7702602 エンドエフェクタおよびエンドエフェクタのセット

(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】2025-06-26

(45)【発行日】2025-07-04

(54)【発明の名称】エンドエフェクタおよびエンドエフェクタのセット

(51)【国際特許分類】

   B25J 15/08 20060101AFI20250627BHJP

【ＦＩ】

B25J15/08 Q

【請求項の数】 9

(21)【出願番号】P 2023510644

(86)(22)【出願日】2022-02-18

(86)【国際出願番号】 JP2022006727

(87)【国際公開番号】W WO2022209411

(87)【国際公開日】2022-10-06

【審査請求日】2023-09-20

(31)【優先権主張番号】P 2021057886

(32)【優先日】2021-03-30

(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】100151378

【弁理士】

【氏名又は名称】宮村 憲浩

(74)【代理人】

【識別番号】100157484

【弁理士】

【氏名又は名称】廣田 智之

(72)【発明者】

【氏名】菊地 毅

(72)【発明者】

【氏名】河野 一則

(72)【発明者】

【氏名】松山 吉成

(72)【発明者】

【氏名】磯邉 柚香

【審査官】杉山 悟史

(56)【参考文献】

【文献】特表平０８－５０３４２２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開昭６０－１６１５３９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特許第５４８０８７０（ＪＰ，Ｂ２）

【文献】特許第３９１２７２１（ＪＰ，Ｂ２）

【文献】特開平１０－２６４０６８（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】

複数の穴が設けられた一以上の穴プレートと、
前記一以上の穴プレートと共に用いられるクッション材と、
複数のインナーピンと、前記複数のインナーピンの外側に配置された複数のアウターピンとを含み、対象物を支持する複数のピンと、
前記複数のアウターピンに対して内側に向かう力を加える加力部と、を備え、
前記複数のインナーピンは、前記一以上の穴プレートに対して前記複数の穴の貫通方向に第１の距離だけ移動可能になるように、前記複数の穴および前記クッション材を貫通し、
前記複数のアウターピンは、前記複数の穴の貫通方向に移動しないように、前記一以上の穴プレートに対して固定される、
エンドエフェクタ。

【請求項2】

前記複数のアウターピンは、前記複数のインナーピンの長さから前記第１の距離を減じた値以下の長さを有する、
請求項１に記載のエンドエフェクタ。

【請求項3】

複数の穴が設けられた一以上の穴プレートと、
前記一以上の穴プレートと共に用いられるクッション材と、
複数のインナーピンと、前記複数のインナーピンの外側に配置された複数のアウターピンとを含み、対象物を支持する複数のピンと、
前記複数のアウターピンに対して内側に向かう力を加える加力部と、を備え、
前記複数のインナーピンは、前記一以上の穴プレートに対して前記複数の穴の貫通方向に第１の距離だけ移動可能になるように、前記複数の穴および前記クッション材を貫通し、
前記複数のピンが前記対象物と接する側の端部とは反対の端部側にスリーブが装着されている、
エンドエフェクタ。

【請求項4】

前記複数のインナーピンにおける、前記対象物と接する側の端部がテーパー状になっている、
請求項１から請求項３のうちいずれか一項に記載のエンドエフェクタ。

【請求項5】

前記複数のインナーピンにおける、前記対象物と接する領域に滑り止め加工がなされている、
請求項１から請求項４のうちいずれか一項に記載のエンドエフェクタ。

【請求項6】

前記複数のアウターピンにおける、前記対象物に近い側の端部が丸みを有する、
請求項１から請求項５のうちいずれか一項に記載のエンドエフェクタ。

【請求項7】

前記加力部は、前記複数の穴の貫通方向に沿って移動可能な傾斜部を備え、前記傾斜部が丸みを有する、
請求項１から請求項６のうちいずれか一項に記載のエンドエフェクタ。

【請求項8】

前記一以上の穴プレートは、２枚の穴プレートであり、
前記クッション材は、前記２枚の穴プレートに挟まれて配置される、
請求項１から請求項７のうち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から請求項８のうちいずれか一項に記載のエンドエフェクタと、
前記エンドエフェクタによって支持可能な他のエンドエフェクタを備えた、
エンドエフェクタのセット。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、エンドエフェクタおよびエンドエフェクタのセットに関する。

【背景技術】

【0002】

特許文献１には、ワークを吸引する電磁石等の吸引部と、ワークに形沿いするための６本以上の自重により降下するピンを備えた沿形部と、を備えたロボットハンドで、必要に応じてピンの昇降を固定し、また、重量の大きい場合等の必要に応じワークを下方から支える支持釣を使用して、ワークを固定する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】

【文献】特開平１０－２６４０６８号公報

【発明の概要】

【0004】

本開示は、上述した従来の状況を鑑みて案出され、対象物（例えばワーク）を支持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】

本開示の一態様に係るエンドエフェクタは、複数の穴が設けられた一以上の穴プレートと、前記一以上の穴プレートと共に用いられるクッション材と、複数のインナーピンと、前記複数のインナーピンの外側に配置された複数のアウターピンとを含む複数のピンと、前記複数のアウターピンに対して内側に向かう力を加える加力部と、を備える。前記複数のインナーピンは、前記一以上の穴プレートに対して前記複数の穴の貫通方向に第１の距離だけ移動可能になるように、前記複数の穴および前記クッション材を貫通する。

【0006】

本開示によれば、ワークなどの対象物を支持できるエンドエフェクタを提供できる。

【図面の簡単な説明】

【0007】

【図1】待機段階におけるエンドエフェクタの状態の一例を示す縦断面図

【図2】型取り段階におけるエンドエフェクタの状態の一例を示す縦断面図

【図3】支持段階におけるエンドエフェクタの状態の一例を示す縦断面図

【図4】エンドエフェクタの構成の一例における突起部を含む部分の拡大図

【図5】押し出し段階におけるエンドエフェクタの状態の一例を示す縦断面図

【図6】エンドエフェクタが対象物を重力方向に支持する場合を示す概念図

【図7】支持段階におけるエンドエフェクタの状態の一例を示す縦断面図

【図8】図７に対応する、エンドエフェクタが対象物を水平方向に支持する場合を示す概念図

【図9】本開示の第２の実施形態に係るエンドエフェクタの構成の一例を示す斜視図

【図10】本開示の第２の実施形態に係るエンドエフェクタの構成の一例を示す上面図

【図11】本開示の第２の実施形態に係るエンドエフェクタの構成の一例を示す正面図

【図12】本開示の第２の実施形態に係るエンドエフェクタの構成の一例を示す側面図

【図13】本開示の第２の実施形態に係るエンドエフェクタの構成の一例を示す底面図

【図14】本開示の第２の実施形態に係るエンドエフェクタの内部構造を示す斜視図

【図15】本開示の第２の実施形態に係るエンドエフェクタの内部構造を示す分解斜視図

【図16】本開示の第２の実施形態に係るエンドエフェクタの内部構造を示す断面図

【図17】穴プレートの実装例を示す概念図

【図18】本開示の第２の実施形態に係るアウターピンとインナーピン、およびスリーブの対比図

【図19】本開示の第２の実施形態に係るエンドエフェクタが対象物を支持するまでの流れを示す概念図

【図20】本開示の第２の実施形態に係るエンドエフェクタが支持した対象物を解放し、初期状態に戻るまでの流れを示す概念図

【図21】支持状態におけるエンドエフェクタの一例を示す縦断面図

【図22】図２１に対応する、エンドエフェクタが対象物を水平方向に支持する場合を示す概念図

【図23】インナーピンの第１端付近の形状を例示する概念図

【図24】図２３に示したインナーピンを、第１端から第２端の方向へと見た概念図

【図25】インナーピンの第２領域に施される滑り止め加工の例を示す図

【図26】本開示の各実施形態に係るエンドエフェクタと共に用いられる制御システムのハードウェア構成の一例を示すブロック図

【図27】変形例に係るエンドエフェクタの構成の一例を示す縦断面図

【図28】変形例に係るエンドエフェクタによる切替アダプタの型取り段階の一例を示す縦断面図

【図29】変形例に係るエンドエフェクタによる切替アダプタの支持段階の一例を示す縦断面図

【発明を実施するための形態】

【0008】

以下、図面を適宜参照して、本開示の実施の形態について、詳細に説明する。ただし、必要以上に詳細な説明は省略する場合がある。例えば、すでによく知られた事項の詳細説明及び実質的に同一の構成に対する重複説明を省略する場合がある。これは、以下の説明が不必要に冗長になるのを避け、当業者の理解を容易にするためである。なお、添付図面及び以下の説明は、当業者が本開示を十分に理解するために提供されるのであって、これらにより請求の記載の主題を限定することは意図されていない。

【0009】

（実施の形態１）
本開示においては、重力方向と同方向を下方、重力方向と逆方向を上方として説明する。また、本開示では、重力方向に平行な断面を縦断面、重力方向に垂直な断面を横断面として説明する。

【0010】

工場等で用いられるロボット装置は、図示を省略するロボットアームにエンドエフェクタ２を取り付けることにより、種々の作業を行うことができる。例えば、ロボットアームは、エンドエフェクタを用いて工場の生産ラインを流れるワーク等の対象物Ｗｋをピッキングし、目的地に搬送する作業を行う。対象物Ｗｋは、ビス、ナット、ワッシャーといった比較的小さな物体であってもよいし、リブ、ボスを有する比較的大きな物体（例えば筐体）であってもよい。

【0011】

図１は、待機段階におけるエンドエフェクタ２の状態の一例を示す縦断面図である。図１は、対象物Ｗｋのピッキングを開始する前の段階（待機段階）における、ロボットアームに接続されたエンドエフェクタ２の状態を示す。

【0012】

エンドエフェクタ２は、穴プレート１１、複数のピン１２、ベース１３、ホルダ１４、可動プレート１５、およびアクチュエータ１６を備える。

【0013】

穴プレート１１は、複数の貫通した穴が設けられたプレートである。穴プレート１１の厚さは、例えば０．１ｍｍ～２ｍｍであってよい。ただしこれには限られない。また、穴プレート１１はベース１３と一体であってよい。

【0014】

ピン１２は、細長い棒状であり、穴プレート１１の各穴に挿入される。ピン１２の横断面形状及び穴の形状は円形であってよいが、これには限られない。ピン１２の直径は、例えば０．１ｍｍ～２ｍｍであってよく、穴の直径よりも少し小さい。ピン１２の素材は金属であってよい。ただし、ピン１２の素材は金属に限られず、例えば樹脂であってもよい。

【0015】

ピン１２は、その上端に、穴プレート１１に設けられた穴の直径より大きい直径の頭部を有してよい。この頭部がストッパとなって、ピン１２は自重により穴プレート１１にぶら下がる。また、ピン１２の直径は穴の直径よりも少し小さいので、ピン１２は、下から押し上げられた場合、上方へ移動できる。ここで、穴プレート１１の厚さは、ピン１２の長さに対して十分に短い。

【0016】

ピン１２の先端部は、先端に向かって狭くなるテーパー状である。つまり、ピン１２の先端は、針のように尖った形状である。これにより、後述するように、様々な形状の対象物Ｗｋを支持できる。

【0017】

ピン１２は、ピン１２のガタによる最大可動半径（例えば上記した穴を頂点とする可動範囲によって形成される円錐の底面の半径）は、当該ピン１２の中心から隣接するピン１２の中心までの距離以内であってよい。ピン１２が隣接するピン１２の中心を超えて可動すると、力の伝達効率が低下するためである。ピン１２は、アウターピン１２Ａとインナーピン１２Ｂとを含む。

【0018】

アウターピン１２Ａは、インナーピン１２Ｂよりも短くてよい。これにより、後述するように、アウターピン１２Ａに対して内向きに加えられた力（つまり対象物Ｗｋに向かう力）が、インナーピン１２Ｂの先端ではなく、インナーピン１２Ｂの側面に伝達されるので、対象物Ｗｋを支持する力が向上する。

【0019】

ベース１３は筒状の形状を呈する。ベース１３はロボットアームに接続される。また、ベース１３には穴プレート１１が固定される。穴プレート１１にぶら下がる複数のピン１２は、ベース１３の端面から、図中の下方に突き出る。

【0020】

ホルダ１４は筒の形状を呈しており、アウターピン１２Ａのさらに外側を囲む。ホルダ１４は、ピン１２に対してほぼ平行な面を形成する側面部１４Ａと、筒の内側へと突起する突起部１４Ｂとを有する。突起部１４Ｂは加力部の一例である。

【0021】

可動プレート１５は、穴プレート１１に対向して設けられ、穴プレート１１に近づくまたは離れる方向に移動が可能である。この移動方向は、図中の上下方向である。可動プレート１５は、ホルダ１４の側面部１４Ａに設けられたスリット１４Ｃに連結されている。可動プレート１５が穴プレート１１から離れる方向に移動すると、可動プレート１５はスリット１４Ｃの端部に接触する。可動プレート１５がさらに移動すると、可動プレート１５はホルダ１４をピン１２の先端から穴プレート１１へと向かう方向（図中の上方）に移動させる。また、可動プレート１５は、穴プレート１１に近づく方向に移動して、穴プレート１１から突き出したインナーピン１２Ｂを、インナーピン１２Ｂの先端方向へと押して移動させる。

【0022】

アクチュエータ１６は、可動プレート１５を穴プレート１１に近づける方向、または穴プレート１１から遠ざける方向に移動させるか、または移動を停止させる装置である。アクチュエータ１６は例えば空気アクチュエータであってよく、空気の吸入及び排出によって、可動プレート１５を移動させる。

【0023】

図２は、型取り段階におけるエンドエフェクタ２の状態の一例を示す縦断面図である。

【0024】

待機段階から型取り段階に移行すると、ロボットアームは、載置された対象物Ｗｋに向けてエンドエフェクタ２を下降移動させ、ピン１２の先端を対象物Ｗｋに押し付ける。すなわち、複数のピン１２による対象物Ｗｋの形状の型取りを行う。この型取りにおいて、対象物Ｗｋの表面に触れたピン１２は、それ以上は下降できないため、ピン１２の上部を、穴プレート１１の上に突き出す。ロボットアームは、例えば、複数のインナーピン１２Ｂのうち少なくとも一部のインナーピン１２Ｂが対象物Ｗｋの載置面に触れるまでエンドエフェクタ２を下降させる。すなわち、インナーピン１２Ｂが穴プレート１１の穴に沿ってスライドすることにより、エンドエフェクタ２は、複数のインナーピン１２Ｂによって、対象物Ｗｋの形状を型取りできる。なお、エンドエフェクタ２の下降は、手動で行われてもよいし、自動で行われてもよい。

【0025】

エンドエフェクタ２は、型取り段階において振動を発生させてもよい。引っかかりが生じて下降しきっていないピン１２がこの振動により下降し得るので、より正確な型取りができる。したがって、後述する支持段階において、隣接するピン１２同士の力の伝達効率、および、対象物Ｗｋに対する力の伝達効率が向上し得る。

【0026】

図３は、支持段階におけるエンドエフェクタ２の状態の一例を示す縦断面図である。

【0027】

型取り段階から支持段階に移行すると、アクチュエータ１６は可動プレート１５を穴プレート１１から遠ざける方向に移動させる（可動プレート１５からの上向き矢印参照）。これにより、可動プレート１５と連結するホルダ１４も追随して移動し、ホルダ１４の突起部１４Ｂがアウターピン１２Ａの側面に接触して当該アウターピン１２Ａに対して内向きの力（つまり対象物Ｗｋに向かう力）を加える。この内向きの力によりアウターピン１２Ａは内向きに倒れ、それに伴ってさらにインナーピン１２Ｂも順次内向きに倒れ（インナーピン１２Ｂにおける左右向きの矢印参照）、最終的に対象物Ｗｋに接触するインナーピン１２Ｂが、当該対象物Ｗｋの側面に押し付けられる。当該対象物Ｗｋに接触する複数のインナーピン１２Ｂが対象物Ｗｋに側圧を加えることによって対象物Ｗｋが支持される。なお、アウターピン１２Ａに対して内向きの力（つまり対象物Ｗｋに向かう力）を加える上述の機構や突起部１４Ｂは、加力部の一例である。なお、突起部１４Ｂ以外の手段によって加力部を構成してもよい。

【0028】

ロボットアームは、このようにエンドエフェクタ２が対象物Ｗｋを支持した状態で、対象物Ｗｋを、目的地へと搬送する。

【0029】

図４は、エンドエフェクタ２の構成の一例における突起部１４Ｂを含む部分の拡大図である。図４に示されているように、ホルダ１４の移動時において、突起部１４Ｂがアウターピン１２Ａに接触し、内向きに倒れる。このアウターピン１２Ａに押されるようにしてインナーピン１２Ｂが内向きに倒れ、インナーピン１２Ｂの側面部分が、対象物Ｗｋに、図に示した横方向から接触する。すなわち、対象物Ｗｋに対して横方向の力が加えられる。この横方向の力を向かい合うようにして反対側からもかけることにより、対象物Ｗｋを掴むように支持することが可能となる。

【0030】

上述のように、ピン１２の先端部は、先端に向かって狭くなるテーパー状であってよい。これにより、ピン１２の端部が単なる棒状である場合と比較して、内向きに倒れたインナーピン１２Ｂの側面部分が、対象物Ｗｋにより滑らかに接することになる。そのため、対象物Ｗｋに対して横向きの力を加えやすくなり、対象物Ｗｋの支持が安定する。

【0031】

図５は、押し出し段階におけるエンドエフェクタ２の状態の一例を示す縦断面図である。

【0032】

支持段階から押し出し段階に移行すると、アクチュエータ１６は、可動プレート１５を穴プレート１１に最も近づく位置まで移動（図中では、下降）させる。これにより、可動プレート１５と連結するホルダ１４も追随して移動し、ホルダ１４の突起部１４Ｂがアウターピン１２Ａに接触しなくなる。これにより、アウターピン１２Ａに対して加えられていた内向きの力が解放される。よって、対象物Ｗｋに接触していたインナーピン１２Ｂの内向きの力も解放されるので、対象物Ｗｋは横向きの力を加えられず、支持されない状態となる。

【0033】

また、可動プレート１５の移動によって、穴プレート１１に突き出しているインナーピン１２Ｂがその先端方向へと押し出される。押し出されたインナーピン１２Ｂによって対象物Ｗｋもまた押し出される。押し出された対象物Ｗｋは、例えば、生産ラインの次の工程に設けられた容器等に落下する。

【0034】

図６は、エンドエフェクタ２が対象物Ｗｋを重力方向に支持する場合を示す概念図である。図６は、支持段階におけるエンドエフェクタ２（図３参照）を、対象物Ｗｋからエンドエフェクタ２へと向かう方向に見た図である。水平な作業台の上等に置かれた対象物Ｗｋをエンドエフェクタ２が上から支持する場合には、図３に基づいて上述したように、インナーピン１２Ｂの側圧により対象物Ｗｋを適切に支持することができる。

【0035】

図７は、支持段階におけるエンドエフェクタ２の状態の一例を示す縦断面図である。図８は、図７に対応する、エンドエフェクタ２が対象物Ｗｋを水平方向に支持する場合を示す概念図である。

【0036】

図８は、図７におけるエンドエフェクタ２を、対象物Ｗｋからエンドエフェクタ２へと向かう方向に見た図である。アウターピン１２Ａおよびインナーピン１２Ｂにかかる自重の方向が、ピン１２が延びる方向とは異なるため、インナーピン１２Ｂは対象物Ｗｋとの接触以外の力により引っ込んでしまう（図７中の右上方向への矢印参照）。すると、図８の破線状の円で示したように、対象物Ｗｋを支持するインナーピン１２Ｂの数が減る。そのため、ピンが対象物Ｗｋの形状を転写する転写機能がなくなり、支持力が低下する。すなわち、エンドエフェクタ２を横向きや上向き等で用いようとした場合、対象物の支持力を維持することは難しい。下記の第２の実施形態においては、横向きや上向き等で用いた場合であっても、対象物の支持力を維持することが可能なエンドエフェクタ１について説明する。

【0037】

図９は、本開示の第２の実施形態に係るエンドエフェクタ１の構成の一例を示す斜視図である。図１０は、本開示の第２の実施形態に係るエンドエフェクタ１の構成の一例を示す上面図である。図１１は、本開示の第２の実施形態に係るエンドエフェクタ１の構成の一例を示す正面図である。図１２は、本開示の第２の実施形態に係るエンドエフェクタ１の構成の一例を示す側面図である。図１３は、本開示の第２の実施形態に係るエンドエフェクタ１の構成の一例を示す底面図である。以下、図９から図１３に基づいて、本開示の第２の実施形態に係るエンドエフェクタ１の構成例を説明する。

【0038】

本開示の第２の実施形態に係るエンドエフェクタ１は、キャッチベース１２０とキャッチホルダ１３０とを備える。キャッチベース１２０とキャッチホルダ１３０は、筒状の形状を呈する。本実施の形態においては、キャッチベース１２０とキャッチホルダ１３０は、略六角形の断面形状を呈する筒状に形成されている。ただし、断面形状は略六角形に限られず、例えば略四角形等であってもよい。キャッチホルダ１３０の凹部にキャッチベース１２０が挿入される。キャッチベース１２０の内部には、後述するキャッチブラケット１１０が挿入されている。

【0039】

キャッチホルダ１３０には、ネジ１１３を貫通させるネジ穴１３１が設けられる。キャッチベース１２０にはネジ１１３を貫通させるスライド溝１２１が設けられる。ネジ１１３は、ネジ穴１３１とスライド溝１２１とを貫通して、キャッチブラケット１１０に設けられたネジ穴にネジ留めされる。

【0040】

キャッチホルダ１３０における、アウターピン１０５およびインナーピン１０６の先端に近い側の端部には、絞り１３２が設けられる。絞り１３２は、キャッチホルダ１３０と同様に略六角形の断面形状を呈する。絞り１３２はテーパー状になっている。すなわち、絞り１３２の略六角形を呈する断面についての径が、アウターピン１０５およびインナーピン１０６の先端から遠い側から近い側へと向けて徐々に小さくなる。このテーパー状の部分は、傾斜部と解釈することができる。

【0041】

絞り１３２の内側から、複数のアウターピン１０５と、アウターピン１０５より内側に配置された複数のインナーピン１０６とが突出する。

【0042】

エンドエフェクタ１にはモータ２００が接続される。モータ２００は送りネジ２０１を備える。送りネジ２０１はキャッチブラケット１１０に挿入されている。

【0043】

図１４は、本開示の第２の実施形態に係るエンドエフェクタ１の内部構造を示す斜視図である。図１５は、本開示の第２の実施形態に係るエンドエフェクタ１の内部構造を示す分解斜視図である。図１６は、本開示の第２の実施形態に係るエンドエフェクタ１の内部構造を示す断面図である。図１７は、穴プレートの実装例を示す概念図である。図１４から図１７に基づいて、本開示の第２の実施形態に係るエンドエフェクタ１の内部構造について説明する。

【0044】

エンドエフェクタ１のキャッチベース１２０およびキャッチホルダ１３０の内部には、ピンモジュール１００と、キャッチブラケット１１０とが挿入されている。

【0045】

キャッチブラケット１１０は、キャッチベース１２０内に、キャッチベース１２０が呈する筒の方向にスライド可能に挿入されている。キャッチベース１２０には図示を省略するバネ機構が組み込まれている。そのため、外力を受けない場合、キャッチブラケット１１０はキャッチベース１２０内部で、図１９および図２０を参照して後述する初期状態に位置づけられる。

【0046】

キャッチブラケット１１０は、送りネジ受け１１１と、ピン押出しプレート１１２と、ネジ穴１１４とを備える。送りネジ受け１１１には、モータ２００の送りネジ２０１が挿入される。ピン押出しプレート１１２は、キャッチブラケット１１０のキャッチベース１２０内部での位置に応じて、後述のピンモジュール１００が備えるインナーピン１０６に当接して、インナーピン１０６を押し出す。ネジ穴１１４には、ネジ穴１３１とスライド溝１２１とを貫通したネジ１１３がねじ込まれる。

【0047】

モータ２００は、送りネジ２０１を回転させる。従って、送りネジ２０１が送りネジ受け１１１の内部にどの程度深く挿入されるかをモータ２００が調節することになる。よってモータ２００は、キャッチベース１２０に対するキャッチブラケット１１０の相対位置（キャッチベース１２０が呈する筒の方向に沿った位置）を調節する役割を果たす。

【0048】

また、キャッチブラケット１１０とキャッチホルダ１３０との間の相対位置が、ネジ１１３によって固定される。一方で、ネジ１１３はキャッチベース１２０のスライド溝１２１を貫通しているので、キャッチベース１２０に対するキャッチブラケット１１０の相対位置は固定されていない。そのため、モータ２００は、キャッチベース１２０に対するキャッチホルダ１３０の位置をも調節する役割を果たす。

【0049】

ピンモジュール１００は、スリーブ１０１と、穴プレート１０２と、クッション材１０３と、穴プレート１０４と、複数のアウターピン１０５と、複数のインナーピン１０６とを備える。

【0050】

穴プレート１０２、１０４と、クッション材１０３について説明する。穴プレートは複数の穴が設けられたプレートであり、パンチプレートとも呼ばれている。図１７に、パンチプレートの一例を示した。穴プレート１０２、１０４が備える複数の穴の配列は、千鳥配列であってよい。ただし、それ以外の配列の態様を排除する意図はない。穴プレート１０２と穴プレート１０４との間に、クッション材１０３が挟み込まれる。２枚の穴プレート１０２、１０４によってクッション材１０３を挟み込むことにより、エンドエフェクタ１の動作中にクッション材１０３が穴プレートから剥がれない。そのため、エンドエフェクタ１がクッション材１０３を安定して保持することができる。

【0051】

次に、アウターピン１０５とインナーピン１０６について説明する。アウターピン１０５は、穴プレート１０２、１０４の外周付近に複数配置される。アウターピン１０５は、穴プレート１０２、１０４の外周付近に、キャッチベース１２０の横断面形状と同様の断面形状を描くように配置されてよい。図示した第２の実施形態においては、複数のアウターピン１０５は六角形を描くように配置される。インナーピン１０６は、アウターピン１０５の内側に多数配置される。

【0052】

複数のアウターピン１０５は、穴プレート１０２に設けられた穴と、クッション材１０３と、穴プレート１０４に設けられた穴とを貫通する。なお、穴プレート１０２と、クッション材１０３と、穴プレート１０４とをまとめて、穴プレートユニットと表記する。アウターピン１０５は第１端と、第１端とは反対側の第２端とを有する。アウターピン１０５の第１端は、アウターピン１０５が穴プレートユニットを貫通する状態において、穴プレートユニットから対象物Ｗｋと接することが可能な方向へと突出する側の端である。アウターピン１０５の第２端は、アウターピン１０５が穴プレートユニットを貫通する状態において、穴プレートユニットから対象物Ｗｋと接することが可能な方向とは反対の方向へと突出する側の端である。このとき、アウターピン１０５の第２端側にスリーブ１０１が装着される。これを言い換えると、エンドエフェクタ１が支持する対象物Ｗｋと接する側の端部とは反対の端部側にスリーブ１０１が装着される。

【0053】

複数のインナーピン１０６は、穴プレート１０２に設けられた穴と、クッション材１０３と、穴プレート１０４に設けられた穴とを貫通する。インナーピン１０６は第１端と、第１端とは反対側の第２端とを有する。インナーピン１０６の第１端は、インナーピン１０６が穴プレートユニットを貫通する状態において、穴プレートユニットから対象物Ｗｋと接することが可能な方向へと突出する側の端である。インナーピン１０６の第２端は、インナーピン１０６が穴プレートユニットを貫通する状態において、穴プレートユニットから対象物Ｗｋと接することが可能な方向とは反対の方向へと突出する側の端である。このとき、インナーピン１０６の第２端側にスリーブ１０１が装着される。これを言い換えると、これを言い換えると、エンドエフェクタ１が支持する対象物Ｗｋと接する側の端部とは反対の端部側にスリーブ１０１が装着される。

【0054】

図１８は、本開示の第２の実施形態に係るアウターピン１０５とインナーピン１０６、およびスリーブ１０１の対比図である。

【0055】

図１８においては、あくまで例示として、アウターピン１０５、インナーピン１０６、およびスリーブ１０１の寸法を、ミリメートル単位で記載している。当然ながら、当業者は記載されているものとは異なる寸法でアウターピン１０５、インナーピン１０６、およびスリーブ１０１を構成してもよい。図１８には、アウターピン１０５の第１端がある側の部分である第１部分Ｓ１と、第２端がある側の部分である第２部分Ｓ２とが記載されている。図１８には、インナーピン１０６の第１端がある側の部分である第１部分Ｔ１と、第２端がある側の部分である第２部分Ｔ２が、併せて記載されている。

【0056】

アウターピン１０５の第２部分Ｓ２の直径（図１８の例では１ミリメートル）は、第１部分Ｓ１付近の直径（図１８の例では１．５ミリメートル）よりも小さい。また、図１７に示した穴プレート１０２、１０４の穴径Ｄは、第２部分Ｓ２の径以上であり、かつ、第１部分Ｓ１の径よりも小さい。そのため、アウターピン１０５の第２部分Ｓ２を、穴プレートユニットに貫通させることができる。第２部分Ｓ２と第１部分Ｓ１との間には、径が増加する箇所に段差が設けられている。段差が穴プレート１０４の穴以外の部分に当接する。これにより、アウターピン１０５の穴プレートに対するそれ以上の移動は制限される。

【0057】

インナーピン１０６の第２部分Ｔ２の径（図１８の例では１ミリメートル）は、第１部分Ｔ１付近の径（図１８の例では１．５ミリメートル）よりも小さい。また、図１７に示した穴プレート１０２、１０４の穴径Ｄは、第２部分Ｔ２の径以上であり、かつ、第１部分Ｔ１の径よりも小さい。そのため、インナーピン１０６の第２部分Ｔ２を、穴プレートユニットに貫通させることができる。第２部分Ｔ２と第１部分Ｔ１との間には、径が増加する箇所に段差が設けられている。段差が穴プレート１０４の穴以外の部分に当接する。これにより、インナーピン１０６の穴プレート１０４に対するそれ以上の移動は制限される。

【0058】

スリーブ１０１は中空の筒状に形成される。スリーブ１０１の内径は、第２部分Ｓ２およびＴ２の径に対応する。スリーブ１０１の外径は、第１部分Ｓ１およびＴ１の径に相当してよい。スリーブ１０１の径は穴プレート１０２の穴径よりも大きくてよい。なお、インナーピン１０６の第２部分Ｔ２にスリーブ１０１が取り付けられる。よって、スリーブ１０１は穴プレートユニットからインナーピン１０６が脱落することを防ぐストッパの機能も奏することができる。この場合、インナーピン１０６の段差とスリーブ１０１との間の距離から、穴プレートユニットの厚みを減じた距離が、インナーピン１０６が移動可能な距離、すなわち第１の距離となる。

【0059】

図１９は、本開示の第２の実施形態に係るエンドエフェクタ１が、対象物Ｗｋを支持するまでの流れを示す概念図である。図２０は、本開示の第２の実施形態に係るエンドエフェクタ１が、支持した対象物Ｗｋを解放し、初期状態に戻るまでの流れを示す概念図である。なお、図１９および図２０における構成要素は図９から図１８に示したものと同じであるため、一部の構成要素についてのみ、同じ参照符号を付して明示し、他の構成要素については参照符号の表記が省略されている。また、エンドエフェクタ１が備える複数のピンの先端が重力方向を向いている状態を仮定して説明する。

【0060】

図１９に示した整列状態においては、モータ２００による制御により、キャッチブラケット１１０がキャッチベース１２０に対して図中の下方向にスライドする。その結果、ピン押出しプレート１１２がインナーピン１０６の第２端を押し、インナーピンの第２端が同じ高さに揃うように、インナーピン１０６を整列させる。

【0061】

次に、キャッチブラケット１１０に設けられた、図示を省略するバネ機構により、キャッチブラケット１１０がキャッチベース１２０に対して所定の位置（高さ）まで戻る。インナーピン１０６は整列された状態を維持している。このようなエンドエフェクタ１の状態が、初期状態となる。

【0062】

転写状態においては、エンドエフェクタ１を対象物Ｗｋへと押し付ける。この押し付けは、人間が行ってもよく、エンドエフェクタ１が装着されたロボットアームが行ってもよい。複数のインナーピン１０６のうち、対象物Ｗｋと接触したものは、穴プレートユニットに対して上方向にスライドする。

【0063】

支持状態においては、モータ２００による制御により、キャッチブラケット１１０がキャッチベース１２０に対して図１９中の上方向にスライドする。キャッチブラケット１１０に対して固定されているキャッチホルダ１３０もまた、キャッチベース１２０に対して上方向にスライドする。その結果、絞り１３２の内壁における傾斜部がアウターピン１０５に接触して当該アウターピン１０５に対して内向きの力（つまり対象物Ｗｋに向かう力）を加える。この内向きの力によりアウターピン１０５は内向きに倒れ、それに伴ってさらに内側のインナーピン１０６も順次内向きに倒れ、最終的に対象物Ｗｋに接触するインナーピン１０６が、当該対象物Ｗｋの側面に押し付けられる。当該対象物Ｗｋに接触する複数のインナーピン１０６が対象物Ｗｋに側圧を加えることによって、対象物Ｗｋが支持される。

【0064】

次に、図２０に基づいて説明する。図２０に示した支持状態は、図１９に示した支持状態と同じであるため、詳しい説明は省略する。

【0065】

解放状態においては、モータ２００が送りネジ２０１へ加えていた回転方向への付勢力をオフにする。つまり、送りネジ２０１が自由に回転可能となる。すると、キャッチブラケット１１０に設けられたバネ機構の、バネが戻る力によって送りネジ２０１が回転し、キャッチブラケット１１０がキャッチベース１２０に対して図２０中の下方向にスライドする。キャッチブラケット１１０に対して固定されているキャッチホルダ１３０もまた、キャッチベース１２０に対して下方向にスライドする。その結果、アウターピン１０５は絞り１３２によって加えられていた内向きの力から解放される。それに伴ってさらに内側のインナーピン１０６も、内向きの力から解放される。対象物Ｗｋに接触する複数のインナーピン１０６が対象物Ｗｋに加えていた側圧がなくなることによって、対象物Ｗｋがインナーピン１０６から解放される。

【0066】

押出状態においては、キャッチブラケット１１０に設けられたバネ機構による、バネの反動によって、キャッチブラケット１１０がキャッチベース１２０に対して図２０中の下方向にさらにスライドする。その結果、ピン押出しプレート１１２がインナーピン１０６の第２端を押し、インナーピン１０６の第２端が同じ高さに揃うように、インナーピン１０６を整列させる。すなわち、図２０の押出状態は、図１９の整列状態と同様に、インナーピン１０６を整列させる。この時、対象物Ｗｋはインナーピン１０６によって押し出される。

【0067】

キャッチブラケット１１０に設けられたバネ機構により、キャッチブラケット１１０がキャッチベース１２０に対して所定の位置（高さ）まで戻る。インナーピン１０６は整列された状態を維持している。すなわちエンドエフェクタ１の状態が初期状態に戻る。

【0068】

図２１は、支持状態におけるエンドエフェクタ１の一例を示す縦断面図である。図２２は、図２１に対応する、エンドエフェクタ１が対象物Ｗｋを水平方向に支持する場合を示す概念図である。

【0069】

図２２は、支持状態におけるエンドエフェクタ１を、対象物Ｗｋからエンドエフェクタ１へと向かう方向に見た図である。図７および図８の例と同様に、図２１および図２２においても、アウターピン１０５およびインナーピン１０６にかかる自重の方向が、ピンが延びる方向とは異なる。そのため、インナーピン１０６には、対象物Ｗｋとの接触以外の力がかかる。しかし第２の実施形態に係るエンドエフェクタ１の場合、インナーピン１０６は上述のようにクッション材１０３を貫通している。そのため、クッション材１０３が抵抗となって、インナーピン１０６が意図しないスライドを行うことを防止する。したがって、図２２に示したように、対象物Ｗｋを支持するインナーピン１０６の数が減らない。そのため、ピンが対象物Ｗｋの形状を転写する転写機能が損なわれず、支持力が低下しない。これは、エンドエフェクタ１が対象物Ｗｋを他の方向に、例えば上方向に支持する場合でも同様である。インナーピン１０６が貫通するクッション材１０３が、インナーピン１０６のスライド移動に対する抵抗力を発揮することにより、インナーピン１０６の意図しない落下を防止することもできる。すなわち、横方向や上方向などの、どの方向に向けても支持力が低下しないエンドエフェクタ１を得ることができる。このような、本開示の第２の実施形態に係るエンドエフェクタ１によって、幅広い作業を行うことができるようになる。例えば、エンドエフェクタ１は、壁に設けられたスイッチをつまんでオンオフ制御することができる。エンドエフェクタ１は、ドアノブを把持して回転させ、ドアを開けることができる。また、エンドエフェクタ１は、室内の天井に配置された裸電球を回転させて取り外すことができる。

【0070】

また、アウターピン１０５およびインナーピン１０６のうち、少なくともインナーピン１０６に対して、適切な厚みを有するスリーブ１０１が取り付けられる。スリーブ１０１が取り付けられることにより、スリーブ１０１が取り付けられた箇所においてインナーピン１０６が隙間なく整列する。また、インナーピン１０６が穴プレート１０２、１０４の穴に対して斜めにずれて別のピンにひっかかることが無くなる。そのため、エンドエフェクタ１をどの方向（例えば横方向や上方向）に用いたとしても、インナーピン１０６が対象物Ｗｋの形状を正しく転写することができる。従って、エンドエフェクタ１が対象物Ｗｋをしっかりと支持することができる。

【0071】

ここで、クッション材１０３、アウターピン１０５、絞り１３２、およびインナーピン１０６について、より詳しく説明する。

【0072】

（クッション材）
クッション材１０３は、インナーピン１０６が、対象物Ｗｋから受ける力以外の、意図しない力を受けてスライドすることを防止する。この観点から、クッション材１０３は、貫通するインナーピン１０６に対して摩擦力を与えることが可能な材質によって形成される。クッション材１０３は例えばウレタンフォームによって形成されてよいが、材質はこれには限られない。クッション材１０３は弾性を有している。インナーピン１０６が貫通するクッション材１０３の孔径は、インナーピン１０６の径よりも小さいものとなるのが好ましい。

【0073】

（アウターピンおよび絞り）
アウターピン１０５は、穴プレート１０４の穴の方向にスライドしないように、穴プレート１０４に対して固定される。アウターピン１０５は、インナーピン１０６よりも短い。インナーピン１０６の、穴プレート１０４の穴の方向に沿った可動範囲（ストローク）を第１の距離とすると、アウターピン１０５は、インナーピン１０６の長さから第１の距離を減じた値以下の長さを有する。

【0074】

アウターピン１０５の第１端、すなわち、エンドエフェクタ１が支持する対象物Ｗｋに近い側の端部は丸みを有する。この丸みが設けられていることにより、キャッチブラケット１１０と共にスライドする絞り１３２の内壁（傾斜部）とアウターピン１０５の第１端とが接する際に、互いを摩耗させることを防ぐ。例えば、アウターピン１０５の第１端は球状であってよい。摩耗を防ぐ観点から、絞り１３２の内壁（傾斜部）に丸みが設けられていてもよい。なお、絞り１３２は加力部の一態様である。

【0075】

アウターピン１０５の第１端または絞り１３２の内壁（傾斜部）に丸みが設けられていることにより、キャッチホルダ１３０の絞り１３２が穴プレート１０４の穴の方向に沿ってスライドして、図１９に示した転写状態から支持状態へと移行する際に、絞り１３２の内壁（傾斜部）がアウターピン１０５に対して内向きの力を滑らかに伝える。アウターピン１０５は内向きに滑らかに倒れ、そのさらに内側のインナーピン１０６が対象物Ｗｋに対して滑らかに側圧をかける。結果として、エンドエフェクタ１が対象物Ｗｋを滑らかに支持することができる。

【0076】

（インナーピン）
図２３は、インナーピン１０６の第１端付近の形状を例示する概念図である。図２４は、図２３に示したインナーピン１０６を、第１端から第２端の方向へと見た概念図である。インナーピン１０６の第１部分Ｔ１（図１８参照）における、対象物Ｗｋと接触する領域のうち、第１端を含む第１領域ＲＥＧ１は、テーパー状となるように加工が施されている。これにより、インナーピン１０６の端部が単なる棒状である場合と比較して、内向きに倒れたインナーピン１０６の側面部分が、対象物Ｗｋにより滑らかに接することになる。そのため、対象物Ｗｋに対して横向きの力を加えやすくなり、対象物Ｗｋの支持が安定する。また、対象物Ｗｋが小さい場合も、複数のインナーピン１０６におけるテーパー状となった部分で対象物Ｗｋを囲うように掴むことができる。図２４には、第１領域ＲＥＧ１のテーパーの傾斜度をどの程度にするかを示す一例が示されている。

【0077】

インナーピン１０６の第１部分Ｔ１（図１８参照）における、対象物Ｗｋと接触する領域のうち、第２領域ＲＥＧ２には、滑り止め加工がなされてよい。たとえば対象物Ｗｋがヒラメやナマコなどの、滑りやすい物体である場合、エンドエフェクタがこのような物体を支持するのはそもそも難しい。本開示の第２の実施形態に係るエンドエフェクタ１は、第２領域ＲＥＧ２において、引っ掛かりができるような滑り止め加工を施すことにより、滑りやすい物体を確実に支持することができる。この滑り止め加工は例えば、第２領域ＲＥＧ２の中心部分である芯１０６１を残して、芯１０６１の周辺部分を、摩擦力が上がるような形状に加工することによって行われる。

【0078】

図２５は、インナーピン１０６の第２領域ＲＥＧ２に施される滑り止め加工の例を示す図である。引っ掛かりのある形状（引掛け形状）を例えば円柱とする場合は、芯１０６１を残してその周辺部分を切削することにより、第２領域ＲＥＧ２の表面形状が形成される。引掛け形状を、エッジのある形状とする場合、例えばインナーピン１０６自体を３Ｄプリンタを用いて形成することにより、第２領域ＲＥＧ２の表面形状が形成される。

【0079】

その他、インナーピン１０６の第２領域ＲＥＧ２の部分を、芯１０６１を残して削り、芯１０６１の周囲にゴム製の滑り止め部材を装着してもよい。

【0080】

なお、本開示の第２の実施形態に係るエンドエフェクタ１について説明した各構成要素は、本開示の第１の実施形態に係るエンドエフェクタ２について適用されてもよく、上述と同様の作用効果を得ることができる。

【0081】

図２６は、本開示の各実施形態に係るエンドエフェクタと共に用いられる制御システム５００のハードウェア構成の一例を示すブロック図である。制御システム５００は、上述したエンドエフェクタ１またはエンドエフェクタ２の動作を制御する。なお、制御システム５００は、図示を省略するロボットアームをさらに制御してもよい。制御システム５００は、ロボットアームの内部に設けられてもよいし、ロボットアームの外部に設けられてもよい。

【0082】

制御システム５００は、プロセッサ５０１、メモリ５０２、入力装置５０３、エンドエフェクタ接続部５０５、通信装置５０６、及び、入出力インターフェース５０７を備える。メモリ５０２、入力装置５０３、エンドエフェクタ接続部５０５、通信装置５０６、入出力インターフェース５０７は、それぞれ、プロセッサ５０１と、データ又は情報の入出力が可能に、内部バス等で接続される。

【0083】

プロセッサ５０１は、制御システム５００の制御部として機能する。例えば、プロセッサ５０１は、制御システム５００の各部の動作を全体的に統括するための制御処理、制御システム５００の各部との間のデータ又は情報の入出力処理、データの計算処理、及び、データ又は情報の記憶処理を行う。また、プロセッサ５０１は、エンドエフェクタ１、エンドエフェクタ２、およびロボットアームを制御する制御部としても機能する。プロセッサ５０１は例えば、エンドエフェクタ２についてのアクチュエータ１６、またはエンドエフェクタ１についてのモータ２００の動作を制御してよい。プロセッサ５０１は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）、ＭＰＵ（Ｍｉｃｒｏ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）、ＤＳＰ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｓｉｇｎａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）、又は、ＦＰＧＡ（Ｆｉｅｌｄ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｇａｔｅ Ａｒｒａｙ）等であってよい。

【0084】

メモリ５０２は、プロセッサ５０１によって実行される各種プログラム（ＯＳ、アプリケーションソフト等）及び各種データを格納する。メモリ５０２は、例えばＨＤＤ（Ｈａｒｄ Ｄｉｓｋ Ｄｒｉｖｅ）、フラッシュメモリ、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）及び／又はＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）等によって構成される。

【0085】

入力装置５０３は、ユーザとの間のヒューマンインターフェースとしての機能を有し、ユーザの操作を入力する。言い換えると、入力装置５０３は、制御システム５００により実行される各種の処理における、入力または指示に用いられる。入力装置５０３の例は、キーボード又はマウスである。あるいは、入力装置５０３は、ロボットアームのコントローラ（図示しない）に接続されたプログラミングペンダントである。

【0086】

エンドエフェクタ接続部５０５は、エンドエフェクタ１またはエンドエフェクタ２を、制御システム５００に接続するための装置である。エンドエフェクタ接続部５０５とエンドエフェクタ１またはエンドエフェクタ２との間は、コネクタ及びケーブルといった有線で接続される。ただし、エンドエフェクタ接続部５０５とエンドエフェクタ１またはエンドエフェクタ２との間は、無線で接続されてもよい。

【0087】

通信装置５０６は、ネットワーク５０８を介して外部と通信を行うための装置である。この通信は、有線通信又は無線通信の何れであってもよい。

【0088】

入出力インターフェース５０７は、制御システム５００を構成する各装置の間でデータ又は情報を入出力するインターフェースとしての機能を有する。

【0089】

なお、図２６に示す制御システム５００の構成は一例であり、制御システム５００は、図２６に示す構成要素のうちの一部を備えなくてもよいし、図２６に図示しない追加の構成要素をさらに備えてもよい。

【0090】

（第１の実施形態の変形例）
本開示の第１の実施形態に係るエンドエフェクタ２の構成は、上述した構成に限られない。例えば、ホルダ１４の突起部１４Ｂがエアチューブによって構成され、エアチューブがアウターピン１２Ａの下端よりも上部に配置されてよい。この場合、エンドエフェクタ２は、支持段階において、エアチューブに空気を注入する。これにより、空気の注入によって膨張したエアチューブがアウターピン１２Ａを側面から圧迫して当該アウターピン１２Ａに対して内向きの力（つまり対象物Ｗｋに向かう力）を加える。この内向きの力により、アウターピン１２Ａは内向きに倒れ、それに伴ってインナーピン１２Ｂも順次内向きに倒れ、最終的に対象物Ｗｋに接触するインナーピン１２Ｂが当該対象物Ｗｋの側面に押し付けられる。このような構成であっても、エンドエフェクタ２は、対象物Ｗｋを支持できる。エアチューブは、加力部の一態様である。

【0091】

あるいは、エンドエフェクタ２は、ホルダ１４を備えずに、通電すると先端部分が内向き（つまり対象物Ｗｋに向かう向き）に変形する形状記憶合金のアウターピン１２Ａを備える構成であってもよい。この場合、エンドエフェクタ２は、支持段階において、アウターピン１２Ａに通電する。これにより、アウターピン１２Ａが内向きに変形し、それに伴ってインナーピン１２Ｂも順次内向きに倒れ、最終的に対象物Ｗｋに接触するインナーピン１２Ｂが当該対象物Ｗｋの側面に押し付けられる。このような構成であっても、エンドエフェクタ２は、対象物Ｗｋを支持できる。アウターピン１２Ａに通電する装置は、加力部の一態様である。

【0092】

次に、切替アダプタを支持するエンドエフェクタ２について説明する。上述の実施の形態１においては、エンドエフェクタ２が支持する対象物Ｗｋは、例えば工場等におけるピッキングの対象となる、ワークであった。一方、エンドエフェクタ２は、他のエンドエフェクタを支持してもよい。このような他のエンドエフェクタの一例として、後述の切替アダプタ３３がある。

【0093】

以下、対象物Ｗｋを吸着可能な吸着パッド３２を備える切替アダプタ３３を支持して利用するエンドエフェクタ２について説明する。

【0094】

図２７は、変形例に係るエンドエフェクタ２の構成の一例を示す縦断面図である。

【0095】

エンドエフェクタ２は、本体吸着ユニット３１をさらに備える。本体吸着ユニット３１は図２８に基づき説明する吸着パッド３２と連結可能であって、連結された吸着パッド３２に対する空気の吸入及び排出の経路を構成する。

【0096】

なお、アクチュエータ１６が空気の吸入及び排出を行うものである場合、本体吸着ユニット３１は、アクチュエータ１６と共通の空気搬送系統に接続されてもよい。

【0097】

図２８は、変形例に係るエンドエフェクタ２による切替アダプタ３３の型取り段階の一例を示す縦断面図である。図２９は、変形例に係るエンドエフェクタ２による切替アダプタ３３の支持段階の一例を示す縦断面図である。

【0098】

まず、図２８に示すように、切替アダプタ３３が吸着パッド３２を備えている。この吸着パッドに対する空気の吸入及び排出を行う管３４が本体吸着ユニット３１に連結される。これにより、吸着パッド３２から本体吸着ユニット３１までの空気の吸入及び排出の通路が形成される。

【0099】

次に、図２８に示すように、エンドエフェクタ２は、型取り段階において、切替アダプタ３３の型取りを行う。そして、図２９に示すように、エンドエフェクタ２は、支持段階において、切替アダプタ３３を支持する。

【0100】

これにより、エンドエフェクタ２は、支持した切替アダプタ３３を通じて、吸着パッド３２を利用できる。すなわちロボットアームは、本開示に係るピン型のエンドエフェクタ２を交換することなく、切替アダプタ３３を通じて、吸着パッド３２のような別の種類のエンドエフェクタを利用できる。

【0101】

なお、切替アダプタ３３に装着される別の種類のエンドエフェクタは、上述した吸着パッド３２に限られない。例えば、切替アダプタ３３には、フィンガタイプ、電磁タイプ、又はジャミングタイプのエンドエフェクタが装着されてもよい。

【0102】

なお、第１の実施形態の変形例について説明した各構成要素は、本開示の第２の実施形態に係るエンドエフェクタ１について適用されてもよく、上述と同様の作用効果を得ることができる。

【0103】

以上のように、本開示の一態様に係るエンドエフェクタは、複数の穴が設けられた一以上の穴プレートと、穴プレートと共に用いられるクッション材と、複数のピンとを備える。複数のピンは、複数のインナーピンと、インナーピンの外側に配置された複数のアウターピンとを含む。インナーピンは、穴プレートに対して穴の貫通方向に第１の距離だけ移動可能になるように、穴プレートの穴およびクッション材を貫通する。エンドエフェクタは、アウターピンに対して内側に向かう力を加える加力部をさらに備える。これにより、横向きや上向き等で用いた場合であっても、対象物の支持力を維持することが可能なエンドエフェクタを提供することができる。

【0104】

アウターピンは、穴プレートの穴の貫通方向に移動しないように、穴プレートに対して固定される。これにより、固定されたアウターピンが内向きに倒れることにより、インナーピンに内向きの力を加えることができる。

【0105】

アウターピンは、インナーピンの長さから第１の距離を減じた値以下の長さを有する。これにより、インナーピンが穴プレートの穴の方向に沿って移動する可動範囲（ストローク）を確保することができる。

【0106】

複数のピンにおける、エンドエフェクタが支持する対象物と接する側の端部とは反対の端部側にスリーブが装着されている。これにより、スリーブが取り付けられた箇所においてインナーピンが隙間なく整列する。また、インナーピンが穴プレートの穴に対して斜めにずれて別のピンにひっかかることが無くなる。そのため、エンドエフェクタをどの方向（例えば横方向や上方向）に用いたとしても、インナーピンが対象物の形状を正しく転写することができる。従って、エンドエフェクタが対象物をしっかりと支持することができる。

【0107】

インナーピンにおける、エンドエフェクタが支持する対象物と接する側の端部がテーパー状になっている。これにより、インナーピンの端部が単なる棒状である場合と比較して、内向きに倒れたインナーピンの側面部分が、対象物により滑らかに接することになる。そのため、対象物に対して横向きの力を加えやすくなり、対象物の支持が安定する。また、対象物が小さい場合も、複数のインナーピンにおけるテーパー状となった部分で対象物を囲うように掴むことができる。

【0108】

インナーピンにおける、エンドエフェクタが支持する対象物と接する領域に滑り止め加工がなされている。これにより、滑りやすい物体を確実に支持することができる。

【0109】

アウターピンにおける、エンドエフェクタが支持する対象物と接する側の端部が丸みを有する。これにより、当該端部と加力部との間の接触による摩耗を防ぐことができる。

【0110】

加力部は、穴プレートの穴の貫通方向に沿って移動可能な傾斜部を備え、傾斜部が丸みを有する。これにより、アウターピンにおける、エンドエフェクタが支持する対象物と接する側の端部と加力部（傾斜部）との間の接触による摩耗を防ぐことができる。

【0111】

クッション材は、２枚の穴プレートに挟まれて配置されてもよい。これにより、クッション材は、２枚の穴プレートに安定して保持される。

【0112】

エンドエフェクタのセットが、上述のエンドエフェクタと、上述のエンドエフェクタによって支持可能な他のエンドエフェクタを備える。これにより、上述のエンドエフェクタを取り替えずに、他のエンドエフェクタを支持して作業を行うことができる。

【0113】

以上、添付図面を参照しながら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。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、それらについても本開示の技術的範囲に属すると了解される。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】

【0114】

本開示のエンドエフェクタは、物体を支持する装置に利用可能である。

【符号の説明】

【0115】

１ エンドエフェクタ
２ エンドエフェクタ
１１ 穴プレート
１２ ピン
１２Ａ アウターピン
１２Ｂ インナーピン
１３ ベース
１４ ホルダ
１４Ａ 側面部
１４Ｂ 突起部
１４Ｃ スリット
１５ 可動プレート
１６ アクチュエータ
３１ 本体吸着ユニット
３２ 吸着パッド
３３ 切替アダプタ
３４ 管
１００ ピンモジュール
１０１ スリーブ
１０２ 穴プレート
１０３ クッション材
１０４ 穴プレート
１０５ アウターピン
１０６ インナーピン
１０６１ 芯
１１０ キャッチブラケット
１１２ プレート
１１３ ネジ
１１４ ネジ穴
１２０ キャッチベース
１２１ スライド溝
１３０ キャッチホルダ
１３１ ネジ穴
２００ モータ
２０１ ネジ
５００ 制御システム
５０１ プロセッサ
５０２ メモリ
５０３ 入力装置
５０５ エンドエフェクタ接続部
５０６ 通信装置
５０７ 入出力インターフェース
５０８ ネットワーク
Ｗｋ 対象物

【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】

【図20】

【図21】

【図22】

【図23】

【図24】

【図25】

【図26】

【図27】

【図28】

【図29】