(57)【要約】【課題】大型化および製造コストの増大を抑えつつ、把持する部品に合わせて把持面の形状を切り替えることのできる把持装置を得ること。【解決手段】把持装置１２は、回転軸１４を中心に回転可能とされたフィンガー１０４と、回転軸１４と垂直な移動方向に沿ってフィンガー１０４を移動させるチャック機構１０２と、フィンガー１０４と連動して回転軸１４を中心に回転可能な歯車１１０と、フィンガー１０４が移動することで歯車１１０に接触して歯車１１０とフィンガー１０４とを回転させるラック１１３と、を備える。【選択図】図１
2019141934.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転軸を中心に回転可能とされたフィンガーと、
前記回転軸と垂直な移動方向に沿って前記フィンガーを移動させるチャック機構と、
前記フィンガーと連動して前記回転軸を中心に回転可能な歯車と、
前記フィンガーが移動することで前記歯車に接触して前記歯車と前記フィンガーとを回転させる回転補助部と、を備えることを特徴とする把持装置。
【請求項２】
前記回転補助部は、前記チャック機構と一体に設けられており、
前記回転補助部に前記歯車を接触させる前記フィンガーの移動は、前記チャック機構による前記移動方向への移動であ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】
前記歯車の一方向への回転を前記フィンガーに伝達し、前記歯車の他方向への回転を前記フィンガーに伝達しないラッチ機構をさらに備えることを特徴とする請求項２に記載の把持装置。
【請求項４】
前記回転補助部は、前記チャック機構と別体に設けられており、
前記回転補助部に前記歯車を接触させる前記フィンガーの移動は、前記チャック機構の移動に伴う移動であることを特徴とする請求項１に記載の把持装置。
【請求項５】
請求項４に記載の把持装置と、
前記チャック機構が固定されて前記チャック機構を移動させる搬送装置と、を備えることを特徴とする把持ユニット。
【請求項６】
第１の回転軸を中心に回転可能とされたフィンガーと、前記第１の回転軸と垂直な移動方向に沿って前記フィンガーを移動させるチャック機構と、前記フィンガーと連動して前記第１の回転軸を中心に回転可能な第１のプーリーと、を有する把持装置と、
第２の回転軸を中心に回転可能な第２のプーリーを有して前記第２のプーリーを回転させるとともに、前記把持装置が取り付けられる搬送装置と、
前記第１のプーリーと前記第２のプーリーとに架け渡されたベルトと、を備え、
前記第２のプーリーの回転と連動して前記第１のプーリーが回転することを特徴とする把持ユニット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、把持対象を把持することが可能な把持装置およびその把持装置を備える把持ユニットに関する。
【背景技術】
【０００２】
生産ラインの組立設備において、供給された複数種類かつ形状の異なる部品を１台の搬送装置であるロボットによって搬送して組付けを行う事が一般的に行われている。ロボットには、部品を把持する把持面が設けられたフィンガーを備えた把持装置が取り付けられている。形状の異なる部品を把持する場合には、把持する部品ごとに把持に適した把持面の形状が異なる場合がある。
【０００３】
特許文献１には、形状の異なる複数の把持面が外周面に形成されたフィンガーを備え、フィンガーをロータリアクチュエータで回転させることで部品の形状に適した形状の把持面で部品を把持する把持装置が開示されている。フィンガーの回転によって把持面を切り替えることができるため、把持する部品ごとにフィンガーを交換する手間を省くことが可能となっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】実開昭６２−９５８９３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、上記従来の技術によれば、フィンガーを回転させるロータリアクチュエータを把持装置に備える必要があり、把持装置の大型化および製造コストの増大が問題となる。
【０００６】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、大型化および製造コストの増大を抑えつつ、把持する部品に合わせて把持面の形状を切り替えることのできる把持装置を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、回転軸を中心に回転可能とされたフィンガーと、回転軸と垂直な移動方向に沿ってフィンガーを移動させるチャック機構と、フィンガーと連動して回転軸を中心に回転可能な歯車と、フィンガーが移動することで歯車に接触して歯車とフィンガーとを回転させる回転補助部と、を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明にかかる把持装置によれば、大型化および製造コストの増大を抑えつつ、把持する部品に合わせて把持面の形状を切り替えることができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の実施の形態１にかかる把持ユニットの正面図
【図２】実施の形態１にかかる把持ユニットの側面図
【図３】実施の形態１にかかる把持装置においてフィンガーが全閉位置に位置しており、第１の把持対象を把持した状態を示す図
【図４】実施の形態１にかかる把持装置においてフィンガーが中間位置に位置した状態を示す図
【図５】実施の形態１にかかる把持装置においてフィンガーが全開位置に位置した状態を示す図
【図６】図５に示すＶＩ−ＶＩ線に沿って切断した断面図
【図７】実施の形態１にかかる把持装置においてフィンガーが全閉位置に位置しており、第２の把持対象を把持した状態を示す図
【図８】実施の形態１の変形例にかかる把持ユニットの正面図
【図９】実施の形態１の変形例におけるラックを示す斜視図
【図１０】実施の形態１の変形例において回転補助具である動力ギアを示す斜視図
【図１１】本発明の実施の形態２にかかる把持ユニットの側面図
【図１２】実施の形態２にかかる把持装置の正面図
【図１３】実施の形態２にかかる把持装置をＺ軸に沿った負の方向から見た図
【図１４】実施の形態２におけるフィンガーの設計における優位性を説明する図
【図１５】実施の形態２におけるフィンガーの設計における優位性を説明する図
【図１６】実施の形態２におけるフィンガーの設計における優位性を説明する図
【図１７】実施の形態２におけるフィンガーの設計における優位性を説明する図
【図１８】実施の形態２におけるフィンガーの設計における優位性を説明する図
【図１９】実施の形態２におけるフィンガーの設計における優位性を説明する図
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下に、本発明の実施の形態にかかる把持装置および把持ユニットを図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。
【００１１】
実施の形態１．
図１は、本発明の実施の形態１にかかる把持ユニットの正面図である。図２は、実施の形態１にかかる把持ユニットの側面図である。把持ユニット１０は、搬送装置であるロボット１０１と、ロボット１０１のアーム１１の先端に固定された把持装置１２と、を備える。なお、各図面においては互いに直交するＸ軸、Ｙ軸、およびＺ軸を設定し、方向の説明についてはＸ軸、Ｙ軸、およびＺ軸を基準に説明する。
【００１２】
図１および図２では、ロボット１０１のアーム１１の先端を示している。ロボット１０１のアーム１１は、図示を省略しているが屈曲可能な関節を有しており、関節の伸展または屈曲によって把持装置１２を移動させることができる。
【００１３】
把持装置１２は、チャック機構１０２を備える。チャック機構１０２には、２つのスライダ１３が設けられている。チャック機構１０２は、２つのスライダ１３を移動方向であるＸ軸に沿った方向に往復移動させる。チャック機構１０２は、２つのスライダ１３の間隔が最も広い位置と、最も狭い位置と、その中間の狭さとなる位置との３ポジションにスライダ１３を停止させることができる。
【００１４】
２つのスライダ１３のそれぞれには、フィンガー１０４が取り付けられている。フィンガー１０４とスライダ１３との間には、スライダ１３側から順番に、フィンガー回転軸部１０３、歯車であるピニオンギア１１０、ワンウェイクラッチ１１１、回転規制部１１２が設けられている。
【００１５】
フィンガー回転軸部１０３は、スライダ１３に固定されている。フィンガー回転軸部１０３は、Ｚ軸に平行な回転軸１４を中心にピニオンギア１１０を回転可能に支持している。ピニオンギア１１０は、フィンガー回転軸部１０３に支持されることで、回転軸１４を中心に回転可能となっている。
【００１６】
ラッチ機構であるワンウェイクラッチ１１１は、ピニオンギア１１０に取り付けられている。ワンウェイクラッチ１１１は、回転軸１４を中心とする一方向への回転である矢印Ａに示す方向へのピニオンギア１１０の回転を、回転規制部１１２に伝達する。ワンウェイクラッチ１１１は、回転軸１４を中心とする他方向への回転である矢印Ｂに示す方向へのピニオンギア１１０の回転を、回転規制部１１２に伝達しない。具体的には、回転規制部１１２の回転を規制した状態で、ピニオンギア１１０を矢印Ａに示す方向に回転させることができないが、ピニオンギア１１０を矢印Ｂに示す方向に回転させることはできるようになっていると換言できる。
【００１７】
回転規制部１１２は、ワンウェイクラッチ１１１に固定されている。ピニオンギア１１０が矢印Ａに示す方向に回転する場合には、ワンウェイクラッチ１１１の作用によって、回転規制部１１２も連動して回転軸１４を中心に矢印Ａに示す方向に回転する。ピニオンギア１１０が矢印Ｂに示す方向に回転する場合には、ワンウェイクラッチ１１１の作用によって、回転規制部１１２は回転しない。回転規制部１１２の表面には、回転方向に沿って複数の凹部１１２ａが形成されている。
【００１８】
把持装置１２は、スライダ１３に固定されたボールプランジャ１１４を備える。ボールプランジャ１１４の先端は、回転規制部１１２の凹部１１２ａに差し込まれており、回転規制部１１２の回転を規制する。ボールプランジャ１１４は、回転規制部１１２を回転させようとする力が、一定の値を超えるまでは矢印Ａに示す方向および矢印Ｂに示す方向への回転規制部１１２の回転を規制する。上述したように、回転規制部１１２とピニオンギア１１０との間にはワンウェイクラッチ１１１が設けられている。そのため、ボールプランジャ１１４によって回転規制部１１２の回転が規制されることで、回転規制部１１２を回転させずにピニオンギア１１０を矢印Ｂに示す方向に回転させることが可能となる。すなわち、ワンウェイクラッチ１１１に加えて、回転規制部１１２もラッチ機構の一部を構成する。
【００１９】
フィンガー１０４は、回転規制部１１２に取り付けられている。フィンガー１０４は、回転規制部１１２と連動して回転する。すなわち、フィンガー１０４は、ピニオンギア１１０が矢印Ａに示す方向に回転する場合には、回転規制部１１２とともに回転軸１４を中心に矢印Ａに示す方向に回転する。フィンガー１０４は、ピニオンギア１１０が矢印Ｂに示す方向に回転する場合には、回転規制部１１２と同様に回転しない。
【００２０】
フィンガー１０４は、フィンガー回転軸部１０３等を介してスライダ１３に取り付けられているために、スライダ１３と連動して移動方向に沿って移動する。以下の説明において、スライダ１３が停止する３ポジションに対応した位置、すなわちフィンガー１０４同士の間隔が最も広い位置を全開位置と称し、間隔が最も狭い位置を全閉位置と称し、その中間の狭さとなる位置を中間位置と称する。
【００２１】
フィンガー１０４は、Ｘ−Ｙ平面と平行な面で切断した断面形状が多角形形状となっており、外周面に複数の面が形成されている。後に詳説するが、フィンガー１０４の外周面に形成された複数の面が、搬送される把持対象である部品に当接して部品を把持する把持面となり、フィンガー１０４が回転軸１４を中心に回転することで、部品に当接する把持面が切り替えられる。
【００２２】
把持装置１２は、フィンガー１０４の移動方向への移動によってフィンガー１０４を回転させる回転補助部であるラック１１３を備える。ラック１１３には複数の歯が形成されている。ラック１１３に形成された歯は、フィンガー１０４が全開位置に移動する際に、ピニオンギア１１０に形成された歯に噛み合う。
【００２３】
次に、把持装置１２が把持対象を把持する動作および把持面を切り替える動作について説明する。図３は、実施の形態１にかかる把持装置においてフィンガーが全閉位置に位置しており、第１の把持対象を把持した状態を示す図である。図４は、実施の形態１にかかる把持装置においてフィンガーが中間位置に位置した状態を示す図である。図５は、実施の形態１にかかる把持装置においてフィンガーが全開位置に位置した状態を示す図である。図６は、図５に示すＶＩ−ＶＩ線に沿って切断した断面図である。図７は、実施の形態１にかかる把持装置においてフィンガーが全閉位置に位置しており、第２の把持対象を把持した状態を示す図である。図３、図４、図５、および図７において、上方には正面図を示し、下方には矢印Ｚ軸に沿った負の方向側から見たフィンガー１０４を示している。
【００２４】
まず、図３に示すように、フィンガー１０４は断面形状が多角形形状である六角形形状となっており、フィンガー１０４には６つの把持面１〜６が形成されている。把持形状は平面で図示しているが、実際には把持対象に応じて溝または切り欠きが形成されていたり、ピンなどが設けられていたりする。そのため、実際の使用状態でのフィンガー１０４は、断面形状が多角形形状であるとは限らない。
【００２５】
ここで、把持面１は図３に示す第１の把持対象１０６を把持するのに適した形状となっており、把持面２は図７に示す第２の把持対象１０７を把持するのに適した形状となっているものとする。以下の説明では、最初に第１の把持対象１０６を把持し、そのあとに把持面を切り替えて第２の把持対象１０７を把持する動作を説明する。なお、１つの把持面が一種類の把持対象の把持に対応しなければならない訳ではなく、一つの把持面に複数種類の把持対象の把持に対応した形状を有していたり、把持形状を有していなかったりしてもよい。
【００２６】
図３では、フィンガー１０４が全閉位置に位置するとともに、互いに対向する把持面１で第１の把持対象１０６を把持している。図４では、フィンガー１０４が全閉位置から中間位置に移動して、第１の把持対象１０６を離している。
【００２７】
次に、図５では、フィンガー１０４が中間位置から全開位置に移動することで、フィンガー１０４が回転し、把持面２同士が対向するようになっている。具体的には、フィンガー１０４が全開位置に移動する過程で、図６に示すように、ピニオンギア１１０の歯がラック１１３の歯に噛み合い、ピニオンギア１１０が矢印Ａに示す方向に回転する。ピニオンギア１１０の回転方向が矢印Ａに示す方向であるため、フィンガー１０４も矢印Ａに示す方向に回転して、互いに対向する面が把持面１から把持面２に切り替えられる。なお、フィンガー１０４を全開位置に移動させることによって生じるフィンガー１０４を回転させる力は、ボールプランジャ１１４が回転規制部１１２の回転を規制する一定の値を超える力である必要がある。
【００２８】
ここで、フィンガー１０４の全開位置への移動が完了することで、互いに対向する面が把持面１から把持面２に切り替えられる角度で回転するように、ラック１１３の位置が調節されている。本実施の形態１であれば、フィンガー１０４を６０度回転させることで、互いに対向する面を把持面１から把持面２に切り替えることができる。
【００２９】
次に、図７では、全閉位置に移動したフィンガー１０４の把持面２で第２の把持対象１０７を把持している。図６に戻って、フィンガー１０４が全閉位置に移動する際に、ピニオンギア１１０は矢印Ｂに示す方向に回転する。矢印Ｂに示す方向へのピニオンギア１１０の回転は、ワンウェイクラッチ１１１の作用でフィンガー１０４には伝達されないため、全閉位置に移動する過程ではフィンガー１０４は回転せず、互いに対向する面が把持面２から把持面１に戻ることが防がれる。なお、開位置から全閉位置に向かう過程でのフィンガー１０４の回転の防止には、上述した回転規制部１１２とボールプランジャ１１４との作用も寄与している。
【００３０】
以上説明したように、本実施の形態１にかかる把持装置１２では、ピニオンギア１１０とラック１１３とによって、フィンガー１０４の全開位置への移動方向への直線的な移動をフィンガー１０４の回転に変換して把持面の切り替えが行われるため、フィンガー１０４を回転させるためのロータリアクチュエータが不要となる。これにより、把持装置１２の大型化の抑制および製造コストの抑制を図ることができる。また、ロータリアクチュエータが不要となることで把持装置１２の軽量化も図られるため、把持装置１２を移動させるロボット１０１に要求される強度および駆動力も軽減されるため、把持ユニット１０全体の大型化の抑制および製造コストの抑制を図ることができる。
【００３１】
なお、全開位置にフィンガー１０４が移動するたびに把持面の切り替えが行われるため、把持面を切り替えずに把持対象の把持を繰り返す際には、全閉位置への移動と中間位置への移動とを繰り返す必要がある。そのため、本実施の形態１にかかる把持装置１２では、スライダ１３を３ポジションに停止させることができるチャック機構１０２が用いられることが望ましい。
【００３２】
また、把持装置１２が備えるフィンガー１０４の数は２つに限られず、３つ以上のフィンガー１０４を備えていてもよい。また、本実施の形態１では、把持装置１２が備えるすべてのフィンガー１０４が回転する例を示しているが、少なくとも１つのフィンガー１０４だけが回転して、把持対象に合わせた把持面に切り替えるように構成してもよい。また、チャック機構１０２は、エアチャックであっても電動チャックであってもよい。
【００３３】
図８は、実施の形態１の変形例にかかる把持ユニットの正面図である。変形例にかかる把持ユニットでは、把持装置１２において全開位置に移動した際にフィンガー１０４を回転させるラックがチャック機構１０２に取り付けられていない。
【００３４】
図９は、実施の形態１の変形例におけるラックを示す斜視図である。本変形例では、図９に示すように回転補助部であるラック３１２がブラケット３１１に固定されている。ブラケット３１１は、チャック機構１０２と別体に構成されており、ロボット１０１によって移動される把持装置１２の移動範囲内に設けられている。本変形例では、ロボット１０１が把持装置１２をブラケット３１１が設けられた場所に移動させて、ピニオンギア１１０の歯とラック３１２の歯を噛み合わせて、さらに把持装置１２を移動させることでピニオンギア１１０およびフィンガー１０４を回転させる。
【００３５】
本変形例では、フィンガー１０４の移動方向に沿った停止位置に関わらず、把持装置１２をブラケット３１１が設けられた場所に移動させることで、フィンガー１０４を回転させることができる。そのため、チャック機構１０２が、２ポジションでスライダ１３を停止させる構成であっても、同じ把持面での把持対象の把持を繰り返すことができる。２ポジションでスライダ１３を停止させるチャック機構１０２とすることで把持装置１２の低価格化が図られる。
【００３６】
また、把持装置１２の移動方向と、ピニオンギア１１０の歯とラック３１２の歯との噛み合わせを解除するタイミングとで、フィンガー１０４の回転方向も自在に変更できるため、ワンウェイクラッチのように回転方向を規制するラッチ機構も不要となっている。
【００３７】
このように、把持装置１２のうちロボット１０１に取り付けられる部分からラックおよびラッチ機構を省略することができるので、把持装置１２のうちロボット１０１に取り付けられる部分のより一層の小型化および軽量化を図ることができる。
【００３８】
図１０は、実施の形態１の変形例において回転補助具である動力ギアを示す斜視図である。図１０に示すように、回転動力源であるモータ３１３に取り付けられた動力ギア３１４を回転補助具にしてもよい。モータ３１３は、上述したブラケット３１１と同様に、チャック機構１０２と別体に構成されており、ロボット１０１によって移動される把持装置１２の移動範囲内に設けられている。
【００３９】
モータ３１３と動力ギア３１４を用いた例では、把持装置１２を移動させて動力ギア３１４の歯にピニオンギア１１０の歯を噛み合わせた状態で、モータ３１３によって動力ギア３１４を回転させることでフィンガー１０４を回転させることができる。したがって、動力ギア３１４の歯にピニオンギア１１０の歯を噛み合わせれば、それ以上把持装置１２を移動させずにフィンガー１０４を回転させることができる。したがって、モータ３１３と動力ギア３１４を用いた構成は、把持装置１２を移動させるスペースが限られている場合に有効である。
【００４０】
また、モータ３１３と動力ギア３１４を用いた例でも、フィンガー１０４の回転方向も自在に変更できるため、ワンウェイクラッチのように回転方向を規制するラッチ機構も不要となっている。
【００４１】
なお、図８から図１０に示した変形例では、フィンガー１０４を回転させるために把持装置１２を移動させる必要があるため、図１から図７に示した構成に比べて把持対象の搬送に時間がかかるが、一般的によく使用されるツールチェンジャーの利用と比較すると異なる形状の把持対象を把持するための切り替えの時間の短縮化が図られる。
【００４２】
実施の形態２．
図１１は、本発明の実施の形態２にかかる把持ユニットの側面図である。図１２は、実施の形態２にかかる把持装置の正面図である。なお、上記実施の形態１と同様の構成については、同様の符号を付して詳細な説明を省略する。
【００４３】
実施の形態２にかかる把持ユニット２０が備える把持装置１６は、ロボット２０１が有するアーム１５の末端軸の動力を利用してフィンガー２０４を回転させ、把持面を切り替える。ロボット２０１が有するアーム１５の末端軸は、回転可能な動力伝達軸２１１となっている。
【００４４】
ロボット２０１の末端軸である動力伝達軸２１１が設けられた筐体１７にはブラケット２１０が支持されている。ブラケット２１０には、チャック機構２０２が取り付けられている。チャック機構２０２は、２つのスライダ１８を移動方向であるＸ軸に沿った方向に往復移動させる。チャック機構２０２は、スライダ１８を２ポジションに移動可能であればよい。２ポジションでスライダ１８を停止させるチャック機構２０２とすることで把持装置１６の低価格化が図られる。
【００４５】
２つのスライダ１８のそれぞれには、Ｚ軸に平行な回転軸１４を中心に回転可能にフィンガー回転軸部２０３が取り付けられている。２つのフィンガー回転軸部２０３のそれぞれには、Ｚ軸に平行な回転軸１４を中心に回転可能にフィンガー２０４が取り付けられている。２つのフィンガー回転軸部２０３のそれぞれには、第１のプーリー２１２，２１３が取付けられている。第１のプーリー２１２，２１３は、フィンガー２０４と連動して回転する。第１のプーリー２１２と第１のプーリー２１３とは、Ｚ軸に沿った方向において互いにずれた位置に取り付けられている。
【００４６】
ロボット２０１の動力伝達軸２１１には、第２のプーリー２１４と第２のプーリー２１５が取り付けられている。第２のプーリー２１４と第２のプーリー２１５とは、Ｚ軸に沿った方向において互いにずれた位置に取り付けられている。第２のプーリー２１４，２１５は、動力伝達軸２１１と連動して回転する。
【００４７】
第１のプーリー２１２と第２のプーリー２１４とにはベルト２１６が架け渡されている。第１のプーリー２１３と第２のプーリー２１５とにはベルト２１７が架け渡されている。
【００４８】
フィンガー２０４は、Ｘ−Ｙ平面に平行な面で切断した断面形状が多角形形状となる多角柱形状をベースに構成されている。フィンガー２０４の外周面には、複数の把持面が形成される。１つの把持面は一種類の把持対象の把持に対応しなければならない訳ではなく、一つの把持面に複数種類の把持対象の把持に対応した形状を有していたり、把持形状を有していない側面があったりしてもよい。第１のプーリー２１２，２１３、第２のプーリー２１４，２１５およびベルト２１６，２１７は、動力を伝達可能であればよく歯車とチェーンなどで構成されてもよい。
【００４９】
次に、本実施の形態２にかかる把持装置１６が把持対象を把持する動作および把持面を切り替える動作について説明する。図１３は、実施の形態２にかかる把持装置をＺ軸に沿った負の方向から見た図である。図１３では、動力伝達軸および回転軸の位置関係が分かる程度に簡略化した模式図で示している。第２のプーリー２１４，２１５と、第１のプーリー２１２，２１３との間には、ベルト２１６，２１７のテンションを維持するテンショナー２１８が設けられている。
【００５０】
実施の形態１と同様に、図１３では省略されているスライダ１８を移動させることで、フィンガー２０４がＸ軸に沿った方向である移動方向に移動してフィンガー２０４同士の間隔を狭めて把持対象が把持される。
【００５１】
また、動力伝達軸２１１を回転させて第２のプーリー２１４，２１５を回転させることで、第１のプーリー２１２，２１３およびフィンガー２０４が回転し、把持面の切り替えが行われる。実施の形態１ではフィンガー１０４が全開位置となる位置を基準にしてフィンガー１０４の回転が行われるため、フィンガー１０４の回転角度が一定に定まっていた。一方、本実施の形態２では、動力伝達軸２１１の回転角度に応じてフィンガー２０４を回転させることができ、動力伝達軸２１１の回転角度は任意の角度に制御可能である。そのため、本実施の形態２ではフィンガー２０４を任意の回転角度で回転させることができ、より多種の把持形状を持った効率的なフィンガー２０４の設計が可能となる。あるいは、把持対象の種類が同じ場合、フィンガー２０４の小型化を図ることができる。
【００５２】
次に、フィンガー２０４の回転角度を任意に決定できることが、フィンガー２０４の設計において優位である例を示す。図１４から図１９は、実施の形態２におけるフィンガーの設計における優位性を説明する図である。図１４から図１９では、回転軸１４に垂直なＸ−Ｙ平面に平行な面で切断したフィンガー２０４の断面を模式的に示している。
【００５３】
フィンガー２０４の設計においては、ｉ．規定値以内のフィンガーの外径寸法で、より多種の把持対象を把持すること、ｉｉ．規定の種類の把持対象を把持可能であり、フィンガーを小径とすること、２点を目標とする。
【００５４】
まず、ｉ．について説明する。フィンガー２０４の側面には、把持面２１〜２６が形成されている。理解容易化のため把持面２１〜２６の形状は平面としている。例として、中心角６０度分の弦長の８割程度の把持形状幅を持つ５種類の把持対象と、中心角１００度分の弦長の８割程度の把持形状幅を持つ１種類の把持対象に対応するフィンガー２０４の製作を検討しているとする。なお、図１５から図１９において、把持対象を把持するために把持面に必要となる幅である把持対象幅を示す領域にハッチングを付している。
【００５５】
回転角度が一定のフィンガー２０４を設計する場合、まずフィンガー２０４の回転角を把持対象の種類数から決定する。例えば把持対象が６種類の場合、図１４に示すように、３６０度÷６＝６０度となる。次に、把持対象の中で最大の把持対象幅となる把持対象を把持できる形状の把持面２１を成形する。図１５に示すように、把持対象幅が、中心角６０度分の弦長よりも小さかった場合は特に問題は発生しない。一方、図１６に示すように、把持対象幅の方が把持面２１の幅よりも大きい場合、隣接する回転角の領域までフィンガーを削り把持面２１の幅を増加させる必要がある。この時点で、把持面２１の幅を増加させるために削られた把持面２２，２６の幅よりも、最小の把持対象幅のほうが大きいため、６種類の部品の把持に対応できず、対応する部品を４種類まで減らす必要がある。
【００５６】
本実施の形態２に係る把持装置１６のように、フィンガー２０４の回転角度を任意に設定できる場合、隣り合う把持面２１，２２，２６の間に隙間を設ける必要がない。そのため、図１８に示すように、把持形状幅に必要な分だけ間隔を詰めて把持面２１配置し、把持面２２，２３，２５，２６の角度を変更することで、把持面２２，２６に把持対象幅よりも大きい幅を確保することができる。これにより、フィンガー２０４に６種類の把持対象を把持可能に把持面２１〜２６を持たせることができる。なお、どのような把持対象の組み合わせであっても、回転角を任意に決定することで必ずしも対応する把持対象の種類を増やす事ができる訳ではないが、回転角を任意に決定できる場合には回転角を一定にすることもできるため、回転角を任意に変更できる場合の方が優位になることは自明である。
【００５７】
次に、ｉｉ．について説明する。上記ｉ．の説明と同様に、例として中心角６０度分の弦長の８割程度の把持形状幅を必要とする５種類の把持対象と、中心角１００度分の弦長の８割程度の把持形状幅を必要とする１種類の把持対象に対応するフィンガー２０４の製作を検討しているとする。
【００５８】
回転角度が一定のフィンガー２０４を設計する場合、図１９に示すように、各把持面２１〜２６を弦とする中心角と各把持面２１〜２６の把持対象幅から、各把持面２１〜２６とフィンガー２０４の中心との距離が決定される。また、図１７に示すように回転角度が一定である場合には、把持面２２，２６でも把持対象を把持可能とするには、把持面２２，２６の幅を広げるために、フィンガー２０４の外径を大きくする必要がある。一方、回転角を任意に決定できる場合、ｉ．の例において図１８で示したように、フィンガー２０４の外径を大きくせずに、規定の種類の把持対象を把持可能とでき、フィンガー２０４の小径化を図ることができる。
【００５９】
もちろん、フィンガー２０４の断面形状を六角形から四角形にすることで、回転角度が一定の場合と任意に決定できる場合とで同程度のフィンガー２０４の外径にすることが可能であるが、回転角を任意に決定できる場合は、回転角を一定にすることもできるため、回転角度を任意に変更できる場合の方が優位になることは自明である。
【００６０】
以上の実施の形態に示した構成は、本発明の内容の一例を示すものであり、別の公知の技術と組み合わせることも可能であるし、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、構成の一部を省略、変更することも可能である。
【符号の説明】
【００６１】
１，２，３，４，５，６  把持面、１０，２０  把持ユニット、１１，１５  アーム、１２，１６  把持装置、１３，１８  スライダ、１４  回転軸、１７  筐体、１０１，２０１  ロボット、１０２，２０２  チャック機構、１０３，２０３  フィンガー回転軸部、１０４  フィンガー、１０６  第１の把持対象、１０７  第２の把持対象、１１０  ピニオンギア、１１１  ワンウェイクラッチ、１１２  回転規制部、１１２ａ  凹部、１１３，３１２  ラック、１１４  ボールプランジャ、２１１  動力伝達軸、２１２，２１３  第１のプーリー、２１４，２１５  第２のプーリー、２１６，２１７  ベルト、２１８  テンショナー、３１１  ブラケット、３１３  モータ、３１４  動力ギア。
【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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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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