JPH074145Y2 - ロボットハンド - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本考案は、吸引力によりワークを吸着パットに保持させ
て搬送するロボットハンドに関する。

（従来の技術） ロボットに装着され、吸引力を利用してワークを搬送す
るロボットハンドは、機構が簡単で制御も容易であり、
また、ワークに傷を付けることが少ないため多くの用途
に使用されている。

一般に、この吸引力を利用するロボットハンドは、吸着
パットと真空ポンプとを電磁弁等の開閉弁を介して接続
した構成のものである。そして、開閉弁を開けることに
より吸着パットにワークを吸引保持することができる
（「図解ロボットハンド」，工業調査会発行，加藤一郎
著,P142参照）。

従来、この種のロボットハンドは、プリント基板等にIC
等の電子部品を自動装着する工程での使用に最適であり
種々のものが提案されている。

そして、電子部品をプリント基板に自動装着するロボッ
トハンドには、吸着パットが設けられたヘッドをハンド
本体に摺動自在に嵌挿させ、ばねによりヘッドを前方へ
付勢したクッション構造を有するものがある（例えば、
特開昭63-22292号公報参照）。

このばねによるクッション構造は、電子部品をプリント
基板に装着する際の衝撃を緩和したり、電子部品および
プリント基板の高さ方向のバラツキを吸収するために設
けられている。

（考案が解決しようとする課題） しかしながら、上記クッション構造を有するロボットハ
ンドでは、次のような問題点を有していた。

ヘッドの後方部がハンド本体内に摺動自在に嵌挿された
構造であるため、摺動したときにその摺動部分が削れて
塵埃を発生させる。

そして、この塵埃が飛散してプリント基板や電子部品に
付着すると、ショートなどを起こして不良品の発生原因
となるという問題点が生じていた。

本考案は以上の問題点に鑑みてなされたもので、その目
的とするところは、ヘッドの摺動により発生する塵埃が
外部に飛散するのを防止したロボットハンドを提供する
ことにある。

（課題を解決するための手段） 本考案のロボットハンドは、先端に吸着パッドを取付け
たヘッドをハンド本体に摺動自在に嵌挿し、付勢手段に
より前記ヘッドを常時は前記ハンド本体に対する伸長側
へ付勢し、負圧を利用して前記吸着パッドにワークを吸
着させるロボットハンドにおいて、該吸着パットと外部
に設けられた負圧源とを接続する真空孔を前記ハンド本
体および前記ヘッドに形成し、前記ハンド本体と前記ヘ
ッドとの間を覆う可撓性のカバーを設け、前記ハンド本
体に対して前記ヘッドが伸長端にある状態では該カバー
の内側と前記真空孔との連通を遮断し前記ヘッドが短縮
側へ所定距離だけ移動した状態では該カバーの内側と前
記真空孔とを連通する空気通路を前記ハンド本体または
前記ヘッドの内部に形成してなるものである。

（作用） この構成によると、ハンド本体とヘッドとの摺動により
削れて発生する塵埃は、摺動部を密閉するカバーにより
ロボットハンドの外部へ飛散することが防止される。

さらに、カバーの内側を空気通路により真空孔に連通す
ることにより、ワークを保持するための負圧源の吸引力
を利用してカバーの内側にある塵埃を外部に排出するこ
とができる。

（実施例） つぎに、本考案のロボットハンドの実施例を図面に基づ
いて説明する。なお、第１図は本実施例のロボットハン
ドの縦断面図、第２図は第１図のＡ矢視図、第３図は第
１図に示したロボットハンドが取付けられる直交座標型
ロボットとATC（Automatic Tool Changer）用ユニット
を示す図である。また、本実施例では、IC等の複数のリ
ードを有する電子部品をプリント基板のリード孔に挿入
して装着するためのロボットハンドについて説明する。

ロボットハンド１は、概略ハンド本体２とヘッド３とか
ら構成されている。

ハンド本体２は、ATC用ユニット４（第３図に図示）に
連結される接続部５が後端い形成された第１の筺体６
と、該第１の筺体６の前端にボルト７で固定された第２
の筺体８とから構成されている。

ヘッド３は、前方（図中左方向）から大径部９、中径部
10、小径部11とが形成されているヘッド本体12と、ヘッ
ド本体12の先端にネジ（図示せず）で取付けられる先端
部材13とから構成されている。そして、先端部材13内に
は吸着パット支持部材14を介して吸着パット15が取付け
られている。

ヘッド本体12の小径部11は前記ハンド本体２の第１の筺
体６に形成されている嵌挿穴16に摺動自在に嵌入されて
おり、中径部10は前記第２の筺体８に形成されている嵌
通孔17に摺動自在に嵌合されている。これにより、ヘッ
ド３はハンド本体２内で摺動自在に支持される。なお、
第２の筺体８の嵌通孔17にはヘッド３を滑らかに摺動さ
せるためのスリーブ18が嵌め込まれている。

ヘッド３の本体12の中径部10と小径部11の間には抜け止
め用のフランジ19が形成されている。そして、フランジ
19には挿入異常検出用ロッド20が後方に向けて取付けら
れており、この挿入異常検出用ロッド20は、ヘッド３が
ハンド本体２に対して相対的に後退したときに、ATC用
ユニット４側に設けられている近接センサ（図示せず）
により検知される。

また、ヘッド本体12のフランジ19とハンド本体２内に形
成されている段部21の間にはばね22が介装されている。
そして、このばね22によりヘッド３はハンド本体２から
前方に付勢される。

ヘッド３の先端部材13の外側には、電子部品などのワー
クＷを両側面から当接して位置決めするための一対の位
置決め用プレート23がネジ24により固定されている。

第１の筺体６の接続部５には軸方向に孔25が前記嵌挿穴
16と連通するように形成されている。また、吸着パット
15および吸着パット15を支持する吸着パット支持部材14
には、前方に開口する孔26,27が連設されている。さら
に、ヘッド本体12には第１の筺体６の孔25と吸着パット
支持部材14の孔27とを連通する連絡孔28が形成されてい
る。これらの孔25,26,27,28により真空孔29が構成され
る。

そして、真空孔29とロボット30（第３図に図示）側に設
けられた真空ポンプ等の負圧源（図示せず）とを電磁切
換弁（図示せず）を介して接続し、電磁切換弁を開弁す
ることにより真空孔29に負圧を生じさせ、吸着パット15
でワークＷを吸引保持させることができる。

ヘッド本体12と第２の筺体８の間にはカバー31が固定リ
ング32によって取付けられている。カバー31は、ゴム、
合成樹脂等の可撓性の材料からなるもので、伸縮可能な
ように中間部分が蛇腹状に形成されている。

ヘッド本体12の第２の筺体８には、カバー31の内側とヘ
ッド本体12内のフランジ19が移動するための空間33とを
連通する空気通路34が形成されている。さらに、ヘッド
本体12の第１の筺体６にはヘッド本体12内の前記空間33
とヘッド本体12の嵌挿穴16内とを連通する空気通路35が
形成されている。また、ヘッド本体12の小径部11には、
ヘッド本体12がハンド本体２に対して相対的に後退した
ときに、その後退端で前記空気通路35とヘッド本体12の
連絡孔28とを連通させるための空気通路36が形成されて
いる。そして、これら空気通路34,35,36により、カバー
31の内側と真空孔29とが連通されることになる。

以上説明した構成のロボットハンド１は、直交座標型ロ
ボット30にATC用ユニット４を介して交換自在に取付け
られている。

以上の構成に係る作用を説明する。

プリント基板Ｐおよび電子部品であるワークＷはロボッ
ト30の動作範囲内であらかじめ位置決めされている。そ
して、すでに入力されている動作プログラムに基づいて
ロボットハンド１は移動される。

まず、ロボットハンド１はワークＷが待機されている位
置まで移動され、ヘッド３の先端の位置決め用プレート
23の間にワークＷを位置させる。そして、図示しない負
圧源を作動させ、さらに電磁切換弁を開弁することによ
り、真空孔29に負圧を生じさせて吸着パット15でワーク
Ｗを吸引保持する。

ワークＷを吸引保持したロボットハンド１は、位置決め
されているプリント基板Ｐまで移動され、さらに、ワー
クＷのリード（図示せず）がプリント基板Ｐのリード孔
（図示せず）に挿入される。そして、電磁切換弁を閉弁
してワークＷを離すことによりワークＷのプリント基板
Ｐへの装着が完了する。

ここで、なんらかの異常が発生してワークＷがプリント
基板Ｐに装着されない場合には、ばね22の付勢力に抗し
てヘッド３がハンド本体２に対して相対的に後退させら
れる（第４図に示す状態）。そして、そのときにヘッド
本体12の中径部10とスリーブ18の摺動および小径部11と
嵌挿穴16との摺動により削れて発生する塵埃はカバー31
によって外部へ飛散するのが防止される。

さらに、ヘッド３の後退端において、カバー31の内側と
連絡孔28が空気通路34,35,36で連通されるため、カバー
31の内側の塵埃が外部（系外）へ排出される。そして、
ヘッド３の後退端においては、挿入異常検出ロッド20が
図示しない近接センサにより検知され、それに基づいて
電磁切換弁が閉弁されて作動が停止される。

このように、ヘッド３とハンド本体２との摺動により生
じた塵埃をカバー31により外部へ飛散させないようにす
るとともに、ワークＷを吸引保持するための吸引力を利
用してロボットハンド１の外部へ排出するようにしたた
め、確実に塵埃の飛散を防止することができる。また、
ヘッド３が伸長端にあるワーク吸着時には、カバー31内
と連絡孔28（真空孔29）との連通が遮断されるので、負
圧源としてはワークＷの吸着に必要な負圧を供給できる
能力があれば足り、しかも、例えばカバー31に物が衝突
してカバー31内が容積変化を起こしてもワーク吸着側の
負圧に悪影響を与えることもないので、ワークＷが吸着
パッド15から脱落する危険もない。

なお、本実施例では、正常な作動時にはヘッド３がハン
ド本体２内で摺動せず塵埃が発生しないため，異常時の
みカバー31の内側を吸引するように空気通路34,35,36と
真空孔29と連通させているが、本考案は、必要に応じて
または定期的にヘッド３を短縮側へ移動させてカバー31
の塵埃を排出するようにしてもよい。

（考案の効果） 以上詳細に説明したように本考案は、ヘッドとハンド本
体との摺動部にカバーを設け、さらに、吸着パットと負
圧源とを接続する真空孔とカバーの内側とを空気通路で
連通させることにより、ヘッドとハンド本体とが摺動し
たときに発生する塵埃を外部に飛散させることがなく、
さらに負圧源の吸引力を利用して外部に排出することが
でき、特別の駆動源を設けることが不要である。

そのため、塵埃が飛散してワーク等への付着が防止さ
れ、製品の品質の向上が図れる。

また、ワーク吸着時はカバー内と真空孔との連通が遮断
されるので、負圧源としてそれほど大きな能力を必要と
せず、設備コスト的に有利となり、しかも、カバー内の
容積変化によってワークの吸着作用が悪影響を受けるこ
ともないので、装置としての信頼性が向上する。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本考案の一実施例のロボットハンドの縦断面
図、 第２図は、第１図のＡ矢視図、 第３図は、ロボットハンドが取付けられるロボットとAT
C用ユニットを示す正面図、 第４図は、第１図に示すロボットハンドの異常時の状態
を示す縦断面図である。 ２……ハンド本体 ３……ヘッド 15……吸着パット 22……ばね 29……真空孔 31……カバー 34,35,36……空気通路

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】先端に吸着パッドを取付けたヘッドをハン
   ド本体に摺動自在に嵌挿し、付勢手段により前記ヘッド
   を常時は前記ハンド本体に対する伸長側へ付勢し、負圧
   を利用して前記吸着パッドにワークを吸着させるロボッ
   トハンドにおいて、該吸着パッドと外部に設けられた負
   圧源とを接続する真空孔を前記ハンド本体および前記ヘ
   ッドに形成し、前記ハンド本体と前記ヘッドとの間を覆
   う可撓性のカバーを設け、前記ハンド本体に対して前記
   ヘッドが伸長端にある状態では該カバーの内側と前記真
   空孔との連通を遮断し前記ヘッドが短縮側へ所定距離だ
   け移動した状態では該カバーの内側と前記真空孔とを連
   通する空気通路を前記ハンド本体および前記ヘッドの内
   部に形成してなるロボットハンド。