(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
４節リンクを構成し、第１把持部を角変位動作させる第１リンク手段と、
第１リンク手段と２節を共用する４節リンクを構成し、第２把持部を角変位動作させる第２リンク手段と、
第１リンク手段に、前記第１把持部を角変位動作させるための駆動力を与える第１駆動手段と、
第２リンク手段に、前記第２把持部を角変位動作させるための駆動力を与える第２駆動手段とを含むロボットハンドモジュールを、少なくとも１つ備えることを特徴とするロボットのハンド装置。
【請求項２】
前記ロボットハンドモジュールは、面対称または軸対称に複数、設けられることを特徴とする請求項１記載のロボットのハンド装置。
【請求項３】
前記第１および第２駆動手段は、第１および第２リンク手段の運動平面に関して同一側に設けられることを特徴とする請求項１または２記載のロボットのハンド装置。
【請求項４】
前記第１リンク手段は、
前記第１駆動手段によって回転駆動される第１駆動軸と、
一端部が前記第１駆動軸に固定される第１リンク部材であって、前記第１駆動軸の軸線に平行な厚み方向に離間して設けられる一対のリンク片から成る第１リンク部材と、
前記第２駆動手段によって回転駆動される第２駆動軸と、
一端部が前記第２駆動軸に角変位自在に連結される第２リンク部材であって、前記厚み方向に離間して設けられる一対のリンク片から成る第２リンク部材と、
一端部が前記第１リンク部材の他端部に角変位自在に連結されるとともに、中間部が前記第２リンク部材の他端部に角変位自在に連結される第３リンク部材であって、前記厚み方向に離間して設けられる一対のリンク片から成る第３リンク部材とを含み、
前記第２リンク手段は、
前記第２駆動軸と、
前記第２リンク部材と、
一端部が前記第２駆動軸に固定される第４リンク部材と、
一端部が前記第４リンク部材の他端部に角変位自在に連結される第５リンク部材と、
一端部が前記第５リンク部材の他端部に角変位自在に連結されるとともに、中間部が前記第２リンク部材の他端部に角変位自在に連結される第６リンク部材とを含み、
前記第４リンク部材は、前記厚み方向において、前記第２リンク部材の一対のリンク片の内方に設けられ、
前記第５リンク部材は、前記厚み方向において、前記第１リンク部材の一対のリンク片の内方に設けられ、
前記第６リンク部材は、前記厚み方向において、前記第３リンク部材の一対のリンク片の内方に設けられ、
前記第２リンク手段の運動平面に関して両側に、前記第１リンク手段の軸受が設けられることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１つに記載のロボットのハンド装置。
【請求項５】
前記第１および第２リンク手段のうち少なくとも一方は、平行リンクであることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１つに記載のロボットのハンド装置。
【請求項６】
前記第１把持部および第２把持部によるワークの把持状態を撮像するための撮像手段を含むことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１つに記載のロボットのハンド装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、狭隘環境で各種のワークを把持するためのロボットのハンド装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
図１０は従来技術のロボットのハンド装置を簡略化して示す平面図であり、図１０（１）はトグル式ハンド装置１を示し、図１０（２）は平行リンク式ハンド装置２を示し、図１０（３）はリニア式ハンド装置３を示す。
【０００３】
トグル式ハンド装置１は、図１０（１）に示されるように、基部４に一対のアーム５ａ，５ｂがリンクピン６ａ，６ｂによって角変位自在に連結される。このようなトグル式ハンド装置１では、ワークＷに対して各アーム５ａ，５ｂからの力伝達部分が線接触した状態であるため、ワークＷを安定して把持することが困難である。
【０００４】
前記平行リンク式ハンド装置２は、図１０（２）に示すように、基部９に左右各一対のアーム１０ａ〜１０ｄがリンクピン１１ａ〜１１ｄによって角変位自在に連結され、各アーム１０ａ〜１０ｄの先端部には指先部材１２ａ，１２ｂがリンクピン１３ａ〜１３ｄによって角変位自在に連結され、平行四辺形リンクを構成している。
【０００５】
このような平行リンク式ハンド装置２では、定形のワークＷに対しては安定した把持が可能であるが、異形のワークＷに対しては各指先部材１２ａ，１２ｂが相互に近接する方向に平行移動して把持することになるため、安定性が低い。
【０００６】
またワークＷの重量が大きい場合には、各アーム１０ａ〜１０ｄを各リンクピン１１ａ〜１１ｄの各軸線周りに角変位するための回転トルクに対して各指先部材１２ａ，１２ｂが相互に近接する方向の挟着力が低くなるため、確実に把持することができるワークＷの重量には限界がある。
【０００７】
さらに各指先部材１２ａ，１２ｂは各一対のアーム１０ａ〜１０ｄによって左右対称な平行運動によってワークＷを把持する構成であるため、各指先部材１２ａ，１２ｂのサイズが大きくなり、狭隘環境での作業に不向きである。
【０００８】
前記トグル式ハンド装置１もまた、前記平行リンク式ハンド装置２と同様に、異形ワークに対しては、大きな挟着力が得られないことおよびワークに対する各アーム５ａ，５ｂとの接触位置が線接触であるなどの点で、異形ワークおよび重量ワークに対しては不向きである。
【０００９】
前記リニア式ハンド装置３は、図１０（３）に示すように、基部１７に対して一対のアーム１８ａ，１８ｂが相互に近接および離反する方向に変位可能に構成される。このようなリニア式ハンド装置３では、対象とするワークＷの大きさに応じて各アーム１８ａ，１８ｂが相互に離反する方向に移動する必要があるため、基部１７が大型化し、狭隘な環境での作業には不適切である。
【００１０】
以上のように、ロボットの代表的なハンド装置には、構造的に分類すると、トグル式ハンド装置１、平行リンク式ハンド装置２およびリニア式ハンド装置３が公知であるが、狭隘環境での作業には前述のトグル式ハンド装置１および平行リンク式ハンド装置２がリニア式ハンド装置３に比べて占有空間が小さいことから好適に用いることができる。
【００１１】
図１１は他の従来技術のハンド装置２１〜２３を示す模式化した平面図であり、いずれも先端側駆動モータＭ１と基端側駆動モータＭ２を有する。図１１（１）は先端側駆動モータＭ１が先端側リンクの回転軸と同一方向に並べられたハンド装置２１を示し、図１１（２）は先端側駆動にモータＭ１が先端側リンクの回転軸と垂直方向に並べられたハンド装置２２を示し、図１０（３）は先端側駆動モータＭ１が基端側駆動モータＭ２と同じ位置にリンク面に対して対向して並べられたハンド装置２３を示す。
【００１２】
第１のハンド装置２１は、図１１（１）に示すように、基部２４に第１リンクピン２５によって一端部が角変位自在に連結される第１アーム２６と、第１アーム２６の他端部に第２リンクピン２７によって一端部が角変位自在に連結される第２アーム２８と、基部２４に第３リンクピン２９によって一端部が角変位自在に連結される第３アーム３０と、第３アーム３０の他端部に第４リンクピン３１によって一端部が角変位自在に連結される第４アーム３２と、第４アーム３２の他端部を第１アーム２６の両端部間の中間部に角変位自在に連結する第５リンクピン３３と、第３アーム２８を角変位駆動する第１モータＭ１と、第３アーム３０を角変位駆動する第２モータＭ２とを有する。
【００１３】
このような第１のハンド装置２１において、第２モータＭ２によって第３アーム３０が角変位駆動され、第３アーム３０に第４リンクピン３１を介して連なる第４アーム３２によって第１アーム２６が第１リンクピン２５の軸線まわりに角変位する。また第１アーム２６の先端部には、第１モータＭ１が設けられ、この第１モータＭ１によって第２アーム２８が第２リンクピン２７の軸線まわりに角変位する。このような構成は、図１１の紙面に垂直な仮想一平面Ｌに関して左右対称に設けられ、第１のハンド装置２１が構成される。
【００１４】
また後述の図１１（２）に示す第２のハンド装置２２および図１１（３）に示す第３のハンド装置２３もまた、前記仮想一平面Ｌに関して左右対称に設けられ、説明の便宜上、仮想一平面Ｌに関して片側（右側）の構成だけを示す。
【００１５】
このような第１のハンド装置２１では、ワークＷを把持する第２アーム２８の近傍に第１モータＭ１が突出し、狭隘な環境でワークＷを把持するとき、突出した第１モータＭ１が周囲の部材および設備などに干渉し、狭隘環境ではワークＷを把持することができないという問題がある。
【００１６】
また第２のハンド装置２２は、図１１（２）に示すように、第２リンクピン２７よりも基端側の第１アーム２６内に第１モータＭ１を収納すると、この第１モータＭ１の出力を第２アーム２８に伝達するためにベベル歯車およびウォーム歯車などの力伝達方向を変換するための機構が必要になり、組立精度が低下し、製造コストが高価になるという問題が生じる。
【００１７】
さらに第３のハンド装置２３は、図１１（３）に示すように、２つのモータＭ１，Ｍ２を対向して基端側の第３リンクピン２９付近に設けると、第２アーム２８の運動平面に関して両側に各モータＭ１，Ｍ２が突出し、ワークＷが配置される周囲の設備に干渉し、狭隘環境でワークを把持することが困難になるという問題がある（たとえば特許文献１〜４参照）。
【００１８】
【特許文献１】特表２００３−５３４９３０号公報
【特許文献２】特開昭６２−２２８３８５号公報
【特許文献３】特開平１−３１０８７９号公報
【特許文献４】特開平７−２６６２６５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１９】
本発明の目的は、狭隘な環境で重量の大きなワークを容易かつ確実に把持することができるロボットのハンド装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００２０】
本発明は、４節リンクを構成し、第１把持部を角変位動作させる第１リンク手段と、
第１リンク手段と２節を共用する４節リンクを構成し、第２把持部を角変位動作させる第２リンク手段と、
第１リンク手段に、前記第１把持部を角変位動作させるための駆動力を与える第１駆動手段と、
第２リンク手段に、前記第２把持部を角変位動作させるための駆動力を与える第２駆動手段とを含むロボットハンドモジュールを、少なくとも１つ備えることを特徴とするロボットのハンド装置である。
【００２１】
本発明に従えば、４節リンクを構成する第１リンク手段の２節を共用して第２リンク手段が構成される。第１リンク手段は第１把持部を有し、第２リンク手段は第２把持部を有し、第１把持部は第１駆動手段によって角変位し、第２把持部は第２駆動手段によって角変位する。これらの第１および第２リンク手段と第１および第２駆動手段とによって、ロボットハンドモジュールが構成される。
【００２２】
このようなロボットハンドモジュールは、少なくとも１つ備え、第１および第２リンク手段の運動平面上で第１および第２把持部の角変位方向一方側に設けられる他の構成、たとえば少なくとも第１および第２把持部に前記運動平面上で対向する領域に固定的に設けられる把持部を有するロボットハンドモジュールと共働して、ワークを第１および第２把持部によって把持することができる。このように第１リンク手段は、第１リンク手段の２節を共用し、第１把持部は第１駆動手段によって、また第２把持部は第２駆動手段によよってそれぞれ角変位するので、第１および第２リンク手段の構成を簡素化し、第１および第２駆動手段を第１および第２リンク手段の基端側に配置して、狭隘環境にあるワークを、周囲の設備と干渉することなしに確実に把持することができる。
【００２３】
また本発明は、前記ロボットハンドモジュールは、面対称または軸対称に複数、設けられることを特徴とする。
【００２４】
本発明に従えば、複数のロボットハンドモジュールが面対称または軸対称に設けられるので、各第１リンク手段の各第１把持部によってワークを把持し、また各第２リンク手段の各第２把持部によってワークを把持することができ、狭隘環境であっても周囲の設備と干渉することなしに確実にワークを把持することができる。
【００２５】
さらに本発明は、前記第１および第２駆動手段は、第１および第２リンク手段の運動平面に関して同一側に設けられることを特徴とする。
【００２６】
本発明に従えば、第１および第２駆動手段が第１および第２リンク手段の運動平面に関して同一側に設けられるので、前記運動平面に関して第１および第２駆動手段が設けられていない反対側の領域への突出量を前記同一側の領域に対して少なくすることができ、これによって前記突出量の少ない反対側の領域を利用して、より狭い空間内でワークを把持することができる。
【００２７】
さらに本発明は、前記第１リンク手段は、
前記第１駆動手段によって回転駆動される第１駆動軸と、
一端部が前記第１駆動軸に固定される第１リンク部材であって、前記第１駆動軸の軸線に平行な厚み方向に離間して設けられる一対のリンク片から成る第１リンク部材と、
前記第２駆動手段によって回転駆動される第２駆動軸と、
一端部が前記第２駆動軸に角変位自在に連結される第２リンク部材であって、前記厚み方向に離間して設けられる一対のリンク片から成る第２リンク部材と、
一端部が前記第１リンク部材の他端部に角変位自在に連結されるとともに、中間部が前記第２リンク部材の他端部に角変位自在に連結される第３リンク部材であって、前記厚み方向に離間して設けられる一対のリンク片から成る第３リンク部材とを含み、
前記第２リンク手段は、
前記第２駆動軸と、
前記第２リンク部材と、
一端部が前記第２駆動軸に固定される第４リンク部材と、
一端部が前記第４リンク部材の他端部に角変位自在に連結される第５リンク部材と、
一端部が前記第５リンク部材の他端部に角変位自在に連結されるとともに、中間部が前記第２リンク部材の他端部に角変位自在に連結される第６リンク部材とを含み、
前記第４リンク部材は、前記厚み方向において、前記第２リンク部材の一対のリンク片の内方に設けられ、
前記第５リンク部材は、前記厚み方向において、前記第１リンク部材の一対のリンク片の内方に設けられ、
前記第６リンク部材は、前記厚み方向において、前記第３リンク部材の一対のリンク片の内方に設けられ、
前記第２リンク手段の運動平面に関して両側に、前記第１リンク手段の軸受が設けられることを特徴とする。
【００２８】
本発明に従えば、第１リンク手段の内側に第２リンク手段が設けられるので、第１および第２リンク手段間の相互の干渉が防がれ、前記運動平面上における面外への突出量を少なくして、より一層、狭隘な環境におけるワークの把持が可能となる。また第２リンク手段の運動平面の両側に第１リンク手段の軸受が設けられることによって、その軸受の前記運動平面に垂直な方向への突出量を可及的に少なくして、第１および第２把持部で作用する負荷に対する強度を向上することができる。
【００２９】
さらに本発明は、前記第１および第２リンク手段のうち少なくとも一方は、平行リンクであることを特徴とする。
【００３０】
本発明に従えば、第１および第２リンク手段のうちで少なくとも一方が平行リンクによって構成されるので、この平行リンク以外の４節リンクに比べて第１および第２把持部の開閉量を変更しても第１把持部または第２把持部の姿勢が変化せず、把持状態に対する制御を容易化することができる。
【００３１】
さらに本発明は、前記第１把持部および第２把持部によるワークの把持状態を撮像するための撮像手段を含むことを特徴とする。
【００３２】
本発明に従えば、撮像手段によって第１把持部および第２把持部によって把持されるワークの把持状態が撮像されるので、この撮像手段によって撮像された画像を、たとえばモニタ装置に表示して、ワークが確実に把持されているか否か、第１および第２把持部によって把持される直前のワークの把持位置などを確認することができ、これによってより確実にかつ正確にワークを把持することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３３】
図１は、本発明の実施の一形態のロボットのハンド装置４０のロボットハンドモジュール４１を示す平面図である。本実施の形態のハンド装置４０に用いられるロボットハンドモジュール４１は、基台４２と、第１および第２駆動軸４３，４４と、第１および第２駆動軸４３，４４を回転駆動する第１および第２駆動手段である第１および第２モータＭ１１，Ｍ１２と、第１〜第６リンク部材４５〜５０と、第１〜第４リンクピン５３〜５６とを含む。
【００３４】
第１駆動軸４３には、第１リンク部材４５の一端部が連結され、第１リンク部材４５の他端部は第１リンクピン５３によって第３リンク部材４７の一端部に角変位自在に連結される。第２駆動軸４４には、第２リンク部材４６の一端部が角変位自在に連結され、第２リンク部材４６の他端部は、第２リンクピン５４によって第３リンク部材４７の中間部に角変位自在に連結される。これらの第１駆動軸４３、第１リンク部材４５、第１リンクピン５３、第３リンク部材４７、第２駆動軸４４、第２リンクピン５４および第２リンク部材４６は、４節平行リンクを成し、第１リンク手段６１を構成する。
【００３５】
第２駆動軸４４にはまた、第４リンク部材４８の一端部が連結され、第４リンク部材４８の他端部には、第３リンクピン５５によって第５リンク部材４９の一端部が角変位自在に連結される。第５リンク部材４９の他端部は、第４リンクピン５６によって第６リンク部材５０の一端部に角変位自在に連結され、第６リンク部材５０の中間部は、前記第２リンクピン５４によって第２リンク部材４６の他端部とともに、第３リンク部材４７の中間部に角変位自在に連結される。
【００３６】
前記第３リンク部材４７の他端部は、その中間部から先細状に延びて第１把持部６２を構成し、前記第６リンク部材５０の他端部は、その中間部から前記第３リンク部材３７の他端部よりも長くかつ先細状に形成されて、第２把持部６３を構成する。これらの第６および第３リンク部材５０，４７は平面形状が略Ｌ字状に屈曲して形成される。
【００３７】
このような第２駆動軸４４、第４リンク部材４８、第３リンクピン５５、第５リンク部材４９、第６リンク部材５０、第４リンクピン５６、第２リンクピン５４および第２リンク部材４６は、前記第１リンク手段６１の２節である第２駆動軸４４および第２リンクピン５４を含む４節リンクを成し、第２リンク手段６４を構成する。
【００３８】
このように構成されるロボットハンドモジュール４１は、図１の紙面に垂直な仮想一平面６５に関して左右対称に設けられ、後述の図２に示されるようなロボットハンド装置４０を構成する。
【００３９】
図２はハンド装置４０の平面図であり、図３は図２の切断面線ＩＩＩ−ＩＩＩから見た断面図であり、図４は図２の切断面線ＩＶ−ＩＶから見た断面図である。なお、本実施の形態のハンド装置４０は図１に示すロボットハンドモジュール４１が仮想一平面６５に関して左右対称に設けられた構成であるため、図１に示すロボットハンドモジュール４１に対応する部分には同一の数字に添え字ａ，ｂを付し、重複する説明は省略する。前記第１リンク部材４５ｂは、一対のリンク片８２，８３から成り、各リンク片８２，８３の各一端部は前記第１駆動軸４３ｂに固定され、第１駆動軸４３ｂの回転力が伝達される。各リンク片８２，８３の各他端部は、軸受８４，８５によって第１リンクピン５３ｂに角変位自在に連結される。各リンク片８２，８３は、平行でかつ離間し、各リンク片８２，８３間には前記第５リンク部材４９ｂが介在され、こうして厚み方向に第１リンク手段６１ｂの第１把持部６２ｂ間に第２リンク手段６４の第２把持部６３ｂを配置することによって、前記厚み方向の省スペース化が図られている。
【００４０】
前記第２リンク部材４６ｂは、一対のリンク片８７，８８から成り、各リンク片８７，８８の各一端部は、軸受８９，９０を介して第２駆動軸４４ｂに角変位自在に連結される。第２駆動軸４４ｂの先端部は、軸受９０によって上部フランジ７５ｂに軸支される。各リンク片８７，８８間には、第４リンク部材４８ｂの一端部が介在され、前記第２駆動軸４４ｂに固定される。各リンク片８７，８８の各他端部は、軸受９２，９３を介して第２リンクピン５４ｂに角変位自在に連結される。この第２リンクピン５４ｂにはまた、軸受９６，９７を介して前記第３リンク部材４７ｂを成す一対のリンク片９４，９５の各中間部が角変位自在に連結される。
【００４１】
このように構成される一方のロボットハンドモジュール４１ｂに対して、他方のロボットハンドモジュール４１ａは前記仮想一平面６５に関して面対称に構成されるため、対応する部分には同一の数字に添え字ａを付し、重複を避けて説明は省略する。
【００４２】
図５は、ハンド装置４０によってワークＷを把持した状態を示す平面図である。前述の一対のロボットハンドモジュール４１から成るハンド装置４０は、左右各一対の第１および第２モータＭ１１ａ，Ｍ１２ａ；Ｍ１１ｂ，Ｍ１２ｂがロボットコントローラまたはこのロボットコントローラに接続されたエンドエフェクタ制御装置によって個別に制御されて動作し、一方のロボットハンドモジュール４１ａの第１把持部６２ａと、他方のロボットハンドモジュール４１ｂの第２把持部６３ｂとによって、たとえばボルトなどであるワークＷを大きな挟圧力で確実に把持することができる。
【００４３】
このようにハンド装置４０は、仮想一平面６５に関して面対称に配置された一対のロボットハンドモジュール４１ａ，４１ｂから成り、各ロボットハンドモジュール４１ａ，４
１ｂの第１リンク手段６１ａ，６１ｂにおいて２節である第２駆動軸４４ａ，４４ｂと第２リンクピン５４ａ，５４ｂとを共用し、かつ第１および第２リンク手段６１ａ，６１ｂ；６４ａ，６４ｂの運動平面に関して同一側、すなわち基台４２の各フランジ７６ａ，７６ｂよりも図２において下方側に設けられるので、上部フランジ７５ａ，７５ｂよりも突出する部分が少なく、狭隘環境であっても確実にワークＷを把持して他の部材に干渉することなしに円滑に移動することができる。
【００４４】
また、第１リンク手段６１ａ，６１ｂが平行リンクによって実現されるので、第１および第２把持部６２ａ，６２ｂ；６３ａ，６３ｂ間の開閉量を変更しても、各把持部６２ａ，６２ｂ；６３ａ，６３ｂの姿勢が変化せず、ワークＷの把持状態に対する制御を容易に行うことができる。
【００４５】
図６は本発明に実施の他の形態のハンド装置４０ａに用いられるロボットハンドモジュール４１ａを示す平面図であり、図７はハンド装置４０ａがロボットアーム７０の手首７１の先端部に取付けられた状態を示す斜視図である。なお、前述の実施の形態と対応する部分には同一の参照符を付し、重複を避けて説明は省略する。本実施の形態のハンド装置４０ａに用いられるロボットハンドモジュール４１ａは、基台４２と、第１および第２駆動軸４３，４４と、第１および第２駆動軸４３，４４を回転駆動する第１および第２駆動手段である第１および第２モータＭ１１，Ｍ１２と、第１〜第８リンク部材４５〜５２と、第１〜第７リンクピン５３〜５９とを含む。
【００４６】
第１駆動軸４３には、第１リンク部材４５の一端部が連結され、第１リンク部材４５の他端部は第１リンクピン５３によって第３リンク部材４７の一端部に角変位自在に連結される。第２駆動軸４４には、第２リンク部材４６の一端部が角変位自在に連結され、第２リンク部材４６の他端部は、第２リンクピン５４によって第３リンク部材４７の中間部に角変位自在に連結される。これらの第１駆動軸４３、第１リンク部材４５、第１リンクピン５３、第３リンク部材４７、第２駆動軸４４および第２リンク部材４６は、４節平行リンクを成し、第１リンク手段６１を構成する。
【００４７】
第２駆動軸４４にはまた、第４リンク部材４８の一端部が連結され、第４リンク部材４８の他端部には、第１および第２リンク部材４５，４６間に平行に配置され、第３リンクピン５５によって第５リンク部材４９の一端部が角変位自在に連結される。第５リンク部材４９の他端部は、第４リンクピン５６によって第３リンク部材４７上に配置される第６リンク部材５０の一端部に角変位自在に連結され、第６リンク部材５０の他端部は、前記第２リンクピン５４によって第２リンク部材４６の他端部とともに、第３リンク部材４７の他端部に角変位自在に連結される。
【００４８】
第６リンク部材５０の第３の端部は、第５リンクピン５７によって第７リンク部材５１の一端部に角変位自在に連結される。第７リンク部材５１の他端部は、第６リンクピン５８によって第８リンク部材５２の一端部に角変位自在に連結され、第８リンク部材５２の中間部は第７リンクピン５９によって前記第３リンク部材４７の他端部に角変位自在に連結される。
【００４９】
前記第８リンク部材５２の他端部は、その中間部から先細状に延びて第２把持部６３を構成し、前記第３リンク部材４７の他端部は、第１把持部６２を構成する。これらの第８および第３リンク部材５２，４７は、平面形状が略Ｌ字状に屈曲して形成される。
【００５０】
このような第２駆動軸４４、第４リンク部材４８、第３リンクピン５５、第５リンク部材４９、第６リンク部材５０、第４リンクピン５６、第２リンクピン５４および第２リンク部材４６は、前記第１リンク手段６１の２節である第２駆動軸４４および第２リンクピン５４を含む４節リンクを成し、第１リンク手段６１の先端部側に第２リンク手段６４を構成する。
【００５１】
このように構成されるロボットハンドモジュール４１ａは、図６の紙面に垂直な仮想一平面６５に関して左右対称に設けられ、後述の図２に示されるようなロボットハンド装置４０ａを構成し、前述の実施の形態と同様な効果を奏する。
【００５２】
前述の図１〜図７に示される各実施形態では、第１および第２リンク部材４５ａ，４５ｂ；４６ａ，４６ｂがそれぞれ一対のリンク片８２，８３；８７，８８によって構成され、各リンク片８２，８３；８７，８８間に第４リンク部材４８ａ，４８ｂおよび第５リンク部材４９ａ，４９ｂがそれぞれ介在させた構成について述べたが、本発明の実施の他の形態では、図８の斜視図に示されるロボットのハンド装置１４０のように、単一部材によって第１および第２リンク部材４５ａ，４５ｂ，４６ａ，４６ｂが構成されてもよい。なお、前述の実施の形態と対応する部分には、同一の参照符を付し、重複を避けて説明は省略する。
【００５３】
図９は、本発明の実施のさらに他の形態のロボットハンドモジュール１４１を示す斜視図である。なお、本実施の形態のロボットハンドモジュール１４１は、前述の図６および図７に示す実施の形態のロボットハンドモジュール４０ａに類似するため、対応する部分には同一の参照符を付す。同図では、図解を容易にするため仮想一平面６５に関して一方の構成だけが切欠いて示されている。本実施の形態のハンド装置１４０は、左右一対のロボットハンドモジュール１４１によって構成され、このロボットハンドモジュール１４１は、基台４２の中央である仮想一平面６５上に、第１把持部６２ａ，６２ｂまたは第２把持部６３ａ，６３ｂによってワークＷを把持した状態を観察するための撮像手段９７が設けられる。この撮像手段９７は、ＣＣＤカメラなどによって実現される撮像カメラ９８と、反射ミラー９９とによって構成され、第１および第２把持部６２ａ，６２ｂ；６３ａ，６３ｂによってワークＷを把持する領域を反射ミラー９９を介して撮像カメラ９８によって撮像し、ロボットコントローラまたはエンドエフェクタ制御装置に備えられるモニタ装置によって監視することができる。
【００５４】
このような撮像手段９７は、基台４２のベースプレート７４の内面に設けられるので、外部に突出する構成がなく、狭隘環境であっても他の部材または設備に干渉することなしにハンド装置４０を移動させてワークＷを前記モニタ装置によって監視しながら確実に把持することができる。
【００５５】
本発明の実施のさらに他の形態としては、前記ロボットハンドモジュール４１，４１ａ，１４１を軸対称に複数、例えば３つのロボットハンドモジュールを設けて、重量または形状の大きいワークＷを把持することができるハンド装置を実現するようにしてもよい。
【００５６】
以上のように本発明によれば、４節リンクを構成する第１リンク手段の２節を共用して第２リンク手段が構成される。第１リンク手段は第１把持部を有し、第２リンク手段は第２把持部を有し、第１把持部は第１駆動手段によって角変位し、第２把持部は第２駆動手段によって角変位する。これらの第１および第２リンク手段と第１および第２駆動手段とによって、ロボットハンドモジュールが構成され、このようなロボットハンドモジュールは、少なくとも１つ備え、第１および第２リンク手段の運動平面上で第１および第２把持部の角変位方向一方側に設けられる他の構成、たとえば少なくとも第１および第２把持部に前記運動平面上で対向する領域に固定的に設けられる把持部を有するロボットハンドモジュールと共働して、ワークを第１および第２把持部によって把持することができる。
【００５７】
このように第１リンク手段は、第１リンク手段の２節を共用し、第１把持部は第１駆動手段によって、また第２把持部は第２駆動手段によよってそれぞれ角変位するので、第１および第２リンク手段の構成を簡素化し、第１および第２駆動手段を第１および第２リンク手段の基端側に配置して、狭隘環境にあるワークを、周囲の設備と干渉することなしに確実に把持することができる。
【００５８】
また本発明によれば、複数のロボットハンドモジュールが面対称または軸対称に設けられるので、各第１リンク手段の各第１把持部によってワークを把持し、また各第２リンク手段の各第２把持部によってワークを把持することができ、狭隘環境であっても周囲の設備と干渉することなしに確実にワークを把持することができる。
【００５９】
さらに本発明によれば、第１および第２駆動手段が第１および第２リンク手段の運動平面に関して同一側に設けられるので、前記運動平面に関して第１および第２駆動手段が設けられていない反対側の領域への突出量を前記同一側の領域に対して少なくすることができ、これによって前記突出量の少ない反対側の領域を利用して、より狭い空間内でワークを把持することができる。
【００６０】
さらに本発明によれば、第１リンク手段の内側または外側に第２リンク手段が設けられるので、第１および第２リンク手段間の相互の干渉が防がれ、前記運動平面上における面外への突出量を少なくして、より一層、狭隘な環境におけるワークの把持が可能となる。また第２運動手段の運動平面の両側に第１リンク手段の軸受けが設けられることによって、その軸受けの前記運動平面に垂直な方向への突出量を可及的に少なくして、第１および第２把持部で作用する負荷に対する強度を向上することができる。
【００６１】
さらに本発明によれば、第１および第２リンク手段のうちで少なくとも一方が平行リンクによって構成されるので、この平行リンク以外の４節リンクに比べて第１および第２把持部の開閉量を変更しても第１把持部または第２把持部の姿勢が変化せず、把持状態に対する制御を容易化することができる。
【００６２】
さらに本発明によれば、撮像手段によって、第１把持部および第２把持部によって把持されるワークの把持状態が撮像されるので、この撮像手段によって撮像された画像を、たとえばモニタ装置に表示して、ワークが確実に把持されているか否か、第１および第２把持部によって把持される直前のワークの把持位置などを確認することができ、これによってより確実にかつ正確にワークを把持することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００６３】
【図１】本発明の実施の一形態のロボットのハンド装置４０に用いられるロボットハンドモジュール４１を示す平面図である。
【図２】ハンド装置４０の平面図である。
【図３】図２の切断面線ＩＩＩ−ＩＩＩから見た断面図である。
【図４】図２の切断面線ＶＩ−ＶＩから見た断面図である。
【図５】ハンド装置４０によってワークＷを把持した状態を示す平面図である。
【図６】本発明の実施の他の形態のロボットのハンド装置４０ａに用いられるロボットハンドモジュール４１ａを示す平面図である。
【図７】図６に示すハンド装置４０ａがロボットアーム７０の手首７１にエンドエフェクタとして設けられた状態を示す斜視図である。
【図８】本発明の実施のさらに他の形態のロボットのハンド装置１４０を示す斜視図である。
【図９】本発明の実施のさらに他の形態のロボットハンドモジュール１４１を示す斜視図である。
【図１０】従来技術のロボットのハンド装置を簡略化して示す平面図である。
【図１１】他の従来技術のハンド装置２１を示す模式化した平面図である。
【符号の説明】
【００６４】
４０，４０ａ，１４０  ロボットのハンド装置
４１，４１ａ，４１ｂ，１４１  ロボットハンドモジュール
４２  基台
４３，４３ａ，４３ｂ  第１駆動軸
４４，４４ａ，４４ｂ  第２駆動軸
４５〜５２  リンク部材
５３〜５９  リンクピン
Ｍ１１，Ｍ１１ａ，Ｍ１１ｂ  第１モータ
Ｍ１２，Ｍ１２ａ，Ｍ１２ｂ  第２モータ
【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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