JPH0364276B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、ロボツトのフインガや、自動組立
システムにおける物品の把持・搬送に用いられる
物品の把持方法、特に、光学機器に用いられる光
学レンズを把持するのに好適する物品の把持方法
に関する。

〔従来の技術及び発明が解決しようとする課題〕

従来より、物品を把持・搬送する物品把持装置
として、以下に示すように種々のタイプが知られ
ている。

(i) 物品を真空吸引等の吸引力を利用して吸着・
保持することにより、物品を把持し、把持した
物品を所定の位置から他の位置まで搬送した
り、他の物品に組み付けたりする所の、所謂吸
引動作による物品把持装置が知られている。こ
のような物品把持装置を開示する文献として、
実公昭54−6949号公報、特開昭55−150989号公
報、特公昭61−35089号公報、特公昭62−18317
号公報等ぎ存在する。これら公報には、物品を
直接吸引して、吸引・保持する物品把持装置が
開示されている。

(ii) また、複数の把持部材・指部材により物品を
把持する把持方法を採用する物品把持装置も知
られている。例えば、実公昭56−6315公報に
は、３本の爪体をねじ軸、傘歯車の連結手段を
会してモータに接続し、このモータにより爪体
を開閉動作することにより物品を把持する装置
が開示されている。また、特公昭58−50835号
公報にも、３本の指部材を歯車を介してモータ
駆動する装置が開示されている。

(iii) 本願発明の把持装置が有する機能の一つとし
て、把持する物品のセンタリングを実行する機
能が挙げられる。このようなセンタリング機能
を備えた物品把持装置として、特開昭61−
256004号公報が知られている。

(iv) 更に、従来技術において、吸着ノズルと物品
の位置を規制するための位置規制爪とを備えた
装着ヘツドとして、特開昭63−14500号公報が
知られている。

ここで、前述したように、この発明は、特に、
光学機器等に用いられる光学レンズを把持するの
み好適する物品の把持方法に関するものである
が、このような光学レンズのレンズ表面は、光束
の透過・屈折作用等のために、高精度の表面仕上
精度及び清浄性を要求されている。この結果、こ
のような光学レンズをレンズ鏡胴や光学機器に組
み込む場合には、光学レンズの把持に際して、光
学的機能面に直接接触して、これを傷付けたり、
汚すことは、絶対に許されないものである。

この為、光学レンズをレンズ鏡胴に組み込む場
合に、光学レンズの外周部を外方から指部材で把
持してレンズ鏡胴内に嵌入することが不可能とな
る。即ち、レンズ鏡胴の内周面と、光学レンズの
外周面とは、略同じ寸法に設定されている。従つ
て、指部材で光学レンズの外周を外方から把持す
るためのアロウアンスが存在せず、この結果、光
学レンズを把持した状態で、この光学レンズをレ
ンズ鏡胴内の所定の位置に嵌入することが不可能
となるものである。

また、光学レンズをレンズ鏡胴の内側のレンズ
掛止部に嵌入した後において、この光学レンズを
固定するための金属製の弾性リングやＣリングを
レンズ鏡胴内に挿入しなければならない。ここ
で、これらリングをレンズ鏡胴内に挿入するのに
用いられる把持装置としては、リングを半径方向
外方から複数の指部材で把持し、これら指部材の
間隔をリングの自然状態における外径寸法より幾
分縮めるように半径方向内方に押圧し、リングを
このように保持しながら、このリングを光学レン
ズの嵌入されたレンズ鏡胴内に挿入することにな
る。ここで、この把持装置においては、指部材に
よりリングに押圧力を作用しているため、逆に、
把持装置からリングを取り外す操作が困難とな
る。このように、リングが把持装置からスムーズ
に取り外せないと、リングによるレンズ固定が確
実に行なわれなくなり、問題である。

具体的には、この物品の把持方法においては、
物品が、同一直径の光学レンズである場合には、
第２図Ａに示されるように、先ず、マガジン台２
００の上に設けられた載置台２０２，２０３にレ
ンズ１２０が水平に置き、次に、ロボツトハンド
の吸着管４がレンズ１２０に当接または近接する
位置まで降下され、最後に、吸着管４に真空圧が
供給されて、レンズ１２０を吸着する。

しかしながら、このような光学レンズ１２０を
第２図Ａで示した載置台２０２，２０３に水平に
置く作業はかなりの熟練を要するし、載置台角部
２０２ａ，２０３ａがレンズの光線有効面に接触
してしまうのでレンズに傷、汚れ等が発生してし
まう。しかも、このようなマガジンは同一直径の
光学レンズである場合でしか使用出来ない。

そこで、第１図に示すマガジン１００が提案さ
れる。説明すると、マガジン台１１０上には90度
の等間隔で載置台１０１，１０２，１０３，１０
４が立設される。この載置台には傾斜面１０１
ａ，１０１ｂ；１０２ａ，１０２ｂ；１０３ａ，
１０３ｂ；１０４ａ，１０４ｂが夫々形成されて
おり、これらの傾斜面で光学レンズを支持するよ
うにする。

このように光学レンズを支持することで、種々
の直径の光学レンズを支持することができるよう
になるし、前述した光線有効面に載置台が接触し
てしまう問題もなくなるが、問題点が一つだけ残
される。即ち、第２図Ｂは上述したマガジン１０
０にレンズ１２０を載置した断面を示す正面図で
あるが、本図から解るように、レンズ１２０は常
に水平位置には置かれないことになつてしまう。
ここで、光学レンズ１２０が水平線Ｈに対して角
度θだけ傾いて置かれると、吸着管４の吸着面と
光学レンズ１２０との間には隙間Ｓが出来てしま
う。

この状態で吸着管４に真空圧を供給しても、こ
の隙間Ｓから真空圧が漏れてしまい吸着出来なく
なる。吸着管４を更に降下させて吸着管４の吸着
面で光学レンズ１２０を載置台１０２，１０３に
押し当てて光学レンズ１２０を水平にする事も考
えられるが、このようにすると光学レンズ１２０
の光線有効面に傷を付けてしまう問題点が指摘さ
れている。

この発明は上述した問題点に鑑みてなされたも
ので、この発明の目的は、例えば、物品が種々の
直径の物品であつて、これを一台のマガジンに置
く場合に、マガジンに置かれた物品が水平状態に
置かれていなくとも、物品を水平状態にして確実
に吸着することのできる物品の把持方法を提供す
ることである。

〔問題点を解決するための手段〕

上述した問題点を解決し、目的を達成するた
め、この発明に係わる物品の把持方法は物品を支
持するための傾斜部分を形成した傾斜部材を少な
くとも３個以上設けるマガジンに支持される物品
を把持する方法において、上下動及び側方に移動
可能に設けられたロボツトハンド本体と、該ロボ
ツトハンド本体に設けられる第一駆動手段と、該
ロボツトハンド本体に設けられる吸着具と、前記
第一駆動手段により駆動される少なくとも３個以
上の移動体と、該移動体の夫々に摺動自在に設け
られ、第二駆動手段により上下駆動される把持棒
が小径部分とこの小径部分に連なり前記部品を支
持する傾斜部分とを有し、前記小径部分が前記物
品の公差内での最大径の外側面のセンターリング
位置と、これより半径方向外方に離間した待機位
置との間で前記第一駆動手段により駆動されるよ
う構成されるロボツトハンドであつて、前記マガ
ジン上の所定位置に前記ロボツトハンドを移送し
て、前記把持棒の前記小径部分を前記物品の前記
センターリング位置まで移動し、前記ロボツトハ
ンドを上昇して前記把持棒の前記傾斜部分で前記
物品を支持した後に、前記把持棒を前記第二駆動
手段で駆動して、前記物品を前記吸着具の吸着位
置まで平行移動して、前記吸着具で吸着する事を
特徴とする物品の把持方法としている。

〔作用〕

以上のように構成されるロボツトハンドにおい
ては、まず、物品はマガジン上の載置台に水平状
態に余り注意を払うことなく置かれる。

次に、ロボツトハンドがマガジン上の所定位置
まで移送されると、ロボツトハンドは降下を開始
し吸着管の吸着面が物品から所定距離分離れた位
置で停止する。ここで、ロボツトハンドに設けら
れた少なくとも三個以上の移動体が待機位置から
物品のセンターリング位置まで移動させられる。
このセンターリング位置とは、移動体から下降さ
れる把持棒の小径部が物品の外直径を規制する位
置まで移動させられる位置である。次に、ロボツ
トハンドが上昇されると把持棒の小径部と大径部
との間に形成された傾斜部、もしくは支持部で物
品を支持して上昇するようになる。物品はこのよ
うに把持棒が上昇する際に、物品自体の自重が把
持棒の傾斜部に均等に作用して物品と吸着管との
平行状態が確保されるようになる。ここで、把持
棒が夫々同量分上昇され、物品を吸着管の吸着面
まで移動する。ここで、吸着管に真空圧が供給さ
れ物品を吸着し、最後に、移動体が待機位置まで
移動して物品の吸着状態を保つて、このロボツト
ハンドの移動に応じて自由に移送されることにな
る。

〔実施例〕

以下に、この発明に係わる物品の把持方法の一
実施例を添付図面を参照して、詳細に説明する。

第１図はロボツトハンド１とマガジン１００の
全体構成を示す一部断面外観斜視図である。第１
図中、マガジン１００の構成としては、マガジン
台１１０上には90度の等間隔で載置台１０１，１
０２，１０３，１０４が立設される。この載置台
には傾斜面１０１ａ，１０１ｂ；１０２ａ，１０
２ｂ；１０３ａ，１０３ｂ；１０４ａ，１０４ｂ
が夫々形成されており、これらの傾斜面で光学レ
ンズ１２０が支持される。

このようにすることで光学レンズ１２０を支持
でき、種々の直径の光学レンズを支持することが
できるようになるし、光線有効面に載置台が接触
してしまう問題もなくなる。

次に、ロボツトハンド１は図示しないロボツト
アームに対して、ハンド本体２を介して固定され
る。このハンド本体２にはハンド部材５０；５
１；５２が図示しない中継部材を介して一体的に
設けられる。一方、ハンド本体２の下方には駆動
部３が設けられ、この駆動部３の更に下方には吸
着管４が設けられる。この吸着管４には真空チユ
ーブ５が接続されており吸着管４に真空圧を供給
するようにしている。

駆動部３からは駆動部３内の駆動源で所定回転
させられるネジ棒９；１０；１１が夫々120度の
角度を隔てて設けられるが、これらネジ棒の一端
は図示しない駆動源の軸受に、他端はハンド部材
５０；５１；５２の軸受で軸支されている。

駆動部３の外壁とハンド部材５０；５１；５２
との間には案内棒６ａ；６ｂ；７ａ；７ｂ８ａ；
８ｂが前述したネジ棒に対して並設される。移動
体２０；３０；４０は案内棒６ａ；６ｂ；７ａ；
７ｂ８ａ；８ｂに案内される一方、移動体２０；
３０；４０内に設けられた図示しない雌ネジ部は
ネジ棒９；１０；１１に係合されており、ロボツ
トハンド１の中心点に対して夫々が当接または離
間するよう駆動されるようになつている。

移動体２０；３０；４０には把持棒２１；３
１；４１が夫々摺動可能に設けられており、これ
ら把持棒は自重で所定位置に停止している。この
停止状態では把持棒２１，３１，４１に設けられ
た傾斜角度αの傾斜部２１ｂ，３１ｂ，４１ｂは
同一水平面上に位置するようになつている。これ
ら傾斜部の上部には小径部２１ａ，３１ａ，４１
ａが形成されており、後述するセンターリング動
作時に、これら小径部が光学レンズ１２０の外径
を規制する位置まで移動される事になる。これら
把持棒の上部２１ｃ；３１ｃ；４１ｃには把持棒
板６６；６７、（但し一枚は不図示）の一端が
夫々固着されており、他端は後述するピストン棒
６３；６４；６５に当接する位置まで伸びてい
る。

一方、移動体２０；３０；４０の外壁にはエア
シリンダ６０；６１；６２が固着されており、前
述のピストン棒６３；６４；６５を夫々摺動可能
なような収容している。これらエアシリンダには
チユーブ７０；７１；７２が夫々接続されており
空気圧が供給されるようにしている。

尚、上述したロボツトハンド１はいずれも不図
示の制御／駆動手段、空気圧源、真空圧源、電磁
弁等に接続されることで所定の動作を行なう。

以上の様に構成されるロボツトハンド１を用い
て、光学レンズ１２０をセンターリングして吸着
し移送する動作を、マガジンとロボツトハンドの
動作を説明するための正面図である第３図ａ〜ｆ
を用いて説明する。

第３図ａに示すように、まず、光学レンズ１２
０はマガジン１００上の載置台１０１；１０２；
１０３；１０４に水平状態に余り注意を払うこと
なく置かれる。次に、ロボツトハンド１がマガジ
ン１００上の所定位置まで矢印X₁方向に移送さ
れると、ロボツトハンド１は矢印Y₁方向に降下
を開始し第３図ｂに示される様に、吸着管４の吸
着面が光学レンズから所定距離分離れた位置で停
止する。ここで、ロボツトハンド１に設けられた
三個の移動体２０；３０；４０が待機位置から光
学レンズのセンターリング位置まで矢印Z₁，Z₂方
向に移動させられる。

第３図ｃに示されるように、このセンターリン
グ位置とは、これら移動体から下降される把持棒
２１；３１；４１の小径部２１ａ；３１ａ；４１
ａが光学レンズの外直径を規制する位置まで移動
させられる位置である。

次に、ロボツトハンド１が矢印Y₂方向に上昇
されると、第３図ｄに示されるように把持棒の小
径部２１ａ；３１ａ；４１ａと大径部との間に形
成された傾斜部２１ｂ；３１ｂ；４１ｂで光学レ
ンズを把持して上昇するようになる。光学レンズ
はこのように把持棒の傾斜部に把持される際に、
吸着管との平行状態が確保されるようになる。次
に、把持棒が矢印W₁，W₂方向に夫々同量分上昇
され、第３図ｅに示される光学レンズを吸着管の
吸着面まで移動する。ここで、吸着管に真空圧が
供給され光学レンズを吸着する。最後に、移動体
が矢印Z₃，Z₄方向の待機位置まで移動して、第３
図ｆに示すように矢印X₂方向のロボツトハンド
の移動に応じて自由に移送されることになる。

第４図は第１図に示すマガジンとロボツトハン
ドの動作を説明するためのフローチヤート図であ
り、本図に基づいて動作を説明する。

マガジンに光学レンズを置いた後に、動作が開
始される。

ステツプＳ１でロボツトアームに固定されたロ
ボツトハンドは光学レンズの置かれたマガジンの
所定位置に移送される。次に、ステツプＳ２でロ
ボツトハンドは光学レンズ上の所定位置まで降下
される。ここで、ステツプＳ３に移り、３個の移
動体がセンターリング位置まで移動される。ステ
ツプＳ４ではロボツトハンドが上昇させられる結
果、光学レンズが自重で水平状態になる。ステツ
プＳ５でエアシリンダに空気圧が供給されると、
このエアシリンダに収容されているピストン棒が
上昇し、ピストン棒に当接している把持棒板を上
方に移動させるので、この把持棒板が接続されて
いる把持棒が上昇される。このようにして光学レ
ンズは吸着可能な位置まで上昇されると、把持棒
の上昇が停止する。ここで、ステツプＳ６となり
吸着管には真空圧が供給される結果、光学レンズ
を吸着することになる。次に、ステツプＳ７で移
動体が相互に離れるように移動されて、吸着状態
を保つてステツプＳ８になり、ロボツトハンドの
移動に応じて自由に移送されることになり動作を
終了する。

以上詳述したように、この一実施例の円形物品
の把持方法によれば、これに移送される円形物品
としての光学レンズ１２０を、マガジン１００に
無造作に置いたとしても、確実に吸着されて移送
されるようにしている。

上述した一実施例においては、物品として光学
レンズ１２０に適用される場合につき説明した
が、この発明は、これに限定されることなく、ど
のような物品にでも適用出来、特に、マガジンに
傾斜して置かれた物品をセンターリングさせて吸
着する場合に最適なロボツトハンドを提供するも
のである。

〔効果〕

以上詳述したように、本発明によれば、例え
ば、種々の直径の物品を一台のマガジンに置く場
合に、マガジンに置かれた物品が水平状態に置か
れていなくとも、物品を水平状態にして確実に吸
着することのできる物品の把持方法が提供される
ことになる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明に係るロボツトハンドとマガ
ジンの一実施例による全体構成を示す一部断面外
観斜視図；第２図Ａは従来のマガジンにレンズを
載置する様子を示す正面図；第２Ｂ図は第１図に
示すマガジンにレンズを載置した断面を示す正面
図；第３図ａ〜ｆは第１図に示すマガジンとロボ
ツトハンドの動作を説明するための正面図；第４
図は第１図に示すマガジンとロボツトハンドの動
作を説明するためのフローチヤート図である。 図中、１…ロボツトハンド、２…ハンド本体、
３…駆動部、４…吸着管、５…真空チユーブ、６
ａ；６ｂ；７ａ；７ｂ８ａ；８ｂ…案内棒、９；
１０；１１…ネジ棒、２０；３０；４０…移動
体、２１；３１；４１…把持棒、５０；５１；５
２…ハンド部材、６０；６１；６２…エアシリン
ダ、６３；６４；６５…ピストン棒、６６；６７
…把持棒板、７０；７１；７２…チユーブ、１０
０…マガジン、１０１；１０２；１０３；１０４
…載置台、１１０…マガジン台、１２０…光学レ
ンズ、である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 物品を支持するための傾斜部分を形成した傾
   斜部材を少なくとも３個以上設けるマガジンに支
   持される前記物品を把持する方法において、 上下動及び側方に移動可能に設けられたロボツ
   トハンド本体と、 該ロボツトハンド本体に設けられる第一駆動手
   段と、 該ロボツトハンド本体に設けられる吸着具と、 前記第一駆動手段により駆動される少なくとも
   ３個以上の移動体と、 該移動体の夫々に摺動自在に設けられ、第二駆
   動手段により上下駆動される把持棒が小径部分
   と、この小径部分に連なり前記部品を支持する傾
   斜部分とを有し、前記小径部分が前記物品の公差
   内での最大径の外側面のセンターリング位置と、
   これより半径方向外方に離間した待機位置との間
   で前記第一駆動手段により駆動されるよう構成さ
   れるロボツトハンドであつて、 前記マガジン上の所定位置に前記ロボツトハン
   ドを移送して、 前記把持棒の前記小径部分を前記物品の前記セ
   ンターリング位置まで移動し、 前記ロボツトハンドを上昇して前記把持棒の前
   記傾斜部分で前記物品を支持した後に、 前記把持棒を前記第二駆動手段で駆動して、 前記物品を前記吸着具の吸着位置まで平行移動
   して、前記吸着具で吸着する事を特徴とする物品
   の把持方法。