JPWO2019244262A1 - Robots and robot hands - 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。PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a small and highly versatile robot hand and a robot equipped with the same. A robot hand (100) includes a first grip member (103), a first linear guide (107) including a first slider (110) and a first rail (109), and a first slider (110). (2) along with the first rail (109), a second motor (105), a second gripping member (104), a second slider (118) and a second linear guide (117) having a second rail (117). 108), an air cylinder (106) for moving the second slider (118) along the second rail (117), and a base member (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 grip member (104) is larger than the thrust of the first grip member (103), and the second linear guide (108). ) Has a larger allowable moment than the allowable moment in 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 embodiments relate 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 grips. 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-mentioned conventional gripping device, further optimization of the device configuration is required in order to improve the gripping force while suppressing an increase in size.
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 the above problems, and an object of the present invention 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-mentioned problems, according to one aspect of the present invention, there is provided a robot including a robot arm and a robot hand attached to a tip of the robot arm, wherein the robot hand has a first grip. A first linear guide including a member, a first slider to which the first gripping member is connected, and a first rail that guides the first slider in the moving direction; and the first slider on the first rail. A second linear provided with a first actuator that moves along the second gripping member, a second slider to which the second gripping member is connected, and a second rail that guides the second slider in the moving direction. A guide, a second actuator that is driven by a power source different from that of the first actuator, and moves the second slider along the second rail, and a base member that fixes the first linear guide and the second linear guide. And the robot hand is configured such that the thrust of the second gripping member is larger than the thrust of the first gripping member, and the second linear guide is allowed in the first linear guide. A robot is applied that has a larger allowable moment than the moment.
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。 Further, according to another aspect of the present invention, there is provided a robot hand attached to a tip of a robot arm, the first grip member, a first slider to which the first grip member is connected, and the first slider. A first linear guide having a first rail that guides in the 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. And a second linear guide having a second rail that guides the second slider in the movement direction, and a second power source different from that of the first actuator, and the second slider is driven by the second slider. The robot hand includes a second actuator that moves along two rails, and a base member that fixes the first linear guide and the second linear guide, and the robot hand is configured such that the thrust of the second gripping member causes the first gripping. The robot hand is configured such that it is larger than the thrust of the member, and the second linear guide has a larger allowable moment than the allowable moment in the first linear guide.
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-sized robot hand having a high gripping force and a robot equipped with 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。 An embodiment will be described below 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 revolving
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 the joints are composed of, for example, servomotors, speed reducers, brakes, and the like. The servo motor, the speed reducer, the brake, and the like do not necessarily have to be arranged on the rotation axis centers Ax1 to Ax6, but may be arranged at positions apart from these rotation axis centers 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 of the arm portion 43 (or the extending material direction) is referred to as “rotation”, and is substantially perpendicular to the longitudinal direction of the arm portion 43 (or the extending material direction). The rotation around the axis of rotation is called "turn" to distinguish them.
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. Robot hand configuration>
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。 As shown in FIGS. 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, in 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。 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。 Further, as shown in FIG. 2, in 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。 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 operation>
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。 With the work W 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. Example of effect of 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。 Further, 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 addition, 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
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。 Further, 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 the present 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, by the mounting
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。 Further, in the present 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, compared to a 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。 Further, 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, 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
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。 Further, 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 root portion of the
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。 Further, 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 the present 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 above with reference to the accompanying drawings. However, the scope of the technical idea described in the claims is not limited to the embodiments described here. It is obvious that a person having ordinary knowledge in the technical field to which the present embodiment belongs can come up with various changes, modifications and combinations within the scope of the technical idea. Therefore, the technology after these changes, corrections and combinations are naturally included in 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 the holding strength of the second slider is made 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, the following effects can be obtained in addition to the same effects as the above-described embodiment. That is, since the unnecessary 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)
Although 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 that of 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, the following effects can be obtained in addition to the same effects as the above-described embodiment. That is, since the wasteful 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。 Further, in the above, the case where 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. Controller hardware configuration example>
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 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。 Also, the program is temporarily or non-temporarily (permanently) recorded on 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 in, 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 externally
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。 Then, 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 the above description, when there is a description such as “vertical”, “parallel”, “plane”, etc., the description does not have a strict meaning. That is, the terms “vertical”, “parallel”, and “plane” mean “substantially vertical”, “substantially parallel”, and “substantially plane”, because of design tolerances and manufacturing tolerances. ..
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。 Further, in the above description, when there is a description such as “same (same)”, “equal to” or “different” in terms of external dimensions, size, shape, position, etc., the description is not strict. That is, the terms “identical (same)”, “equal”, and “different” allow for design tolerances and manufacturing tolerances, and are “substantially the same (same)”, “substantially equal”, and “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10
102f front (first side)
103 first gripping
106 air cylinder (an example of the second actuator)
107 1st
S2 Stroke W Work
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 having a robot arm and a robot hand attached to a tip of the robot arm,
The robot hand is
A first gripping member,
A first linear guide including a first slider to which the first gripping member is connected, 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 grip member,
A second linear guide including a second slider to which the second gripping member is connected, and a second rail that guides the second slider in the moving direction,
A second actuator that is driven by a power source different from that of the first actuator and moves the second slider along the second rail;
A base member for fixing the first linear guide and the second linear guide,
Equipped with
The robot hand is configured such that the thrust of the second grip member is larger than the thrust of the first grip member,
The second linear guide has a larger allowable moment than the allowable moment of 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 end to the other end in the moving direction of at least one slider as a whole, is longer than that of the first slider. The described robot.
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,
As the second slider, at least two sliders,
As the second rail, two rails for guiding each of the at least two sliders,
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
The first linear guide and the second linear guide are arranged such that at least a part of each of the first rail and the second rail overlaps each other in the movement direction and is mutually orthogonal in the movement direction. Fix it in the displaced 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。The base member further includes an attachment member fixed to the base member at a side opposite to the first grip member and the second grip member with a gap from the base member and attached to the tip of the robot arm. 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,
Attached to the first side of the base member,
The second linear guide,
Attached to a second side of the base member that is orthogonal to the first side,
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 boosting 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 arranged in a first direction with a space therebetween via the booster mechanism,
At least one of the first actuator and the first linear guide,
Fixed to the base member so as to be located 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 connecting the second slider and the second grip member,
The first gripping member is
Removably connected to the first movable plate,
The second grip 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 to which the second holding member is connected, the connecting portion being bent in the extending direction of the second holding member and having a width dimension in the moving direction larger than that of the second holding member. Is
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
At least one sensor attached to the first side of the base member to which the first linear guide is attached, for detecting a work to be held by the first holding member and the second holding member,
The robot according to any one of claims 1 to 11.
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 the robot arm,
A first gripping member,
A first linear guide including a first slider to which the first gripping member is connected, 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 grip member,
A second linear guide including a second slider to which the second gripping member is connected, and a second rail that guides the second slider in the moving direction,
A second actuator that is driven by a power source different from that of the first actuator and moves the second slider along the second rail;
A base member for fixing the first linear guide and the second linear guide,
Equipped with
The robot hand is configured such that the thrust of the second grip member is larger than the thrust of the first grip member,
The second linear guide has a larger allowable moment than the allowable moment of the first linear guide,
Robot hand.
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