JPH06297374A - ロボットハンド - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ロボットハンドの停止精度又は物品の載置位
置精度が少しくらい悪くても物品を確実に保持する。 【構成】 キャリーケース３８のフランジ３９を挟持し
ようとする状態において、アーム片１３間の中心がキャ
リーケース３８の中心とたとえずれていたとしても、ま
た、アーム片１３の前後位置がキャリーケース３８に対
して設定された位置にないとしても、前後動片１４が前
後動すると共にハンド片２８が左右動して、前記の位置
の誤差を吸収するので、両ハンド片２８によって確実に
キャリーケース３８を挟持することが出来る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明はロボットハンドに関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種のロボットハンドとして以
下の如きものは知られている。即ち、ハンド本体枠と、
このハンド本体枠に相互に近接・離隔自在に設けられた
左右一対のアーム片と、これらアーム片に固定されたハ
ンド片とを有しており、前記ハンド片に前後位置決め突
起が設けられ、この前後位置決め突起が嵌まる凹所が被
保持物品に設けられたものは知られている。前記ロボッ
トハンドは、公知のごとく、直角座標型ロボットアーム
や関節型ロボットアームに取り付けられて、物品を挟持
移載するロボットを構成することになる。

【０００３】

【従来技術の欠点】前記従来のロボットハンドには以下
の如き欠点があった。第１に、ハンド片がアーム片に固
定されたものであったため、物品を挟持しようとする状
態において、アーム片間の中心が物品の中心とずれる
と、例えば、アーム片が相互に接近する力よりも物品が
重い場合等においては、ハンド片（アーム片）が相互に
近接した際、ハンド片の一方が物品に当接しても他方が
物品に当接しない状態が起り、その結果、物品の挟持ミ
スが発生するという欠点があった。第２に、ハンド片が
アーム片に固定されたものであったため、物品を挟持し
ようとする状態において、ハンド片の前後位置決め突起
が被被保持物品の凹所に整合嵌合する位置にないと、即
ち、アーム片の前後位置が物品に対して設定された位置
にないと、例えば、アーム片が相互に接近する力よりも
物品が重い場合等においては、ハンド片（アーム片）が
相互に近接した際、前後位置決め突起が被保持物品の凹
所に嵌まり込まず、その結果、物品の挟持ミスが発生す
るという欠点があった。

【０００４】

【前記欠点を解消するための手段】この発明は前記欠点
を解消するために以下の如き手段を採用した。この発明
は、ハンド本体枠と、ハンド本体枠に相互に近接・離隔
自在に設けられた左右一対のアーム片と、アーム片各々
に前後動自在で且つ前後中立位置に自動復帰するように
付勢された前後動片と、前後動片に水平揺動及び左右動
自在に設けられると共に相互に近接する方向に付勢され
ハンド片とを有しており、ハンド片と被保持物品とに前
後位置決め機構が設けられているものである。

【０００５】

【発明の作用】この発明は以下の如き作用をなすもので
ある。物品を挟持しようとする状態において、アーム片
間の中心が物品の中心とたとえずれていたとしても、ま
た、アーム片の前後位置が物品に対して設定された位置
にないとしても、前後動片が前後動すると共にハンド片
が左右動して、前記の位置の誤差を吸収するので、両ハ
ンド片によって確実に物品を挟持することが出来る。そ
して、物品を持ち上げると、前後動片の中立位置への自
動復帰機能及びハンド片の付勢力のバランス機能によっ
て、保持された物品はロボットハンドに対して設定左右
・設定前後位置に移動する。

【０００６】

【実施例】以下にこの考案を図面に示す実施例に基づい
て説明する。なお、この明細書において、前とは図１下
側を、後とは同図上側をいい、左とは図１左側を、右と
は同図右側をいう。

【０００７】箱状のハンド本体枠２に軸心を左右方向に
向けた左右一対のロッド３が、スプライン連結によっ
て、左右摺動自在に嵌められている。なお、ハンド本体
枠２から突出したロッド３の部分は防塵のため蛇腹状の
カバー（図示略）によって覆われている。

【０００８】前記ロッド３は、以下のごとき作動装置５
によって相互に近接・離隔自在となされている。即ち、
前記作動装置５は正逆回転自在なモーター６によって回
転させられるねじ軸７を有しており、このねじ軸７は、
一方端部に右ねじ部８を、他方端部に左ねじ部９を有し
ており、これら右ねじ部８及び左ねじ部９が、各ロッド
３に形成された右ねじ孔１０及び左ねじ孔１１にねじ嵌
められている。このような構成によって、ねじ軸７を正
逆に回転させることによってロッド３を相互に近接・離
隔させることが出来る。なお、作動装置５は、実施例の
ものに限定されるものではなく、公知の任意の作動装置
を使用することが出来るものである。

【０００９】前記ロッド３の、ハンド本体枠２より突出
した端各々に、相互に対向するようにしてアーム片１３
が取り付けられている。

【００１０】前記アーム片１３の先端部に縦断面Ｌ字状
の前後動片１４が以下の如き構成によって前後動自在で
はあるが左右動はしないようにして、且つ、前後動片１
４の垂直壁を外方に向けるようにして、設けられてい
る。即ち、前後動片１４の前後部に前後方向に長い、上
下に貫通した段付き長孔１５が形成され、これら段付き
長孔１５にスリーブ１６が嵌められたボルト１７が嵌め
通され、これらボルト１７がアーム片１３に形成された
ねじ孔にねじ嵌められている。そして、スリーブ１６の
小径部が段付き長孔１５の下側部に左右方向の遊びなく
嵌められており、スリーブ１６の大径部が段付き長孔１
５の上側部に沈み込んでスリーブ１６の大径部の底面が
段付き長孔１５の段部水平面に当たっている。前記前後
動片１４の前後方向中央部には下方に突出した突出部２
０が設けられ、この突出部２０がアーム片１３に形成さ
れた凹所２１に嵌まり込んでおり、この凹所２１の前後
面に開口する軸心を前後方向に向けた前後一対の案内孔
２３がアーム片１３に形成され、これら案内孔２３にロ
ッド２４が前後摺動自在に嵌められ、これらロッド２４
は同じ力のばね２５によって凹所２１側に突出付勢させ
られ、これらロッド２４によって突出部２０（前後動片
１４）が前後から常時押された状態となっている。この
ような構成によって、前後動片１４にそれを前又は後に
押す力が作用しなければ、前後動片１４は中立位置にあ
り、他方、前後動片１４にそれを前又は後に押す力が作
用すれば前後動片１４はその力に従って前又は後に移動
する。そして、前記力が作用しなくなれば元の中立位置
に自動復帰する。

【００１１】前記前後動片１４の水平部にハンド片２８
が載せられ、これらハンド片２８の前後方向中央部に形
成された、左右方向に長い長孔２９に、それと前後方向
の遊びなく、他方、左右動及び水平揺動を許容するよう
にして、フランジ付きのスリーブ３０が嵌められ、この
スリーブ３０は、それを貫通して前後動片１４の水平部
にねじ嵌められたボルト３１によって固定されている。
なお、ボルト３１はスリーブ３０に遊びなく嵌まるよう
になされている。前記ハンド片２８は、前後一対の同一
の力のばね３２によって、他方のハンド片２８側に向か
って付勢されている。前記前後のばね３２はスリーブ３
０の前後に位置するものであるから、ハンド片２８に所
定の力が作用し、ハンド片２８が左右動させられようが
水平揺動させられようが、それらの動きを起させる力が
ハンド片２８に作用しなくなると、ハンド片２８はアー
ム片１３と平行な常態に自動的に戻る。ハンド片２８を
前後動片１４に対して前記した如く移動するようにして
使用しないときに、ハンド片２８を前後動片１４に固定
するために、フランジ付きスリーブ３６が嵌められたボ
ルト３４が、ハンド片２８に形成された貫通孔３５を貫
通して、前後動片１４にねじ嵌められている。なお、前
記ボルト３４はハンド片２８を前後動片１４に対して前
記した如く移動するようにして使用する時は緩められて
いる。そして、その状態でハンド片２８の動きをボルト
３４が阻害しないように、ボルト３４はフランジ付きス
リーブ３６に遊びを持って嵌められている。そして、ハ
ンド片２８を前後動片１４に対して前記した如く移動す
るようにして使用しないときには、ボルト３４は締め付
けられる。

【００１２】前記ハンド片２８には、多数の半導体ウエ
ハが収納されたキャリーケース３８の左右のフランジ３
９が嵌まる嵌合溝４２が形成されている。また、フラン
ジ３９には平面形状略Ｖ字状の前後位置決め切欠き４０
が形成され、この前後位置決め切欠き４０に嵌まる前後
位置決め突起４３がハンド片２８の嵌合溝２１内に形成
されている。

【００１３】前記フランジ３９が嵌合溝４２の奥部壁に
当たったことを検知するためのリミットスイッチ・感圧
センサー等の検知器（図示略）が、以下のようにして、
ハンド片２８に設けられている。即ち、前記検知器は、
左右いずれか一方のハンド片２８には前後位置決め突起
４３を境にして前側に位置するようにして、同他方には
前後位置決め突起４３を境にして後側に位置するように
して設けられている。このように、検知器を前後位置決
め突起４３を境として前後にづらせておけば、ハンド片
２８が前後方向に、ハンド片２８の長さの半分ほどずれ
た状態でフランジ３９を挟持したような場合、いづれか
一方の検知器が作動しないので、そのような状態である
ことを検知することが出来る利点がある。

【００１４】

【実施例の作用】次に実施例の作用を説明する。キャリ
ーケース３８のフランジ３９を挟持しようとする状態に
おいて、アーム片１３間の（左右方向の）中心がキャリ
ーケース３８の左右方向中心とたとえずれていたとして
も、アーム片１３を相互に近接させて一方のハンド片２
８によって先にフランジ３９を完全保持した後も、まだ
フランジ３９を完全に保持していない方のハンド片２８
によってフランジ３９を完全に保持させるべく、更にア
ーム片１３を相互に近接させれば、先にフランジ３９を
完全に保持したハンド片２８とアーム片１３とはばね３
２を変形させて相対移動しアーム片１３の動きを吸収す
る。そして、両ハンド片２８によって確実にフランジ３
９（キャリーケース３８）を挟持・保持したことを、即
ち、フランジ３９が嵌合溝４２の奥部壁に当たったこと
を、リミットスイッチ・感圧センサー等の検知器（図示
略）によって検知して、その検知信号に基づいてアーム
片１３の作動を停止させれば、ハンド片２８によってフ
ランジ３９（キャリーケース３８）を確実に挟持・保持
することが出来る。そして、キャリーケース３８を持ち
上げると、左右のばね３２の力がバランスして、キャリ
ーケース３８の左右方向中心とアーム片１３間の左右方
向中心とが一致する。また、ハンド片２８の前後位置決
め突起４３とキャリーケース３８の前後位置決め切欠き
４０との前後方向位置が僅かにずれている場合も、ばね
２５を変形させることによってアーム片１３に対して前
後動片１４（ハンド片２８）が前後に移動することによ
ってハンド片２８によってフランジ３９（キャリーケー
ス３８）を確実に挟持・保持することが出来る。そし
て、キャリーケース３８を持ち上げると、ばね２５が元
の状態に戻って、キャリーケース３８の、アーム片１３
（ハンド本体枠２）に対する前後方向位置が設定位置と
なる。更に、前記左右方向のずれ及び前後方向のずれが
共にある場合においも、前記２つの作用が同時に起っ
て、ハンド片２８によってフランジ３９（キャリーケー
ス３８）を確実に挟持・保持することが出来るものであ
る。

【００１５】図７には、実施例ロボットハンドを無人搬
送車４５に設けられた関節型ロボットアーム４６に取り
付けた１例が示されている。なお、フランジ３９に前後
位置決め突起４３を設け、ハンド片２８に前後位置決め
切欠き４０を設けるようにしてもよい。

【００１６】

【発明の効果】この発明は前記した如き構成によって以
下の如き効果を奏するものである。物品を挟持しようと
する状態において、アーム片間の中心が物品の中心とた
とえずれていたとしても、また、アーム片の前後位置が
物品に対して設定された位置にないとしても、前後動片
が前後動すると共にハンド片が左右動して、前記の位置
の誤差を吸収するので、両ハンド片によって確実に物品
を挟持することが出来ると共に、物品を持ち上げると、
前後動片の中立位置への自動復帰機能及びハンド片の付
勢力のバランス機能によって、保持された物品はロボッ
トハンドに対して設定左右・設定前後位置に位置させる
ことが出来る。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の実施例を示すものであって、ハンド
片がばねに抗してやや外方に押された状態の水平断面図
である。

【図２】図１のＡ部分の破砕拡大図である。

【図３】図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線断面図である。

【図４】図３のＩＶ−ＩＶ線断面図である。

【図５】図３のＶ−Ｖ線断面図である。

【図６】図３のＶＩ−ＶＩ線断面図である。

【図７】実施例ロボットハンドを無人搬送車に設けられ
た関節型ロボットアームに取り付けた状態の立面図であ
る。

【符号の説明】

２ ハンド本体枠 １３ アーム片 １４ 前後動片 ２５ ばね ２８ ハンド片 ３２ ばね３２ ３８ キャリーケース ４０ 前後位置決め切欠き ４３ 前後位置決め突起

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ハンド本体枠と、ハンド本体枠に相互に
   近接・離隔自在に設けられた左右一対のアーム片と、ア
   ーム片各々に前後動自在で且つ前後中立位置に自動復帰
   するように付勢された前後動片と、前後動片に水平揺動
   及び左右動自在に設けられると共に相互に近接する方向
   に付勢されハンド片とを有しており、ハンド片と被保持
   物品とに前後位置決め機構が設けられているロボットハ
   ンド。