JPH02190283A - ロボットハンド - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔概　要〕 ロボットハンドの構造に関し、 ロボットハンドから発生する塵埃のクリーンルーム内へ
の飛散を防止することを目的とし、上フレームと下フレ
ームとの間に設けられた移動機構と、上フレームと下フ
レームの対向面に移動機構を囲むように設けられた無端
状の溝と、溝に両側縁部を無接触に嵌入して回動自在に
移動機構を覆う無端帯状のベルトと、移動機構にベルト
を介して固定され、移動機構に依ってベルトと共に移動
する指と、ベルトで覆われた内部を負圧にする吸引手段
とを設けて構成する。

〔産業上の利用分野〕

本発明は、ロボットハンドの構造に関する。

工場自動化（Ｆ　Ａ　：　Ｆａｃｔｏｒｙ　Ａｕｔｏｍ
ａｔｉｏｎ）の進展に伴い、各種の作業にロボットの導
入が活発に行われている。

クリーンルーム内での作業も多くなり、ロボット自体が
作業に伴って発生する塵埃の拡散が問題となっており、
対策が要望されている。

〔従来の技術〕

第４図の斜視図に示す如くロボットハンド４は、２本の
対向した指１ａ及び１ｂを有し、ケース２に設けられた
スリン１−３ａをケース内の移動機構（図示省略）に依
って対向方向に正逆移動し、部品を把持するようになっ
ている。

同図に示すロボットハンド４は、移動機構として例えば
モータやボールネジ或いはベルト等を使用し、モータの
回転運動を直線運動に変換するようにしたもので、指１
ａ及び１ｂのストロークが例えば０〜５０ｆｆｌＩ１１
と大きいものである。

一方、第５図の斜視図に示すロボットハンド５は、基本
構造が第４図と同一のもので、移動機構として例えばモ
ータやエアシリンダを使用したもので、ストロークが例
えば０〜１０＋ｎ＋ｎと小さいものである。

斯かる構成のロボットハンド４及び５をクリーンルーム
内で駆動する場合には、ロボットハンドの部品類の摺動
等に依って発生する塵埃の拡散が問題となる。

この拡散を防止する為に、第５図に示すストロークが小
さいロボットハンド５に於いては、指１ａ及び１ｂに夫
々円筒型蛇腹７を取付けてスリット３ｂを覆うようにし
ている。

然し乍ら、第４図に示すストロークが大きいロボットハ
ンド４は、スリット３ａのストロークが長い為に円筒型
蛇腹７を用いるわけにはいかず、ケース２に吸引バイブ
ロを設け、図示省略した真空ポンプに依って内部を負圧
にし、発生した塵埃を吸引するようにしている。

この吸引の効率を上げる為に、出来るだけスリン）３ａ
の幅を狭くしているが、更に効果を上げる為に構造部品
類として特別に塵埃の発生を抑えたクリーンルーム用部
品を使用したり、或いは図示の如くハンド自体を密閉カ
バー８で覆ったりしていた。

〔発明が解決しようとする課題〕

以上の説明のようにして、塵埃のクリーンルーム内への
放散を防止していたが、スリンｔ−３ａの幅を狭くする
にも限界があり、クリーンルーム用部品は極めて高価で
あり、密閉カバーは寿命が短く且つ信頬性に欠けると言
う問題点があった。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的を達成する為に本発明に於いては、第１図の原
理説明斜視図に示す如く、上フレーム９と下フレーム１
０との間に設けられた移動機構１１と、上フレーム９と
下フレーム１０の対向面に移動機構１１を囲むように設
けられた無端状の溝１２ａ、１２ｂと、溝１２ａ、１２
ｂに両側縁部１３ａ、１３ｂを無接触に嵌入して回動自
在に移動機構１１を覆う無端帯状のベルト１３と、移動
機構１１にベルト１３を介して固定され、移動機構１１
に依って該ベルト１３と共に移動する指１４ａ、１４ｂ
と、ベルト１３で覆われた内部を負圧にする吸引手段１
５とを設けて成るものである。

〔作用〕

移動＠構に依る指の移動はベルトを介して行われる。

移動機構は吸引手段に依って負圧となっているベルト内
に位置し、移動機構が発生する塵埃は外部に拡散される
こと無く吸引される。

又、ベルトは上下フレームとは無接触であって摺動に依
る塵埃の発生は無い。

〔実施例］ 第１図乃至第３図は本発明の一実施例である。

全図を通じて同一部分には同一符号を付して示した。

本発明に於いては、第１図の原理説明斜視図に示ス如く
、上フレーム９と下フレーム１０との間に設けられた移
動機構１１と、上フレーム９と下フレーム１０の対向面
に移動機構１１を囲むように設けられた無端状の溝１２
ａ、１２ｂと、溝１２ａ、１２ｂに両側縁部１３ａ、１
３ｂを無接触に嵌入して回動自在に移動機構１１を覆う
無端帯状のベルト（例えばスチールベル））１３と、移
動機構１１にベルト１３を介して固定され、移動機構１
１に依って該ベルト１３と共に移動する指１４ａ及び１
４ｂ（図示省略）と、ベルト１３で覆われた内部を負圧
にする吸引手段１５とを設けて成るものであって、移動
機構１１はモータ１７と、モータ１７の回転を検出する
エンコーダ１８と、モータ１７に依って回転するボール
ネジ１９と、一端をボールネジ１９に螺合し指の開閉方
向の力を検出する力検出用平行バネを内蔵した可動ユニ
ット２０と、可動ユニット２０の他端部を摺動自在に係
合してボールネジ１９に並設したリニアガイド２１とか
ら成る。

従ってモータ１７の回転運動は、ボールネジ１９及び可
動ユニット２０に依って直線運動に変換され、可動ユニ
ット２０にベルト１３を挟んで取付けられた指１４ａ、
１４ｂは矢印Ａ−Ｂのように移動する。

この時ベルト１３は、可動ユニット２０と指１４ａ１１
４ｂの移動と共に回動する。

この第１図に示す機構は、第２図（ａ）の平面図に示す
ように基板２３（下フレームと同じ）上に２個並設され
てロボットハンド１６を構成している。

実施例に於いて移動機構１１は、第２図（ｂ）の側面図
に示す如くモータ１７とエンコーダ１８を下段に、ボー
ルネジ１９と可動ユニット２０と、リニアガイド２１（
同図（ａ）に図示）とを上段に上下２段に構成し、モー
タ１７の回転は減速ギヤ２２を介してボールネジ１９に
伝達されるようになっている。

又、ベルト１３は、第１図及び第２図（ａ）及び同図俣
）に示す如く、その両端が例えばポリアミド樹脂或いは
セラミック等の円弧状の摺動ガイド２４に依って摺動自
在に支持されており、ベルト１３の内面に突設したピン
２５が摺動ガイド２４に設けたガイド溝２６に係合し、
ベルト１３の回動に伴う上下方向のずれを防止している
。

指１４ａ及び１４ｂの先端はＬ字型に屈曲しており、基
板２３のスリット２３ａのスリットから突出し、部品を
把持するようになっている。

第３図（ａ）の平面図、及び同図（ｂ）に示す同図（ａ
）のＣ−Ｄ断面図は、他の実施例のロボットハンド３３
であって、第１の実施例の駆動系がボールネジであった
ものに対して、タイミングベルトを使用したことを特徴
としている。

即ち、移動機構３０は、モータ１７と、エンコーダ１８
（同図（ｂ）に図示）と、タイミングプーリ２８ａ及び
２８ｂに依って張架されモータ１７に依って回動するタ
イミングベルト２７と、同図（ａ）に示す如くタイミン
グベルト２７の長手方向に設けられたリニアガイド２９
と、一端をタイミングベルト２７に固定シ、他端部をリ
ニアガイド２９に摺動自在に係合した可動ユニット３１
とから構成されている。

移動機構３０の周囲を回動可能に覆うベル１−１３は、
タイミングベルト２７を挟んで可動ユニット３１に取付
けられた指間閉方向検出平行バネユニット３２に固定さ
れ、更に指１４ａ及び１４ｂは、ベルト１３を挟んで指
間閉方向検出平行バネユニット３２に固定されている。

従って、モータ１７の回転でタイミングベルト２７が回
動すると、指間閉方向検出平行バネユニット３２及びベ
ルト１３を介して指１４ａ及び１４ｂは夫々矢印Ａ−Ｂ
の如く直線運動をする。

上記した何れのロボットハンド１６及び３３も図示省略
した真空ポンプに依る吸引手段１５（図は吸引パイプを
示している）を備えており、ヘルド１３の内部は常に負
圧になるように構成されている。

以上の説明のように、移動機構１１或いは３０に依る指
１４ａ及び１４ｂの移動は、移動機構１１或いは３０を
覆うベルト１３を介して行われる。

この移動機構１１或いは３０は、吸引手段１５に依って
負圧となっているベルト１３内に位置しており、移動機
構が発生する塵埃は、外部に拡散されること無く真空ポ
ンプに依って速やかに吸引される。

又、ベルト１３は上下フレーム９及び２３（第３図に於
いては３４．３５）とは無接触であって摺動に依る塵埃
の発生は無い。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明のロボットハンドに依るク
リーンルーム内の作業に於いて、塵埃の拡散は無くなり
、又、構成部品として高価なりリーンルーム用の部品は
不要となる等、経済上及び産業上に多大の効果を奏する
。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のロボットハンドの原理説明斜視図、 第２図（ａ）は本発明のロボットハンドの平面図、第２
図（ｂ）は本発明のロボットハンドの側面図、第３図（
ａ）は他の実施例を示す平面図、第３図（ｂ）は同図（
ａ）のＣ−Ｄ断面図、第４図はストロークが大きい従来
のロボットハンドの斜視図、 第５図はストロークが小さい従来のロボットハンドの斜
視図である。 図に於いて、 １　ａ、１　ｂ、１４ａ、、１４ｂは指、２はケース、 ３ａ、３ｂ、２３ａはスリット、 ４．５．１６．３３はロボットハンド、６は吸引パイプ
、　　　　７は蛇腹、 ８は密閉カバー　　　　９．３４は上フレーム、１０．
３５は下フレーム、　１１．３０は移動機構、１２ａ、
１２ｂは溝、　　　　１３はベルト、１５は吸引手段、
　　　　　１７はモータ、１８はエンコーダ、　　　　
１９はボールネジ、２０．３１は可動ユニット、２１．
２９はリニアガイド、２２は減速ギヤ、　　　　２３は
基板、２４は摺動ガイド、　　　２５はピン、２６はガ
イド溝、　　　　　２７はタイミングベルト、２８ａ、
２８ｂはタイミングプーリ、 ３２は相開閉方向検出平行バネユニットである。 イでこＩフ焚８Ｆ！！４Ｐ１゛ε、Ａミず」匹行わ〔〕
（０，） 子・発明ｎ０乍・・トｌ＼ンドｎ斤１里蓄地Ｂ月δ才視
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Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 上フレーム（９）と下フレーム（１０）との間に設けら
   れた移動機構（１１）と、 前記上フレーム（９）と下フレーム（１０）の対向面に
   前記移動機構（１１）を囲むように設けられた無端状の
   溝（１２ａ、１２ｂ）と、 前記溝（１２ａ、１２ｂ）に両側縁部（１３ａ、１３ｂ
   ）を無接触に嵌入して回動自在に前記移動機構（１１）
   を覆う無端帯状のベルト（１３）と、 前記移動機構（１１）に前記ベルト（１３）を介して固
   定され、該移動機構（１１）に依って該ベルト（１３）
   と共に移動する指（１４ａ、１４ｂ）と、 前記ベルト（１３）で覆われた内部を負圧にする吸引手
   段（１５）とを設けて成ることを特徴とするロボットハ
   ンド。