特許 7574702 把持装置および把持装置の制御方法

(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】2024-10-21

(45)【発行日】2024-10-29

(54)【発明の名称】把持装置および把持装置の制御方法

(51)【国際特許分類】

   B25J 15/00 20060101AFI20241022BHJP

   B25J 15/04 20060101ALI20241022BHJP

【ＦＩ】

B25J15/00 Z

B25J15/04 C

【請求項の数】 9

(21)【出願番号】P 2021039107

(22)【出願日】2021-03-11

(65)【公開番号】P2022138937

(43)【公開日】2022-09-26

【審査請求日】2024-02-15

(73)【特許権者】

【識別番号】000004237

【氏名又は名称】日本電気株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100109313

【弁理士】

【氏名又は名称】机 昌彦

(74)【代理人】

【識別番号】100149618

【弁理士】

【氏名又は名称】北嶋 啓至

(72)【発明者】

【氏名】多田 匠吾

(72)【発明者】

【氏名】山下 淳也

【審査官】臼井 卓巳

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１２－１７１０１８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１３－０１８０７６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１３－２２３９０５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１５－０００４７１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１６－０３０３２０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１８－０９９７３９（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２０１９／０３４４４４７（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ２５Ｊ １５／００－１９／０２

Ｂ２４Ｂ ９／００－２９／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

所定の回転中心線について回転自在に支持され、各々前記回転中心線と垂直な方向に放射状に延伸する互いに対をなす複数の第１の把持爪及び第２の把持爪を有する第１の把持部及び第２の把持部と、
前記第２の把持部の回転角を所定の回転角に仮固定する仮固定手段と、
前記対をなす前記第１の把持爪及び前記第２の把持爪とが対向した状態で前記第１の把持部及び前記第２の把持部とを吸着させる吸着手段と、
前記吸着させた状態で、前記第１の把持部の前記回転中心線についての回転角を制御する回転角制御手段と、
前記仮固定した状態で、前記第１の把持部と前記第２の把持部とを所定の間隔に離間する把持部間隔制御手段と、
を有することを特徴とする把持装置。

【請求項2】

前記仮固定手段が、
ボールプランジャと前記ボールプランジャに嵌合する穴とを有する
ことを特徴とする請求項１に記載の把持装置。

【請求項3】

前記仮固定手段が、
第１の磁石と前記第１の磁石に吸着する第２の磁石を有する
ことを特徴とする請求項１に記載の把持装置。

【請求項4】

前記第１の磁石と前記第２の磁石の少なくとも一方が電磁石であり、
前記電磁石の磁力を制御する磁力制御手段を有する
ことを特徴とする請求項３に記載の把持装置。

【請求項5】

前記吸着手段が
前記第１の把持部に固定された第３の磁石と、
前記第２の把持部に固定され、前記第３の磁石との間に引力を発生する第４の磁石を有する
ことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載の把持装置。

【請求項6】

前記第３の磁石と前記第４の磁石の少なくとも一方が第２の電磁石であり、
前記第２の電磁石の磁力を制御する第２の磁力制御手段を有する
ことを特徴とする請求項５に記載の把持装置。

【請求項7】

所定の回転中心線について回転自在に支持され、各々前記回転中心線と垂直な方向に放射状に延伸する互いに対をなす複数の第１の把持爪及び第２の把持爪を有する第１の把持部及び第２の把持部と、前記第２の把持部の回転角を所定の回転角に仮固定する仮固定手段と、前記対をなす前記第１の把持爪及び前記第２の把持爪とが対向した状態で前記第１の把持部及び前記第２の把持部とを吸着させる吸着手段と、前記吸着させた状態で、前記第１の把持部の前記回転中心線についての回転角を制御する回転角制御手段と、前記仮固定した状態で、前記第１の把持部と前記第２の把持部とを所定の間隔に離間する把持部間隔制御手段とを有する把持装置で、
前記吸着手段で前記対をなす前記第１の把持爪及び前記第２の把持爪とが対向した状態で前記第１の把持部及び前記第２の把持部とを前記吸着させ、
前記吸着した状態で、前記回転角制御手段で前記第１の把持部の回転角を制御し、前記第２の把持部の回転角を前記仮固定して把持に使用する前記第１の把持爪と前記第２の把持爪との前記対を選択する、
ことを特徴とする把持装置の制御方法。

【請求項8】

前記把持に使用する前記第１の把持爪と前記第２の把持爪との前記対を選択した状態で、
前記第１の把持部と前記第２の把持部との間隔を制御して把持対象物を前記把持する
ことを特徴とする請求項７に記載の把持装置の制御方法。

【請求項9】

前記把持対象物を前記把持した状態で、前記回転角制御手段を用いて前記第１の把持部の回転角を制御する
ことを特徴とする請求項８に記載の把持装置の制御方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、把持装置および把持装置の制御方法に関する。

【背景技術】

【0002】

工業製品の生産現場では、ワークを把持するための、把持装置を持つ産業用ロボットが多用されている。昨今、生産現場では、少品種多量生産から多品種少量生産、さらには変種変量生産への移行が進んでいる。これに伴い、把持装置には、様々な姿勢でワークをピックアップし、異なる姿勢でプレイス（載置）することが求められるようになってきている。

【0003】

上記のように、様々な姿勢のワークのピックアップやプレイスに対応する把持装置の技術が、例えば特許文献１に開示されている。この把持装置は、スライド軸に沿って間隔が変化するようにスライドする一対の支持部と、スライド軸と平行なスプラインシャフトと、スプラインシャフトを軸心まわりに回転させる回転用サーボモータとを有する。また、支持部の先端部に取り付けられ、スプラインシャフトの回転に従動してスライド軸と平行な回転軸まわりに回転自在に設けられる回転部と、回転軸と直交し、かつ、それぞれ異なる向きに取り付けられる複数の把持爪とを備えている。具体的には、複数のプーリとベルトとの組み合わせによって、把持爪の回転を、スプラインシャフトの回転に従動させている。この従動により、把持爪の角度を変更できるので、異なるワークの姿勢のピックアップ、プレイスに対応することができる。また、複数の把持爪を切り替えて、ワークに適した把持爪を選択することができる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】特開２０１２－２３６２５８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

特許文献１の技術では、把持爪の回転を、プーリとベルトを用いた従動で行っている。このため、部品点数が多く、構成が複雑になるという問題があった。

【0006】

本発明は、上記の問題に鑑みてなされたものであり、簡素な構成で、複数の把持爪の中から所望の把持爪を選択できる把持装置を提供することを目的としている。

【課題を解決するための手段】

【0007】

上記の課題を解決するため、本発明の把持装置は、所定の回転中心線について回転自在に支持され、各々前記回転中心線と垂直な方向に放射状に延伸する互いに対をなす複数の第１の把持爪及び第２の把持爪を有する第１の把持部及び第２の把持部と、前記第２の把持部の回転角を所定の回転角に仮固定する仮固定手段と、前記対をなす前記第１の把持爪及び前記第２の把持爪とが対向した状態で前記第１の把持部及び前記第２の把持部とを吸着させる吸着手段と、前記吸着させた状態で、前記第１の把持部の前記回転中心線についての回転角を制御する回転角制御手段と、前記仮固定した状態で、前記第１の把持部と前記第２の把持部とを所定の間隔に離間する把持部間隔制御手段とを有する。

【0008】

また、本発明の把持装置の制御方法は、所定の回転中心線について回転自在に支持され、各々前記回転中心線と垂直な方向に放射状に延伸する互いに対をなす複数の第１の把持爪及び第２の把持爪を有する第１の把持部及び第２の把持部と、前記第２の把持部の回転角を所定の回転角に仮固定する仮固定手段と、前記対をなす前記第１の把持爪及び前記第２の把持爪とが対向した状態で前記第１の把持部及び前記第２の把持部とを吸着させる吸着手段と、前記吸着させた状態で、前記第１の把持部の前記回転中心線についての回転角を制御する回転角制御手段と、前記仮固定した状態で、前記第１の把持部と前記第２の把持部とを所定の間隔に離間する把持部間隔制御手段とを有する把持装置で、前記吸着手段で前記対をなす前記第１の把持爪及び前記第２の把持爪とが対向した状態で前記第１の把持部及び前記第２の把持部とを前記吸着させ、前記吸着した状態で、前記回転角制御手段で前記第１の把持部の回転角を制御し、前記第２の把持部の回転角を前記仮固定して把持に使用する前記第１の把持爪と前記第２の把持爪との前記対を選択する。

【発明の効果】

【0009】

本発明の効果は、簡素な構成で、複数の把持爪の中から所望の把持爪を選択できる把持装置を提供できることである。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】第１の実施形態の把持装置の構成を示す側面模式図である。

【図2】第１の実施形態の把持装置の第１の動作状態を示す側面模式図である。

【図3】第１の実施形態の把持装置の第２の動作状態を示す側面模式図である。

【図4】第１の実施形態の把持装置の第３の動作状態を示す側面模式図である。

【図5】第１の実施形態の把持装置の第４の動作状態を示す側面模式図である。

【図6】第２の実施形態の把持装置の構成を示す斜視図である。

【図7】第２の実施形態の把持装置の第２の把持部と第２の把持部支持機構との関係を示す分解図である。

【図8】第２の実施形態の第２の把持部の仮固定手段の一例を示す断面図である。

【図9】第２の実施形態の第２の把持部の仮固定手段の別の一例を示す断面図である。

【図10】第２の実施形態の第２の把持部の構成の一例を示す平面図である。

【図11】第３の実施形態の把持装置の第１の動作状態を示す斜視図である。

【図12】第３の実施形態の把持装置の第２の動作状態を示す斜視図である。

【図13】第３の実施形態の把持装置の第３の動作状態を示す斜視図である。

【図14】第３の実施形態の把持装置の第４の動作状態を示す斜視図である。

【図15】第３の実施形態の把持装置の第５の動作状態を示す斜視図である。

【発明を実施するための形態】

【0011】

以下、図面を参照しながら、本発明の実施形態を詳細に説明する。但し、以下に述べる実施形態には、本発明を実施するために技術的に好ましい限定がされているが、発明の範囲を以下に限定するものではない。なお各図面の同様の構成要素には同じ番号を付し、説明を省略する場合がある。

【0012】

（第１の実施形態）
図１は、本実施形態の把持装置１０の構成を示す模式図である。把持装置１０は、第１の把持部１と、第２の把持部２と、吸着手段３と、回転角制御手段４と、仮固定手段５と、把持部間隔制御手段６とを有する。

【0013】

第１の把持部１は、回転中心線７について回転自在に支持された第１の基部１ａと、第１の基部１ａから放射状に延伸する複数の第１の把持爪１ｂ、１ｃを有する。

【0014】

第２の把持部２は、回転中心線７について回転自在に支持された第２の基部２ａと、第２の基部２ａから放射状に延伸し第１の把持爪１ｂ、１ｃの対となる複数の第２の把持爪２ｂ、２ｃを有する。

【0015】

吸着手段３は、対となる第１の把持爪１ｂと第２の把持爪２ｂ、第１の把持爪１ｃと第２の把持爪２ｃとが対向した状態で第１の把持部１と第２の把持部２とを吸着させる。

【0016】

回転角制御手段４は、第１の把持部１と第２の把持部２とが吸着した状態で、第１の把持爪１ｂ、１ｃと第２の把持爪２ｂ、２ｃの向きを制御するために、第１の把持部１の回転中心線７についての回転角を制御する。

【0017】

仮固定手段５は、第２の把持部の回転角を複数の所定値のいずれかに仮固定する。

【0018】

把持部間隔制御手段６は、把持対象物を把持するために、第２の把持部２の回転角を複数の所定値のいずれか一つに仮固定した状態で、第１の把持部１と第２の把持部２との間隔を制御する。

【0019】

なお、図示はしていないが、把持装置１０は制御部を有し、回転角制御手段４、把持部間隔制御手段６の動作は、この制御部によって制御される。制御部は、例えば、プロセッサやメモリを有するコンピュータとすることができる。また、図１の例では、把持爪の対を２つとしているが、３つ以上であっても良い。

【0020】

上記の構成により、回転制御を第１の把持部１について行うだけで、対となる複数の第１の把持爪と第２の把持爪の対の中から把持に使用する対を選択することができる。以下に、その方法について説明する。

【0021】

図２は、複数の把持爪の中から、第１の把持爪１ｂと、第２の把持爪２ｂを選択する構成を示す側面図である。この状態を作るためには、まず、把持部間隔制御手段６を用いて、第１の把持部１と第２の把持部２とを接触させる。次に回転角制御手段４を用いて、第１の把持部１を回転させて、対となる第１の把持爪１ｂを第２の把持爪２ｂと同じ方向に向ける。この動作によって、他の対である第１の把持爪１ｃと第２の把持爪２ｃも同じ方向を向く。つまり、複数の把持爪の対のそれぞれの向きが揃う。吸着手段３は、この状態で、第１の把持部１と第２の把持部２とを吸着させる。

【0022】

そして、回転角制御手段４を制御し、第１の把持爪１ｂと第２の把持爪２ｂを、把持対象物（ワーク）を把持する向きに向ける。そしてこの向きで、仮固定手段５により、第２の保持部の回転角を仮固定する。図２の例では、図面の下方であるとしている。以上の動作により、把持装置１０は図２の状態に制御される。

【0023】

次に、把持部間隔制御手段６を用いて、第１の把持部１と第２の把持部２との間隔を広げて、第１の把持爪１ｂと第２の把持爪２ｂを把持対象のワークの外側に配置させた後、間隔を狭めることで、ワークを把持することができる。図３は、このようにして、第１の把持爪１ｂと第２の把持爪２ｂで、ワークＡ９１を把持した状態を示す側面図である。この状態から、回転角制御手段４によって第１の把持部１を回転させる。すると、第１の把持爪１ｂとワークＡ９１、および第２の把持爪２ｂとワークＡ９１との間に働く摩擦力によって、ワークＡ９１と第２の把持爪２ｂは、第１の把持部１の回転に追従して回転する。その結果、２つの把持部を連結する軸を持たず、かつ、一方の把持部の回転角を制御する機構だけを持つ構成でも、把持したワークの姿勢を制御することができる。なお、ここでは、仮固定する力の大きさを、回転角制御を行う力より小さく、また第２の把持爪２ｂとワークＡ９１との間に働く摩擦力より小さくしている。すなわち、仮固定力＜回転角制御力、仮固定力＜摩擦力としている。仮固定力が摩擦力より大きいと、第１の把持爪の回転に第２の把持爪の回転が追従しないため、ワークＡ９１が落下する。したがって、この場合は、ワークＡ９１の姿勢を変えることができない。ただし、この場合も把持自体は可能である。

【0024】

上記した、第１の把持部１の回転角の制御を用いて、別の把持爪を選択することもできる。図４は、ワークを把持する把持爪として、第１の把持爪１ｃと第２の把持爪２ｃを選択した状態を示す側面図である。図２の、第１の把持部１と第２の把持部２とを吸着させ、第１の把持爪１ｂ、第２の把持爪２ｂを選択した状態から、回転角制御手段４を用いて、第１の把持部２と第２の把持部５を同時に１８０°回転させることで、図４の状態を作ることができる。ここでは、第１の把持爪１ｃと第２の把持爪２ｃは、第１の把持爪１ｂと第２の把持爪１ｂの対よりも、小さなワークの把持に適しているものとする。

【0025】

図５は、ワークＡ９１よりも小さいワークＢ９２を、第１の把持爪１ｃと第２の把持爪２ｃの対で把持している状態を示す側面図である。このようにワークＢ９２に適した第１の把持爪１ｃと第２の把持爪２ｃを選択して把持を行うことができる。

【0026】

以上説明したように、本実施形態の把持装置１０によれば、２つの把持部に共通する回転軸を持たず、かつ２つの把持部の一方のみの回転を制御する簡素な構成で、複数の把持爪の対の中から、使いたい把持爪の対を選択することができる。また、把持した後のワークの姿勢を任意に制御することができる。

【0027】

（第２の実施形態）
本実施形態では、第１の実施形態の把持装置の具体的な構成例と動作例について説明する。

【0028】

図６は、本実施形態の把持装置１０００の一例を示す斜視図である。把持装置１０００は、ベース１００と、第１の把持部２００と、第１の把持部支持機構３００と、回転制御部４００と、第２の把持部５００と、第２の把持部支持機構６００と、スライド機構７００とを有している。第１の把持部２００と第１の把持部支持機構３００は、第１実施形態の把持部１の一例であり、第２の把持部５００と第２の把持部支持機構６００は第２の把持部２の一例である。また、回転制御部４００は回転角制御手段４の一例であり、スライド機構７００は把持部間隔制御手段７の一例である。

【0029】

ベース１００は、把持装置１０００の土台となる。

【0030】

第１の把持部２００は、基部２１０から放射状に延伸する複数の第１の把持爪ａ２２０ａ、第１の把持爪ｂ２２０ｂを有する。

【0031】

第１の把持部支持機構３００はベース１００に対して、第１の把持部２００を支持する。図６には示されていないが、第１の把持部支持機構３００は、その主面に垂直な方向を向く第１の回転軸を有し、この第１の回転軸について、第１の把持部２００の基部２１０を回転自在に支持する。

【0032】

回転制御部４００は、上記の第１の回転軸について、第１の把持部支持機構３００に対する第１の把持部２００の回転角を制御する。回転制御部には、例えば、サーボモータやステッピングモータを用いることができる。

【0033】

第２の把持部５００は、基部５１０と、基部５１０から放射状に延伸する複数の第２の把持爪ａ５２０ａ、第２の把持爪ｂ５２０ｂを有する。第２の把持爪ａ５２０ａ、第２の把持爪ｂ５２０ｂは、それぞれが、第１の把持爪ａ２２０ａ、第１の把持爪ｂ２２０ｂの対となる。なお、図６の例では、把持爪の対の数を２つとしているが、３つ以上であっても良い。

【0034】

第２の把持部支持機構６００は、ベース１００に対して、第２の把持部５００を支持する。第２の把持部支持機構６００は、第１の回転軸と回転中心が一致する第２の回転軸について、第２の把持部５００を回転自在に支持する。

【0035】

スライド機構７００は、第２の把持部支持機構６００を保持するスライダ７１０を有し、スライダ７１０をスライドさせることにより、第１の把持部２００と第２の把持部５００との間隔を制御する。なお、図６では、第２の把持部支持機構６００だけがスライドする例を示しているが、第１の把持部支持機構３００を同様な構成によってスライドする構成とすることも可能である。スライド機構７００としては、例えばリニアモータやボールねじなどを用いることができる。

【0036】

なお、図示はしていないが、把持装置１０００は制御部を有し、回転制御部４００、スライド機構７００の動作は、この制御部によって制御される。制御部は、例えば、プロセッサやメモリを有するコンピュータとすることができる。

【0037】

第１の把持爪ａ２２０ａの、第２の把持爪ａ５２０ａと対向する側には、磁石２３０が配置され、第２の把持爪ａ５２０ａの磁石２３０に対応する位置には磁石５３０が配置されている。磁石２３０と磁石５３０は互いに引き合い接触すれば吸着する関係にある。磁石２３０と磁石５３０には、例えば永久磁石を用いることができるが、どちらか一方、あるいは両方を電磁石として、例えば制御部の制御によって電気的に吸引力を制御しても良い。磁石２３０と磁石５３０は、第１の実施形態の吸着手段３の一例である。なお、ここでは、吸着手段３が磁石の例について説明するが、吸着手段３は、面ファスナや、真空吸引機構であっても良い。

【0038】

また、図６には示されていないが、第２の把持部支持機構６００は、所定の複数の回転角で、第２の把持部５００を仮固定する仮固定機構を有する。この仮固定機構は、第１の実施形態の仮固定手段５の一例である。この機構により、第２の把持部５００の回転角を、所定の複数の回転角に仮固定することができる。図６の例では、第２の把持爪ａ５２０ａがベースと逆方向を向く位置で、仮固定されている。また第２の把持爪ａ５２０ａの対となる第１の把持爪ａ２２０ａも同じ方向を向くように、回転制御部４００によって制御されている。

【0039】

図７は、第２の把持部５００と第２の把持部支持機構６００の組み合わせの一例を示す分解図である。第２の把持部５００は、基部５１０から放射状に延伸する第２の把持爪５２０ａと第２の把持爪５２０ｂ、位置決め部５４０ａ、５４０ｂ、軸穴５５０を有している。第２の把持爪５２０ａには、磁石５３０が配置されている。第２の把持爪５２０ａは例えば小さいワーク用、第２の把持爪５２０ｂは大きいワーク用であり、第２の把持爪５２０ａと第２の把持爪５２０ｂとは逆向きに配置されている。第２の把持部支持機構６００は、軸受６２０と仮固定機構６３０とを有し、軸受６２０には第２の回転軸６１０が嵌入されている。図７では、軸受６２０の内側と、軸穴５５０に第２の回転軸６１０が挿通される構成を例示している。しかしながら、第２の回転軸６１０が第２の把持部５００の基部５１０と一体に形成されている構成としても良い。

【0040】

図７に示すように、仮固定機構６３０を位置決め部５４０ａに位置合わせして仮固定すると、第２の把持爪５２０ａが図の下を向いた方向に仮固定される。また、第２の把持部５００の上下を反転させて、仮固定機構６３０を位置決め部５４０ｂに位置合わせすると、第２の把持爪５２０ｂが下を向いた方向に仮固定される。

【0041】

なお、仮固定とは、所定の力で第２の把持部５００が第２の把持部支持機構６００に固定され、この所定の力以上の力が加わるとその固定が解除されることを指すものとする。

【0042】

次に、具体例を用いて、第２の把持部５００を第２の把持部支持機構６００に仮固定する仮固定機構について説明する。図８は、第２の把持部５００と第２の把持部支持機構６００の結合部を示す断面図である。第２の把持部支持機構６００が、軸受６２０を用いて、第２の把持部５００を、第２の回転軸６１０について、回転自在となるように支持している。そして、第２の把持部５００の回転角を仮固定する仮固定手段として、第２の把持部支持機構６００がボールプランジャ６３１を備え、第２の把持部５００が、ボールプランジャ６３１のボールが嵌合する位置決め穴５４１ａ、５４１ｂを備えている。ボールプランジャ６３１のボールが位置決め穴５４１ａに嵌合している時は、第２の把持爪ａ５２０ａが外側を向く方向（把持爪として選択された方向）に第２の把持部が仮固定される。また、ボールプランジャ６３１のボールが位置決め穴５４１ｂに嵌合している時は、第２の把持爪ｂ５２０ｂが外側を向く方向（把持爪として選択された方向）に第２の把持部が仮固定される。

【0043】

なお、図８では、第２の回転軸６１０が棒状の部材で、第２の把持部５００と第２の把持部支持機構６００を貫通する構成を示しているが、第２の回転軸６１０は、第２の把持部５００の基部５１０と一体に形成されていても良い。

【0044】

第２の把持爪ａ５２０ａの、図示しない第１の把持部２００側には磁石５３０が配置されている。スライド機構７００と回転制御部４００とを用いて、第１の把持爪２２０ａに設けられた磁石２３０と、磁石５３０とを接触させ、互いに吸着させることができる。両者の吸着力は、ボールプランジャ６３１が第２の把持部５００を仮固定する力より強く設定されている。このため、磁石２３０と磁石５３０を吸着させて、回転制御部４００で、第１の把持部２００を回転させると、仮固定が解除され、第２の把持部５００が第１の把持部２００に連動して回転する。つまり、第１の把持部２００の回転角を制御することで、第２の把持部５００の回転角を制御し、仮固定位置を切り替え、用いる把持爪の対を選択することができる。そして、所望の把持爪を選択した状態で、第１の把持部２と第２の把持部５１の間隔を制御することで、ワークを把持することができる。またワークを把持した状態では、ワークと第２の把持爪との間に働く摩擦力によって、第１の把持爪と第２の把持爪の回転が連動するので、第１の把持部２の回転を制御することで、把持したワークの姿勢を制御することができる。

【0045】

図９は、図８とは別の仮固定手段の具体例を示す断面図である。この例では、仮固定手段として、第２の把持部支持機構６００が磁石６３２を備え、第２の把持部５００は、位置決め部として、磁石５４２ａ、磁石５４２ｂを備えている。磁石６３２を磁石５４２ａに吸着させることにより、第２の把持爪５２０ａを外側に向けて仮固定することができる。また、磁石６３２を磁石５４２ｂに吸着させることにより、第２の把持爪５２０ｂを外側に向けて仮固定することができる。磁石６３２と磁石５４２ａの吸着力、磁石６３２と磁石５４２ｂの吸着力は、第１の把持部２００と第２の把持部５００とを吸着させる磁石５３０と磁石２３０の吸着力よりも小さく設定している。このため、図８の例と同様に、第１の把持部２００の回転角を制御することで、第２の把持部５００の回転角を制御し、仮固定位置を切り替え、用いる把持爪の対を選択することができる。また、図８の例と同様に、選択した把持爪の対を用いてワークを把持し、把持したワークの姿勢を制御することができる。なお、磁石６３２と磁石５４２ａ、５４２ｂには、例えば永久磁石を用いることができるが、どちらか一方、あるいは両方を電磁石として、例えば制御部の制御によって電気的に吸引力を制御しても良い。

【0046】

以上の説明は、第１の把持部２００と第２の把持部５００が、それぞれ２つの把持爪を有する例を用いて行ったが、把持爪の数は３つ以上であっても良い。

【0047】

図１０は、第２の把持部５００が、３つの把持爪を備えた構成の一例を示す平面図である。第２の把持部５００は、基部５１０から放射状に延伸する第２の把持爪５２１ａ、５２１ｂ、５２１ｃと、位置決め部５４３ａ、５４３ｂ、５４３ｃと、軸穴５５３とを有している。第２の把持爪５２１ａには、磁石５３３が配置されている。

【0048】

第２の把持爪５２１ａ、５２１ｂ、５２１ｃは、例えば、それぞれ大きいワーク用、小さいワーク用、それらの中間のワーク用である。第２の把持爪５２１ａ、５２１ｂ、５２１ｃは、３６０°を３等分するように配置されている。仮固定機構６３０に位置決め部５４３ａを仮固定することで、ワークを把持する把持爪として、第２の把持爪５２１ａが選択される。同様に、仮固定機構６３０に位置決め部５４３ｂを仮固定することで、第２の把持爪５２１ｂが選択され、仮固定機構６３０に位置決め部５４３ｃを仮固定することで、第２の把持爪５２１ｃが選択される。なお説明は省略したが、対となる第１の把持爪も同様な形状を有している。また図１０では、把持爪が３つの例について説明したが、４つ以上であっても良い。また把持爪の形状は、上記に説明した例に限られるものではなく、把持対象に適した任意の形状とすることができる。

【0049】

以上、説明したように、本実施形態の把持装置によれば、簡素な構成で、複数の把持爪の中から所望の把持爪を選択し、選択した把持爪の回転角を仮固定した状態でワークを把持することができる。また、把持したワークの回転角を任意に制御することができる。

【0050】

（第３の実施形態）
次に、把持装置１０００の具体的な動作例について説明する。図１１は、把持装置１０００の動作状態の第１の例を示す斜視図である。第１の把持爪ａ２２０ａと第２の把持爪ａ５２０ａを選択して、ワーク２０００を把持した状態を示している。第２の把持爪ａ５２０ａの回転角を仮固定し、スライダ７１０を把持部間隔が狭まる方向に制御することで、ワーク２０００が把持されている。

【0051】

図１２は、把持装置１０００の動作状態の第２の例を示す斜視図である。図１１の状態から回転制御部４００を制御して、第１の把持爪ａ２２０ａを回転させている。この時、第２の把持爪ａ５２０ａとの摩擦力によって、ワーク２０００と第２の把持爪ａ５２０ａも、第１の把持爪ａ２２０ａと一緒に回転する。この動作により、ワーク２０００の姿勢を制御することができる。なお、回転制御部４００が回転駆動する力は、仮固定手段が第２の把持部支持機構６００を仮固定する力よりも大きく設定されている。このため回転制御部４００の回転制御により、第２の把持爪ａ５２０ａの仮固定が解除されている。

【0052】

図１３は、把持装置１０００の動作状態の第３の例を示す斜視図である。第１の把持部２００と第２の把持部５００とが接触し、第１の把持爪ａ２２０ａと第２の把持爪ａ５２０ａとが選択されている。この状態では、図１３には図示されていない、磁石２３０と磁石５３０の吸着によって、第１の把持部２００と第２の把持部５００が互いに吸着された状態となっている。なお、第１の把持部２００と第２の把持部５００の回転角が違う時には磁石２３０と磁石５３０との間には吸着力が発生しない。しかし、回転制御部４００によって第１の把持部２００を回転させて、磁石２３０と磁石５３０の位置を合わせることにより両者を吸着させ、次いで、回転角を制御することで、図１３の状態を作ることができる。

【0053】

図１４は、把持装置１０００の動作状態の第４の例を示す斜視図である。第１の把持部２００と第２の把持部５００とが接触し、第１の把持爪ｂ２２０ｂと第２の把持爪ｂ５２０ｂとが選択されている。第２の把持部５００は、第２の把持部支持機構６００に仮固定されている。図１３の状態から、回転制御部４００によって、第１の把持部２００の向きを反転させている。この時、第２の把持部５００は第１の把持部２００に吸着されているので、第２の把持部５００も第１の把持部２００に連動して回転し、図１４の状態とすることができる。

【0054】

図１５は、把持装置１０００の動作状態の第５の例を示す斜視図である。第１の把持爪ｂ２２０ｂと第２の把持爪ｂ５２０ｂを選択して、ワーク２１００を把持した状態を示している。第１の把持爪ｂ２２０ｂと第２の把持爪ｂ５２０ｂは、ワーク２０００より大きなワーク２１００を把持するのに適した形状を有している。図１４の状態から図１５の状態に至るには、磁石２３０と磁石５３０との吸着力に抗って、第１の把持部２００と第２の把持部５００とを離間させる必要がある。このため、スライド機構７００のスライダ７１０をスライドさせる力は、磁石２３０と磁石５３０との吸着力よりも大きくなるように設計されている。また、第１の把持爪ｂ２２０ｂと第２の把持爪ｂ５２０ｂは、離間の際に破壊されない機械強度を有するようにしている。第１の把持爪ｂ２２０ｂと第２の把持爪ｂ５２０ｂを離間させた後、ワーク２１００を挟むことで、ワーク２１００が把持され、図１５の状態を作ることができる。また図示はしていないが、図１２の例と同様に、図１５の状態からワーク２１００の姿勢を変えることも可能である。

【0055】

なお、以上の説明では第１の把持部２００と第２の把持部５００が、それぞれ２つの把持爪を有する場合を例にして説明を行ったが、把持爪の数はこれに限られることはなく３つ以上であっても良い。

【0056】

以上説明したように、本実施形態によれば、簡素な構成で、複数の把持爪の対の中から所望の把持爪の対を選択し、把持したワークの姿勢を制御できる把持装置を構成することができる。

【0057】

以上、上述した実施形態を模範的な例として本発明を説明した。しかしながら、本発明は、上記実施形態には限定されない。即ち、本発明は、本発明のスコープ内において、当業者が理解し得る様々な態様を適用することができる。

【符号の説明】

【0058】

１、２００ 第１の把持部
２、５００ 第２の把持部
３ 吸着手段
４ 回転角制御手段
５ 仮固定手段
６ 把持部間隔制御手段
７ 回転中心線
１０、１０００ 把持装置
１００ ベース
３００ 第１の把持部支持機構
４００ 回転制御部
６００ 第２の把持部支持機構
７００ スライド機構
７１０ スライダ

【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】