JPH0650782U - ロボットハンド - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】本考案は、ロボットの手首部に複数のハンドを
設け、複数のワークを同時に把持するロボットハンドに
おいて、ハンド自体の構成の簡素化並びにクランプ爪を
開閉作動するシリンダのエア配管構成の単純化を目的す
る。 【構成】ケーシング３に、複数のクランプ爪４をリンク
機構を介して径方向に拡縮可能に設け、前記複数のクラ
ンプ爪４を拡縮作動するシリンダ９と前記リンク機構と
を連繋し、スプリング２４によって常に前進方向に押圧
付勢された複数のピン２３を有するワーク押し出し装置
２１を前記クランプ爪４と併設し、このワーク押し出し
装置２１の複数のピンの少なくとも１つにワーク検出セ
ンサ２５を対応して設けたハンド１と、軸内にエア通路
を軸線方向に設けロボットの手首部に一端を固設した支
持軸に前記ハンド１を２つ１組として２組を並列して設
け、前記シリンダ９と支持軸内のエア通路とを連通した
構成を特徴とする。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、ワークを搬送あるいは組付する工業用ロボットのハンドに関するも のである。

【０００２】

【従来の技術】

ワークを搬送あるいは組付する工業用ロボットにおいて、その手首部にワーク 把持爪を備えた複数のハンドを取り付けて、複数個のワークを同時に把持するも のが知られている。

【０００３】

【考案が解決しようとする課題】

ワークを把持するロボットハンドは、把持爪の外にワークを確実に離脱させる ワーク押し出し装置やワークの有無を検出するワーク検出センサを必要としてい る。従って、ロボットの手首部に複数のハンドを設置するためには、このような ワーク押し出し装置やワーク検出センサをコンパクトに配置し、構成が複雑とな ることを防止する必要がある。また、ハンドの把持爪を開閉作動するシリンダへ のエア給排配管も各ハンドのシリンダに接続するため、複雑な配管構成となり易 く、ロボットアームの運動方向によっては配管がロボットアームに絡まったりす るため、配管構成を簡単にする必要がある。

【０００４】 本考案の目的は、上記従来の問題点を解決したロボットハンドを提供すること である。

【０００５】

【課題を解決するための手段】

上記の目的を達成する本考案の特徴とする構成は、ケーシングに、リンク機構 を介して径方向に拡縮可能に設けた複数のクランプ爪と、前記リンク機構と連繋 し前記複数のクランプ爪を拡縮作動するシリンダと、スプリングによって常に前 進方向に押圧付勢された複数のピンを前記クランプ爪と併設したワーク押し出し 装置と、このワーク押し出し装置の前記ピンの少なくとも１つに対応してこのピ ンの後退を検出するワーク検出センサとを備えたものである。

【０００６】 また、本考案の特徴とする構成は、ケーシングに、リンク機構を介して径方向 に拡縮可能に設けた複数のクランプ爪と、前記リンク機構と連繋し前記複数のク ランプ爪を拡縮作動するシリンダとを備えたハンドと、軸内にエア通路を軸線方 向に設けロボットの手首部に一端を固設した支持軸とを備え、前記ハンドの複数 個を前記支持軸に設け、前記シリンダと支持軸内のエア通路とを連通したもので ある。

【０００７】

【作用】

上記の構成により、複数のワーク押し出し装置の複数のピンの少なくとも１つ に対応して設けたワーク検出センサによって、ワーク押し出し機構とワーク検出 機構とが１つの構成となるため、構成が簡単になり、また、支持軸によって片持 ち支持した複数個の並列構成のハンドの各シリンダに対するエア給排は支持軸内 のエア通路で行い、複数のハンドの各シリンダへの配管構成を単純化する。

【０００８】

【実施例】

以下本考案の実施例を図面に基づいて説明する。図１において、１は単一のハ ンドを示し、２はベースプレート、３は前記ベースプレート２の下面に固設され たケーシングである。４はクランプ爪であり、図２で示すように、３つ爪によっ て構成されている。このクランプ爪４は図１で示すように、ワークＷの穴Ｈの内 径に挿入され、３つ爪のクランプ爪４が径方向に拡開して穴Ｈの内周面を把持す る。

【０００９】 前記クランプ爪４は、前記ケーシング３に支軸５によって径方向に揺動可能に 軸支されたレバー６の下端に、前記支軸５と平行な軸線の軸７によって揺動可能 に取り付けられている。この軸７の近傍で、レバー６とクランプ爪４との間のス プリング８が介在され、クランプ時にクランプ爪４のフローティングを可能にし ている。

【００１０】 前記ベースプレート２の上面にはシリンダ９が固設されている。１０は前記シ リンダ９内で一定のストロークにより進退移動するピストンであり、スプリング １２により常に後退方向（図１では上昇方向）に押圧付勢されている。１１は前 記ピストン１０と一体の作動ロッドである。この作動ロッド１１の先端にはフラ ンジ１３と球面軸１４とが設けられている。

【００１１】 前記球面軸１４には球面軸受１７を介してホルダ１５が前記フランジ１３との 間にゴム等の弾性材１６を挾んでフローティング可能に結合され、フランジ１３ とホルダ１５とをピン１８で結合して廻り止めされている。

【００１２】 一方、前記レバー６の上端には、ケーシング３に一端が枢支された屈伸リンク １９の他端が枢着され、この屈伸リンク１９の中央の連結点と前記ホルダ１５と を作動リンク２０で連結している。従って、スプリング１２によって常に後退方 向（図１では上昇方向）に押圧付勢されているピストン１０によって、作動ロッ ド１１、ホルダ１５及び作動リンク２０を介して屈伸リンク１９を伸長し、支軸 ５を支点にしてレバー６の上端を図１において左方向に回動し、かつ下端を右方 向に回動してクランプ爪４をワークＷのクランプ方向に作動する。また、ピスト ン１０の前進作動（図１では下降作動）で屈伸リンク１９を屈折し、レバー６を 前記と逆に回動してクランプ爪４をワークＷに対してアンクランプ方向に作動す る。

【００１３】 ２１はワーク押し出し装置である。このワーク押し出し装置２１はケーシング ３に固定されたスリーブ２２と、このスリーブ２２内に前記作動ロッド１１と平 行な軸線方向に進退可能に嵌挿され、スプリング２４によって常に前進方向に押 圧付勢されたピン２３とから構成され、図２で示すように、クランプ爪４に近接 した３個所に前記クランプ爪４と併設されている。

【００１４】 前記３個所のワーク押し出し装置２１の少なくとも１個所のワーク押し出し装 置２１におけるピン２３がワークＷに当接して後退移動した時点の後端２３ａに 対応する位置にワーク検出センサ２５がケーシング３に取り付けられている。

【００１５】 そこで、本考案の特徴の１つは、上記の構成のハンド１において、ワーク押し 出し装置２１の少なくとも１つをワーク検出センサ２５の検出用ドグとして使用 する点にある。

【００１６】 また、本考案のもう１つの特徴は、前記ハンド１を２つ１組としてロボットの 手首部に２組（合計４つ）をハンド取付けブラケット２６を介して並列する構成 である。その構成は図３で示すように、軸内にエア通路２９を設けた支持軸２８ の一端をロボットの手首部２７に固設し、この支持軸２８の両側に２個づつのハ ンド取付けブラケット２６を軸線方向に並列して固着する。

【００１７】 前記支持軸２８の一側方イに並列する２個のハンド取付けブラケット２６に、 それぞれハンド１のシリンダ９側を上向きにして取り付けた場合、他側方ロに並 列する２個のハンド取付けブラケット２６には、それぞれハンド１のクランプ爪 ４側を上向きにして取り付ける。すなわち、ハンド１は、支持軸２８を挾んで、 その左右に軸線方向に並列するそれぞれ２個のハンド取付けブラケット２６に、 クランプ爪４側を１８０度の相反する向きで取り付ける。

【００１８】 前記支持軸２８にハンド取付けブラケット２６を介して取り付けられた４個の ハンド１の各シリンダ９には、支持軸２８の先端で軸内に設けたエア通路２９と 接続した配管３４により分配して接続し、エア通路２９と図略のエア源とは、支 持軸２８上に設けたロータリジョイント３０を介して接続されている。

【００１９】 本考案は上記の通りの構造であるから、シリンダ９にエアが供給されていない 状態では、前述の通りスプリング１２によってピストン１０が常に後退方向（図 １では上昇方向）に押圧付勢され、クランプ爪４は径方向に拡開したクランプ状 態に位置されている。また、ワーク押し出し装置２１のピン２３はスプリング２ ４によって常に前進端に押圧付勢されている。

【００２０】 そこで、ワークＷを把持するときにはシリンダ９にエアを供給してピストン１ ０を前進移動（図１では下降移動）させ、作動ロッド１１、作動リンク２０、屈 伸リンク１９及びレバー６を介してクランプ爪４を径方向に縮小させ、ワークＷ の穴Ｈ内にクランプ爪４を挿入する。このとき、図３のイ側の２つのハンド１で ２つのワークＷの穴Ｈに同時に挿入されるが、ワークＷの穴Ｈの位置に誤差があ るとクランプ爪４がワークＷに引っ掛かってしまい、把持することができなくな る。このような場合、作動ロッド１１と球面軸１４により球面ジョイントされて いるホルダ１５がフローティングして吸収し、正規の把持位置に自動的に修正す る。

【００２１】 クランプ爪４がワークＷの穴Ｈに挿入されると、３つのワーク押し出し装置２ １のピン２３がワークＷに当接してスプリング２４の力に抗して後退移動し、こ のとき、３個所のワーク押し出し装置２１の少なくとも１個所のワーク押し出し 装置２１におけるピン２３が後退移動時点の後端２３ａに対応する位置に設けた ワーク検出センサ２５によってワークＷを検出し、シリンダ９のエアが排出され 、スプリング１２によってピストン１０を後退移動（図１では上昇移動）してク ランプ爪４を径方向に拡開し、２つのハンド１のそれぞれで、２つのワークＷを 同時に把持する。

【００２２】 前記ワークＷの把持はスプリング１２によるピストン１０の後退移動（図１で は上昇移動）によるものでるから、電源が急に落ちてもクランプ爪４はワークＷ を把持した状態を確保し、ワークＷは落下することがない。

【００２３】 クランプ爪４で把持されたワークＷを取り外す場合は、シリンダ９にエアを供 給して前記の通りクランプ爪４を径方向に縮小することにより、ワークＷはアン クランプされ、後退移動していたワーク押し出し装置２１のピン２３が圧縮力を 蓄積していたスプリング２４によって前進移動し、ワークＷをクランプ爪４から 押出す。

【００２４】 図４は本考案を用いたロボットの全体構成例である。３１は未加工ワーク取り 出し部であり、３２はワーク加工部である。３３はこれら未加工ワーク取り出し 部３１とワーク加工部３２の上方に配置されたロボットであり、このロボット３ ３の手首部に上記構成の本考案によるハンドを設けたものである。

【００２５】 上記の構成では、未加工ワーク取り出し部３１にあるワークＷをイ側のハンド １で把持し、支持軸２８をロボットの手首部２７で１８０度回転させ、ロ側のハ ンド１によってワーク加工部３２にある加工完了ワークＷを取り出す。さらに、 支持軸２８をロボットの手首部２７で１８０度回転させ、前記イ側のハンド１で 把持している未加工ワークＷをワーク加工部３２に取り付け、このワーク加工部 ３２に取り付けたワークＷを図略の加工装置で加工が開始されると共に、ロ側の ハンド１に把持している加工完了ワークＷを図略のワーク台に載置する一連の動 作の繰返で、２つづつのワークを同時に搬入、搬出作業を行う。

【００２６】

【考案の効果】

以上のように本考案によると、請求項１に記載した、スプリングによって常に 前進方向に押圧付勢された複数のピンをクランプ爪と併設したワーク押し出し装 置と、このワーク押し出し装置の複数のピンの少なくとも１つに対応して設けた ワーク検出センサとを備えたワーク押し出し機構とワーク検出機構とを併用した 構成であるから、ロボット手首部に設置されたハンドの構成が簡単になり、コス トの低減が図られる。また、ハンド１つ当たりの重量が軽減されるため、複数の ハンドをロボット手首部に取り付ける場合に好適なハンドを提供することができ る。

【００２７】 また、請求項２に記載した、軸内にエア通路を軸線方向に設けロボットの手首 部に一端を固設した支持軸を備え、ハンドの複数個を前記支持軸に設け、ハンド のクランプ爪開閉用のシリンダと支持軸内のエア通路とを連通した構成により、 ロボット手首部に設置された複数ハンドに対するエア配管構成が単純化され、従 来のようにロボットアームにエアホースが絡まったり、切断する不具合がなくな る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案ハンド１つの実施例を示す断面図

【図２】図１のＡ矢視図

【図３】本考案ハンドの平面図

【図４】本考案ハンドを用いたロボットの例を示す側面
図

【符号の説明】

１ ハンド ２ ベースプレート ３ ケーシング ４ クランプ爪 ６ レバー ７ ガイドバー ９ シリンダ １０ ピストン １１ 作動ロッド １２ スプリング １４ 球面軸 １５ ホルダ １９ 屈伸リンク ２０ 作動リンク ２１ ワーク押し出し装置 ２３ ピン ２４ スプリング ２５ ワーク検出センサ ２６ ハンド取付けブラケット ２７ ロボットの手首部 ２８ 支持軸 ２９ エア通路

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)考案者 大野 誠一 愛知県刈谷市朝日町１丁目１番地 豊田工 機株式会社内 (72)考案者 石崎 賢聖 鹿児島県鹿児島市中山町1059−１ 株式会 社クロスアプリケーションズ内

Claims (2)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 ケーシングに、リンク機構を介して径方
   向に拡縮可能に設けた複数のクランプ爪と、前記リンク
   機構と連繋し前記複数のクランプ爪を拡縮作動するシリ
   ンダと、スプリングによって常に前進方向に押圧付勢さ
   れた複数のピンを前記クランプ爪と併設したワーク押し
   出し装置と、このワーク押し出し装置の前記ピンの少な
   くとも１つに対応してこのピンの後退を検出するワーク
   検出センサとを備えたことを特徴とするロボットハン
   ド。
2. 【請求項２】 ケーシングに、リンク機構を介して径方
   向に拡縮可能に設けた複数のクランプ爪と、前記リンク
   機構と連繋し前記複数のクランプ爪を拡縮作動するシリ
   ンダとを備えたハンドと、軸内にエア通路を軸線方向に
   設けロボットの手首部に一端を固設した支持軸とを備
   え、前記ハンドの複数個を前記支持軸に設け、前記シリ
   ンダと支持軸内のエア通路とを連通したことを特徴とす
   るロボットハンド。