JPH04372389A - ワーク取上げハンド - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、産業用ロボットやワー
クローダ等のエンドエフェクタとして用いられ、プレス
加工法や板金加工法で所望の部品に加工された凹凸を有
する板ものワークを積層状態から順次に取上げ、把持可
能な板ものワークの取上げ用ハンドに関し、特に、積層
状態から取上げた板ものワークを次工程の加工処理位置
又は組立処理位置へ把持して搬送し、位置決めするとき
に、その板ものワークの三次元空間における直交三軸座
標系で規定される姿勢のうち、縦軸座標系の姿勢を所定
の固定姿勢に設定し、水平な直交二次元座標系内におけ
るワーク位置をカメラで捕捉可能し、基準ワーク位置と
のずれを認識し、補正を付与して所定の位置へ位置決め
、載置することが可能な板ものワークの取上げ用ハンド
に関する。

【０００２】

【従来の技術】例えば、自動車々体の部品として用いら
れる板ものワークは、自動化された生産現場においては
、プレス加工されてからパレット上に多数枚に積み重ね
て次の機械加工現場や車体の組立ラインに搬入される。 このような板ものワークは表面に凹凸や組立孔等が形成
されているために、自動化の現場で、機械加工現場や組
立ラインに積層状態で搬入された時点では下層から上層
へ行く程、床面に対して傾いた状態になっている。

【０００３】このような積層状態の複数の板ものワーク
を上から１枚毎に順次に取上げて次工程へ搬送する所謂
、デパレタイジングには、産業用ロボットやワークロー
ダ等のエンドエフェクタとしてハンドを用いる。すなわ
ち、同ハンドの先端に設けた真空吸着式又は磁気吸着式
の把持手段で板ものワークを取上げ、把持する方式が多
く採用される。しかし、ハンドで取上げ、把持した板も
のワークをローダやロボットで次工程の機械や組立工程
に搬送するときには、常に、板ものワークに所定の把持
姿勢を付与し、機械のワークテーブルや組立ラインの相
手ワークに位置決めする必要がある。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】従来の板ものワークの
搬送に当たっては、このような必要性から積層状態から
取上げた各板ものワークを機械的な強制装置を用いて作
業者が人為的に所定の把持姿勢を与えてから次工程への
搬送を行うものが多く、自動化に反する作業工程の介入
があった。

【０００５】他方、ハンドにより板ものワークを取上げ
、把持した段階で、３つのカメラを用いてワークに設定
した３点位置の画像を三次元座標系で捉えて同ワークの
把持姿勢を予め教示した基準の三次元姿勢画像と対比し
て差を求め、補正を行ってから、次工程に搬送する方式
も研究、検討されているが、三次元画像を求める方式で
は三台ものカメラを駆使し、これらで捉えた画像を複合
的に処理する複雑な画像処理装置が必要になり、ワーク
姿勢の検出と補正のための装置を簡単に実用、提供する
ことが困難な状況にある。

【０００６】依って、本発明の目的は、加工により平板
状態から凹凸や孔を有した部品状態とされた板ものワー
クを把持した状態で二次元的な把持姿勢を付与し、ワー
ク内の所定の検出点を二次元画像内で捉えることにより
、姿勢を補正し、次工程へ搬送することが可能な板もの
ワークの取上げ用ハンドを提供して従来の課題を解決し
ようとするものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は、上述の目的に
鑑みて、三次元空間における板ものワークの三次元座標
系による把持姿勢のうち、各板ものワークが積層状態か
ら取上げ、把持された状態で、縦軸方向の座標値が常に
一定となる機構をハンド自身に具備させ、板ものワーク
の設定された検出点位置の直交平面座標内における位置
を画像として捉え、予め教示した位置データとの同直交
平面座標系における差を求めて、ハンドに把持されたワ
ークを次工程へ搬送するとき、その差分だけ補正して機
械加工装置のワークテーブル上や組立ラインにおける相
手ワーク上に供給できるようにしたものである。

【０００８】すなわち、本発明に依れば、凹凸を有した
板ものワークの積層体から各ワークを取上げ、把持する
と共にワーク姿勢を直交三次元座標姿勢における少なく
とも縦座標姿勢が所定姿勢に固定された次工程への被供
給姿勢に設定可能な板ものワークの取上げハンドであっ
て、ワークローダ等の可動機体に装着可能なハンドフレ
ームと、前記ハンドフレームに固定された第１の上下動
シリンダの下端に自在継手を介し取付けられ、該上下動
シリンダの下動によって板ものワーク面に向けて当接、
把持動作する第１のワーク把持手段と、前記ハンドフレ
ームに所定量の横移動が可能に保持された第２の上下動
シリンダの下端に自在継手を介して設けられ、該上下動
シリンダの下動によって板ものワーク面に向けて当接、
把持動作する第２のワーク把持手段と、前記第１、第２
のワーク把持手段によって取上げ、把持された板ものワ
ークがワークの積層体からハンドフレームと共に上昇せ
しめられたとき、前記第１、第２の上下動シリンダの自
然下動又は圧力下動に応じて該板ものワークの縦座標姿
勢を所定姿勢に設定するように設けられたストッパ手段
と、前記第１、第２の把持手段によって取上げ、把持さ
れたワークが縦座標軸姿勢を前記所定姿勢に設定された
とき、前記第２の把持手段を有した前記横移動可能な前
記第２の上下動シリンダの横移動を阻止するように設け
られた固定手段と、前記ハンドフレームに保持され、前
記第１、第２のワーク把持手段で取上げ、把持されると
共に前記所定姿勢に設定された板ものワークのワーク面
に予め設定した基準点を撮像するカメラ手段とを、具備
して構成された板ものワークの取上げ用ハンドが提供さ
れる。なお、第１、第２のワーク把持手段は、真空吸着
式パッドから成るワーク把持手段又は磁気吸着式把持具
から成るワーク把持手段によって形成される。

【０００９】

【作用】板ものワークは、第１の上下動シリンダと第２
の上下動シリンダとの下端に自在継手を介して取付けら
れた第１、第２のワーク把持手段によって積層体から一
枚毎に傾いた姿勢のままで取上げ、把持され、把持後、
第１、第２の上下動シリンダの上下動作用と、第２上下
動シリンダ及び第２ワーク把持手段の横移動とによって
、同ワークの縦座標姿勢が所定姿勢に設定され、その姿
勢に固定された状態でカメラ手段により該板ものワーク
に予め選定されている基準孔等の基準点を平面座標内の
座標値として読み取り、予め教示されたそれら基準孔の
平面座標値との差を求め、その差値分だけ補正するよう
にして、同ハンドが装着れたロボット又はワークローダ
等の搬送動作により、次工程へ搬送される。以下、本発
明を添付図面に示す実施例に基づいて、更に詳細に説明
する。

【００１０】

【実施例】図１は、本発明による板ものワークの取上げ
用ハンドの全体的構成を示した平面図と側面図であり、
図２は同ハンドに具備された上下動シリンダで作動され
る第１のワーク把持手段の構成を断面図示した部分的な
機構図、図３は、同じく同ハンドに具備された上下動シ
リンダで作動される共に横移動可能な第２のワーク把持
手段の構成を断面図示した部分的な機構図、図４は図３
の（４）ー（４）線から見た第２ワーク把持手段の平面
図、図５は、図３のＧ部分の拡大矢視図、図６は、上下
動シリンダの流体回路、図７は、ハンドの第１、第２の
ワーク把持手段により把持された板ものワークが、その
縦座標姿勢を所定姿勢に設定される過程を示す説明図、
図８は板ものワークの一例として車体シャーシ部品に加
工されたワークの斜視図である。

【００１１】先ず、図８を参照すると、本発明に係るハ
ンドによって取上げ、把持される板ものワークの一例が
示されている。この図示例から明らかなように、板もの
ワークＷは、一般に凹凸形状部や種々径の異なる貫通孔
やタップ孔等が加工形成された板金部品として生産され
、このような板ものワークＷを多数、次の加工々程や組
立工程に送る過程では、同ワークＷをパレット等に積み
重ねて積層状態にして一定の場所へ集積し、そこから、
ハンドによって一枚毎に取上げ、把持してロボットやワ
ークローダ等のマニプレータ機械で目的とする次工程の
加工機械上や組立ラインにおける相手ワーク上へ搬送さ
れる。

【００１２】本発明によるハンドは、このような凹凸を
有する板ものワークＷが多数枚、重ねられたときには上
層のワーク程、床面ないしワーク載置面に関して傾斜し
た状態で積層されるが、その積層体から次々とワークを
一枚毎に取上げ、把持するに当たり、予め、同ワークＷ
の表面のハッチング域で例示した把持域Ｓに真空吸着式
パッドや磁気吸着把持片をワーク把持手段として下ろし
、吸着式に最上層の一枚の板ものワークＷを取上げ、把
持し、把持状態のまま後述のごとく、所定の把持姿勢に
してから、水平面内の二次元座標系で位置を補正し、次
工程へ搬送するものである。なお、以下の記載も図８に
示した板ものワークＷの積層体から各ワークＷを取上げ
、把持する場合を例として説明をおこない、そのとき、
多数の孔における予め選定した孔ＨＬが二次元座標系に
おける位置検出用に画像として撮像される検出孔として
説明する。

【００１３】さて、図１の（ａ）及び（ｂ）は本発明の
実施例に係る板ものワークＷの取上げ用ハンド１０の基
本的構成を示す平面図と側面図であり、前者の図は、後
者の図における矢印ＦーＦで示す方向に見た平面図であ
る。なお、図（ｂ）には板ものワークＷが積層状態で集
積され、上層ワークと下層ワークとでは凹凸の存在で傾
きが異なっていることを示している。ハンド１０は、板
状、桁枠状等の適宜の形態を有したハンドフレーム１２
を有しており、このハンドフレーム１２の一端に形成さ
れた装着フランジ１４によってハンド１０を産業用ロボ
ット（図示なし）の手首先端や自動ローダの先端にエン
ドエフェクタとして取付孔１４ａを利用して取付け可能
に構成されている。

【００１４】ハンド１０のハンドフレーム１２は、板も
のワーク取上げ、把持する直接の手段としてワーク把持
手段を具備するが、本発明においては、同ハンドフレー
ム１２に固定的に保持された上下動シリンダの作動でワ
ークＷの把持域Ｓに接近して吸着式に同ワークＷを取上
げ、把持する第１のワーク把持手段２０と、ハンドフレ
ーム１２に対して平面内で一定量の横移動が可能に保持
された上下動シリンダの作動でワークＷの把持域に接近
して同じく吸着式に同ワークＷを取上げ、把持する第２
のワーク把持手段４０とを備え、本実施例では、前者の
第１のワーク把持手段２０を一つと、後者の第２のワー
ク把持手段４０を２つ有し、これらをハンドフレーム１
２の３点位置に分離、配置して３点における吸着式把持
作用で、積層体の最上層の板ものワークＷを取上げるよ
うに構成している。然しながら、必要に応じて、或いは
、小形板ものワークでは、後者の第２ワーク把持手段４
０を１つにして合計２つの把持手段でワーク取上げを遂
行することも可能である。なお、図１の（ａ）には、第
２のワーク把持手段４０の横移動可能な範囲を示す三角
形状領域が点線で図示されている。

【００１５】ハンドフレーム１２は更に、上記の第１、
第２のワーク把持手段２０、４０が板ものワークＷを取
上げ、把持してから後述のように一定の把持姿勢、つま
り、三次元空間内において、平面内の直交２軸の座標系
と、それに直交する縦座標軸との座標値で定まるワーク
姿勢における縦座標値を所定値に設定した時点における
板ものワークＷの面に形成された所定の基準点ＨＬ（図
８参照）の位置を画像として撮像、取込み可能な２つの
カメラ６０が具備されている。勿論、ハンドフレーム１
２自体の移動は、それが装着されるロボットやワークロ
ーダ等のマニプレータ手段によって制御され、遂行され
ることは言うまでもない。また、カメラ６０の撮像画像
は、図示されていない画像処理装置に送信されるが、同
画像処理装置はディスプレイ内の平面座標系において上
記基準点ＨＬの画像の座標値を読取り可能なものであれ
ば良く、その種の画像処理装置は既に多々提案、提供さ
れているのでここでは詳述を省略する。

【００１６】次に、上述した第１のワーク把持手段２０
、第２のワーク把持手段４０の夫々の構成を対応の作動
用上下動シリンダの構成を含めて以下に説明する。図２
は、ハンドフレーム１２に保持された第１のワーク把持
手段２０の構成を取出し図示しており、ハンドフレーム
１２に適宜の固定手段１４で固定、保持された両ロッド
式の上下動シリンダ（第１の上下動シリンダ）２２、こ
の上下動シリンダ２２の下桿２４ａの下端に例えば、周
知のユニバーサルジョイント等から成る自在継手２６を
介して取付けられた真空吸着式パッド又は磁気吸着式把
持片からなるワーク把持具２８、上下動シリンダ２２の
上方に突出した上桿２４ｂの上端に取付けられた機械的
ストッパ部材３０、ハンドフレーム１２の上面に設けら
れ、該ストッパ部材３０に機械的に係合して該上下動シ
リンダの上桿２４ｂの下動限界を設定するストップ設定
子３２等が具備されている。

【００１７】上述の構成を有する第１のワーク把持手段
２０は、ハンド１０自体がマニプレータで積層状態の板
ものワークＷの上方の所定位置へ位置決めされた状態で
、上下動シリンダ２２が作動流体の供給で作動され、下
桿２４ａが漸次にゆっくりと下動してワーク把持具２８
を板ものワークＷの表面に軟着させると、自動的に吸着
作用によってワークＷの把持域Ｓを把持する。このとき
、自在継手２６はワークＷの積み重ね状態における傾斜
度に対してワーク把持具２８の吸着面を追従させる作用
を成し、従って、板ものワークＷが薄ものの場合にはワ
ークＷに損傷を与えることなく、取上げ、把持可能にな
っている。なお、ワーク把持具２８は板ものワークＷを
把持した時点でハンド１０が上方に引き上げられると、
上下動シリンダ２２の上桿２４ｂが有するストッパ部材
３０が設定子３２に係合する限界位置まで、自然降下ま
たは後述の作動流体回路を介して上下動シリンダ２２に
作動流体が供給されることで、下動する。

【００１８】図３から図５は、既述した第２のワーク把
持手段４０の構成を示しており、ハンドフレーム１２に
形成された三角形状の開口１６を横移動可能範囲とする
ように２枚の挟持板５０、５０とボール５２とで構成さ
れた横移動機構の該挟持板５０、５０に保持された両ロ
ッド式上下動シリンダ（第２の上下動シリンダ）４２が
設けられ、この上下動シリンダ４２の下桿４４ａの下端
に自在継手４６を介して先のワーク把持具２８と同様な
真空吸着式パッド又は磁気吸着式把持具４８が取付けら
れている。又、上下動シリンダ４２の上桿４４ｂの上端
にはストップ板５４が取付けられ、図示に現れない設定
子と協動してワーク把持具４８が板ものワークＷを把持
して状態で、上下動シリンダ４２の作動又は自然降下に
よるワーク把持具４８の下動量を所定値に規制し、ワー
クＷの姿勢の縦座標値を所定姿勢に設定し得るようにし
ている。

【００１９】他方、図４に明示されるように上下動シリ
ンダ４２は、ハンドフレーム１２の三角形状開口１６の
領域で横移動が可能であり、従って、ワーク把持具４８
も一体に横移動が可能であるが、必要に応じて、つまり
、例えば、ハンド１０が積載状態の板ものワークＷの上
方位置に初期位置決めされる段階では、ワーク把持具４
８の横移動を拘束しておく遊動を防ぐようにするときに
は、横移動シリンダ５６の先端に設けたＶブロック体５
６ａで上下動シリンダ４２を開口１６の壁面に押し当て
た所定の原位置に拘束、保持し得るようにしている。

【００２０】上記横移動シリンダ５６による横移動の拘
束は、ハンド１０が積層状態のワークＷの上方の所定位
置、すなわち、ワーク把持具４８による板ものワークＷ
の取上げ、把持作用の開始位置へ到達した時点では同横
移動シリンダ５６の桿を後退動作させて水平面内におけ
るワーク把持具４８の横移動の拘束が解除される。

【００２１】上記水平面内におけるワーク把持具４８の
横移動は、板ものワークＷを前述した第１のワーク把持
手段２０のワーク把持具２８と協動して取上げ、把持し
たとき、一旦、ハンド１０を上方に引上げ、既述のよう
に、ワーク姿勢における縦座標値を所定値に設定する過
程で、ワーク把持具２８、４８、４８の相互間における
横方向の距離変位を同横移動可能なワーク把持具４８の
横移動により補償し、板ものワークＷ自体に変形が生じ
ないようにするものである。依って、横移動による補償
動作が完了した後には、今度は横移動が最早、発生しな
いように固定する必要があり、固定手段として前述した
ストップ板５４に係合して上下動シリンダ４２の横移動
を固定し得る横移動固定用のリンダ装置５８、５８がス
トッパ板５４の両端位置に設けられている。この横移動
固定用シリンダ装置５８、５８はストッパ板５４に形成
された三角窓５４ａを貫通して縦上方に延びたシリンダ
桿５８ａの上端に取付けられた固定パッド５８ｂを備え
、この固定パッド５８ｂがストッパ板５４に圧接される
と、ストッパ板５４を介して上下動シリンダ４２、ワー
ク把持具４８が固定されるように成っている。なお、上
記のストッパ板５４の三角窓５４ａは上下動シリンダ４
２の横移動時に、その上下動シリンダ４２の上桿４４ｂ
に取付けられたストッパ板５４自体も一体に横移動し得
るように設けられたもので、上下動シリンダ４２の横移
動範囲を規制するハンドフレームの三角形状開口１６の
開口面積よりやや大きな面積を有する窓として形成さて
いる。図５は、図３に丸で囲まれた横移動固定用シリン
ダ装置５８、固定パッド５８ｂ、三角窓５４ａの部分を
詳示した部分斜視図である。

【００２２】図６は、既述した第１、第２のワーク把持
手段２０、４０における上下動シリンダ２２、４２を作
動させる流体作動回路の構成であり、このような回路自
体はハンドフレーム１２に搭載具備されている。同流体
作動回路は、両ロッド式シリンダ２２または４２のピス
トン２３又は４３によって区画された上室又は下室に作
動流体（好実施例では圧力空気を用いて空気圧シリンダ
から成る上下動シリンダ２２、４２を作動させる）を供
給し得るように構成され、このとき、同回路は圧力切換
用電磁弁７０、チェック弁付き圧力レギュレータ７２、
シリンダ２２又は４４に対する作動流体の供給を上室と
下室との間で切換えて、下桿２４ａ又は４４ａの下動前
進又は上動後退の動作を制御する室切換制御用電磁弁７
４等を備えた流体回路として作動流体源（図示なし）と
接続されて設けられている。

【００２３】この流体作動回路は、圧力切換用電磁弁７
０が図６に示された位置に切換えられているときには、
作動流体をチェック弁付き圧力レギュレータ７２で低圧
状態に制御して室切換制御用電磁弁７４へ供給し、他方
、同圧力切換用電磁弁７０が図６に図示の位置から切換
えられると、作動流体はチェック弁付き圧力レギュレー
タ７２を通過しないので、高圧状態のまま、室切換制御
用電磁弁７４へ供給される。室切換制御用電磁弁７４は
図６に図示された位置ではシリンダ２２又は４２の下室
に作動流体を供給し、切換えられると、上室に作動流体
を供給するものである。

【００２４】このような作動流体回路によれば、例えば
、低圧状態に圧力設定された作動流体をシリンダ２２又
は４２の上室に供給し、下室から作動流体が排出すると
、下桿２４ａ又は４４ａをゆっくりと下動させてワーク
把持具２８又は４８を緩速度で下動させ得るのである。 また、逆に必要に応じて下桿２４ａ又は４４ａを高速度
で上動させ、ワーク把持具２８又は４８を高速度で引上
げ動作させることもできる。

【００２５】以上に記載した構成を有した本実施例のハ
ンド１０によって板ものワークＷの取上げ、把持と姿勢
設定作用とに就いて図１〜図６と共に図７を参照して説
明する。まず、図１（ｂ）に示すような積層状態にある
板ものワークＷを取上げ、把持するに当たり、ハンド１
０は自動ローダまたは産業用ロボット等のマニプレータ
に装着された状態で、予め教示されたワーク上方の所定
の待機位置へ達する。このとき、板ものワークＷの把持
域Ｓの略上方にハンド１０の第１、第２のワーク把持手
段２０、４０、４０を待機状態にするが、待機位置への
移動過程では、ハンドフレーム１２の水平面内で横移動
が可能な上下動シリンダ４２と第２のワーク把持手段４
０、４０とを横移動シリンダ５６の作動でハンドフレー
ム１２の三角形状の開口１６の壁に当接させた原位置に
一旦固定して第２ワーク把持手段４０がフラつかない状
態にして実行される。

【００２６】待機状態に達したとき、ハンド１０の第１
、第２ワーク把持手段２０、４０、４０における上下動
シリンダ２２、４２、４２の上室に低圧作動流体を供給
することにより、ワーク把持具２８、４８、４８を緩速
度で下動させ、徐々に板ものワークＷの積層体の最上層
のワークに接近させる。そして、ワーク把持具２８、４
８、４８が最上層の板ものワークＷの把持域Ｓに軟着し
て吸着作用で同ワークＷを把持する。このとき、ワーク
積層体は上層程、傾斜した状態になっているが、上下動
シリンダ２２、４２、４２のストローク量が予め教示量
として夫々、設定されているので、傾き分を補償、吸収
することができる。

【００２７】ワークＷの面に軟着したワーク把持具２８
、４８は自在継手２６、４６、４６の自在作用と真空吸
着又は磁気吸着作用とによりワーク表面に密着する。 図７の左方の図は、このようにしてハンド１０で取上げ
、把持された板ものワークＷの状態を示している。なお
、図７の左方の図で距離Ｌはワーク把持具２８と他の２
つの横移動可能なワーク把持具４８、４８との間の間隔
（ピッチ）を示しているものである。

【００２８】次にハンド１０は、再びマニプレータの動
作で上方に引き上げられる。このときに、最上層の板も
のワークＷがワーク把持具２８、４８、４８で取上げ、
把持された状態で一緒に上昇動作する。この上昇過程で
、再び、夫々の上下動シリンダ２２、４２、４２に低圧
制御された作動流体が供給される。この結果、ワーク把
持具２８、４８、４８は徐々に下動し、従って、板もの
ワークＷの三次元空間における姿勢が変化する。このワ
ークＷの姿勢変化は予め教示された姿勢に向かうもので
あり、つまり、上下動シリンダ２２のストッパ部材３０
と上下動シリンダ４２、４２のストッパ板５４とが機械
的に設定子３２等に係合して下桿２４ａや４４ａ、４４
ａの下動を停止させる位置までワークＷの姿勢変位が継
続され、停止時点では予め縦軸座標が所定座標値に設定
される図７の右側の図に示された無傾斜姿勢になる。 このような無傾斜姿勢（縦座標値が固定される）は、そ
の板ものワークＷが次の工程へ搬送される姿勢でもある
。

【００２９】このようなワーク姿勢の設定過程では、上
下動シリンダ２２、４２、４２の下動に従って、ワーク
把持具２８、４８、４８で把持された板ものワークＷが
姿勢を変化させるためにワーク把持具２８と４８、４８
間のピッチＬも変化しなければワークに無理が掛かる。 所が、本発明ては、第２のワーク把持手段４０が横移動
可能に構成されているから、ピッチＬが図７の右側に図
示のごとく、Ｌ＋αに変位してワークＷの変形が防止さ
れる。なお、この状態に達する過程では、作動流体回路
の低圧作動流体供給を、チェック弁付き圧力レギュレー
タ７２が介入しない通常圧の作動流体供給側に圧力切換
用電磁弁７０で切り換え、機械的ストッパ作用が作動し
た位置で停止するのである。

【００３０】次いで、第２のワーク把持手段４０、４０
側の横移動固定用シリンダ５８、５８が作動されて同第
２ワーク把持手段を固定し、故に、板ものワークＷの姿
勢を次工程への搬送姿勢、つまり、縦座標値を所定値に
固定した姿勢で固定する。次にハンド１０が具備したカ
メラ６０、６０で板ものワークＷの予め基準点位置とし
て選定されている孔位置ＨＬの画像を撮像する。すなわ
ち、カメラ６０、６０は縦座標が所定値に固定されてい
るから、縦方向にはワーク表面との間が常に一定距離と
なり、ワークＷの表面の基準孔位置ＨＬを平面内におけ
る直交座標系における位置として捕捉し得る。つまり、
カメラ６０、６０は一定距離に在る板ものワークの基準
点を捉え得るように予め設定されてハンドフレーム１２
に設ければ良く、板ものワークＷの基準孔位置ＨＬの像
を、２次元直交座標系内の位置として撮像することがで
きるのである。

【００３１】このうよな２次元直交座標系内で捉えたワ
ークＷの基準孔位置ＨＬの位置を、同じ板ものワークＷ
に関して予めマニプレータ教示段階で画像処理装置に記
憶させた基準孔位置の２次元座標値と対比すると、ハン
ド１０に把持された板ものワークＷの位置が教示した最
適搬送位置に対してどれだけズレを有しているかが簡単
に演算で求め得ることになる。

【００３２】こうして求めた板ものワークＷのハンド１
０に把持された状態における位置ズレ量を２次元直交座
標系内で捕捉して次工程へ搬送すれば、簡単に次工程の
加工機械のワークテーブル上または組立工程の相手ワー
ク上に位置決めする際に位置補正をしながら板ものワー
クＷを載置することが可能になる。なお、上述した過程
で、ワーク把持具２８、４８、４８により把持された板
ものワークＷの横移動でピッチ変化を補正するとき、上
下動シリンダ２２、４２、４２の上桿側のストッパ部材
３０、５４による停止の摩擦でピッチ変化が円滑に遂行
されないときは、作動流体回路への作動流体圧を漸次的
に切断する回路を追加して摩擦解除を図るようにすれば
良い。

【００３３】以上、本発明に係る板ものワークＷの取上
げ用ハンドを好適実施例に従って説明したが、上述の実
施例の説明を介して本発明では次の効果が得られること
が理解できよう。

【００３４】

【発明の効果】本発明によれば、積層状態で集積された
板ものワークをマニプレータの動作で次に工程へ搬送す
るとき、板ものワークを一枚毎に確実に取上げ、把持で
きると共に把持状態でワークを次工程への最適な搬送姿
勢に設定でき、しかもその搬送姿勢は三次元空間内にお
ける縦座標方向の姿勢を所定値に確実に設定するので、
カメラで板ものワークの表面の基準位置を２次元座標値
としてだけ捉えれば良く、ワーク姿勢の検出を簡単化し
得ると共に２次元座標系内でワークの基準姿勢に対する
ズレを求めれば良いから、ワークを次工程への搬送し、
位置決め設置するときに２次元の平面内で位置を補正す
れば良く、位置決めの簡単化とかつ、高精度の位置決め
が可能となる。

【００３５】しかも、ハンドが具備するカメラの設置が
３次元的に位置を撮像、捕捉する場合と異なって、設置
が容易になり、かつ、カメラ台数の削減も可能となって
コスト低減も実現できる。更に、ハンドがカメラで板も
のワークの基準位置を捉えて次工程への搬送過程の間に
補正量を見出す処理が可能であるから、多数の板ものワ
ークを処理するタクトタイムを短縮して、自動搬送工程
の高能率化を図ることが可能になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】（ａ）は、本発明による板ものワークの取上げ
用ハンドの全体的構成を示した平面図である。 （ｂ）は、本発明による板ものワークの取上げ用ハンド
の全体的構成を示した側面図である。

【図２】同ハンドに具備された上下動シリンダで作動さ
れる第１のワーク把持手段の構成を断面図示した部分的
な機構図である。

【図３】同じく同ハンドに具備された上下動シリンダで
作動される共に横移動可能な第２のワーク把持手段の構
成を断面図示した部分的あ機構図である。

【図４】図３の（４）ー（４）線から見た第２ワーク把
持手段の平面図である。

【図５】図３のＧ部分の拡大矢視図である。

【図６】上下動シリンダの流体回路である。

【図７】ハンドの第１、第２のワーク把持手段により把
持された板ものワークが、その縦座標姿勢を所定姿勢に
設定される過程を示す説明図である。

【図８】板ものワークの一例として車体シャーシ部品に
加工されたワークの斜視図である。

【符合の説明】

１０…ハンド、 １２…ハンドフレーム、 ２０…第１のワーク把持手段、 ２２…第１の上下動シリンダ、 ２６…自在継手、 ２８…ワーク把持具、 ３０…ストッパ部材、 ３２…設定子、 ４０…第２のワーク把持手段、 ４２…第２の上下動シリンダ、 ４６…自在継手、 ４８…ワーク把持具、 ５４…ストッパ板、 ５８…横移動固定用シリンダ、 ６０…カメラ。

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　凹凸を有した板ものワークの積層体か
   ら各ワークを取上げ、把持すると共にワーク姿勢を直交
   三次元座標姿勢における少なくとも縦座標姿勢が所定姿
   勢に固定された次工程への被供給姿勢に設定可能な板も
   のワークの取上げハンドであって、ワークローダ等の可
   動機体に装着可能なハンドフレームと、前記ハンドフレ
   ームに固定された第１の上下動シリンダの下端に自在継
   手を介し取付けられ、該上下動シリンダの下動によって
   板ものワーク面に向けて当接、把持動作する第１のワー
   ク把持手段と、前記ハンドフレームに所定量の横移動が
   可能に保持された第２の上下動シリンダの下端に自在継
   手を介して設けられ、該上下動シリンダの下動によって
   板ものワーク面に向けて当接、把持動作する第２のワー
   ク把持手段と、前記第１、第２のワーク把持手段によっ
   て取上げ、把持された板ものワークがワークの積層体か
   らハンドフレームと共に上昇せしめられたとき、前記第
   １、第２の上下動シリンダの自然下動又は圧力下動に応
   じて該板ものワークの縦座標姿勢を所定姿勢に設定する
   ように設けられたストッパ手段と、前記第１、第２の把
   持手段によって取上げ、把持されたワークが縦座標姿勢
   を前記所定姿勢に設定されたとき、前記第２の把持手段
   を有した前記横移動可能な前記第２の上下動シリンダの
   横移動を阻止するように設けられた固定手段と、前記ハ
   ンドフレームに保持され、前記第１、第２のワーク把持
   手段で取上げ、把持されると共に前記所定姿勢に設定さ
   れた板ものワークのワーク面に予め設定した基準点を撮
   像するカメラ手段とを、具備して構成されたことを特徴
   とする板ものワークの取上げ用ハンド。
2. 【請求項２】　　前記板ものワークの取上げハンドは、
   更に、前記第２のワーク把持手段を下端に備えた横移動
   可能な前記第２の上下動シリンダの該横移動を所要に応
   じて拘束する拘束手段を具備している請求項１に記載の
   板ものワークの取上げ用ハンド。
3. 【請求項３】　　前記第１のワーク把持手段を１つと、
   前記第２のワーク把持手段を２つとを前記ハンドフレー
   ムの３点位置に設けたことを特徴とする請求項１に記載
   の板ものワークの取上げ用ハンド。
4. 【請求項４】　　前記ストッパ手段は、前記上下動シリ
   ンダの上方突出桿に設けたストッパ部材と、ハンドフレ
   ームに取り付けられ、該ストッパ部材に機械的に係合し
   て該上下動シリンダの上方突出桿を停動させるストップ
   設定子とから成る請求項１に記載の板ものワークの取上
   げ用ハンド。
5. 【請求項５】　　前記固定手段は、前記ハンドフレーム
   に取付けられ、かつ、前記横移動可能な第２の上下動シ
   リンダから突出した腕桿に圧接、係合したとき該第２の
   上下動シリンダの横移動を阻止する固定子を有した第３
   のシリンダからなる請求項１に記載の板ものワークの取
   上げ用ハンド。
6. 【請求項６】　　前記第２のワーク把持手段を下端に備
   えた横移動可能な前記第２の上下動シリンダは、水平板
   部材をボールを介して上下から挟持する１対のシリンダ
   保持板に保持された構成を有する請求項１に記載の板も
   のワークの取上げ用ハンド。