特許 7525148 エンドエフェクタ及び多関節ロボット

(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】2024-07-22

(45)【発行日】2024-07-30

(54)【発明の名称】エンドエフェクタ及び多関節ロボット

(51)【国際特許分類】

   B25J 15/04 20060101AFI20240723BHJP

【ＦＩ】

B25J15/04 Z

【請求項の数】 9

(21)【出願番号】P 2020140094

(22)【出願日】2020-08-21

(65)【公開番号】P2022035631

(43)【公開日】2022-03-04

【審査請求日】2023-07-12

(73)【特許権者】

【識別番号】515208326

【氏名又は名称】株式会社アールティ

(74)【代理人】

【識別番号】110002860

【氏名又は名称】弁理士法人秀和特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】塩谷 昌行

(72)【発明者】

【氏名】野村 弘行

【審査官】杉山 悟史

(56)【参考文献】

【文献】特開２０２０－０５５０９３（ＪＰ，Ａ）

【文献】実開昭５９－１０３４２９（ＪＰ，Ｕ）

【文献】米国特許出願公開第２０１５／００２１９４８（ＵＳ，Ａ１）

【文献】特開２０１４－０４６３９７（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ２５Ｊ １／００ ～ ２１／０２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

動力源によって駆動され、運動を直接的に又は間接的に伝達する駆動部と、
ロボットが使用する道具を着脱可能に保持する保持部と、前記駆動部と係合する動力伝達部とを有する開閉部と、
前記動力源の少なくとも一部を覆うと共に、前記駆動部又は前記動力伝達部の断面と対応する形状の開口である軸受部を有するカバー部と、
を備え、
前記駆動部は、前記駆動部の軸方向とほぼ直交する所定の１軸方向に前記動力伝達部をスライドさせて係合可能な凹凸を有し、
前記カバー部及び開閉部を着脱可能とするエンドエフェクタ。

【請求項2】

前記カバー部は、可撓性のある材料で一体に形成されると共に、前記軸受部がそれぞれ設けられた対向する２面を有し、
前記開閉部の前記動力伝達部は、前記カバー部の前記対向する２面を挟持するように形成される
請求項１に記載のエンドエフェクタ。

【請求項3】

前記駆動部の前記凹凸は、ほぼ一直線状の凹部であり、
前記動力伝達部は、ほぼ一直線状であり前記凹部に対応する凸部である
請求項１又は２に記載のエンドエフェクタ。

【請求項4】

前記凹部及び前記凸部には対応するテーパーが付される
請求項３に記載のエンドエフェクタ。

【請求項5】

前記動力源はモータであり、
前記駆動部は、前記モータの回転運動によって回動させられる第１回転軸及び第２回転軸を含み、
前記開閉部は、
ロボットが使用する道具を着脱可能に保持する第１保持部及び前記第１回転軸と係合する第１動力伝達部を有し、前記カバー部に回動可能に接続され、前記モータの回転に応じて前記第１保持部を円弧状に変位させる第１開閉部と、
前記道具を着脱可能に保持する第２保持部及び前記第２回転軸と係合する第２動力伝達部を有し、前記カバー部に回動可能に接続され、前記モータの回転に応じて前記第２保持部を円弧状に変位させる第２開閉部と
を含む
請求項１から４のいずれか一項に記載のエンドエフェクタ。

【請求項6】

前記第１保持部と前記第２保持部とが互いにほぼ逆向きに開いた姿勢において、前記第１動力伝達部及び第２動力伝達部は、前記第１回転軸及び前記第２回転軸が備える前記凹凸と前記所定の１軸方向にスライド可能に位置合わせされる
請求項５に記載のエンドエフェクタ。

【請求項7】

前記第１開閉部及び前記第２開閉部は、互いにほぼ逆向きに開いた姿勢を超えて開かないように当該エンドエフェクタの一部と当接する当接部をそれぞれ備える
請求項５又は６に記載のエンドエフェクタ。

【請求項8】

前記動力源は、部材を直線運動させるシリンダであり、
前記駆動部は、前記部材の直線運動を回転運動に変換する機構を介して接続され、
前記開閉部は、ロボットが使用する道具を着脱可能に保持する保持部を有し、前記カバー部に回動可能に接続され、前記部材の直線運動に応じて前記保持部を円弧状に変位させる
請求項１から４のいずれか一項に記載のエンドエフェクタ。

【請求項9】

請求項１から８のいずれか一項に記載のエンドエフェクタをロボットアームの先端に備える多関節ロボット。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、多関節ロボットのエンドエフェクタ及び多関節ロボットに関する。

【背景技術】

【0002】

従来、使用する道具を操作すると共に当該道具を着脱可能に保持する保持部を備え、ロボットアームに接続されるエンドエフェクタが提案されている（例えば、特許文献１）。

【0003】

また、エンドエフェクタを受容可能であるとともに動力をエンドエフェクタに伝達する減速機を手首部に備える多関節ロボットも提案されている（例えば、特許文献２）。減速機は、固定要素によって手首部に固定される固定部と、固定部に対して回動可能な回動部と、回動部の周囲に設けられる封止要素とを有している。減速機の固定部にはカバーが取付けられており、このカバーによって固定要素及び封止要素が被覆されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】特開２０２０－５５０９３号公報

【文献】特開２０１４－４６３９７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

例えば食品を扱うロボットにおいては、衛生管理が要求される。エンドエフェクタに保持される道具を洗浄できる場合であっても、エンドエフェクタ側の保持部等が汚れた場合にエンドエフェクタを洗浄するのは難しかった。そこで、本発明は、多関節ロボットのエンドエフェクタの衛生管理を容易にするための技術を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

エンドエフェクタは、動力源によって駆動され、運動を直接的に又は間接的に伝達する駆動部と、ロボットが使用する道具を着脱可能に保持する保持部と、駆動部と係合する動力伝達部とを有する開閉部と、動力源の少なくとも一部を覆うと共に、駆動部又は動力伝達部の断面と対応する形状の開口である軸受部を有するカバー部とを備え、カバー部及び開閉部を着脱可能とする。

【0007】

このようにすれば、カバー部が内部の動力源を覆いつつ、上記のような軸受部により動力源の運動を開閉部に伝達できる。また、カバー部及び開閉部洗浄が難しいモータをカバー部及び開閉部によって保護することができ、着脱可能なカバー部及び開閉部を洗浄することで、エンドエフェクタを衛生的に保つことができる。すなわち、エンドエフェクタの衛生管理を容易にすることができる。

【0008】

また、カバー部は、可撓性のある材料で一体に形成されると共に、軸受部がそれぞれ設けられた対向する２面を有し、開閉部の動力伝達部は、対向する２面を挟持するように形成されるようにしてもよい。このようにすれば、上述のようなカバー部及び開閉部を容易に組み立てることができると共に、細かく分割されたパーツを紛失するおそれが低減する。

【0009】

また、駆動部は、動力伝達部と係合すると共に、駆動部の軸方向とほぼ直交する所定の１軸方向にスライド可能な凹凸を有するようにしてもよい。このようにすれば、モータによる動力を開閉部に伝達させることができると共に、所定の方向にスライドさせてモータ
と開閉部とを着脱できるようになる。

【0010】

また、駆動部の凹凸は、ほぼ一直線状の凹部であり、動力伝達部は、ほぼ一直線状であり凹部に対応する凸部であってもよい。洗浄する開閉部の動力伝達部を凹部とするよりも、凸部とした方が、洗浄し易くなる。

【0011】

また、凹部及び凸部には対応するテーパーが付されるようにしてもよい。このようにすれば、開閉部の取付方向が決まっている場合に、誤りを防ぐことができる。

【0012】

また、動力源モータであり、駆動部は、モータの回転運動によって回動させられる第１回転軸及び第２回転軸を含み、開閉部は、ロボットが使用する道具を着脱可能に保持する第１保持部及び第１回転軸と係合する第１動力伝達部を有し、カバー部に回動可能に接続され、モータの回転に応じて第１保持部を円弧状に変位させる第１開閉部と、道具を着脱可能に保持する第２保持部及び第２回転軸と係合する第２動力伝達部を有し、カバー部に回動可能に接続され、モータの回転に応じて第２保持部を円弧状に変位させる第２開閉部とを含むようにしてもよい。例えばこのような構成とすることで、例えば柄の部分を保持して開閉できる、２本で一対となる道具を操作するエンドエフェクタを提供できる。

【0013】

また、第１保持部と第２保持部とが互いにほぼ逆向きに開いた姿勢において、第１動力伝達部及び第２動力伝達部は、第１回転軸及び第２回転軸が備える凹凸と所定の１軸方向にスライド可能に位置合わせされるようにしてもよい。このようにすれば、着脱は、例えば２つの道具を１８０度異なる方向に向けて開くという、通常のロボットのピッキング動作では生じない姿勢においてのみ可能となる。換言すれば、ロボットがワークをピッキングする通常の動作の範囲においては着脱がロックされる。

【0014】

また、動力源は、部材を直線運動させるシリンダであり、駆動部は、部材の直線運動を回転運動に変換する機構を介して接続され、開閉部は、ロボットが使用する道具を着脱可能に保持する保持部を有し、カバー部に回動可能に接続され、部材の直線運動に応じて保持部を円弧状に変位させるようにしてもよい。このように、動力源の直線運動を開閉部の回動に変換する構成を採用することもできる。

【0015】

また、上述したエンドエフェクタをロボットアームの先端に備える多関節ロボットを提供するようにしてもよい。

【0016】

なお、課題を解決するための手段に記載の内容は、本発明の課題や技術的思想を逸脱しない範囲で可能な限り組み合わせることができる。

【発明の効果】

【0017】

多関節ロボットのエンドエフェクタの衛生管理を容易にするための技術を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0018】

【図1】図１は、道具を保持するエンドエフェクタの一例を示す斜視図である。

【図2】図２は、道具を保持する保持部を開いた状態のエンドエフェクタの一例を示す斜視図である。

【図3】図３は、エンドエフェクタの分解斜視図の一例である。

【図4】図４は、エンドエフェクタの分解斜視図の一例である。

【図5】図５は、第１カバー部を底面側から見た斜視図である。

【図6】図６は、エンドエフェクタを背面側から見た分解斜視図の一例である。

【図7】図７は、開閉部を側方に向けて開いた状態の側面図である。

【図8】図８は、図７に示したＡ－Ａ断面図である。

【図9】図９は、開閉部を上方に向けて閉じた状態の側面図である。

【図10】図１０は、図９に示したＢ－Ｂ断面図である。

【図11】図１１は、実施形態２に係る分解斜視図の一例である。

【図12】図１２は、実施形態２に係る背面側から見た分解斜視図の一例である。

【図13】図１３は、実施形態３に係る分解斜視図の一例である。

【図14】図１４は、実施形態３に係る背面側から見た分解斜視図の一例である。

【図15】図１５は、実施形態４に係る分解斜視図の一例である。

【図16】図１６は、実施形態４に係る動作の一例を示す断面図である。

【図17】図１７は、実施形態５に係る分解斜視図の一例である。

【図18】図１８は、実施形態６に係る分解斜視図の一例である。

【図19】図１９は、実施形態に係るエンドエフェクタを備える多関節ロボットの一例を示す斜視図である。

【発明を実施するための形態】

【0019】

以下、図面を参照して本発明を実施するための形態について説明する。

【0020】

＜実施形態１＞
本実施形態に係るエンドエフェクタ１は、ロボットアームの末端に接続され、多関節ロボットが何らかのワークを操作するための機構である。図１は、トングの支点部分を切除した、２本で一対となる道具を保持するエンドエフェクタの一例を示す斜視図である。図１においては、エンドエフェクタ１は道具９の保持部を閉じている。図２は、道具を保持する２つの保持部を開いた状態のエンドエフェクタの一例を示す斜視図である。なお、図２においては道具９を図示していない。また、図２においては開閉の動作を破線の矢印で示している。なお、図の中に上下前後左右を示すように、便宜上、保持部を閉じた状態において道具９の先端が伸びる方向を上とし、道具９は左右に開くものとして説明する。

【0021】

エンドエフェクタ１は、道具９のように、柄の部分を保持して開閉できる道具を操作する。なお、道具９は、一対の棒状の道具であり、箸であってもよいし、例えば支点部分を切除したトングのようにそれぞれの先端部分がへら状又はスプーン状のものであってもよい。また、道具９は先端部分で食品等のワークを挟持できる。

【0022】

図３は、エンドエフェクタの分解斜視図の一例である。図３は、外側のカバー部分である第１カバー部２を、内側のカバー部分である第２カバー部３から取り外した状態を表す。なお、第２カバー部３の内部にはサーボモータが収容されている。

【0023】

図４は、エンドエフェクタの分解斜視図の一例である。図４は、カバー部２１と、２つの開閉部（第１開閉部、第２開閉部）２２と、第２カバー部３（上部３１及び下部３２）と、サーボモータ４とを表す。

【0024】

サーボモータ４は、その動力によって回転させられる回転軸（駆動軸）４１と、回転軸４１に連動して回転させられる回転軸（従動軸）４２とを備える。回転軸４１及び回転軸４２はそれぞれ円柱状又は円盤状であり、側面の少なくとも一部に歯車の歯形が形成される。なお、歯車に限らず、Ｖベルトやタイミングベルト、平ベルト、チェーンのような回転運動を伝達する動力伝達機構を用いて回転軸４１と回転軸４２とを接続したり、リンクのような動力伝達機構を用いて所定の軸を中心に開閉部２２を開閉させたりしてもよい。また、回転軸４１、４２の正面側には、直線状に突出した凸部（凹凸）４１１、４２１がそれぞれ設けられている。回転軸４１は、本発明に係る駆動部に当たる。

【0025】

また、第２カバー部の上部３１と下部３２とを組み合わせて例えばビス止めすることに
より、直方体状の第２カバー部３が形成される。上部３１、下部３２は、内部にほぼ直方体状の収容部を備え、サーボモータ４の上面、側面、正面、背面を覆う。また、上部３１の正面側には２つの半円状の切り欠き３１１が設けられている。同様に下部３２の正面側には２つの半円状の切り欠き３２１が設けられている。そして、組み立てられる第２カバー部３の正面には、ほぼ円形の開口部が２つ形成される。開口部からは、内部に収容されるサーボモータ４の回転軸４１の凸部４１１及び回転軸４２の凸部４２１が突出する。また、上部３１の切り欠き３１１の縁には凸部３１２が設けられている。同様に下部３２の切り欠き３２１の縁には凸部３２２が設けられている。サーボモータ４の回転によって、回転軸４１の凸部４１１及び回転軸４２の凸部４２１は、凸部３１２及び３２２と上下方向にほぼ一直線状になるよう位置合わせされ得る。

【0026】

開閉部２２は、道具の柄の部分を挿入して保持するための保持部２２１と、保持部２２１から２方向に伸びるコ字状の腕部２２２と、各腕部２２２の端部から上述したカバー部２１を挟持するように対向する方向に突出する突出部２２３を備える。保持部２２１は、その内部周辺に磁石を備え、磁性体を含む道具９の柄を吸着して保持できるようにしてもよい。突出部２２３の端には、凸部４１１及び４２１と係合する直線状の凹部２２４が設けられる。凹部２２４は、サーボモータ４の回転を受ける動力伝達部として機能する。動力伝達部は、サーボモータ４の回転を直接的に又は間接的に伝達し、２つの開閉部２２を開閉させる。凹部２２４は、２つの保持部２２１を側方に向けて互いに逆向きに開いた姿勢において直線状の溝が上下方向を向くよう形成されている。本実施形態では、２つの開閉部２２を閉じたときに２つの道具９の間隙が適切な大きさになるように、延伸する腕部２２２の中央は、回転する突出部２２３の中心から偏心している。なお、２つの開閉部２２は、同一の形状である。

【0027】

図５は、カバー部２１を底面側から見た斜視図である。カバー部２１は、上面、側面、正面、背面を壁面で覆う直方体状の部材である。図５の上段に示すように、本実施形態に係るカバー部２１は、上面、側面、正面を覆う本体２１１と、背面側の壁面２１２とに分解できる。また、対向する２つの面である正面及び背面にそれぞれ２つずつほぼ円形の開口部２１３を備えると共に、正面と背面とで開口部２１３の位置は対応している。そして、対向する２面に設けられる開口部２１３は、回転軸４１、４２又は突出部２２３の断面と対応する円形になっており、サーボモータ４及び開閉部２２の回動動作の軸受けとして機能する。すなわち、正面側と背面側からそれぞれ開閉部２２の突出部２２３が開口部２１３に挿入される（図示せず）。また、正面及び背面の内側には、開口部２１３のほぼ中央を横切るように上下方向に直線状の凹部２１４が設けられている。凹部２１４は、開閉部２２が保持部２２１を側方に向けて開いた姿勢において、凹部２２４と一直線状の溝を形成する。また、背面側の壁面２１２の側方の縁には、背面側と底面側を欠き取られた薄壁部２１５が設けられている。そして、本体２１１の背面側には、薄壁部２１５の形状に対応する切り欠き部２１６が設けられると共に、下方の縁には背面側の壁面２１２が外れないように突出する引掛部２１７が設けられている。

【0028】

図６は、エンドエフェクタを背面側から見た分解斜視図の一例である。第２カバー部３の背面には、正面と対応する位置に凸部３１２及び凸部３２２が設けられているが、開口部は設けられない。凸部３１２、３２２は、正面側と背面側とで対称な形状である。また、凸部３１２及び凸部３２２の間に開閉部２２の突出部２２３が収まるように、凸部３１２の下端と凸部３２２の上端とは断面が円弧状の曲面を有する。このように、開閉部２２の２つの突出部は、一方が回転軸と係合しサーボモータの動力を伝達する動力伝達部として機能し、他方は第１カバー部２の開口部２１３並びに第２カバー部３の凸部３１２及び凸部３２２と係合して、回動する開閉部２２の軸受けとして機能する。

【0029】

＜組立て＞
使用者は、本体２１１の正面側の開口部２１３に、開閉部２２の一方の突出部２２３を挿入する。そして、図５に破線の矢印で示すようにカバー部２１の内側から背面側の壁面２１２を本体２１１にはめ込むと共に、開閉部２２の他方の突出部２２３を壁面２１２の開口部２１３に挿入し、図３に示した第１カバー部２が形成される。実線の矢印で接続された図５の下段の図は、本体２１１と、背面側の壁面２１２とを組み合わせた状態を示している。なお、２つの開閉部２２は形状が同一であるため使用者は取り付ける位置に注意を払う必要がない。その後、第１カバー部２の内部に、第２カバー部３に覆われたサーボモータ４を挿入する。第１カバー部２の内部に、第２カバー部３に覆われたサーボモータ４が収容された後は、第１カバー部２の背面側の壁面２１２の薄壁部２１５が、切り欠き部２１６から外れるような間隙がなくなる。したがって、組木のように組み合わせるだけで第１カバー部２を装着することができる。また、サーボモータ４の回転を開閉部２２に伝達することができる。

【0030】

図７は、開閉部を側方に向けて開いた状態の側面図である。図８は、図７に示したＡ－Ａ断面図である。開閉部２２を側方に向けて開いた状態においては、凹部２１４及び凹部２２４が直線状の溝を形成するため、凸部３１２、凸部３２２、凸部４１１又は４２１が直線状になるように位置合わせされた、第２カバー部３に覆われたサーボモータ４に、第１カバー部２を直線状の凹凸に沿ってスライドさせて着脱することができる。なお、図８に示すように開閉部２２の腕部２２２の突出部２２３側の端に設けられた当接部２２２１が、第２カバー部３の下部３２に当接し、開閉部２２が開き過ぎないようになっている。開閉部２２を最大に開いた状態で、凹部２１４及び凹部２２４と、凸部３１２、凸部３２２、凸部４１１又は４２１とが位置合わせされるため、使用者にとって第１カバー部２の着脱が容易になる。

【0031】

図９は、開閉部を上方に向けて閉じた状態の側面図である。図１０は、図９に示したＢ－Ｂ断面図である。開閉部２２を上方に向けて閉じた状態においては、図７、図８の状態から開閉部２２の突出部２２３が９０度回動しており、凹部２１４及び凹部２２４が直線状の溝を形成しない。したがって、凸部４１１及び４２１が第１カバー部２の凹部２１４を通過せず、第２カバー部３に覆われたサーボモータ４と第１カバー部２とが着脱できないようにロックされる。

【0032】

＜効果＞
図７及び図８に示したように、着脱は、例えば保持部２２１が保持する２つの道具を１８０度異なる方向に向けて開くという、通常のロボットのピッキング動作では生じない姿勢においてのみ可能となる。換言すれば、図９及び図１０に示したように、ロボットがワークをピッキングする通常の動作の範囲においては第１カバー部２の着脱がロックされる。

【0033】

また、エンドエフェクタ１を備えるロボットは、例えばセントラルキッチンやスーパーマーケットの厨房などの業務用厨房や、弁当工場などの食品加工工場において用いられるものであってもよい。食品を扱うロボットは、特にワークを扱う箇所の衛生管理が要求される。また、扱う食品に応じて速やかに道具を持ち替えられることが好ましい。エンドエフェクタ１は、保持する道具を容易に交換できると共に、食品に触れる可能性のある個所の着脱及び洗浄ができる。すなわち、第１カバー部２や、トング等の道具を取り外して洗浄することが容易になっている。すなわち、第１カバー部２は、ネジのような部品を用いることなく部材の組み合わせによって組み立てられるため、ユーザは工具を使わずに分解して全体を丸洗いすることができる。第１カバー部２は、エンドエフェクタ１のうちロボットアームとの接続部分を除く面を覆っているため、当該部分を洗浄できれば、特に食品工場等で用いるような多関節ロボットの衛生管理を容易にすることができるといえる。また、エンドエフェクタ１の材質には一般的な樹脂を用いることができ、熱や薬品による除
菌に耐え得るものを作成し易い。

【0034】

＜実施形態２＞
図１１は、実施形態２に係る分解斜視図の一例である。図１２は、実施形態２に係る背面側から見た分解斜視図の一例である。実施形態２においては、実施形態１と対応する構成要素には同一の符号を付し、説明を省略する。

【0035】

実施形態２においては、カバー部２１Ａは、可撓性を有する材料によって一体に形成されている。すなわち、カバー部２１Ａが変形し、開閉部２２をカバー部２１Ａに取り付けることができる。また、カバー部２１Ａは、本体２１１と背面側の壁面２１２とに分解することはできない。したがって、実施形態１に係る壁面２１２のような小さな部品を失くすことを防止できる。カバー部２１Ａの材料としては、例えば、熱可塑性ポリウレタン（Thermoplastic polyurethane，ＴＰＵ）、フッ素樹脂、エポキシ樹脂、炭素繊維強化プラスチック（Carbon fiber reinforced plastic，ＣＦＲＰ）等が挙げられるが、これらに
は限定されない。

【0036】

また、開閉部２２の腕部２２２の先には、直線状の凸部２２４Ａが設けられている。一方、サーボモータ４の回転軸４１、回転軸４２には、直線状の凹部４１１Ａ、４２１Ａが設けられている。すなわち、サーボモータの動力を伝達する動力伝達部の凹凸が、実施形態１とは逆になっている。また、第２カバー部３の正面及び背面には、切り欠き３１１の上部に凹部３１２Ａが設けられており、開閉部２２を着脱する際に凸部２２４Ａを通過させられるようになっている。また、第２カバー部３の背面には正面の開口と対応する円柱形状の凹部が設けられ、回動する開閉部２２の軸受けとして機能する。取り外して洗浄する部材である開閉部２２側は、本実施形態のように凹部であるよりも凸部である方が洗浄し易い。

【0037】

＜実施形態３＞
図１３は、実施形態３に係る分解斜視図の一例である。図１４は、実施形態３に係る背面側から見た分解斜視図の一例である。実施形態３においても、実施形態１又は実施形態２と対応する構成要素には同一の符号を付し、説明を省略する。

【0038】

開閉部２２の腕部２２２の先には、直線状でありテーパーが付けられた凸部２２４Ｂが設けられている。すなわち、開閉部２２は、２つの保持部２２１を側方に向けて互いに逆向きに開いた姿勢において下方に向けて幅が狭くなる凸部２２４Ｂを備えている。一方、サーボモータ４の回転軸４１、回転軸４２には、直線状であり対応するテーパーが付けられた凹部４１１Ｂ、４２１Ｂが設けられている。

【0039】

２つの開閉部２２は形状が同一であるため使用者は取り付ける位置に注意を払う必要がない。ただし、延伸する腕部２２２の中央は、回転する突出部２２３の中心から偏心しており、開閉部２２には想定される取付方向がある。本実施形態のように、サーボモータ４から開閉部２２への動力伝達部にテーパーを付けることにより、逆向きの装着を防ぐことができるようになる。

【0040】

＜実施形態４＞
図１５は、実施形態４に係る分解斜視図の一例である。図１６は、実施形態４に係る動作の一例を示す断面図である。図１６の左側は着脱時の内部の状態を、中央はワークをピッキングする動作における開角度時の内部の状態を、右側はワークをピッキングする動作における閉角度時の内部の状態をそれぞれ表す。実施形態４においても、実施形態１から実施形態３と対応する構成要素には同一の符号を付し、説明を省略する。

【0041】

本実施形態に係るエンドエフェクタ１は、サーボモータ４の代わりにエアシリンダ５を備える。なお、図１６においてエアシリンダ５の内部構造は省略している。エアシリンダ５は、左右の壁面に歯形を有するラック５１をピストンロッドの先に備える。また、回転軸４１及び回転軸４２の代わりに、ピニオン（従動軸）４２Ｃを２つ備える。そして、ピニオン４２Ｃの前方に設けられた凹部４２１Ｂが開閉部２２の凸部２２４Ｂと係合し、エアシリンダのピストンの動作に応じて、開閉部２２を開閉することができる。なお、第２カバー部３（３１、３２）は、エアシリンダ５全体を覆うものであってもよい。また、エアシリンダの代わりに油圧シリンダやソレノイド等を用いるようにしてもよい。このように、動力源はサーボモータに限らず、動力源によって駆動させられ回転運動する駆動軸や直線運動するラック５１などの駆動部から、従動軸やピニオン等の従動部を介して開閉部２２を回動させられるような構成を採用することができる。また、例えば動力源と回転軸４２とをリンクで接続したクランク機構など、ラックアンドピニオン以外の、直線運動を回転運動に変換する機構を採用するようにしてもよい。

【0042】

＜実施形態５＞
図１７は、実施形態５に係る分解斜視図の一例である。実施形態５においても、実施形態１から実施形態４と対応する構成要素には同一の符号を付し、説明を省略する。

【0043】

本実施形態に係るエンドエフェクタ１は、１つの開閉部２２を備え、開閉部２２に装着する道具９と、カバー部２１から延出する稼動しないフィンガー２４とによってワークを把持することができる。なお、回転軸４１Ｃは、動力伝達部として機能する凹部４１１Ｂを有しているが、歯形を有していない。このように、１つの道具と例えばカバー部の一部とでワークをピッキングできるようにしてもよい。

【0044】

＜実施形態６＞
図１８は、実施形態６に係る分解斜視図の一例である。実施形態６においても、実施形態１から実施形態５と対応する構成要素には同一の符号を付し、説明を省略する。

【0045】

本実施形態に係るエンドエフェクタ１は、開閉部２２が、開閉部２２を開いた姿勢において上下方向に対称な形状になっている。すなわち、延伸する腕部２２２の中央は、回転する突出部２２３の中心から偏心していない。なお、図１１に示した実施形態２と同様に、開閉部２２の凸部２２４Ａ及び回転軸４１、４２の凹部４２１Ａ、４２２Ａには、テーパーは付けられていない。このようにすれば、上下を逆向きに取り付けることもでき、使用者は開閉部２２の取付方向を誤ることがなくなる。

【0046】

＜多関節ロボット＞
図１９は、上述した実施形態１－３に係るエンドエフェクタを備える多関節ロボットの一例を示す斜視図である。なお、トングの先端の形状は簡略化して表している。多関節ロボット６は、７軸の自由度を有するロボットアームを両腕に備え、人間の上半身を模したロボットである。ロボットアームは一般的なマニピュレータであり、可動せず一体に変位する骨格部材であるリンクと、リンク間を接続し、所定の回転軸を基準として接続されるリンクを互いに変位させる関節とを交互に備える。リンク及びリンク間の関節を、「ロボットアーム」と呼ぶものとする。図１９に示す多関節ロボット６は、左右対称にロボットアームを２つ有している。

【0047】

ロボットアームは、関節にサーボモータを内蔵すると共に、サーボモータの回転角を制御する制御装置（図示せず）と信号線を介して接続される。また、本実施形態に係るエンドエフェクタ１が備えるサーボモータ４も、所定のコネクタを介して制御装置と電気的に接続され、制御装置によって回転軸４１の回転が制御される。なお、制御装置は、多関節ロボット６に内蔵されるものであってもよいし、外付けされるものであってもよい。また
、制御装置は、インターネットやＬＡＮ（Local Area Network）等の通信網を介して接続され、いわゆるクラウド上でサービスを提供する装置であってもよい。

【0048】

上述の通り、エンドエフェクタ１のカバー部２１及び開閉部２２については取り外して洗浄すると共に、多関節ロボット６の本体には所定の作業着を着せるようにしてもよい。このようにすれば、食品を扱う場合にも、多関節ロボット６及びエンドエフェクタ１の両者について、衛生管理を容易にすることができる。

【0049】

また、多関節ロボット６の頭部及び胸部には、それぞれ撮像装置を設けるようにしてもよい。撮像装置は、ＣＣＤ（Charge-Coupled Device）やＣＭＯＳ（Complementary Metal
Oxide Semiconductor）等を利用したイメージセンサを備えるデジタルカメラであってもよいし、さらに深度を測定できるＲＧＢ－Ｄカメラ等であってもよい。２つの撮像装置を備えることにより、多関節ロボット６が何らかのワークを扱う場合に、ロボットアームの死角を減らすことができる。また、多関節ロボット６は、その胴体部分等にも関節を有するようにしてもよい。

【0050】

また、上述したエンドエフェクタ１及び多関節ロボット６が備えるリンク等の材料は特に限定されず、樹脂や金属、カーボン等を利用することができる。また、成形方法も特に限定されず、塑性加工や射出成型により製造してもよいし、３Ｄプリンタを利用して造形してもよい。また、例えばエンドエフェクタ１を構成する部材間の接続箇所は、ガスケット又はパッキンでシールされていてもよいし、所定のラビリンス構造を有していてもよい。

【0051】

なお、上述した構成は一例であり、本発明は例示した構成に限定されない。また、上述した事項は、本発明の課題や技術的思想を逸脱しない範囲で適宜組み合わせることができる。

【符号の説明】

【0052】

１： エンドエフェクタ
２： 第１カバー部
２１、２１Ａ： カバー部
２１１： 本体
２１２： 壁面
２１３： 開口部
２１４： 凹部
２１５： 薄壁部
２１６： 切り欠き部
２１７： 引掛部
２２： 開閉部
２２１： 保持部
２２２： 腕部
２２２１： 当接部
２２３： 突出部
２２４： 凹部（動力伝達部）
２２４Ａ、２２４Ｂ： 凸部（動力伝達部）
２４： フィンガー
３： 第２カバー部
３１： 上部
３１１： 切り欠き
３１２： 凸部
３１２Ａ： 凹部
３２： 下部
３２１： 切り欠き
３２２： 凸部
４： サーボモータ（動力源）
４１、４１Ｃ： 回転軸（駆動部）
４１１： 凸部
４１１Ａ、４１１Ｂ： 凹部
４２： 回転軸（駆動部）
４２Ｃ： ピニオン（駆動部）
４２１： 凸部
４２１Ａ、４２１Ｂ： 凹部
５： エアシリンダ（動力源）
５１： ラック
６： 多関節ロボット
９： 道具（トング）

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】

【図18】

【図19】