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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2024061523
(43)【公開日】2024-05-07
(54)【発明の名称】ロボットハンド組立体
(51)【国際特許分類】
B25J 15/08 20060101AFI20240425BHJP
【ＦＩ】
B25J15/08 L
【審査請求】未請求
【請求項の数】3
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2022169519
(22)【出願日】2022-10-21
(71)【出願人】
【識別番号】000103792
【氏名又は名称】オリエンタルモーター株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100099623
【弁理士】
【氏名又は名称】奥山 尚一
(74)【代理人】
【識別番号】100125380
【弁理士】
【氏名又は名称】中村 綾子
(74)【代理人】
【識別番号】100142996
【弁理士】
【氏名又は名称】森本 聡二
(74)【代理人】
【識別番号】100166268
【弁理士】
【氏名又は名称】田中 祐
(72)【発明者】
【氏名】黒川 龍輝
(72)【発明者】
【氏名】小野 圭太
(72)【発明者】
【氏名】長谷川 洋史
【テーマコード（参考）】
3C707
【Ｆターム（参考）】
3C707ES04
3C707EU02
3C707HS27
3C707HT21
(57)【要約】
【課題】ロボットハンドの複数のアームをモーターの出力軸を基準にして対称となるように取り付ける際の作業効率を高める。
【解決手段】
ロボットハンド組立体は、駆動歯車と、前記駆動歯車の周方向に沿って等間隔に配置され前記駆動歯車と噛合する３つ以上の被動歯車と、前記３つ以上の被動歯車の回転軸にそれぞれ着脱可能に取り付けられ、前記回転軸と直交する方向に延びる３つ以上のアーム５とを備える。各アームは、把持対象物を把持する把持部が着脱可能に取り付けられる取付部５１と、前記駆動歯車の周方向に隣接する他のアームと、前記アームの総数に応じて定められる角度を成して当接するように形成された当接部５７、５８とを備える。
【選択図】図４Ｂ
【解決手段】
ロボットハンド組立体は、駆動歯車と、前記駆動歯車の周方向に沿って等間隔に配置され前記駆動歯車と噛合する３つ以上の被動歯車と、前記３つ以上の被動歯車の回転軸にそれぞれ着脱可能に取り付けられ、前記回転軸と直交する方向に延びる３つ以上のアーム５とを備える。各アームは、把持対象物を把持する把持部が着脱可能に取り付けられる取付部５１と、前記駆動歯車の周方向に隣接する他のアームと、前記アームの総数に応じて定められる角度を成して当接するように形成された当接部５７、５８とを備える。
【選択図】図４Ｂ
【特許請求の範囲】
【請求項1】
駆動歯車と、
前記駆動歯車の周方向に沿って等間隔に配置され前記駆動歯車と噛合する３つ以上の被動歯車と、
前記３つ以上の被動歯車の回転軸にそれぞれ着脱可能に取り付けられ、前記回転軸と直交する方向に延びる３つ以上のアームと
を備え、
各アームは、
把持対象物を把持する把持部が着脱可能に取り付けられる取付部と、
前記駆動歯車の周方向に隣接する他のアームと、前記アームの総数に応じて定められる角度を成して当接するように形成された当接部と
を備える、
ロボットハンド組立体。
前記駆動歯車の周方向に沿って等間隔に配置され前記駆動歯車と噛合する３つ以上の被動歯車と、
前記３つ以上の被動歯車の回転軸にそれぞれ着脱可能に取り付けられ、前記回転軸と直交する方向に延びる３つ以上のアームと
を備え、
各アームは、
把持対象物を把持する把持部が着脱可能に取り付けられる取付部と、
前記駆動歯車の周方向に隣接する他のアームと、前記アームの総数に応じて定められる角度を成して当接するように形成された当接部と
を備える、
ロボットハンド組立体。
【請求項2】
前記当接部が前記アームの先端部に設けられている、請求項１に記載のロボットハンド組立体。
【請求項3】
前記アームが前記回転軸の方向に沿った段差を有し、前記当接部が前記アームの段差部に設けられている、請求項１に記載のロボットハンド組立体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明はロボットハンド組立体に関する。
【背景技術】
【0002】
特許文献１に、１台のモーターの出力軸に太陽歯車を固定し、この歯車にかみ合う遊星歯車を、この太陽歯車を取り囲むように配置し、それぞれの遊星歯車の回転軸には、Ｌ字状、あるいは偏心軸、またはスパイラル状の交換可能なフィンガーを取り外し自由に固定できる構造としたロボットハンドが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開２００６－８２１４０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
上記従来技術において、ロボットハンドのフィンガー（あるいはアーム）は、把持対象物に応じて適宜選択され歯車の回転軸に取り外し自由に取り付けられる。しかし、複数のフィンガー（あるいはアーム）を、モーターの出力軸周方向に隣り合う２つのフィンガー（あるいはアーム）が出力軸に関して対称となるように取り付けることはなかなか難しいと考えられる。
【0005】
本発明は、上記従来技術に鑑み、ロボットハンドの複数のアームを、モーターの出力軸周方向に隣り合う２つのアームが出力軸に関して対称となるように取り付ける際の作業効率を高めることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0006】
本発明に係るロボットハンド組立体は、駆動歯車と、前記駆動歯車の周方向に沿って等間隔に配置され前記駆動歯車と噛合する３つ以上の被動歯車と、前記３つ以上の被動歯車の回転軸にそれぞれ着脱可能に取り付けられ、前記回転軸と直交する方向に延びる３つ以上のアームとを備える。各アームは、把持対象物を把持する把持部が着脱可能に取り付けられる取付部と、前記駆動歯車の周方向に隣接する他のアームと、前記アームの総数に応じて定められる角度を成して当接するように形成された当接部とを備える。
【発明の効果】
【0007】
本発明によれば、ロボットハンドの複数のアームを、モーターの出力軸周方向に隣り合う２つのアームが出力軸に関して対称となるように取り付ける際の作業効率が高まる。
【図面の簡単な説明】
【0008】
【図1A】第１実施形態に係るロボットハンド組立体の上面図である。
【図2】伝達機構部内の歯車の配置を示す斜視図である。
【図3A】伝達機構部及びアームを示す分解斜視図である。
【図3B】アームの断面図である。
【図4A】アームの斜視図である。
【図4B】アームの上面図である。
【図5A】周方向に隣り合う２つのアームが反時計方向に旋回されて当接した状態を示す斜視図である。
【図5B】ロボットハンド組立体の待機状態を示す斜視図である。
【図6】周方向に隣り合う２つのアームが反時計方向に旋回されて当接した状態を示す上面図である。
【図7】周方向に隣り合う２つのアームが時計方向に旋回されて当接した状態を示す上面図である。
【図8A】第２実施形態において周方向に隣り合う２つのアームが反時計方向に旋回されて当接した状態を示す上面図である。
【図8B】第２実施形態において周方向に隣り合う２つのアームが反時計方向に旋回されて当接した状態を示す斜視図である。
【図8C】第２実施形態に係るアームを示す上面図である。
【図9A】第３実施形態において周方向に隣り合う２つのアームが反時計方向に旋回されて当接した状態を示す上面図である。
【図9B】第３実施形態において周方向に隣り合う２つのアームが反時計方向に旋回されて当接した状態を示す斜視図である。
【図9C】第３実施形態における待機状態を示す上面図である。
【図10A】第３実施形態におけるアームの斜視図である。
【図10B】第３実施形態におけるアームの上面図である。
【図11】第３実施形態において周方向に隣り合う２つのアームが時計方向に旋回されて当接した状態を示す斜視図である。
【図12A】第４実施形態において周方向に隣り合う２つのアームが反時計方向に旋回されて当接した状態を示す上面図である。
【図12B】第４実施形態において周方向に隣り合う２つのアームが反時計方向に旋回されて当接した状態を示す斜視図である。
【図12C】第４実施形態における待機状態を示す上面図である。
【図13A】第４実施形態におけるアームの斜視図である。
【図13B】第４実施形態におけるアームの上面図である。
【図14A】駆動モーターの斜視図である。
【図14B】伝達機構部の背面を示す斜視図である。
【図14C】ロボットハンド組立体の斜視図である。
【図15】アーム位置決め治具の斜視図である。
【図16A】アーム位置決め治具を使用した位置決め過程を示す説明図である。
【図16B】アーム位置決め治具を使用した位置決め過程を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【0009】
本発明の実施形態を以下に説明する。ただし、本発明は、以下の実施形態によって限定されるものではない。
【0010】
＜第１実施形態＞
図１Ａ及び図１Ｂに示すように、ロボットハンド組立体１は、モーター２と、同モーターの出力軸側に取り付けられ同モーターの出力軸２ａの回転を伝達する伝達機構部４と、同伝達機構部により伝達された回転により駆動するアーム５とを備えている。矢印Ｂ１は出力軸方向を示し、矢印Ｂ２は反出力軸方向を示す。モーター２の反出力軸側には、同モーターの回転を検出するセンサー３が必要に応じて取り付けられる。
図１Ａ及び図１Ｂに示すように、ロボットハンド組立体１は、モーター２と、同モーターの出力軸側に取り付けられ同モーターの出力軸２ａの回転を伝達する伝達機構部４と、同伝達機構部により伝達された回転により駆動するアーム５とを備えている。矢印Ｂ１は出力軸方向を示し、矢印Ｂ２は反出力軸方向を示す。モーター２の反出力軸側には、同モーターの回転を検出するセンサー３が必要に応じて取り付けられる。
【0011】
図２に示すように、伝達機構部４は、モーター２の出力軸２ａに形成されたピニオン４ａと、同ピニオンと噛合し同ピニオンの回転に伴って自転する３つの被動歯車４ｂ１～４ｂ３とを備えている。ロボットハンド組立体１の上面視において（すなわちロボットハンド組立体１を反出力軸方向Ｂ２に沿って見たときに）、３つの被動歯車４ｂ１～４ｂ３は順に出力軸２ａ周りの時計方向に沿って等間隔に配置されている。３つの被動歯車４ｂ１～４ｂ３は、寸法及び歯数が同じであるとともに出力軸２ａと平行な回転軸４ｃ１～４ｃ３をそれぞれ有する。３つの回転軸４ｃ１～４ｃ３は、出力軸２ａの周方向に沿って等間隔に位置している。
【0012】
回転軸４ｃ１～４ｃ３を区別する必要が無い場合は、単に「回転軸４ｃ」と呼ぶ。被動歯車４ｂ１～４ｂ３及び後述するアーム５ａ～５ｃなどの、各被動歯車に対応して設けられる部品及びその部分についても同様である。
【0013】
図３Ａ及び図３Ｂに示すように、回転軸４ｃ１～４ｃ３には、当該回転軸と直交する方向に延びる細長のアーム５ａ～５ｃが着脱可能にそれぞれ取り付けられる。アーム５の基端部には、回転軸４ｃと同方向に延びる穴部５２が形成されている。アーム５の長手方向両端面のうち基端部側の端面には、アーム５の長手方向に延びていて穴部５２と連通するタップ穴（雌ねじ）５６が形成されている。
【0014】
アーム５に関し、長手方向の寸法を長さと呼び、出力軸２ａに沿った方向の寸法を高さと呼び、長手方向及び出力軸２ａの方向のいずれにも直交する方向の寸法を幅と呼ぶ。
【0015】
回転軸４ｃは、アーム５の穴部５２に挿入され嵌め合いを成す先端部４ｄと、先端部４ｄよりも外径が大きい基部４ｅと、先端部４ｄに設けられ回転軸４ｃと同方向に延び第１固定ねじ５３が締結されるタップ穴４ｆとを備えている。
【0016】
アーム５の穴部５２に、回転軸４ｃの先端部４ｄを嵌め合いながら挿入してゆき、第１固定ねじ５３によりアーム５の底面５５を回転軸４ｃの基部４ｅの軸方向端面に押し付けるようにタップ穴４ｆに締結することにより、アーム５は抜け方向に対して固定される。さらに、アーム５のタップ穴５６に第２固定ねじ５４を締結することにより、アーム５は回転軸４ｃの空転方向に対して固定される。このように、アーム５と被動歯車４ｂの回転軸４ｃとは互いに固定ねじにより固定されるため、アーム５の取付け及び取外しが容易である。
【0017】
アーム５の先端部には、回転軸４ｃと同方向に延びる穴部５１が形成されている。この穴部５１を用いて、把持対象物たるワーク（不図示）の形状に応じて選択される把持部（不図示）がアーム５に着脱可能に取り付けられる。
【0018】
ロボットハンド組立体１の動作は以下のとおりである。まず、駆動モーター２が回転すると出力軸２ａ及びピニオン４ａが回転して、回転力が３個の被動歯車４ｂ１～４ｂ３に伝わる。そして、３つの回転軸４ｃが同期して回転し、３個のアーム５及び把持部（不図示）が各回転軸周りに旋回する。把持部の旋回により、ワークが把持され、あるいはワークが把持部により把持された状態から解放される。
【0019】
なお、駆動モーター２の出力軸２ａに直接、ピニオン４ａが歯切りされている例を示したが、これに限られない。出力軸２ａとは別の部品であるピニオンを出力軸２ａに対し圧入等により結合しても良い。
【0020】
アーム５ａ～５ｃは、ピニオン４ａの周方向に隣り合う２つのアームがピニオン４ａに関して対称となるように、回転軸４ｃ１～４ｃ３にそれぞれ固定されることが好ましい。このような固定により、図１Ａに示したように、全てのアームが同時に開いた状態（すなわち各アームの基端部から先端部までの方向がピニオン４ａの径方向外側方向となった状態）において、各アームの先端部がピニオン４ａの周方向に沿って等間隔に位置するようになる。なお、図１Ａに示した状態をロボットハンド組立体１の待機状態と呼ぶ。アーム５を回転軸４ｃに固定する詳細について以下に説明する。
【0021】
図４Ａ及び図４Ｂに示すように、穴部５１が設けられているアーム５の先端部は、幅方向の寸法が先細りとなるようなテーパ状である。具体的には、アーム５の先端部は、上面視において、アーム５の長手軸に関して線対称な先細り形状を有する。アーム５の先端部のテーパ面５７と、アーム５の幅方向に垂直な側面５８との成す角α１は、６０度である。
【0022】
以下、必要に応じて、アーム５ａ～５ｃのテーパ面５７をそれぞれテーパ面５７ａ～５７ｃと呼ぶ。アーム５ａ～５ｃの他の部分についても同様である。
【0023】
アーム５を固定する際にはまず、図５Ａ及び図６に示すように、３本のアーム５の穴部５２に、対応する回転軸４ｃを挿入し、且つアーム５を回転軸４ｃに固定しない状態とする。この状態で、各回転軸を基準に反時計方向（矢印ＣＣＷの方向）にアーム５を旋回させてゆく。そして、アーム５ａ、５ｂ及び５ｃが互いに伝達機構部４の中央付近で当接した状態とする。より具体的には、アーム５ａの側面５８ａとアーム５ｂのテーパ面５７ｂとが当接し、アーム５ｂの側面５８ｂとアーム５ｃのテーパ面５７ｃとが当接し、アーム５ｃの側面５８ｃとアーム５ａのテーパ面５７ａとが当接した状態とする。
【0024】
この状態で３本のアーム５ａ，５ｂ，５ｃを回転軸４ｃ１，４ｃ２，４ｃ３に対して固定することで、３本のアーム５ａ，５ｂ，５ｃの相対角度を正確に合わせることができる。ここでいう相対角度とは、各アームの長手方向軸同士が成す角度である。このようにして、ピニオン４ａの周方向に隣り合う２つのアームがピニオン４ａに関して対称となるように各アームが配置され各回転軸に固定される。そして、図５Ｂに示すように、３本のアーム５ａ，５ｂ，５ｃが開いたときに、各先端部が周方向１２０度間隔に位置し、かつ各アームの先端部と対応する回転軸との距離はいずれも等しくなる。
【0025】
あるいは、図７に示すように、上記旋回の方向を反時計方向ではなく時計方向（矢印ＣＷの方向）とし、３本のアーム５ａ，５ｂ，５ｃを当接させたうえで各アームを固定しても良い。
【0026】
＜第２実施形態＞
本実施形態は第１実施形態の変形形態である。本実施形態においては、被動歯車が４つ設けられ、これに対応してアームも４本設けられる。図８Ａ～図８Ｃに示すように、アーム６の長手軸に垂直な先端面６７とアーム６の幅方向に垂直な側面６８との成す角β１は、９０度である。
４本のアーム６を、対応する回転軸４ｃに挿入した状態で反時計方向（ＣＣＷ方向）に旋回させてゆき、ピニオン４ａの周方向に隣り合う２つのアームが当接した状態とする（図８Ａ及び図８Ｂ）。具体的には、ピニオン４ａの周方向に隣り合う２つのアームにおいて、一方のアームの側面６８と他方のアームの先端面６７とが当接した状態とする。この状態で４本のアーム６を回転軸４ｃに対して固定することで、４本のアーム６の相対角度を正確に合わせることができる。つまり、ピニオン４ａの周方向に隣り合う２つのアームがピニオン４ａに関して対称となるように４本のアームが配置され、４本のアーム６が開いたときに先端部がピニオン４ａの周方向９０度間隔で位置することになる。
本実施形態は第１実施形態の変形形態である。本実施形態においては、被動歯車が４つ設けられ、これに対応してアームも４本設けられる。図８Ａ～図８Ｃに示すように、アーム６の長手軸に垂直な先端面６７とアーム６の幅方向に垂直な側面６８との成す角β１は、９０度である。
４本のアーム６を、対応する回転軸４ｃに挿入した状態で反時計方向（ＣＣＷ方向）に旋回させてゆき、ピニオン４ａの周方向に隣り合う２つのアームが当接した状態とする（図８Ａ及び図８Ｂ）。具体的には、ピニオン４ａの周方向に隣り合う２つのアームにおいて、一方のアームの側面６８と他方のアームの先端面６７とが当接した状態とする。この状態で４本のアーム６を回転軸４ｃに対して固定することで、４本のアーム６の相対角度を正確に合わせることができる。つまり、ピニオン４ａの周方向に隣り合う２つのアームがピニオン４ａに関して対称となるように４本のアームが配置され、４本のアーム６が開いたときに先端部がピニオン４ａの周方向９０度間隔で位置することになる。
【0027】
＜第３実施形態＞
把持対象物たるワークの、把持可能な最大寸法は、アームの長さに依存する。ワークが比較的大きい場合、アームを長くする必要がある。その一方で、アームの長さによっては、アームを旋回させて当接させた際に、２つのアームが伝達機構の中央付近で当接し得ない場合がある。
把持対象物たるワークの、把持可能な最大寸法は、アームの長さに依存する。ワークが比較的大きい場合、アームを長くする必要がある。その一方で、アームの長さによっては、アームを旋回させて当接させた際に、２つのアームが伝達機構の中央付近で当接し得ない場合がある。
【0028】
そこで本実施形態では、図９Ａ～９Ｃ、１０Ａ及び１０Ｂに示すように、アームを長くし且つアームの高さ方向（すなわち回転軸４ｃに沿った方向）に段差を設ける。アーム７は、アーム長手方向に延びる下段部７ｍ及び上段部７ｎと、アーム高さ方向に延び下段部７ｍと上段部７ｎとを接続する段差部７ｎ１とを備えている。下段部７ｍはアーム７の基端側に位置し、上段部７ｎはアーム７の先端側に位置する。
【0029】
下段部７ｍに回転軸４ｃとの嵌め合いを成す穴部７２が設けられており、上段部７ｎには把持部取付部７１が設けられている。段差部７ｎ１のアーム長手方向基端側の端部は、アーム基端に向かって幅方向の寸法が先細りとなるようなテーパ状である。段差部７ｎ１のテーパ面７７と、アーム７の幅方向に垂直な、上段部７ｎの側面７８との成す角α２は、６０度である。
【0030】
このような段差部を有する３本のアーム７を、回転軸４ｃに挿入した状態で反時計方向に旋回させてゆく。そして、ピニオン４ａの周方向に隣り合う２つのアーム７において、一方のアーム７のテーパ面７７と、他方のアーム７の側面７８とが伝達機構部４の中央付近で当接した状態とする（図９Ａ及び図９Ｂ）。この状態で、各アーム７を対応する回転軸４ｃに対して固定することで、３本のアーム７の相対角度を正確に合わせることができる。つまり、ピニオン４ａの周方向に隣り合う２つのアームがピニオン４ａに関して対称となるように３本のアーム７が配置された状態で固定される。アーム７が開いたときには、図９Ｃに示すようにアーム７の先端部がピニオン４ａの周方向１２０度間隔で位置することになる。
【0031】
図１１に示すように、旋回方向を時計方向（ＣＷ方向）にして、３本のアーム７を当接させたのち回転軸に固定してもよい。
【0032】
＜第４実施形態＞
本実施形態は第３実施形態の変形形態である。本実施形態においては、比較的長いアームが４本設けられる。図１２Ａ～１２Ｃ、１３Ａ及び１３Ｂに示すように、アーム８は、下段部８ｍ及び上段部８ｎと、下段部８ｍと上段部８ｎとを接続する段差部８ｎ１とを備えている。段差部8ｎ１のアーム長手方向基端側の端部において、アーム長手方向基端側の端面８７と、アーム８の幅方向に垂直な側面８８との成す角β２は、９０度である。各アームを旋回させ、ピニオン４ａの周方向に隣り合う２つのアームにおいて、一方のアームの端面８７と、他方のアームの側面８８とが伝達機構部４の中央付近で当接した状態とする（図１２Ａ及び１２Ｂ）。この状態で、４本のアーム８を回転軸４ｃに固定することで、４本のアーム８の相対角度を正確に合わせることができる。つまり、４本のアーム８を、ピニオン４ａの周方向に隣り合う２つのアームがピニオン４ａに関して対称となるように固定することができる。
本実施形態は第３実施形態の変形形態である。本実施形態においては、比較的長いアームが４本設けられる。図１２Ａ～１２Ｃ、１３Ａ及び１３Ｂに示すように、アーム８は、下段部８ｍ及び上段部８ｎと、下段部８ｍと上段部８ｎとを接続する段差部８ｎ１とを備えている。段差部8ｎ１のアーム長手方向基端側の端部において、アーム長手方向基端側の端面８７と、アーム８の幅方向に垂直な側面８８との成す角β２は、９０度である。各アームを旋回させ、ピニオン４ａの周方向に隣り合う２つのアームにおいて、一方のアームの端面８７と、他方のアームの側面８８とが伝達機構部４の中央付近で当接した状態とする（図１２Ａ及び１２Ｂ）。この状態で、４本のアーム８を回転軸４ｃに固定することで、４本のアーム８の相対角度を正確に合わせることができる。つまり、４本のアーム８を、ピニオン４ａの周方向に隣り合う２つのアームがピニオン４ａに関して対称となるように固定することができる。
【0033】
＜その他＞
図１４Ａ～１４Ｃに示すように、ロボットハンド組立体１において伝達機構部４または駆動モーター２を交換した場合にも同様の方法でアームを取り付けることができる。駆動モーター２と伝達機構部４を締結しているボルト２２（図１４Ｃ）を取り外すことで駆動モーター２と伝達機構部４とを切り離すことができる。
図１４Ａ～１４Ｃに示すように、ロボットハンド組立体１において伝達機構部４または駆動モーター２を交換した場合にも同様の方法でアームを取り付けることができる。駆動モーター２と伝達機構部４を締結しているボルト２２（図１４Ｃ）を取り外すことで駆動モーター２と伝達機構部４とを切り離すことができる。
【0034】
また、回転軸にアームを固定するアーム固定ねじを取り外すことで伝達機構部４からアームを取り外すことが可能である。その後、各部品を交換して、アームを再び組付けすることが可能である。
具体的には、駆動モーター２と伝達機構部４は各々の嵌合部２１および４１で中心位置を合わせ、固定ボルト２２で組付ける。次に、回転軸の先端部４ｄをアーム５の穴部５２に挿入し、周方向に隣り合う２つのアームを当接させ、各アームの相対角度を合わせる。その後、アーム固定ねじでアームを回転軸に固定する。
センサー３が取り付けられる場合は、図５Ａに示したようなアームが当接した状態で駆動モーター２の原点設定をすることで、アームの原点も設定することが可能となる。
具体的には、駆動モーター２と伝達機構部４は各々の嵌合部２１および４１で中心位置を合わせ、固定ボルト２２で組付ける。次に、回転軸の先端部４ｄをアーム５の穴部５２に挿入し、周方向に隣り合う２つのアームを当接させ、各アームの相対角度を合わせる。その後、アーム固定ねじでアームを回転軸に固定する。
センサー３が取り付けられる場合は、図５Ａに示したようなアームが当接した状態で駆動モーター２の原点設定をすることで、アームの原点も設定することが可能となる。
【0035】
＜アームの他の固定方法＞
図１５、１６Ａ及び１６Ｂに示すように、３本のアームを、ピニオンの周方向に隣り合う２つのアームがピニオンに関して対称となるように配置するにあたり、前述したようなアーム形状の工夫をせずに、専用のアーム位置決め冶具９を用いることも可能である。略三角柱状のアーム位置決め治具９の軸方向端面には、３本のアームが対称に収容される溝９１が形成されている。このような治具を使用して、アームを溝９１に嵌めることでアームを対称に固定することができる。しかし、治具を用いるため作業性の点で芳しくない。
図１５、１６Ａ及び１６Ｂに示すように、３本のアームを、ピニオンの周方向に隣り合う２つのアームがピニオンに関して対称となるように配置するにあたり、前述したようなアーム形状の工夫をせずに、専用のアーム位置決め冶具９を用いることも可能である。略三角柱状のアーム位置決め治具９の軸方向端面には、３本のアームが対称に収容される溝９１が形成されている。このような治具を使用して、アームを溝９１に嵌めることでアームを対称に固定することができる。しかし、治具を用いるため作業性の点で芳しくない。
【0036】
あるいは、上記特許文献１の図５に示されているような、フィンガーが閉じたときに、フィンガーの把持部先端が突き当たるような形状とし、突き当たった状態で、フィンガーを対称に固定することができるとも思われる。
しかし、フィンガーの把持部先端は、把持対象物たるワークに合わせた形状にする場合があり、必ずしも、フィンガーの把持部先端が閉じたときに突き当たるような形状にできるとは限らない。
また、ワークに傷等が付かないように、フィンガーの把持部先端に緩衝材を付ける場合もある。フィンガーの把持部先端が閉じたときに先端が合う形状にしたとしても、緩衝材の撓みにより、正確な位置決めは難しい。
さらに、フィンガーの把持部そのものの先端を閉じたときに突き当たる形状に仮にできたとしても、ワークを把持する部品であるため、徐々に摩耗していく。したがって、ロボットハンドをある期間使用していて、フィンガーと回転軸との固定がずれてしまいフィンガーの固定を再調整する際、モーター交換により歯車が自由回転できる状態となってフィンガーを再び等間隔に固定する際、複数のフィンガーのうち一本のみ交換する際などにおいて、フィンガーを閉じた状態にしても、それぞれのフィンガーの把持部先端が摩耗しているため、把持部先端を突き当てても、アームの正確な位置決めが難しくなる。
しかし、フィンガーの把持部先端は、把持対象物たるワークに合わせた形状にする場合があり、必ずしも、フィンガーの把持部先端が閉じたときに突き当たるような形状にできるとは限らない。
また、ワークに傷等が付かないように、フィンガーの把持部先端に緩衝材を付ける場合もある。フィンガーの把持部先端が閉じたときに先端が合う形状にしたとしても、緩衝材の撓みにより、正確な位置決めは難しい。
さらに、フィンガーの把持部そのものの先端を閉じたときに突き当たる形状に仮にできたとしても、ワークを把持する部品であるため、徐々に摩耗していく。したがって、ロボットハンドをある期間使用していて、フィンガーと回転軸との固定がずれてしまいフィンガーの固定を再調整する際、モーター交換により歯車が自由回転できる状態となってフィンガーを再び等間隔に固定する際、複数のフィンガーのうち一本のみ交換する際などにおいて、フィンガーを閉じた状態にしても、それぞれのフィンガーの把持部先端が摩耗しているため、把持部先端を突き当てても、アームの正確な位置決めが難しくなる。
【0037】
以上の第１から第４の実施形態によれば、各アームを各回転軸に係合し且つ固定しない状態でピニオン周方向一方向に旋回して、ピニオン周方向に隣り合う任意の２つのアームを当接させたときに当該２つのアームがピニオンに関して対称に位置するようにアームの形状が工夫されている。ピニオン周方向に隣り合う任意の２つのアームを当接させたとき、両アームの相対角度は、アーム総数が３の場合は１２０度であり、アーム総数が４の場合は９０度である。このように、アームの位置決め及び固定を容易に行うことができる。把持対象物たるワークと直に接触することの無いアーム自体の形状を相対角度の調整に用いることから、アームに取り付けられて使用される把持部の摩耗の程度にかかわらず、アームの相対角度の調整及び同一の精度での固定が可能である。
【0038】
以上のように、本発明の実施形態によれば以下に列挙する効果が得られる。
・把持対象物たるワークと直に接触する把持部とは別にアームが設けられ、そのアームの形状によりアームの位置合わせを行うことができる。その際、把持部の摩耗の影響を受けることが無い。
・専用の冶具を使用せずに、アームの相対角度の調整ができる。
・把持部を用いて相対角度の調整を行う必要が無いため、把持部をワークに合わせて自由な形状にできる。
・アームが比較的長い場合でも、相対角度の調整ができる。
・モーターを交換した場合、アームがフリーとなるが、モーター交換後、容易にアームの相対角度の調整ができる。
・把持対象物たるワークと直に接触する把持部とは別にアームが設けられ、そのアームの形状によりアームの位置合わせを行うことができる。その際、把持部の摩耗の影響を受けることが無い。
・専用の冶具を使用せずに、アームの相対角度の調整ができる。
・把持部を用いて相対角度の調整を行う必要が無いため、把持部をワークに合わせて自由な形状にできる。
・アームが比較的長い場合でも、相対角度の調整ができる。
・モーターを交換した場合、アームがフリーとなるが、モーター交換後、容易にアームの相対角度の調整ができる。
【0039】
これまでに説明した実施形態に関し、以下の付記を開示する。
［付記１］
駆動歯車と、
前記駆動歯車の周方向に沿って等間隔に配置され前記駆動歯車と噛合する３つ以上の被動歯車と、
前記３つ以上の被動歯車の回転軸にそれぞれ着脱可能に取り付けられ、前記回転軸と直交する方向に延びる３つ以上のアームと
を備え、
各アームは、
把持対象物を把持する把持部が着脱可能に取り付けられる取付部と、
前記駆動歯車の周方向に隣接する他のアームと、前記アームの総数に応じて定められる角度を成して当接するように形成された当接部と
を備える、
ロボットハンド組立体。
［付記２］
前記当接部が前記アームの先端部に設けられている、付記１に記載のロボットハンド組立体。
［付記３］
前記アームが前記回転軸の方向に沿った段差を有し、前記当接部が前記アームの段差部に設けられている、付記１に記載のロボットハンド組立体。
［付記１］
駆動歯車と、
前記駆動歯車の周方向に沿って等間隔に配置され前記駆動歯車と噛合する３つ以上の被動歯車と、
前記３つ以上の被動歯車の回転軸にそれぞれ着脱可能に取り付けられ、前記回転軸と直交する方向に延びる３つ以上のアームと
を備え、
各アームは、
把持対象物を把持する把持部が着脱可能に取り付けられる取付部と、
前記駆動歯車の周方向に隣接する他のアームと、前記アームの総数に応じて定められる角度を成して当接するように形成された当接部と
を備える、
ロボットハンド組立体。
［付記２］
前記当接部が前記アームの先端部に設けられている、付記１に記載のロボットハンド組立体。
［付記３］
前記アームが前記回転軸の方向に沿った段差を有し、前記当接部が前記アームの段差部に設けられている、付記１に記載のロボットハンド組立体。
【0040】
以上、本発明の実施の形態につき述べたが、本発明は既述の実施の形態に限定されるものではなく、本発明の技術的思想に基づいて各種の変形及び変更が可能である。
【符号の説明】
【0041】
１ ロボットハンド組立体
２ モーター
２ａ 出力軸
３ センサー
４ 伝達機構部
４ａ ピニオン
４ｂ 被動歯車
４ｃ 回転軸
５～８ アーム
５７ テーパ面
５８ 側面
６７ 先端面
６８ 側面
７ｍ、８ｍ 下段部
７ｎ、８ｎ 上段部
７ｎ１、８ｎ１ 段差部
７７ テーパ面
７８ 側面
８７ 端面
８８ 側面
２ モーター
２ａ 出力軸
３ センサー
４ 伝達機構部
４ａ ピニオン
４ｂ 被動歯車
４ｃ 回転軸
５～８ アーム
５７ テーパ面
５８ 側面
６７ 先端面
６８ 側面
７ｍ、８ｍ 下段部
７ｎ、８ｎ 上段部
７ｎ１、８ｎ１ 段差部
７７ テーパ面
７８ 側面
８７ 端面
８８ 側面
【図1A】
【図1B】
【図2】
【図3A】
【図3B】
【図4A】
【図4B】
【図5A】
【図5B】
【図6】
【図7】
【図8A】
【図8B】
【図8C】
【図9A】
【図9B】
【図9C】
【図10A】
【図10B】
【図11】
【図12A】
【図12B】
【図12C】
【図13A】
【図13B】
【図14A】
【図14B】
【図14C】
【図15】
【図16A】
【図16B】