JPS5930692A - 工業用ロボツトのハンド - 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】 本発明は工業用ロデットのハンドに関し、特にノ’？レ
ット上の治具によって横積みされるシャフト状のワーク
の取り出し作業及び該治具への横積み作業に適したハン
ドに関する。

パレット上の治具に沿わせて横置き状態で段積みされた
シャフト状のワークを１つずつ取り上げて工作機械に運
び、次いで加工を終えたワークを・臂レット上の治具に
沿わせて段積みさせる作業を省力化及び自動化させるだ
めに工業用ロボットが広く使用されてきている。このよ
うな目的で使用される工業用ロボットはロボットアーム
の先端手首部にワーク把持用のハンドを設けたものとな
っているが、第１図に示すように、パレット１上の治具
２，３に沿ってシャフト状のワーク４を互いに近接状態
で段積みした場合には、ワーク把持用ハンドが把持すべ
きワークの両側の狭いスペース内に進入できるように構
成されていなければならないが、未だ、この要望を満し
且つ十分な強度と円滑な作動の得られるハンドは実用化
されていない。

本発明は上記要望に答えることができる工業用ロゼッ）
・のハンドを提供することを目的とするものである。

上記目的は、本発明によれば、ロゼツトアームの先端手
首部に連結される一端開ロ型シリンダ部材の該一端開口
部に対向させて爪支持用ブロックを該シリンダ部材と一
体的に設け、前記爪支持用ブａ７りにシリンダ部材の長
手方向に沿って延びる一対のワーク把持用爪を軸支させ
、前記シリンダ部材内に摺動可能に嵌合するピストン部
材に該シリンダ部材の一端開口部から爪支持用ブロック
側に向って突出するリンク支持用ブロックを一体的に設
け、前記シリンダ部材に対するピストン部材の変位に応
じてワーク把持用爪にワーク把持・解放動作を与えるよ
うに前記支持用ブロックと前記ワーク把持用爪とをリン
クによって連結し、前記シリンダ部材に該シリンダ部月
内への圧力導入用ノ（イゾを接続してなる工業用ロボッ
トのハント”を提供することにより達成される。

以下、図面第２図ないし第４図を参照して本発明の詳細
な説明する。

第２図を参照すると、工業用ロデットの上胴部１０は回
転台１１とともに水平方向に旋回運動可能となっておシ
、また、上胴部１ｏは回転台１１に設けられた垂直ロッ
ド１２に沿って上下移動可能となっている。上胴部１０
にはロゼツトアーム１３が長手方向に進退勤可能に設け
られており、ロボットアーム１３の先端部には該ロボッ
トアーム１３の軸線を中心として回転可能な手首部１４
が設けられている。手首部１４は首イ辰シ機能を有する
ものであってもよい。

通常の工業用ロゼツトにおいては手首部１４にハンド機
構１５が一体的に設けられているので、このハンド機構
１５を利用してハンドの進退駆動用シリンダ装置２０の
固定ペース２１を手首部１４に保持させることができる
が、該固定ペース２１を手首部１４に一体的に設けるよ
うにしてもよい。

第３図及び第４図を参照すると、油圧若しくは圧縮エア
圧を駆動源とするシリンダ装置ｉ　２０の固定ペース２
１にはシリンダハウジング２ｏが取り付けられており、
シリンダハウ・クング２２にはピストン・ロッドアッセ
ンブリ２３が進退勤可能に設けられている。ピストン・
ａウドアッセンブリ２３の先端には可動ペース２４が取
り付けられてオリ、可動ペース２４にはピストン・ロッ
ドアッセンブリ２３と平行ながイトゝロッド２５が取り
付けられている。ガイドロッド２５＆、Ｈｆｆｉ定ペー
スペース２１られた軸受２６に摺動自在に嵌合し且つシ
リンダハウジング２２側（図中上方）に延びている。

可動ペース２４には本発明によるワーク把持用のハンド
３０がクッション機構を介して支持されている。ハンド
３０はシリンダ部材３１を有している。シリンダ部材３
１の一端（図中下端）には開口部３１　Ａが設けられて
おシ、シリンダ部材３１の上端には可動ペース２１のゼ
ス部２７に摺動可能に嵌合するロッド３２が一体的に設
けられている。ロッド３２の上端には可動ペース２４の
上面に当接可能なストッパフランジ３２Ａが一体的に設
けられている。可動ペース２４の下面とシリンダ部材３
１の上面との間にはクッション機構を々す圧縮ばね３３
が介装されている。このばね力によってシリンダ部材３
１は下方すなわちピストン・ロッドアッセンブリ２３の
伸長方向に付勢され、ストッパフランジ３２Ａが可動ペ
ース２４の上面に当接した状態に保たれるようになって
いる。

シリンダ部材３１の両側面には該シリンダ部材３１の下
方に延びる一対の支持プレート３４が取υ付けられてお
り、該一対の支持プレート３４の下端部間にシリンダ部
材３１の下端開口部３１Ａと対向する爪支持用ブロック
３５が取り付けられている。爪支持用ブロック３５には
上下方向すなわらシリンダ部材３１の長手方向に延びる
一対のワーク把持用爪３６がそれぞれ軸３７を中心とし
て揺動可能に設けられている。

シリンダ部材３１内にはピストン部材３８が摺動可能に
嵌合しておυ、ピストン部材３８にはシリンダ部材３１
の下端開口部３１Ａを通って爪支持用ブロック３５側に
延びるリンク支持用ブロック３９が一体的に設けられて
おり、リンク支持用ブロック３９と各ワーク把持用爪３
６とがそれぞれリンク４０を介して連結されている。こ
こでは、シリンダ部材３１に対してピストン部材３８が
爪支持用ブロック３９側に移動した場合にワーク把持用
爪３６がワーク把持動作を行なうようにリンク４０等の
配置が設定されている。

シリンダ部材３１にはピストン部材３８の上側のシリン
ダ室３１Ｂ内に圧縮エア、作動油等の圧力源を導入する
だめの圧力導入用ｉ９イブ４１が取９つけられており、
このパイプ４１は可動ペース２４及び固定ペース２１を
貫通してガイドロッド２５と平行に上方に延びている。

シリンダ室３１Ｂ内への圧縮エア圧等を導入すると、ピ
ストン部材３８が下降し、ワーク把持用爪３６がワーク
把持動作を行なう。リンク支持用ブロック３９と爪支持
用ブロック３５との間にはピストン部材３８を上方に復
帰移動させるだめの圧縮ばね４２が介装されている。シ
リンダ室３１Ｂ内の圧力を解放するとこの圧縮ばね４２
のばね力によってピストン部材３８が上方に復帰し、ワ
ーク把持用爪３６がワークを解放する。４３はピストン
部材３８の外周溝に装着されたシールリングである。

爪支持用ブロック３５の下面には一対のワーク把持用爪
３６と協働してシャフト状ワーク４の外周を三点支持す
るだめのワーク当接ブロック４４が取り付けられている
。ワーク把持用爪３６、リンク４０等を交換すればワー
ク形状の変更に対応させることができる。

シリンダ装置２０にはピストン・ロッドアッセンブリ２
３０ストロークの上限を検出する上限検出スイッチ４５
と該ストロークの下限を検出する下限検出スイッチ４６
とが設けられている。一方、ガイドロッド２５にはワー
ク把持用ノ・ンド３０のワーク把持用爪３６がワーク把
持位置又はワーク解放位置に達したか否かを検出するた
めの中間検出スイッチ４７が設けられており、パイプ４
１にはこの中間検出スイッチ４７のスイッチレバー４７
Ａに当接可能な突起４８が設けられている。

ここでは、中間検出スイッチ４７ｆｄ、クッション機構
の働きによる可動ペース２４とワーク把持用ハンド３０
のシリンダ部材３１との相対変位を検出するように配置
されているので、ワーク把持用ハンド３０のワーク当接
ブロック４４がパレット１上の未加工ワークに当接した
場合のみならず、ワーク把持用爪３６に把持された加工
済ワークがパレット１若しくはパンツ）１上の別のワー
クに当接した場合にも円滑に作動する。なお、中間検出
スイッチ４７の配設位置は図示位置に限られず、まだ、
検出スイッチ４７は図示リミットスイッチ以外の形式の
ものであってもよい。

検出スイッチ４５．４６．４７の検出信号はロゼツトの
制御装置（図示せず）に取り込まれ、該制御装置からの
制御出力信号によりシリンダ装置２０とシリンダ［３１
Ｂへの圧縮エア等導入・解放装置（図示せず）とが制御
される。

上記実施例においては、ワーク把持用ノ・ンド３０が下
限位置まで下降しても該ノ・ンＰ３０がパレット１に衝
突しないようにロボットアーム１３の高さをロボット制
御装置に教示しておくことができる。

ロボット制御装置に所定の教示を行なった後において、
ロボットが・やレット１上に段積みされた未加ニジリン
ダ状ワーク４を把持するときは、ワーク把持用ハンド３
０が所望ワークの真上位置に達しだときにロボットアー
ム１３の水平旋回運動が停止し、次に、シリンダ装置２
０が作動し、ツー４把持用ハンド３０がピストン・ロッ
Ｖア、νセンブリ２３とともに下降する。本発明率−成
によれば、ワーク把持用ノ・ンド３０の横＋隅（ＳＲ３
図中圧右の幅）Ｖより−ク把持用爪３６の￥ζ１ｓ分で
ほぼ最大となるから、かかる構成のワーク把持用ノ・ン
ド３０によれば、・ぐレット１上に互いに近接して段積
されたシャフト状ワーク４（第１図参照）の１つを支障
なく取り上げることができる。

ワーク当接ブロック４４が所璽ワークの上面に当接する
とシリンダ部材３１は下降を停止するので、下降を続け
る可動ペース２４とシリンダ部材３１との間に相対変位
が生じる。なお、当接時の衝撃は圧縮ばね３３によって
吸収されるので、ワークに傷がついたりロゼツト、ノ・
ノド等に不都合な衝撃が加わったシすることはない。

可動ペース２４とシリンダ部材３１との相対変位は中間
検出スイッチ４７によって検出され、この検出信号に基
づいてピストン・ロッドアッセンブリ２３の下降動作が
停止される。次いで、・やイブ４１を通してシリンダ室
３１Ｂ内に圧縮エア等が導入され１、ピストン部材３８
が下方に押し下げられる。このピストン部材３８の下降
に伴ってワーク把持用爪３６がシャフト状ワーク４の外
周を把持する。

その後、ピストン・ロッドアッセンブリ２３が上限位置
まで上昇し、次いで、ロボットアーム１３は未加工ワー
ク４を工作機械のワーク装着位置に向けて移送する。

ワークが・９レツト１上の最下位置から上限段積み位置
までの間のどの高さ位置にあっても、中間検出スイッチ
４７の作動によってそのワーク高さ位置を検出すること
ができるので、ノ・ンＰ３０の各下降停止位置をプログ
ラムに予め組み込んでおく必要は々い。

一方、工作機械からノ・ノド３０によって取り出した加
工済シャフト状ワークを／？し、ノド上に横積みすると
きは、ワーク把持用爪３６に把持された加工済ワークが
パレット若しくは／？し、アト上の横積みワーク上面に
当接したときに可動ペース２４とシリンダ部材３１とが
相対変位をし、中間検出スイッチ４７が作動してピスト
ン・ロツドア、ツセ、　ンブリ２３の下降動作が停止さ
れる。その後＼シリンダ室３１Ｂ内の圧力が解放され、
圧縮ばね４２の作用によってワーク把持用爪３６がワー
ク解放動作を行なう。このワーク積み上げ動作の場合に
も、パレット上の別の横積みワーク間の狭いス硬−ス内
に支障なくワーク把持用ノ・ノド３０を進入させること
ができるから、ノぐレッド上へのシャフト状ワークの実
装密度を増大させることができるようになる。

以上実施例につき説明したが、本発明は上記実施例の態
様のみに限定されるものではなく、例えば、ワーク把持
用ハンＰのシリンダ部材はロボットアームの先端手首部
に固定状態で取り付けるようにしてもよい。

以上の説明から明らかなように、本発明による工業用ロ
ボットのハンドは、ロゼツトアームの先端手婢部に連結
される一端開ロ型シリンダ部材の該一端開口部に対向さ
せて爪支持用ブロックを該シリンダ部材と一体的に設け
、前記爪支持用ブロックにシリンダ部材の長手方向に沿
って延びる一対のワーク把持用爪を軸支させ、前記シリ
ンダ部材内に摺動可能に嵌合するピストン部材に該シリ
ンダ部材の一端開口部から爪支持用ブロック側に向って
突出するリンク支持用ブロックを一体的に設け、前記シ
リンダ部材に対するピストン部材の変位に応じてワーク
把持用爪にワーク把持・解放動作を与えるように前記支
持用ブロックと前記ワーク把持用爪とをリンクによって
連結し、前記シリンダ部材に該シリンダ部材内への圧力
導入用／？イブを接続してなるものであるから、ノ２レ
ット上に段積みされたシャフト状ワークの取出しやノ４
レット上へのシャフト状ワークの積上げを周囲の段積み
シャフト状ワーク間の狭いスペース内で円滑に行なうこ
とができるようＫなる。しだがって、ノ平しット上への
シャフト状ワークの実装密度を増大させることができる
ように々す、ロアＩｐット作業の作業効率を高めること
ができるようになる。

【図面の簡単な説明】

第１図はパレット上の治具に沿わせてシャフト状ワーク
を横置き状態で段積みした状態を示す平面図、第２図は
本発明の一実施例を示す工業用ロゼツトの概略側面図、
第３図は第２図に示すロゼツトのハンド部の部分縦断面
正面図、第４図は第２図に示すロボットのハンド部の部
分縦断面側面図である。 図において、１３ｄ：・？２トアーム、１４は手　　　
　　″。 首部、３０はワーク把持用ハンド、３１１１Ｓｌニジリ
ンダ部相、３１Ａは一端開口部、３５は爪支持用ブロッ
ク、３６はワーク把持用爪、３８はピストン部材、３９
はリンク支持用ブロック、４０はリンク、４４はワーク
当接ブロックをそれぞれ示す。 特許出願人 ファナック株式会社 特許出願代理人 弁理士　西　岡　邦　昭 弁理士　山　口　昭　之 第２図 第３図　　　　　第４図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １６　　ロボットアームの先端手首部に連結される一端
   開ロ型シリンダ部材の該一端開口部に対向させて爪支持
   用ブロックを該シリンダ部材と一体的に設け、前記爪支
   持用ブロックにシリンダ部材の長手方向に沿って延びる
   一対のワーク把持用爪を軸支させ、前記シ、コノンダ部
   材内に摺動可能に嵌合するピストン部材に該シリンダ部
   材の一端開口部から爪支持用ブロック側に向って突出す
   るリンク支持用ブロックを一体的に設け、前記シリンダ
   部材に対するピストン部材の変位に応じてワーク把持用
   爪にワーク把持・解放動作を与えるように前記支持用ブ
   ロックと前記ワーク把持用爪とをリンクによって連結し
   、前記シリンダ部材に該シリンダ部拐内への圧力導入用
   ・やイブを接続してなる工業用口ゲットのハンド。 ２、特許請求の範囲第１項において、前記爪支持用ブロ
   ックに、前記一対のワーク把持用爪と協働してワークの
   外周を三点支持するためのワーク当接ブロックが備えら
   れていることを特徴とする工業用ロゼツトのハンド。