JPH09295292A

JPH09295292A - 把持装置

Info

Publication number: JPH09295292A
Application number: JP13425796A
Authority: JP
Inventors: Ten Kawamoto; 天河本
Original assignee: Murata Machinery Ltd
Current assignee: Murata Machinery Ltd
Priority date: 1996-04-30
Filing date: 1996-04-30
Publication date: 1997-11-18

Abstract

(57)【要約】【課題】把持対象物品の中心位置と左右のグリッパの
中心位置とがずれている時でも、物品を滑らかに把持で
きるようにする。【構成】モータ６による開閉運動をリニアブッシュ２
２を介して右グリッパ２に伝達する。同時に、ラック３
２，ピニオン３４，ラック３３を介して、リニアブッシ
ュ２３で左側のグリッパ３にモータ６からの開閉運動を
伝達する。物品０１に先に接触したグリッパは停止し、
他方のグリッパは前進を続けて、双方のグリッパ４，５
が物品に接触した際に、モータ６が停止する。モータ６
の停止後はコイルバネ３０でグリッパ４，５を付勢し、
物品を把持する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の利用分野】この発明は無人搬送車やピッキング
マシン，工作ロボット等に用いる把持装置に関し、特に
把持対象の物品の中心位置と把持用の一対のグリッパの
中心位置とがずれている場合でも、物品を滑らかに把持
できるようにした把持装置に関する。

【０００２】

【従来技術】無人搬送車やピッキングマシン，工作ロボ
ット等では、対象物品を一対のグリッパで把持して移動
させる。各グリッパには光電センサ等の接触センサや近
接センサを設け、グリッパが対象物品に接触した際にグ
リッパを停止させて把持を完了する。ここで問題は、把
持対象の物品の中心位置と一対のグリッパの中心位置と
がずれている場合に生じる。

【０００３】上記の問題点を図４に示す。鎖線で示した
範囲に把持対象の物品０１があり、左右のグリッパ２，
３の中心位置と物品０１の中心位置が僅かにずれている
ものとする。４，５は光電センサで、６はグリッパ２，
３を開閉させるためのモータ、８はそのシャフトであ
る。図４(1)では、物品０１の中心は右グリッパ２側に
僅かにずれており、この状態からモータ６によりシャフ
ト８を回転させ、左右のグリッパ２，３を閉方向に移動
させる。

【０００４】図４(2)のように、右グリッパ２は先に物
品０１に接触する。左右の光電センサ４，５が共に物品
との接触を検出した際にモータ６を停止させるものとす
ると、右グリッパ２が物品０１に接触しても左グリッパ
３はさらに前進を続け、この間に物品０１は右グリッパ
２により左側に押される。ここで物品０１が半導体ウェ
ハーや液晶パネル基板等の振動に弱いものである場合、
グリッパ２で物品０１を押すことは極めて危険である。
また逆に、一方の光電スイッチ４，５が物品０１との接
触を検出した際にモータ６を停止させるものとすると、
物品０１を把持しないままグリッパ２，３が停止する。
何れの場合も、物品０１の中心位置と左右のグリッパ
２，３の中心位置とがずれていると、把持は不可能であ
る。

【０００５】

【発明の課題】この発明の課題は、 (1) 一対のグリッパの中心位置と、把持対象の物品の
中心位置とがずれている場合でも、滑らかに物品を把持
できるようにすることにある（請求項１〜３）。 (2) 請求項２での課題は、一対のグリッパを簡単な機
構で駆動することにある。 (3) 請求項３での課題は、グリッパを駆動機構に対し
て滑らかに従動させることにある。

【０００６】

【発明の構成】この発明は、左右あるいは上下等に配置
した一対のグリッパを、モータや空気圧，油圧等を用い
た駆動機構により開閉させて、物品を把持するようにし
た把持装置において、各グリッパを駆動機構に摺動可能
に取り付けたことを特徴とする（請求項１）。グリッパ
を駆動機構に摺動可能に取り付ける機構は任意である。

【０００７】好ましくは、前記駆動機構をモータ駆動で
一方のグリッパを開閉させるための第１駆動部と、第１
駆動部に従動して他方のグリッパを開閉させるための第
２駆動部とで構成する（請求項２）。例えば第１駆動部
と第２駆動部を、第１駆動部側のラックと中間のピニオ
ン並びに第２駆動部側のラックとで連結する。第１駆動
部に対する第２駆動部の従動機構は任意である。

【０００８】また好ましくは、前記一対のグリッパを閉
方向に付勢するバネを設ける（請求項３）。バネは実施
例に示すコイルバネに限らず、任意のバネを用いること
ができる。また実施例では一対のグリッパをバネで連結
して付勢するが、例えば把持装置のケースと各グリッパ
との間にそれぞれバネを設けてケースからバネを閉方向
に付勢しても良い。

【０００９】

【発明の作用と効果】この発明では、各グリッパを駆動
機構に対して摺動可能に取り付ける。そしてグリッパが
物品に接触するまでは、各グリッパは駆動機構により閉
方向に運動し、一方のグリッパが先に物品に接触する
と、そのグリッパは駆動機構に対して摺動して逃げて停
止する。他方のグリッパは駆動機構により閉方向への運
動を続け、双方のグリッパが物品に接触するまで運動す
る。このため、一対のグリッパの中心位置と物品の中心
位置とがずれている場合でも、滑らかに物品を把持する
ことができる（請求項１）。

【００１０】請求項２の発明では、モータにより一方の
グリッパを開閉運動させるための第１駆動部を駆動す
る。そして第１駆動部に、他方のグリッパを運動させる
ための第２駆動部を従動させる。このため第１駆動部と
第２駆動部とを１つのモータで同期させて運動させるこ
とができ、駆動部を簡単に構成することができる。

【００１１】請求項３の発明では、一対のグリッパを閉
方向に付勢するバネを設ける。この結果、駆動機構の閉
方向の運動に対してグリッパは滑らかに従動する。

【００１２】

【実施例】図１〜図３に実施例を示す。図１，図２に実
施例の把持装置を示すと、２は右グリッパ，３は左グリ
ッパで、それぞれ右光電センサ４と左光電センサ５を設
けて、物品への接触を検出する。６はグリッパ２，３を
開閉させるためのモータで、８はそのシャフトである。
１０は把持装置のケースで、１２はシャフト先端の雄ネ
ジ、１４は雄ネジ１２の回転により前後進する雌ネジ
で、１６は雌ネジ１４を前後進させるためのガイドであ
る。１８，１９は一対の駆動部で、右側の駆動部１８を
例えばネジ２０，２１で雌ネジ１４に固着する。２２，
２３は摺動部材の例のリニアブッシュで、駆動部１８，
１９に固着してある。２４，２５はグリッパ２，３に接
続したアーム、２６，２７はアーム２４，２５に取り付
けた取付部材、２８，２９はシャフトで、リニアブッシ
ュ２２，２３を介して駆動部１８，１９に摺動可能に係
止してある。

【００１３】３０はコイルバネで、取付部材２６，２７
を引き合うように、即ち取付部材２６，２７を閉方向に
付勢する。バネ３０には、コイルバネ以外にも任意のバ
ネを用いることができる。３２，３３はラックで、３４
はこれらを連結するピニオンで、ラック３２の運動によ
りラック３３を従動させる。そして雌ネジ１４，駆動部
１８，ラック３２で第１駆動部を構成し、ラック３３，
駆動部１９で第２駆動部を構成する。

【００１４】３６はモータ制御部で、一対の光電スイッ
チ４，５の双方が物品との接触を検出した際に、モータ
６を停止させる。リニアブッシュ２２，２３の役割は、
グリッパ２またはグリッパ３が物品に接触すると、駆動
部１８，１９をシャフト２８，２９に対して滑らせて、
グリッパ２，３を停止させることにある。またバネ３０
の役割は、取付部材２６，２７をリニアブッシュ２２，
２３側に押圧し、駆動部１８，１９の運動にシャフト２
８，２９を滑らかに従動させることにある。これ以外に
バネ３０は、モータ６が停止した後に、グリッパ２，３
を閉方向に付勢して物品の把持を確実にする役割があ
る。さらにピニオン３４の役割は、駆動部１８に駆動部
１９を従動させることにある。把持装置にはこれ以外に
物品の画像を撮影するためのＣＣＤカメラ等があるが、
これらは本発明とは直接の関係が無いので、省略する。

【００１５】図３により、実施例の動作を示す。把持装
置を搭載した無人搬送車等が、把持対象物品０１の手前
で停止したものとする。また把持対象物品０１として
は、半導体ウェハー等の振動に弱く、取り扱いに細心の
注意が要求されるものを考える。把持運動を開始すると
（図３(1)）、モータ６によりシャフト８が回転して、
雌ネジ１４が閉方向運動し、これに連られて駆動部１８
も閉方向に運動する。グリッパ２はバネ３０で閉方向に
付勢され、取付部材２６はリニアブッシュ２２を閉方向
に押圧している。このため、リニアブッシュ２２が閉方
向に運動すると、これに従動してグリッパ２も閉方向に
移動する。なおこの時点でグリッパ２は物品０１に接触
していない。

【００１６】駆動部１８が閉方向に運動すると、ラック
３２も閉方向に運動し、ピニオン３４を介してラック３
３も閉方向に運動する。このため駆動部１８の運動と対
称に駆動部１９も閉方向に運動し、左グリッパ３も閉方
向に運動する。即ちグリッパ３はバネ３０で閉方向に付
勢され、リニアブッシュ２３が閉方向に運動すると、こ
れに従動して閉方向に運動する。

【００１７】ここで対象物品０１の中心位置が、左右の
グリッパ２，３の中心位置と僅かにずれている状態を考
える。例えば図３の(2)で、右グリッパ２が先に物品０
１に接触したものとする。右グリッパ２が物品０１に接
触すると、バネ３０による閉方向への付勢と物品からの
開方向の力とがきっ抗し、右グリッパ２は停止する。そ
してリニアブッシュ２２はシャフト２８に対して閉方向
に滑り、前進を続ける。一方駆動部１８自体は閉方向へ
の運動を続け、左側のグリッパ３はバネ３０により付勢
されてリニアブッシュ２３に従動し、閉方向への運動を
続ける。

【００１８】このようにして左右のグリッパ２，３の何
れもが物品０１に接触すると（図３(3)）、２つの光電
スイッチ４，５は何れもオンとなり、モータ制御部３６
は、２つの光電センサが共に物品との接触を検出したこ
とを条件に、モータ６を停止させる。モータ６が停止し
た状態では、バネ３０が左右のグリッパ２，３を閉方向
に付勢し、この力で物品の把持を保つ。

【００１９】これらの結果、物品０１の中心位置と、グ
リッパ２，３の中心位置がずれている場合でも、滑らか
に物品０１を把持することができる。また中心位置がず
れた状態で把持された物品を持ち上げた際、バネ３０に
よってグリッパ２，３の中心位置と中心位置が揃うよう
に位置矯正することも可能である。さらに左側の駆動部
１９は右側の駆動部１８に従動して動き、１つのモータ
６で２つの駆動部１８，１９を同期して対称に運動させ
ることができる。

【００２０】物品０１を解放する際の動作は上記の逆
で、モータ６の逆回転により駆動部１８，１９は開方向
に運動する。これに伴ってリニアブッシュ２２，２３は
開方向に運動し、取付部材２６，２７が開方向に押され
て、シャフト２８，２９は開方向に運動する。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例の把持装置の横方向断面図

【図２】実施例の把持装置の上下方向要部断面図

【図３】実施例の把持装置の動作を示す図で、図３
(1)はグリッパの移動開始時の状態を、(2)は右側のグリ
ッパが物品に接触した際の状態を、(3)は左右のグリッ
パが物品に接触し動作を停止した状態を示す

【図４】従来例の把持装置の動作を示す図で、図４
(1)はグリッパの移動開始時の状態を、(2)は右側のグリ
ッパのみが物品に接触し、エラーとなった状態を示す

【符号の説明】

０１物品２０，２１
ネジ２右グリッパ２２，２３
リニアブッシュ３左グリッパ２４，２５
アーム４右光電スイッチ２６，２７
取付部材５左光電スイッチ２８，２９
シャフト６モータ３０
コイルバネ８シャフト３２，３３
ラック１０ケース３４
ピニオン１２雄ネジ３６
モータ制御部１４雌ネジ１６ガイド１８，１９駆動部

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】一対のグリッパを駆動機構により開閉さ
せて物品を把持するようにした把持装置において、各グ
リッパを駆動機構に対して摺動可能に取り付けたことを
特徴とする、把持装置。
【請求項２】前記駆動機構を、モータ駆動で一方のグ
リッパを開閉させるための第１駆動部と、第１駆動部に
従動して他方のグリッパを開閉させるための第２駆動部
とで構成したことを特徴とする、請求項１の把持装置。
【請求項３】前記一対のグリッパを閉方向に付勢する
バネを設けたことを特徴とする、請求項１または２の把
持装置。