JP2002233986A

JP2002233986A - ロボットハンド

Info

Publication number: JP2002233986A
Application number: JP2001029482A
Authority: JP
Inventors: Tatsuaki Kawahara; 達明川原
Original assignee: Olympus Optical Co Ltd
Current assignee: Olympus Corp
Priority date: 2001-02-06
Filing date: 2001-02-06
Publication date: 2002-08-20

Abstract

(57)【要約】【課題】棒材から切り離されたワークを損傷させるこ
となく、かつ、一般的な自動旋盤でも適用が容易なロボ
ットハンドを提供する。【解決手段】ロボットハンド１において、回動自在な
外輪６を有するベアリング５を固設した複数の爪４と、
複数の爪４を開閉する開閉機構３とを有し、ベアリング
５の外輪６がワークの外周部を把持するように構成し
た。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、自動旋盤の加工ワ
ークの回収に用いるロボットハンドに関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、自動旋盤加工においては、図３
に示すように、チャック１０１に保持された棒材１０２
から所定の加工が終了したワーク１０３を突っ切りバイ
ト１０４を用いて切り離すことにより、ワーク１０３の
加工が完了する。棒材１０２から切り離されたワーク１
０３は、通常そのまま下方に落下させて回収するのであ
るが、精密部品に係るワーク１０３の場合には、傷や打
痕が生じて品質が低下するため、適宜な回収手段を講ず
る必要がある。

【０００３】ワークの回収手段には、「ロボットハン
ド」として、実公平４−１１０２５号公報所載の技術
（従来技術）が開示されている。この従来技術は、摺動
自在な内爪をロボットハンド本体に配置したものであ
り、図４〜図６を用いてこの従来技術を説明する。図４
はロボットハンドの構成図、図５および図６はロボット
ハンドの作用の説明図である。

【０００４】図４において、ロボットハンド１２３は、
図示しないロボットのロボットアーム１２０の先端部に
装備されており、主に、複数（例えば３個）の内爪であ
る爪１２１と、各爪１２１を開閉する機構と、これらを
保持するべくロボットアーム１２０の先端部に固設され
たハンド本体１２４とにより構成されている。複数の爪
１２１は、爪１２１が閉止状態にあるときには互いに接
触し、開放状態にあるときにはワーク１０３を確実に保
持し得るように円周方向に３等配して配設されるととも
に、ワーク１０３への爪１２１の挿入部１２１ａの先端
部には外向きの突起１２１ｂを形成し、挿入部１２１ａ
の基端部には外向きの傾斜面１２１ｃを形成している。
そして、各爪１２１がエアーシリンダ１２２により開閉
されるように構成されている。

【０００５】つぎに、上記構成のロボットハンドの作用
について説明する。図５に示すように、自動旋盤のチャ
ック１０１に保持された棒材１０２から、突っ切りバイ
ト１０４を用いて筒状のワーク１０３を切り離す際に
は、まず、複数の各爪１２１を閉止状態にし、ワーク１
０３の軸心中空部１０３ａ内に挿入する。閉止状態の爪
１２１が所定位置まで挿入されると、突っ切りバイト１
０４が前進して突っ切り加工が行われ、図６に示すよう
に、ワーク１０３が棒材１０２から切り離される。棒材
１０２から切り離されたワーク１０３は、閉止状態にあ
る爪１２１により捕捉される。ここで、ロボットハンド
１２３を操作して安全な場所に移動し、各爪１２１を開
放し、ワーク１０３を確実に保持する。

【０００６】なお、棒材１０２からワーク１０３を切断
して搬送するに際し、各爪１２１の先端部に外向きの突
起１２１ｂがあるので、ワーク１０３は挿入部１２１ａ
で動いても突起１２１ｂ部にて係止され、落下しない。
そして、各爪１２１の開放により、図４に示すように、
各爪１２１の挿入部１２１ａと傾斜面１２１ｃとがそれ
ぞれワーク１０３の内周端部と係合し、ワーク１０３が
いわゆる３点支持により確実に保持される。ワーク１０
３を保持した状態でロボットアーム１２０を水平面内で
旋回し、垂直状態の棒状ストッカ（図示省略）、または
平面状態にワーク１０３を収納する仕切り板を有するス
トッカ（図示省略）などのストッカ上で停止させる。つ
ぎに、ロボットアーム１２０を下方向に旋回させ、スト
ッカの所定位置にて停止させる。この状態で各爪１２１
を閉止させると、ワーク１０３は保持状態から解除され
て所定のストッカ内に保持状態の姿勢を維持してそのま
ま収納される。以上のような動作を繰り返して、ワーク
１０３の保持、排出を行うものである。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかるに、上記従来技
術にはつぎのような問題点があった。すなわち、上記従
来技術においては、軸心中空部のないワークや、軸心中
空部を有していても、その内径が爪を閉じたときの突起
の外径より小さいようなワークには適用することができ
ない。また、棒材からワークが切り離される、いわゆる
突っ切り動作直後には、切り離されたワークは、それま
で主軸とともに回転していた慣性が働き、爪の周りを回
転するため、突っ切りバイトに接触して、突っ切った端
面の周辺に傷や打痕が発生する可能性があった。さら
に、自動旋盤の主軸の軸心上にてロボットアームの軸を
移動させる必要があるが、一般的な自動旋盤では、正面
主軸に対して背面主軸等が配置されているなど、主軸の
軸心延長上が大きく開放されていることは少なく、ロボ
ットの入るスペースが確保できないため、一般的な自動
旋盤に適用することは困難であった。

【０００８】本発明は、上記従来の問題点に鑑みてなさ
れたもので、請求項１に係る発明の課題は、棒材から切
り離されたワークを損傷させることなく、かつ、一般的
な自動旋盤でも適用が容易なロボットハンドを提供する
ことである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、請求項１に係る発明は、ロボットハンドにおいて、
回動自在な外輪を有するベアリングを固設した複数の爪
と、該複数の爪を開閉する開閉機構とを有し、前記ベア
リングの外輪がワークの外周部を把持するように構成し
た。

【００１０】請求項１に係る発明のロボットハンドで
は、開閉機構により複数の爪を開閉し、爪の閉塞により
爪に固設されたベアリングの外輪が回転するワークの外
周部を把持し、爪の開放によりワークを所定の位置に載
置する。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下具体的な実施の形態について
説明する。

【００１２】（実施の形態）図１〜図２は実施の形態１
を示し、図１はロボットハンドの正面図、図２はワーク
の突っ切り加工時であって、図１のＡ−Ａ断面平面図で
ある。

【００１３】図１において、ロボットハンド１は、図示
しないロボットのロボットアーム２の先端部に装備され
ており、主に、２個のベアリング５を２組ずつ配設した
２個の爪４と、各爪４を矢印Ｘ方向に開閉する開閉機構
としてのエアチャック３とから構成されている。各々の
爪４には、ワーク９（図２参照）を把持する側の面に２
つの傾斜面１３ａ、１３ｂが設けられており、この傾斜
面１３ａ、１３ｂには、ベアリング５が収容されるよう
に、溝８（図２参照）がそれぞれ凹設されている。溝８
には、２個のベアリング５が収容され、その内輪部がピ
ン７により爪４に同軸上に固定され、その外輪６が回動
自在に配置されている。ここで、爪４の大きさやベアリ
ング５の大きさおよび配置位置は、外径が最小径から最
大径までのワーク９の全てがベアリング５の外輪６のみ
で把持されるように考慮して設定される。また、ベアリ
ング５の外輪６には、テフロンコートやゴム状の塗装膜
などが施されている。２個の爪４は、ベアリング５の外
輪６でワーク９を把持できるように、市販のエアチャッ
ク３のフィンガ３ａ、３ｂにそれぞれボルト等で固定さ
れており、圧搾空気の圧力により開閉される。

【００１４】つぎに、上記構成のロボットハンド１の作
用について説明する。図２において、爪４が開放状態
で、ワーク９を把持する所定の位置まで挿入されると、
エアチャック３を圧搾空気により操作して、爪４を図１
の矢印Ｘ方向（図２では紙面に垂直の方向）に閉塞させ
る。ワーク９はコレットチャック１１に把持された棒材
１２と一体のまま回転しているが、２個の爪４に配置さ
れた合計８個のベアリング５の回動自在な外輪６（図１
参照）がワーク９の回転に合わせて回転するため、爪４
はそのままの姿勢でワーク９の外周部を把持することが
できる。ここで、外輪６には、テフロンコートやゴム状
の塗装膜が施されているので、ワーク９を把持しても、
ワーク９の外周部に傷等をつけるようなことはない。つ
ぎに、突っ切りバイト１０により、ワーク９が突っ切り
加工され、ワーク９は棒材１２から切り離される。棒材
１２から切り離されたワーク９は、閉塞状態にある爪４
のベアリング５の合計８個の外輪６に確実に把持されて
いるので、切り離された状態のまま、どこにも衝突する
ことはない。

【００１５】ワーク９を把持した状態で、ロボットハン
ド１を操作し、安全な場所に移動させ、その場所でロボ
ットアーム２を左右に旋回させ、垂直状態の棒状ストッ
カ（図示省略）、または平面状態にワーク９を収納する
仕切り板を有するストッカ（図示省略）等のストッカの
上で停止させる。つぎに、ロボットアーム２をロボット
ハンド１の開閉面（図１の矢印Ｘ方向の面）が水平にな
るように旋回させて、ストッカの所定に位置にて停止さ
せる。この状態で、エアチャック３を作動させて、爪４
を開放させると、ワーク９は把持状態から解除されて、
所定のストッカ内に把持状態の姿勢を維持してそのまま
収納される。ロボットハンド１は、再び元の状態に復元
され、つぎのワーク９の把持、排出を行うものである。

【００１６】本実施の形態によれば、ロボットハンドに
把持されて回転するワークは、棒材から切り離された
後、どこにも衝突することなく、ワークが精密部品であ
る場合でも、傷の発生や打痕の発生を防止し、品質の低
下を防止することができる。また、ワークの直径や長さ
が異なる場合であっても、確実に保持し得るので、把持
できるワークの適用範囲を拡大することができる。ま
た、ワークを常に所定のストッカに一定の姿勢に整列さ
せた状態で排出することができるので、次工程における
作業性の向上を図ることができる。また、構造的に一般
的な自動旋盤に適用が容易であり、簡単な構成で安価な
ロボットハンドを提供することができる。

【００１７】なお、本実施の形態では、爪４の駆動源と
してエアチャック３を用いているが、これに限定される
ものではなく、油圧を用いたチャックを用いてもよい。
また、１個のピン７に２個のベアリング５が配置されて
いるが、爪４の掴み代の幅を広くして、さらに多くのベ
アリングを配置してもよい。また、本実施の形態では、
ベアリング５をロボットハンド１の開閉面（図１の矢印
Ｘ方向の面）上で、４ヶ所に配置されているが、一方の
爪への配置を１ヶ所にして、合計３ヶ所に配置するよう
にしてもよい。

【００１８】

【発明の効果】請求項１に係る発明によれば、開閉機構
により複数の爪を開閉し、爪の閉塞により爪に固設され
たベアリングの外輪が回転するワークの外周部を把持
し、爪の開放によりワークを所定の位置に載置するよう
にしたので、棒材から切り離されたワークを損傷させる
ことなく、かつ、ストッカの所定の位置にハンドリング
することができる。また、構造的に一般的な自動旋盤に
適用が容易であり、簡単な構成で安価なロボットハンド
を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施の形態１のロボットハンドの正面図であ
る。

【図２】実施の形態１のワークの突っ切り加工時であっ
て、図１のＡ−Ａ断面平面図である。

【図３】従来技術の一般的な自動旋盤によるワークの突
っ切り加工の説明図である。

【図４】従来技術のロボットハンドの構成図である。

【図５】従来技術のロボットハンドの作用の説明図であ
る。

【図６】従来技術のロボットハンドの作用の説明図であ
る。

【符号の説明】

１ロボットハンド３エアチャック４爪５ベアリング６外輪

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】回動自在な外輪を有するベアリングを固
設した複数の爪と、該複数の爪を開閉する開閉機構とを
有し、前記ベアリングの外輪がワークの外周部を把持す
るように構成したことを特徴とするロボットハンド。