JPH0788793A - ロボットハンド - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 この発明は、ロボットの動作範囲内でのロボ
ットアームとの干渉をなくすとともに、把持部の損傷の
発生を防止できるロボットハンドを得ることを目的とす
る。 【構成】 ロボットアーム２ａの先端下部にロボットハ
ンド５のフレーム５ａが取り付けられている。このフレ
ーム５ａには、その下面側にフォーク７が進退自在に取
り付けられ、さらに下面に背板８ａが立設されている。
また、背板８ａの側面に沿って移動可能に押え板１１が
取り付けられている。そして、一端がフレーム５ａの下
面に、他端が押え板１１にそれぞれ固定されて、フレー
ム５ａと押え板１１との間にバネ１２が配設されてい
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、産業用ロボットのロ
ボットハンドに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】搬送コンベアによって搬送されてくる被
搬送物を把持、搬送し、パレット上に積み付けを行う作
業は、例えば特開昭６１−３３４２６号公報に記載され
ているように、ロボット搬送装置を用いて広く行われて
いる。

【０００３】図７は従来のロボット搬送装置の一例を示
す斜視図であり、図において１はダンボール、刷本等の
箱形形状をなす被搬送物としてのワーク、２はロボット
搬送装置、２ａはロボット搬送装置２の本体に上下動可
能に、かつ、回動可能に取り付けられたロボットアー
ム、３はワーク１を把持位置まで搬送する搬送コンベ
ア、４は積み付けステーションに位置決め配置されたパ
レットであり、このパレット４上にはワーク１が予め設
定された積み付け順序に従って積み付けされる。５はロ
ボットアーム２ａの先端下部にフレーム５ａが固定され
て取り付けられたロボットハンドである。ここで、この
ロボットハンド５は、駆動用シリンダ９がフレーム５ａ
の上面に突出して取り付けられ、ワーク上面１ａを押さ
え付ける押え板６が駆動用シリンダ９のロッド９ａの先
端に取り付けられてフレーム５ａの下面側に昇降自在に
配設され、ワーク１を下方からすくうフォーク７がワー
ク５ａの下面に進退自在に取り付けられ、さらにワーク
１を位置決めする背板８がワーク５ａの下面に固定して
取り付けられて構成されている。

【０００４】つぎに、上記従来のロボット搬送装置の動
作について説明する。まず、ワーク１が搬送コンベア３
によりロボット搬送装置２の作業範囲内の把持位置に搬
送さてくる。そこで、ロボット搬送装置２は制御装置
（図示せず）に制御されてロボットアーム２ａを動作
し、フォーク７が後退した状態のロボットハンド５を把
持位置上のワーク１の側方に位置させる。続いて、制御
装置の制御によりロボットアーム２ａが動作し、ロボッ
トハンド５の背板８がワーク１の側面付近まで近付いて
停止する。ついで、フォーク７が前進してワーク１の下
方に突出し、駆動用シリンダ９が駆動して押え板６を下
降させて押え板６によりワーク上面１ａを押さえ付け
る。その後、制御装置からワーク１の搬送指令が出さ
れ、ロボットアーム２ａが上昇、旋回、下降して、パレ
ット４上の予め設定された位置にロボットハンド５を移
動する。そして、ロボットハンド５のフォーク７が後退
して、ワーク１がパレット４上の所定の位置に置かれ、
積み付けが完了する。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】従来のロボット搬送装
置のロボットハンドは以上のように、押え板６を昇降さ
せる駆動用シリンダ９がフレーム５ａの上面に突出して
取り付けられているので、駆動用シリンダ９が図８に示
すように搬送動作の際にロボットアーム２ａに干渉し、
ロボット搬送装置の搬送動作範囲を損なうという課題が
あった。また、押え板６が駆動用シリンダ９のロッド９
ａの先端に取り付けられているので、図９に示すように
フォーク７を後退させてワーク１をパレット４上に載置
する際にワーク１が傾いてロッド９ａが曲がってしまう
という課題もあった。さらに、ワーク１が刷本等の場合
には、図１０に示すようにワーク１自体を結束している
バンド１０に押え板６が引っ掛かり、曲がりあるいは折
れを発生させる危険性があるという課題もあった。

【０００６】この発明は、上記のような課題を解決する
ためになされたもので、ロボットの動作範囲内における
ロボットアームとの干渉をなくして、ロボットの動作範
囲を拡大でき、さらに把持や開放時の被搬送物との引っ
掛かり等を防止して、被搬送物の損傷や把持部の損傷の
発生を防止できるとともに、スムーズな搬送作業を達成
できるロボットハンドを得ることを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】この発明に係るロボット
ハンドは、ロボット搬送装置のロボットアーム先端下部
に取り付けられたフレームと、フレームの下面に立設さ
れた背板と、フレームの下面に進退自在に取り付けられ
たフォークと、背板の側面に沿って移動可能に背板に取
り付けられた押え板と、一端がフレームに、他端が押え
板にそれぞれ取り付けられ、被搬送物が把持される際に
押え板を被搬送物の上面側に付勢する弾性部材とを備え
たものである。

【０００８】また、この発明の他の発明に係るロボット
ハンドは、ロボット搬送装置のロボットアーム先端下部
に取り付けられたフレームと、フレームの下面に立設さ
れた背板と、フレームの下面に進退自在に取り付けられ
たフォークと、背板の側面に沿って移動可能に背板に取
り付けられた押え板と、背板に取り付けられて押え板を
背板の側面に沿って移動させるシリンダとを備えたもの
である。

【０００９】また、この発明のさらに他の発明に係るロ
ボットハンドは、ロボット搬送装置のロボットアーム先
端下部に取り付けられたフレームと、フレームの下面に
立設された背板と、フレームの下面に進退自在に取り付
けられたフォークと、一端がフレームに回動可能に取り
付けられた押え板と、一端がフレームに、他端が押え板
にそれぞれ取り付けられ、被搬送物が把持される際に押
え板の他端側を被搬送物の上面側に付勢する弾性部材と
を備えたものである。

【００１０】

【作用】この発明においては、被搬送物が把持される際
に、背板の側面が被搬送物の側面に当接して被搬送物の
位置決めがなされる。そして、フォークの進退によりフ
ォークが被搬送物の下方に出入りして被搬送物の把持お
よび開放がなされる。さらに、被搬送物が把持される際
に、弾性部材の付勢力が押え板を介して被搬送物の上面
に作用し、被搬送物が強固に把持される。

【００１１】また、他の発明においては、被搬送物が把
持される際に、シリンダの駆動により押え板が背板の側
面に沿って被搬送物の上面側に移動する。そして、押え
板が被搬送物の上面に当接して、被搬送物が強固に把持
される。

【００１２】また、さらに他の発明においては、被搬送
物が把持される際に、押え板が弾性部材の付勢力により
その一端を回動中心として他端側を被搬送物の上面方向
に回動される。そして、弾性部材の付勢力が押え板を介
して被搬送物の上面に作用し、被搬送物が強固に把持さ
れる。

【００１３】

【実施例】以下、この発明の実施例を図について説明す
る。 実施例１．図１はこの発明の一実施例を示すロボットハ
ンドの側面図であり、図において図７、図９、図１０に
示した従来のロボットハンドと同一または相当部分には
同一符号を付し、その説明を省略する。

【００１４】図において、８ａはフレーム５ａの下面に
立設されワーク１の側面に当接して搬送中のワーク１の
位置決めを行う背板であり、この背板８ａは、把持位置
でのハンド下降時にワーク１との接触による双方の損傷
を防止するために、その下部を後方へ折り曲げて構成さ
れている。１１は背板８ａの側面に沿って上下動自在に
背板８ａに取り付けられたＬ字形状の押え板であり、こ
の押え板１１の下面には摩擦抵抗を増加させるためのゴ
ムシールが貼付けられている。１２は一端がフレーム５
ａの下面に、他端が押え板１１の上面にそれぞれ取り付
けられた弾性部材としてのバネである。ここで、押え板
１１を背板８ａの側面に沿って上下動可能に背板８ａに
取り付けるには、例えば押え板１１の一端に係合突起を
設け、背板８ａの側面に上下方向に係合溝を延設し、押
え板１１の係合突起を背板８ａの係合溝に遊嵌させる取
付構造とすることにより、容易に達成できる。

【００１５】つぎに、この実施例の動作を図３に示すフ
ローチャートを参照しつつ説明する。まず、ワーク１が
搬送コンベア３によりロボット搬送装置２の作業範囲内
の把持位置に搬送されてくる。ここで、ロボット搬送装
置２の制御装置が作動し、ステップ３１のアーム下降指
令が出される。そこで、ロボットアーム２ａが下降し、
ロボットアーム２ａの先端下部に取り付けられたロボッ
トハンド５が下降する。このロボットハンド５の下降に
より、搬送コンベア３上のワーク上面１ａに押え板１１
が当接する。この状態からロボットハンド５をさらに一
定距離下降させた後、制御装置からステップ３２のアー
ム停止指令が出され、ロボットアーム２ａの下降が停止
する。このことにより、押え板１１は背板８ａの側面に
沿って一定距離上昇し、バネ１２がその分収縮し、ワー
ク１は図２に示すように押え板１１によりバネ１２の付
勢力で押さえ付けられている。

【００１６】続いて、制御装置からステップ３３のフォ
ーク閉じ指令が出される。すると、フォーク７が前進し
てワーク１の下方に突出し、図１に示すように、ワーク
１がフォーク７と押え板１１との間にバネ１２の付勢力
で押さえ付けられてロボットハンド５に把持される。そ
の後、制御装置からステップ３４のワーク搬送指令が出
される。すると、ロボットアーム２ａが上昇、旋回、さ
らに下降してロボットハンド５をパレット４上の所定場
所に位置させる。ついで、制御装置からステップ３５の
フォーク開放指令が出される。すると、フォーク７が後
退してワーク１がパレット４上の所定位置に置かれ、積
み付けが完了する。最後に、制御装置からステップ３６
の初期状態復帰指令が出される。すると、ロボットアー
ム２ａが上昇、旋回してロボットハンド５を把持位置上
に位置させる。

【００１７】なお、ワーク１が搬送コンベア３で連続し
て搬送されてくる場合には、搬送されてくるワーク１毎
に上記手順を繰り返して予め設定された積み付け順序に
従ってパレット４上に積み付けられる。

【００１８】このように、この実施例１によれば、フレ
ーム５ａの下面に立設された背板８ａの側面に沿って上
下動可能に押え板１１を取り付け、さらに一端をフレー
ム５ａの下面に、他端を押え板１１の上面に取り付けて
バネ１２を配設して、ワーク１の押え機構を構成してい
るので、ワーク１の押え機構のフレーム５ａの上面側へ
の突出がなく、ロボット搬送装置２の動作範囲内でのロ
ボットアーム２ａの旋回におけるロボットアーム２ａと
ロボットハンド５との干渉がなくなり、ロボット搬送装
置２の動作範囲を拡大できる。また、ワーク１の開放時
のシャフト７の後退動作の際にワーク１が傾いても、こ
のワーク１の傾きに応じて押え板１１が背板８ａの側面
に沿って上下動でき、押え機構の損傷が防止できる。ま
た、押え板１１がＬ字形状をなしてワーク上面１ａと当
接する側を平板状としているので、ワーク１をバンド１
０で結束していても、押え板１１とバンド１０との引っ
掛りがなく、押え機構の損傷、あるいはワーク１の損傷
を防止できる。

【００１９】また、背板８ａの下端を後方側に折り曲げ
ているので、仮にワーク１の位置が把持位置とずれてい
ても、ロボットアーム２ａを下降させた際に、ワーク１
はまず背板８ａの下端と当接し、下端の折り曲げ部の曲
げ形状によって前方側に移動され、正規な位置に修正さ
れる。そして、ロボットアーム２ａをさらに下降させる
ことにより、ワーク１はその側面が背板８ａの側面に接
しながら下降することになる。そこで、ロボットアーム
２ａの下降動作時に、背板８ａがワーク１に突き刺さる
ことによるワーク１の損傷が防止できる。また、押え板
１１の下面にゴムシールが貼付けられているので、ワー
ク１を把持する際に、押え板１１とワーク１との間の摩
擦抵抗が増加され、押え機構によるワーク１の把持が強
固となり、搬送中のワーク１の落下事故が防止できる。

【００２０】実施例２．図４の（ａ）、（ｂ）はそれぞ
れこの発明の他の実施例を示すロボットハンドの把持動
作を説明する側面図であり、図において１３は背板８ａ
の裏面側に取り付けられたシリンダであり、このシリン
ダ１３はロッド１３ａの先端に押え板１１を取り付け、
押え板１１を背板８ａの側面に沿って上下動可能に構成
されている。なお、この実施例２では、バネ１２に代え
てシリンダ１３を取り付けている点を除いて上記実施例
１と同様に構成されている。

【００２１】つぎに、この実施例２の動作を図５に示す
フローチャートを参照しつつ説明する。まず、ワーク１
が搬送コンベア３によりロボット搬送装置２の作業範囲
内の把持位置に搬送されてくる。ここで、ロボット搬送
装置２の制御装置が作動し、ステップ５１のアーム下降
指令が出される。そこで、ロボットアーム２ａが下降
し、ロボットアーム２ａの先端下部に取り付けられたロ
ボットハンド５が下降する。そして、ロッドハンド５が
図５の（ａ）に示すようにあらかじめ設定された位置ま
で下降する。そこで、制御装置からステップ５２のアー
ム停止指令が出され、ロッドアーム２ａの下降が停止す
る。ついで、制御装置からステップ５３の押え板下降指
令が出される。この指令によりシリンダ１３が駆動され
て押え板１１が下降し、押え板１１が搬送コンベア３上
のワーク上面１ａに当接して押さえ付ける。

【００２２】続いて、制御装置からステップ５４のフォ
ーク閉じ指令が出される。すると、フォーク７が前進し
てワーク１の下方に突出し、図５の（ｂ）に示すよう
に、ワーク１がフォーク７と押え板１１との間にシリン
ダ１３の力で押さえ付けられてロボットハンド５に把持
される。その後、制御装置からステップ５５のワーク搬
送指令が出される。すると、ロボットアーム２ａが上
昇、旋回、さらに下降してロボットハンド５をパレット
４上の所定場所に位置させる。ついで、制御装置からス
テップ５６のフォーク開放指令が出される。すると、フ
ォーク７が後退してワーク１がパレット４上の所定位置
に置かれ、積み付けが完了する。最後に、制御装置から
ステップ５７の初期状態復帰指令が出される。すると、
ロボットアーム２ａが上昇、旋回してロボットハンド５
を把持位置上に位置させる。

【００２３】なお、ワーク１が搬送コンベア３で連続し
て搬送されてくる場合には、上記実施例１と同様に搬送
されてくるワーク１毎に上記手順を繰り返して予め設定
された積み付け順序に従ってパレット４上に積み付けら
れる。

【００２４】このように、この実施例２によれば、フレ
ーム５ａの下面に立設された背板８ａの側面に沿って上
下動可能に押え板１１を取り付け、さらに背板８ａの裏
面側に押え板１１を上下動させるシリンダ１３を配設し
て、ワーク１の押え機構を構成しているので、ワーク１
の押え機構のフレーム５ａの上面側への突出がなく、ロ
ボット搬送装置２の動作範囲内でのロボットアーム２ａ
の旋回におけるロボットアーム２ａとロボットハンド５
との干渉がなくなり、ロボット搬送装置２の動作範囲を
拡大できる。

【００２５】また、押え板１１がＬ字形状をなしてワー
ク上面１ａと当接する側を平板状として、背板８ａの下
端を後方側に折り曲げ、さらに押え板１１の下面にゴム
シールが貼付けられているので、上記実施例１と同様の
効果を奏する。

【００２６】実施例３．図６の（ａ）、（ｂ）はそれぞ
れこの発明のさらに他の実施例を示すロッドハンドの把
持動作を説明する側面図であり、図において１５は一端
がフレーム５ａに回動可能に取り付けられた押え板、１
６は一端がフレーム５ａに、他端が押え板１５にそれぞ
れ取り付けられ、押え板１５を図中時計回り方向に付勢
する弾性部材としてのバネである。なお、この実施例２
では、押え板１５をフレーム５ａの下面側に回動可能に
取り付けている点を除いて上記実施例１と同様に構成さ
れている。

【００２７】つぎに、この実施例３の動作を図３に示す
フローチャートを参照しつつ説明する。まず、ワーク１
が搬送コンベア３によりロボット搬送装置２の作業範囲
内の把持位置に搬送されてくる。ここで、ロボット搬送
装置２の制御装置が作動し、ステップ３１のアーム下降
指令が出される。そこで、ロボットアーム２ａが下降
し、ロボットアーム２ａの先端下部に取り付けられたロ
ボットハンド５が下降する。このロボットハンド５の下
降により、搬送コンベア３上のワーク上面１ａに押え板
１５の下端側が当接する。この状態からロボットハンド
５をさらに一定距離下降させた後、制御装置からステッ
プ３２のアーム停止指令が出され、ロボットアーム２ａ
の下降が停止する。このことにより、押え板１５はその
一端を回動中心として反時計回り方向に一定角度回動
し、バネ１６がその分収縮し、ワーク１は図６の（ａ）
に示すように押え板１５によりバネ１６の付勢力で押さ
え付けられている。

【００２８】続いて、制御装置からステップ３３のフォ
ーク閉じ指令が出される。すると、フォーク７が前進し
てワーク１の下方に突出し、図６の（ｂ）に示すよう
に、ワーク１がフォーク７と押え板１５との間にバネ１
６の付勢力で押さえ付けられてロボットハンド５に把持
される。その後、制御装置からステップ３４のワーク搬
送指令が出される。すると、ロボットアーム２ａが上
昇、旋回、さらに下降してロボットハンド５をパレット
４上の所定場所に位置させる。ついで、制御装置からス
テップ３５のフォーク開放指令が出される。すると、フ
ォーク７が後退してワーク１がパレット４上の所定位置
に置かれ、積み付けが完了する。最後に、制御装置から
ステップ３６の初期状態復帰指令が出される。すると、
ロボットアーム２ａが上昇、旋回してロボットハンド５
を把持位置上に位置させる。

【００２９】なお、ワーク１が搬送コンベア３で連続し
て搬送されてくる場合には、上記実施例１と同様に搬送
されてくるワーク１毎に上記手順を繰り返して予め設定
された積み付け順序に従ってパレット４上に積み付けら
れる。

【００３０】このように、この実施例３によれば、押え
板１５をその一端をフレーム５ａの下面に回動可能に取
り付け、さらに一端をフレーム５ａの下面に、他の他端
を押え板１５にそれぞれ取り付けてフレーム５ａと押え
板１５との間にバネ１６を配設し、ワーク１の押え機構
を構成しているので、上記実施例１と同様に、ワーク１
の押え機構のフレーム５ａの上面側への突出がなく、ロ
ボット搬送装置２の動作範囲内でのロボットアーム２ａ
の旋回におけるロボットアーム２ａとロボットハンド５
との干渉がなくなり、ロボット搬送装置２の動作範囲を
拡大できる。また、ワーク１の開放時のシャフト７の後
退動作の際にワーク１が傾いても、このワーク１の傾き
に応じて押え板１５が一端を回動中心として回動でき、
押え機構の損傷が防止できる。

【００３１】

【発明の効果】この発明は、以上のように構成されてい
るので、以下に記載されるような効果を奏する。

【００３２】この発明では、ロボット搬送装置のロボッ
トアーム先端下部に取り付けられたフレームと、フレー
ムの下面に立設された背板と、フレームの下面に進退自
在に取り付けられたフォークと、背板の側面に沿って移
動可能に背板に取り付けられた押え板と、一端がフレー
ムに、他端が押え板にそれぞれ取り付けられ、被搬送物
が把持される際に押え板を被搬送物の上面側に付勢する
弾性部材とを備えているので、フレーム上方への突出を
なくしてロボットアームとの干渉を防止し、背板の側面
に沿っての押え板の移動により被搬送物の開放の際の被
搬送物の傾きによる影響を吸収し、ロボットの動作範囲
を損ねることなく、損傷の発生を抑えて、安定した搬送
作業を行うことができる。。

【００３３】また、この発明の他の発明では、ロボット
搬送装置のロボットアーム先端下部に取り付けられたフ
レームと、フレームの下面に立設された背板と、フレー
ムの下面に進退自在に取り付けられたフォークと、背板
の側面に沿って移動可能に背板に取り付けられた押え板
と、背板に取り付けられて押え板を背板の側面に沿って
移動させるシリンダとを備えているので、上記発明と同
様の効果を奏する。

【００３４】また、この発明のさらに他の発明では、ロ
ボット搬送装置のロボットアーム先端下部に取り付けら
れたフレームと、フレームの下面に立設された背板と、
フレームの下面に進退自在に取り付けられたフォーク
と、一端がフレームに回動可能に取り付けられた押え板
と、一端がフレームに、他端が押え板にそれぞれ取り付
けられ、被搬送物が把持される際に押え板の他端側を被
搬送物の上面側に付勢する弾性部材とを備えているの
で、上記発明と同様の効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の実施例１を示すロボットハンドの側
面図である。

【図２】この発明の実施例１を示すロボットハンドの把
持動作を説明する側面図である。

【図３】この発明の実施例１を示すロボットハンドの動
作を説明するフローチャートである。

【図４】この発明の実施例２を示すロボットハンドの把
持動作を説明する側面図であり、（ａ）はアーム下降状
態、（ｂ）はフォーク閉じ状態である。

【図５】この発明の実施例２を示すロボットハンドの動
作を説明するフローチャートである。

【図６】この発明の実施例３を示すロボットハンドの把
持動作を説明する側面図であり、（ａ）はアーム下降状
態、（ｂ）はフォーク閉じ状態である。

【図７】従来のロボット搬送装置の一例を示す斜視図で
ある。

【図８】従来のロボット搬送装置におけるロボットハン
ドとロボットアームとの干渉状態を示す平面図である。

【図９】従来のロボット搬送装置における駆動用シリン
ダの損傷状態を示す側面図である。

【図１０】従来のロボット搬送装置における押え板とバ
ンドとの引っ掛かり状態を示す側面図である。

【符号の説明】

１ ワーク（被搬送物） ２ ロボット搬送装置 ２ａ ロボットアーム ５ ロボットハンド ５ａ フレーム ７ フォーク ８ 背板 １１ 押え板 １２ バネ（弾性部材） １３ シリンダ １５ 押え板 １６ バネ（弾性部材）

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ロボット搬送装置のロボットアーム先端
   下部に取り付けられたフレームと、前記フレームの下面
   に立設された背板と、前記フレームの下面に進退自在に
   取り付けられたフォークと、前記背板の側面に沿って移
   動可能に前記背板に取り付けられた押え板と、一端が前
   記フレームに、他端が前記押え板にそれぞれ取り付けら
   れ、被搬送物が把持される際に前記押え板を被搬送物の
   上面側に付勢する弾性部材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】 ロボット搬送装置のロボットアーム先端
   下部に取り付けられたフレームと、前記フレームの下面
   に立設された背板と、前記フレームの下面に進退自在に
   取り付けられたフォークと、前記背板の側面に沿って移
   動可能に前記背板に取り付けられた押え板と、前記背板
   に取り付けられて前記押え板を前記背板の側面に沿って
   移動させるシリンダとを備えたことを特徴とするロボッ
   トハンド。
3. 【請求項３】 ロボット搬送装置のロボットアーム先端
   下部に取り付けられたフレームと、前記フレームの下面
   に立設された背板と、前記フレームの下面に進退自在に
   取り付けられたフォークと、一端が前記フレームに回動
   可能に取り付けられた押え板と、一端が前記フレーム
   に、他端が前記押え板にそれぞれ取り付けられ、被搬送
   物が把持される際に前記押え板の他端側を被搬送物の上
   面側に付勢する弾性部材とを備えたことを特徴とするロ
   ボットハンド。