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公開番号2025144592
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-10-03
出願番号2024044311
出願日2024-03-20
発明の名称ロボットハンド、ロボットシステム
出願人株式会社デンソーウェーブ
代理人個人
主分類B25J 15/08 20060101AFI20250926BHJP(手工具;可搬型動力工具;手工具用の柄;作業場設備;マニプレータ)
要約【課題】ロボットシステムの省スペース化を図り、ロボットが従事できる作業を増やすこと。
【解決手段】アーム21のフランジ部28に装着されているハンド100は、一対の挟持部材106と、それら挟持部材106を開閉させる開閉機構102とを備えている。挟持部材106は、フランジ部28の回動中心軸線である第6軸AX6の軸線方向に延びるベース部111を有してなり、ベース部111の内面121には、ピペットに付属のブラケットを挟持するためのピペット用挟持部122と、ピペットの挟持に際して、ブラケットに形成された凹状のブラケット側係合部に係合するハンド側係合部123とが設けられている。ハンド側係合部123は、内面121から膨出しており、ハンド側係合部123の頂部124には、綿棒を挟持するための挟持部として溝部125が形成されている。
【選択図】図5
特許請求の範囲【請求項１】
複数の関節部を有してなるロボットアームに適用され、一対の挟持部材と、それら挟持部材の相対距離を変更するための距離可変機構とを備えているロボットハンドであって、
前記挟持部材は、
第１の対象物を挟持するための第１挟持部と、
前記第１挟持部を前記アームの先端部からオフセットさせるオフセット部と、
前記オフセット部に設けられ、棒状をなす第２の対象物を挟持するための第２挟持部と
を含み、
前記第２挟持部は、前記オフセット部の長手方向に延びる溝状をなしており、前記第２の対象物の挟持に際して当該第２の対象物に係合可能となっているロボットハンド。
続きを表示（約 630 文字）【請求項２】
溝状をなす前記第２挟持部の全長は、前記オフセット部の全長よりも短くなっている請求項１に記載のロボットハンド。
【請求項３】
前記オフセット部には当該オフセット部の内面から膨出する膨出部が設けられており、
前記第２挟持部は、前記膨出部の頂部に形成され、前記オフセット部の長手方向における前記頂部の両縁部に跨るようにして延びている請求項１に記載のロボットハンド。
【請求項４】
前記オフセット部には当該オフセット部の内面から膨出する膨出部が設けられており、
前記膨出部は、前記挟持部材の相対距離を変更して第３の対象物を挟持する場合に当該変更に伴って前記第３の対象物に形成された保持対象側係合部と係合し、保持対象側係合部と係合することで前記第３の対象物の変位及び向きの変化を規制するハンド側係合部であり、
前記第２挟持部は、前記膨出部の頂部に形成されている請求項１に記載のロボットハンド。
【請求項５】
前記第２挟持部は、前記オフセット部の長手方向における中間位置又は当該オフセット部の先端側となる位置に配設されている請求項１に記載のロボットハンド。
【請求項６】
請求項１乃至請求項５のいずれか１つに記載のロボットハンドが装着されたロボットアームと、前記ロボットハンド及び前記ロボットアームの駆動制御を行う駆動制御部とを備えているロボットシステム。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、ロボットハンド、ロボットシステムに関する。
続きを表示（約 3,100 文字）【背景技術】
【０００２】
ロボットシステムを構成している人協働ロボット等のロボットには、複数の関節部が形成されたアーム（ロボットアーム）と、ロボットアームの先端部に装着されたハンド（ロボットハンド）とを備えているものがある。ロボットハンドには、例えば一対の可動爪によってワークを挟んだ状態で保持（挟持）可能となるように構成されているものがある（例えば特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０１８－１２８１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ここで、作業等に応じて挟持の対象が異なる場合には、対象毎にロボットハンドを設け、必要に応じてロボットハンドを自動で換装する構成とすれば、ロボットが従事できる作業を増やすことができる。また、挟持対象の形状や大きさ等に応じ可動爪の形状を定めることにより、挟持対象の脱落等を好適に抑制できる。但し、換装用の治具や各種ロボットハンドをロボットの近傍に設置するにはある程度のスペースが必要になる。例えば研究所や実験室にて卓上にロボットを設置する場合、すなわちロボットシステムの設置領域に限りがある場合には、換装用のロボットハンドの設置によって作業領域が圧迫され得る。これは、ロボットが従事可能な作業を増やす上で妨げになり得る。
【０００５】
このような設置領域に係る懸念を解消する上では、ロボットハンドに対をなす可動爪を複数組設け、それら可動爪を作業に応じて使い分ける構成とすれば、交換用のロボットハンドを準備しなくても従事できる作業の数を増やすことができる。しかしながら、このような対応では各組を動作させるための駆動機構が必要になり、ロボットハンドが大きくなると想定される。ロボットハンドが大きくなれば、治具等の周辺構成との衝突を回避する上でロボットの動きに係る制約が強くなる。これは、ロボットが従事する作業を増やす上で好ましくない。このように、限られたスペースでロボットを複数の作業に従事させる上で、ロボットハンドに係る構成には未だ改善の余地がある。
【０００６】
本発明は、上記例示した課題等に鑑みてなされたものであり、その主たる目的は、ロボットシステムの省スペース化を図り、ロボットが従事できる作業を増やすことにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
第１の手段．複数の関節部を有してなるロボットアームに適用され、一対の挟持部材と、それら挟持部材の相対距離を変更するための距離可変機構とを備えているロボットハンドであって、
前記挟持部材は、
第１の対象物を挟持するための第１挟持部と、
前記第１挟持部を前記アームの先端部からオフセットさせるオフセット部と、
前記オフセット部に設けられ、棒状をなす第２の対象物を挟持するための第２挟持部と
を含み、
前記第２挟持部は、前記オフセット部の長手方向に延びる溝状をなしており、前記第２の対象物の挟持に際して当該第２の対象物に係合可能となっている。
【０００８】
本手段に示すように、第１の対象物用の第１挟持部と第２の対象物用の第２挟持部とを挟持部材に併設すれば、対象物に応じてハンドを換装することなく各対象物に係る作業を円滑に進めることができる。これは、限られたスペースにてロボットが従事可能な作業を増やす上で好ましい。また、対象物に合わせて挟持部を形成できるため、挟持機能を安定して発揮させることが可能となる。例えば、１の挟持部を用いて異なる２つの対象物を挟持する構成と比較して作業ミスを減らす上で有利である。
【０００９】
本手段に示す挟持部材においては特に、オフセット部を用いて第１挟持部をロボットアームの先端部からオフセットさせている。つまり、先端部から遠ざけた位置にて第１の対象物を挟持可能としている。このような構成とすれば、第１の対象物を挟持する際の挟持箇所や第１の対象の大きさ、形状等に係る制約を好適に緩和できる。ここで、オフセット部には棒状をなす第２の対象物を挟持するための第２挟持部が設けられている。第２挟持部についてはオフセット部の長手方向に延びる溝状をなしており、挟持に際して第２の対象物と係合する。このため、第２の対象物はオフセット部に沿った姿勢となるようにして挟持されることとなり、第２の対象物を挟持している状態におけるハンド及び第２の対象物の専有領域を小さくすることができる。また、例えばオフセット部とは別の箇所に第２の挟持部を設ける場合と比較して、ロボットハンドの肥大化を抑制する上で有利である。以上の理由から、本特徴に示すロボットハンドによれば、ロボットが従事可能な作業を増やしつつ、２種の挟持部を好適に共存させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
第１の実施形態におけるロボットシステムを示す斜視図。
ロボットシステムの電気的構成を示すブロック図。
ロボットが設置されたテーブルを示す概略図。
ロボットが従事している作業の流れを示す概略図。
ハンドの正面図。
ハンドを斜め下方から見た斜視図。
（ａ）右側の挟持部材の左側面図、（ｂ）左側の挟持部材の右側面図。
ビーカを保持した状態を示す概略図。
ピペット及びピペットスタンドを示す概略図。
ピペットの保持の流れを示す概略図。
チップの取り外しの流れを示す概略図。
綿棒の保持の流れを示す概略図。
変形例を示す概略図。
第２の実施形態におけるロボット及びテーブルを示す概略図。
ロボットが従事している作業の流れを示す概略図。
ハンドの背面図。
ハンドを斜め後方から見た斜視図。
ビーカを保持した状態を示す概略図。
ダイヤルを挟んだ状態を示す概略図。
ダイヤル操作の流れを示す概略図。
変形例を示す概略図。
第３の実施形態におけるロボット及びテーブルを示す概略図。
ロボットが従事している作業の流れを示す概略図。
ハンドの正面図。
右側の挟持部材の左側面図。
ハンドを下側から見た斜視図。
ビーカを保持した状態を示す概略図。
注射器のプランジャを保持した状態を示す概略図。
図２８のＡ－Ａ線部分断面図。
注射器のシリンジを保持した状態を示す概略図。
注射器のシリンジを保持した状態を示す概略図。
注射器のフィルタを保持した状態を示す概略図。
図３２のＢ－Ｂ線部分断面図。
フィルタの取り付けの流れを示す概略図。
フィルタの取り付けの流れを示す概略図。
第４の実施形態における実験室を示す概略図。
搬送ロボットの側面図。
搬送システムの電気的構成を示すブロック図。
ハンド及びトレーを示す斜視図。
トレーの正面図。
トレーの側面図。
ハンドの側面図。
ハンドの平面図。
トレーの搬送の流れを示す概略図。
変形例を示す概略図。
変形例を示す概略図。
【発明を実施するための形態】
（【００１１】以降は省略されています）

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