(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】P2024085161
(43)【公開日】2024-06-26
(54)【発明の名称】指部材取付構造及びロボットハンド
(51)【国際特許分類】
B25J 15/04 20060101AFI20240619BHJP
【FI】
B25J15/04 C
【審査請求】未請求
【請求項の数】6
【出願形態】OL
(21)【出願番号】P 2022199542
(22)【出願日】2022-12-14
(71)【出願人】
【識別番号】000005278
【氏名又は名称】株式会社ブリヂストン
(74)【代理人】
【識別番号】110001519
【氏名又は名称】弁理士法人太陽国際特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】戸▲崎▼ 博之
(72)【発明者】
【氏名】大野 信吾
(72)【発明者】
【氏名】美濃島 春樹
【テーマコード(参考)】
3C707
【Fターム(参考)】
3C707AS01
3C707BS10
3C707ES05
3C707GS04
3C707HS21
(57)【要約】
【課題】本開示は、取付部への指部材の着脱を容易とする指部材取付構造に関する技術の開示を目的とする。
【解決手段】指部材取付構造12は、矢印Y+方向に向かって突き出す突出部46、及び突出部46から矢印Z-方向へ向かって伸びる延出部48を有する鉤部44と、矢印Z方向に向かって延びる梁部50と、第一傾斜面54を有する固定部42と、固定部42に接続され、矢印Y方向に湾曲する流体圧アクチュエータ56と、を有する指部材40と、被係合部28と梁部50と嵌合する間隙26を有し、鉤部44と係合する爪部24が形成された被固定部34と、が形成されたロボットハンド支持部21と、固定部42を覆いながら被係合部28と係合する係合部62と、矢印Z+方向に向かうにつれて矢印Y+方向に向かって傾斜する第二傾斜面66を有し、第一傾斜面54と当接して指部材40を固定する当接部64と、が形成されたカバー60と、を備える。
【選択図】
図2
【特許請求の範囲】
【請求項1】
第一方向の一方の端に前記第一方向と交差する方向である第二方向の一方に向かって突き出す突出部、及び前記突出部から前記第一方向の他方へ向かって伸びる延出部を有する鉤部と、前記第一方向に向かって延びる梁部と、前記第一方向の一方に向かうにつれて前記第二方向の一方に向かって傾斜する第一傾斜面を有する固定部と、前記固定部の前記第一方向の他方に接続され、前記第一方向に延びると共に、前記第一方向とは異なる方向に湾曲する流体圧アクチュエータと、を有する指部材と、
被係合部と、前記第一方向及び前記第二方向と交差する方向である第三方向に分割されて前記梁部と嵌合する間隙を有する板状の部材であり、前記鉤部と係合する爪部が形成された被固定部と、が形成された取付部と、
前記固定部の前記第二方向の他方を覆いながら前記被係合部と係合する係合部と、前記第一方向の一方に向かうにつれて前記第二方向の一方に向かって傾斜する第二傾斜面を有し、前記係合部が前記被係合部と係合した場合に、前記第一傾斜面と当接して前記指部材を固定する当接部と、が形成されたカバーと、
を備えた、指部材取付構造。
【請求項2】
前記カバーは、前記第二方向の他方から前記第二方向の一方に向かって移動して前記取付部と係合する、
請求項1に記載の指部材取付構造。
【請求項3】
前記第一方向の一方は、鉛直方向の上方である、
請求項1に記載の指部材取付構造。
【請求項4】
被固定部及び被係合部を有する取付部と、
第一方向の一方の端に前記被固定部と接触することで、前記第一方向の他方、前記第一方向と交差する第二方向の一方、前記第二方向の他方、前記第一方向と前記第二方向と交差する第三方向の一方、及び第三方向の他方の5方うち1以上の方への移動が規制される被当接部を有する固定部が形成された指部材と、
前記固定部を覆いながら前記被係合部と係合する係合部、及び前記係合部が前記被係合部と係合した場合に、前記固定部の前記第一方向の一方と、前記5方のうち移動が規制されていない方がある場合に前記移動が規制されていない方の全ての方への移動を規制する当接部が形成されたカバーと、
を備えた、指部材取付構造。
【請求項5】
被固定部及び被係合部を有する取付部と、
第一方向の一方の端に前記被固定部と接触することで、前記第一方向、前記第一方向と交差する第二方向、並びに前記第一方向と前記第二方向と交差する第三方向への移動、及び前記第一方向回りの回転方向、前記第二方向回りの回転方向、及び前記第三方向回りの回転方向への回転の6自由度のうちの1以上5以下の自由度が規制される被当接部を有する固定部が形成された指部材と、
前記固定部を覆いながら前記被係合部と係合する係合部、及び前記係合部が前記被係合部と係合した場合に、前記固定部の前記6自由度の全ての自由度を規制する当接部が形成されたカバーと、
を備えた、指部材取付構造。
【請求項6】
複数の前記取付部を有するロボットハンド支持部と、
複数の前記指部材と、
を備えた、請求項1から請求項5のいずれか一項に記載の指部材取付構造を有する、ロボットハンド。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本開示は、指部材取付構造及びロボットハンドに関する。
【背景技術】
【0002】
例えば、特許文献1には、列状に配置された複数の指節部を有する指本体と、複数の前記指節部のうち対面する端部同士を所定の間隔をあけて連結する、前記端部の面方向の一側に配置された連結部と、前記端部同士の間を密閉する、弾性変形可能な皮膜と、前記指本体の基端側に設けられた前記指節部を介して、前記端部と前記皮膜内面で囲まれた関節室へ通じる流路と、を備えることを特徴とする指構造体が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
本開示は、取付部への指部材の着脱を容易とする指部材取付構造に関する技術の開示を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0005】
第一態様の指部材取付構造は、第一方向の一方の端に前記第一方向と交差する方向である第二方向の一方に向かって突き出す突出部、及び前記突出部から前記第一方向の他方へ向かって伸びる延出部を有する鉤部と、前記第一方向に向かって延びる梁部と、前記第一方向の一方に向かうにつれて前記第二方向の一方に向かって傾斜する第一傾斜面を有する固定部と、前記固定部の前記第一方向の他方に接続され、前記第一方向に延びると共に、前記第一方向とは異なる方向に湾曲する流体圧アクチュエータと、を有する指部材と、被係合部と、前記第一方向及び前記第二方向と交差する方向である第三方向に分割されて前記梁部と嵌合する間隙を有する板状の部材であり、前記鉤部と係合する爪部が形成された被固定部と、が形成された取付部と、前記固定部の前記第二方向の他方を覆いながら前記被係合部と係合する係合部と、前記第一方向の一方に向かうにつれて前記第二方向の一方に向かって傾斜する第二傾斜面を有し、前記係合部が前記被係合部と係合した場合に、前記第一傾斜面と当接して前記指部材を固定する当接部と、が形成されたカバーと、を備える。
【0006】
この指部材取付構造によれば、取付部の固定部が有する爪部に、指部材の鉤部が係合することにより、指部材の第二方向の一方及び他方への移動が規制される。また、取付部の爪部に形成された間隙と、指部材の梁部とが嵌合することにより、指部材の第三方向の一方及び他方への移動が規制される。また、取付部の爪部に指部材の鉤部が係合することにより、指部材の第一方向の他方への移動が規制される。また、指部材の第一傾斜面と、カバーの第二傾斜面とが当接することにより、指部材の第一方向の一方への移動が規制される。すなわち、この指部材取付構造によれば、取付部に指部材を係止させて五方への移動を規制させ、カバーを指部材に係合させることにより指部材の全ての方への移動が規制される。これにより、指部材の移動を規制させた状態で、カバーが指部材を固定するため、指部材の固定を行いやすい指部材取付構造が得られる。
【0007】
第二態様の指部材取付構造は、第一態様に記載の指部材取付構造において、前記カバーは、前記第二方向の他方から前記第二方向の一方に向かって移動して前記取付部と係合する。
【0008】
この指部材取付構造によれば、カバーは、第二方向の他方から第二方向の一方に向かって移動することにより被係合部と係合する。このため、カバーを係合させる際に指部材における規制されていない方向と、カバーの移動方向とが一致しない。したがって、カバーを取付部に係合させる際に、指部材がずれる可能性を低減させることができる。
【0009】
第三態様の指部材取付構造は、第一態様又は第二態様に記載の指部材取付構造において、前記第一方向の一方は、鉛直方向の上方である。
【0010】
この指部材取付構造によれば、第一方向の一方が鉛直方向の上方であるため、指部材における固定部の鉤部は、鉛直方向下方に向かって延びている。このため、指部材は、自重により取付部の爪部と係合する。これにより、第一方向の一方が鉛直方向の上方でない場合と比して、指部材を自重により取付部に係止させやすい指部材取付構造を得ることができる。
【0011】
第四態様の指部材取付構造は、被固定部及び被係合部を有する取付部と、第一方向の一方の端に前記被固定部と接触することで、前記第一方向の他方、前記第一方向と交差する第二方向の一方、前記第二方向の他方、前記第一方向と前記第二方向と交差する第三方向の一方、及び第三方向の他方の5方うち、1以上の方への移動が規制される被当接部を有する固定部が形成された指部材と、前記固定部を覆いながら前記被係合部と係合する係合部、及び前記係合部が前記被係合部と係合した場合に、前記固定部の前記第一方向の一方と、前記5方のうち移動が規制されていない方がある場合に前記移動が規制されていない方の全ての方への移動を規制する当接部が形成されたカバーと、を備える。
【0012】
この指部材取付構造によれば、取付部の被固定部に、被当接部を有する指部材が接触することにより、第一方向の他方、第一方向と交差する第二方向の一方、第二方向の他方、第一方向と第二方向と交差する第三方向の一方、及び第三方向の他方の5方うち、1以上の方への移動が規制される。また、カバーが取付部の被係合部と係合することにより、カバーの当接部が被当接部と当接することにより、指部材の6方全ての移動が規制されて固定される。これにより、指部材の移動を規制させた状態で、カバーが指部材を固定するため、指部材の固定を行いやすい指部材取付構造が得られる。
【0013】
第五態様の指部材取付構造は、被固定部及び被係合部を有する取付部と、第一方向の一方の端に前記被固定部と接触することで、前記第一方向、前記第一方向と交差する第二方向、並びに前記第一方向と前記第二方向と交差する第三方向への移動、及び前記第一方向回りの回転方向、前記第二方向回りの回転方向、及び前記第三方向回りの回転方向への回転の6自由度のうちの1以上5以下の自由度が規制される被当接部を有する固定部が形成された指部材と、前記固定部を覆いながら前記被係合部と係合する係合部、及び前記係合部が前記被係合部と係合した場合に、前記固定部の前記6自由度の全ての自由度を規制する当接部が形成されたカバーと、を備える。
【0014】
この指部材取付構造によれば、取付部の被固定部に、被当接部を有する指部材が接触することにより、第一方向、第一方向と交差する第二方向、並びに第一方向と第二方向と交差する第三方向への移動、及び第一方向回りの回転方向、第二方向回りの回転方向、及び第三方向回りの回転方向の6自由度のうちの1以上5以下の自由度が規制される。また、カバーが取付部の被係合部と係合することにより、カバーの当接部が被当接部と当接することにより、指部材の6自由度の全ての自由度が規制されて固定される。これにより、指部材の自由度を規制させた状態で、カバーが指部材を固定するため、指部材の固定を行いやすい指部材取付構造が得られる。
【0015】
第六態様のロボットハンドは、複数の前記取付部を有するロボットハンド支持部と、複数の前記指部材と、を備えた、第一態様から第五態様までのいずれか1態様に記載の指部材取付構造を有する。
【0016】
このロボットハンドによれば、被係合部を有するロボットハンド支持部と、前記固定部を有する指部材と、を有する。したがって、ロボットハンド支持部への指部材の着脱を容易とするロボットハンドを得ることができる。
【発明の効果】
【0017】
本開示によれば、取付部への指部材の着脱を容易とする指部材取付構造に関する技術を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【0018】
【
図1】本開示の指部材取付構造を有するロボットアームを示す図である。
【
図2】本開示の指部材取付構造を説明する分解図である。
【
図3】本開示の指部材取付構造に係る固定部を有する指部材を説明する側面図である。
【
図4】
図3における3A-3A方向から視た断面図である。
【
図5】本開示の指部材取付構造に係る被固定部を有する取付部を説明する斜視図である。
【
図6】
図1における1A-1A方向から視た断面図である。
【
図7】本開示の指部材取付構造に係るカバーを説明する側面断面図である。
【
図8】本開示の指部材取付構造に係るカバーを説明する斜視図である。
【
図9】本開示の指部材取付構造を有するロボットハンド支持部に、指部材が取り付けられた様子を説明する側面断面図である。
【
図10】本開示の指部材取付構造を有するロボットハンド支持部に、カバーが取り付けられ、指部材が固定された様子を説明する側面断面図である。
【発明を実施するための形態】
【0019】
以下、本開示の実施形態の一例を、図面を参照しつつ説明する。なお、各図面において、同一又は等価な構成要素及び部品には同一の参照符号を付与している。また、図面の寸法比率は、説明の都合上誇張されており、実際の比率とは異なる場合がある。
【0020】
なお、各図面における「矢印Z+方向」は、本開示における第一方向の一方の一例であり、「矢印Z-方向」は、第一方向の他方の一例である。また、以下の説明において、本開示における第一方向の一方及び他方を限定しない場合は、単に「矢印Z方向」と称す場合がある。
【0021】
また、各図面における「矢印Y+方向」は、本開示における第二方向の一方の一例であり、「矢印Y-方向」は、第二方向の他方の一例である。また、以下の説明において、本開示における第二方向の一方及び他方を限定しない場合は、単に「矢印Y方向」と称す場合がある。
【0022】
また、各図面における「矢印X+方向」は、本開示における第三方向の一方の一例であり、「矢印X-方向」は、第三方向の他方の一例である。また、以下の説明において、本開示における第三方向の一方及び他方を限定しない場合は、単に「矢印X方向」と称す場合がある。
【0023】
また、各図面における「矢印θ方向」は、本開示における第一方向回りの回転方向の一例であり、矢印Z方向回りの回転方向である。
【0024】
また、各図面における「矢印φ方向」は、本開示における第二方向回りの回転方向の一例であり、矢印Y方向回りの回転方向である。
【0025】
また、各図面における「矢印ψ方向」は、本開示における第三方向回りの回転方向の一例であり、矢印X方向回りの回転方向である。
【0026】
また、以下の説明において、「矢印X方向」、「矢印Y方向」、「矢印Z方向」とは、互いに直交する3つの方向を指しており、実際の方向とは異なる場合がある。以下の説明では、矢印X方向及び矢印Z方向は、一例としてそれぞれ水平方向であり、矢印Y方向は、鉛直方向としている。ただし、本開示において、第一方向、第二方向及び第三方向は、互いに直交する方向に限定されず、それぞれ互いに交差すればよい。
【0027】
また、以下の説明において、「矢印X+方向」、「矢印X-方向」、「矢印Y+方向」、「矢印Y-方向」、「矢印Z+方向」、及び「矢印Z-方向」を合わせて6方と称する場合がある。
【0028】
また、以下の説明において、「矢印X方向」、「矢印Y方向」、並びに「矢印Z方向」へのそれぞれの移動、及び「矢印θ方向」、「矢印φ方向」並びに「矢印ψ方向」への回転を合わせて6自由度と称する場合がある。
【0029】
<ロボットアーム10>
図1は、本開示に係る指部材取付構造12を有するロボットアーム10の全体像である。ロボットアーム10は、
図1に示されるように、図示しない基礎に取り付けられたベース14と、アーム部材16と、アーム部材16同士又はアーム部材16とベース14とを繋ぐ関節18とを有する。また、接続されたアーム部材16の先端には、関節18を介してロボットハンド20が設けられている。
【0030】
このロボットアーム10は、ロボットハンド20が、本開示に係るロボットハンド支持部21を備えており、ロボットハンド支持部21は、複数の取付部20S及び複数の指部材40を備えている。これにより、ロボットアーム10は、図示しない搬送対象物を、指部材40が湾曲することによって把持することが可能とされている。搬送対象物を把持した状態で、ロボットアーム10は、各関節18を回動させることにより、搬送対象物を搬送先へ移動させ、指部材40の湾曲した状態を解除することによって、搬送対象物の搬送を行う。
【0031】
なお、なお、複数の取付部20S及び複数の指部材40が設けられる個数及び位置は、搬送対象物及びロボットアーム10の形状等によって適宜設定される。
図1に示されるように本実施形態では、一例として4つの指部材40が、それぞれ指部材取付構造12によってロボットハンド20に取り付けられている。
【0032】
続いて、
図2から
図10を適宜参照しながら、指部材40が指部材取付構造12によってロボットハンド支持部21に取り付けられる様子を説明する。なお、以後の説明では、いずれか一つの指部材取付構造12における、矢印X方向、矢印Y方向及び矢印Z方向を用いて説明する。すなわち、以後の説明における矢印X方向及び矢印Y方向は、それぞれの指部材40において設定される方向である。
【0033】
<指部材取付構造12>
(構成)
図2に示すように、本実施形態におけるロボットハンド20は、本開示の指部材取付構造12に係る被係合部28を備えている。また、指部材40は、本開示の指部材取付構造12に係る固定部42を備えており、本開示の指部材取付構造12に係るカバー60によってロボットハンド20に取り付けられている。なお、
図2では説明のため、後述する様にロボットハンド支持部21の上側筐体22については、輪郭のみ二点鎖線で図示している。
【0034】
(指部材40)
本実施形態における指部材40は、
図3に示されるように、矢印Z+方向の一方の端に固定部42を備えた、湾曲する動作を行う流体圧アクチュエータ56である。流体圧アクチュエータ56は、いわゆるマッキベン型アクチュエータであり、流入口56Iから作動流体が導入されることにより
図3の二点鎖線で示されるように先端(
図3における図面下側)が湾曲する部材である。作動流体は、搬送対象物及び、流体圧アクチュエータ56に応じて適宜決定されるが、一例として圧縮空気が用いられる。
【0035】
また、本実施形態における指部材40は、
図3及び
図4に示されるように、固定部42に、鉤部44と、梁部50と、被当接部52を備えている。この固定部42は、根元部42Rが一例としてネジ等の部材によって流体圧アクチュエータ56と接続されている。
【0036】
鉤部44は、
図3及び
図4に示されるように、指部材40における矢印Z+方向の端から、指部材40よりも矢印Y+方向に向かって突き出す突出部46、及び突出部46の矢印Y+方向の端から矢印Z-方向へ向かって伸びる延出部48を有する鉤部44が形成されている。また、
図3に示されるように、鉤部44が指部材40よりも矢印Y+方向に形成されることにより、延出部48と根元部42Rとの間は、隙間58が形成される。鉤部44は、延出部48が後述する被固定部34の爪部24に矢印Z+方向から引っ掛かることにより爪部24に固定される部分である(
図6も参照)。突出部46及び延出部48の長さ、及び幅(矢印X方向の長さ)は、後述する被固定部34に形成された爪部24の形状に応じて適宜設定される。
【0037】
梁部50は、
図4に示されるように、延出部48における矢印Y-方向において、根元部42Rと延出部48とを繋ぐ部分である。この梁部50は、
図4に示されるように、一例として延出部48における矢印X方向の中央と、根元部42Rとを繋ぐことにより形成されており、延出部48を補強する構造を兼ねている。なお、梁部50の矢印X方向の長さ、及び矢印Y方向の長さは、後述する間隙26に嵌合する形状に適宜設定される(
図6も参照)。
【0038】
被当接部52は、
図3に示されるように、根元部42Rから矢印Z+方向に向かいながら矢印Y+方向に向かって傾斜する第一傾斜面54を有する部分である。この被当接部52は、後述するカバー60の当接部64と当接する部分である。
【0039】
なお、本実施形態における固定部42は、容易に変形しなければどのような材料で形成されていてもよいが、一例として硬質性の人工樹脂で形成されている。
【0040】
(ロボットハンド支持部21)
ロボットハンド支持部21は、
図5に示されるように、上側筐体22と、下側筐体30と、指部材支持部32を有している。なお、
図5では説明のため、上側筐体22については、輪郭のみ想像線で図示している。
【0041】
上側筐体22は、
図5に示されるように、ロボットハンド支持部21における筐体の上側をなす部分であり、後述する指部材支持部32を、下側筐体30と共に格納する部材である。この上側筐体22は、後述するように指部材40が取り付けられる方向である矢印Y-方向に向かってカバー60が係合される被係合部28を有しており、
図5に示されるようにカバー60が取り外された状態では、内部を矢印Y-方向に向かって露出させる(
図2も参照)。
【0042】
被係合部28は、上側筐体22における矢印X方向の両側の縁において、カバー60が係合される部分である。被係合部28は、
図6に示されるように、一例として、上側筐体22の表面(外側の面)よりも内方(内側)において矢印X方向の外側に向かって窪んだ凹み28Cであるが、後述するカバー60の係合部62が引っ掛かる形状とされていれば、具体的形状は、適宜決定される。
【0043】
下側筐体30は、
図5に示されるように、ロボットハンド支持部21における筐体の下側を成す部分であり、上側筐体22と共に後述する指部材支持部32を格納する部材である。また、
図5及び
図6に示されるように、下側筐体30は、矢印Y-方向の側における矢印Z-方向の側が、略半円状に切り欠かれて指部材通し部36が形成されている。この指部材通し部36は、後述するように指部材40がロボットハンド支持部21に固定された状態で、流体圧アクチュエータ56が通る部分である。指部材通し部68の形状については、適宜決定される。
【0044】
指部材支持部32は、
図5及び
図6に示されるように、矢印X方向及び矢印Y方向に延びる板面部32Pと、板面部32Pにおける矢印X方向及び矢印Y方向の縁から矢印Z+方向に向かって立ち上がる立上り部32Rを有する部材である。また、指部材支持部32は、下側筐体30に支えられながら上側筐体22及び下側筐体30に格納されている。
【0045】
立上り部32Rは、板面部32Pの周囲を囲うように形成された板状の部分である。また、指部材支持部32における立上り部32Rは、
図5及び
図6に示されるように、矢印Y-方向において、矢印Y-方向に向かって露出しており、露出した部分には、被固定部34が形成されている。
【0046】
被固定部34は、
図5及び
図6に示されるように、矢印X方向及び矢印Z方向に延びる板状の部材である爪部24が、爪部24の矢印X方向の中央が矢印Z+方向から矢印Z-方向に向かって板面部32Pと面一となるように切り欠かれて分割されている。言い換えれば、爪部24は、矢印Z-方向の側で矢印X方向に繋がりながら分割されている。
【0047】
なお、爪部24の矢印Y方向の長さ(厚さ)は、前述の固定部42における隙間58よりもわずかに短く形成されている。言い換えれば、固定部42における鉤部44の延出部48が、爪部24に引っ掛かることが可能とされている。この爪部24の矢印Y方向の長さは、鉤部44の形状と合わせて適宜決定される。
【0048】
また、爪部24における矢印Xに分割された部分である間隙26の矢印X方向の長さ及び、矢印Z方向の長さは、前述の固定部42の梁部50と嵌合する長さとされている。言い換えれば、爪部24は、固定部42における梁部50よりもわずかに大きい形状で切り欠かれている。この間隙26の形状は、梁部50の形状と合わせて適宜決定される。
【0049】
なお、上側筐体22、下側筐体30、及び指部材支持部32は、容易に変形しなければどのような材料で形成されていてもよいが、一例として硬質性の人工樹脂で形成されている。
【0050】
(カバー60)
カバー60は、
図2に示されるように、上側筐体22及び下側筐体30が矢印Y-方向に向かって露出させた部分を覆う部材である。カバー60は、
図7及び
図8に示されるように、係合部62と、当接部64と、指部材通し部68とを有している。
【0051】
係合部62は、
図8及び
図9に示されるように、矢印X方向の両側から、矢印Y+方向に向かって突出する部分であり、前述の被係合部28と係合する形状とされている。係合部62の具体的な形状は、被係合部28に合わせて適宜決定されるが、一例として、矢印Z方向に向かって延び、矢印X方向に弾性変形する板状の部材であり、それぞれ矢印Y+方向の端に矢印X方向の外側に向かう突起62Pが形成されている。この係合部62の突起62Pが被係合部28の凹み28Cと係合する(
図6も参照)。
【0052】
当接部64は、
図7及び
図8に示されるように、カバー60における矢印X方向の中央に形成された、矢印Y+方向に向かって突出する部分である。この当接部64は、後述するように、カバー60が被係合部28と係合した場合に、指部材40の被当接部52と当接する。より具体的には、当接部64は、矢印Z+方向に向かいながら矢印Y+方向に向かって傾斜する第二傾斜面66が、被当接部52の第一傾斜面54と当接する。
【0053】
指部材通し部68は、矢印Y-方向の側における矢印Z+方向の側が、略半円状に切り欠かれた部分であり、後述するように指部材40がロボットハンド支持部21に固定された状態で、流体圧アクチュエータ56が通る部分である。指部材通し部68の形状については、適宜決定される。
【0054】
なお、カバー60は、容易に変形しなければどのような材料で形成されていてもよいが、一例として硬質性の人工樹脂で形成されている。
【0055】
続いて、本実施形態における指部材40を指部材支持部32に取り付け、固定する取付手順を、
図9及び
図10を適宜参照しながら説明する。
【0056】
(取付手順)
図9は、指部材40を指部材支持部32に係止させた様子を示す図である。
図9に示されるように、本実施形態における指部材40は、鉤部44が隙間58を有しているため、爪部24に対して矢印Z+方向から引掛けることが可能とされている。また、
図9に示されるように、本実施形態における指部材40は、梁部50が爪部24の間隙26と嵌合可能とされている。このため、鉤部44が爪部24に引っ掛かりながら、梁部50が間隙26と嵌合して係止される。なお、
図9に示される様に、爪部24が鉤部44の突出部46と接触すると共に、延出部48が板面部32Pと接触した状態とされていることが望ましい。
【0057】
なお、
図9に示される、指部材40が指部材支持部32に係止された状態は、本開示に係る、固定部42と被固定部34との接触の一例である。
【0058】
また、梁部50と爪部24との嵌め合いは、
図9に示されるように指部材40が固定部42に係止された状態で容易に移動しない程度とされる。
【0059】
続いて、
図9に示されるように、指部材40が、指部材支持部32に係止された状態から、さらにカバー60を取り付ける。より具体的には、カバー60を矢印Y-方向側から矢印Y+方向側に移動させ、カバー60の係合部62を上側筐体22の被係合部28と係合させることにより、
図10に示されるように、カバー60は、固定部42の矢印Y-方向を覆うように固定される。
【0060】
ここで、
図10に示されるように、カバー60が指部材支持部32と係合した状態では、指部材40の固定部42における被当接部52と、カバー60における当接部64とが互いに接触する。言い換えれば、被当接部52における第一傾斜面54と、当接部64における第二傾斜面66とが互いに接触した状態で、カバー60が指部材支持部32と係合している。
【0061】
続いて、本実施形態における指部材取付構造12の作用及び効果を説明する。
【0062】
(作用効果)
まず、本実施形態における指部材取付構造12によれば、
図9に示されるように、鉤部44が爪部24に引掛けられた状態では、延出部48が爪部24に係止されるため、指部材40の動きは、次の様に規制される。すなわち、指部材40は、矢印Y-方向、及び矢印Y+方向の2方に向かう移動を規制される。また言い換えれば、指部材40は、矢印Y方向の移動及び矢印θ方向への回転の2自由度が規制される。
【0063】
したがって、取付部20Sの鉤部44に、爪部24を係合させることにより、指部材40の矢印Y方向の他方への移動、及び矢印θ方向への回転の自由度を規制させることができる。
【0064】
また、
図9に示されるように、鉤部44と爪部24とが係止された状態では、指部材40の梁部50と、固定部42の間隙26とが互いに嵌合し合うため、指部材40の動きは、次の様に規制される。すなわち、指部材40は、矢印X+方向、及び矢印X-方向の2方に向かう移動を規制される。また言い換えれば、指部材40は、矢印X方向の移動及び矢印φ方向への回転の2自由度が規制される。
【0065】
したがって、本実施形態における指部材取付構造12によれば、取付部20Sの間隙26に梁部50を嵌合させることにより、指部材40の矢印X方向への移動、及び矢印φ方向の回転方向への自由度を規制させることができる。
【0066】
また、
図9に示されるように、鉤部44と爪部24とが係止された状態では、延出部48が板面部32Pと接触し、爪部24が突出部46と接触するため、指部材40の動きは、次の様に規制される。すなわち、指部材40は、矢印Z-方向の1方に向かう移動が規制される。また言い換えれば指部材40は、矢印ψ方向への回転の1自由度が規制される。
【0067】
また、
図10に示されるように、指部材40は、被当接部52に当接部64が当接する。より具体的には、当接部64の第二傾斜面66が、被当接部52の第一傾斜面54と当接するため、指部材40の固定部42は、矢印Z-方向に向かって押圧される。これにより、指部材40の動きは、次の様に規制される。すなわち、指部材40は、矢印Z+方向の1方に向かう移動が規制される。また言い換えれば、指部材40は、矢印Z方向の移動の1自由度が規制される。
【0068】
したがって、本実施形態における指部材取付構造12によれば、カバー60を取付部20Sに係合させることにより、指部材40の矢印Z+方向への移動を規制させることができる。言い換えれば、カバー60は、取付部20Sに係合されることにより、指部材40の移動が規制されていない方向への移動を規制する。また言い換えれば、カバー60は、取付部20Sに係合されることにより、指部材40の6自由度の全ての自由度を規制する。
【0069】
ところで、本実施形態における指部材取付構造12では、指部材40を被固定部34と係止する際に、梁部50が爪部24と接触することにより生じる摩擦により、指部材40とが矢印Z-方向に移動しづらい可能性がある。また、爪部24が固定部42の延出部48及び根元部42Rと接触することによる生じる摩擦により、指部材40が矢印Z-方向に移動しづらい可能性がある。すなわち、本実施形態における指部材取付構造12では、カバー60を取り付けていない状態では、指部材40と指部材支持部32との係止が完了しない可能性がある。
【0070】
ここで、
図10に示されるように、本実施形態における当接部64は、第二傾斜面66を有し、被当接部52は、第一傾斜面54を有しているため、指部材40の固定部42は、矢印Y+方向及び矢印Z-方向に向かって押圧される。
【0071】
したがって、本実施形態における指部材取付構造12によれば、指部材40と指部材支持部32との係止が完了しない場合においても、カバー60が指部材40を矢印Z-方向に押圧するため、指部材40を矢印Z-方向に移動させきることができる。
【0072】
また、本実施形態における指部材取付構造12によれば、カバー60は、矢印Y-方向から矢印Y+方向に向かって移動することにより被係合部28と係合する。このため、カバー60を係合させる際に指部材40における規制されていない方向と、カバー60の移動方向とが一致しない。したがって、カバー60を取付部20Sに係合させる際に、指部材40がずれる可能性を低減させることができる。
【0073】
また、本実施形態における指部材取付構造12によれば、矢印Z+方向が鉛直方向の上方であるため、指部材40における固定部42の鉤部44は、鉛直方向下方に向かって延びている。このため、指部材40は、自重により取付部20Sの爪部24と係合する。これにより、本実施形態における指部材取付構造12では、指部材40を自重により取付部20Sに係止させやすい。
【0074】
このように、本実施形態における指部材取付構造12によれば、指部材40の移動を規制させた状態で、カバー60が指部材を固定するため、指部材の固定を行いやすい指部材取付構造12が得られる。また、言い換えれば、本実施形態における指部材取付構造12によれば、指部材40の自由度を規制させた状態で、カバー60が指部材を固定するため、指部材の固定を行いやすい指部材取付構造12が得られる。
【0075】
<第1変形例>
なお、上述の説明では、指部材40は鉛直方向である矢印Z方向に延びていたが、本開示に係る指部材取付構造12は、これに限らず、鉛直方向以外に延びる場合においても適用してもよい。
【0076】
<第2変形例>
また、上述の説明では、カバー60の係合部62は、矢印Y方向の一方から矢印Y方向の他方に向かって移動することによって、被係合部28と係合していたが、これに限られない。例えば、被係合部28は、ロボットハンド支持部21における矢印X方向の両方の端に形成されたレールとされていてもよい。この場合、カバー60の係合部62は、カバー60の矢印X方向の両方の端にレールと対応する構成を設けることによって、カバー60をスライドさせることによりロボットハンド支持部21に係合させてもよい。
【0077】
ただし、スライドさせることによりカバー60をロボットハンド支持部21に係合させる構成の場合、スライドさせて係合させる方向と、指部材40の固定部42が被固定部34と接触した状態で移動が規制されていない方向とが一致しないことが望ましい。
【0078】
このように、カバー60の係合部62を被係合部28に係合させる際のカバー60の移動方法は、矢印Y方向に限られない。言い換えれば、指部材40が被固定部34と接触した状態において、規制されていない移動方向は、カバー60を被係合部28に係合させる際におけるカバー60の移動方向と一致していない場合も、本開示に係る指部材取付構造12と同様の技術範囲に含まれる。また言い換えれば、指部材40が被固定部34と接触した状態において、規制されていない自由度の方向は、カバー60を被係合部28に係合させる際におけるカバー60の移動方向と一致していない場合も、本開示に係る指部材取付構造12と同様の技術範囲に含まれる。
【0079】
<その他の変形例>
本開示に係る指部材取付構造は、固定部42が被固定部34と接触した状態において、それぞれ矢印X方向、矢印Y方向、及び矢印Z方向への固定部42の規制を、当接部64が被当接部52に当接し、固定部42を押圧することにより図るものである。
【0080】
言い換えれば、本開示に係る指部材取付構造12の指部材40は、矢印Z+方向の端に被固定部34と接触することで、矢印Z-方向、矢印Y+方向、矢印Y-方向、矢印X+方向、及び矢印X-方向の5方うち1以上の方への移動が規制される被当接部52を有する。また、本開示に係るカバー60は、固定部42を覆いながら被係合部28と係合する係合部62、及び係合部62が被係合部28と係合した場合に、固定部42の第一方向の一方と、5方のうち移動が規制されていない方がある場合に移動が規制されていない方の全ての方への移動を規制する。
【0081】
また言い換えれば、本開示に係る指部材取付構造12の指部材40は、矢印Z+方向の端に被固定部34と接触することで、矢印X方向、矢印Y方向、並びに矢印X方向への移動、及び矢印θ方向、矢印φ方向、及び矢印ψ方向の6自由度のうちの1以上5以下の自由度が規制される被当接部52を有する。また、本開示に係るカバー60は、固定部42を覆いながら被係合部28と係合する係合部62、及び係合部62が被係合部28と係合した場合に、固定部42の6自由度の全ての自由度を規制する。
【0082】
このように、固定部42と被固定部34とが接触した状態で、カバー60の係合部62を被係合部28に係合させることにより、固定部42を固定させる指部材取付構造12としては、固定部42と被固定部34とが接触した状態で移動が規制される態様がその他にも想定され得るが、いずれも本願と同様の作用及び効果を得ることができる。すなわち、固定部42と被固定部34とが接触した状態で、カバー60の係合部62を被係合部28に係合させることにより、固定部42を固定させる指部材取付構造12は、本開示に係る指部材取付構造12と同様の技術範囲に含まれる。
【0083】
なお、上述の説明では、本開示に係る指部材取付構造12の説明としてロボットハンド支持部21に指部材40を取り付ける構成を一例としたが、本開示に係る指部材取付構造12は、これに限られないことは、勿論である。すなわち、本開示に係る指部材取付構造12は、取付部20Sに指部材を接触させながら、カバー60により取付部20Sと指部材とを固定する指部材取付構造12において適用可能である。
【0084】
以上、添付図面を参照しながら本開示の実施形態を説明したが、本開示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、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において、各種の変更例又は応用例に想到し得ることは明らかであり、これらについても、当然に本開示の技術的範囲に属するものと了解される。
【符号の説明】
【0085】
10 ロボットアーム、12 指部材取付構造、14 ベース、16 アーム部材、18 関節、20 ロボットハンド、20S 取付部、21 ロボットハンド支持部、22 上側筐体、24 爪部、26 間隙、28 被係合部、30 下側筐体、32 指部材支持部、32P 板面部、32R 立上り部、34 被固定部、36 指部材通し部、40 指部材、42 固定部、42R 根元部、44 鉤部、46 突出部、48 延出部、50 梁部、52 被当接部、54 第一傾斜面、56 流体圧アクチュエータ、56I 流入口、58 隙間、60 カバー、62 係合部、64 当接部、66 第二傾斜面、68 指部材通し部