(57)【要約】【課題】加工装置の狭小空間に多種類の部品を供給し平面部材に接触させることが可能であって、コストの増大および生産能力の低下を抑制できるロボットハンドを提供する。【解決手段】ロボットハンド１０は、アーム３０、第１ハンド４０および第２ハンド５０を備え、第１ハンドは、一対の第１指４２と、一対の第１指が並ぶ方向に平行な方向に並んで配置される一対の第１把持部４３と、一対の第１把持部の互いの間隔を開閉するように一対の第１指の少なくともいずれか一方を移動させる第１駆動部４１と、を有し、第２ハンドは、並んで配置される一対の第２指５２と、一対の第２指が並ぶ方向に略垂直な方向に並んで配置される一対の第２把持部５３と、一対の第２把持部の互いの間隔を開閉するように一対の第２指の少なくともいずれか一方を移動させる第２駆動部５１と、を有している。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
加工装置の狭小空間に部品を供給するロボットハンドであって、
アームと、
前記アームの先端部に互いに交換可能に装着される第１ハンドおよび第２ハンドと、を備え、
前記第１ハンドは、
並んで配置される一対の第１指と、
一対の前記第１指の一方に設けられた把持部および他方に設けられた把持部からなり、かつ、一対の前記第１指が並ぶ方向に平行な方向に並んで配置される一対の第１把持部と、
一対の前記第１把持部の互いの間隔を開閉するように一対の前記第１指の少なくともいずれか一方を移動させる第１駆動部と、を有し、
前記第２ハンドは、
並んで配置される一対の第２指と、
一対の前記第２指の一方に設けられた把持部および他方に設けられた把持部からなり、かつ、一対の前記第２指が並ぶ方向に略垂直な方向に並んで配置される一対の第２把持部と、
一対の前記第２把持部の互いの間隔を開閉するように一対の前記第２指の少なくともいずれか一方を移動させる第２駆動部と、を有している、ロボットハンド。
【請求項２】
前記アームに前記第１ハンドおよび前記第２ハンドの互いに交換可能に装着されるオートツールチェンジャをさらに備え、
前記オートツールチェンジャは、
前記アームに取り付けられたアームアダプタと、
前記第１ハンドに取り付けられた前記アームアダプタに着脱自在な第１アダプタと、
前記第２ハンドに取り付けられた前記アームアダプタに着脱自在な第２アダプタと、を有している、請求項１に記載のロボットハンド。
【請求項３】
前記第１把持部および前記第２把持部のそれぞれを被覆し、かつ、ゴムで形成された被覆部をさらに備えている、請求項１または２に記載のロボットハンド。
【請求項４】
前記第１把持部は、前記第１指の厚み方向に平行な方向に延びる溝、および、前記第１指の厚み方向および一対の前記第１指が並ぶ方向のそれぞれに垂直な方向に延びる溝の少なくともいずれか一方の溝を有している、請求項１乃至３のいずれか一項に記載のロボットハンド。
【請求項５】
前記第２把持部は、一対の前記第２指が並ぶ方向に延びる溝、および、前記第２指の厚み方向に延びる溝の少なくともいずれか一方の溝を有している、請求項１乃至４のいずれか一項に記載のロボットハンド。
【請求項６】
前記部品を撮像するカメラをさらに備え、
前記カメラにより撮像された画像に基づいて、前記第２指の厚み方向および一対の前記第２指が並ぶ方向のそれぞれに垂直な方向に延びる回転軸に対して前記第２指を傾ける、請求項１乃至５のいずれか一項に記載のロボットハンド。
【請求項７】
一対の前記第２指の一方の第２指は他方の第２指より長く、
一方の前記第２指のうち、一対の前記第２把持部により把持された前記部品と重なる部分は、前記第２指の厚み方向における寸法が他の部分より小さい、請求項１乃至６のいずれか一項に記載のロボットハンド。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、加工装置の狭小空間に部品を供給するロボットハンドに関する。
【背景技術】
【０００２】
一般的に、加工装置の狭小空間にある固定治具および平面部材に多種類の部品を当接させて供給するロボットでは、部品の種類等に応じたハンドを用いている。
【０００３】
また、製品が複雑化するに伴い、製品に用いられる部品の形および大きさが多様化している。これに応じて、多種類の部品を把持可能なシステムが提案されている。たとえば、特許文献１の回転式複数部品把持具では、エンドエフェクタ軸に接続アダプタを介して複数の部品把持部が取り付けられており、エンドエフェクタ軸を中心とした円周上に複数の部品把持部が配置されている。そして、エンドエフェクタ軸を回転させて、複数の部品把持部を移動させることにより、部品に応じた部品把持部を切り替えている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１４−１３１８２１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、一般的な部品の種類等に応じたハンドを用いるロボットでは、部品の種類数の増加に伴いハンドの種類数が増えて、コストが増大してしまう。また、部品の種類等ごとにハンドを交換しなければならず、生産能力の低下を招いてしまう。
【０００６】
また、記特許文献１の回転式複数部品把持具では、エンドエフェクタ軸を中心とした円周上に複数の部品把持部を配置しているため、回転式複数部品把持具が大型化する。よって、この回転式複数部品把持具を用いて、加工装置の狭小空間に部品を供給したり、狭小空間に配置された平面部材に部品を接触させたりすることは困難である。
【０００７】
本発明はこのような課題を解決するためになされたものであり、加工装置の狭小空間に多種類の部品を供給し平面部材に接触させることが可能であって、コストの増大および生産能力の低下を抑制できるロボットハンド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】
【０００８】
本発明のある態様に係るロボットハンドは、加工装置の狭小空間に部品を供給するロボットハンドであって、アームと、前記アームの先端部に互いに交換可能に装着される第１ハンドおよび第２ハンドと、を備え、前記第１ハンドは、並んで配置される一対の第１指と、一対の前記第１指の一方に設けられた把持部および他方に設けられた把持部からなり、かつ、一対の前記第１指が並ぶ方向に平行な方向に並んで配置される一対の第１把持部と、一対の前記第１把持部の互いの間隔を開閉するように一対の前記第１指の少なくともいずれか一方を移動させる第１駆動部と、を有し、前記第２ハンドは、並んで配置される一対の第２指と、一対の前記第２指の一方に設けられた把持部および他方に設けられた把持部からなり、かつ、一対の前記第２指が並ぶ方向に略垂直な方向に並んで配置される一対の第２把持部と、一対の前記第２把持部の互いの間隔を開閉するように一対の前記第２指の少なくともいずれか一方を移動させる第２駆動部と、を有している。
【０００９】
この構成によれば、アームに第１ハンドおよび第２ハンドのいずれか一方が装着されるため、ロボットハンドを小型化することができる。また、一対の第１把持部は第１指が並ぶ方向に平行な方向に開閉し、一対の第２把持部は第２指が並ぶ方向に略垂直な方向に開閉する。このため、多種類の部品を第１ハンドまたは第２ハンドで挟持し、加工装置の狭小空間に部品を供給することが容易である。さらに、第１ハンドまたは第２ハンドで多種類の部品を狭小空間にある固定治具および平面部材に当接させて供給することができる。よって、部品の種類が増加しても、コストの増大および生産能力の低下を抑制することができる。
【００１０】
ロボットハンドは、前記アームに前記第１ハンドおよび前記第２ハンドの互いに交換可能に装着されるオートツールチェンジャをさらに備え、前記オートツールチェンジャは、前記アームに取り付けられたアームアダプタと、前記第１ハンドに取り付けられた前記アームアダプタに着脱自在な第１アダプタと、前記第２ハンドに取り付けられた前記アームアダプタに着脱自在な第２アダプタと、を有していてもよい。この構成によれば、オートツールチェンジャにより第１ハンドおよび第２ハンドをアームに容易に装着することができる。
【００１１】
ロボットハンドは、前記第１把持部および前記第２把持部のそれぞれを被覆し、かつ、ゴムで形成された被覆部をさらに備えていてもよい。この構成によれば、被覆部が部品に密着するため、把持部により部品を確実に把持することができる。
【００１２】
ロボットハンドでは、前記第１把持部は、前記第１指の厚み方向に平行な方向に延びる溝、および、前記第１指の厚み方向および一対の前記第１指が並ぶ方向のそれぞれに垂直な方向に延びる溝の少なくともいずれか一方の溝を有していてもよい。この構成によれば、溝内に部品が嵌ることにより第１把持部で部品を確実に把持することができる。
【００１３】
ロボットハンドでは、前記第２把持部は、一対の前記第２指が並ぶ方向に延びる溝、および、前記第２指の厚み方向に延びる溝の少なくともいずれか一方の溝を有していてもよい。この構成によれば、溝内に部品が嵌ることにより第２把持部で部品を確実に把持することができる。
【００１４】
ロボットハンドは、前記部品を撮像するカメラをさらに備え、前記カメラにより撮像された画像に基づいて、前記第２指の厚み方向および一対の前記第２指が並ぶ方向のそれぞれに垂直な方向に延びる回転軸に対して前記第２指を傾けてもよい。この構成によれば、第２指を傾けることにより、第２指によってカメラで撮影されない範囲を狭くすることができ、より広い範囲の部品をカメラで撮影することができる。
【００１５】
ロボットハンドでは、一対の前記第２指の一方の第２指は他方の第２指より長く、一方の前記第２指のうち、一対の前記第２把持部により把持された前記部品と重なる部分は、前記第２指の厚み方向における寸法が他の部分より小さくてもよい。この構成によれば、たとえば、カメラで部品を撮影する際、第２指の厚みが薄いことにより、第２指によってカメラで撮影されない範囲を狭くすることができる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明は、以上に説明した構成を有し、加工装置の狭小空間に多種類の部品を供給し平面部材に接触させることが可能であって、コストの増大および生産能力の低下を抑制できるロボットハンドを提供することができるという効果を奏する。
【００１７】
本発明の上記目的、他の目的、特徴および利点は、添付図面参照の下、以下の好適な実施態様の詳細な説明から明らかにされる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の実施の形態１に係るロボットハンドを上方から視た図である。
【図２】ロボットハンドを側方から視た図である。
【図３】図３Ａは、第１ハンドを示す斜視図である。図３Ｂは、第２ハンドを示す斜視図である。
【図４】図４Ａは第１ハンドにより部材を把持した状態を上方から視た図である。図４Ｂは図４Ａを側方から視た図である。
【図５】図５Ａは、部品をリベッタにセットした状態を示す図である。図５Ｂは、部品および骨部材を穿孔した状態を示す図である。図５Ｃは、部品および骨部材をリベットにより締結した状態を示す図である。
【図６】図６Ａは、第１ハンドにより部品Ａを把持した状態を示す図である。図６Ｂは、第１ハンドにより部品Ｂを把持した状態を示す図である。図６Ｃは、第１ハンドにより部品Ｃを把持した状態を示す図である。
【図７】図７Ａは、第２ハンドにより部品Ｄを把持した状態を示す図である。図７Ｂは、第２ハンドにより部品Ｅを把持した状態を示す図である。図７Ｃは、第２ハンドにより部品Ｆを把持した状態を示す図である。
【図８】図８Ａは、本発明の実施の形態２に係るロボットハンドの第１把持部を示す斜視図である。図８Ｂは、第２把持部を示す斜視図である。
【図９】図９Ａは、本発明の実施の形態３に係るロボットハンドの第２指をその先端側から見た図である。図９Ｂは、傾けた第２指をその先端側から見た図である。図９Ｃは、第２ハンドにより部品を把持した状態を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明の実施の形態を、図面を参照しながら具体的に説明する。なお、以下では全ての図面を通じて同一または相当する要素には同一の参照符号を付して、その重複する説明を省略する。
【００２０】
（実施の形態１）
実施の形態１に係るロボットハンド１０の構成について、図１〜図３Ｂを参照して説明する。ロボットハンド１０は、図１および図２に示すように、加工装置２０の狭小空間２１に部品２２を供給する装置である。ロボットハンド１０は、アーム３０と、アーム３０にいずれか一方が装着される第１ハンド４０および第２ハンド５０と、を備えている。ロボットハンド１０は、オートツールチェンジャ６０、制御器７０および基台８０をさらに備えていてもよい。
【００２１】
アーム３０は、その基端が基台８０に接続され、その先端がオートツールチェンジャ６０のアダプタ（アームアダプタ６１）に接続される。アーム３０は、アッパーアーム部３１、ロワーアーム部３２およびリスト部３３を有している。ロワーアーム部３２の先端にアッパーアーム部３１の基端が関節部を介して接続され、アッパーアーム部３１の先端にリスト部３３が関節部を介して接続されている。各関節部にはアクチュエータが内蔵されている。アッパーアーム部３１、ロワーアーム部３２およびリスト部３３の回転位置は、アクチュエータに内蔵されたエンコーダからの信号として制御器７０へ入力される。
【００２２】
第１ハンド４０は、図３Ａに示すように、第１駆動部４１、一対の第１指４２および一対の第１把持部４３を有している。一対の第１指４２は第１ａ指４２ａおよび第１ｂ指４２ｂから構成されている。なお、第１ａ指４２ａおよび第１ｂ指４２ｂに区別する必要がない場合などには、以下、第１ａ指４２ａおよび第１ｂ指４２ｂを第１指４２と称する場合がある。
【００２３】
また、後述する第１指４２の第１直線部分４２１が延びる方向を第１指４２の長手方向と称し、第１ａ指４２ａおよび第１ｂ指４２ｂが並ぶ方向を第１指４２の並び方向と称し、長手方向および並び方向に垂直な方向を第１指４２の厚み方向と称する。第１指４２の長手方向と並び方向とは垂直に設けられる。
【００２４】
第１ａ指４２ａおよび第１ｂ指４２ｂは、同じ形状を有しており、その間において長手方向に延びる線に関して互いに線対称に配置されている。なお、第１ａ指４２ａおよび第１ｂ指４２ｂの各第１把持部４３により部品２２を挟持可能であれば、第１ａ指４２ａおよび第１ｂ指４２ｂの形状は異なっていてもよい。
【００２５】
第１指４２は、その基端が第１駆動部４１に接続され、第１駆動部４１から延びる長尺の部材で形成される。第１指４２は、この実施の形態では板状体で形成され、第１指４２の厚み方向の寸法は並び方向および長手方向の寸法より小さい。ただし、第１指４２の厚み方向において第１指４２の寸法が第１駆動部４１の寸法より小さければ、第１指４２の形状はこれに限定されず、たとえば、円形断面の棒状体であってもよい。
【００２６】
第１指４２は第１直線部分４２１および第１傾斜部分４２２を有している。第１直線部分４２１は、第１駆動部４１から延びる直線状に延び、第１傾斜部分４２２は、第１直線部分４２１から内側（一対の第１指４２のうちの他の第１指４２に寄った方）へ直線状に傾斜する。第１ａ指４２ａの第１直線部分４２１および第１ｂ指４２ｂの第１直線部分４２１は互いに平行に設けられ、第１ａ指４２ａの第１傾斜部分４２２および第１ｂ指４２ｂの第１傾斜部分４２２はその先端に向かって互いの間隔が狭くなるように配置されている。
【００２７】
第１直線部分４２１は、その厚みが縮小する縮小部分を有する。縮小部分では、その基端側から先端側に向かって連続的に薄くなる。縮小部分より基端側の第１直線部分４２１、および、縮小部分より先端側の第１直線部分４２１はそれぞれ、その厚みが一定である。縮小部分より先端側の第１直線部分４２１の厚みは、縮小部分より基端側の第１直線部分４２１より薄く、第１傾斜部分４２２と同じである。
【００２８】
なお、第１把持部４３近傍の第１指４２（この実施の形態では、第１傾斜部分４２２）の厚みが、第１駆動部４１近傍の第１指４２（この実施の形態では、第１直線部分４２１）より薄ければ、縮小部の位置および形状はこれに限定されない。たとえば、縮小部は第１傾斜部分４２２に設けられてもよいし、第１直線部分４２１と第１傾斜部分４２２との間に設けられてもよい。また、第１指４２が第１把持側に向かって段階的および連続的に薄くなっていてもよい。
【００２９】
一対の第１把持部４３は、第１ａ指４２ａの把持部（第１ａ把持部４３ａ）および第１ｂ指４２ｂの把持部（第１ｂ把持部４３ｂ）により構成されている。たとえば、第１ａ把持部４３ａは、第１指４２の長手方向および並び方向における第１ａ指４２ａの第１傾斜部分４２２の先端に設けられ、第１ｂ把持部４３ｂは、第１指４２の長手方向および並び方向における第１ｂ指４２ｂの第１傾斜部分４２２の先端に設けられる。第１ａ把持部４３ａおよび第１ｂ把持部４３ｂは、互いに平行であって、第１指４２の並び方向（第１指４２が並ぶ方向）に平行な方向に並んで配置されている。なお、第１ａ把持部４３ａおよび第１ｂ把持部４３ｂに区別する必要がない場合などには、以下、第１ａ把持部４３ａおよび第１ｂ把持部４３ｂを第１把持部４３と称する場合がある。
【００３０】
第１把持部４３は、被覆部（第１被覆部４４）により覆われている。第１被覆部４４は、部材の形状に応じて変形可能な弾性を有する材料、たとえば、シリコンゴムなどのゴムで形成されている。
【００３１】
第１駆動部４１は、アクチュエータを有し、第１ａ把持部４３ａおよび第１ｂ把持部４３ｂの互いの間隔を開閉するように、第１指４２の並び方向に第１ａ指４２ａおよび第１ｂ指４２ｂを移動させる。この際、第１ａ指４２ａおよび第１ｂ指４２ｂと、第１ａ把持部４３ａおよび第１ｂ把持部４３ｂとのそれぞれが平行な状態を維持しながら並び方向に移動する。これにより、第１ａ把持部４３ａおよび第１ｂ把持部４３ｂは、その間隔が拡がって開き、その間隔が狭まって閉じる。なお、第１ａ把持部４３ａおよび第１ｂ把持部４３ｂの互いの間隔が開閉すれば、第１ａ把持部４３ａに対して第１ｂ把持部４３ｂを移動させてもよいし、第１ｂ把持部４３ｂに対して第１ａ把持部４３ａを移動させてもよい。
【００３２】
第２ハンド５０は、図３Ｂに示すように、第２駆動部５１、一対の第２指５２および一対の第２把持部５３を有している。一対の第２指５２は第２ａ指５２ａおよび第２ｂ指５２ｂから構成されている。なお、第２ａ指５２ａおよび第２ｂ指５２ｂに区別する必要がない場合などには、以下、第２ａ指５２ａおよび第２ｂ指５２ｂを第２指５２と称する場合がある。
【００３３】
また、後述する第２指５２の第２ａ直線部分５２ａ２および第２ｂ直線部分５２ｂ２が延びる方向を第２指５２の長手方向と称し、第２ａ指５２ａおよび第２ｂ指５２ｂが並ぶ方向を第２指５２の並び方向と称し、長手方向および並び方向に垂直な方向を第２指５２の厚み方向と称する。第２指５２の長手方向と並び方向とは垂直に設けられる。
【００３４】
第２指５２は、その基端が第２駆動部５１に接続され、第２駆動部５１から延びる長尺の部材で形成される。第２指５２は、この実施の形態では板状体で形成され、第２指５２の厚み方向の寸法は並び方向および長手方向の寸法より小さい。ただし、第２指５２の厚み方向において第２指５２の寸法が第２駆動部５１の寸法より小さければ、第２指５２の形状はこれに限定されず、たとえば、円形断面の棒状体であってもよい。
【００３５】
第２ａ指５２ａは、コ字形状であって、第２ａ接続部分５２ａ１、第２ａ直線部分５２ａ２および第２ａ屈曲部分５２ａ３を有している。第２ａ接続部分５２ａ１は、その基端が第２駆動部５１に接続され、第２駆動部５１から第２指５２の並び方向に直線状に延びる。第２ａ直線部分５２ａ２は、第２ａ接続部分５２ａ１に垂直に設けられ、第２指５２の長手方向に直線状に延びる。第２ａ屈曲部分５２ａ３は、第２ａ直線部分５２ａ２に垂直に設けられ、第２指５２の並び方向に直線状に延びる。第２ａ屈曲部分５２ａ３は、その長手方向の寸法が第２ａ直線部分５２ａ２から離れるほど小さくなり、この実施の形態では、台形状に形成されている。第２指５２の長手方向における第２ａ屈曲部分５２ａ３の寸法は、第２指５２の並び方向における第２ａ直線部分５２ａ２の寸法より小さい。第２ａ直線部分５２ａ２は、第２ａ接続部分５２ａ１および第２ａ屈曲部分５２ａ３より長く、長尺である。
【００３６】
第２ｂ指５２ｂは、Ｌ字形状であって、第２ｂ接続部分５２ｂ１および第２ｂ直線部分５２ｂ２を有している。第２ｂ接続部分５２ｂ１は、その基端が第２駆動部５１に接続され、第２駆動部５１から第２指５２の並び方向に直線状に延びる。第２ｂ直線部分５２ｂ２は、第２ｂ接続部分５２ｂ１に垂直に設けられ、第２指５２の長手方向に直線状に延びる。第２ｂ直線部分５２ｂ２は、第２ｂ接続部分５２ｂ１より長く、長尺である。
【００３７】
第２ｂ指５２ｂは、第２ａ指５２ａの第２ａ接続部分５２ａ１、第２ａ直線部分５２ａ２および第２ａ屈曲部分５２ａ３で囲まれる内側に配置されている。第２ａ接続部分５２ａ１と第２ｂ接続部分５２ｂ１とは互いに隣接して平行に配置され、第２ａ直線部分５２ａ２と第２ｂ直線部分５２ｂ２とは互いに隣接して平行に配置されている。第２ｂ直線部分５２ｂ２は第２ａ直線部分５２ａ２より短い。
【００３８】
第２ａ直線部分５２ａ２および第２ｂ直線部分５２ｂ２はそれぞれ、その厚みが縮小する縮小部分を有する。縮小部分では、その基端側から先端側に向かって連続的に薄くなる。縮小部分より基端側の第２ａ直線部分５２ａ２および第２ｂ直線部分５２ｂ２、縮小部分より先端側の第２ａ直線部分５２ａ２および第２ｂ直線部分５２ｂ２、および、第２ａ屈曲部分５２ａ３はそれぞれ、その厚みが一定である。縮小部分より先端側の第２ａ直線部分５２ａ２および第２ｂ直線部分５２ｂ２の厚みは、縮小部分より基端側の第２ａ直線部分５２ａ２および第２ｂ直線部分５２ｂ２より薄く、第２ａ屈曲部分５２ａ３と同じである。
【００３９】
なお、第２把持部５３近傍の第２指５２の厚みが、第２駆動部５１近傍の第２指５２より薄ければ、縮小部の位置および形状はこれに限定されない。第２把持部５３近傍の第２指５２としては、たとえば、第２ａ屈曲部分５２ａ３、ならびに、一対の第２把持部５３が開閉する領域の第２ａ直線部分５２ａ２および第２ｂ直線部分５２ｂ２が例示される。また、第２駆動部５１近傍の第２指５２としては、たとえば、第２ａ接続部分５２ａ１および第２ｂ接続部分５２ｂ１、ならびに、一対の第２把持部５３が開閉する領域以外の領域の第２ａ直線部分５２ａ２および第２ｂ直線部分５２ｂ２が例示される。また、第２指５２が第２把持側に向かって段階的および連続的に薄くなっていてもよい。
【００４０】
一対の第２把持部５３は、第２ａ指５２ａの把持部（第２ａ把持部５３ａ）および第２ｂ指５２ｂの把持部（第２ｂ把持部５３ｂ）により構成されている。たとえば、第２ａ把持部５３ａは、第２ａ指５２ａの長手方向における第２ａ屈曲部分５２ａ３の先端部の内側面に設けられ、第２ｂ把持部５３ｂは、第２ｂ指５２ｂの長手方向における第２ｂ直線部分５２ｂ２の先端面に設けられる。第２ａ把持部５３ａおよび第２ｂ把持部５３ｂは、互いに平行であって、第２指５２の並び方向（第２指５２が並ぶ方向）に略垂直な方向に並んで配置されている。なお、略垂直は、垂直、および、数度の製造誤差を含む。また、第２ａ把持部５３ａおよび第２ｂ把持部５３ｂに区別する必要がない場合などには、以下、第２ａ把持部５３ａおよび第２ｂ把持部５３ｂを第２把持部５３と称する場合がある。
【００４１】
第２把持部５３は、被覆部（第２被覆部５４）により覆われている。第２被覆部５４は、部材の形状に応じて変形可能な弾性を有する材料、たとえば、シリコンゴムなどのゴムで形成されている。
【００４２】
第２駆動部５１は、アクチュエータを有し、第２ａ把持部５３ａおよび第２ｂ把持部５３ｂの互いの間隔を開閉するように、第２指５２の長手方向に第２ａ指５２ａおよび第２ｂ指５２ｂの少なくとも一方を移動させる。この実施の形態では、第２ｂ指５２ｂに対して第２ａ指５２ａを移動させる。ただし、第２ａ指５２ａおよび第２ｂ指５２ｂの両方を移動させてもよいし、第２ａ指５２ａに対して第２ｂ指５２ｂを移動させてもよい。これにより、第２ａ把持部５３ａおよび第２ｂ把持部５３ｂは、その間隔が拡がって開き、その間隔が狭まって閉じる。
【００４３】
オートツールチェンジャ６０は、アームアダプタ６１、第１アダプタ６２（図３Ａ）および第２アダプタ６３（図３Ｂ）を備える。第１アダプタ６２は、第１ハンド４０の第１駆動部４１に取り付けられており、アームアダプタ６１に着脱自在なアダプタである。第２アダプタ６３は、第２ハンド５０の第２駆動部５１に取り付けられており、アームアダプタ６１に着脱自在なアダプタである。台に載置された第１ハンド４０および第２ハンド５０の中から作業に適合したハンドが選択され、第１ハンド４０および第２ハンド５０のいずれかのアタッチがアーム３０アタッチに接続される。これにより、アーム３０の先端に第１ハンド４０または第２ハンド５０が互いに交換可能に装着される。
【００４４】
制御器７０は、演算部（図示せず）および記憶部（図示せず）を備えている。制御器７０は、例えばマイクロコントローラ等のコンピュータを備えたロボットコントローラである。なお、制御器７０は、集中制御する単独の制御器７０によって構成されていてもよいし、互いに協働して分散制御する複数の制御器７０によって構成されていてもよい。
【００４５】
記憶部には、ＲＯＭ、ＲＡＭ等が用いられ、ロボットコントローラとしての基本プログラム、各種固定データ等の情報が記憶されている。演算部は、ＣＰＵ等が用いられ、記憶部に記憶された基本プログラム等のソフトウェアを読み出して実行することにより、ロボットハンド１０の各構成部を制御する。
【００４６】
次に、ロボットハンド１０の動作について、図１〜図７Ｃを参照して説明する。このロボットハンド１０の動作は制御器７０により制御される。なお、以下では、航空機のフレーム（骨部材２３）に部品２２を取り付けるシステムに本発明に係るロボットハンド１０を適用した場合について説明する。加工装置２０にリベッタ２０を用い、平面部材２３に骨部材２３を用いている。ただし、加工装置２０はリベッタ２０に限定されず、狭小空間２１を有する装置であればよい。また、平面部材２３は骨部材２３に限定されず、骨部材２３以外の平面を有する部材を平面部材２３に採用することができる。
【００４７】
まず、図４Ａに示すように、位置合わせ部２４に骨部材２３を固定する。そして、位置合わせ部２４により、リベッタ２０の加工軸２ａに直交する方向に骨部材２３を移動させて、骨部材２３上の取付位置を加工装置２０の加工軸２ａに対して位置合わせする。
【００４８】
続いて、アーム３０を旋回させて、第１ハンド４０をパレット２５に移動させる。このパレット２５には所定の位置に各種の部品２２が配置されている。このため、取付位置に応じた部品２２のあるパレット２５の位置に第１ハンド４０を移動させる。なお、ここでは、第１ハンド４０がアーム３０に予め接続されているが、部品２２に応じて第２ハンド５０が予めアーム３０に接続されていてもよい。
【００４９】
そして、図４Ｂに示すように、リスト部３３により第１ハンド４０を下方へ移動させて、第１ハンド４０で部品２２を把持する。この際、第１駆動部４１は一対の第１把持部４３の間隔が拡がるように一対の第１指４２を移動させて、アーム３０は一対の第１把持部４３の間隔に部品２２が位置するように第１ハンド４０を移動させる。そして、第１駆動部４１は一対の第１把持部４３の間隔が狭まるように一対の第１指４２を移動させて、一対の第１把持部４３により部品２２を挟持してから、アーム３０は第１ハンド４０を上昇させる。この部品２２を一対の第１把持部４３により挟持した際、第１把持部４３の第１被覆部４４（図３Ａ）が部品２２の形状に応じて変形する。これにより、第１被覆部４４と部品２２との接触面積が増えることにより、この間の摩擦力が増し、部品２２は第１把持部４３により確実に把持される。
【００５０】
続いて、図１および図２に示すように、アーム３０を基軸に対して旋回させて、部品２２をリベッタ２０の狭小空間２１に移動させる。この狭小空間２１は、加工軸２ａに平行な方向においてプレッシャーフット２６と骨部材２３の間に挟まれた狭い空間であって、骨部材２３上に部品２２が重なる方向における寸法が小さい。ここで、第１把持部４３により部品２２の加工位置をリベッタ２０の加工軸２ａ上に配置する。この第１把持部４３が第１指４２部により第１駆動部４１から離れて配置され、かつ、第１把持部４３および第１指４２部が第１駆動部４１より薄い。このため、リベッタ２０の構成部に第１指４２部などが当たることなく、部品２２を狭小空間２１内に配置された骨部材２３に接触させることができる。
【００５１】
そして、図５Ａに示すように、部品２２の下面を骨部材２３の上面に接触させた上、部品２２および骨部材２３をプレッシャーフット２６およびロワークランプ２７の間に挟む。これにより、部品２２および骨部材２３がリベッタ２０に固定されるため、第１駆動部４１は一対の第１把持部４３の間隔が拡がるように一対の第１指４２を移動させて、部品２２を第１把持部４３から放す。そして、アーム３０は狭小空間２１から第１ハンド４０を移動させる。
【００５２】
続いて、図５Ｂに示すように、ドリル２８を回転させながら加工軸２ａに沿って下降させる。これにより、ドリル２８がプレッシャーフット２６の中空部に進行し、部品２２および骨部材２３を加工軸２ａに沿って穿孔して、ロワークランプ２７の中空部に進入する。この部品２２の加工位置および骨部材２３の取付位置は各軸上に位置しているため、取付位置に孔（第１孔）が設けられ、加工位置に孔（第２孔）が設けられる。
【００５３】
続いて、リベット２ｂ（図５Ａ）の軸部の中心軸が加工軸２ａに一致するようにアッパーアンビル２９ａ（図５Ａ）を移動させる。そして、図５Ｃに示すように、アッパーアンビル２９ａによりリベット２ｂを下降させる。これにより、リベット２ｂがプレッシャーフット２６の中空部、第１孔および第２孔を進行する。そして、リベット２ｂの挿入が完了した後にロワーアンビル２９ｂを上昇させる。これにより、リベット２ｂの下端部が押し潰されて、リベット２ｂがかしめられ、部品２２および骨部材２３がリベット２ｂにより締結される。
【００５４】
続いて、骨部材２３に取り付ける他の部品２２がある場合、上記の作業を繰り返す。この際、部品２２に応じて第１ハンド４０および第２ハンド５０のいずれかを選択する。ここで、次に第２ハンド５０を用いる場合、図１に示すように、オートツールチェンジャ６０により第１ハンド４０をアーム３０から外して、第２ハンド５０をアーム３０に装着する。
【００５５】
このように、加工装置２０にリベッタ２０を用いる場合、一対の把持部により部品２２を把持しながら、骨部材２３に面接触させて骨部材２３と共に部品２２を穿孔してリベット２ｂにより締結する。このため、部品２２には把持部分および穿孔・締結部分を確保する必要がある。よって、部品２２の形状に応じて、図６Ａ〜図６Ｃに示す形状の部品２２には第１ハンド４０を用い、図７Ａ〜図７Ｂに示す形状の部品２２には第２ハンド５０を用いる。
【００５６】
図６Ａに示す部品２２ａは、円柱部２２ａ１および一対の固定板２２ａ２を有している。この円柱部２２ａ１を中心に円柱部２２ａ１に対して互いに反対方向に一対の固定板２２ａ２が延び、部品２２ａはＴ字形状である。この部品２２ａを骨部材２３に取り付ける場合、第１指４２の並び方向を骨部材２３に対し平行にして、一対の第１把持部４３により円柱部２２ａ１（把持部分）を挟持し、固定板２２ａ２（穿孔・締結部分）を骨部材２３に対して平行にして骨部材２３に面接触させる。そして、リベッタ２０により固定板２２ａ２および骨部材２３を穿孔してリベット２ｂにより締結する。
【００５７】
図６Ｂに示す部品２２ｂは、固定板２２ｂ１および一対の側板２２ｂ２を有している。この一対の側板２２ｂ２は固定板２２ｂ１を挟み、固定板２２ｂ１に対して垂直に設けられる。この部品２２ｂを骨部材２３に取り付ける場合、第１指４２の並び方向を骨部材２３に対し平行にして、一対の第１把持部４３により一対の側板２２ｂ２（把持部分）を挟持し、固定板２２ｂ１（穿孔・締結部分）を骨部材２３に対して平行にして骨部材２３に面接触させる。そして、リベッタ２０により固定板２２ｂ１および骨部材２３を穿孔してリベット２ｂにより締結する。
【００５８】
図６Ｃに示す部品２２ｃは、一枚の固定板２２ｃ１により構成されている。この部品２２ｃを骨部材２３に取り付ける場合、第１指４２の並び方向を骨部材２３に対し垂直にして、一対の第１把持部４３により固定板２２ｃ１の一方端部（把持部分）を挟持し、固定板２２ｃ１の他方端部（穿孔・締結部分）を骨部材２３に対して平行にして骨部材２３に面接触させる。そして、リベッタ２０により固定板２２ｃ１および骨部材２３を穿孔してリベット２ｂにより締結する。
【００５９】
図７Ａに示す部品２２ｄは、角柱部２２ｄ１および固定板２２ｄ２を有している。この角柱部２２ｄ１は固定板２２ｄ２上に設けられる。この部品２２ｄを骨部材２３に取り付ける場合、第１ハンド４０を用いて、第１指４２の並び方向を骨部材２３に対し平行にし、一対の第１把持部４３により角柱部２２ｄ１を挟持すると、第１指４２により固定板２２ｄ２が覆われ、穿孔・締結部分を確保することができない。一方、第１指４２の並び方向を骨部材２３に対し垂直にし、一対の第１把持部４３により角柱部２２ｄ１を挟持すると、第１指４２が骨部材２３に当たる。このため、第２ハンド５０を用い、第２指５２の並び方向を骨部材２３に対し垂直にして、一対の第２把持部５３により角柱部２２ｄ１（把持部分）を挟持する。これにより、固定板２２ｄ２（穿孔・締結部分）は第２指５２の厚み方向に延びるため、固定板２２ｄ２を骨部材２３に対して平行にして骨部材２３に面接触させ、リベッタ２０により固定板２２ｄ２および骨部材２３を穿孔してリベット２ｂにより締結する。
【００６０】
図７Ｂに示す部品２２ｅは、角柱部２２ｅ１および固定板２２ｅ２を有している。この角柱部２２ｅ１は固定板２２ｅ２上に設けられる。この部品２２ｅを骨部材２３に取り付ける場合、第２指５２の並び方向を骨部材２３に対し垂直にして、一対の第２把持部５３により角柱部２２ｅ１（把持部分）を挟持する。これにより、固定板２２ｅ２（穿孔・締結部分）は第２指５２の長手方向に延びるため、固定板２２ｅ２を骨部材２３に対して平行にして骨部材２３に面接触させ、リベッタ２０により固定板２２ｅ２および骨部材２３を穿孔してリベット２ｂにより締結する。
【００６１】
図７Ｃに示す部品２２ｆは、側板２２ｆ１および固定板２２ｆ２を有している。この側板２２ｆ１は固定板２２ｆ２に垂直に設けられる。この部品２２ｆを骨部材２３に取り付ける場合、第２指５２の並び方向を骨部材２３に対し平行にして、一対の第２把持部５３により側板２２ｆ１（把持部分）を挟持する。これにより、固定板２２ｆ２（穿孔・締結部分）は第２指５２の長手方向に延びるため、固定板２２ｆ２を骨部材２３に対して平行にして骨部材２３に面接触させ、リベッタ２０により固定板２２ｆ２および骨部材２３を穿孔してリベット２ｂにより締結する。
【００６２】
上記構成によれば、第１ハンド４０および第２ハンド５０のいずれか一方がアーム３０に装着される。このため、ロボットハンド１０が小型化し、第１ハンド４０または第２ハンド５０により部品２２を加工装置２０の狭小空間２１に供給して狭小空間２１内の平面部材２３に接触させることができる。よって、部品２３の種類が増加しても、コストの増大および生産能力の低下を抑制することができる。
【００６３】
さらに、オートツールチェンジャ６０によりアーム３０に第１ハンド４０または第２ハンド５０が装着される。第１ハンド４０および第２ハンド５０を効率的に用いられる。
【００６４】
また、一対の第１指４２の並び方向に一対の第１把持部４３の互いの間隔が開閉し、第２指５２の長手方向に一対の第２把持部５３の互いの間隔を開閉する。これにより、部品２２の形状に応じて、部品２２を平面部材２３に接触させるように、第１ハンド４０または第２ハンド５０により部品２２を挟持することができる。たとえば、加工装置２０にリベッタ２０を用いた場合、部品２２の形状に応じて、把持部分および穿孔・締結部分を部品２２に確保することができる。
【００６５】
さらに、第１把持部４３はその開閉時に第１指４２の厚み方向に移動せず、第２把持部５３はその開閉時に第２指５２の厚み方向に移動しない。このため、高さが低い挟持空間においてこの高さ方向に各指４２、５２の厚み方向を合わせることにより、このような挟持空間であっても各把持部４３、５３を開閉して部品２２を把持することができる。
【００６６】
さらに、第１把持部４３は長尺の第１指４２の先端に設けられるため、第１把持部４３を第１駆動部４１から離して設けられる。第１指４２および第１把持部４３の厚みを第１駆動部４１より薄い。また、第２把持部５３は長尺の第２指５２の先端に設けられるため、第２把持部５３を第２駆動部５１から離して設けられる。第２指５２および第２把持部５３の厚みを第２駆動部５１より薄い。よって、加工装置２０の構成部に当たることなく、部品２２を平面部材２３に配置することができる。
【００６７】
また、第１把持部４３および第２把持部５３のそれぞれは、ゴムで形成された被覆部により被覆されている。これにより、部品２２を第１把持部４３または第２把持部５３により確実に把持することができる。
【００６８】
（実施の形態２）
実施の形態２に係るロボットハンド１０は、実施の形態１に係る第１被覆部４４および第２被覆部５４に代えて、図８Ａおよび図８Ｂに示す溝４５ａ、４５ｂ、５５ａ、５５ｂを備えている。第１把持部４３に溝（第１溝４５ａ、４５ｂ）が設けられ、第２把持部５３に溝（第２溝５５ａ、５５ｂ）が設けられている。
【００６９】
第１溝４５ａ、４５ｂは、図８Ａに示すように、第１指４２の長手方向（第１指４２の厚み方向および一対の第１指が並ぶ方向のそれぞれに垂直な方向）に延びる溝（第１ａ溝４５ａ）、および、第１指４２の厚み方向に延びる溝（第１ｂ溝４５ｂ）を有している。第１ａ溝４５ａおよび第１ｂ溝４５ｂは、第１把持部４３において十字状に交差している。
【００７０】
一対の第１把持部４３の間隔が狭まると、一対の第１ａ溝４５ａにより長手方向に延びる略四角柱形状の空間が形成される。これにより、たとえば、一対の第１把持部４３の間に長手方向に延びる円柱状の部品２２を挟むと、部品２２が一対の第１ａ溝４５ａに囲まれて一対の把持部４３により確実に把持される。
【００７１】
また、一対の第１把持部４３の間隔が狭まると、一対の第１ｂ溝４５ｂにより厚み方向に延びる略四角柱形状の空間が形成される。これにより、たとえば、一対の第１把持部４３の間に厚み方向に延びる円柱状の部品２２を挟むと、部品２２が一対の第１ｂ溝４５ｂに囲まれて一対の把持部４３により確実に把持される。
【００７２】
第２溝５５ａ、５５ｂは、図８Ｂに示すように、第２指５２の並び方向に延びる溝（第２ａ溝５５ａ）、および、第２指５２の厚み方向に延びる溝（第２ｂ溝５５ｂ）を有している。第２ａ溝５５ａおよび第２ｂ溝５５ｂは、第２把持部５３において十字状に交差している。
【００７３】
一対の第２把持部５３の間隔が狭まると、一対の第２ａ溝５５ａにより並び方向に延びる略四角柱形状の空間が形成される。これにより、たとえば、一対の第２把持部５３の間に並び方向に延びる円柱状の部品２２を挟むと、部品２２が一対の第２ａ溝５５ａに囲まれて一対の把持部５３により確実に把持される。
【００７４】
また、一対の第２把持部５３の間隔が狭まると、一対の第２ｂ溝５５ｂにより厚み方向に延びる略四角柱形状の空間が形成される。これにより、たとえば、一対の第２把持部５３の間に厚み方向に延びる円柱状の部品２２を挟むと、部品２２が一対の第２ｂ溝５５ｂに囲まれて一対の把持部５３により確実に把持される。
【００７５】
なお、上記構成では、第１把持部４３には第１ａ溝４５ａおよび第１ｂ溝４５ｂが設けられている。ただし、第１把持部４３に第１ａ溝４５ａが設けられていてもよいし、第１ｂ溝４５ｂが設けられていてもよい。また、第２把持部５３には第２ａ溝５５ａおよび第２ｂ溝５５ｂが設けられている。ただし、第２把持部５３に第２ａ溝５５ａが設けられていてもよいし、第２ｂ溝５５ｂが設けられていてもよい。
【００７６】
（実施の形態３）
実施の形態３に係るロボットハンド１０は、実施の形態１に係るロボットハンド１０の各構成に加えて、図９Ａおよび図９Ｂに示すカメラ９０をさらに備えている。カメラ９０は、一対の第２把持部５３により把持される部品２２を撮影できる位置に配置される。この実施の形態では、部品２２が配置されたパレット２５上に配置される。カメラ９０は撮影した画像を制御器７０へ出力する。
【００７７】
制御器７０は、画像処理部７１および補正部７２を備えている。画像処理部７１は、カメラ９０により撮影された画像を処理して、第２指５２の位置および部品２２の形状などを取得する。補正部７２は、カメラ９０により撮影された画像に基づいて、第２指５２の長手方向（第２指５２の厚み方向および一対の第２指５２が並ぶ方向のそれぞれに垂直な方向）に平行な回転軸に対して第２指５２の傾きを補正する。
【００７８】
図９Ｃに示すように、一対の第２把持部５３により部品２２を把持した際、第２ａ指５２ａの一部（重なり部分）Ｒは把持された部品２２と重なる。この第２ａ指５２ａの重なり部分Ｒは第２ｂ指５２ｂの先端から第２指５２の長手方向に突き出している。この実施の形態では、重なり部分Ｒは、第２ｂ把持部５３ｂと第２ａ把持部５３ａとの間の第２指５２（第２ａ直線部分５２ａ２の一部）である。第２指５２の厚み方向における第２ａ指５２ａの重なり部分Ｒの寸法は、第２ａ指５２ａの他の部分より寸法より小さい。
【００７９】
たとえば、図９Ａにおいて点線で示す第２ａ指５２ａの他の部分より、実線で示す第２ａ指５２ａの重なり部分Ｒは薄い。このため、一点鎖線で示す第２ａ指５２ａの重なり部分Ｒよってカメラ９０により撮影されない範囲は、点線で示す第２ａ指５２ａの他の部分よってカメラ９０により撮影されない範囲より狭くすることができる。これにより、より広い範囲の部品２２をカメラ９０により撮影することができる。
【００８０】
さらに、図９Ｂに示すように、第２ａ指５２ａを傾けることにより、第２ａ指５２ａによってカメラ９０により撮影されない範囲を狭くすることができる。このため、補正部７２は、カメラ９０による画像から第２ａ指５２ａの位置を取得し、第２ａ指５２ａの面積が小さくなるように、アーム３０（図１）を移動させる。これにより、より広い範囲の部品２２をカメラ９０により撮影することができる。
【００８１】
（その他の実施の形態）
なお、上記全実施の形態は、互いに相手を排除しない限り、互いに組み合わせてもよい。たとえば、実施の形態２に係るロボットハンド１０は、実施の形態３に係るカメラ９０、画像処理部７１および補正部７２をさらに備えていてもよい。
【００８２】
また、上記全実施の形態では、第１指４２は第１直線部分４２１および第１傾斜部分４２２により形成される形状を有している。ただし、一対の第１把持部４３が一対の第１指４２の並び方向に平行に並んで配置されていれば、第１指４２の形状はこれに限定されない。たとえば、第１指４２は円弧状の形状を有していてもよい。
【００８３】
上記説明から、当業者にとっては、本発明の多くの改良や他の実施の形態が明らかである。従って、上記説明は、例示としてのみ解釈されるべきであり、本発明を実行する最良の態様を当業者に教示する目的で提供されたものである。本発明の精神を逸脱することなく、その構造および／または機能の詳細を実質的に変更できる。
【産業上の利用可能性】
【００８４】
本発明のロボットハンドは、加工装置の狭小空間に多種類の部品を供給し平面部材に接触させることが可能であって、コストの増大および生産能力の低下を抑制できるロボットハンド等として有用である。
【符号の説明】
【００８５】
１０      ：ロボットハンド
２０      ：リベッタ（加工装置）
２１      ：狭小空間
２２、２２ａ〜２２ｆ    ：部品
２３      ：骨部材（平面部材）
３０      ：アーム
４０      ：第１ハンド
４１      ：第１駆動部
４２      ：第１指
４２ａ    ：第１ａ指（第１指）
４２ｂ    ：第１ｂ指（第１指）
４３      ：第１把持部
４３ａ    ：第１ａ把持部（第１把持部）
４３ｂ    ：第１ｂ把持部（第１把持部）
４４      ：第１被覆部
４５ａ    ：第１溝、第１ａ溝（溝）
４５ｂ    ：第１溝、第１ｂ溝（溝）
５０      ：第２ハンド
５１      ：第２駆動部
５２      ：第２指
５２ａ    ：第２ａ指（第２指）
５２ｂ    ：第２ｂ指（第２指）
５３      ：第２把持部
５３ａ    ：第２ａ把持部（第２把持部）
５３ｂ    ：第２ｂ把持部（第２把持部）
５４      ：第２被覆部
５５ａ    ：第２溝、第２ａ溝（溝）
５５ｂ    ：第２溝、第２ｂ溝（溝）
６０      ：オートツールチェンジャ
６１      ：アームアダプタ
６２      ：第１アダプタ
６３      ：第２アダプタ
９０      ：カメラ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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