JP6601650B1 - Robot and robot hand - Google Patents
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Abstract
【課題】小型で汎用性の高いロボットハンド及びこれを備えたロボットを提供する。【解決手段】ロボットハンド（１００）は、第１把持部材（１０３）と、第１スライダ（１１０）及び第１レール（１０９）を備えた第１リニアガイド（１０７）と、第１スライダ（１１０）を第１レール（１０９）に沿って移動させるサーボモータ（１０５）と、第２把持部材（１０４）と、第２スライダ（１１８）及び第２レール（１１７）を備えた第２リニアガイド（１０８）と、第２スライダ（１１８）を第２レール（１１７）に沿って移動させるエアシリンダ（１０６）と、第１リニアガイド（１０７）と第２リニアガイド（１０８）を固定するベース部材（１０２）と、を備え、ロボットハンド（１００）は、第２把持部材（１０４）の推力が第１把持部材（１０３）の推力よりも大きくなるように構成されており、第２リニアガイド（１０８）は、第１リニアガイド（１０７）における許容モーメントよりも大きな許容モーメントを有する。A robot hand having a small size and high versatility and a robot having the same are provided. A robot hand (100) includes a first gripping member (103), a first linear guide (107) including a first slider (110) and a first rail (109), and a first slider (110). ) Along a first rail (109), a second linear guide (105), a second gripping member (104), a second slider (118) and a second linear guide (117) provided with a second rail (117). 108), an air cylinder (106) for moving the second slider (118) along the second rail (117), and a base member for fixing the first linear guide (107) and the second linear guide (108). 102), and the robot hand (100) is configured such that the thrust of the second gripping member (104) is larger than the thrust of the first gripping member (103), and the second linear Id (108) has a greater allowable moment than the permissible moment of the first linear guide (107).
Description
開示の実施形態は、ロボット及びロボットハンドに関する。 The disclosed embodiment relates to a robot and a robot hand.
従来、複数の把持部を駆動させる駆動源としてサーボモータとエアシリンダを備えたロボットハンドが知られている。例えば特許文献１には、互いに接離する方向へ移動自在な一対の爪と、一方の爪に連結されてこの爪を予め設定した任意の位置に停止固定させるエアシリンダと、他方の爪に連結されてこの爪の把持力を任意に設定自在なサーボモータと、を備えた把持装置が記載されている。 Conventionally, a robot hand including a servo motor and an air cylinder is known as a drive source for driving a plurality of gripping units. For example, in
上記従来技術の把持装置において、大型化を抑えつつ把持力の向上を図る場合、装置構成の更なる最適化が要望される。 In the above-described conventional gripping device, when the gripping force is improved while suppressing an increase in size, further optimization of the device configuration is desired.
本発明はこのような問題点に鑑みてなされたものであり、小型で把持力の高いロボットハンド及びこれを備えたロボットを提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of such problems, and an object thereof is to provide a small-sized robot hand having a high gripping force and a robot including the robot hand.
上記課題を解決するため、本発明の一の観点によれば、ロボットアームと、前記ロボットアームの先端に取り付けられたロボットハンドと、を備えたロボットであって、前記ロボットハンドは、第１把持部材と、前記第１把持部材が連結された第１スライダと、前記第１スライダを移動方向にガイドする第１レールとを備えた第１リニアガイドと、前記第１スライダを前記第１レールに沿って移動させる第１アクチュエータと、第２把持部材と、前記第２把持部材が連結された第２スライダと、前記第２スライダを前記移動方向にガイドする第２レールとを備えた第２リニアガイドと、前記第１アクチュエータと異なる動力源で駆動され、前記第２スライダを前記第２レールに沿って移動させる第２アクチュエータと、前記第１リニアガイドと前記第２リニアガイドを固定するベース部材と、を備え、前記ロボットハンドは、前記第２把持部材の推力が前記第１把持部材の推力よりも大きくなるように構成されており、前記第２リニアガイドは、前記第１リニアガイドにおける許容モーメントよりも大きな許容モーメントを有する、ロボットが適用される。 In order to solve the above-described problem, according to one aspect of the present invention, a robot including a robot arm and a robot hand attached to a tip of the robot arm, the robot hand having a first grip A first linear guide including a member, a first slider to which the first gripping member is coupled, a first rail for guiding the first slider in a moving direction, and the first slider to the first rail. A second linear unit comprising: a first actuator to be moved along; a second gripping member; a second slider to which the second gripping member is coupled; and a second rail for guiding the second slider in the moving direction. A guide, a second actuator driven by a power source different from that of the first actuator, and moving the second slider along the second rail; and the first linear guide A base member that fixes the second linear guide, and the robot hand is configured such that a thrust of the second gripping member is larger than a thrust of the first gripping member, and the second linear guide As the guide, a robot having an allowable moment larger than the allowable moment in the first linear guide is applied.
また、本発明の別の観点によれば、ロボットアームの先端に取り付けられるロボットハンドであって、第１把持部材と、前記第１把持部材が連結された第１スライダと、前記第１スライダを移動方向にガイドする第１レールとを備えた第１リニアガイドと、前記第１スライダを前記第１レールに沿って移動させる第１アクチュエータと、第２把持部材と、前記第２把持部材が連結された第２スライダと、前記第２スライダを前記移動方向にガイドする第２レールとを備えた第２リニアガイドと、前記第１アクチュエータと異なる動力源で駆動され、前記第２スライダを前記第２レールに沿って移動させる第２アクチュエータと、前記第１リニアガイドと前記第２リニアガイドを固定するベース部材と、を備え、前記ロボットハンドは、前記第２把持部材の推力が前記第１把持部材の推力よりも大きくなるように構成されており、前記第２リニアガイドは、前記第１リニアガイドにおける許容モーメントよりも大きな許容モーメントを有する、ロボットハンドが適用される。 According to another aspect of the present invention, there is provided a robot hand attached to a tip of a robot arm, wherein a first gripping member, a first slider connected to the first gripping member, and the first slider are arranged. A first linear guide having a first rail that guides in a moving direction, a first actuator that moves the first slider along the first rail, a second gripping member, and the second gripping member are connected to each other. The second slider is driven by a power source different from the first actuator, and a second linear guide including a second rail that guides the second slider in the moving direction, and the second slider is driven by the power source. A second actuator that moves along two rails; a first linear guide; and a base member that fixes the second linear guide. The robot hand is configured so that the thrust of the gripping member is larger than the thrust of the first gripping member, and the second linear guide has a larger allowable moment than the allowable moment in the first linear guide. Is done.
本発明によれば、小型で把持力の高いロボットハンド及びこれを備えたロボットを実現できる。 According to the present invention, it is possible to realize a small robot hand having a high gripping force and a robot including the robot hand.
以下、一実施の形態について図面を参照しつつ説明する。 Hereinafter, an embodiment will be described with reference to the drawings.
＜１．ロボットシステムの構成＞
まず、図１を参照しつつ、本実施形態に係るロボットシステムの構成の一例について説明する。<1. Robot system configuration>
First, an example of the configuration of the robot system according to the present embodiment will be described with reference to FIG.
図１に示すように、本実施形態のロボットシステム１は、ロボット１０と、容器２０と、コンベア３０とを有する。ロボットシステム１は、ロボット１０により容器２０に収容されるワークＷを取り出してコンベア３０に移載するシステムである。なお、本実施形態では一例として容器からコンベアにワークを移動する場合を一例として説明するが、例えばコンベアから容器、コンベアからコンベア、容器から容器にワークを移動してもよい。 As shown in FIG. 1, the
容器２０は、複数のワークＷを収容可能な容器であり、例えば段ボール箱、コンテナ、カーゴ、番重等が使用される。ワークＷは、ロボット１０により把持可能なものであれば特に限定されるものではないが、例えば装置を構成する機械部品や電気部品（基板等）、物流における生産物や商品、食品等である。ロボット１０は、ワークＷを順次容器２０から取り出し、コンベア３０に移載する。容器２０は、例えば台車２１に搭載されており、ワークＷの移載が完了すると新たな容器２０に交換される。なお、台車２１を使用せず、容器２０を床置きしてもよい。 The
コンベア３０は、ワークＷを順次、所定の場所に向けて搬送する。コンベアの種類はベルト、ローラ、チェーン等、特に限定されるものではない。また、コンベア以外の搬送装置（ロボット等）を使用してもよい。 The
ロボット１０は、ロボットアーム４０と、ロボットハンド１００と、コントローラ５０とを有する。 The
ロボットアーム４０は、ロボットハンド１００を互いに直交するＸＹＺ方向及びθ方向に移動可能なアクチュエータの一例であり、例えば６つの関節部を備えた垂直多関節型の６軸ロボットである。なお、図１に示す例では、Ｘ方向はコンベア３０の搬送方向、Ｚ方向は上下方向、Ｙ方向はＸ及びＹの両方向に直交する方向、θ方向はＺ軸周りの回転方向である。ロボットアーム４０の先端には、ロボットハンド１００が取り付けられている。ロボットアーム４０は、ロボットハンド１００をワークＷの受け取り位置（この例では容器２０）に移動させてワークＷを把持し、ロボットハンド１００をワークＷの置き位置（この例ではコンベア３０）に移動させて把持を解除することにより、ワークＷを移載する。 The
なお、ロボットアーム４０は、６軸以外（例えば５軸や７軸等）のロボットとしてもよいし、例えば水平多関節型等、垂直多関節型以外のロボットとしてもよい。また、複数の関節部を備えたロボットではなく、ＸＹＺθ方向のうち少なくとも１方向に移動可能なアクチュエータとしてもよい。 The
ロボットアーム４０は、基台４１と、旋回部４２と、アーム部４３とを有する。基台４１は、床面Ｆに固定されている。なお、例えば無人搬送車（ＡＧＶ）を設ける等により、ロボット１０を移動可能な構成としてもよい。 The
旋回部４２は、基台４１の上端部に、上下方向に略平行な回転軸心Ａｘ１まわりに旋回可能に支持されている。この旋回部４２は、基台４１との間の関節部に設けられたアクチュエータＡｃ１の駆動により、基台４１の上端部に対し、回転軸心Ａｘ１まわりに旋回駆動される。 The turning
アーム部４３は、旋回部４２の一方側の側部に支持されている。このアーム部４３は、下腕部４４と、上腕部４５と、手首部４６と、フランジ部４７とを備える。 The
下腕部４４は、旋回部４２の一方側の側部に、回転軸心Ａｘ１に略垂直な回転軸心Ａｘ２まわりに旋回可能に支持されている。この下腕部４４は、旋回部４２との間の関節部に設けられたアクチュエータＡｃ２の駆動により、旋回部４２の一方側の側部に対し、回転軸心Ａｘ２まわりに旋回駆動される。 The
上腕部４５は、下腕部４４の先端側に、回転軸心Ａｘ２に略平行な回転軸心Ａｘ３まわりに旋回可能且つ回転軸心Ａｘ３に略垂直な回転軸心Ａｘ４回りに回動可能に支持されている。この上腕部４５は、下腕部４４との間の関節部に設けられたアクチュエータＡｃ３の駆動により、下腕部４４の先端側に対し、回転軸心Ａｘ３まわりに旋回駆動される。また上腕部４５は、アクチュエータＡｃ３との間に設けられたアクチュエータＡｃ４の駆動により、下腕部４４の先端側に対し、回転軸心Ａｘ４まわりに回動駆動される。 The
手首部４６は、上腕部４５の先端側に、回転軸心Ａｘ４に略垂直な回転軸心Ａｘ５まわりに旋回可能に支持されている。この手首部４６は、上腕部４５との間の関節部に設けられたアクチュエータＡｃ５の駆動により、上腕部４５の先端側に対し、回転軸心Ａｘ５まわりに旋回駆動される。 The
フランジ部４７は、手首部４６の先端側に、回転軸心Ａｘ５に略垂直な回転軸心Ａｘ６まわりに回動可能に支持されている。このフランジ部４７は、手首部４６との間の関節部に設けられたアクチュエータＡｃ６の駆動により、手首部４６の先端側に対し、回転軸心Ａｘ６まわりに回動駆動される。 The
ロボットハンド１００は、フランジ部４７の先端に取り付けられており、フランジ部４７の回転軸心Ａｘ６まわりの回動と共に、回転軸心Ａｘ６まわりに回動する。ロボットハンド１００は、取付部材１０１と、ベース部材１０２と、把持部材１０３，１０４とを有する。ロボットハンド１００の詳細構造については、後述する。 The
各関節部を駆動するアクチュエータＡｃ１〜Ａｃ６は、例えばサーボモータ、減速機及びブレーキ等により構成されている。なお、サーボモータ、減速機及びブレーキ等は、必ずしも回転軸心Ａｘ１〜Ａｘ６上に配置される必要はなく、これらの回転軸心Ａｘ１〜Ａｘ６から離れた位置に配置されてもよい。 The actuators Ac1 to Ac6 that drive each joint part are configured by, for example, a servo motor, a speed reducer, a brake, and the like. Note that the servo motor, the speed reducer, the brake, and the like are not necessarily arranged on the rotation axes Ax1 to Ax6, and may be arranged at positions away from these rotation axes Ax1 to Ax6.
なお、上記では、アーム部４３の長手方向（あるいは延材方向）に沿った回転軸心まわりの回転を「回動」と呼び、アーム部４３の長手方向（あるいは延材方向）に略垂直な回転軸心まわりの回転を「旋回」と呼んで区別している。 In the above description, the rotation around the rotation axis along the longitudinal direction (or the extending direction) of the
コントローラ５０は、ロボットアーム４０の例えば基台４１に取り付けられている。コントローラ５０は、例えば演算器（ＣＰＵ）、記録装置、入力装置等を有する１以上のコンピュータで構成されている（後述の図８参照）。コントローラ５０は、ロボットアーム４０に設けられた上記アクチュエータＡｃ１〜Ａｃ６、及び、ロボットハンド１００に設けられた後述するサーボモータ１０５及びエアシリンダ１０６の駆動を制御することにより、ロボットアーム４０及びロボットハンド１００の動作を制御する。 The
なお、コントローラ５０は、ロボットアーム４０と分離して配置されてもよい。また、コントローラ５０は、ロボットアーム４０を制御する部分とロボットハンド１００を制御する部分が分離されてもよい。この場合、ロボットハンド１００を制御する部分がロボットハンド１００に取り付けられてもよい。また、コントローラ５０は、プログラマブルロジックコントローラ（ＰＬＣ）とロボットコントローラ（ＲＣ）のいずれか一方または両方の組み合わせによって構成するようにしてもよい。 The
＜２．ロボットハンドの構成＞
次に、図２〜図５を参照しつつ、ロボットハンド１００の構成の一例について説明する。なお、図２では取付部材１０１の図示を省略しており、図３では取付部材１０１を透過して図示している。また以下において、ロボットハンド１００の構成の説明の便宜上、上下左右前後等の方向を適宜使用する。以下の例では、把持部材１０３，１０４の延設方向を前後方向、把持部材１０３，１０４の移動方向を左右方向、それら前後方向及び左右方向に直交する方向を上下方向とする。但し、ロボットハンド１００の各方向はロボットアーム４０の姿勢により変化するものであり、ロボットハンド１００の各構成の位置関係を限定するものではない。<2. Configuration of Robot Hand>
Next, an example of the configuration of the
図２及び図３に示すように、ロボットハンド１００は、取付部材１０１と、ベース部材１０２と、第１把持部材１０３と、第２把持部材１０４と、第１アクチュエータ１０５と、第２アクチュエータ１０６と、サーボモータ１０５と、エアシリンダ１０６と、第１リニアガイド１０７と、第２リニアガイド１０８とを有する。 2 and 3, the
第１アクチュエータ１０５と第２アクチュエータ１０６は異なる動力源で駆動される。本実施形態では、第１アクチュエータ１０５としてサーボモータ（「サーボモータ１０５」ともいう）、第２アクチュエータ１０６としてエアシリンダ（「エアシリンダ１０６」ともいう）を使用する場合について説明する。 The
ベース部材１０２は、第１リニアガイド１０７と第２リニアガイド１０８等を固定する。ベース部材１０２は、例えば略直方体状の部材であり、前面１０２ｆと、後面１０２ｂと、上面１０２ｕと、下面１０２ｄと、左面１０２ｌと、右面１０２ｒとを有する。前面１０２ｆと後面１０２ｂはベース部材１０２を挟んで互いに平行である。上面１０２ｕ、下面１０２ｄ、左面１０２ｌ及び右面１０２ｒはそれぞれ、前面１０２ｆ及び後面１０２ｂと直交する。なお、本実施形態では、前面１０２ｆを含むベース部材１０２の前方の近傍空間を前側（第１サイドの一例）、後面１０２ｂを含むベース部材１０２の後方の近傍空間を後側、上面１０２ｕを含むベース部材１０２の上方の近傍空間を上側、下面１０２ｄを含むベース部材１０２の下方の近傍空間を下側（第２サイドの一例）、左面１０２ｌを含むベース部材１０２の左方の近傍空間を左側、右面１０２ｒを含むベース部材１０２の右方の近傍空間を右側ともいう。 The
第１リニアガイド１０７は、ベース部材１０２の前側（前面１０２ｆの面上でもよいし離間しててもよい）に左右方向に沿って配置されている。第１リニアガイド１０７は、第１把持部材１０３が連結された第１スライダ１１０と、第１スライダ１１０を移動方向（この例では左右方向）にガイドする第１レール１０９とを有する。第１レール１０９は、互いに平行に配置された一対のレール部材で構成されている。第１スライダ１１０は、第１可動プレート１１１を介して第１把持部材１０３と連結されている。 The first
第１スライダ１１０は、移動方向に所定距離だけ離間して配置された２つのスライダで構成されている。２つの第１スライダ１１０を間隔を空けて配置することにより、スライダ全体の移動方向における一方側端部から他方側端部までの距離である第１ガイド長ＧＬ１を長くできる。その結果、第１リニアガイド１０７で許容可能なモーメント（ワークＷを把持した際に第１把持部材１０３に作用する反力により第１リニアガイド１０７に生じるモーメント）を増大できる。なお、第１スライダ１１０の数は２つに限定されるものではなく、第１リニアガイド１０７で第１把持部材１０３の反力によるモーメントを許容可能であれば、例えば第１スライダを１つとしてもよいし、３つ以上としてもよい。 The
第１可動プレート１１１は、上下方向から見て略Ｌ字状に屈曲した形状を有する。第１可動プレート１１１は、２つの第１スライダ１１０に連結されるプレート本体部１１２と、このプレート本体部１１２から前方に屈曲して突出した連結部１１３とを有する。第１把持部材１０３は、第１可動プレート１１１の連結部１１３に例えばネジ（図示省略）により着脱可能に連結されている。 The first
また第１リニアガイド１０７は、伝達機構部１１４と、ボールネジ１１５とを有する。伝達機構部１１４は、ベース部材１０２の左側（左面１０２ｌの面上でもよいし離間しててもよい）に配置されている。伝達機構部１１４は、内部に例えばプーリ及びタイミングベルト（図示省略）を有しており、サーボモータ１０５の回転駆動をボールネジ１１５に伝達する。ボールネジ１１５はボール（図示省略）を介して第１スライダ１１０と係合しており、ボールネジ１１５の回転運動が第１スライダ１１０の直線運動に変換される。サーボモータ１０５が第１スライダ１１０を第１レール１０９に沿って移動させることにより、第１把持部材１０３は左右方向に比較的長いストロークＳ１の範囲で移動可能である。 The first
図３及び図５に示すように、サーボモータ１０５は、ベース部材１０２の後側に、回転軸が左右方向に沿うように配置されている。サーボモータ１０５は、伝達機構部１１４が構造上前後方向に所定の長さを必要とすることにより、支持部材１１６を用いて後面１０２ｂから所定距離だけ離間した状態で支持されている。なお、伝達機構部１１４の長さを短くする、あるいは、ベース部材１０２の前後方向の厚みを厚くする等により、サーボモータ１０５を後面１０２ｂの面上に配置してもよい。 As shown in FIGS. 3 and 5, the
図２及び図３に示すように、第２リニアガイド１０８は、ベース部材１０２の下側（下面１０２ｄの面上でもよいし離間しててもよい）に左右方向に沿って配置されている。第２リニアガイド１０８は、第２把持部材１０４が連結された第２スライダ１１８と、第２スライダ１１８を移動方向（この例では左右方向）にガイドする第２レール１１７とを有する。第２スライダ１１８は、第２可動プレート１１９を介して第２把持部材１０４と連結されている。 As shown in FIGS. 2 and 3, the second
第２リニアガイド１０８は、第１リニアガイド１０７における許容モーメントよりも大きな許容モーメントを有する。すなわち、ロボットハンド１００でワークＷを把持した際に、第２把持部材１０４に作用する反力により第２リニアガイド１０８に生じる許容可能なモーメントが、第１把持部材１０３に作用する反力により第１リニアガイド１０７に生じる許容可能なモーメントよりも大きい。本実施形態では、このような構造を次のような手段で実現している。 The second
すなわち、第２スライダ１１８は、移動方向に所定距離（第１スライダ１１０よりも大きな距離）だけ離間して配置された２つのスライダで構成されている。２つの第２スライダ１１８を間隔を空けて配置することにより、スライダ全体の移動方向における一方側端部から他方側端部までの距離である第２ガイド長ＧＬ２を長くできる。本実施形態では、第２ガイド長ＧＬ２が第１ガイド長ＧＬ１よりも長くなるように構成されており、例えばベース部材１０２の左右方向の寸法に近い広めの距離となっている。その結果、第２リニアガイド１０８における許容モーメントを第１リニアガイド１０７における許容モーメントよりも増大できる。なお、第２スライダ１１８の数は２つに限定されるものではなく、第２ガイド長ＧＬ２を所定距離だけ確保可能であれば、例えば１つとしてもよいし、３つ以上としてもよい。また、第２レール１１７を複数に分割し、第２スライダ１１８の配置に応じた位置に設置してもよい。 That is, the
図４及び図５に示すように、第２可動プレート１１９は、上下方向から見て略Ｌ字状に屈曲した形状を有する。第２可動プレート１１９は、２つの第２スライダ１１８に連結されるプレート本体部１２０と、このプレート本体部１２０から前方に屈曲して突出した連結部１２１とを有する。図４に示すように、連結部１２１は、左右方向の幅寸法が第２把持部材１０４よりも大きくなるように形成されている。第２把持部材１０４は、第２可動プレート１１９の連結部１２１に例えばネジ（図示省略）により着脱可能に連結されている。 As shown in FIGS. 4 and 5, the second
図３及び図５に示すように、エアシリンダ１０６は、ベース部材１０２の後側（後面１０２ｂの面上でもよいし離間しててもよい）に、ロッド１０６ａの移動方向が左右方向に沿うように配置されている。また、ベース部材１０２の後側（後面１０２ｂの面上でもよいし離間しててもよい）には、エアシリンダ１０６の推力を増大して第２可動プレート１１９及び第２スライダ１１８に伝達する増力機構１２２が配置されている。増力機構１２２は、いわゆるてこを利用した機構である。増力機構１２２は、軸部材１２３と、軸部材１２３周りに回転可能な板部材１２４と、板部材１２４の一端とロッド１０６ａの先端とを回転可能に連結する連結部材１２５と、板部材１２４の他端と第２可動プレート１１９の側面とを回転可能に連結する連結部材１２６とを有する。軸部材１２３、連結部材１２５及び連結部材１２６は、てこの支点、力点、作用点としてそれぞれ機能する。すなわち、増力機構１２２は、軸部材１２３と連結部材１２５間の距離と、軸部材１２３と連結部材１２６間の距離との比に応じて、エアシリンダ１０６の推力を増大する。エアシリンダ１０６が増力機構１２２を介して第２可動プレート１１９及び第２スライダ１１８を第２レール１１７に沿って移動させることにより、第２把持部材１０４は左右方向に比較的短いストロークＳ２の範囲で移動可能である。 As shown in FIGS. 3 and 5, the
なお、エアシリンダ１０６による増力機構１２２により増力された第２把持部材１０４の推力は、サーボモータ１０５による第１把持部材１０３の推力よりも大きくなるように構成される。この結果、ロボットハンド１００は、第２把持部材１０４の推力が第１把持部材１０３の推力よりも大きくなるように構成されている。また、増力機構１２２は、例えばラック及びピニオンと複数のギアを用いた機構等、エアシリンダ１０６の推力を増大可能な機構であれば、てこ以外の機構としてもよい。 Note that the thrust of the second gripping
図３に示すように、エアシリンダ１０６と第２リニアガイド１０８は、増力機構１２２を介して上下方向（第１方向の一例）に離間して配置されている。この配置に対し、サーボモータ１０５及び第１リニアガイド１０７は、上下方向においてエアシリンダ１０６と第２リニアガイド１０８との間に位置するように、ベース部材１０２の後側と前側にそれぞれ配置されている。 As shown in FIG. 3, the
また図２に示すように、第１リニアガイド１０７と第２リニアガイド１０８とは、ベース部材１０２において、第１レール１０９と第２レール１１７のそれぞれの延設領域の略全部（ベース部材１０２の左右方向の寸法分）が移動方向（左右方向）において相互に重複（ラップ）し、且つ移動方向に直交する方向（上下方向）において相互にずれた位置に固定されている。なお、本実施形態では、第１レール１０９と第２レール１１７の略全部が移動方向に重複するように配置したが、第１レール１０９と第２レール１１７の延設領域の一部分のみが移動方向に重複するように配置してもよい。 As shown in FIG. 2, the first
図２に示すように、ロボットハンド１００は、カメラ１２７（センサの一例）と、変位センサ１２８とを有する。カメラ１２７は、ベース部材１０２の前側（前面１０２ｆの面上でもよいし離間しててもよい）の上方に取り付けられており、第１把持部材１０３と第２把持部材１０４とにより把持される対象であるワークＷを撮像する。コントローラ５０は、カメラ１２７からワークＷの画像情報を取得することにより、ワークＷの種類や大きさ、形状、位置や姿勢等を認識し、その結果に応じてロボットアーム４０及びロボットハンド１００の動作を制御する。なおカメラ１２７に接続されるカメラケーブル１２９も、ベース部材１０２の前側に取付具（図示省略）を介して左右方向に沿って配置されている。 As shown in FIG. 2, the
変位センサ１２８は、ワークＷとの距離を検出するレーザセンサである。変位センサ１２８は、前後方向の寸法が比較的大きいため、ベース部材１０２の左上部を切り欠いて設けられたセンサ取付部材１３０に取り付けられている。すなわち、変位センサ１２８は、ベース部材１０２の上側にセンサ取付部材１３０を介して配置されている。コントローラ５０は、変位センサ１２８からの検出結果に応じてロボットアーム４０及びロボットハンド１００の動作を制御する。 The
なお、カメラ１２７や変位センサ１２８を上記以外の場所に配置してもよい。例えば、カメラ１２７をベース部材１０２の上側や下側に配置したり、変位センサ１２８を前側や下側に配置してもよい。また、カメラ１２７や変位センサ１２８に加えて又は代えて、別の種類のセンサを設けてもよい。また、カメラ１２７や変位センサ１２８の一方又は両方をロボットハンド１００に設置せずに、他の箇所（例えばロボットアーム４０等）に設置してもよい。 Note that the
図３及び図５に示すように、ロボットハンド１００は、取付部材１０１を有する。図５に示すように、取付部材１０１は、ロボットアーム４０の先端（フランジ部４７）に取り付けられ、ロボットハンド１００全体を支持する。取付部材１０１は、フランジ部４７に固定される板部１０１ａと、複数（例えば４つ）の脚部１０１ｂ〜１０１ｅとを有する。図３に示すように、各脚部１０１ｂ〜１０１ｅは、配置された機器を避けてベース部材１０２の後面１０２ｂに連結されている。取付部材１０１の板部１０１ａは、ベース部材１０２における、第１把持部材１０３及び第２把持部材１０４に対して反対側（後側）にベース部材１０２と間隙をあけてベース部材１０２に固定され、ロボットアーム４０の先端に取り付けられる。取付部材１０１のこのような構造により、ロボットアーム４０の先端とベース部材１０２との間に、サーボモータ１０５、エアシリンダ１０６、増力機構１２２等が設置されるスペースが形成される。言い換えると、取付部材１０１は、ロボットハンド１００のベース部材１０２をロボットアーム４０の先端から所定距離だけオフセットさせてロボットアーム４０に取り付ける部材である。 As shown in FIGS. 3 and 5, the
なお、取付部材１０１により形成される設置スペースに、サーボモータ１０５又はエアシリンダ１０６のいずれか一方のみが設置されてもよいし、これらに加えて又は代えて別の機器が設置されてもよい。 Note that only one of the
＜３．ロボットハンドの把持動作＞
次に、図６及び図７を参照しつつ、コントローラ５０の制御によるロボットハンド１００の把持動作の一例について説明する。<3. Robot hand gripping action>
Next, an example of the gripping operation of the
まず、コントローラ５０は、サーボモータ１０５及びエアシリンダ１０６を駆動して、第１把持部材１０３及び第２把持部材１０４を、それぞれのストローク範囲において最も離間する位置、あるいは、把持する対象であるワークＷの寸法が分かっている場合には当該寸法よりも所定値だけ大きく離間する位置に移動させ、把持部材１０３，１０４を開放する。 First, the
その状態で、コントローラ５０は、ロボットアーム４０を動作させてロボットハンド１００をワークＷの受け取り位置に移動させる。このとき、コントローラ５０は、第２把持部材１０４のストロークＳ２の範囲における最も内側の位置を基準位置として、ロボットアーム４０の位置制御を行う。 In this state, the
次に、図６に示すように、コントローラ５０はエアシリンダ１０６を駆動して、第２把持部材１０４を上記ストロークＳ２の範囲において最も内側の位置（ストロークＳ２の端部）に移動させ、第２把持部材１０４をワークＷに接触させる。 Next, as shown in FIG. 6, the
その後、図７に示すように、コントローラ５０はサーボモータ１０５を駆動して、第１把持部材１０３を第２把持部材１０４に近づくように移動させ、第１把持部材１０３をワークＷに接触させて把持する。このとき、コントローラ５０はサーボモータ１０５のトルク制御を行って把持力が一定となるように制御してもよい。 Thereafter, as shown in FIG. 7, the
ワークＷを把持した状態で、コントローラ５０は、ロボットアーム４０を動作させてロボットハンド１００をワークＷの置き位置に移動させる。そして、第１把持部材１０３及び第２把持部材１０４を開く方向に移動させ、ワークＷを置く。このとき、コントローラ５０は第１把持部材１０３又は第２把持部材１０４のいずれか一方のみを移動させてもよいし、両方を移動させてもよい。 In a state where the workpiece W is gripped, the
なお、以上では第２把持部材１０４をストロークＳ２の端部まで移動させた後に第１把持部材１０３を移動させるようにしたが、ワークＷを把持するまでの間に第２把持部材１０４のストローク端部への移動が完了するのであれば、第２把持部材１０４と第１把持部材１０３とを同時に動作させてもよい。 In the above description, the first gripping
＜４．本実施形態による効果の例＞
以上説明したように、本実施形態のロボットハンド１００は、第２把持部材１０４の推力が第１把持部材１０３の推力よりも大きくなるように構成されており、第２リニアガイド１０８は、第１リニアガイド１０７における許容モーメントよりも大きな許容モーメントを有する。仮に、第１リニアガイド１０７と第２リニアガイド１０８の許容モーメントを略同じとし、推力が小さな第１把持部材１０３に対応させた場合、第２リニアガイド１０８の許容モーメントの制約を受けるため、より大きな第２把持部材１０４の推力を活用することができず、高い把持力を実現できない。一方で、第１リニアガイド１０７と第２リニアガイド１０８の許容モーメントを略同じとし、推力が大きな第２把持部材１０４に対応させた場合、第１リニアガイド１０７が必要以上に大型化し、ロボットハンド１００の大型化を招く。本実施形態では、上述の構成とすることにより、ロボットハンド１００の大型化を抑えつつ高い把持力を得ることが可能となる。したがって、小型で把持力の高いロボットハンド１００を備えたロボット１０を実現できる。<4. Examples of effects according to this embodiment>
As described above, the
また、本実施形態において、第２リニアガイド１０８の許容モーメントを第１リニアガイド１０７よりも大きくするために、第２スライダ１１８の第２ガイド長ＧＬ２が第１スライダ１１０の第１ガイド長ＧＬ１よりも長くなるように構成する場合には、次のような効果を得る。 In this embodiment, in order to make the allowable moment of the second
すなわち、第１把持部材１０３及び第２把持部材１０４によりワークＷを把持した際には、各把持部材１０３，１０４に作用する反力により、第１リニアガイド１０７及び第２リニアガイド１０８にそれぞれモーメントが作用する。本実施形態では、エアシリンダ１０６による第２把持部材１０４の推力はサーボモータ１０５による第１把持部材１０３の推力よりも大きく設定されるため、第２リニアガイド１０８に作用するモーメントは第１リニアガイド１０７よりも大きくなる。このため、第２スライダ１１８の第２ガイド長ＧＬ２を第１スライダ１１０の第１ガイド長ＧＬ１よりも長くすることにより、第２リニアガイド１０８で許容できるモーメントを第１リニアガイド１０７よりも確実に増大することができる。これにより、高い把持力を得る確実性を向上できる。また、許容モーメントの大小をスライダのガイド長によって調整しているので、例えば材料強度やタイプの異なるリニアガイドを使用することなく、同じタイプのリニアガイドを用いることが可能となり、コストを削減できる。 That is, when the workpiece W is gripped by the first gripping
また、本実施形態において、第１アクチュエータ１０５をサーボモータとし、第２アクチュエータ１０６をエアシリンダとする場合には、次のような効果を得る。すなわち、一般にエアシリンダは推力は比較的大きいが、ストロークを大きくすると大型化を招くという課題がある。一方、サーボモータは大きなストロークを確保できるが、推力が比較的小さい。このため、把持力を高くするためにモータの容量を大きくしたり台数を増加させると、大型化及び重量化を招くという課題がある。 In the present embodiment, when the
本実施形態では、第１把持部材１０３をサーボモータ１０５で駆動し、第２把持部材１０４をエアシリンダ１０６で駆動する。第２把持部材１０４を固定部材とせずに駆動させることにより、ロボットアーム４０によるロボットハンド１００をワークＷに寄せる動作が不要となり、タクトタイムを向上できる。また第２把持部材１０４はワークＷを把持・開放することが可能な程度の小さなストロークＳ２を有すればよいので、エアシリンダ１０６の大型化を抑制しつつ、第１把持部材１０３で大きなストロークＳ１を確保できる。また、サーボモータ１０５で駆動する把持部材が１つであるため、モータの容量や台数を増やすことなく把持力を確保できる。したがって、高い把持力と大きなストロークを備えることで汎用性を向上させた小型で軽量なロボットハンド１００を実現できる。 In the present embodiment, the first gripping
また、本実施形態において、ベース部材１０２が、第１リニアガイド１０７と第２リニアガイド１０８を、第１レール１０９と第２レール１１７とのそれぞれの少なくとも一部が移動方向において相互に重複し、且つ移動方向に直交する方向において相互にずれた位置に固定する場合には、次のような効果を得る。すなわち、第１スライダ１１０及び第２スライダ１１８の移動方向において長尺となりやすい第１リニアガイド１０７と第２リニアガイド１０８を並列に配置することができるので、例えば第１及び第２リニアガイドを直列に配置する場合に比べて、ロボットハンド１００の移動方向（ストローク方向）の寸法を大幅に小型化できる。また、２つのリニアガイドの並列配置により、ロボットハンド１００の大型化を抑えつつ把持部材１０３，１０４のストロークを大きく確保できるので、大小様々なワークＷに対応することが可能となり、汎用性を向上できる。したがって、小型で汎用性の高いロボットハンド１００を備えたロボット１０を実現できる。 In the present embodiment, the
また、本実施形態において、ロボットハンド１００が、ベース部材１０２における、第１把持部材１０３及び第２把持部材１０４に対して反対側にベース部材１０２と間隙をあけて、ベース部材１０２に固定され、ロボットアーム４０の先端に取付けられる取付部材１０１（板部１０１ａ）を更に有し、サーボモータ１０５及びエアシリンダ１０６を、上記間隙においてベース部材１０２に取り付ける場合には、次のような効果を得る。 Further, in this embodiment, the
すなわち取付部材１０１により、ベース部材１０２のロボットアーム４０に取り付けられる側（後側）にサーボモータ１０５とエアシリンダ１０６を集約配置して、前側等にその他の機器（センサ機器等）の設置スペースを確保するといったように、後側のスペースを有効活用して機器配置を最適化することができる。したがって、ロボットハンド１００を小型化できる。また、取付部材１０１によりロボットハンド１００のベース部材１０２をロボットアーム４０の先端から所定距離だけオフセットさせることができるので、ロボットアーム４０の先端にベース部材１０２が直接取り付けられる場合に比べて、手首部４６の可動範囲を拡大でき、ロボット１０の姿勢の自由度を向上できる。 That is, the
また、本実施形態において、第１リニアガイド１０７をベース部材１０２の前側に取り付け、第２リニアガイド１０８をベース部材１０２の前側と直交する下側に取り付ける場合には、次のような効果を得る。 In this embodiment, when the first
すなわち、例えば第１リニアガイド１０７と第２リニアガイド１０８をベース部材１０２の同一方向側（例えば前側）に並列して取り付ける場合に比べて、並列方向（上下方向）の寸法を小型化できる。また、例えば第１リニアガイド１０７と第２リニアガイド１０８をそれぞれベース部材１０２の反対側（例えば前側と後側）に取り付ける場合に比べて、ロボット１０の全長を短くできる。 That is, for example, the dimension in the parallel direction (vertical direction) can be reduced as compared with the case where the first
また、本実施形態において、ロボットハンド１００にエアシリンダ１０６の推力を増大して第２スライダ１１８に伝達する増力機構１２２を設ける場合には、次のような効果を得る。 In the present embodiment, when the
すなわち、増力機構１２２により、第２把持部材１０４の推力（把持力）を確保しつつ小型のエアシリンダ１０６を使用できるので、ロボットハンド１００を小型化及び軽量化できる。なお、増力機構１２２により第２把持部材１０４のストロークＳ２は小さくなるが、第２把持部材１０４はワークＷを把持・開放することが可能な程度の小さいストロークを有すればよいので、問題ない。 That is, since the
また、本実施形態において、エアシリンダ１０６と第２リニアガイド１０８を、増力機構１２２を介して上下方向に離間して配置し、サーボモータ１０５及び第１リニアガイド１０７を、上下方向においてエアシリンダ１０６と第２リニアガイド１０８との間に位置するように、ベース部材１０２に配置する場合には、次のような効果を得る。 Further, in the present embodiment, the
すなわち、増力機構１２２として例えばてこ機構を使用する場合、その機構上、エアシリンダ１０６と第２リニアガイド１０８とを離間して配置することとなる。本実施形態では、そのスペースにサーボモータ１０５を配置して有効活用することにより、デッドスペースを減らすことができ、ロボットハンド１００をコンパクト化できる。 That is, when a lever mechanism is used as the force-increasing
また、本実施形態において、ロボットハンド１００が、第１スライダ１１０と第１把持部材１０３とを連結する第１可動プレート１１１と、第２スライダ１１８と第２把持部材１０４とを連結する第２可動プレート１１９と、を有し、第１把持部材１０３を第１可動プレート１１１に着脱可能に連結し、第２把持部材１０４を第２可動プレート１１９に着脱可能に連結する場合には、次のような効果を得る。 In the present embodiment, the
すなわち上記構成により、把持するワークＷの種類や大きさ、形状等に応じて第１把持部材１０３及び第２把持部材１０４を対応する把持部材に変更（交換）することができる。したがって、様々なワークＷに対応することが可能となるので、汎用性をさらに向上できる。 That is, with the above configuration, the first gripping
また、本実施形態において、第２可動プレート１１９が、第２把持部材１０４の延設方向に屈曲し、移動方向（左右方向）の幅寸法が第２把持部材１０４よりも大きくなるように形成された、第２把持部材１０４が連結される連結部１２１を有する場合には、次のような効果を得る。 Further, in the present embodiment, the second
すなわち上記構成により、第２把持部材１０４の付け根部分の剛性を向上できる。その結果、第２把持部材１０４の推力（把持力）を高くした場合でも第２把持部材１０４の変形（例えば拡がる方向の変形）を抑制できるので、高い把持力を確保しつつワークＷの位置決め精度を向上できる。 That is, with the above configuration, the rigidity of the base portion of the second gripping
また、本実施形態において、ロボットハンド１００が、第１リニアガイド１０７が取り付けられるベース部材１０２の前側に取り付けられ、第１把持部材１０３と第２把持部材１０４とにより把持される対象であるワークＷを検出するカメラ１２７を有する場合には、次のような効果を得る。 In the present embodiment, the
すなわち、カメラ１２７の検出結果により、コントローラ５０がワークＷの種類や大きさ、形状、位置や姿勢等を認識し、その結果に応じてロボットアーム４０及びロボットハンド１００の動作を制御することができるので、把持動作の信頼性を向上できる。 That is, the
また、本実施形態において、第１把持部材１０３と第２把持部材１０４を近づけてワークＷを把持する際に、コントローラ５０により、第２把持部材１０４をストロークＳ２の内側端部まで移動させた後に第１把持部材１０３を移動させるようにサーボモータ１０５とエアシリンダ１０６を制御する場合には、次のような効果を得る。 Further, in this embodiment, when the first gripping
すなわち、例えばワークＷを把持する際に第１把持部材１０３と第２把持部材１０４を同時に移動させる場合、第２把持部材１０４がストロークＳ２の途中で停止する可能性がある。その場合、エアシリンダ１０６の位置のフィードバック情報がないため停止位置が把握できず、ワークＷの位置決め精度の低下を招く可能性がある。本実施形態では、第２把持部材１０４をストロークＳ２の内側端部まで移動させた後に第１把持部材１０３を移動させるので、第２把持部材１０４の停止位置を把握でき、当該位置を基準として位置制御することにより、ワークＷの位置決め精度を向上できる。 That is, for example, when the first gripping
＜５．変形例＞
以上、添付図面を参照しながら一実施の形態について詳細に説明した。しかしながら、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範囲は、ここで説明した実施の形態に限定されるものではない。本実施形態の属する技術の分野における通常の知識を有する者であれば、技術的思想の範囲内において、様々な変更や修正、組み合わせなどを行うことに想到できることは明らかである。従って、これらの変更や修正、組み合わせなどが行われた後の技術も、当然に技術的思想の範囲に属するものである。<5. Modification>
The embodiment has been described in detail with reference to the accompanying drawings. However, the scope of the technical idea described in the claims is not limited to the embodiment described here. It is obvious that a person having ordinary knowledge in the technical field to which the present embodiment belongs can conceivably make various changes, corrections, combinations, and the like within the scope of the technical idea. Accordingly, the technology after these changes, corrections, combinations, and the like are naturally within the scope of the technical idea.
（５−１．第２スライダの保持強度を第１スライダよりも強くした場合）
前述の実施形態では、第２スライダ１１８の第２ガイド長ＧＬ２を第１スライダ１１０の第１ガイド長ＧＬ１よりも長くすることにより、第２リニアガイド１０８の許容モーメントを第１リニアガイド１０７の許容モーメントよりも大きくしている。但し、第２リニアガイド１０８の許容モーメントを第１リニアガイド１０７よりも大きくする手段は、ガイド長の長さだけに限るものではなく、例えばスライダの保持強度を強くする等、他の手段を用いてもよい。本変形例は、第２スライダ１１８の保持強度を第１スライダ１１０よりも強くする場合の一例である。(5-1. When holding strength of the second slider is stronger than that of the first slider)
In the above-described embodiment, the second guide length GL2 of the
例えば図８に示す例では、２つの第２スライダ１１８が近接して配置されており、第１スライダ１１０の第１ガイド長ＧＬ１と、第２スライダ１１８の第２ガイド長ＧＬ２とが、略同じ長さとなるように構成されている。また、第２スライダ１１８を近接配置したことにより、第２レール１１７は第２把持部材１０４のストロークＳ２を確保できる範囲で不要な部分が削除され、レール長が短縮されている。同様に、第２可動プレート１１９についても第２スライダ１１８との連結を確保できる範囲で不要な部分が削除され、左右方向の長さ寸法が短縮されている。さらに、第２リニアガイド１０８を構成する第２スライダ１１８と第２レール１１７とが、前述の実施形態よりも上下方向に厚く形成されており、第２スライダ１１８の保持強度が第１スライダ１１０の保持強度よりも大きくなるように構成されている。その結果、第１ガイド長ＧＬ１と第２ガイド長ＧＬ２とが略同じ長さであっても、第２リニアガイド１０８の許容モーメントが第１リニアガイド１０７の許容モーメントよりも大きくなっている。 For example, in the example shown in FIG. 8, two
本変形例によれば、前述の実施形態と同様の効果に加えて、さらに次のような効果を得ることができる。すなわち、第２レール１１７や第２可動プレート１１９の無駄な長さが減るので、ネジの数を減らすなど取付工数を減らすことができると共に、コストを削減でき、重量も軽減できる。また、第２レール１１７や第２可動プレート１１９による占有スペースを小さくできるので、レイアウトの自由度を増すことができる。 According to this modification, in addition to the same effects as those of the above-described embodiment, the following effects can be further obtained. That is, since the useless lengths of the
（５−２．第２スライダが単体のスライダとして構成された場合）
前述の実施形態では、第２スライダ１１８を複数のスライダで構成したが、第２スライダ１１８を単体のスライダとして構成してもよい。例えば図９に示す例では、第２スライダ１１８が左右方向に長尺な１つのスライダとして構成されている。第２スライダ１１８のスライダ全体の移動方向における一方側端部から他方側端部までの距離である第２ガイド長ＧＬ２は、第１スライダ１１０の第１ガイド長ＧＬ１よりも長くなるように構成されている。これにより、第２リニアガイド１０８の許容モーメントは第１リニアガイド１０７の許容モーメントよりも大きくなっている。(5-2. When the second slider is configured as a single slider)
In the above-described embodiment, the
本変形例においても、前述の実施形態と同様の効果を得ることができる。 Also in this modification, the same effect as the above-described embodiment can be obtained.
（５−３．第２レールを分割配置した場合）
前述の実施形態では、第２レール１１７を一本のレールとして構成したが、第２レール１１７を複数（例えば第２スライダ１１８の数と同数）に分割した構成としてもよい。例えば図１０に示す例では、第２リニアガイド１０８が、２つの第２スライダ１１８と、２つの第２スライダ１１８のそれぞれをガイドする２つの第２レール１１７とを有する。言い換えると、第２レール１１７が２つの第２スライダ１１８に対応する位置に２分割して配置されている。それぞれの第２レール１１７は第２把持部材１０４のストロークＳ２を確保できる長さに形成されており、左右方向における中間の部分には第２レール１１７は設置されていない。前述の実施形態と同様に、第２スライダ１１８の第２ガイド長ＧＬ２は第１スライダ１１０の第１ガイド長ＧＬ１よりも長くなるように構成されている。(5-3. When the second rail is divided and arranged)
In the above-described embodiment, the
本変形例によれば、前述の実施形態と同様の効果に加えて、さらに次のような効果を得ることができる。すなわち、第２レール１１７の無駄なレール長が減るので、ネジの数を減らすなど取付工数を減らすことができると共に、コストを削減でき、重量も軽減できる。また、第２レール１１７による占有スペースを小さくできるので、レイアウトの自由度を増すことができる。 According to this modification, in addition to the same effects as those of the above-described embodiment, the following effects can be further obtained. That is, since the useless rail length of the
（５−４．その他）
例えば、以上ではサーボモータ１０５により駆動される第１把持部材１０３が右側、エアシリンダ１０６により駆動される第２把持部材１０４が左側に配置される構成としたが、反対に第１把持部材１０３が左側、第２把持部材１０４が右側に配置される構成としてもよい。この場合、サーボモータ１０５、エアシリンダ１０６、第１リニアガイド１０７及び第２リニアガイド１０８等についても左右反対の配置構成とすればよい。(5-4. Others)
For example, in the above description, the first gripping
また以上では、第１アクチュエータ１０５としてサーボモータ（動力源が電気）、第２アクチュエータ１０６としてエアシリンダ（動力源がエア）を使用する場合について説明したが、２つのアクチュエータが異なる動力源であれば、その他の動力源（油圧、蒸気等）を使用したアクチュエータであってもよい。 In the above description, the servo motor (power source is electric) is used as the
＜６．コントローラのハードウェア構成例＞
次に、図８を参照しつつ、上記で説明したコントローラ５０のハードウェア構成例について説明する。なお、図８中では、コントローラ５０の駆動電力を給電する機能に係る構成を適宜省略して図示している。<6. Example of controller hardware configuration>
Next, a hardware configuration example of the
図８に示すように、コントローラ５０は、例えば、ＣＰＵ９０１と、ＲＯＭ９０３と、ＲＡＭ９０５と、ＡＳＩＣ又はＦＰＧＡ等の特定の用途向けに構築された専用集積回路９０７と、入力装置９１３と、出力装置９１５と、記録装置９１７と、ドライブ９１９と、接続ポート９２１と、通信装置９２３とを有する。これらの構成は、バス９０９や入出力インターフェース９１１を介し相互に信号を伝達可能に接続されている。 As shown in FIG. 8, the
プログラムは、例えば、ＲＯＭ９０３やＲＡＭ９０５、記録装置９１７等に記録しておくことができる。 The program can be recorded in, for example, the
また、プログラムは、例えば、フレキシブルディスクなどの磁気ディスク、各種のＣＤ・ＭＯディスク・ＤＶＤ等の光ディスク、半導体メモリ等のリムーバブルな記録媒体９２５に、一時的又は非一時的（永続的）に記録しておくこともできる。このような記録媒体９２５は、いわゆるパッケージソフトウエアとして提供することもできる。この場合、これらの記録媒体９２５に記録されたプログラムは、ドライブ９１９により読み出されて、入出力インターフェース９１１やバス９０９等を介し上記記録装置９１７に記録されてもよい。 The program is recorded temporarily or non-temporarily (permanently) on a magnetic disk such as a flexible disk, various optical disks such as CD, MO disk, and DVD, and a
また、プログラムは、例えば、ダウンロードサイト・他のコンピュータ・他の記録装置等（図示せず）に記録しておくこともできる。この場合、プログラムは、ＬＡＮやインターネット等のネットワークＮＷを介し転送され、通信装置９２３がこのプログラムを受信する。そして、通信装置９２３が受信したプログラムは、入出力インターフェース９１１やバス９０９等を介し上記記録装置９１７に記録されてもよい。 The program can also be recorded on, for example, a download site, another computer, another recording device, etc. (not shown). In this case, the program is transferred via a network NW such as a LAN or the Internet, and the
また、プログラムは、例えば、適宜の外部接続機器９２７に記録しておくこともできる。この場合、プログラムは、適宜の接続ポート９２１を介し転送され、入出力インターフェース９１１やバス９０９等を介し上記記録装置９１７に記録されてもよい。 The program can also be recorded in an appropriate
そして、ＣＰＵ９０１が、上記記録装置９１７に記録されたプログラムに従い各種の処理を実行することにより、上記のロボットハンド１００の把持動作等の制御が実現される。この際、ＣＰＵ９０１は、例えば、上記記録装置９１７からプログラムを直接読み出して実行してもよいし、ＲＡＭ９０５に一旦ロードした上で実行してもよい。更にＣＰＵ９０１は、例えば、プログラムを通信装置９２３やドライブ９１９、接続ポート９２１を介し受信する場合、受信したプログラムを記録装置９１７に記録せずに直接実行してもよい。 The
また、ＣＰＵ９０１は、必要に応じて、例えばマウス・キーボード・マイク（図示せず）等の入力装置９１３から入力する信号や情報に基づいて各種の処理を行ってもよい。 Further, the
そして、ＣＰＵ９０１は、上記の処理を実行した結果を、例えば表示装置や音声出力装置等の出力装置９１５から出力してもよく、さらにＣＰＵ９０１は、必要に応じてこの処理結果を通信装置９２３や接続ポート９２１を介し送信してもよく、上記記録装置９１７や記録媒体９２５に記録させてもよい。 Then, the
なお、以上の説明において、「垂直」「平行」「平面」等の記載がある場合には、当該記載は厳密な意味ではない。すなわち、それら「垂直」「平行」「平面」とは、設計上、製造上の公差、誤差が許容され、「実質的に垂直」「実質的に平行」「実質的に平面」という意味である。 In addition, in the above description, when there are descriptions such as “vertical”, “parallel”, and “plane”, the descriptions are not strict. That is, the terms “vertical”, “parallel”, and “plane” are acceptable in design and manufacturing tolerances and errors, and mean “substantially vertical”, “substantially parallel”, and “substantially plane”. .
また、以上の説明において、外観上の寸法や大きさ、形状、位置等が「同一（同じ）」「等しい」「異なる」等の記載がある場合は、当該記載は厳密な意味ではない。すなわち、それら「同一（同じ）」「等しい」「異なる」とは、設計上、製造上の公差、誤差が許容され、「実質的に同一（同じ）」「実質的に等しい」「実質的に異なる」という意味である。 In the above description, when there is a description such as “same (same)”, “equal”, “different”, etc., in terms of external dimensions, size, shape, position, etc., the description is not strict. That is, “same (same)”, “equal”, and “different” are acceptable in design and manufacturing tolerances and errors, and are “substantially identical (same)”, “substantially equal”, “substantially equal”. It means “different”.
１０ ロボット
４０ ロボットアーム
５０ コントローラ
１００ ロボットハンド
１０１ 取付部材
１０２ ベース部材
１０２ｂ 後面
１０２ｄ 下面（第２サイド）
１０２ｆ 前面（第１サイド）
１０３ 第１把持部材
１０４ 第２把持部材
１０５ サーボモータ（第１アクチュエータの一例）
１０６ エアシリンダ（第２アクチュエータの一例）
１０７ 第１リニアガイド
１０８ 第２リニアガイド
１０９ 第１レール
１１０ 第１スライダ
１１１ 第１可動プレート
１１７ 第２レール
１１８ 第２スライダ
１１９ 第２可動プレート
１２１ 連結部
１２２ 増力機構
１２７ カメラ（センサ）
Ｓ２ ストローク
Ｗ ワークDESCRIPTION OF
102f front (first side)
103
106 Air cylinder (example of second actuator)
107 1st
S2 Stroke W Workpiece
Claims (14)
前記ロボットハンドは、
第１把持部材と、
前記第１把持部材が連結された第１スライダと、前記第１スライダを移動方向にガイドする第１レールとを備えた第１リニアガイドと、
前記第１スライダを前記第１レールに沿って移動させる第１アクチュエータと、
第２把持部材と、
前記第２把持部材が連結された第２スライダと、前記第２スライダを前記移動方向にガイドする第２レールとを備えた第２リニアガイドと、
前記第１アクチュエータと異なる動力源で駆動され、前記第２スライダを前記第２レールに沿って移動させる第２アクチュエータと、
前記第１リニアガイドと前記第２リニアガイドを固定するベース部材と、
を備え、
前記ロボットハンドは、前記第２把持部材の推力が前記第１把持部材の推力よりも大きくなるように構成されており、
前記第２リニアガイドは、前記第１リニアガイドにおける許容モーメントよりも大きな許容モーメントを有する、
ロボット。A robot arm, and a robot hand attached to the tip of the robot arm,
The robot hand is
A first gripping member;
A first linear guide comprising a first slider to which the first gripping member is coupled; and a first rail for guiding the first slider in a moving direction;
A first actuator for moving the first slider along the first rail;
A second gripping member;
A second linear guide comprising a second slider to which the second gripping member is coupled; and a second rail for guiding the second slider in the moving direction;
A second actuator driven by a power source different from the first actuator and moving the second slider along the second rail;
A base member for fixing the first linear guide and the second linear guide;
With
The robot hand is configured such that the thrust of the second gripping member is greater than the thrust of the first gripping member,
The second linear guide has an allowable moment larger than an allowable moment in the first linear guide.
robot.
リニアガイドにおいて少なくとも１つのスライダ全体の前記移動方向における一方側端部から他方側端部までの距離であるガイド長が、前記第１スライダよりも長くなるように構成されている、請求項１に記載のロボット。The second slider is
The linear guide is configured such that a guide length, which is a distance from one side end portion to the other side end portion in the moving direction, of the entire at least one slider is longer than that of the first slider. The robot described.
前記第２スライダとして、少なくとも２つのスライダと、
前記第２レールとして、前記少なくとも２つのスライダのそれぞれをガイドする２つのレールと、
を備えることを特徴とする、請求項２に記載のロボット。The second linear guide is
As the second slider, at least two sliders;
Two rails for guiding each of the at least two sliders as the second rail;
The robot according to claim 2, further comprising:
前記第２アクチュエータは、エアシリンダである、
請求項１〜３のいずれか１項に記載のロボット。The first actuator is a servo motor;
The second actuator is an air cylinder.
The robot according to claim 1.
前記第１リニアガイドと前記第２リニアガイドを、前記第１レールと前記第２レールとのそれぞれの少なくとも一部が前記移動方向において相互に重複し、且つ前記移動方向に直交する方向において相互にずれた位置に固定する、
請求項１〜４のいずれか１項に記載のロボット。The base member is
In the first linear guide and the second linear guide, at least a part of each of the first rail and the second rail overlaps with each other in the movement direction, and mutually in a direction perpendicular to the movement direction. To fix it in the shifted position,
The robot according to any one of claims 1 to 4.
前記第１アクチュエータ及び前記第２アクチュエータは、前記間隙において前記ベース部材に取り付けられている、
請求項１〜５のいずれか１項に記載のロボット。A mounting member that is fixed to the base member and attached to the tip of the robot arm with a gap between the base member and the base member on the opposite side of the first gripping member and the second gripping member. Have
The first actuator and the second actuator are attached to the base member in the gap,
The robot according to any one of claims 1 to 5.
前記ベース部材の第１サイドに取り付けられ、
前記第２リニアガイドは、
前記ベース部材の前記第１サイドと直交する第２サイドに取り付けられている、
請求項１〜６のいずれか１項に記載のロボット。The first linear guide is
Attached to the first side of the base member;
The second linear guide is
It is attached to a second side orthogonal to the first side of the base member,
The robot according to any one of claims 1 to 6.
前記第２アクチュエータの推力を増大して前記第２スライダに伝達する増力機構を有する、
請求項１〜７のいずれか１項に記載のロボット。The robot hand is
A force-increasing mechanism for increasing the thrust of the second actuator and transmitting it to the second slider;
The robot according to any one of claims 1 to 7.
前記増力機構を介して第１方向に離間して配置されており、
前記第１アクチュエータ及び前記第１リニアガイドの少なくとも一方は、
前記第１方向において前記第２アクチュエータと前記第２リニアガイドとの間に位置するように、前記ベース部材に固定されている、
請求項８に記載のロボット。The second actuator and the second linear guide are:
Being spaced apart in the first direction via the force-increasing mechanism,
At least one of the first actuator and the first linear guide is
Fixed to the base member so as to be positioned between the second actuator and the second linear guide in the first direction;
The robot according to claim 8.
前記第１スライダと前記第１把持部材とを連結する第１可動プレートと、
前記第２スライダと前記第２把持部材とを連結する第２可動プレートと、を有し、
前記第１把持部材は、
前記第１可動プレートに着脱可能に連結されており、
前記第２把持部材は、
前記第２可動プレートに着脱可能に連結されている、
請求項１〜９のいずれか１項に記載のロボット。The robot hand is
A first movable plate connecting the first slider and the first gripping member;
A second movable plate that couples the second slider and the second gripping member;
The first gripping member is
Detachably connected to the first movable plate,
The second gripping member is
Detachably connected to the second movable plate,
The robot according to any one of claims 1 to 9.
前記第２把持部材の延設方向に屈曲し、前記移動方向の幅寸法が前記第２把持部材よりも大きくなるように形成された、前記第２把持部材が連結される連結部を有している、
請求項１０に記載のロボット。The second movable plate is
A connecting portion for connecting the second gripping member, which is bent in the extending direction of the second gripping member, and is formed so that a width dimension in the moving direction is larger than that of the second gripping member; Yes,
The robot according to claim 10.
前記第１リニアガイドが取り付けられる前記ベース部材の第１サイドに取り付けられ、前記第１把持部材と前記第２把持部材とにより把持される対象であるワークを検出する少なくとも１つのセンサを有する、
請求項１〜１１のいずれか１項に記載のロボット。The robot hand is
Having at least one sensor that is attached to a first side of the base member to which the first linear guide is attached and that detects a workpiece to be gripped by the first gripping member and the second gripping member;
The robot according to claim 1.
第１把持部材と、
前記第１把持部材が連結された第１スライダと、前記第１スライダを移動方向にガイドする第１レールとを備えた第１リニアガイドと、
前記第１スライダを前記第１レールに沿って移動させる第１アクチュエータと、
第２把持部材と、
前記第２把持部材が連結された第２スライダと、前記第２スライダを前記移動方向にガイドする第２レールとを備えた第２リニアガイドと、
前記第１アクチュエータと異なる動力源で駆動され、前記第２スライダを前記第２レールに沿って移動させる第２アクチュエータと、
前記第１リニアガイドと前記第２リニアガイドを固定するベース部材と、
を備え、
前記ロボットハンドは、前記第２把持部材の推力が前記第１把持部材の推力よりも大きくなるように構成されており、
前記第２リニアガイドは、前記第１リニアガイドにおける許容モーメントよりも大きな許容モーメントを有する、
ロボットハンド。A robot hand attached to the tip of a robot arm,
A first gripping member;
A first linear guide comprising a first slider to which the first gripping member is coupled; and a first rail for guiding the first slider in a moving direction;
A first actuator for moving the first slider along the first rail;
A second gripping member;
A second linear guide comprising a second slider to which the second gripping member is coupled; and a second rail for guiding the second slider in the moving direction;
A second actuator driven by a power source different from the first actuator and moving the second slider along the second rail;
A base member for fixing the first linear guide and the second linear guide;
With
The robot hand is configured such that the thrust of the second gripping member is greater than the thrust of the first gripping member,
The second linear guide has an allowable moment larger than an allowable moment in the first linear guide.
Robot hand.
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