(57)【要約】      （修正有）【課題】異なる形状に順応する自動化機械用のグリッパを提供すること。【解決手段】自動化機械と共に使用するためのクランプアームと共に使用するグリッパセクション（１６）。グリッパセクション（１６）は、基部（２２）から延出する複数の梁部材（３０，３２）を含み、その複数の梁部材の各梁部材は、固定端（３４，５４）と自由端（４２，６２）を有する。グリッパセクションは、また、自由端に近接する複数のグリッパ表面（４４，６４）を有し、各グリッパ表面は、複数の梁部材の各梁部材に取り付けられる。複数のグリッパ表面（４４，６４）の各グリッパ表面とその各梁部材は、他の複数のグリッパ表面と他の複数の梁部材から独立して移動する。複数のグリッパ表面（４４，４６）と複数の梁部材（３０，３２）は、グリッパセクション（１６）によって操作されるべきオブジェクト／部品の形状に順応する。【選択図】図２
2017042907.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
自動化機械と共に使用するためのクランプアーム（１０）と共に使用するグリッパセクション（１６，３１６，４１６，５１６，６１６，７１６）であって、前記グリッパセクション（１６，３１６，４１６，５１６，６１６，７１６）は、
基部（２２）から延出する複数の梁部材（３０，３２，３３０，３３２，４２９，４３０，４３０，４３１，４３２，４３３，６２７，６２８，６２９，６３０，６３１，６３２，６３３，７２７，７２８，７２９，７３０，７３１，７３２）であって、前記複数の梁部材（３０，３２，３３０，３３２，４２９，４３０，４３０，４３１，４３２，４３３，６２７，６２８，６２９，６３０，６３１，６３２，６３３，７２７，７２８，７２９，７３０，７３１，７３２）は、固定端（３４，５４，３３４，３５４，４３４）と自由端（４２，６２，３４２，３６２，４４２）を有することと、
前記自由端（４２，６２，３４２，３６２，４４２）に近接する複数のグリッパ表面（４４，６４，３４４，３６４，４４４，５４４，６４４，７４４）であって、各グリッパ表面（４４，６４，３４４，３６４，４４４，５４４，６４４，７４４）は、前記複数の梁部材（３０，３２，３３０，３３２，４２９，４３０，４３０，４３１，４３２，４３３，６２７，６２８，６２９，６３０，６３１，６３２，６３３，７２７，７２８，７２９，７３０，７３１，７３２）の各梁部材（３０，３２，３３０，３３２，４２９，４３０，４３０，４３１，４３２，４３３，６２７，６２８，６２９，６３０，６３１，６３２，６３３，７２７，７２８，７２９，７３０，７３１，７３２）に取り付けられることと、
前記複数のグリッパ表面（４４，６４，３４４，３６４，４４４，５４４，６４４，７４４）の各グリッパ表面（４４，６４，３４４，３６４，４４４，５４４，６４４，７４４）とその各梁部材（３０，３２，３３０，３３２，４２９，４３０，４３０，４３１，４３２，４３３，６２７，６２８，６２９，６３０，６３１，６３２，６３３，７２７，７２８，７２９，７３０，７３１，７３２）は、その他の複数のグリッパ表面（４４，６４，３４４，３６４，４４４，５４４，６４４，７４４）とその他の複数の梁部材（３０，３２，３３０，３３２，４２９，４３０，４３０，４３１，４３２，４３３，６２７，６２８，６２９，６３０，６３１，６３２，６３３，７２７，７２８，７２９，７３０，７３１，７３２）から独立して移動することを備え、
前記複数のグリッパ表面（４４，６４，３４４，３６４，４４４，５４４，６４４，７４４）と前記複数の梁部材（３０，３２，３３０，３３２，４２９，４３０，４３０，４３１，４３２，４３３，６２７，６２８，６２９，６３０，６３１，６３２，６３３，７２７，７２８，７２９，７３０，７３１，７３２）は、前記グリッパセクション（１６，３１６，４１６，５１６，６１６，７１６）によって操作されるべきオブジェクト／部品の形状に順応するグリッパセクション（１６，３１６，４１６，５１６，６１６，７１６）。
【請求項２】
前記複数の梁部材（３０，３２，３３０，３３２，４２９，４３０，４３０，４３１，４３２，４３３，６２７，６２８，６２９，６３０，６３１，６３２，６３３，７２７，７２８，７２９，７３０，７３１，７３２）の各梁部材（３０，３２，３３０，３３２，４２９，４３０，４３０，４３１，４３２，４３３，６２７，６２８，６２９，６３０，６３１，６３２，６３３，７２７，７２８，７２９，７３０，７３１，７３２）は、前記固定端（３４，３３４，４３４）から延出する第１のセクション（３６，３３６，４３６）、前記自由端（４２，３４２，４４２）から延出する第２のセクション（４０，３４０，４４０）および前記第１のセクション（３６，３３６，４３６）と前記第２のセクション（４０，３４０，４４０）との間に設けられる湾曲部（３８，３３８，４３８）を有する、
請求項１に記載のグリッパセクション（１６，３１６，４１６，５１６，６１６，７１６）。
【請求項３】
前記複数の梁部材（３０，３２，３３０，３３２）の少なくとも一つの梁部材（３０，３２，３３０，３３２）は、前記複数のグリッパ表面（４４，６４，３４４，３６４）の少なくとも一つのグリッパ表面（４４，６４，３４４，３６４）を所定の位置に適切に維持するための配置部材（４６，３４６）を有する、
請求項１に記載のグリッパセクション（１６，３１６）。
【請求項４】
前記複数のグリッパ表面（４４，６４，３４４，３６４，４４４，５４４）の少なくとも一つのグリッパ表面（４４，６４，３４４，３６４，４４４，５４４）は、前記複数のグリッパ表面（４４，６４，３４４，３６４，４４４，５４４）の中心への前記オブジェクト／部品の移動に影響を及ぼすように前記複数のグリッパ表面（４４，６４，３４４，３６４，４４４，５４４）の他の一つのグリッパ表面（４４，６４，３４４，３６４，４４４，５４４）に対して角度付けされる、
請求項１に記載のグリッパセクション（１６，３１６，４１６，５１６）。
【請求項５】
前記複数のグリッパ表面（４４４，５４４，６４４，７４４）の少なくとも一つのグリッパ表面（４４４，５４４，６４４，７４４）は、前記複数のグリッパ表面（４４４，５４４，６４４，７４４）の他の一つのグリッパ表面（４４４，５４４，６４４，７４４）に対して平行である、
請求項１に記載のグリッパセクション（４１６，５１６，６１６）。
【請求項６】
前記複数のグリッパ表面（４４４）の第１のグリッパ表面（４４４）は、前記複数のグリッパ表面（４４４）の第２のグリッパ表面（４４４ｂ）に対して角度付けされ且つ前記複数のグリッパ表面（４４４）の第３のグリッパ表面（４４４ｃ）は、前記複数のグリッパ表面（４４４）の前記第２のグリッパ表面（４４４ｂ）に対して平行である、
請求項１に記載のグリッパセクション（４１６）。
【請求項７】
係合部分（５０，３５０，４５０）が、前記複数の梁部材（３０，３２，３３０，３３２，４２９，４３０，４３０，４３１，４３２，４３３）に設けられ、前記複数のグリッパ表面（４４，３４４，４４４）は、前記グリッパセクション（１６，３１６，４１６）によって操作されるべきオブジェクト／部品の形状に順応するので、前記複数の梁部材の前記係合部分（５０，３５０，４５０）は、前記複数の梁部材（３０，３２，３３０，３３２，４２９，４３０，４３０，４３１，４３２，４３３）の他の物の前記基部又は部分の表面に係合して前記オブジェクト／部品に対する力を増加する、
請求項１に記載のグリッパセクション（１６，３１６，４１６）。
【請求項８】
前記複数のグリッパ表面（４４，６４，３４４，３６４，４４４，５４４，６４４，７４４）は、前記オブジェクト／部品の把持を容易にするために設けられる溝、セレーション又は突起を有する、
請求項１に記載のグリッパセクション（１６，３１６，４１６，５１６，６１６，７１６）。
【請求項９】
ストップ表面（７６）が、隣接するグリッパセクション（１６）が密接して移動することを防止するために設けられる、
請求項１に記載のグリッパセクション（１６）。
【請求項１０】
前記複数のグリッパ表面（４４，６４，３４４，３６４，４４４，５４４，６４４，７４４）は、前記基部（２２）に対して移動、旋回又は回転する、
請求項１に記載のグリッパセクション（１６，３１６，４１６，５１６，６１６，７１６）。
【請求項１１】
前記複数のグリッパ表面（４４，６４，３４４，３６４，４４４，５４４，６４４，７４４）は、互いから独立して移動、回転又は旋回する、
請求項１に記載のグリッパセクション（１６，３１６，４１６，５１６，６１６，７１６）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、異なる形状に順応するグリッパに関する。特に、本発明は、コンフォーマルスプリングフィンガーを有するロボットグリッパに関する。ロボットに取り付けられるマニピュレータで使用される一般的な工具は、ロボットの動作要求を果たすようにロボットにオブジェクト（物体）を把持させて移動させることができるグリッパである。しかしながら、全てのタスクのためや全てのオブジェクトのために最適な単一なグリッパ設計はない。理由は、それらのタスクおよびそれらのタスクが相互作用するオブジェクトの形状とサイズがしばしば変化し得るからである。指定のタスクや指定のオブジェクトのためのグリッパをカスタマイズする一つの方法は、そのタスクやオブジェクトに特定のそのグリッパのためのジョーとも呼ばれる一セットのフィンガーを設計することである。例えば、ロボットが狭い開口内に深く到達することを必要とするタスクには、一セットの長く細いフィンガーを有することが役に立つ。しかしながら、長くて細いフィンガーは、大きな部品を持ち上げ且つ制御するのに適さず、より短く太いフィンガーが最適な制御を提供する。小さい又は脆弱なオブジェクトの把持を含むタスクのためには、柔軟な把持外面を有するグリッパが望ましい。
【０００２】
ロボットのグリッパが異なる部品と相互作用することが求められる工場での設定において、様々なグリッパフィンガーは、その用途に依存して使用されることができる。例えば、平行な把持表面を有するグリッパが使用されるが、様々な部品は、成形されたグリッパ表面を有するグリッパでより良好に把持されることができる。その結果、これらのグリッパが様々な部品で置き換えられなければならないので、フィンガーを交換するために技術者が雇用されなければならない。これは、時間と、材料および特別な工具を必要とすることになる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
従って、ピックアップされる又は係合される部品に順応することができるグリッパを提供することが有利であり、それによって、グリッパは、その部品の形状およびその部品を操作するのに必要な力に基づいてグリッパ表面の形状を変化できる。また、グリッパを変化することなく異なる形状の各種の部品をピックアップできるグリッパを提供することが有利である。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
この課題の解決策は、異なる形状の各種のオブジェクトや部品をピックアップする又は操作することができる自動化装置での使用のための本明細書で記載されるクランプアームやグリッパによって提供される。グリッパセクションは、ベースから延出する複数の梁部材を含み、前記複数の梁部材の各梁部材は、固定端と自由端を有する。グリッパセクションは、また、前記自由端に近接する複数のグリッパ表面を含み、各グリッパ表面は、前記複数の梁部材の各梁部材に取り付けられる。前記複数のグリッパ表面の各グリッパ表面とその各梁部材は、他の複数のグリッパ表面と他の複数の梁部材から独立して移動する。前記複数のグリッパ表面と前記複数の梁部材は、前記グリッパセクションによって操作されるべきオブジェクト／部品の形状に順応する。
【図面の簡単な説明】
【０００５】
ここで、本発明は、図面を参照して例として説明される。
【０００６】
【図１】操作されるべきオブジェクトに順応できる把持表面を有するクランプアームすなわちグリッパの例示的実施形態の斜視図である。
【０００７】
【図２】図１のクランプアームのグリッパヘッドの拡大された斜視図である。
【０００８】
【図３】第１の代替のグリッパヘッドの拡大された斜視図である。
【０００９】
【図４】第２の代替のグリッパヘッドの拡大された斜視図である。
【００１０】
【図５】第３の代替のグリッパヘッドの拡大された斜視図である。
【００１１】
【図６】第４の代替のグリッパヘッドの拡大された斜視図である。
【００１２】
【図７】第５の代替のグリッパヘッドの拡大された斜視図である。
【００１３】
【図８】図７に示されるようなグリッパ表面を有する代替のクランプアームすなわちグリッパの代替の実施形態の斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
本発明の原理に係る例証となる実施形態の記載は、全明細書の一部と考えられるべき添付の図面に関連して読まれることを意図している。本明細書に開示される発明の実施形態の記載において、方向や方位への参照は、記載を簡便にするために過ぎず、本発明の範囲を制限することは全く意図していない。「下の」、「上の」、「水平な」、「垂直な」、「上方の」、「下方の」、「上」、「下」、「頂部」および「底部」並びにそれらの派生語（例えば、「水平に」、「下方へ」、「上方へ」等）のような相対的用語は、次に記載されるように又はここで論じられている図面に示されるように方位を指すものと解釈されるべきである。これらの相対的用語は、記載の簡便さのために過ぎず、且つ明示的にその通りであるとの指摘がなされない限り、その装置が特定の方位に構成される又は動作されるべきであることを求めるものではない。「取り付けられる（ａｔｔａｃｈｅｄ）」、「貼り付けられる（ａｆｆｉｘｅｄ）」、「接続される（ｃоｎｎｅｃｔｅｄ）」、「連結される（ｃоｕｐｌｅｄ）」、「相互接続される（ｉｎｔｅｒｃоｎｎｅｃｔｅｄ）」等は、明白にそうでないと記載されない限り、構造体が直接的に又は介在構造体並びに両方が移動可能又は剛性取付け具又は移動可能又は剛性関係を介して互いに固定又は取り付けられる関係を指す。さらに、本発明の特徴と利点は、好適な実施形態を参照して説明される。従って、本発明は、単独で又は特徴の他の組合せにおいて存在し得る特徴の何らかの可能な非制限的組合せを説明するそのような好適な実施形態に制限されるべきではなく、本発明の範囲は、本明細書に添付の特許請求の範囲によって定義されるべきであることは明白である。
【００１５】
図１と図２を参照すると、クランプアームすなわちグリッパ１０が示されている。このクランプアーム１０は、制限するわけではないが、ロボット装置のような自動化装置と共に使用することができる。クランプアーム１０は、異なる形状（図示せず）の各種のオブジェクトや部品をピックアップする又は操作することができる。クランプアームすなわちグリッパ１０は、ピックアップされる又は係合されるべきオブジェクトや部品に順応することができる。図示の例証となる実施形態では、グリッパ表面は、より十分に記載されるように、そのオブジェクトや部品の形状および／又はそのオブジェクトや部品を操作するのに必要な力に基づいてそのオブジェクトや部品に順応する。
【００１６】
クランプアーム１０は、自動化機能を実行するための既知の装置に取付けることができる。そのような装置は、モータ、クランプアーム取付け部材およびそのモータを前記クランプアーム取付け部材に接続するためのリンケージを含むことができる。そのような装置は、既知であるので、そのような装置の更なる記載は含まれない。
【００１７】
図示の例示的実施形態において、各クランプアーム１０は、取付けセクション１２、延長セクション１４およびグリッパセクション１６を有する。図示の実施形態では、取付けセクション１２は、その中を貫通して延在する開口１８を有する。開口１８は、取付けセクション１２をクランプアーム取付け部材に取り付けるために、その中に取り付けハードウェア（図示せず）を受容するように構成される。しかしながら、取付けセクション１２の他の構成は、本発明の範囲から逸脱することなく使用されることができる。
【００１８】
例証となる実施形態では、延長セクション１４は、取付けハードウェア２０によってグリッパセクション１６に接続される。しかしながら、他の実施形態では、グリッパセクション１６は、他の手段によって延長セクション１４に固定されてもよいし、或いはグリッパセクション１６は、延長セクション１４を有する一個の片として作られてもよい。
【００１９】
図２に最も良く示されるように、グリッパセクション１６は、第１の梁部材すなわちスプリングアーム３０とグリッパセクション１６の基部２２から延出する第２の梁部材すなわちスプリングアーム３２を含む。第１のスプリングアーム３０は、固定端３４を有する。第１のセクション３６がこの固定端３４から延出している。湾曲部３８が第１のセクション３６と第２のセクション４０との間に設けられる。自由端４２が、前記湾曲部３８から遠位にある第２のセクションの端部に設けられる。グリッパ表面４４が、自由端４２に近接しておよび／又はそれに隣接して設けられる。配置部材４６は、自由端４２に接近して設けられる。配置部材４６は、グリッパセクション１６の凹部４８に設けられる。第２のセクション４０は、グリッパセクション１６の表面５２と協働する係合部分５０を有する。
【００２０】
第２のスプリングアーム３２は、固定端５４を有する。第１のセクション５６は、固定端５４から延出する。湾曲部５８が、第１のセクション５６と第２のセクション６０との間に設けられる。第１の自由端６２が、湾曲部５８から遠位にある第２のセクション６０の端部に設けられる。グリッパ表面６４が、自由端６２に近接しておよび／又は隣接して設けられる。配置部材６６が、自由端６２に近接して設けられる。配置部材６６は、グリッパセクション１６の凹部４８に設けられる。第２のセクション６０は、グリッパセクション１６の表面７２と協働する係合部分７０を有する。
【００２１】
各グリッパ表面４４，６４は、その上に設けられる溝、セレーション又は突起７４を有することができる。溝、セレーション又は突起７４は、グリッパ表面４４，６４によってオブジェクト／部品の把持を容易にするために設けられる。
【００２２】
ストップ表面７６が、グリッパセクション１６上に設けられる。隣接するグリッパセクション１６のストップ表面７６どうしは、グリッパセクション１６とクランプアーム１０が密接して移動することを防止するように協働し、それによって、第１のスプリングアーム３０の過大な応力を防止する。
【００２３】
動作において、一対のクランプアーム１０は、共に移動されてオブジェクト／部品を操作する又はそれと係合する。クランプアーム１０が共に移動されると、グリッパ表面４４，６４は、オブジェクト／部品と係合する。グリッパ表面４４，６４は、第１と第２のスプリングアーム３０，３２にそれぞれ取り付けられているので、グリッパ表面４４と第１のスプリングアーム３０は、グリッパ表面４６と第２のスプリングアーム３２から独立して移動する。これによって、グリッパ表面４４，６４の各々が操作されるべきオブジェクト／部品の形状により良好に一致して又は順応して移動、旋回又は回転することができる。
【００２４】
グリッパ表面４４，６４がオブジェクト／部品に当たると、グリッパ表面４４，６４は、配置部材４６，６６の回りに移動、旋回又は回転することができ、それによって、配置部材４６，６６を凹部４８内に維持する。これによって、それぞれ隣接するグリッパ表面４４，６４は互いに対する相対位置を維持しながら、移動、旋回又は回転することができ、それによって、オブジェクト／部品のグリッパ表面４４，６４間での偶然的な移動が防止される。
【００２５】
グリッパ表面４４，６４が共に移動され続けると、第１のアーム３０の第２のセクション４０の部分５０は、グリッパセクション１６の表面５２と係合して第１のアーム３０の過剰な歪みを制御しながらグリップ力を増加する。加えて、第２のアーム３２の第２のセクション６０の部分７０は、グリッパセクション１６の表面７２と係合して第２のアーム３２の過剰な歪みを制御しながら、グリップ力を増加する。
【００２６】
図１に示される実施形態では、グリッパ表面４４，６４は、互いに対して角度付けされている。これによって、グリッパ表面４４，６４がグリッパ表面４４，６４の中心へのオブジェクト／部品の移動に影響を及ぼすことが可能となり、それによって、オブジェクト／部品のより安定的なグリップを提供する。しかしながら、グリッパ表面４４，６４は、本発明の範囲から逸脱することなく平行構成を有してもよい。
【００２７】
グリッパセクション１６は、適切な強度、弾性（良好なスプリング特性）、および重量（軽量）特性を有する任意の材料から形成されることができる。そのような材料は、制限するわけではないが、チタン、スプリング鋼、ステンレス鋼、ポリマーおよびガラス充填プラスチックを含む。第１と第２のスプリングアーム３０，３２は、機械加工、ワイヤ電気放電加工（ＥＤＭ）、レーザ、ウォータージェット、又は他の既知の方法を使用して材料を除去することによって形成されることができる。或いは、第１と第２のスプリングアーム３０，３２は、打ち抜き加工、押出し成形又は他の既知の方法によって形成されてもよい。
【００２８】
図３を参照すると、グリッパセクション３１６の代替の例示的実施形態が示されている。グリッパセクション３１６は、第１の梁部材すなわちスプリングアーム３３０と第２の梁部材すなわちスプリングアーム３３２を含む。第１のスプリングアーム３３０は、固定端３３４を有する。第１のセクション３３６が、固定端３３４から延出する。湾曲部３３８が、第１のセクション３３６と第２のセクション３４０との間に設けられる。第１の自由端３４２が、湾曲部３３８から遠位にある第２のセクション３４０の端部に設けられる。グリッパ表面３４４は、自由端３４２に近接しておよび／又はそれに隣接して設けられる。配置部材３４６が、自由端３４２に近接して設けられる。配置部材３４６は、グリッパセクション３１６の表面３４８に近接して設けられる。
【００２９】
第２のスプリングアーム３３２は、固定端３５４を有する。第１のセクション３５６が、固定端３５４から延出する。湾曲部３５８が、第１のセクション３５６と第２のセクション３６０との間に設けられる。自由端３６２が、湾曲部３５８から遠位にある第２のセクション３６０の端部に設けられる。グリッパ表面３６４が、自由端３６２に近接しておよび／又は隣接して設けられる。
【００３０】
各グリッパ表面３４４，３６４は、そこに設けられる溝、セレーション又は突起３７４を有することができる。溝、セレーション又は突起３７４は、グリッパ表面３４４，３６４によるオブジェクト／部品の把持を容易にするために設けられる。
【００３１】
動作において、一対のクランプアームが、共に移動されてオブジェクト／部品を操作する又は係合する。クランプアームが共に移動されると、グリッパ表面３４４，３６４は、オブジェクト／部品に係合する。グリッパ表面３４４，３６４が第１と第２のスプリングアーム３３０，３３２にそれぞれ取り付けられているので、グリッパ表面３４４と第１のスプリングアーム３３０は、グリッパ表面３４４と第２のスプリングアーム３３２から独立して移動する。これによって、グリッパ表面３４４，３６４の各々は操作されるべきオブジェクト／部品の形状により良好に一致するすなわち順応するように移動、旋回又は回転することができる。
【００３２】
グリッパ表面３４４，３６４が共に移動され続けると、第１のアーム３３０の第１のセクション３３６すなわち湾曲部３３８の部分３５０は、第２のアーム３３２の第１のセクション３５６すなわち湾曲部３５８の部分３７０に係合して第１のアーム３３０の過剰な歪みを制御しながらグリップ力を増加する。これによって、第１のアーム３３０が第２のアーム３３２と共に連続進行的に作動することができる。第１のアーム３３０と第２のアーム３３２によって提供される力の量は、スプリングアームの幅、長さ又は構成によって決定又は調節されることができる。
【００３３】
図３に示される実施形態では、グリッパ表面３４４，３６４は、互いに対して角度付けされている。これによって、グリッパ表面３４４，３６４はグリッパ表面３４４，３６４の中心へのオブジェクト／部品の移動に影響を及ぼすことができ、それによって、オブジェクト／部品のより安定的なグリップを提供する。この角度付けされたグリッパ表面３４４，３３４は、また、丸みのあるセクションを有するオブジェクト／部品の保持および操作を容易にする。しかしながら、グリッパ表面３４４，３６４は、本発明の範囲から逸脱することなく平行構成を有していてもよい。
【００３４】
グリッパセクション３１６は、適切な強度、弾性（良好なスプリング特性）、および重量（軽量）特性を有する任意の材料から形成されることができる。そのような材料は、制限するわけではないが、チタン、スプリング鋼、ステンレス鋼、ポリマーおよびガラス充填プラスチックを含む。第１と第２のスプリングアーム３３０，３３２は、機械加工、ワイヤ電気放電加工（ＥＤＭ）、レーザ、ウォータージェット、又は他の既知の方法を使用して材料を除去することによって形成されることができる。或いは、第１と第２のスプリングアーム３３０，３３２は、打ち抜き加工、押出し成形又は他の既知の方法によって形成されてもよい。
【００３５】
図４を参照すると、グリッパセクション４１６の代替の例示的実施形態が示されている。このグリッパセクション４１６は、第１の梁部材すなわちスプリングアーム４２９、第２の梁部材すなわちスプリングアーム４３０、第３の梁部材すなわちスプリングアーム４３１、第４の梁部材すなわちスプリングアーム４３２および第５の梁部材すなわちスプリングアーム４３３を含む。５個のスプリングアームが各グリッパセクション４１６に設けられているが、他の数のスプリングアームが本発明の範囲から逸脱することなく設けられてもよい。各スプリングアーム４２９，４３０，４３１，４３２，４３３は、固定端４３４ａ‐４３４ｅを有する。第１のセクション４３６ａ‐４３６ｅが、固定端４３４ａ‐４３４ｅとの間に設けられる。湾曲部４３８ａ‐４３８ｅが、第１のセクション４３６ａ‐４３６ｅと第２のセクション４４０ａ‐４４０ｅとの間に設けられる。自由端４４２ａ‐４４２ｅが、湾曲部４３８ａ‐４３８ｅから遠位にある第２のセクション４４０ａ‐４４０ｅの端部に設けられる。グリッパ表面４４４ａ‐４４４ｅが、自由端４４２ａ‐４４２ｅに近接しておよび／又は隣接して設けられる。
【００３６】
各グリッパ表面４４４ａ‐４４４ｅは、それに設けられる溝、セレーション又は突起４７４を有することができる。溝、セレーション又は突起４７４は、グリッパ表面４４４ａ‐４４４ｅによるオブジェクト／部品の把持を容易にするために設けられる。
【００３７】
動作において、一対のクランプアームが、共に移動されてオブジェクト／部品を操作又はそれと係合する。クランプアームが共に移動されると、各クランプのグリッパ表面４４４ａ‐４４４ｅがオブジェクト／部品と係合する。グリッパ表面４４４ａ‐４４４ｅがスプリングアーム４２９‐４３３にそれぞれ取り付けられるので、グリッパ表面４４４ａ‐４４４ｅとそれらのスプリングアーム４２９‐４３３は、他のグリッパ表面４４４ａ‐４４４ｅとそれらのそれぞれのスプリングアーム４２９‐４３３から独立して移動する。これによって、グリッパ表面４４４ａ‐４４４ｅの各々は操作されるべきオブジェクト／部品の形状により良好に一致する又は順応するよう移動、旋回又は回転することができる。
【００３８】
グリッパ表面４４４ａ‐４４４ｅが共に移動され続けると、アーム４２９‐４３２の第１のセクション４３６ａ‐４３６ｄすなわち湾曲部４３８ａ‐４３８ｄの部分４５０ａ‐４５０ｄが第２のアーム４３０‐４３３の第１のセクション４３６ｂ‐４３６ｅすなわち湾曲部４３８ｂ‐４３８ｅのそれぞれの部分４７０ｂ‐４７０ｅと係合して第１のアーム４３０の過剰な歪みを制御しながらグリップ力を増加する。これによって、第１のアーム４３０がアーム４２９‐４３２と共に連続進行的に作動することができる。アーム４２９‐４３３によって提供される力の量は、スプリングアームの幅、長さ又は構成を変更することによって決定又は調節されることができる。
【００３９】
図４に示される実施形態では、グリッパ表面４４４ａと４４４ｅは、互いに対して且つ他のグリッパ表面４４４ｂ‐４４４ｄに対して角度付けされている。これによって、グリッパ表面４４４ａと４４４ｅは、グリッパ表面の中心へのおよび平行なグリッパ表面４４４ｂ‐４４４ｄに向かってのオブジェクト／部品の移動に影響を及ぼすことができ、それによって、オブジェクト／部品のより安定的なグリップを提供する。しかしながら、グリッパ表面４４４ａと４４４ｅは、平行な構成を有していてもよく、且つグリッパ表面４４４ｂ‐４４４ｄは、本発明の範囲から逸脱することなく角度付けされた表面を有していてもよい。
【００４０】
グリッパセクション４１６は、適切な強度、弾性（良好なスプリング特性）、および重量（軽量）特性を有する任意の材料から形成されることができる。そのような材料は、制限するわけではないが、チタン、スプリング鋼、ステンレス鋼、ポリマーおよびガラス充填プラスチックを含む。スプリングアーム４２９‐４３３は、機械加工、ワイヤ電気放電加工（ＥＤＭ）、レーザ、ウォータージェット、又は他の既知の方法を使用して材料を除去することによって形成されることができる。或いは、スプリングアーム４２９‐４３３は、打ち抜き加工、押出し成形又は他の既知の方法によって形成されてもよい。
【００４１】
図５を参照すると、グリッパセクション５１６の代替の例示的実施形態が示されている。グリッパセクション５１６は、グリッパセクション４１６との多くの類似性を有する。しかしながら、グリッパ表面５４４ａは、グリッパ表面４４４ａに比較して変更された形態を有する。
【００４２】
図６を参照すると、グリッパセクション６１６の代替の例示的実施形態が示されている。グリッパセクション６１６は、第１の梁部材すなわちスプリングアーム６２７、第２の梁部材すなわちスプリングアーム６２８、第３の梁部材すなわちスプリングアーム６２９、第４の梁部材すなわちスプリングアーム６３０、第５の梁部材すなわちスプリングアーム６３１、第６の梁部材すなわちスプリングアーム６３２および第７の梁部材すなわちスプリングアーム６３３を含む。７個のスプリングアームが各グリッパセクション６１６に設けられるが、他の数のスプリングアームが、本発明の範囲から逸脱することなく設けられてもよい。各スプリングアーム６２７，６２８，６２９，６３０，６３１，６３２，６３３およびそれらの動作は、スプリングアーム４２９から４３３およびそれらの動作と同様である。
【００４３】
図６に示される実施形態では、スプリング表面６４４ａ‐６４４ｇは、本質的に一列に並んでおり、互いに対して平行である。しかしながら、スプリング表面６４４ａ‐６４４ｇの幾つか又は全てが、本発明の範囲から逸脱することなく角度付けされた表面を有していてもよい。
【００４４】
図７と図８を参照すると、グリッパセクション７１６の代替の例示的実施形態が示されている。グリッパセクション７１６は、グリッパセクション７１６がより長いリーチを有することができるようにグリッパセクション６１６よりも細いプロファイルを有する。グリッパセクション７１６は、第１の梁部材すなわちスプリングアーム７２７、第２の梁部材すなわちスプリングアーム７２８、第３の梁部材すなわちスプリングアーム７２９、第４の梁部材すなわちスプリングアーム７３０、第５の梁部材すなわちスプリングアーム７３１および第６の梁部材すなわちスプリングアーム７３２を含む。６個のスプリングアームが各グリッパセクション７１６に設けられるが、他の数のスプリングアームが、本発明の範囲から逸脱することなく設けられてもよい。各スプリングアーム７２７，７２８，７２９，７３０，７３１，７３２およびそれらの動作は、スプリングアーム４２９から４３３とそれらの動作と類似している。
【００４５】
図７と図８に示される実施形態では、グリッパ表面７４４ａ‐７４４ｆは、本質的に一列に並んでおり、互いに対して平行である。しかしながら、グリッパ表面７４４ａ‐７４４ｆの幾つか又は全てが、本発明の範囲から逸脱することなく角度付けされた表面を有していてもよい。
【００４６】
実施形態の全てにおいて、グリッパ表面は、部品又はオブジェクトのより良好な把持を可能とするために部品又はオブジェクトの形状に基づいて移動、旋回又は回転する。グリッパセクションのフィンガー／梁／スプリングアームは、また、適切な力がグリッパ表面によって部品又はオブジェクトに発揮されることができるように弾性的又は弾力的に変形可能である。これによって、グリッパ表面、フィンガー／梁／スプリングアームおよびグリッパセクションがグリッパセクションを変更する必要なく異なる形状の様々な部品又はオブジェクトをピックアップ又は操作可能にされる。
【００４７】
本発明は、好適な実施形態を参照して記載されたが、添付の特許請求の範囲で定義されたように、本発明の精神および範囲から逸脱することなく、様々な変更が行われることができ且つ等価物がそれらの要素の代わりにされることができることが当業者には理解されている。特に、本発明は、本発明の精神や本質的な特徴から逸脱することなく、他の特定の形態、構造、配置、比率、サイズにおよび他の要素、材料およびコンポーネントで具体化されることができることは、当業者には明白である。本発明は、構造、配置、比率、サイズ、材料およびコンポーネントの多くの変更と共に使用されることができる或いは本発明の原理から逸脱することなく特定の環境および動作要求に特に適合する本発明の実施において使用されることができることが当業者には理解される。従って、ここで開示された実施形態は、あらゆる点に関して、説明的であり制限するものではないと考えられるべきであり、本発明の範囲は、添付の特許請求の範囲によって定義されるべきであり且つ前述の説明や実施形態に制限されるべきでない。
【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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【外国語明細書】
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