JPH042392B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明はタレツト形回転ヘツドに複数のグリツ
プを装着して多種作業が可能な組立てロボツトの
ハンド部構造に関する。

（従来技術） 組立用ロボツトにおいて、形状、加工内容が異
なる多種のワークの授受を可能ならしめるものと
して、タレツト形回転ヘツドに複数のハンドを装
着した装置があり、代表的なものを第４図及び第
５図に例示しているが、第４図に示した例は回転
軸に直交する断面形状が六角形をなすハンド取付
部４′に上記回転軸に直角の方向に把持軸を有す
る６個のハンドＨ，Ｈを等分散した放射状に取付
けて、回転軸を60°の整数倍の回転角で回転せし
めると共に、バンド開閉動作用圧空供給口P₁及
びハンド把持動作保持用圧空供給口P₂を経て圧
空を供給することにより、垂直下向きの位置でワ
ーク加工に関連する開閉動作を、他の位置ではワ
ーク授受に備えるための把持動作を夫々行なわせ
るようになつており、一方、第５図に示した例
は、水平方向に対し45°の傾きを持つ回転軸に対
して45°で交叉する４つの斜面を持つ截頭四角錐
状のハンド取付部４″を取り付けて、それ等角斜
面に上記回転軸に対し45°の方向に把持部を有す
る４個のハンドＨ，Ｈを夫々固着した後、前記回
転軸を90°の整数倍の回転角で回転せしめると共
に、各ハンドＨ，Ｈの把持、開放動作を行なわせ
る構造をなしている。

上記両例はハンド取付部４′，４″の形状には限
度があつて余り大きくはできなく、従つて各ハン
ドＨについても高重量用のものを取付けることが
できないところから、小形部品の把持に限定され
る問題がある。

上記各ロボツトで把持、搬送、組付を行なう対
象部品が電子部品等の軽量小物部品で、かつ組立
品を搬送しない場合は小形部品用のもので十分対
応できるが、組立工程に使用するロボツトの場合
には、対象となるワークの重量が大となることが
多いので前記両例のロボツトでは高重量ワークに
対処し得ないし、また組立品の搬送にも対処し得
ないために、別に高重量用大形ハンドを用意する
必要が生じる難点がある。

さらに、部品、組付けの際に、把持軸に対する
回動角度を任意に変える姿勢制御、またねじ込み
の場合の回転制御を行なえないので多様な作業に
対処できない不都合もあつた。

（発明の目的） 上述の如き従来のものが有する欠点を解消しよ
うとして本発明は成されたものであつて、１つの
ハンド構造に回転制御と姿勢制御とを行なわせ得
る如くなすと共に、複数個のハンドのうちの主ハ
ンドを高重量把持形となすことによつて、多様な
作業殊に組立て作業にも適応し得て、多目的に叶
う複合ハンドの実現をはかることを本発明は目的
とする。

（発明の構成） しかして本発明は、タレツト形の複合ハンドに
おいて、主ハンドと回転駆動装置とを連結用部材
を介し水平の同軸的に連結し、前記主ハンドの軸
に直交する断面形状が多角形をなし、少くとも１
つの吸着グリツプを含む複数のハンドを主ハンド
の軸まわりに放射状に取り付け可能となしたハン
ド取付部を前記連結用部材に形成せしめる一方、
前記ハンド取付部に隣接して連結用部材の外周面
に気密的に摺接する面を有し、かつ空圧及び真空
圧を前記連結用部材の回転に干渉されることなく
該連結用部材を経て主ハンド、複数のハンドに供
給し得る回転流体継手を設け、さらに主ハンド、
複数のハンド、回転駆動装置及び連結用部材を一
体として主ハンドの軸に対し直角の軸のまわりに
回転可能、かつ主ハンドの軸を水平と垂直の２位
置揺動機構を設けた構成としたものであつて、主
ハンドを垂直下向きにさせて高重量のワークでも
把持することが可能であつて、しかも把持したま
ま把持軸まわりに回転させると、水平になるまで
90°揺動させるのとによつて姿勢制御が可能であ
り、さらに組立てなどの場合に種々の形状のワー
クに対しては複数のハンドによつて対応すること
ができ、かくして初期の目的を十分に達成し得
る。

（実施例） 以下図面にしたがつて本発明の１実施例を詳細
に説明する。

第１図乃至第３図は本発明の１実施例に係る組
立用ロボツトの要部構造を示しているが、１１は
主ハンド、２は回転駆動装置であつて、この主ハ
ンド１と回転駆動装置２とを連結用部材３を中間
に介在した配置で水平の同軸的な一体に連結して
回転駆動装置２を回転することにより、主ハンド
１と連結用部材３とを主ハンド１の軸まわりに一
体に回転することが可能である。

主ハンド１は噛み合つて縦列する３個のギヤ２
１，２１，２１を回転可能に支持して有する２関
節形把持片１９の２個をハンド基部となる主ハン
ド開閉用エヤシリンダ（以下エヤシリンダと略称
する）２０の先端部に連設すると共に、前記エヤ
シリンダ２０のラツク付ロツドにおけるラツクに
基部側の各ギヤ２１を夫々噛み合わせた前記把持
片１９，１９を平行移動可能とする構造であつ
て、前記ラツク付ロツドを前進させることによつ
て、前記把持片１９，１９を開放側に移動させ、
逆に後退させることによつて、把持側に移動させ
るようになつている。

なお、エヤシリンダ２０への圧空供給は、前記
連結用部材３の先端側に設けた接続ポート２２，
２３とエヤシリンダ２０の接続ポートとをホース
で接続することによつて行なわれる。

一方、回転駆動装置２は直流サーボモータ９
と、該モータ９の回転を所定比率で減速する減速
機１０と、サーボモータ９の回転数を測定して減
速機１０の出力軸の回転角度に比例した電気信号
を発生するエンコーダ１１とを同軸の一体に備え
ていて、この架構を筒体形をなした固定部材とし
てのフレーム８に固着する一方、減速機１０の前
記出力軸を連結用部材３の基部側中心に設けた軸
孔に嵌合固着せしめる。

次に、前記連結用部材３について説明すると、
該部材３は前記回転駆動装置２の回転動力を主ハ
ンド１の基部となる前記エヤシリンダ２０本体に
伝達する動力伝達部材として、また、主ハンド１
及び後述する各ハンド６Ａ，６ｂに圧空を供給す
るための流体継手として機能する部材であつて、
先端部を主ハンド１の軸に直交する断面形状が多
角形をなす角柱体例えば四角柱に形成して、この
部分をハンド取付部４となすと共に該ハンド取付
部４の後方の部分を円柱に形成して、後端寄り部
をベアリング２４を介して前記フレーム８に対し
回転可能な同心的に嵌装する一方、ハンド取付部
４に隣接する中間部には後述する回転流体継手５
を係合している。

しかして前記ハンド取付部４は、周囲の４平面
部分が夫々ハンド取付面となつていて、少くとも
１つの吸着グリツプ６Ａを含む４個のハンド６Ａ
〜６Ｄを、主ハンド１の軸に対し把持軸が夫々直
角となるように固定せしめている。

上記ハンド取付部４は主ハンド１軸に直交する
平坦な端面の有していて、隣接して配設される前
記回転流体継手５の平端面に合わせ面となり摺接
し得る如くなすと共に、周囲の４平面の各面にお
ける取付中心から前記平坦な端面に至る流体通路
３３を主ハンド１軸に対し回転対称的に設けてい
る。

この流体通路３３はハンド取付部４に吸着グリ
ツプ６Ａを取り付けることでその吸着用パツドの
吸入通路に連通が成されるものであつて吸着グリ
ツプ６Ａ以外のハンドを取付ける場合には盲板に
よつて取付面の開口部を塞ぐようにする。

一方、前記回転流体継手５は、ハンド取付部４
の前記平坦な端面及び連結用部材３の中間部にお
ける円外周面に気密的な合わせ面となり摺接する
面を有する円筒体をなしていて、ハンド取付部４
に取り付けた各ハンド６Ａ〜６Ｄ及び主ハンド１
の空圧アクチユエータに圧空を供給するためのポ
ート２５，２６と真空圧供給ポート１２とを有し
ている。前記ポート２５，２６は連結用部材３の
対応個所の外周に削設した輪溝２７，２８に夫々
連通してＯリング２９，２９によりシールされ気
密を保持した連通が成されていて、前記輪溝２
７，２８に連絡させて連結用部材３内に設けてな
る流体通路を介し前記接続ポート２２，２３に
夫々接続されている。

一方、真空圧供給ポート１２は、連結用部材３
が回転し前記流体通路３３が垂直の最下部に位置
した際に、この流体通路３３と連通し得る如く、
回転流体継手５の前記平坦な端面の所要個所に開
口する流体通路３３と連通せしめている。

なお、第３図中、３０はフレーム８の端部と回
転流体継手５の対向する端部との間に介設した皿
ばねであつて、回転流体継手５をハンド取付部４
側に押圧することにより、主ハンド１軸に直交す
る前記端面相互を気密を保持し面合わせさせるよ
うに機能するものである。

また、３１は回転流体継手５をフレーム８に対
して位置決めするためのピン、３２はハンド取付
部４の回転角に対する原点を検出するためのセン
サを夫々示している。

かく構成した複合ハンドは、前記フレーム８の
外周部に、主ハンド１の軸に直角に延ばして軸１
５を配設して、フレーム８をロボツトアーム１７
の先端に固定された支持部材１８に対して、前記
軸１５を介し回転可能に取り付け、さらに、この
軸１５にリンク部材１６を固着すると共に、前記
支持部材１８に取付けた空圧シリンダ１４のロツ
ドと前記リンク部材１６とを回動可能に連結せし
めている。

そして、空圧シリンダ１４のストローク、リン
ク部材１６の有効長ならびに軸１５と空圧シリン
ダ１４の取付点との距離の各値が一定の関係とな
るように設定することによつて、空圧シリンダ１
４のロツド前進、後退を行なえば、主ハンド１、
各ハンド６Ａ〜６Ｄ、回転駆動装置２及び連結用
部材３を一体として90°回転角で往復回動させる
ことができ、主ハンド１を水平と垂直の２つの位
置に固定することが可能であつて、リンク部材１
６と空圧シリンダ１４とで２位置揺動機構７を形
成せしめている。

叙上の構成を有する複合ハンドは主ハンド１が
軸を水平にしてなる第１図々示の状態で回転駆動
装置２を所定回転角度（図示例では90°）ずつ回
転せしめることにより吸着グリツプ６Ａあるいは
その他のハンド６Ｂ〜６Ｄのいずれかを垂直下向
きに割り出して小形軽重量のワークのハンドリン
グが可能である。

その際、吸着グリツプ６Ａの場合は垂直下向き
に割り出したことによつて、自動的に真空圧供給
ポート１２と連通するので真空圧保持による確実
な吸着が成される。

また、吸着グリツプ６Ａを垂直下向き位置から
離すことによつて自動的に真空圧供給ラインと断
つことができるのでグリツプを取り替えのため着
脱する操作を簡単かつ迅速に行なうことが可能で
ある。

さらに、主ハンド１の軸を水平にした第１図々
示状態で主ハンド１によつて水平方向のハンドリ
ングを行なわせることもできる。

一方、主ハンド１の軸が垂直になるように２位
置揺動機構７を作動せしめた場合には、主ハンド
１によつて高重量のハンドリングが可能であり、
しかも回転駆動装置２を作動させて把持軸まわり
の回転による姿勢変更も併せて行なえるので異形
断面のワーク相互の嵌合あるいはねじ込みなどの
組立て作業にも対処することが可能となる。

（発明の効果） 複数のハンド６Ａ，６Ｂを主ハンド１の軸まわ
りに放射状に取り付けるためのハンド取付部４を
一体に有する連結用部材３が、回転流体継手５と
によつて、回転に干渉されずに主ハンド１介ハン
ド６Ａ，６Ｂに空圧及び真空圧を安定的に供給し
得る流体通路を有しているので、主ハンド１、角
ハンド６Ａ，６Ｂの空圧アクチユエータに連絡せ
しめた配管を可及的に短くすることができて、ハ
ンドまわりに配管が引き回される問題は解消され
ると共に各ハンドの取替え作業に際して迅速かつ
容易に行なうことができる。

主ハンド１を高重量形のものとすることが可能
であつて、高重量、軽重量の別なく多種多様なワ
ークに対して一基のハンドで対処し得る利点があ
る。

さらに、主ハンド１は自軸まわりに回転可能で
あるので、ワークの姿勢を変えることができ、従
来のタレツト形複合ハンドがワークの授受を行な
うハンドリングしかできなかつたのに対してはめ
合わせ、ねじ込みなどの組立て作業も可能となり
多目的の複合ハンドを提供し得る。

また、２位置揺動機構７によつて主ハンド１及
び各ハンド６Ａ，６Ｂを垂直方向と水平方向の２
方向に変えることが可能であるので、作業適応範
囲が拡大され、殊に水平関節形、直交座標形のロ
ボツトのハンドとして使用した場合、ワークの水
平方向のハンドリングが簡単に行なえて、水平用
に別のハンドを用意しなければならなかつた従来
装置と比較してコスト面、制御面での改善効果は
著しいものである。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図は本発明の１実施例に係るロ
ボツト用ハンドの略示正面図及び左側面図、第３
図は第１図々示ハンドの要部断面示正面図、第４
図及び第５図は従来のロボツト用ハンドの各例に
係る略示側面図及び略示正面図である。 １……主ハンド、２……回転駆動装置、３……
連結用部材、４……ハンド取付部、５……回転流
体継手、６Ａ，６Ｂ……ハンド、７……２位置揺
動機構、１２……真空圧供給ポート、１３……流
体通路。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 主ハンド１と回転駆動装置２とを連結用部材
   ３を介し水平の同軸的に連結し、前記主ハンド１
   の軸に直交する断面形状が多角形をなし、少くと
   も１つの吸着グリツプ６Ａを含む複数のハンド６
   Ａ，６Ｂを主ハンド１の軸まわりに放射状に取り
   付け可能となしたハンド取付部４を前記連結用部
   材３に形成せしめる一方、前記ハンド取付部４に
   隣接して連結用部材３の外周面に気密的に摺接す
   る面を有し、かつ、空圧及び真空圧を前記連結用
   部材３の回転に干渉されることなく該連結用部材
   ３を経て主ハンド１、各ハンド６Ａ，６Ｂに供給
   し得る回転流体継手５を設け、さらに主ハンド
   １、複数のハンド６Ａ，６Ｂ、回転駆動装置２及
   び連結用部材３を一体として主ハンド１の軸に対
   し直角の軸のまわりに回転可能、かつ、主ハンド
   １の軸を水平と垂直の２位置に固定可能な２位置
   揺動機構７を設けたことを特徴とする複合ハン
   ド。 ２ 回転流体継手５が、ハンド取付部４における
   前記主ハンド１の軸に直交する端面に弾力的に摺
   接する端面と、該端面に開口し、かつ、真空圧供
   給ポート１２に連通する流体通路１３を有して、
   吸着グリツプ６Ａが垂直下向きの位置に存すると
   きにのみ真空圧供給ポート１２を吸着グリツプ６
   Ａに連通可能となしている特許請求の範囲第１項
   記載の複合ハンド。