JP2001300880A - マニピュレータ用ハンド - Google Patents

マニピュレータ用ハンド

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JP2001300880A
JP2001300880A JP2000120938A JP2000120938A JP2001300880A JP 2001300880 A JP2001300880 A JP 2001300880A JP 2000120938 A JP2000120938 A JP 2000120938A JP 2000120938 A JP2000120938 A JP 2000120938A JP 2001300880 A JP2001300880 A JP 2001300880A
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JP
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hand
work
manipulator
units
gripping
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Hideki Ito
英樹 伊藤
Takashi Miyajima
孝士 宮嶋
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Daido Steel Co Ltd
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Daido Steel Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 ワークの把持位置の切替えを迅速容易におこ
なうことができ、1個のハンドで複数種類のワークの把
持に対応できるマニピュレータ用ハンドを提供する。 【解決手段】 駆動手段により開閉される把持爪25,
26を基体24に取付けて成りワーク2を該ワークの長
手方向に離間した2箇所で把持する一対のハンドユニッ
ト20A,20Bと、マニピュレータのアーム60の先
端部に取付けられる取付部11をそなえ前記両ハンドユ
ニットを相互に接近離間自在に支持する支持体10と、
前記両ハンドユニットの少なくとも一方を駆動して該両
ハンドユニット間の間隔を調節する間隔調節装置40と
を具備したハンド1。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は産業用ロボット等
に用いられるマニピュレータ用のハンドに関する。
【0002】
【従来の技術】産業用ロボットによりワークを所定位置
間を移送する場合、開閉駆動される把持爪によりワーク
を把持する形式のハンドが多く用いられている。この把
持爪式のハンドを用いて、たとえば自動車エンジン用の
クランクシャフトなどのように、中間部での把持が困難
な異形棒状のワークの把持をおこなう場合は、ワークを
両端部の2箇所で把持するために離間配置した2組の把
持爪をそなえたハンドが用いられている。
【0003】そして上記のハンドを用いて全長の異なる
複数種類のワークの把持をおこなうために、従来は2組
の把持爪間の間隔の異なる複数種類のハンドを用意して
おき、ワークのロット切替えごとにマニピュレータアー
ム先端部へのハンドの付け替えをおこなっていたので、
その段取り替えが煩雑であるうえ時間を要し、生産性低
下の原因となっていた。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】この発明は上記従来の
問題点を解決しようとするもので、ワークの把持位置の
切替えを迅速容易におこなうことができ、1個のハンド
で複数種類のワークの把持に対応できるマニピュレータ
用ハンドを提供することを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】この発明のマニピュレー
タ用ハンドは、駆動手段により開閉される把持爪を基体
に取付けて成りワークを該ワークの長手方向に離間した
2箇所で把持する一対のハンドユニットと、マニピュレ
ータのアームの先端部に取付けられる取付部をそなえ前
記両ハンドユニットを相互に接近離間自在に支持する支
持体と、前記両ハンドユニットの少なくとも一方を駆動
して該両ハンドユニット間の間隔を調節する間隔調節装
置とを具備したことを特徴とする。
【0006】この発明において、ハンドユニットを支持
する支持体としては種々の形式のものを用いることがで
きるが、請求項2記載の発明のように、前記支持体が、
前記ワークの長手方向に延びるガイド部を有し、前記ハ
ンドユニットの基体が前記ガイド部によりガイドされて
いる構成とすれば、ハンドユニットはガイド部に沿って
ワークの軸線と平行に直線移動し位置ぎめされるため、
ハンドユニットの上記直線移動に伴ってマニピュレータ
のアームの先端位置をワークの軸線に対して接近離間調
節する必要がないので、ワークの変更に特に迅速容易に
対応でき、好ましい。
【0007】またこの発明において、両ハンドユニット
間の間隔を調節する間隔調節装置としても種々の形式の
ものを用いることができるが、請求項3記載の発明のよ
うに、前記間隔調節装置が、右ねじ部と左ねじ部とをそ
なえた1本のねじ軸と、該ねじ軸の回転駆動機と、一方
の前記ハンドユニットの基体に取付けられ前記右ねじ部
に螺合するめねじ部材と、他方の前記ハンドユニットの
基体に取付けられ前記左ねじ部に螺合するめねじ部材と
から成る構成とすれば、ハンドユニットは1本のねじ軸
の駆動により同時に反対方向に駆動されるので、装置は
小型簡潔なものとなり、1個の回転駆動機を制御すれば
よいので制御も容易であって、特に好ましい。
【0008】
【発明の実施の形態】以下図1〜図4に示す一例によ
り、この発明の実施の形態を説明する。図中、60はマ
ニピュレータのアーム、61はこのアーム60の先端の
手首、62はこの手首の先端の回転駆動部であり、ハン
ド1は回転駆動部62に取付けられる。
【0009】ハンド1は、上記回転駆動部62に取付け
られる支持体10と、この支持体10に相互に接近離間
自在に支持された一対のハンドユニット20A,20B
と、この両ハンドユニット間の間隔を調節する間隔調節
装置40とを具備して成り、ハンドユニット20A,2
0Bの各把持爪25,26により、クランクシャフトか
ら成るワーク2を、その両端部であるジャーナル部2a
およびピン部2bの2箇所で把持するものである。
【0010】支持体10は、アーム60の先端部(この
例では回転駆動部62)に図示しないボルトにより取付
けられる取付部11を、水平方向に延びる形鋼製の支持
材12の中央部に固着し、支持材12の両側面部につば
板状に突設した取付板部13,13の下面に、直動ころ
がり案内(リニアガイド)のレールをガイド部14とし
て固定取付けしてあり、ガイド部14は図1に矢印Xで
示すワーク2の長手方向(詳しくはワーク2の軸線3と
平行な直線方向)に延びている。
【0011】またハンドユニット20Aは、上板21
と、上記(ワーク2の)長手方向に対して直交する水平
方向に延びる2枚の板体をスペーサを介して一体に連結
した下桁22とを、上下方向に延びる連結材23で一体
に固着連結して成る基体24の前記下桁22部に、把持
爪25,26を揺動自在に軸支するとともに、把持爪の
駆動手段であるエアシリンダ27をそなえて成る。上板
21の上面には、上記ガイド部14,14に係合するボ
ール循環式のガイドブロック28を4個取付けてあり、
これによって基体24はガイド部14によりガイドされ
て、上記長手方向に移動自在に支持体10に支持されて
いる。
【0012】下桁22により軸支されている把持爪25
の上部および把持爪26の中間部には、互いに噛合う同
一歯数の歯車31,32が固着してあり、把持爪26の
上部延長部26aに連結されたエアシリンダ27のピス
トンロッド27aの伸縮により、把持爪25,26は連
動して開閉駆動され、その爪片33,33によりワーク
2のジャーナル部2aの把持および把持解除がおこなわ
れる。なおエアシリンダ27のシリンダ部は、下桁22
に固設したブラケット34により支持されている。
【0013】ハンドユニット20Aに対向するもう一方
のハンドユニット20Bは、ワーク2の被把持部(ピン
部2b)の直径の相違により爪片33,33の形状を変
えてある点、および構成各部の組立が図1において左右
対称形となっている点を除いて、ハンドユニット20A
と同構成を有するものであるので、ハンドユニット20
Aと同一または相当部分には同一符号を付して図示し、
詳細な説明は省略する。
【0014】ハンドユニット20A,20Bは、共通の
ガイド部14により相互に接近離間自在に支持体10に
支持されており、両ハンドユニット間の間隔は間隔調節
装置40により調節される。
【0015】この間隔調節装置40は、支持材12に取
付けた軸受部41,41により両端部を回転自在に支持
された1本のねじ軸42に、その中央部から一端部にわ
たって右ねじ部43を、同じく中央部から他端部にわた
って左ねじ部44を、それぞれ(おねじとして)設け、
支持材12の一端部に固設したブラケット45に取付け
た回転駆動機であるサーボモータ46の出力軸をねじ軸
42の一端部に連結するとともに、上記右ねじ部43に
螺合するめねじ部材47を、取付材49によってハンド
ユニット20Aの基体24の上部に取付けるとともに、
左ねじ部44に螺合するめねじ部材48を、取付材49
によってハンドユニット20Bの基体24の上部に取付
けて成る。
【0016】なおこの例では、ボールねじ用のおねじ部
をねじ軸42に形成し、めねじ部材47,48としてボ
ール循環式のナットを用いているが、このかわりに通常
の角ねじあるいは三角ねじを有する摺動式のおねじおよ
びナットを用いてもよい。
【0017】上記構成のハンド1を使用するには、アー
ム60の先端部を所定位置に移動させて、たとえばコン
ベア上にあるワーク2に対して、ハンドユニット20
A,20Bのエアシリンダ27,27により各把持爪2
5,26を閉じて、ワーク2のジャーナル部2aおよび
ピン部2bを把持し、その後アーム60を駆動してワー
ク2を所定位置に搬送し、把持爪25,26を開いて把
持を解除し、以下他の同寸のワークに対しても同様な動
作を繰返しておこなう。
【0018】把持対象ロットの変更により長さの異なる
ワークの把持に切替える場合は、新たなワーク2の長さ
に応じた指令をサーボモータ46に入力して、ねじ軸4
2を所定回転数回転駆動すれば、めねじ部材47,48
を介してハンドユニット20A,20Bはガイド部14
に沿って相互に接近あるいは離間方向に駆動され、ハン
ドユニット20A,20Bは新たなワーク2のジャーナ
ル部2aおよびピン部2bの把持位置に迅速に切替配置
されるので、直ちに新たなワーク2の把持を開始でき、
把持位置変更のための時間と手間はほとんどかからず、
生産性の低下をひきおこすこともない。
【0019】またこの例では、ハンドユニット20A,
20Bはガイド部14に沿ってワーク2の軸線3と平行
な直線方向に移動して位置ぎめされるので、上記の移動
によっても、把持対象であるワーク2の軸線3と支持体
10の取付部11のアーム取付面、すなわちアーム60
先端(詳しくは回転駆動部62)のハンド取付面62a
との距離H(図1参照)は変らず、上記移動に伴うアー
ム60の先端位置変更は不要であるので、ワークの変更
に特に迅速容易に対応できるのである。
【0020】この発明は上記の例に限定されるものでは
なく、たとえば基体や支持体などは上記以外の構造のも
のとしてもよく、また上記の揺動式の把持爪のかわりに
直動式の把持爪を用いたり、支持体に対する基体のガイ
ド機構としてガイドレールとガイドシューやガイドロッ
ドとブッシュなどの摺動式、あるいはガイドレールと車
輪やローラなどの転動式の機構を用いてもよく、さらに
はこれらの直動式のガイド部によるかわりに、リンクや
レバーを介してハンドユニットを支持体に連結してこれ
らリンク等の揺動により両ハンドユニットを相互に接近
離間させるようにしてもよい。
【0021】また間隔調節装置は、両ハンドユニットを
別個の駆動装置により駆動する構成のものとしてもよ
く、あるいは一方のハンドユニットは支持体に固定して
他方のハンドユニットのみを駆動して両ハンドユニット
間の間隔を調節する構成のものとしてもよい。
【0022】またこの発明は、上記のクランクシャフト
以外のワーク把持用のハンドや、産業用ロボット以外の
マニピュレータ用のハンドにも適用できるものである。
【0023】
【発明の効果】以上説明したようにこの発明によれば、
アームの先端部に取付けられる支持体により一対のハン
ドユニットを接近離間自在に支持して、この両ハンドユ
ニット間の間隔を間隔調節装置により調節するようにし
たので、把持対象ワークの長さ変更などに応じた把持位
置の切替えを、迅速容易におこなうことができ、1個の
ハンドで複数種類のワークの把持に対応できる。
【0024】また上記の効果に加えて、請求項2記載の
発明によれば、ハンドユニットはワークの軸線と平行な
直線方向に移動して位置ぎめされるため、上記移動に伴
ってマニピュレータのアームの先端位置をワークの軸線
に対して接近離間調節する必要がないので、ワークの変
更に特に迅速容易に対応できる。
【0025】また上記の効果に加えて、請求項3記載の
発明によれば、ハンドユニットは1本のねじ軸の駆動に
より同時に反対方向に駆動されるので、間隔調節装置は
小型簡潔なもので済み、その制御も容易である。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の実施の形態の一例を示すマニピュレ
ータ用ハンドの正面図である。
【図2】図1の矢視A−A側面図である。
【図3】図1のB−B線断面図である。
【図4】図1のC−C線断面図である。
【符号の説明】
1…ハンド、2…ワーク、10…支持体、11…取付
部、14…ガイド部、20A…ハンドユニット、20B
…ハンドユニット、25…把持爪、26…把持爪、27
…エアシリンダ(駆動手段)、40…間隔調節装置、4
1…軸受部、42…ねじ軸、43…右ねじ部、44…左
ねじ部、46…サーボモータ(回転駆動機)、47…め
ねじ部材、48…めねじ部材、49…取付材、60…ア
ーム、62…回転駆動部。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 3C007 DS02 DS10 ES03 ET03 EU02 EV03 EW00 EW01 HS12 NS07 NS11 3F061 AA05 AA09 BA03 BB03 BC03 BD01 BE03 BF00 BF01 DB00 DB02

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 駆動手段により開閉される把持爪を基体
    に取付けて成りワークを該ワークの長手方向に離間した
    2箇所で把持する一対のハンドユニットと、マニピュレ
    ータのアームの先端部に取付けられる取付部をそなえ前
    記両ハンドユニットを相互に接近離間自在に支持する支
    持体と、前記両ハンドユニットの少なくとも一方を駆動
    して該両ハンドユニット間の間隔を調節する間隔調節装
    置とを具備したことを特徴とするマニピュレータ用ハン
    ド。
  2. 【請求項2】 前記支持体が、前記ワークの長手方向に
    延びるガイド部を有し、前記ハンドユニットの基体が前
    記ガイド部によりガイドされている請求項1記載のマニ
    ピュレータ用ハンド。
  3. 【請求項3】 前記間隔調節装置が、右ねじ部と左ねじ
    部とをそなえた1本のねじ軸と、該ねじ軸の回転駆動機
    と、一方の前記ハンドユニットの基体に取付けられ前記
    右ねじ部に螺合するめねじ部材と、他方の前記ハンドユ
    ニットの基体に取付けられ前記左ねじ部に螺合するめね
    じ部材とから成る請求項1または2記載のマニピュレー
    タ用ハンド。
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