、および第３方向が互いに任意の角度を成すように配置されていてもよい。 In the gripping device 100, the first hand unit 1, the second hand unit 2, and the third hand unit 3 are arranged such that the first direction, the second direction, and the third direction form an arbitrary angle with each other. Also good.
上記把持装置１００において、第５把持部３１は第１把持部１１および第３把持部２１と同様に第１駆動部により駆動されてもよい。 In the gripping device 100, the fifth gripping part 31 may be driven by the first driving part in the same manner as the first gripping part 11 and the third gripping part 21.
上記把持装置は、少なくとも第１ハンド部１および第２ハンド部２を備えていればよい。把持装置１００が第１ハンド部１および第２ハンド部２のみを備える場合には、第１方向および第２方向は互いに平行であればよい。この場合、第１把持面１１Ａと第３把持面２１Ａとは、互いに向かい合うように配置されていればよい。 The gripping device only needs to include at least the first hand unit 1 and the second hand unit 2. When the gripping device 100 includes only the first hand unit 1 and the second hand unit 2, the first direction and the second direction may be parallel to each other. In this case, the 1st holding surface 11A and the 3rd holding surface 21A should just be arrange | positioned so that it may mutually face.
上述した各変形例も、上記第１状態においては第１把持部１１、第３把持部２１および第５把持部３１が、上記第２状態においては第２把持部１２、第４把持部２２および第６把持部３２が、把持対象物を把持し得るため、把持可能な把持対象物の寸法範囲が従来の把持装置と同等あるいはそれ以上に広く、かつ従来の把持装置と比べて小型化されている。 Each of the modified examples described above also includes the first gripping portion 11, the third gripping portion 21, and the fifth gripping portion 31 in the first state, and the second gripping portion 12, the fourth gripping portion 22, and the like in the second state. Since the sixth grip 32 can grip a gripping object, the size range of the gripping target that can be gripped is equal to or larger than that of the conventional gripping device, and is smaller than the conventional gripping device. Yes.
以上のように本発明の実施の形態について説明を行なったが、上述の実施の形態を様々に変形することも可能である。また、本発明の範囲は上述の実施の形態に限定されるものではない。本発明の範囲は、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更を含むことが意図される。 Although the embodiment of the present invention has been described above, the above-described embodiment can be variously modified. The scope of the present invention is not limited to the above-described embodiment. The scope of the present invention is defined by the terms of the claims, and is intended to include any modifications within the scope and meaning equivalent to the terms of the claims.
１ 第１ハンド部、２ 第２ハンド部、３ 第３ハンド部、４ 第１モータ、５，９ ボールねじ、５Ｃ，５Ｄ ナット部、６，７，１０，１７，２７，３７ 案内部、８ 第２モータ、１１ 第１把持部、１１Ａ 第１把持面、１２ 第２把持部、１２Ａ 第２把持面、１３，２３，３３ 軸部、１４，２４，３４ アクチュエータ、１４Ａ 本体部、１４Ｂ 直動軸、１４Ｃ 第１接続軸，１４Ｄ 第２接続軸、１５ 第１爪部、１６，２６，３６ 弾性部材、２１ 第３把持部、２１Ａ 第３把持面、２２ 第４把持部、２２Ａ 第４把持面、２５ 第２爪部、３１ 第５把持部、３１Ａ 第５把持面、３２ 第６把持部、３２Ａ 第６把持面、３５ 第３爪部、４０ 基台、１００ 把持装置。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 1st hand part, 2nd hand part, 3rd hand part, 4 1st motor, 5,9 Ball screw, 5C, 5D nut part, 6, 7, 10, 17, 27, 37 Guide part, 8 2nd motor, 11 1st grip part, 11A 1st grip surface, 12 2nd grip part, 12A 2nd grip surface, 13, 23, 33 Shaft part, 14, 24, 34 Actuator, 14A Main body part, 14B Linear motion Axis, 14C 1st connecting shaft, 14D 2nd connecting shaft, 15 1st claw part, 16, 26, 36 Elastic member, 21 3rd holding part, 21A 3rd holding surface, 22 4th holding part, 22A 4th holding Surface, 25 second claw portion, 31 fifth gripping portion, 31A fifth gripping surface, 32 sixth gripping portion, 32A sixth gripping surface, 35 third claw portion, 40 base, 100 gripping device.
Claims (7)
前記第１ハンド部は、第１方向に往復運動可能に設けられている第１把持部と、前記第１把持部と軸部を介して接続されており、前記軸部を中心として回転運動可能に設けられている第２把持部とを含み、
前記第２把持部は、少なくとも前記第１方向から視て前記第１把持部と重なる領域内に配置される第１状態と、前記第１方向から視て前記第１把持部と重なる領域外に配置される第２状態とを切替可能に設けられている、把持装置。 A first hand portion and a second hand portion;
The first hand portion is connected to a first gripping portion provided so as to be capable of reciprocating in a first direction, and the first gripping portion and the shaft portion, and is capable of rotating around the shaft portion. A second gripping portion provided in
The second gripping portion is disposed at least in a region overlapping with the first gripping portion when viewed from the first direction, and outside the region overlapping with the first gripping portion when viewed from the first direction. A gripping device provided so as to be switchable between a second state to be arranged.
前記爪部は、前記第１把持部よりも前記第１方向に突出した第３状態と、前記第１把持部よりも前記第１方向に突出していない第４状態とを切替可能に設けられている、請求項１に記載の把持装置。 The first hand part further includes a claw part disposed below the first grip part,
The claw portion is provided to be switchable between a third state protruding in the first direction with respect to the first gripping portion and a fourth state not protruding in the first direction with respect to the first gripping portion. The gripping device according to claim 1.
前記第１把持部を前記第１方向に往復運動させ、かつ前記第３把持部を前記第２方向に往復運動させる第１駆動部をさらに備え、
前記第１駆動部は、電動機と、前記電動機の回転運動を直線運動に変換するボールねじとを含み、
前記ボールねじは、前記第１把持部と接続されている左ねじと、前記第３把持部に接続されている右ねじとを含む、請求項１〜３のいずれか１項に記載の把持装置。 The second hand part includes a third grip part provided so as to be capable of reciprocating in a second direction, and a fourth grip part provided so as to be rotatable relative to the third grip part,
A first driving unit that reciprocates the first gripping part in the first direction and reciprocates the third gripping part in the second direction;
The first drive unit includes an electric motor and a ball screw that converts the rotational motion of the electric motor into linear motion,
The gripping device according to any one of claims 1 to 3, wherein the ball screw includes a left-hand screw connected to the first gripping part and a right-hand screw connected to the third gripping part. .
前記第２把持部は、前記第２駆動部により、前記第１状態において把持対象物と接触し得る前記第２把持部の接触部と前記軸部の中心軸とを結ぶ線分が前記第１方向と平行となる位置に回転運動され得る、請求項１〜４のいずれか１項に記載の把持装置。 A second driving unit for rotating the second gripping unit;
The second gripping unit is configured such that a line segment connecting a contact portion of the second gripping unit that can come into contact with a gripping object in the first state and a central axis of the shaft portion by the second driving unit is the first segment. The gripping device according to claim 1, wherein the gripping device can be rotationally moved to a position parallel to the direction.
前記第５把持部を前記第３方向に往復動させる第３駆動部をさらに備える、請求項１〜５のいずれか１項に記載の把持装置。 A third hand part including a fifth grip part provided so as to be capable of reciprocating in a third direction, and a sixth grip part provided so as to be capable of rotational movement with respect to the fifth grip part;
The gripping device according to any one of claims 1 to 5, further comprising a third drive unit that reciprocates the fifth gripping part in the third direction.
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