机器人用把持装置的制作方法

本发明涉及一种把持以各种形状各种朝向配置的工件的机器人用把持装置。

背景技术：

在机器人的手腕顶端安装有用于把持工件的把持装置。图10a是以往技术的第一机械手的俯视图，图10b是以往技术的第一机械手的侧视图。图10a和图10b中表示了安装于机器人的伺服机械手。这样的伺服机械手具有与人的手同样的结构，有利于把持以各种形状且各种朝向的工件。

然而，图10a和图10b所示的伺服机械手内置有多个伺服电动机、复杂的连杆机构。因而，这样的伺服机械手极其高价，且需要精密且复杂的控制。因此，现状是，这样的伺服机械手的普及较为缓慢。

另外，图11是表示以往技术的第二机械手的图。图11所示的夹具包括两个或三个指部。然而，图11所示的夹具不具有通用性，大多只能把持规定形状的工件。在把持复杂形状的工件的情况下，需要将工件配置为被限定的特定的朝向。

另外，日本特开2011－245566号公报公开有一种使用弯折的板状构件打开或关闭把持部的把持装置。美国专利第3527492号说明书中公开有一种一个指部由外侧的弹簧指和内侧的挠性指构成的把持装置。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2011-245566号公报

专利文献2：美国专利第3527492号说明书

专利文献3：日本特许第5681271号公报

技术实现要素：

发明要解决的问题

然而，由于日本特开2011－245566号公报的把持装置无法较大地打开指部，因此，只能把持小型的工件。另外，在与把持部相比较时，还存在把持装置的驱动部过大的问题。

另外，美国专利第3527492号说明书的弹簧指和挠性指为板簧且其刚性较低。因而，美国专利第3527492号说明书的把持装置只能把持轻量的工件。另外，由于在把持时，为了使外侧的弹簧指挠曲需要较大的力，因此，美国专利第3527492号说明书的把持装置的驱动效率较低。另外，由于外侧的弹簧指在把持时朝向外侧弯曲，因此，还存在弹簧指易于与周围的物体接触的问题。

另外，安装于机器人的手腕顶端的把持装置也在取出分散放置于收纳箱内的工件时使用。在这样的情况下，对于把持装置的机械手把持工件时的、机械手与工件之间的相对位置关系这一意义上的把持精度的高度并不那么要求。在把持精度较低的情况下，例如即使在机械手粗略地大把抓到部件这样的情况下，只要机械手能够可靠地把持工件并将工件取出至收纳箱的外侧即可。

然而，在图10或图11所示的这样的把持装置中，只能把持以规定的朝向配置的工件。另外，为了避免把持装置干涉收纳箱的内壁，需要把持装置朝向下方。因此，无法把持位于收纳箱的角部的工件。另外，在以往技术中，无法识别把持装置是否已把持了工件。

相对于美国专利第3527492号说明书，日本特许第5681271号公报的把持装置能够把持重量更大的工件。通过实验等可知，相对于作用于工件的重力，利用把持装置的把持部的摩擦力把持某一工件所需的把持力为工件的重量的数倍以上。在工件的重量比较大、例如为20kg的情况下，相对于所需的把持力，可能导致指部主体相对于弹性体自身的纵曲的强度不足。

本发明即是鉴于这样的情况而做成的，其目的在于提供一种与工件的朝向和形状无关、不使用高价的伺服机械手、能够通过铅垂向下地接近从而以较高的可靠性把持重量较大的工件的、通用性较高的机器人用把持装置。

用于解决问题的方案

为了达成上述的目的，根据第一技术方案的发明，提供一种机器人用把持装置，该机器人用把持装置具有两个以上的指部，该机器人用把持装置的各指部的顶端朝向把持中心移动而把持把持对象物，其中，所述各指部具有：指部主体，其由至少两个以上的板状的弹性体形成；第一防滑部，其设于该指部主体的顶端侧内表面；以及加强构件，其沿着所述指部主体的外表面配置并与所述指部主体的顶端接合，该加强构件的刚性高于所述指部主体的刚性，在所述指部主体的所述至少两个以上的板状的弹性体在其厚度方向上相互重叠的状态下，所述至少两个以上的弹性体的顶端和基端分别相互固定，所述指部主体朝向所述把持中心相互面对，所述加强构件具有第一旋转接头，该第一旋转接头使所述加强构件绕相对于所述指部主体的长度方向垂直且相对于所述指部主体的表面平行的第一旋转轴转动，所述机器人用把持装置具有驱动部，该驱动部通过使所述指部主体的基端沿着所述把持中心移动，从而使所述指部打开或关闭，在利用该驱动部使所述指部主体的基端沿着所述把持中心向下方移动时，所述指部的所述指部主体向外侧弯曲并相互分离，由此，使所述指部打开，在利用所述驱动部使所述指部主体的基端沿着所述把持中心向上方移动时，所述指部的所述指部主体向内侧弯曲，由此，使所述指部关闭。

根据第二技术方案的发明，在第一技术方案的发明中，所述加强构件具有第二旋转接头，该第二旋转接头位于所述第一旋转接头与所述指部主体的顶端之间，并使所述加强构件绕相对于所述第一旋转轴平行的第二旋转轴转动。

根据第三技术方案的发明，在第一技术方案的发明中，所述各指部在所述指部主体的内表面还具有一个或多个第二防滑部。

根据第四技术方案的发明，在第三技术方案的发明中，该机器人用把持装置还具有：连接构件，其连接所述第二防滑部和所述指部主体；以及分离限制部，其防止所述第二防滑部相对于所述指部主体内表面超过规定距离地分离。

根据第五技术方案的发明，在第一技术方案的发明中，一个指部的第一防滑部的把持面相对于另一指部的第一防滑部的把持面被配置为在关闭指部时一个指部的第一防滑部的把持面彼此指部的顶端侧最先接触。

根据第六技术方案的发明，在第二技术方案的发明中，在所述第二旋转接头设有转动限制部，该转动限制部防止所述第二旋转接头超过规定的转动角度地转动。

根据第七技术方案的发明，在第一技术方案的发明中，在所述第一防滑部设有用于保护所述指部主体的顶端的保护构件，该保护构件自所述第一防滑部向所述指部的顶端侧突出。

根据第八技术方案的发明，在第一技术方案的发明中，该机器人用把持装置包括按压部，该按压部在所述指部主体的基端附近按压所述指部主体的外表面。

根据第九技术方案的发明，在第一技术方案的发明中，在所述第一防滑部的把持面形成有多个凹凸部、多个突起或多个槽部。

根据第十技术方案的发明，在第一技术方案的发明中，该机器人用把持装置包括调整部，该调整部规定并调整使所述指部主体的基端移动的区间。

根据第十一技术方案的发明，在第一技术方案的发明中，该机器人用把持装置包括测量部，该测量部测量所述把持对象物的重量。

根据第十二技术方案的发明，在第一技术方案的发明中，该机器人用把持装置包括把持识别部，该把持识别部设于所述第一防滑部附近，通过被按压从而把握把持状态。

根据第十三技术方案的发明，在第十二技术方案的发明中，设于所述第一防滑部附近的所述把持识别部包括检测元件、按压该检测元件的检测元件按压部以及限制所述检测元件被该检测元件按压部按压规定量以上的按压限制部。

根据第十四技术方案的发明，在第二技术方案的发明中，该机器人用把持装置还包括接头角度识别部，该接头角度识别部设于所述第二旋转接头附近，并在规定的转动角度时输出信号。

根据第十五技术方案的发明，在第一技术方案的发明中，该机器人用把持装置包括把持对象物检测部，该把持对象物检测部以接触式或非接触式来检测被所述指部把持的把持对象物的存在。

附图说明

根据附图所示的本发明的典型的实施方式的详细的说明，能够更加明确本发明的这些目的、特征和优点及其他的目的、特征和优点。

图1a是表示基于本发明的机器人用把持装置的打开状态的侧视图。

图1b是表示基于本发明的机器人用把持装置的关闭状态的侧视图。

图2是基于本发明的机器人用把持装置的侧视图。

图3a是机器人用把持装置把持工件时的第一局部放大图。

图3b是机器人用把持装置把持工件时的第二局部放大图。

图4a是从机器人用把持装置的顶端侧观察而得到的第一图。

图4b是从机器人用把持装置的顶端侧观察而得到的第二图。

图5a是不具有第二旋转接头的机器人用把持装置把持工件时的局部放大图。

图5b是具有第二旋转接头的机器人用把持装置把持工件时的局部放大图。

图6a是表示机器人用把持装置的顶端的第一立体图。

图6b是表示机器人用把持装置的顶端的第二立体图。

图7a是表示机器人用把持装置把持工件时的第一图。

图7b是表示机器人用把持装置把持工件时的第二图。

图7c是表示机器人用把持装置把持工件时的第三图。

图8a是第一防滑部的一方式的侧视图。

图8b是第一防滑部的一方式的主视图。

图8c是图8a的立体图。

图9a是具有两个指部的机器人用把持装置的局部立体图。

图9b是具有三个指部的机器人用把持装置的局部立体图。

图9c是具有四个指部的机器人用把持装置的局部立体图。

图10a是以往技术的第一机械手的俯视图。

图10b是以往技术的第一机械手的侧视图。

图11是表示以往技术的第二机械手的图。

图12是机器人用把持装置的局部放大图。

图13a是打开状态下的机器人用把持装置的局部放大图。

图13b是把持状态下的机器人用把持装置的局部放大图。

图14a是机器人用把持装置的另一局部放大图。

图14b是图14a所示的机器人用把持装置的主视图。

图15a是机器人用把持装置的又一局部放大图。

图15b是图15a所示的机器人用把持装置的主视图。

图15c是把持状态下的机器人用把持装置的又一局部放大图。

图16a是打开状态且指尖刚开始接触工件等之后的机器人用把持装置的局部放大图。

图16b是打开状态且指尖接触工件等而指尖倒下的状态下的机器人用把持装置的局部放大图。

图17是具有非接触式把持对象物检测部的机器人用把持装置的立体图。

图18是具有另一非接触式把持对象物检测部的机器人用把持装置的立体图。

图19是在外部具有非接触式把持对象物检测部的机器人用把持装置的立体图。

图20是具有接触式把持对象物检测部的机器人用把持装置的立体图。

图21是表示具有把持对象物检测部的机器人用把持装置的动作的流程图。

具体实施方式

以下，参照附图说明本发明的实施方式。在以下的附图中对相同的构件标注有相同的附图标记。为了容易理解，这些附图对比例尺进行了适当变更。

图1a是表示基于本发明的机器人用把持装置的打开状态的侧视图，图1b是表示基于本发明的机器人用把持装置的关闭状态的侧视图。图1a和图1b所示的机器人用把持装置60包括两个指部。各指部主要包括：一对指部主体1，其由细长状的板形成；以及一对加强构件20，其配置于指部主体1的外侧且刚性高于指部主体1的刚性。另外，在这些附图中，在两个指部之间表示有把持中心a。

指部主体1优选由弹簧钢板制作而成。然而，指部主体1还可以由具有弹性的树脂等形成。在图1a和图1b中，通过将两个弹簧钢板在厚度方向上相互重叠，从而形成各指部主体1。各指部主体1还可以通过将三个以上的弹簧钢板相互重叠而形成。指部主体1的多个弹簧钢板仅在指部主体1的基端和顶端、或其附近相互固定。随着增加一个指部主体1中的弹簧钢板的数量，虽然指部主体1相对于弯曲的柔软性下降，但是，使指部主体1的纵曲强度提高。

另外，在代替重叠多个弹簧钢板而增加了一个弹簧钢板的厚度的情况下，也会使纵曲强度提高。然而，在该情况下，指部主体1相对于弯曲的柔软性显著地下降，而难以实现后述的把持动作。因此，优选的是，通过将多个弹簧钢板相互重叠、且仅在所述指部主体1的基端和顶端或其附近相互固定，从而形成指部主体1。当指部主体1弯曲时，成为除了固定部附近以外，在各板弹簧钢板的表面之间产生有间隙的状态。

另外，图1a和图1b中的两个指部主体1的基端连接于沿着把持中心a能够移动的轴9的顶端。轴9经由直线运动球轴承插入于基部8的贯通孔内。另外，还可以代替直线运动球轴承而使用滑动轴承、带导轨直动驱动的轴承。

当轴9向图1a的下方移动时，两个指部的指部主体1向外侧弯曲并互相分离，由此，使机器人用把持装置60打开。然后，当轴9向相反方向移动时，两个指部的指部主体1向内侧弯曲，由此，使机器人用把持装置60关闭(需要参照图1b)。另外，需要留意的是，出于简洁的目的，在图1a和图1b以外的其他的附图中，存在简化指部主体1的图而使用一条线表示的情况。

图2是基于本发明的机器人用把持装置的侧视图。如图2所示，机器人用把持装置60安装于机器人(未图示)的手腕顶端部61。机器人用把持装置60作为驱动器而包括连结于基部8的气缸62。另外，为了不对气缸62的输出轴63作用偏心负载，输出轴63借助万向接头64连接于轴9。

另外，还可以代替气缸62而使用液压缸作为驱动器。或者，还可以由滚珠丝杠或齿条/齿轮制成轴9，并利用伺服电动机(未图示)进行驱动。另外，由于指部主体1具有柔软性，因此，还可以设为指部主体1利用驱动器卷起的结构。在该情况下，能够缩短基部8的轴向长度。

再次参照图1a等，在轴9上沿着轴9的轴向安装有两个调整部7。轴9仅能够在两个调整部7之间移动。也就是说，调整部7限制并调整轴9的行程，在结果上起到调整指部的开闭量的作用。

如图1a等所示，在指部主体1的位于与把持中心a相反的一侧的位置的外侧配置有加强构件20。加强构件20包括第一加强部件21、第二加强部件22以及第三加强部件23。这些加强部件21～23为细长的板。这些加强部件21～23由即使在指部主体1弯曲的情况下也不会弯曲的程度地刚性较高的材料形成。

由附图可知，第一加强部件21的基端安装于机器人用把持装置60的基部8的外周面。第一加强部件21的末端借助第一旋转接头4连结于第二加强部件22的基端。加强构件20的加强部件21、22通过绕第一旋转接头4转动，而使加强构件20进行纵曲动作和伸展动作。

而且，第二加强部件22的末端借助第二旋转接头10连结于第三加强部件23的基端。另外，第三加强部件23的末端连结于指部主体1的顶端。另外，如图示那样，在指部主体1的顶端内侧安装有由柔软材料形成的第一防滑部2。

由于是这样的结构，因此，在轴9沿着把持中心a以直线状滑动时，两个指部主体1的基端的直线运动转换为加强构件20的绕第一旋转接头4的转动运动。在延长了第二加强部件22的情况下，能够增大两个指部的顶端之间的打开距离，其结果，能够提高指部的开闭效率。

另外，图3a是机器人用把持装置把持工件时的第一局部放大图，图3b是机器人用把持装置把持工件时的第二局部放大图。在这些附图中，设为将长方体的工件w配置于把持中心a上。图3a和图3b中的第一加强部件21的刚性大于第二加强部件22的刚性。或者，还可以将图3a和图3b中的第一加强部件21的厚度设定为大于第二加强部件22的厚度。

图3a表示了在使轴9上升时指部主体1弯曲并与工件w接触的瞬间。此时，第二加强部件22几乎未变形，仅第一防滑部2的顶端附近与工件w接触。然后，在使轴9继续上升时，如图3b所示，第二加强部件22的中间部分成为向内侧弯曲。因此，第一防滑部2的表面的大部分与工件w的两侧面接触。换言之，在图3a和图3b所示的结构中，第一防滑部2模仿工件w的侧面并与工件w的侧面密合。因而，在该情况下，能够提高仿形性能。

图4a和图4b分别是从机器人用把持装置的顶端侧观察而得到的图。图4a表示指部主体1把持工件w之前的状态，图4b表示指部主体1把持了工件w后的状态。这些附图中所示的工件w为截面呈梯形的筒形构件，并以截面的上底和下底相对于把持中心a垂直的方式配置。而且，工件w以工件w的一侧的侧面相对于一侧的第一防滑部2不平行、并且工件w的另一侧的侧面相对于另一侧的第一防滑部2平行的方式配置。

由这些附图可知，在把持工件w时，一侧的第一防滑部2的指部主体1扭转。因而，指部主体1以第一防滑部2模仿工件w的一侧的侧面的方式弹性变形，由此，第一防滑部2与工件w的一侧的侧面密合。因此，在本发明中，即使在工件w的一侧的侧面相对于一侧的第一防滑部2不平行的情况下，也能够可靠地把持工件w。

如此，在本发明中，由于使用了由多个板状弹性体形成的指部主体1，因此，能够将机器人用把持装置60设为简单的结构。其结果，与伺服机械手相比较，能够使机器人用把持装置60的成本成为极其低的价格。另外，由于指部主体1的柔软性较高、另外两个指部主体1以包围工件w的方式把持工件w，因此，还能够稳定地把持以各种形状且各种朝向配置的工件。

在此，通过实验等可知，在工件w的重量比较大、例如为20kg的情况下，机器人用把持装置60需要工件w的重量的数倍的把持力。假设在指部主体1由板厚较薄的一个弹簧钢板构成的情况下，在机器人用把持装置60以工件w的重量的数倍的把持力把持工件w时产生的应力的作用下，存在指部主体1容易纵曲的可能性。因此，在本发明中，通过将多个弹簧钢板相互重叠，不会显著地损伤柔软性，使指部主体1相对于弯曲的纵曲强度提高。由此，在本发明中，即使是重量比较大、例如20kg的工件也能够把持。

另外，由图1a和图4a可知，第三加强部件23的末端位于第一防滑部2的背面侧。而且，在第三加强部件23上固定有以规定的角度弯折的保护构件5。保护构件5优选由刚性比较高的金属板制作而成。保护构件5以自外侧覆盖第一防滑部2的方式配置，保护构件5的顶端位于比第一防滑部2的顶端靠指部的顶端侧的位置。

在取出分散放置于收纳箱等的多个工件w内的一个工件的情况下，需要使机器人用把持装置60的指部的顶端进入到比较牢固的工件w彼此之间的间隙。由于第一防滑部2由柔软材料形成，因此，在取出工件w时，第一防滑部2的顶端附近与工件w相碰撞而易于损伤。

关于这一方面，在本发明中，图4a等所示的保护构件5保护着第1防滑部2和第三加强部件23。因此，使指部易于进入到工件w彼此之间的间隙以及收纳工件的收纳箱的侧面与工件w之间。因此，即使在工件w位于收纳箱等的角部的情况下，也易于把持工件w。另外，即使在使指部进入到了工件w彼此之间的间隙的情况、以及指部的顶端与收纳工件的收纳箱的底面相碰撞的情况下，也能够防止指部的顶端损伤。特别是，由于图示的保护构件5以规定的角度弯折，因此，能够可靠地保护指部的顶端、例如第一防滑部2的顶端。

再次参照图1a和图4可知，期望的是，保护构件5不会比第一防滑部2的把持面向把持中心a侧突出。其理由在于，在工件w的厚度较小的情况或工件w为细长状的情况下，在工件w与第一防滑部2的把持面接触之前，存在两个保护构件5相互接触的可能性。在保护构件5未比第一防滑部2的把持面向把持中心a侧突出的情况下，能够可靠地使第1防滑部2最先与工件w接触。

另外，如图1a所示，在指部主体1的内侧面安装有多个第二防滑部3。还可以对于一个指部主体1，安装有一个第二防滑部3。第二防滑部3的表面形成有多个凹凸部，表面的摩擦系数比较大。因此，即使在工件w上附着有润滑油、工作油等的情况下，在把持工件w时，也防止工件w自指部之间滑落。另外，也可以代替凹凸部而在第二防滑部3的表面形成多个突起或多个槽。或者，也可以在指部主体1的内表面上直接施加凹凸、槽，使指部主体1和第二防滑部3一体化。由此，能够按压并可靠地把持工件w。

在图1a中，在指部主体1的基端附近安装有按压构件6。该按压构件6为了防止指部主体1向自把持中心a分离的方向突出而将指部主体1朝向把持中心a按压。

在某一实施方式中，按压构件6为凸轮从动件。在将凸轮从动件作为按压构件6使用的情况下，按压构件6与指部主体1滚动接触。因而，能够减轻指部主体1的磨损。另外，在增大按压构件6的直径时，能够增大指部主体1的基端的弯曲半径。其结果，能够降低作用于指部主体1的应力，即使使指部主体1反复弯曲，也能够延长指部主体1的疲劳寿命。

图5a是机器人用把持装置把持工件时的局部放大图。在图5a中，由于不具有第二旋转接头10，因此，也不存在第三加强部件23。代替于此，第二加强部件22延长了与第三加强部件23的长度相对应的量。而且，在图5a中，把持了比较大的圆筒状的工件w。

如图5a所示，在把持工件w时，两个指部主体1以沿着工件w的外形并模仿该外形的方式弯曲。此时，多个第二防滑部3与工件w的上方的外表面密合。另外，所述的按压构件6防止指部主体1的基端附近向外侧弯曲。因而，在本发明中，能够牢固地把持比较大的圆筒状的工件w。

然而，由于在图5a中不具有第二旋转接头10，因此，从按压构件6观察，位于比工件w靠远方的位置的指部的顶端打开。因此，存在工件w自指部的顶端滑落的可能性。

相对于此，在具有第二旋转接头的机器人用把持装置把持工件时的局部放大图的图5b中，第三加强部件23借助第二旋转接头10连结于第二加强部件22的末端。在图5b所示的结构中，第三加强部件23绕第二旋转接头10进一步向内侧转动，第一防滑部2模仿工件w的外形并支承工件w的下方部分。其结果，指部的顶端关闭，被把持的工件w难以滑落。也就是说，可知，图5b所示的结构比图5a所示的结构能够更可靠地把持工件w。

由于简单的机器人机械手仅使用指部的顶端把持着工件w，因此，在工件w的举起时、把持后的高速动作过程中，多发生工件w滑落的情况。然而，在本发明中，由于第三加强部件23关闭，因此，能够用指部的中央附近牢固地抱住并把持工件w。因而，即使在工件w的举起时、把持后的高速动作过程中，也几乎不会发生工件w滑落的情况。

图6a和图6b是表示机器人用把持装置的顶端的立体图。如图6a和图6b所示，第二旋转接头10包含有转动限制部11，该转动限制部11防止第三加强部件23超过规定的转动角度地转动。具体而言，转动限制部11为与第二加强部件22的外表面局部重叠的突起。利用转动限制部11，抑制与第三加强部件23相对应的指部的顶端部分向外侧打开。

由于通常指部主体1以直线状延伸的方式发挥作用，因此，转动限制部11始终工作。而且，在把持工件w时，指部的顶端部分朝向把持中心a转动。换言之，第三加强部件23绕第二旋转接头10向内侧转动。其结果，如图6a所示，成为指部的顶端部分包围工件w的状态，能够可靠地把持工件w。

另外，在机器人用把持装置60把持着工件w的状态下，指部的顶端部分碰撞到了收纳箱的底面或成为把持对象的工件w以外的工件的情况下，存在第三加强部件23绕第二旋转接头10以自把持中心a分离的方式转动的可能性。然而，在本发明中，由于存在转动限制部11，因此，第三加强部件23朝向把持中心a转动。换言之，在本发明中，由于存在转动限制部11，因此，两个指部不会完全打开。因而，能够防止工件w自机器人用把持装置60滑落。

如上所述，本发明的机器人用把持装置60具有使用了指部主体1的柔软性的仿形功能、使用了第二旋转接头10的指部顶端部的关闭功能以及使用了第一防滑部2和第二防滑部3的可靠的把持功能。因而，能够确保机器人用把持装置60相对于工件w的多个接触部位。由此，仅使机器人用把持装置60只向铅垂方向下方移动，能够不依靠工件w的朝向地、可靠地把持工件w。

图7a至图7c是表示机器人用把持装置把持工件的图。在图7a至图7c中示出了作为包括凸缘的轴的工件w。特别是，图7a所示的工件w的凸缘相对于轴偏心地安装。也就是说，图7a所示的工件w相对于其中心轴线并不是线对称。因此，在以工件w的中心轴线与轴9的移动方向相同的方式配置工件w的情况下，难以把持工件w。然而，即使在这样的情况下，在本发明中，也如图7a所示，通过仅一侧的第三加强部件23绕第二旋转接头10转动，而使一侧的指部主体1比另一侧的指部主体1向内侧弯曲。也就是说，在本发明中，两个指部主体1以相互不同的方式弯曲。因而，指部主体1以模仿工件w的方式把持工件w，能够可靠地把持工件w。

另外，在以工件w的中心轴线相对于把持中心a大致垂直的方式配置工件w的情况下，需要以夹着工件w的轴的两端的方式把持工件w。在本发明中，即使在这样的情况下，也如图7b所示，两个指部主体1两方打开到各自的最大打开位置。因而，能够容易地把持细长状的工件w。

另外，在以工件w的中心轴线包含在把持中心a内、或相对于把持中心a成为锐角的方式配置工件w的情况下，需要以包围工件w的凸缘的方式把持工件w。在本发明中，即使在这样的情况下，也如图7c所示，两方的第三加强部件23绕各自的第二旋转接头10转动。其结果，成为两个指部主体1以包围工件w的凸缘的方式模仿工件w，两方的第一防滑部2自下方支承工件w。因而，能够可靠地把持工件w。

另外，图8a是第一防滑部2的详细侧视图，图8b是第一防滑部2的详细主视图，图8c是图8a的立体图。由图8a至图8c可知，第一防滑部2包括指部主体1的顶端附近的沿长度方向延伸的四个第一凸部71、以及在这些第一凸部71的下方相对于第一凸部71垂直延伸的两个第二凸部72。这些第一凸部71和第二凸部72为由柔软的高分子化合物材料制作而成的弹性体。由于为这样的结构，因此，即使工件w为复杂的形状，工件w的一部分卡在第一防滑部2上的第一凸部71和第二凸部72的可能性也较高，工件w难以滑落。当然，也可以第一凸部71和第二凸部72的数量和配置不同。

另外，也可以代替设置凸部71、72而利用由柔软的高分子化合物材料形成的覆盖部覆盖与工件w相面对的第一防滑部2的整个表面。该情况下，优选在覆盖部形成凹凸、槽，由此，明确的是，第一防滑部2具有充分的防滑功能。另外，图8a～图8c所示的第一防滑部2也可以是例如图6a和图6b等所示的其他的结构。

由图1a和图1b等可知，第一防滑部2安装于指部的顶端内侧。而且，第一防滑部2配置为在关闭了指部时最先与工件w接触。因此，在把持了工件w时，工件w难以从两个第一防滑部2之间滑落。另外，即使在工件w细长的情况、较薄的情况、极其小的情况下，第一防滑部2的顶端也易于抓住工件w。即，本发明的机器人用把持装置60能够对应各种形状的工件w，通用性极其高。

另外，即使在本发明的机器人用把持装置60中，也可能存在没把持住工件w、同时把持多个工件w的情况。因此，期望在把持了工件w时测量工件w的重量、并将测量结果与规定值相比较。在这样的情况下，根据测量结果，能够容易地对再次把持工件w的必要性进行判断。

再次参照图2，在机器人用把持装置60的基部与机器人的手腕顶端部61之间配置有重量传感器65。重量传感器65在机器人用把持装置60把持着工件w的过程中测量工件w的重量。然后，从重量传感器65测量到的值中减去已知的机器人用把持装置60的重量并计算相减值。相减值为被把持的工件w的重量。接着，计算该减法值与工件w的已知的重量之间的偏差。若偏差实际为零，则为适当地把持着工件w。

在偏差为负号标记且与工件w的规定的重量大致相同的情况下，判断为没抓住工件w，使机器人用把持装置60进行动作从而再次把持工件w。另外，在偏差为正号标记且为一个工件的已知重量以上的情况下，能够判断为同时把持着两个以上的多个工件w。该情况下，打开指部，暂时释放工件w。然后，使机器人用把持装置60进行动作从而再次把持工件w。可知的是，这样具有重量传感器65的结构有利于判断再次把持工件的必要性。

图9a是具有两个指部的机器人用把持装置的局部立体图，图9b是具有三个指部的机器人用把持装置的局部立体图，图9c是具有四个指部的机器人用把持装置的局部立体图。如图9a所示，在所述的实施方式中，说明了机器人用把持装置60具有两个指部的情况。

然而，机器人用把持装置60也可以如图9b所示那样具有三个指部，也可以如图9c所示那样具有四个指部。另外，即使是机器人用把持装置60具有更多个指部的情况也包含在本发明的范围内。指部的数量根据工件w的形状、机器人用把持装置60的使用用途等来决定。由此，可知的是，在这样地变更了指部的数量的情况下，基部8、轴9以及按压构件6等的数量和配置也同样地进行变更。

图12是机器人用把持装置的局部放大图。在图12中，第三加强部件23在两个部位弯折，以使得第三加强部件23的顶端在指部主体1的顶端附近相对于指部主体1平行。而且，在相对于指部主体1平行且与指部主体1相面对的第三加强部件23的顶端附近嵌入有把持识别部121。把持识别部121为限位开关、接近开关或压力传感器。另外，虽然在附图中未表示，但其他的指部主体1也为相同的结构，这一点在后述的其他的附图中也相同。

在指部主体1在关闭时把持着工件w的情况下，其按压力经由第一防滑部2和指部主体1被传递至把持识别部121。因此，把持识别部121能够识别把持着工件w的情况。把持识别部121即使在使用第一防滑部2的任何部分把持了工件w的情况下，也能够良好地识别把持着工件w的情况。

图13a是打开状态下的机器人用把持装置的局部放大图，图13b是把持状态下的机器人用把持装置的局部放大图。图13a和图13b所示的把持识别部121包含检测元件131、以及按压检测元件131的检测元件按压部132。如图13a和图13b所示，检测元件131在形成于第三加强部件23的孔23a内安装于保护构件5的内表面。检测元件按压部132在指部主体1的外表面安装于与检测元件131相对应的位置。

另外，在第三加强部件23的弯折部附近，在第三加强部件23与指部主体1之间设有间隔件133。间隔件133的厚度大概与检测元件按压部132的厚度相对应。因此，由图13a可知，在打开状态下，在指部主体1与第三加强部件23的顶端部分23b之间形成有与间隔件133相对应的间隙。另外，在图13a中，检测元件131未被检测元件按压部132按压，两者互相分离。

相对于此，在如图13b所示这样把持了工件w的状态下，指部主体1的位于比间隔件133靠顶端侧的位置的顶端部分朝向外侧弹性变形。其结果，成为安装于指部主体1的外表面的检测元件按压部132按压检测元件131。由此，把持识别部121识别把持了工件w的情况。另外，在解除了工件w的把持的情况下，指部主体1返回到图13a所示的原来的状态，检测元件按压部132自检测元件131分离。

另外，由图13a和图13b可知，在第三加强部件23的孔23a与第三加强部件23的顶端之间残留有顶端部分23b。如图13b所示，在指部主体1向外侧弯曲的情况下，指部主体1的顶端抵接于第三加强部件23的顶端部分23b，因此，指部主体1不会越过顶端部分23b向而外侧弯曲。

因此，检测元件131不会被检测元件按压部132按压规定量以上。因而，能够防止自检测元件按压部132向检测元件131施加极其大的力而使检测元件131破损的情况。即，第三加强部件23的顶端部分23b作为按压限制部发挥作用，该按压限制部限制检测元件131被检测元件按压部132按压规定量以上。因而，在把持识别部121识别到把持了工件w的情况时，能够提高对于该识别的可靠性。

在图13a和图13b所示的实施例中，将检测元件131设于第三加强部件23的孔23a内部，将检测元件按压部132设于第一防滑部2的背面侧。因而，该情况下，能够形成利用了指部主体1的弹性变形的按压结构的把持识别部。另外，由于检测元件131配置于第三加强部件23的孔23a内，因此，即使将把持识别部121内置于指部，也能够防止指部变厚。

另外，图14a是机器人用把持装置的另一局部放大图，图14b是图14a所示的机器人用把持装置的主视图。如图14a和图14b所示，在位于第一防滑部2的上方的指部主体1的内表面设有另一把持识别部141。

由图可知，另一把持识别部141为垫形开关、线形开关或压敏片等，自第一防滑部2的上端沿着指部主体1局部延伸。或者，另一把持识别部141也可以是以平面状配置的多个小型限位开关或小型压敏开关的集合体。

如图14a所示，在利用指部主体1在比第一防滑部2靠上方的位置把持了工件w的情况下，把持识别部141被工件w按压，能够检测工件w的存在。即使在利用指部主体1的安装有把持识别部141的任何部分把持了工件w的情况下，把持识别部141也能够良好地识别把持着工件w的情况。可知在图14a和图14b所示的实施例中，也能够获得与上述的效果相同的效果。

图15a是机器人用把持装置的又一局部放大图，图15b是图15a所示的机器人用把持装置的主视图。如图15a和图15b所示，在第一防滑部2的上方的指部主体1的内表面设有片状检测元件151。而且，按压片状检测元件151的检测元件按压部152设于具有板簧的功能的连接构件153的一端。连接构件153的另一端安装于指部主体1的表面。检测元件按压部152还作为第二防滑部3发挥作用。由图15b可知，该检测元件按压部152的宽度和连接构件153的宽度与片状检测元件151的宽度大概相等。

在图15a中，利用连接构件153使检测元件按压部152自片状检测元件151分离。换言之，在未把持工件w时，连接构件153设置为检测元件按压部152不按压片状检测元件151。另外，如图示这样，优选的是，多个检测元件按压部152和多个连接构件153沿着指部主体1的长度部分依次设置。

图15c是把持状态下的机器人用把持装置的又一局部放大图。如图15c所示，在指部主体1的位于第一防滑部2的上方的位置处把持工件w时，检测元件按压部152被工件w按压，连接构件153产生弹性变形。最终，连接构件153的底面按压片状检测元件151，能够检测工件w的存在。另外，在解除了工件w的把持的情况下，连接构件153返回图15a所示的原来的状态，检测元件按压部152和连接构件153自检测元件151分离。可知在图15a至图15c所示的实施例中，也能够获得与上述效果相同的效果。

在此，在上述的图8a～图8c中未示出检测元件151，利用上述的连接构件153将与检测元件按压部152相同结构的多个第二防滑部3连接于指部主体1。如图8a所示，在工件w与下方侧的第二防滑部3接触时，连接构件153向内侧变形。由此，下方侧的第二防滑部3向自指部主体1分离的方向移动。在连接构件153的变形量变得过大时，存在连接构件153拉伸而破损的可能性。

因此，在本发明中，在第二防滑部3安装有在第二防滑部3与指部主体1之间延伸的硬质的分离限制部154。如图8c所示，指部主体1穿过形成于分离限制部154的贯通孔。与指部主体1的厚度方向相对应的该贯通孔的深度大于指部主体1的厚度。另外，由于在指部主体1弯曲时，在多个重叠的弹簧钢板的表面之间产生间隙，因此，期望的是，该贯通孔的深度大于包含该间隙在内的指部主体1的总厚度。

因此，在连接构件153向内侧变形的过程中，分离限制部154卡合于指部主体1。其结果，能够防止第二防滑部3自指部主体1分离规定量以上，能够避免连接构件153在早期破损。另外，在图8a中，连接构件153自第二防滑部3向斜下方延伸到指部主体1。但是，在未图示的实施方式中，也可以是连接构件153自第二防滑部3向斜上方延伸到指部主体1。

图16a和图16b是打开状态且指尖接触着工件等的状态下的机器人用把持装置的局部放大图。如图16a和图16b所示，在第二旋转接头10的内侧，在靠第二加强部件22侧的位置配置有小型限位开关161，在靠第三加强部件23侧的位置配置有小型限位开关按压部162。

在图16a中示出了机器人用把持装置60的指顶端部刚接触到工件、地板部l等之后的情况。在该状态下，小型限位开关161未被按压。在图16b中，指顶端部为倾倒了较大程度的状态，小型限位开关161被小型限位开关按压部162按压，由此，输出信号。

小型限位开关161与小型限位开关按压部162之间的位置关系根据期望信号输出的第二旋转接头10的角度来决定。在绕第二旋转接头10的指顶端部的角度达到设定的角度，且指部主体1的弯曲半径为规定量以下时，输出信号。换言之，利用小型限位开关161和小型限位开关按压部162，能够识别第二旋转接头10是否成为了期望的角度。因此，能够将小型限位开关161和小型限位开关按压部162作为接头角度识别部使用。

另外，优选的是，使应该输出信号的指部主体1的弯曲半径相对于容许界限弯曲半径具有规定的剩余量。由此，能够在指部主体1破损前停止指部的顶端按压。接着，通过拉起机器人用把持装置60，从而减轻作用于指部的顶端的负荷。

另外，在图16a和图16b中，小型限位开关按压部162除了按压小型限位开关161以外，还具有作为转动限制部11的作用。图16b表示小型限位开关161被小型限位开关按压部162按压而处于on状态，但尚未发挥作为转动限制部11的功能的状态。另外，小型限位开关161和小型限位开关按压部162也可以不是小型。

虽然未图示，但是，还可以代替小型限位开关161而使用激光传感器、接近传感器、触觉传感器。另外，优选的是，在各指部具备包括小型限位开关161和小型限位开关按压部162的接头角度识别部。另外，接头角度识别部不仅设于第二旋转接头10，还可以设于第一旋转接头4。另外，在机器人用把持装置60具有三个以上的旋转接头的情况下，也可以在各个旋转接头具备接头角度识别部。

图17是具有非接触式把持对象物检测部的机器人用把持装置的立体图。在图17中，在机器人用把持装置60的基部8安装有光电开关171。光电开关171设置为将其投射激光向两个第一防滑部2之间的中心部分投射。在工件w被把持在两个第一防滑部2之间的情况下，投射激光被工件w反射，反射光作为接收激光被光电开关171接收。因而，光电开关171能够识别对工件w进行把持的情况。

另外，图18是具有另一非接触式把持对象物检测部的机器人用把持装置的立体图。在图18中，代替光电开关171，将摄像机181同样地安装在机器人用把持装置60的基部8。摄像机181以规定的时间间隔对两个第一防滑部2之间的区域进行拍摄。然后，在得到了与不存在工件w的初始状态的图像不同的图像的情况下，能够识别对工件w进行把持的情况。

另外，图19是在外部具有非接触式把持对象物检测部的机器人用把持装置的立体图。在图19中，摄像机191安装于自地板部延伸的台上。摄像机191同样地能够对机器人用把持装置60的两个第一防滑部2之间的区域进行拍摄，另外，摄像机191连接于机器人的控制装置(未图示)。

在机器人的机器人用把持装置60把持了工件w之后，在机器人采取了某一姿势时，摄像机191对机器人用把持装置60的两个第一防滑部2、和两个第一防滑部2之间的工件w一起进行拍摄。然后，在得到了与不存在工件w的初期状态的图像不同的图像的情况下，能够识别对工件w进行把持的情况。另外，摄像机191并不一定必须安装于自地板部延伸的台上，也可以将摄像机191安装于除机器人用把持装置60和机器人以外的位置。

这些光电开关171和摄像机181、191为检测对把持对象物w进行把持的情况的非接触式的把持对象物检测部。另外，还能够代替摄像机191而采用光电开关或接近开关。由此，通过在距离机器人用把持装置60的指尖较远的位置设置非接触式的把持对象物检测部，能够进行更高度的检测。

另外，图20是具有接触式把持对象物检测部的机器人用把持装置的立体图。在图20中，代替光电开关171，将触觉开关201同样地安装在机器人用把持装置60的基部8。如图示那样，触觉开关201具有细长的杆201a，其顶端位于两个第一防滑部2之间的区域的附近。

在把持对象物w被把持在两个第一防滑部2之间的情况下，杆201a的顶端与把持对象物w接触，因此，能够识别对工件w进行把持的情况。因此，触觉开关201为检测对把持对象物w进行把持的情况的接触式的把持对象物检测部。如此，在采用了与工件w直接接触的接触式的把持对象物检测部的情况下，能够进行更高度的检测。另外，代替图19所示的摄像机191，也可以是触觉开关201安装于自地板部延伸的台上的结构。另外，这样的接触式或非接触式的把持对象物检测部在利用除重量测量以外的方法对没有重量差的不同种类的工件w进行区分的方面也是有效的。

图21是表示具有把持对象物检测部的机器人用把持装置的动作的流程图。在图21中，作为把持对象物检测部，使用把持识别部121、141、光电开关171、摄像机181、191以及触觉开关201。

首先，使机器人移动到工件w的取出位置。然后，在图21中的步骤s11中，机器人控制装置(未图示)输出用于使机器人用把持装置60把持工件w的把持命令(指关闭命令)。由此，机器人用把持装置60进行将工件w自取出位置取出并把持的动作。接着，在步骤s12中，利用把持对象物检测部识别工件w是否处于把持状态。在判断为把持着工件w的情况下，进入步骤s13，输出向目的地的搬运命令。在将工件w搬运到目的地时，在步骤s14中，机器人控制装置(未图示)输出用于使机器人用把持装置60释放工件w的释放命令(指打开命令)。在工件w被释放时，在步骤s15中，输出使机器人回归到工件的取出位置的回归命令。

然而，在步骤s12中，在判断为未把持着工件w的情况下，返回到步骤s11，并重新把持工件w。如上所述，在本发明中，进行了步骤s12所示的把持状态的确认动作。而且，在把持状态不恰当的情况下，迅速返回到步骤s11并进行再次把持。

在以往技术中，存在在未把持着工件w的状态下进行了图20的步骤s13～步骤s15所示的一系列的动作的可能性。然而，在本发明中，由于在步骤s12中进行了把持状态的确认动作，因此，步骤s13～步骤s15所示的一系列的动作一定是在把持了工件w的状态下进行的。由此，在本发明中，不需要进行在未把持着工件w的状态下移动到目的地的无用的动作，其结果，还能够缩短循环时间。

发明的效果

在第一技术方案的发明中，将指部主体的基端的直线运动转换为加强构件的绕第一旋转接头的旋转运动。因此，与指部的打开程度无关，能够获得以第一旋转接头为支点的恒定的把持力，其结果，能够稳定地把持工件(把持对象物)。另外，使指部主体模仿工件的外形，并以包住工件的方式把持工件，因此，工件滑落的可能性较小。另外，指部主体通过重叠多个板状的弹性体而形成。因此，能够在维持柔软性的同时提高相对于弯曲的纵曲强度。因而，能够制成即使是把持重量较大的工件所需的较大的把持力也能承受的指部。由于将驱动部的直线驱动动作转换为绕第一旋转接头的旋转运动，因此，即使在驱动部的行程比较小的情况下，也能够使指部较大程度地打开，能够提高指部开闭效率。另外，由于把持装置的结构简单，因此，还能够谋求成本削减、轻量化。另外，由于配置于指部主体的外侧的加强构件难以挠曲，因此，在把持时，加强构件不会向外侧突出，加强构件也不会与周围碰撞。

在第二技术方案的发明中，由于设有第二旋转接头，因此，相对于工件的外形的仿形性提高，在把持工件时，指部的顶端向内侧关闭。因而，工件更加难以滑落。另外，即使在指部的顶端与较硬的构件、例如收纳箱的底面等相碰撞的情况下，由于指部绕第二旋转接头向内侧转动，因此，能够躲避碰撞时的冲击，避免指部破损。

在第三技术方案的发明中，由于具有第二防滑部，因此，在利用指部主体的内表面抱入工件时，工件更加难以滑落，能够获得可靠的把持状态。

在第四技术方案的发明中，在把持或释放工件时，能够防止因第二防滑部与工件接触而在连接构件上作用自指部主体分离的方向上的过大的力从而导致连接构件拉伸而断裂。

在第五技术方案的发明中，在工件细长的情况、较薄的情况、极其小的情况下，也能够把持工件，能够提高通用性。

在第六技术方案的发明中，由于在所述第二旋转接头具有转动限制部，因此，使指部的顶端部不会向外侧打开。因此，能够进一步防止工件滑落。

在第七技术方案的发明中，指部的顶端易于侵入工件与收纳箱之间的间隙。另外，即使指部的顶端与收纳箱的底面等相碰撞，也能够防止第一防滑部破损。

在第八技术方案的发明中，抑制指部主体向外侧弯曲，能够增大把持力。

在第九技术方案的发明中，即使在工件上附着有润滑油、工作油等的情况下，工件也难以滑落。

在第十技术方案的发明中，能够自由地调节指部的开闭量。

在第十一技术方案的发明中，根据重量判断没抓住工件、取得多个工件的情况。因而，对于再次把持工件的情况较为有利。

在第十二技术方案的发明中，在利用第一防滑部或指部主体的内表面的任何部分把持了把持对象物的情况下，都能够良好地识别对把持对象物进行把持的情况。这样的判断能够在把持并拿起把持对象物时立刻进行。因而，在把持失败的情况下，能够立刻进行重试动作，能够缩短平均的循环时间。

在第十三技术方案的发明中，能够将检测元件设于位于第一防滑部的背面的加强构件内部，能够将检测元件按压部设于第一防滑部的背面侧。该情况下，能够形成利用了指部主体的弹性变形的按压结构的把持识别部。另外，将把持识别部内置于指部，也能够防止指部变厚。另外，由于具有按压限制部，因此，能够防止检测元件被较强地按压所需以上，提高可靠性。

自第二旋转接头到指部顶端侧的部位存在以下这样的特征：在指尖被工件组较强地按压、将指顶端部过深地插入于工件组中的情况下，指尖朝向把持中心a倒下。在第十四技术方案的发明中，包含有接头角度识别部，该接头角度识别部在形成于第二加强部件与第三加强部件之间的角度成为规定的角度时输出信号。在上述的角度成为了预先设定的容许界限角度附近的情况下，输出信号。因此，在输出了信号的情况下，能够判断在指顶端部是否作用有过大的负荷的情况。在作用有过大的负荷的情况下，使机器人用把持装置上升，从而能够保护指顶端部不受到过大的负荷。

在第十五技术方案的发明中，通过在自指尖分离的部位设置把持对象物检测部，从而能够进行更加高度的检测。在采用了与把持对象物直接接触的接触式的把持对象物检测部的情况下，能够进行更加高度的检测。

使用典型的实施方式说明了本发明，但对于本领域技术人员而言能够理解的是，只要不偏离本发明的范围，就能够进行上述的变更和各种其他的变更、省略、追加。另外，根据本发明能够理解的是，在把持以各种形状且各种朝向配置的工件的情况下，与日本特许第5681271号的把持装置相比较，能够对应重量更大的工件，能够利用一个该把持装置进行从轻量且较小的工件到较重且较大的工件的各种工件的把持，能够进一步提高通用性。