特許 7390532 エンドエフェクタ

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2023-11-24

(45)【発行日】2023-12-04

(54)【発明の名称】エンドエフェクタ

(51)【国際特許分類】

   B65H 41/00 20060101AFI20231127BHJP

【ＦＩ】

B65H41/00 B

【請求項の数】 6

(21)【出願番号】P 2021550566

(86)(22)【出願日】2020-09-15

(86)【国際出願番号】 JP2020034845

(87)【国際公開番号】W WO2021070576

(87)【国際公開日】2021-04-15

【審査請求日】2022-04-07

(31)【優先権主張番号】P 2019188134

(32)【優先日】2019-10-11

(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP

(73)【特許権者】

【識別番号】314012076

【氏名又は名称】パナソニックＩＰマネジメント株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100106116

【弁理士】

【氏名又は名称】鎌田 健司

(74)【代理人】

【識別番号】100131495

【弁理士】

【氏名又は名称】前田 健児

(72)【発明者】

【氏名】菊地 毅

(72)【発明者】

【氏名】河野 秀行

(72)【発明者】

【氏名】磯邉 柚香

(72)【発明者】

【氏名】松山 吉成

【審査官】大山 広人

(56)【参考文献】

【文献】特開２０００－２４７５３７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特許第５９１４３０８（ＪＰ，Ｂ２）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ６５Ｈ ４１／００

Ｂ２５Ｊ １５／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

所定面にある剥離紙をはがすための、ロボットアームに接続可能なエンドエフェクタであって、
前記所定面から遠い順に開始位置Ｓ、途中位置Ｍおよび終了位置Ｅを有するガイド溝と、底面に支持部と、を備える筐体と、
前記ガイド溝に沿って移動可能な針部と、を備え、
前記開始位置Ｓと前記途中位置Ｍとを結んだ線分を線分ＳＭとし、
前記途中位置Ｍと前記終了位置Ｅとを結んだ線分を線分ＭＥとし、
前記線分ＳＭと、前記所定面との間のなす角のうち、鋭角側をθ１とし、
前記線分ＳＭと前記線分ＭＥとの間のなす角のうち、θ１と重複する角側をθ２としたときに、
θ１＜θ２＜θ１＋１８０°を満たし、
前記針部は、前記開始位置Ｓから前記途中位置Ｍの方向に伸びる針を有し、
前記筐体が前記所定面に接した後、前記針部を線分ＳＭに沿って移動させることで前記針を前記剥離紙に刺し、前記針部を線分ＭＥに沿って移動させて移動させることで前記支持部を支点に前記針の先端を前記所定面から離れるように移動させ、剥離紙を前記所定面からはがす、
エンドエフェクタ。

【請求項2】

θ２＝θ１＋９０°を満たす、
請求項１に記載のエンドエフェクタ。

【請求項3】

前記針部が、前記剥離紙に対する前記針による加圧を調整するための弾性体を備える、
請求項１または請求項２に記載のエンドエフェクタ。

【請求項4】

前記ガイド溝がくの字形の形状を呈する、
請求項１から請求項３のいずれか１項に記載のエンドエフェクタ。

【請求項5】

前記針を保護するカバーをさらに備え、
前記カバーが前記筐体に対して枢動することにより、はがされた前記剥離紙を除去する、
請求項１から請求項４のいずれか１項に記載のエンドエフェクタ。

【請求項6】

所定面にある剥離紙をはがすための、ロボットアームに接続可能なエンドエフェクタであって、
前記所定面から遠い順に開始位置Ｓ、途中位置Ｍおよび終了位置Ｅを有するガイド溝と、底面に支持部と、を備える筐体と、
前記ガイド溝に沿って移動可能な針部と、を備え、
前記開始位置Ｓと前記途中位置Ｍとを結んだ線分を線分ＳＭとし、
前記途中位置Ｍと前記終了位置Ｅとを結んだ線分を線分ＭＥとし、
前記ガイド溝はくの字形の形状を有し、
前記針部は、前記開始位置Ｓから前記途中位置Ｍの方向に伸びる針を有し、
前記筐体が前記所定面に接した後、前記針部を線分ＳＭに沿って移動させることで前記針を前記剥離紙に刺し、前記針部を線分ＭＥに沿って移動させて移動させることで前記支持部を支点に前記針の先端を前記所定面から離れるように移動させ、剥離紙を前記所定面からはがす、
エンドエフェクタ。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、エンドエフェクタに関する。

【背景技術】

【0002】

特許文献１には、多関節型ロボットとしての双腕ロボットの一方の腕のハンドによって所定位置に保持されたワークの粘着シート上に貼り付けられたフィルムをその双腕ロボットの他方の腕のハンドによってその粘着シートから剥離させて、前記双腕ロボットの前記一方の腕のハンドによって前記ワークを所定部位に貼り付け装着する方法が記載されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特許第５９１４３０８号公報

【発明の概要】

【0004】

本開示は、剥離紙をはがすことのできるエンドエフェクタを提供することを目的とする。

【0005】

本開示は、所定面にある剥離紙をはがすための、ロボットアームに接続可能なエンドエフェクタであって、前記所定面から遠い順に開始位置Ｓ、途中位置Ｍおよび終了位置Ｅを有するガイド溝と、底面に支持部と、を備える筐体と、前記ガイド溝に沿って移動可能な針部と、を備える。前記開始位置Ｓと前記途中位置Ｍとを結んだ線分を線分ＳＭとし、前記途中位置Ｍと前記終了位置Ｅとを結んだ線分を線分ＭＥとし、前記線分ＳＭと、前記所定面との間のなす角のうち、鋭角側をθ１とし、前記線分ＳＭと前記線分ＭＥとの間のなす角のうち、θ１と重複する角側をθ２としたときに、θ１＜θ２＜θ１＋１８０°を満たし、前記針部は、前記開始位置Ｓから前記途中位置Ｍの方向に伸びる針を有し、前記筐体が前記所定面に接した後、前記針部を線分ＳＭに沿って移動させることで前記針を前記剥離紙に刺し、前記針部を線分ＭＥに沿って移動させて移動させることで前記支持部を支点に前記針の先端を前記所定面から離れるように移動させ、剥離紙を前記所定面からはがす、エンドエフェクタを提供する。

【0006】

本開示によれば、剥離紙をはがすことのできるエンドエフェクタを提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0007】

【図1】本開示の一態様に係るエンドエフェクタ１の外観構造を示す斜視図

【図2】図１に示したエンドエフェクタ１の分解図

【図3】図２に示した回転ユニット１２の断面図

【図4】エンドエフェクタ１により剥離紙をはがす工程を示す図（第１段階および第２段階）

【図5】エンドエフェクタ１により剥離紙をはがす工程を示す図（第３段階および第４段階）

【図6】エンドエフェクタ１により剥離紙をはがす工程を示す図（第５段階および第６段階）

【図7】回転ユニット１２の３つの姿勢を示す図であり、（ａ）第１の支持部が開始位置Ｓにある場合、（ｂ）第１の支持部が途中位置Ｍにある場合、（ｃ）第１の支持部が終了位置Ｅにある場合

【図8】本開示の一実施形態に係るエンドエフェクタ１における、ガイド溝１１１の形状についての変形例を示す図

【発明を実施するための形態】

【0008】

（本開示に至る経緯）
工場等で用いられるロボット装置は、ロボットアームにエンドエフェクタを取り付けることで、種々の作業を行うことができる。例えば、エンドエフェクタとしてロボットハンドを用いて、工場の生産ライン上を流れる部品をピッキングしたり、部品を組み立てたり、等の作業である。このロボットアームおよびエンドエフェクタは、ロボットアームに接続された制御装置（コントローラ）によって制御されるのが一般的である。

【0009】

エンドエフェクタの種類としては、フィンガを有しており、ワークをフィンガで把持するものや、いわゆるソフトハンドのようにハンドの先端が変形可能であるもの等がある。

【0010】

工場で部品を組み立てる際に、両面テープなどの粘着シートによって、ワーク同士を接着する場合がある。この粘着シートは、接着工程が行われる前の段階においては、剥離紙によって保護されている。そのため、上記の接着工程を行うには、粘着シートから剥離紙をはがさねばならない。

【0011】

特許文献１に記載の発明においては、爪部の先端部を両面テープの縁部とそれに対応する剥離紙の縁部との間の境界部分に入り込ませる必要がある。このような操作をロボット装置が自動で行うには、ロボット装置の精確な制御が必要となる。

【0012】

そこで本開示においては、針を備えたエンドエフェクタを用いて、より簡便な方法で剥離紙をはがす。以下、そのような本開示のエンドエフェクタについて説明する。

【0013】

（エンドエフェクタ１の外観構造）
図１は、本開示の一態様に係るエンドエフェクタ１の外観構造を示す斜視図である。図１の（ａ）は、カバー１３が針１２１の先端部を覆い隠している状態を示し、図１の（ｂ）は、カバー１３が上方に枢動し、針１２１の先端部が露出している状態を示している。エンドエフェクタ１は、図示を省略する多関節ロボットアームに接続されることで、ワークに対して種々の作業を行う。本例においては、ロボットアームに接続可能なエンドエフェクタ１は、粘着シートから剥離紙をはがす作業を行う。

【0014】

エンドエフェクタ１は、筐体１１と、回転ユニット１２とを備えている。なお、エンドエフェクタ１は、カバー１３を追加で備えてもよい。

【0015】

筐体１１は、ロボットアームが有するアクチュエータＡの先端に接続されており、エンドエフェクタ１の外形をほぼ規定している。筐体１１はガイド溝１１１を備えている。ガイド溝１１１は、回転ユニット１２の動きをガイドする溝であり、図示した例においては、くの字形を呈している。ただし、ガイド溝１１１の形状は、くの字形には限られない。このガイド溝１１１について、詳しくは後述する。

【0016】

回転ユニット１２は、筐体１１内に配置されている。回転ユニット１２は、その先端に針１２１を備えている。回転ユニット１２は、ロボットアームが有するアクチュエータＡによって駆動され、針１２１を剥離紙に刺し込んで、その針１２１を回転ユニット１２ごと回転させることにより、剥離紙をすくい上げるように持ち上げて、粘着シートからはがす。かかる回転ユニット１２の機構についても、詳しくは後述する。

【0017】

カバー１３は、筐体１１の、アクチュエータＡとは反対側の端部に設けられており、回転ユニット１２の針１２１が不用意に各所に刺さることが無いように保護する、安全用の部材である。また、カバー１３は後述のように、針１２１に刺さった剥離紙を針１２１から除去する機能も有していてよい。このカバー１３についても、詳しくは後述する。

【0018】

（エンドエフェクタ１の内部構造）
図２は、図１に示したエンドエフェクタ１の分解図である。図３は、図２に示した回転ユニット１２の断面図である。以下、図２および図３を参照しつつ、エンドエフェクタ１の内部構造を説明する。なお、アクチュエータＡについては、一般的なアクチュエータを用いれば良いため、説明を省略する。

【0019】

回転ユニット１２は、本例においては、図２の右側に示したような構成を備えていてよい。第１リンクプレート１２０１と、２つの第２リンクプレート１２０２Ａ，１２０２Ｂの一端が、第１回転軸１２０３を介して回転自在に接続される。第１リンクプレート１２０１にはネジ１２２４が挿入され、このネジ１２２４がアクチュエータＡの先端にねじ込まれる（図３参照）。

【0020】

第２リンクプレート１２０２Ａ，１２０２Ｂの他端と、ホルダ１２０４とが、第２回転軸１２０５を介して回転自在に接続される。ホルダ１２０４は、互いに直交する筒１２０４Ａと筒１２０４Ｂとが接合された形状である。このうち、筒１２０４Ａの中を第２回転軸１２０５が通る。第２回転軸１２０５の両端には、パイプ１２０６Ａ，１２０６Ｂと、玉軸受１２０７Ａ，１２０７Ｂとがそれぞれ設けられる。なお、第２リンクプレート１２０２Ａ，１２０２Ｂと、玉軸受１２０７Ａ，１２０７Ｂとは、第２回転軸１２０５と、パイプ１２０６Ａ，１２０６Ｂとを介して接続されている。また、玉軸受１２０７Ａ，１２０７Ｂは、回転ユニット１２の第１の支持部を構成する。

【0021】

ホルダ１２０４が有する筒１２０４Ｂには、全ネジ１２０９が挿入される。全ネジ１２０９は、図３に示すように、一端をナット１２１３で留められ、他端をナット１２２２，１２２３で留められる。すなわち、全ネジ１２０９は、ナット１２１３からナット１２２３の間にある各部材の中を貫通している。具体的には、全ネジ１２０９は、ナット１２１３、回転ベース１２１２に設けられた第１の孔１２１２Ａ、パイプ１２０８、コの字形のピン圧力プレート１２１０の一端に設けられた孔１２１０Ａ、コイルばね１２１１（弾性体）、筒１２０４Ｂ、回転ベースサポート１２１８に設けられた孔１２１８Ａ、ナット１２２０、パイプ１２２１、ピン圧力プレート１２１０の他端に設けられた孔１２１０Ｂ、ナット１２２２、およびナット１２２３の中を貫通している。

【0022】

全ネジ１２０９の外周の一部を覆うように、パイプ１２０８が設けられる。パイプ１２０８の一端は、回転ベース１２１２に設けられた第１の孔１２１２Ａに挿入され、そこで留められる（図３参照）。パイプ１２０８の他端は、回転ベースサポート１２１８に設けられた孔１２１８Ａに挿入され、そこで留められる（図３参照）。パイプ１２０８は、ピン圧力プレート１２１０の一端に設けられた孔１２１０Ａと、コイルばね１２１１と、筒１２０４Ｂとの中を貫通する。パイプ１２０８の外側を巻くようにコイルばね１２１１が配置される。コイルばね１２１１は、ピン圧力プレート１２１０の孔１２１０Ａ側の一端と、筒１２０４Ｂとの間に配置され、この両者の間で弾性力を発揮する。

【0023】

また、全ネジ１２０９の外周の一部を覆うように、パイプ１２２１が設けられる。パイプ１２２１は、ピン圧力プレート１２１０の他端に設けられた孔１２１０Ｂを貫通し、一端をナット１２２０によって、他端をナット１２２２によって、それぞれ留められる。

【0024】

回転ベース１２１２に設けられた第２の孔１２１２Ｂには、段付きピン１２１４が挿入される。この段付きピン１２１４が、回転ユニット１２の針１２１として機能する。段付きピン１２１４の後端は、ピンの径が減じられている。この段付きピン１２１４の径が減じられた部分を、肩部１２１４Ａと表現する。

【0025】

また、２本のパイプ１２１６Ａ，１２１６Ｂの一端が、回転ベース１２１２に差し込まれる。２本のパイプ１２１６Ａ，１２１６Ｂの他端は、回転ベースサポート１２１８に設けられた２つの孔１２１８Ｃ，１２１８Ｄにそれぞれ差し込まれる。また、この孔１２１８Ｃ，１２１８Ｄを通って、六角穴付きボルト１２１９Ａ，１２１９Ｂがそれぞれ、パイプ１２１６Ａ，１２１６Ｂの中に挿入される。

【0026】

パイプ１２１５は、回転ベース１２１２と回転ベースサポート１２１８との間に設けられる。パイプ１２１５の中には、前述の段付きピン１２１４が挿入される。段付きピン１２１４の肩部１２１４Ａは、回転ベースサポート１２１８に設けられた、円筒状の受け部１２１８Ｂに当接する（図３参照）。

【0027】

小径のコイルばね１２１７が、回転ベースサポート１２１８と、ピン圧力プレート１２１０の孔１２１０Ｂの端との間に配置される。このコイルばね１２１７の中には、段付きピン１２１４の後端の、径が減じられた部分が挿入される。

【0028】

例えば上記のような構造を有する回転ユニット１２が、筐体１１の中に収容される（図２参照）。筐体１１の両側にはガイド溝１１１が設けられており、図示した例では玉軸受１２０７Ａ，１２０７Ｂが、ガイド溝１１１と協働するように取付けられる。

【0029】

筐体１１は、その下部に孔１１２Ａ，１１２Ｂを備えている。孔１１２Ａと孔１１２Ｂとの間には空間があり、この空間に、回転ユニット１２の筒１２１２Ｃが配置された状態で、小径ロッドＲが孔１１２Ａ、筒１２１２Ｃ、および孔１１２Ｂを貫通する。すると、小径ロッドＲにより、回転ユニット１２と筐体１１とは互いに回転可能に接続されることになる。この筒１２１２Ｃは、回転ユニット１２の第２の支持部である。図２および図３から明らかなように、第２の支持部である筒１２１２Ｃは、第１の支持部である玉軸受１２０７Ａ，１２０７Ｂよりも、針１２１（段付きピン１２１４）の先端に近い側に設けられている。

【0030】

また、必須ではないが、筐体１１にはカバー１３が取り付けられる。筐体１１の下部の両側には孔１１３Ａ，１１３Ｂが設けられており、カバー１３の両翼に備えられた支点部１３Ａ，１３Ｂが、孔１１３Ａ，１１３Ｂに位置合わせされた状態で、回転軸１３Ｃが、孔１１３Ａ、支点部１３Ａ、支点部１３Ｂ、および孔１１３Ｂを貫通する。このような構成とすることで、カバー１３は、筐体１１に対して枢動自在となる。

【0031】

（エンドエフェクタ１により剥離紙をはがす工程）
図４～図６は、エンドエフェクタ１により剥離紙をはがす工程を示す図である。図４に第１段階および第２段階を、図５に第３段階および第４段階を、図６に第５段階および第６段階を、それぞれ示している。以下、図４～図６に加えて、必要に応じて前述の図２および図３も参照しつつ、剥離紙をはがす工程を説明する。なお、エンドエフェクタ１の各構成要素のうち、剥離紙をはがす工程に直接関係のない構成要素については、符号を省略することがある。

【0032】

図４の左側に示した第１段階は、エンドエフェクタ１によって、粘着シートＴから剥離紙をはがそうとする、剥離開始時を示している。なお本例において、粘着シートＴは作業用の床面（工場のラインにおける載置台の上面等を含む）に置かれているものとする。

【0033】

剥離開始時において、エンドエフェクタ１は、床面から浮いた状態にある。また、カバー１３は針１２１を隠す位置にあり、安全が確保されている。また、玉軸受１２０７Ａ，１２０７Ｂは、回転ユニット１２の第１の支持部を構成することを前述したが、第１の支持部は、ガイド溝１１１の開始位置Ｓにある。なお、図示されている、くの字形のガイド溝１１１の開始位置をＳ、終了位置をＥ、途中位置をＭとする。この図においては、途中位置Ｍは、溝の角度が変わる位置である。

【0034】

次に、図４の右側に示した第２段階において、図示を省略するロボットアームが動くことにより、ロボットアームに接続されたエンドエフェクタ１が下降して、床面に接する。ここで、カバー１３は、支点部１３Ａ，１３Ｂに挿入された回転軸１３Ｃを軸として枢動する（図２参照）。またカバー１３の下部には凸部１３２が設けられている。エンドエフェクタ１が下降すると、この凸部１３２が最初に床面に接するので、さらにエンドエフェクタ１が下降した場合、カバー１３の支点部１３Ａ，１３Ｂとは反対側の端が持ちあがるように、カバー１３が図４の時計回り方向に枢動する。この枢動により、カバー１３の内側に隠れていた針１２１が露出する。すなわち、カバー１３が針１２１の先端部から外される。

【0035】

次に、図５の左側に示した第３段階において、アクチュエータＡが第１リンクプレート１２０１を下向きに押す（図３を併せて参照）。すると、第１回転軸１２０３と、第２リンクプレート１２０２Ａ，１２０２Ｂの一端とが押し下げられる。ここで、第１の支持部である玉軸受１２０７Ａ，１２０７Ｂが、ガイド溝１１１に沿って移動可能なようにはめ込まれている。そのため、第２リンクプレート１２０２Ａ，１２０２Ｂの他端は、第１の支持部である玉軸受１２０７Ａ，１２０７Ｂと共に、ガイド溝１１１に沿って、ガイド溝１１１の開始位置Ｓから、途中位置Ｍへと移動する。なお、第２段階と第３段階を比較すればわかるように、第２リンクプレート１２０２Ａ，１２０２Ｂは、アクチュエータＡによる押圧に応じて揺動する揺動リンクである。

【0036】

図２および図３を併せて参照する。第１の支持部である玉軸受１２０７Ａ，１２０７Ｂが開始位置Ｓから途中位置Ｍへと移動すると、筒１２０４Ｂによって押されたコイルばね１２１１が、ピン圧力プレート１２１０の一端（１２１０Ａ側）を押す。すると、これに連動してピン圧力プレート１２１０の他端（１２１０Ｂ側）が段付きピン１２１４を押し、段付きピン１２１４の先端が飛び出る。すなわち、針１２１が飛び出て、床面に置かれた粘着シートＴの表面の剥離紙を軽く刺す。以上のような機構であるため、コイルばね１２１１は、剥離紙に対する針１２１による加圧を調整する機能を有している。逆に言えば、剥離紙に対する針１２１による加圧を調整する必要が無い場合は、コイルばね１２１１は不要である。この場合、例えばコイルばね１２１１の代わりに弾性力の無いパイプを配するなど、第１の支持部である玉軸受１２０７Ａ，１２０７Ｂの移動に応じて針１２１が単に飛び出るような構成へと、構成変更を行えばよい。なお、図５の左側に示した、なす角度αについては、図５の右側に示した第４段階についての説明時に、併せて説明する。

【0037】

次に、図５の右側に示した第４段階において、アクチュエータＡが第１リンクプレート１２０１をさらに下向きに押す（図３を併せて参照）。すると、第１回転軸１２０３と、第２リンクプレート１２０２Ａ，１２０２Ｂの一端とがさらに押し下げられる。ここで、玉軸受１２０７Ａ，１２０７Ｂが、ガイド溝１１１に沿って移動可能なようにはめ込まれている。そのため、第２リンクプレート１２０２Ａ，１２０２Ｂの他端は、第１の支持部である玉軸受１２０７Ａ，１２０７Ｂと共に、ガイド溝１１１に沿って、ガイド溝１１１の途中位置Ｍから、終了位置Ｅへと移動する。

【0038】

ここで、玉軸受１２０７Ａ，１２０７Ｂが回転ユニット１２の第１の支持部を構成すること、および、筒１２１２Ｃが回転ユニット１２の第２の支持部であることについて、既に説明した。筒１２１２Ｃ（および孔１１２Ｂ）は、第３段階においても第４段階においても、粘着シートＴが置かれた床面に接するような位置にある。つまり、回転ユニット１２における第２の支持部は、第３段階から第４段階に移行しても、位置がほぼ変わらない。一方で、第１の支持部を構成する玉軸受１２０７Ａ，１２０７Ｂは、ガイド溝１１１に沿って途中位置Ｍから終了位置Ｅまで押し下げられている。これにより、第１の支持部と第２の支持部とを結んだ線分は、より床面に近くなるように倒れる。すなわち、第１の支持部と第２の支持部とを結んだ線分と、床面とのなす角度αは、第３段階から第４段階へと移行するにつれて、小さくなる。その結果、回転ユニット１２そのものが、第３段階から第４段階へと移行するにつれ、より床面に近くなるように倒れこむ。すると、針１２１の床面に対する角度もまた、徐々に小さくなる。

【0039】

針１２１の床面に対する角度が、徐々に小さくなることにより、第３段階で剥離紙を軽く刺した針１２１は、この剥離紙の一部をすくい上げるよう持ち上げて、粘着シートＴからはがす（図５の右側の状態）。粘着シートＴから、はがされつつある剥離紙Ｐが、図５の右側に示されている。

【0040】

なお、図５の右側の状態においては、針１２１の先端が既に接地していないため、コイルばね１２１１（図２および図３参照）を縮めたままにしておく力が働かない。言い換えると、コイルばね１２１１を圧縮する力が逃げた状態となる。よって、コイルばね１２１１は伸びた状態となる。すると、コイルばね１２１１に連動して、針１２１の先端はさらに飛び出ることになる。

【0041】

次に、図６の左側に示した第５段階において、エンドエフェクタ１が接続されたロボットアームを操作して、剥離紙Ｐを針１２１にひっかけたまま、エンドエフェクタ１を上昇させる。すると、剥離紙Ｐの全体が、粘着シートＴからはがれる。

【0042】

次に、図６の右側に示した第６段階において、カバー１３が図における反時計回りに枢動することにより、カバー１３の底面が剥離紙に当たり、針１２１に刺さった剥離紙Ｐが、針１２１から除去されはじめる。

【0043】

次に、図４の左側に示した第１段階に戻る。第１段階において、剥離紙Ｐは既に除去されている。そして、アクチュエータＡが初期状態に戻るので、回転ユニット１２も図４の左側に示したような初期状態に戻る。

【0044】

以上のように、本開示の一実施形態に係るエンドエフェクタ１を用いることによって、粘着シートから剥離紙を、簡易にはがすことができる。剥離紙に針１２１を刺して、すくい上げるようにしてはがすので、ロボットアームおよびエンドエフェクタ１の操作において、高い精度が要求されない。

【0045】

図７は、回転ユニット１２の３つの姿勢を示す図であり、図７の（ａ）第１の支持部が開始位置Ｓにある場合、図７の（ｂ）第１の支持部が途中位置Ｍにある場合、図７の（ｃ）第１の支持部が終了位置Ｅにある場合をそれぞれ示している。なお、図７の（ａ）が図４に示した第２段階に、図７の（ｂ）が図５に示した第３段階に、図７の（ｃ）が図５に示した第４段階に、それぞれ相当する。また、カバー１３については図示を省略する。

【0046】

既に説明したように、くの字形のガイド溝１１１に沿って、第１の支持部が移動することにより、途中位置Ｍにおいて針１２１が飛び出し、終了位置Ｅにおいて針１２１が横に寝るように傾いていることが、図７に示されている。

【0047】

（変形例１：線分ＭＥの角度）
図８は、本開示の一実施形態に係るエンドエフェクタ１における、ガイド溝１１１の形状についての変形例を示す図である。図８の（ａ）が示しているように、ガイド溝１１１が開始位置Ｓと途中位置Ｍと終了位置Ｅとを有している。開始位置Ｓと途中位置Ｍとを結んだ線分を線分ＳＭとする。また、途中位置Ｍと終了位置Ｅとを結んだ線分を線分ＭＥとする。線分ＳＭと、エンドエフェクタ１を床面上に置いたときの水平方向との間のなす角をθ_１とする。線分ＳＭと線分ＭＥとの間のなす角をθ_２とする。この時、図１～図７に示したエンドエフェクタ１においては、線分ＭＥが床面に対して垂直に降りるように、すなわちθ_２＝θ_１＋９０°であるように、開始位置Ｓ、途中位置Ｍ、および終了位置Ｅを決め、線分ＳＭおよび線分ＭＥに沿ってガイド溝１１１を形成した。このようにすれば、第１の支持部が線分ＳＭを移動している際には、回転ユニット１２における針１２１が飛び出る効果を奏し、第１の支持部が線分ＭＥを移動している際には、針１２１が床面に近づくように倒れ、剥離紙をすくい上げる効果を奏するので、好適である。

【0048】

しかしながら、線分ＭＥの角度は、上記のものには限られない。例えば、図８の（ｂ）に示したように、θ_１＜θ_２＜θ_１＋１８０°を満たすように、角度θ_１，θ_２を決定して、これらの角度に基づいて、開始位置Ｓ、途中位置Ｍ、および終了位置Ｅを決め、線分ＳＭおよび線分ＭＥに沿ってガイド溝１１１を形成することができる。

【0049】

（変形例２：曲線状のガイド溝）
また、上述のエンドエフェクタ１においては、ガイド溝１１１の形状が、線分ＳＭと線分ＭＥの二つの直線を接合した軌跡に沿って形成されていた。しかしながら、曲線の軌跡に沿って、ガイド溝１１１の形状を決定することもできる。

【0050】

例えば、図８の（ｃ）に示したように、曲線上に変曲点Ｍ’がある場合を考える。変曲点は、連続な曲線上の点であって、その点において曲線が凹から凸へと、またはその逆へと変化する点を言う。変曲点Ｍ’が途中位置であるとして、元々の曲線に含まれる３つの点（開始位置Ｓ、変曲点Ｍ’、終了位置Ｅ）に基づいて、直線状の線分ＳＭ’および線分Ｍ’Ｅを引き、これら２つの線分に基づいて、上述と同様にして角度θ_１および角度θ_２を決定する。角度θ_１，θ_２が、θ_１＜θ_２＜θ_１＋１８０°の不等式を満たす場合には、元の曲線に沿ってガイド溝１１１の形状を決定してよい。

【0051】

また、図８の（ｄ）に示したように、曲線上に変曲点が無い場合、曲線上の任意の点を途中位置Ｎとして定めてもよい。そして、直線である線分ＳＮおよび線分ＮＥに基づいて、角度θ_１，θ_２を決定する。角度θ_１，θ_２が、θ_１＜θ_２＜θ_１＋１８０°の不等式を満たす場合には、元の曲線に沿ってガイド溝１１１の形状を決定してよい。

【0052】

以上のように、アクチュエータＡによる押圧に応じて揺動する、揺動リンク１２０２をさらに備え、揺動リンク１２０２が第１の支持部（玉軸受１２０７Ａ，１２０７Ｂ）と接続されていてよい。これにより、アクチュエータＡによる押圧の力を、揺動リンクが受けて、第１の支持部へとその力を伝える。そのため、第１の支持部が、ガイド溝１１１に沿って、適切に動くようになる。

【0053】

また、回転ユニット１２が、剥離紙に対する針１２１による加圧を調整するためのコイルばね１２１１（弾性体）を備えてよい。これにより、針１２１が剥離紙を粘着シートＴごと刺し貫かないように、押圧を調整することができる。

【0054】

また、ガイド溝１１１がくの字形の形状を呈してよい。これにより、まず針１２１を突出させて剥離紙を刺し、次に剥離紙を針１２１ですくい上げるようにして、粘着シートＴからはがすことができる。

【0055】

また、ガイド溝１１１が、開始位置Ｓと、途中位置Ｍと、終了位置Ｅとを有し、開始位置Ｓと途中位置Ｍとを結んだ線分を線分ＳＭとし、途中位置Ｍと終了位置Ｅとを結んだ線分を線分ＭＥとし、線分ＳＭと、エンドエフェクタ１を床面上に置いたときの水平方向との間のなす角をθ_１とし、線分ＳＭと線分ＭＥとの間のなす角をθ_２としたときに、θ_１＜θ_２＜θ_１＋１８０°を満たす。また、より特定的には、θ_１＋４５°＜θ_２＜θ_１＋１３５°を満たし、さらに特定的には、θ_２＝θ_１＋９０°を満たす。これにより、第１の支持部が途中位置Ｍから終了位置Ｅへと移動する間に、回転ユニット１２および回転ユニット１２が有する針１２１の動きを適切に規定することができる。

【0056】

また、回転ユニット１２が第２の支持部（筒１２１２Ｃ）をさらに備え、第２の支持部は、第１の支持部よりも、針１２１の先端に近い側に設けられていてよい。これにより、針１２１の先端に近い側に設けられた第２の支持部を支点として、第１の支持部がガイド溝１１１に沿って移動することで、回転ユニット１２が回転し、剥離紙を針１２１ですくい上げるようにはがすことができる。

【0057】

また、針１２１を保護するカバー１３をさらに備え、カバー１３が筐体１１に対して枢動することにより、はがされた剥離紙を除去する。これにより、カバー１３が安全面での機能に加えて、はがされた剥離紙を除去する機能を備えることができる。

【0058】

以上、図面を参照しながら各種の実施の形態について説明したが、本開示はかかる例に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、請求の範囲に記載された範疇内において、各種の変更例、修正例、置換例、付加例、削除例、均等例に想到し得ることは明らかであり、そ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。また、発明の趣旨を逸脱しない範囲において、上述した各種の実施の形態における各構成要素を任意に組み合わせてもよい。

【産業上の利用可能性】

【0059】

本開示は、剥離紙をはがすことのできるエンドエフェクタとして有用である。

【符号の説明】

【0060】

１ エンドエフェクタ
１１ 筐体
１１１ ガイド溝
１１２Ａ 孔
１１２Ｂ 孔
１１３Ａ 孔
１１３Ｂ 孔
１２ 回転ユニット
１２１ 針
１３２ 凸部
１２０１ 第１リンクプレート
１２０２ 揺動リンク
１２０２Ａ 第２リンクプレート
１２０２Ｂ 第２リンクプレート
１２０３ 第１回転軸
１２０４ ホルダ
１２０４Ａ 筒
１２０４Ｂ 筒
１２０５ 第２回転軸
１２０６Ａ パイプ
１２０６Ｂ パイプ
１２０７Ａ 玉軸受
１２０７Ｂ 玉軸受
１２０８ パイプ
１２０９ 全ネジ
１２１０ ピン圧力プレート
１２１０Ａ 孔
１２１０Ｂ 孔
１２１１ コイルばね
１２１２ 回転ベース
１２１２Ａ 第１の孔
１２１２Ｂ 第２の孔
１２１２Ｃ 筒
１２１３ ナット
１２１４ 段付きピン
１２１４Ａ 肩部
１２１５ パイプ
１２１６Ａ パイプ
１２１６Ｂ パイプ
１２１７ コイルばね
１２１８ 回転ベースサポート
１２１８Ａ 孔
１２１８Ｂ 受け部
１２１８Ｃ 孔
１２１８Ｄ 孔
１２１９Ａ ボルト
１２１９Ｂ ボルト
１２２０ ナット
１２２１ パイプ
１２２２ ナット
１２２３ ナット
１２２４ ネジ
１３ カバー
１３Ａ 支点部
１３Ｂ 支点部
１３Ｃ 回転軸
Ａ アクチュエータ
Ｅ 終了位置
Ｍ，Ｎ 途中位置
Ｍ’ 変曲点
Ｐ 剥離紙
Ｒ 小径ロッド
Ｓ 開始位置
Ｔ 粘着シート

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】