CN108943000B - 工件夹持装置 - Google Patents

Abstract

一种工件夹持装置(10)包括基体(20)和一对指单元(22)，一对指单元被构造成夹持工件(100)。一对指单元(22)中的第一指单元(40)包括铲构件(52)，铲构件被构造成相对于基体(20)在箭头Z的方向上往复运动，并且在垂直于箭头Z的方向的平面上旋转。一对指单元(22)中的第二指单元(60)包括按压构件(74)，按压构件被构造成在箭头X的方向上往复运动，并且在垂直于箭头Z的方向的平面上旋转。

Description

工件夹持装置

技术领域

本发明涉及一种工件夹持装置，其在被附接至机器人的状态下使用。

背景技术

为了提高生产效率，正在促进用于使机器人在生产线的各个步骤中的至少一部分中进行操作的自动化。例如，为了从预定位置提取工件并将工件输送到其他位置，将工件夹持装置(所谓的机械手)附接到机器人(例如，参见日本特开专利公报No.2013-000857)。

发明内容

传统的工件夹持装置还不能夹持不同形状的、以及由诸如片状金属部分的板状构件制成的工件。例如，日本特开专利公报No.2013-000857中公开的工件夹持装置构成为能够夹持不同尺寸的工件，然而，其没有被构造成能够夹持不同形状的工件。

考虑到上述问题设计了本发明，并且本发明的目的是提供一种能够夹持不同形状的工件的工件夹持装置。

为了达到上述目的，本发明的特征在于：一种工件夹持装置，该工件夹持装置包括基体和夹持机构，夹持机构被布置在基体上，并且被构造成夹持工件，其中，夹持机构包括：第一指单元，第一指单元具有第一保持结构，第一保持结构被构造成相对于基体在第一轴向方向上往复运动，并且在垂直于第一轴向方向的平面上旋转；和第二指单元，第二指单元具有第二保持结构，第二保持结构被构造成在垂直于第一轴向方向的第二轴向方向上往复运动，并且在垂直于第一轴向方向的平面上旋转。

根据上述构造，利用第一指单元的第一保持结构和第二指单元的第二保持结构，工件夹持装置能够适当地夹持不同形状的工件。更具体地，第一保持结构和第二保持结构能够根据工件的形状在诸如沿着第一轴向方向将工件夹着或者沿着第二轴向方向将工件夹着的操作之间选择，第一保持结构在第一轴向方向上前后移动(即，往复运动)并且在垂直于第一轴向方向的平面上旋转，第二保持结构在垂直于第一轴向方向的第二轴向方向上往复运动并且在垂直于第一轴向方向的平面上旋转。因此，工件夹持装置能够采用各种夹持模式，从而可以显着提高通用性。

此外，第一轴向方向可以是使第一保持结构接近或远离基体的方向，并且第二轴向方向可以是使第二保持结构接近或远离第一指单元的方向。

通过改变第一保持结构相对于基体的相对距离，同时改变第二保持结构相对于第一指单元的相对距离，工件保持结构可以容易地进行通过第一保持结构和第二保持结构夹着工件以及释放对工件的夹持。

另外，基体可以包括固定夹持体，固定夹持体在垂直于第二轴向方向的方向上突出，并且第二指单元可以包括可移动夹持体，可移动夹持体被构造成通过沿着第二轴向方向的移动而将工件夹持在可移动夹持体和固定夹持体之间。

通过使第二指单元的可移动夹持体沿着第二轴向移动的简单操作，工件夹持装置能够在固定夹持体和可移动夹持体之间夹持工件。

除了上述构造以外，工件夹持装置还可以是这样的构造：固定夹持体在与第一指单元突出的方向相反的方向上从基体突出，并且可移动夹持体从第二指单元穿透布置在基体中的伸长孔，且在与第二指单元突出的方向相反的方向上突出。

除了通过第一指单元和第二指单元夹持工件之外，通过改变基体的取向，工件夹持装置能够容易地被切换至通过固定夹持体和可移动夹持体夹持工件的状态。

在这种情况下，从平面观察，优选地，第一保持结构和第二保持结构以从在保持工件之前等待的待用位置朝向保持工件的保持位置旋转的方向彼此相反的方式被布置。

通过工件夹持装置使第一保持结构和第二保持结构在彼此相反的方向上旋转，在其相应的待用位置处，第一保持结构和第二保持结构被置于在相同方向上延伸的状态。因此，可以减小第一保持结构和第二保持结构从相应的待用位置到保持位置的运动范围。因此，即使在可用空间小的情况下，仍然可以良好地夹持工件。

此外，第一保持结构和第二保持结构中的至少一个在从待用位置朝向保持位置的方向上的一侧上具有锥形部分。

通过在第一保持结构和第二保持结构中的至少一个上具有锥形部分，当第一保持结构和第二保持结构旋转时，工件夹持装置能够使锥形部分容易地进入工件的下侧。

此外，第一保持结构和第二保持结构中的每一个可以具有爪构件，爪构件从在从待用位置朝向保持位置的方向的一侧突出。

通过具有爪构件，工件夹持装置可以使第一保持结构和第二保持结构从工件的侧面接近工件，并且可以通过爪构件的相互操作夹住单个工件。

此外，优选地，第一指单元包括纵向致动器和第一旋转致动器，纵向致动器被连接至基体并且被构造成使第一保持结构沿着第一轴向方向移动，第一旋转致动器被连接至纵向致动器并且被构造成使第一保持结构旋转，并且优选地，第二指单元包括横向致动器和第二旋转致动器，横向致动器被连接至基体并且被构造成使第二保持结构沿着第二轴向方向移动，第二旋转致动器被连接至横向致动器并且被构造成使第二保持结构旋转。

工件夹持装置使得第一保持结构和第二保持结构能够通过纵向致动器、第一旋转致动器、横向致动器和第二旋转致动器独立且彼此协作地操作。

根据本发明，工件夹持装置能够适当地夹持不同形状的工件，并且据此，包括工件夹持装置的机器人呈现出高通用性，从而能够输送各种类型的工件。

通过以下结合附图的描述，本发明的上述和其它目的、特征和优点将变得更加明显，其中本发明的优选实施例通过说明性实例示出。

附图说明

图1是示意性地显示加工地以及应用根据本发明的实施例的工件夹持装置的夹持机器人的说明图；

图2是显示图1的工件夹持装置的立体图；

图3是显示图2中的工件夹持装置被旋转180°的状态的说明图；

图4是显示根据修改例的工件夹持装置的立体图；

图5A是显示工件夹持装置的操作的第一侧视图；

图5B是从图5A中的箭头VB的角度观察的视图；

图5C是显示工件夹持装置的操作的第二侧视图；

图5D是从图5C中的箭头VD的角度观察的视图；

图6A是显示工件夹持装置的操作的第三侧视图；

图6B是沿着图6A中的线VIB-VIB截取的截面图；

图6C是显示工件夹持装置的操作的第四侧视图；

图6D是沿着图6C中的线VID-VID截取的截面图；

图7A是显示通过工件夹持装置的第一夹持机构夹持的第一侧截面图；

图7B是显示通过工件夹持装置的第一夹持机构夹持的第二侧截面图；

图8是显示通过图4中的工件夹持装置对工件夹持的说明图；和

图9是显示通过图4中的工件夹持装置对另一个工件夹持的说明图。

具体实施方式

下面将参考附图详细呈现和描述根据本发明的工件夹持装置的优选实施例。

如图1所示，根据本发明的实施例的工件夹持装置10被用作夹持机器人12的末端执行器。夹持机器人12被安装在工厂内，并且将工件100输送到另一个工件或者执行预定加工(工件的焊接等等)的加工装置。此外，安装工件夹持装置10的物体不限于夹持机器人12，而是可以应用于以夹持工件为目的的各种装置。

例如，夹持机器人12被构造为多关节或铰接式机器人，并且包括多个臂14、将这些臂14彼此可旋转地连接的多个接头16以及控制单元18，该控制单元18控制各个接头16的操作。夹持机器人12的控制单元18使相应的臂14和相应的接头16移动，以便将工件夹持装置10移动到临时放置工件100的工件存储空间200。此外，工件夹持装置10在控制单元18的控制下夹持(保持)工件100。此外，通过相应的臂14及相应的接头16的操作，被夹持工件100被输送至放置位置202，并且工件100的夹持在放置位置202被释放，以便布置(设置)工件100。

具体地，如图2所示，为了夹持具有不同形状的多种类型的工件100，根据本实施例的工件夹持装置10被构造为能够实施不同的夹持模式的多手式机器人。以下，将具体描述工件夹持装置10的细节。

此外，在下面给出的描述中，将参照图2中所示的方向指示来描述装置构造的方向。更具体地，装置的横向方向(图2中的大致左右方向)由箭头X指示，装置的宽度方向(图2中的纸张的大致向后方向和纸张的大致向前方向)由箭头Y指示，并且装置的高度方向(图2中的上下方向)由箭头Z指示。此外，大致向右方向由箭头X1的方向指示，大致向左方向由箭头X2的方向指示，纸张的大致向后方向由箭头Y1的方向指示，纸张的大致向前方向由箭头Y2的方向指示，向上方向由箭头Z1的方向指示，并且向下方向由箭头Z2的方向指示。另外，方向指示被设置成便于理解说明，并且工件夹持装置10能够在夹持机器人12的驱动作用下在任意方位上使用。

夹持机器人12的远端臂14a包括安装部分15，工件夹持装置10被安装在安装部分15上，并且安装部分15可相对于远端臂14a的外壳旋转至少180以上(也参考图1)。因此，随着安装部分15的旋转，工件夹持装置10能够向上和向下颠倒箭头Z的方向，如图2所示(也参考图3)。

如图2和图3所示，工件夹持装置10包括基体20和一对指单元22，基体20被连接至安装部分15，一对指单元22被设置在基体20上并夹持工件100。一对指单元22由第一指单元40和第二指单元60构成，它们中的每一个进行不同的操作。此外，一对指单元22的操作由夹持机器人12的控制单元18控制。此外，工件夹持装置10可以设置有与夹持机器人12的控制单元分开的、只控制工件夹持装置10的控制单元。

基体20形成为块状，并且具有能够使一对指单元22被可操作地保持的刚性。更具体地，在箭头X的方向上延伸且在箭头Z的方向上具有足够厚度的矩形的第一块体24以及在第一块体24在箭头X1的方向上的一侧且在箭头Z2的方向上与之连着的第二块体26被一体地构造在一起。

第一指单元40附接到第一块体24在箭头Z2的方向上的表面(下表面)，并且第二指单元60附接到第二块体26在箭头Z2的方向上的表面。结果，基体20将第一指单元40和第二指单元60支撑在彼此分开预定距离的位置处。

第二块体26在箭头X的方向上的长度比第一块体24的长度短。因此，基体20的下表面侧呈阶梯状。第二块体26与第一块体24一起形成将基体20附接到安装部分15的部分，并且用作适当地调节第一指单元40的高度和第二指单元60的高度的间隔件。

在基体20在箭头X1的方向上的端部，在箭头X1方向上的端面、在箭头Y2的方向上的侧表面和在箭头Z1的方向上的侧表面中的每个上设置多个(如图2所示，4个)安装螺纹孔28。因此，能够以各种姿势将基体20螺纹固定在安装部分15上。例如，通过连接基体20在箭头X1的方向上的端面和安装部分15，基体20围绕安装部分15在箭头X的方向上的延伸轴线旋转，并且一对指单元22的位置可以翻转180°。将基体20和安装部分15彼此固定的方式不限于螺纹固定，而可以采用各种其他方法，例如焊接等。

此外，在平面视图中(在箭头Z2的方向上观察)，在基体20在横向方向上的中心部处布置在纵向方向(箭头X的方向)上延伸的伸长孔30。伸长孔30形成为在更靠近箭头X2的方向的第一块体24中在箭头Z的方向上贯穿。稍后将描述的第二指单元60的可移动夹持体64被布置在伸长孔30中。

此外，能够在其本身和第二指单元60之间夹住(夹紧)工件100的固定夹持体32被设置在基体20在箭头Z1的方向上的表面(上表面)上。固定夹持体32被连接至基体20在横向方向上的中心部，并且与伸长孔30在箭头X2的方向上的一侧连着，以由此封闭伸长孔30的一部分。

在侧视图中(从箭头Y2的方向观察)，固定夹持体32形成为L形。更具体地，固定夹持体32包括：固定部34，其以与伸长孔30的宽度相同的宽度在箭头X的方向上延伸；以及延伸部36，其在固定部34的一端以直角弯曲，并且在箭头Z1的方向上延伸。固定部34通过诸如螺纹固定、粘接、焊接等等的适当的固定手段而被牢固地固定于基体20。

固定夹持体32的延伸部36和第二指单元60构成直接在其间夹持工件100的第一夹持机构11A。延伸部36的延伸端部36a呈现楔形形状，其中在箭头X2的方向上的一侧的侧表面朝向其在箭头X1的方向上的突出方向倾斜，并且在箭头X1的方向上的一侧的侧表面延伸成平坦形状。具有增加弹性力和摩擦阻力的橡胶部件38被设置在延伸端部36a在箭头X1的方向上的一侧的侧表面上。

设置在第一夹持机构11A的相对侧的一对指单元22构成用于通过第一指单元40和第二指单元60的相互配合来夹持工件100的第二夹持机构11B。

第一指单元40包括纵向致动器42、间隔件44、第一旋转致动器46和第一保持结构48。纵向致动器42和第一旋转致动器46构成用于使得第一保持结构48能够相对于基体20移动的驱动机构。

纵向致动器42的上部分连接并固定到基体20，并且使被连接到其下部分的间隔件44、第一旋转致动器46和第一保持结构48在箭头Z的方向(第一轴向方向)上移动。作为这种类型的驱动机构，例如能够应用具有固定气缸42a和基于空气(压缩空气)的供给和排出而相对于固定气缸42a相对移动的可移动杆42b的气缸。

更具体地，可移动杆42b的一部分容纳在固定气缸42a内，并且将固定气缸42a内的内部空间(未示出)分隔的凸缘(未示出)被设置在可移动杆42b上。此外，能够允许空气流入和流出每个分开的内部空间的两个端口42c被设置在固定气缸42a上。端口42c被连接到未示出的空气源。通过在控制单元18的控制下供应或排出空气，每个内部空间的内部压力被调节。因此，凸缘移动到适当的位置，并且可移动杆42b的位置被调节。此外，纵向致动器42不限于上述构造，并且可以应用例如液压缸，滚珠丝杠机构等等的其他构造。

此外，布置在固定气缸42a的附近且引导可移动杆42b的滑动的第一引导机构50被设置在纵向致动器42上。第一引导机构50由被连接到固定气缸42a的导轨50a和被连接到可移动杆42b的L形滑动件50b构成(参见图3)。滑动件50b包括在箭头Z的方向上延伸的第一部分和在箭头Z2的方向上的端部处垂直弯曲的第二部分，可移动杆42b被连接到第二部分的一个表面，并且间隔件44被连接到第二部分的另一个表面。伴随着可移动杆42b的移位，滑动件50b的第一部分沿着导轨50a被引导，并且由此使间隔件44在箭头Z的方向上稳定地移位。

第一指单元40的间隔件44形成为具有预定板厚度的盘状，并且调节第一保持结构48相对于第二指单元60在箭头Z的方向上的位置。在间隔件44的下表面(在箭头Z2的方向上的表面)上，第一旋转致动器46通过诸如螺钉等等的固定装置固定。

第一旋转致动器46使第一保持结构48围绕在箭头Z的方向上的轴线旋转且移动。作为这种类型的驱动机构，例如能够应用具有被连接至间隔件44的筒状体46a和基于空气的供给和排出而相对于筒状体46a相对旋转的旋转轴46b的旋转致动器(参照图3)。

作为实例，在第一旋转致动器46中，叶片(未示出)被连接到旋转轴46b，并且用于确定叶片的角度范围的固定壁(未示出)被设置在筒状体46a的内部。此外，在筒状体46a的内部，压力室分别形成在叶片的两侧，并且未图示的空气源被连接于与筒状体46a内的相应的压力室连通的两个端口46c。空气源在控制单元18的控制下供给和排出空气，由此叶片旋转并且其运动被传递到旋转轴46b。此外，第一旋转致动器46不限于上述构造，并且可以应用诸如马达机构等等的其他构造。

第一保持结构48固定于在箭头Z2的方向上从筒状体46a突出的旋转轴46b。当旋转轴46b旋转时，第一保持结构48在垂直于箭头Z的方向的平面上以旋转轴46b为中心旋转。

根据本实施例的第一保持结构48由与第二指单元60协作上下夹着工件100的板状铲构件52构成。铲构件52在纵向方向上的一端部被连接至旋转轴46b，并且铲构件52从该一端部在与旋转轴46b的轴向方向(箭头Z的方向)垂直的方向上延伸预定的长度。基于旋转轴46b的操作状态，铲构件52可移动到沿着箭头X1的方向布置的保持位置和沿着箭头Y2的方向布置的待用位置。

铲构件52形成为在箭头Z的方向上具有预定厚度的大致长方体形状。铲构件52在从待用位置朝向夹持位置旋转的方向上的一侧部分是锥形部分54，锥形部分54的上表面(在箭头Z1的方向上的表面)朝向下方倾斜。此外，锥形部分54的下表面(在箭头Z2的方向上的表面)形成为平坦形状。换句话说，从截面观察，锥形部分54形成为直角三角形形状，其中，其厚度在宽度方向上朝着外侧逐渐减小。

通过具有这样的锥形部分54，当铲构件52从待用位置旋转到保持位置时，其下锐角部分首先进入工件100的下侧。由此，铲构件52能够容易地沿着锥形部分54的倾斜进入工件100的下侧，并且工件100能够被向上铲起且被引导至铲构件52的上表面(平坦表面)。

此外，第一保持结构48不限于图2所示的铲构件52，并且可以对其应用各种替代构造。图4是根据修改例的工件夹持装置10A的立体图。工件夹持装置10A的第一指单元40A(第一保持结构48A)由第一钩部分56构成，该第一钩部分56用于从工件100的一侧接近工件100或者与第二指单元60A配合钩住工件100的预定位置。

第一钩部分56包括：延伸板体57，其在纵向方向上的一端被连接至旋转轴46b，并且在与旋转轴46b的轴向方向正交的方向上延伸预定的长度；和爪构件58，其被连接到延伸板体57的另一端部。

爪构件58形成为从延伸板体57的一侧部分(第一钩部分56的从待用位置旋转至保持位置的方向上的侧部分)突出。从平面看，爪构件58与延伸板体57的端表面齐平，并形成为直角三角形，其宽度朝向爪构件58突出的方向变窄。

返回至图2和图3，工件夹持装置10的第二指单元60是与固定夹持体32一起构成第一夹持机构11A，并且与第一指单元40一起构成第二夹持机构11B的部分。更具体地，第二指单元60包括横向致动器62、可移动夹持体64、间隔件66、第二旋转致动器68和第二保持结构70。不同于第一指单元40，第二指单元60使第二保持结构70在箭头X的方向(第二轴向方向)上移位，而不使第二保持结构70在箭头Z的方向上移位。

横向致动器62的上部分连接并固定至基体20，并且横向致动器62使可移动夹持体64、间隔件66、第二旋转致动器68和第二保持结构70在箭头X的方向上往复运动。作为这种类型的驱动机构，以与纵向致动器42相同的方式，可以应用具有固定气缸62a和可移动杆62b的气缸，可移动杆62b基于空气的供给和排出相对于固定气缸62a相对移动。

更详细地，横向致动器62包括一对可移动杆62b，一对可移动杆62b相对于盒形固定气缸62a移动，并且各可移动杆62b的突出端部(在箭头X2的方向上的端部)由附接体62d桥接。类似于纵向致动器42，固定气缸62a具备内部空间以及两个端口62c，固定气缸的内部通过相应的可移动杆62b的凸缘(未示出)分成上述内部空间，两个端口62c能够允许空气流入并流出每个分开的内部空间。各个端口62c分别连接到未示出的空气源。通过在控制单元18的控制下供给或排出空气，每个内部空间的内部压力被调节，并且每个可移动杆62b在箭头X的方向上的位置被调节。

第二引导机构72设置在横向致动器62上，以引导附接体62d的滑动，并且由被连接到固定气缸62a的导轨(未示出)和被连接到附接体62d的U形滑动件72a构成。可移动夹持体64与滑动件72a一起固定在附接体62d上，并且横向驱动器62使滑动件72a和可移动夹持体64在箭头X的方向上一体滑动。

可移动夹持体64从其被连接至附接体62d的根部分沿着箭头Z1的方向直线延伸，并且经由基体20的伸长孔30突出至基体20的相对侧。可移动夹持体64的延伸端部64a被设定在与固定于基体20的固定夹持体32的延伸端部36a相同的高度。可移动夹持体64的延伸端部64a与固定夹持体32对称地形成，并且与被布置在其面朝固定夹持体32的表面上的橡胶部件38一起形成为楔形。

此外，间隔件66固定到第二引导机构72的滑动件72a的下表面。第二指单元60的间隔件66形成为具有预定板厚的矩形板状，并调节第二保持结构70的高度(在箭头Z的方向上)。在间隔件66的下表面(在箭头Z2的方向上的表面)上，第二旋转致动器68通过诸如螺钉等等的固定装置固定。

对于第二旋转致动器68，可以采用类似于第一旋转致动器46的结构(即，具有圆状体68a和旋转轴68b的构造)的结构。然而，第二旋转致动器68的旋转轴68b的旋转方向被设定为与第一旋转致动器46的方向相反的方向。相应地，第一保持结构48和第二保持结构70在它们的待用位置处在相同的方向(图2中的箭头Y2的方向)上延伸，并且当朝向它们的保持位置旋转时，其延伸端被放置成彼此靠近。

根据本实施例的第二保持结构70被构造成板状按压构件74的形式。按压构件74形成为具有与铲构件52相类似的延伸长度、宽度以及板厚的长方体形状。随着旋转轴68b的旋转，按压构件74能够移动到将按压构件沿着箭头X2的方向布置的保持位置和将按压构件沿着箭头Y2的方向布置的待用位置。铲构件52和按压构件74通过将工件100夹在彼此之间来保持工件100。

在根据图4所示的修改例的工件夹持装置10A中，第二指单元60A(第二保持结构70A)也具有与第一保持结构48A的第一钩部分56对称的第二钩部分76。换句话说，第二钩部分76包括延伸板体77以及爪构件78，爪构件78连着延伸板体77的延伸端部布置，并且从板体77在从待用位置旋转至第二钩部分76的保持位置的方向上的侧部分突出。爪构件78形成为具有朝向爪构件78突出的方向变窄的宽度的直角三角形形状。

尽管在附图中省略了图示，但工件夹持装置10可以具有包括铲构件52和按压构件74两者以及第一钩部分56和第二钩部分76的构造。例如，工件夹持装置10构造成使得第一旋转致动器46和第二旋转致动器68的旋转轴46b，68b能够旋转180°以上。此外，第一保持结构48具有这样的构造：其中铲构件52和第一钩部分56以旋转轴46b作为基点在相反方向(相位错开180°的位置)上突出；并且第二保持结构70具有这样的构造：按压构件74和第二钩部分76以旋转轴68b作为基点在相反方向上突出。因此，根据工件100形状，工件夹持装置10能够在使用铲构件52和按压构件74的情况以及使用第一钩部分56和第二钩部分76的情况之间进行切换。

根据本实施例的工件夹持装置10、10A基本上以上述方式构造。下面将描述工件夹持装置10、10A的优点和效果。

如上所讨论的，工件夹持装置10通过改变装置整体的姿势以及一对指单元22的动作或运动，来实现与各种形状的工件100对应的各种夹持模式。在下文中，将描述如图1所示，具有平面主板部分112和边缘部分114的工件110被夹持的情形，边缘部分114在主板部分112的一侧弯曲。工件110例如以直立的方式容纳在工件储存空间200的筐中，其边缘部分114位于上方，并且边缘部分114重叠。

在这种情况下，操作者设定控制单元18的控制内容，以使得工件110的边缘部分114被工件夹持装置10的一对指单元22(第二夹持机构11B的铲构件52和按压构件74)夹持。在加工工件110时，夹持机器人12基于来自控制单元18的指令操作多个臂14和多个接头16，并且将工件夹持装置10移动到工件存储空间200。因此，如图5A和图5B所示，工件夹持装置10被布置在期望被夹持的工件110上方预定距离的位置处。此时，铲构件52和按压构件74沿着箭头Y2的方向布置在待用位置(还参照图2)。

在将工件夹持装置10相对于要被夹持的工件110定位之后，控制单元18操作第一指单元40和第二指单元60，从而使第一保持结构48和第二保持结构70移动。更具体地，第一指单元40驱动纵向致动器42，并且使铲构件52在向下方向(箭头Z2的方向)上移动。因此，铲构件52被布置在与工件110的边缘部分114相同的高度位置。此外，第二指单元60驱动横向致动器62，并且使按压构件74在横向方向(箭头X2的方向)上移动。更具体地，按压构件74被布置在比工件110的铲构件52和边缘部分114高的位置。

接下来，如图5C和图5D所示，第一指单元40驱动第一旋转致动器46，从而使铲构件52在逆时针方向上旋转，并且使铲构件52从待用位置移动到保持位置。当旋转时，铲构件52的锥形部分54进入工件110的边缘部分114的下侧，并沿着其倾斜铲起边缘部分114，同时铲构件52在边缘部分114的下侧向内滑动。在边缘部分114的下部，布置在保持位置处的铲构件52处于沿着边缘部分114延伸的方向(箭头X1的方向)取向的姿势(也参考图6A和6B)。

另一方面，第二指单元60驱动第二旋转致动器68，从而使按压构件74在顺时针方向上旋转，并且使按压构件74从待用位置移动到保持位置。在保持位置，在边缘部分114的上方，按压构件74处于沿着边缘部分114延伸的方向(箭头X2的方向)取向的姿势。此外，通过按压构件74位于边缘部分114的上方，抑制了当铲构件52进入工件110的边缘部分114的下侧时工件110的姿势变化。此外，按压构件74的旋转不一定与铲构件52的旋转同时发生。例如，铲构件52可以在首先将按压构件74放置在保持位置之后旋转。

当铲构件52被布置在边缘部分114的下侧时，工件夹持装置10驱动纵向致动器42，并且使铲构件52在向上方向(箭头Z1方向)上移动，借此工件110的边缘部分114被抬起。在这种情况下，在按压构件74在箭头X2的方向上移动，并且铲构件52和按压构件74都被一起布置在它们的保持位置处的情形下，从平面观察，铲构件52和按压构件74彼此部分重叠。因此，当铲构件52向上移动时，铲构件52立即到达位于其上方的按压构件74附近，从而将工件110的边缘部分114夹在铲构件52和按压构件74之间。

相应地，如图6C和6D所示，工件夹持装置10可以上下夹持工件110的边缘部分114。此外，在夹持状态下，夹持机器人12通过向上拉动工件夹持装置10而取出工件110，并且将工件110输送到放置位置202(夹具)(还参照图1)。此时，由于边缘部分114被上下夹持，所以工件夹持装置10能够显著地防止工件110掉落或下落。

此外，如图7A和7B所示，在输送不具有边缘部分114的简单板状工件120的情况下，工件夹持装置10通过第一夹持机构11A夹持工件120。更具体地，夹持机器人12的控制单元18使安装部15旋转，并且使第一夹持机构11A面朝工件120(也参见图3)。此外，在夹持工件120之前，控制单元18驱动第二指单元60(横向致动器62)，并且将工件夹持装置10的可移动夹持体64放置在与固定夹持体32分开的位置。

此外，当工件夹持装置10位于要被夹持的工件120上方时，夹持机器人12使工件夹持装置10下降，并且将工件120插入固定夹持体32与可移动夹持体64之间。如上所讨论的，固定夹持体32和可移动夹持体64的延伸端部36a、64a形成为楔形。因此，即使多个工件120并排设置，随着其向下运动，每个延伸端部36a、64a也能够插入到工件120之间，并且工件120之一可以容易地夹在固定夹持体32和可移动夹持体64之间。

当工件夹持装置10下降到预定位置时，夹持机器人12驱动横向致动器62，从而使可移动夹持体64朝向固定夹持体32移动。因此，固定夹持体32和可移动夹持体64能够将要被夹持的工件120夹在两者之间。在夹持状态下，固定夹持体32和可移动夹持体64能够对工件120施加适当的夹持力，并且此外，通过彼此的橡胶部件38，能够防止工件120掉落。因此，即使对于板状工件120，工件夹持装置10也能够适当地取出板状工件120并将其输送到预定位置。

此外，如图3所示，工件夹持装置10可以在纵向致动器42的可移动杆42b上或者在第一引导机构50的滑动件50b等等上配备支架51(参考图3中的双点划线)。例如，支架51形成为从滑动件50b在箭头X1的方向上延伸的L形，并且在箭头Z1的方向上弯曲。此外，其在箭头X1的方向上的端部面朝第一夹持机构11A的工件120的夹持位置。

在这种情况下，支架51可以通过纵向致动器42在箭头Z的方向上移位，并且在夹持由固定夹持体32和可移动夹持体64夹持的工件120时被按压抵靠工件120。因此，通过抑制工件120的摆动等等，支架51能够辅助通过第一夹持机构11A进行的夹持。此外，支架51的端部可以包括用于剪切工件120的机构等等，并且可以被构造成与第一夹持机构11A一起支撑工件120。本质上，在工件夹持装置10中不需要一对指单元22中的一个指单元的致动器的操作的情况下，通过向该一个指单元的致动器的可移动部分提供辅助机构，可以辅助通过其它致动器的操作对工件100的夹持。

此外，根据图4所示的修改例的工件夹持装置10A配备有第一钩部分56和第二钩部分76作为第一保持结构48A和第二保持结构70A，从而能够从工件120的侧面(在箭头Y的方向上)接近板状工件120。

更具体地说，如图8所示，夹持机器人12将在保持位置待用的第一钩部分56和第二钩部分76放置成抵靠在工件120的侧面上。此外，通过旋转驱动第一旋转致动器46和第二旋转致动器68，从而将第一钩部分56和第二钩部分76分别移动到保持位置，要被夹持的工件120布置在第一钩部分56和第二钩部分56之间。此时，第一钩部分56和第二钩部分76的爪构件58，78中的每一个在其突出方向上变尖，并且因此即使多个工件120彼此并排布置，伴随其旋转，爪构件58，78能够插入工件120之间，并且工件120中的一个可以容易地夹在爪构件58，78之间。

此外，在第一钩部分56和第二钩部分76布置在保持位置的状态下，工件夹持装置10A驱动横向致动器62并且使第二钩部分76移动得更靠近第一钩部分56。因此，能够在第一钩部分56和第二钩部分76之间夹持工件120。

此外，如图9所示，在工件夹持装置10A中，通过应用第一钩部分56和第二钩部分76，在孔132或凹槽等等被布置在工件130中的情况下，工件130可以使用孔132或者凹槽等等被夹持。例如，随着从待用位置旋转至保持位置，第一钩部分56和第二钩部分76的爪构件58，78被插入到工件130的孔132中。此外，通过驱动横向致动器62，工件夹持装置10A调节第一钩部分56的爪构件58与第二钩部分76的爪构件78之间的间隔。此外，此时，可以驱动纵向致动器42，以使得第一钩部分56和第二钩部分76的高度彼此不同，并且爪构件58，78可以重叠并插入到孔132中。

因此，工件夹持装置10A可以钩到或抓到工件130的孔132的边缘部分，从而适当地夹持工件100。此外，爪构件58，78当然也可以设计成适当的形状，以便容易钩挂或卡在工件130的孔132或凹槽等等上。

以上述方式，利用第一指单元40的第一保持结构48和第二指单元60的第二保持结构70，根据本实施例的工件夹持装置10，10A能够适当地夹持不同形状的工件100。更具体地，第一保持结构48和第二保持结构70能够根据工件100的形状沿着箭头Z的方向夹着工件100或者沿着箭头X的方向夹着工件100，第一保持结构48在箭头Z的方向上往复运动(前后移动)并且在垂直于箭头Z的方向的平面上旋转，第二保持结构70在箭头X的方向上往复运动并且在垂直于箭头Z的方向的平面上旋转。因此，工件夹持装置10能够采用各种夹持模式，并因此展现出能够传送各种类型的工件的高通用性。

此外，通过第一指单元40改变第一保持结构48和基体20之间的相对距离，而通过第二指单元60改变第二保持结构70和第一指单元40之间的相对距离。因此，可以容易地进行通过第一保持结构48和第二保持结构70夹持工件100和释放对工件100的夹持。此外，通过使可移动夹持体64沿着箭头X的方向移动，工件夹持装置10能够在固定夹持体32与可移动夹持体64之间夹持工件100。此外，通过改变基体20的取向，可以容易地将布置在基体20的与第一指单元40和第二指单元60相对的一侧上的固定夹持体32和可移动夹持体64代替第一指单元40和第二指单元60用来夹持工件100。

在这种情况下，利用工件夹持装置10使第一保持结构48和第二保持结构70以彼此相反的方向旋转的构造，第一保持结构48和第二保持结构70从待用位置移动到保持位置的范围可以减小。因此，即使在可用空间小的情况下，仍然可以良好地夹持工件100。此外，由于第一保持结构48为具有锥形部分54的铲构件52的形式，工件夹持装置10能够使铲构件52容易地沿着锥形部分54进入工件100的下侧。

另外，通过具有爪构件58，78的第一保持结构48A和第二保持结构70A，工件夹持装置10A可以使得第一保持结构48A和第二保持结构70A从工件100的侧面接近工件100，并且可以通过爪构件58，78的相互操作来夹持单个工件100。

特别是，根据本实施例的工件夹持装置10由纵向致动器42、第一旋转致动器46、横向致动器62和第二旋转致动器68构成。根据这些特征，第一保持结构48和第二保持结构70可以独立地并且彼此协作地操作。

本发明不限于上述实施例，并且根据本发明的范围可以进行各种修改。

Claims (6)

1.一种工件夹持装置(10，10A)，其特征在于，所述工件夹持装置(10，10A)包括基体(20)和夹持机构(11A，11B)，所述夹持机构(11A，11B)被布置在所述基体(20)上，并且被构造成夹持工件(100，110，120，130)；

其中，所述夹持机构(11A，11B)包含：

第一指单元(40，40A)，所述第一指单元(40，40A)具有第一保持结构(48，48A)，所述第一保持结构(48，48A)被构造成相对于所述基体(20)在第一轴向方向上往复运动，并且在垂直于所述第一轴向方向的平面上旋转；和

第二指单元(60，60A)，所述第二指单元(60，60A)具有第二保持结构(70，70A)，所述第二保持结构(70，70A)被构造成在垂直于所述第一轴向方向的第二轴向方向上往复运动，并且在垂直于所述第一轴向方向的平面上旋转，

其中：

所述第一轴向方向是使得所述第一保持结构(48，48A)接近或者远离所述基体(20)的方向；并且

所述第二轴向方向是使得所述第二保持结构(70，70A)接近或者远离所述第一指单元(40，40A)的方向，并且

其中：

所述基体(20)包括固定夹持体(32)，所述固定夹持体(32)在垂直于所述第二轴向方向的方向上突出；并且

所述第二指单元(60，60A)包括可移动夹持体(64)，所述可移动夹持体(64)被构造成通过沿着所述第二轴向方向移动而将所述工件(100，110，120，130)夹持在所述可移动夹持体(64)和所述固定夹持体(32)之间。

2.如权利要求1所述的工件夹持装置(10，10A)，其特征在于：

所述固定夹持体(32)在与所述第一指单元(40，40A)突出的方向相反的方向上从所述基体(20)突出；并且

所述可移动夹持体(64)从所述第二指单元(60，60A)穿透布置在所述基体(20)中的伸长孔(30)，并且在与所述第二指单元(60，60A)突出的方向相反的方向上突出。

3.如权利要求1或2所述的工件夹持装置(10，10A)，其特征在于，从平面观察，所述第一保持结构(48，48A)和所述第二保持结构(70，70A)以从在保持所述工件(100，110，120，130)之前等待的待用位置朝向保持所述工件(100，110，120，130)的保持位置旋转的方向彼此相反的方式被布置。

4.如权利要求3所述的工件夹持装置(10)，其特征在于，所述第一保持结构(48)和所述第二保持结构(70)中的至少一个在从所述待用位置朝向所述保持位置的方向上的一侧上具有锥形部分(54)。

5.如权利要求4所述的工件夹持装置(10A)，其特征在于，所述第一保持结构(48A)和所述第二保持结构(70A)中的每一个具有爪构件(58，78)，所述爪构件从在从所述待用位置朝向所述保持位置的方向上的一侧突出。

6.如权利要求1所述的工件夹持装置(10，10A)，其特征在于：

所述第一指单元(40，40A)包括纵向致动器(42)和第一旋转致动器(46)，所述纵向致动器(42)被连接至所述基体(20)并且被构造成使所述第一保持结构(48)沿着所述第一轴向方向移动，所述第一旋转致动器(46)被连接至所述纵向致动器(42)并且被构造成使所述第一保持结构(48)旋转；并且

所述第二指单元(60，60A)包括横向致动器(62)和第二旋转致动器(68)，所述横向致动器(62)被连接至所述基体(20)并且被构造成使所述第二保持结构(70)沿着所述第二轴向方向移动，所述第二旋转致动器(68)被连接至所述横向致动器(62)并且被构造成使所述第二保持结构(70)旋转。

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