JP2005111573A - 位置決めクランプ装置およびその位置決めクランプ装置を用いたロボットハンド - Google Patents

Abstract

【課題】二つの位置決めクランプ装置を近接配置してワークの仕様に応じて選択使用する場合に、選択使用されないものとワークとの干渉を効果的に回避する。
【解決手段】ワーク着座面１１ｂを備えたロケートピン１１をクランプアーム１６とともに第１ピストン２７の動きに応じて積極的に進退移動させる。クランプアーム１６は、第１ピストン２７に内挿した第２ピストン２８の動きに応じてクランプ，アンクランプ動作させる。単一の電磁弁３３につながるエアシリンダ１３の給排ポート３１，３２を切り換え、第１ピストン２７の動きによりロケートピン１１の前進とクランプアーム１６のクランプ動作が連続して行われる。同様に第２ピストン２８の動きによりクランプアーム１６のアンクランプ動作とロケートピン１１の後退が連続して行われる。
【選択図】図５

Description

本発明は、位置決めクランプ装置とその位置決めクランプ装置を用いたロボットハンドに関し、例えば自動車車体用のパネル状のワークを位置決め支持するにあたり、ワークに形成されたロケート穴にロケートピンを挿入した上でそのロケート穴周縁部をクランプ部位としてクランプするようにした位置決めクランプ装置とその位置決めクランプ装置を用いたロボットハンドに関する。

この種の位置決めクランプ装置およびロボットハンドとして例えば特許文献１に記載のものが知られている。

この特許文献１に記載の位置決めクランプ装置では、位置決め基準部となるロケートピンの出没とそのロケートピンに内挿されたクランプアームのクランプ，アンクランプ動作とを個別に行うことを前提として、共通のシリンダチューブ内に二つのピストンを直列に配置し、そのシリンダチューブに設けた一対の給排ポートからの圧力媒体の給排によってロケートピンの出没とそのロケートピンに内挿されたクランプアームのクランプ，アンクランプ動作とを相互に関連付けて行うようにしてある。
特開２０００−１７６８７４号公報（図２）

このような従来の技術では、位置決め基準部となるロケートピンそのものは進退移動可能ではあっても、位置決めすべきワークの着座面である受け面は固定であるため、例えば仕様の相違する二種類の位置決めクランプ装置を近接配置した上で、位置決めクランプすべきワークの種別に応じてその位置決めクランプ装置を切り換えて選択使用する場合には、ワークとの干渉を回避するためには使用しないいずれか一方の位置決めクランプ装置全体を退避させる必要があり、装置全体の大型化が余儀なくされる。

また、進退移動可能なロケートピンに内挿されたクランプアームはそのクランプ，アンクランプ動作に必要なストローク分だけはストロークしたとしても、ロケートピンとともに進退移動可能な構造となっていないため、例えばロケートピンを比較的長いストローク分だけ進退移動させる必要が生じた場合にはクランプアームはそのクランプ，アンクランプ動作に対応できなくなる。

本発明はこのような課題に着目してなされたものであり、とりわけロケートピンのみならずワーク着座面（ワーク受け面）およびクランプアームまでもそのロケートピンとともに積極的に進退移動可能な構造とし、もって上記のような不具合の解消した位置決めクランプ装置とロボットハンドを提供しようとするものである。

請求項１に記載の発明は、パネル状のワークを位置決め支持するにあたり、ワークに形成されたロケート穴にロケートピンを挿入した上でそのロケート穴周縁部をクランプ部位としてクランプするようにした位置決めクランプ装置であることを前提としている。その上で、流体圧シリンダと、ピン状部の根元部に位置決めすべきワークの基準部となるワーク着座面が形成され、上記流体圧シリンダのシリンダチューブに進退移動可能に挿入支持されたロケートピンと、このロケートピンに進退移動可能に内挿されて、上記ワーク着座面と協働してワークのクランプ，アンクランプを司るクランプアームと、上記シリンダチューブ内に摺動可能に内挿されるとともにロケートピンに連結された第１ピストンと、同じくシリンダチューブ内に摺動可能に内挿されるとともにクランプアームに連結され、且つ上記シリンダチューブおよび第１ピストンとともに流体圧シリンダを形成している第２ピストンと、第１ピストン前進用の室に連通するようにシリンダチューブに形成され、その第１ピストンが前進動作することにより第２ピストン後退用の室に連通する第１の給排ポートと、第２ピストン前進用の室に連通するようにシリンダチューブに形成され、その第２ピストンが前進動作することにより第１ピストン後退用の室に連通する第２の給排ポートとを備えたことを特徴とする。

言い換えるならば、請求項２に記載のように、第１の給排ポートへの圧力媒体の導入により、第１ピストンの摺動動作に基づくロケートピンの前進動作に続いて、第２ピストンの摺動動作に基づくクランプアームの後退，クランプ動作が行われるようになっている一方、第２の給排ポートへの圧力媒体の導入により、第２ピストンの摺動動作に基づくクランプアームの前進，アンクランプ動作に続いて、第１ピストンの摺動動作に基づくロケートピンの後退動作が行われるようになっていることを特徴とする。

請求項５に記載の発明は、産業用ロボットのアーム先端に装着されたロボットハンドが上記の位置決めクランプ装置をもって構成されていることを特徴とする。

この場合、請求項６に記載のように、ロボットハンドの主体となるハンドフレームには仕様の相違する複数種類の位置決めクランプ装置が装着されていて、それら複数種類の位置決めクランプ装置は位置決めクランプすべきワークの仕様に応じて選択的に切換使用されるようになっていてもよい。

したがって、請求項１に記載の発明では、ロケートピンにおけるピン状部の根元部にはワーク着座面が一体的に形成されていて、そのワーク着座面はロケートピンの一部として積極的に進退移動することから、例えば先に述べたように仕様が異なる複数の位置決めクランプ装置同士が近接配置されていて、それらのうちのいずれかが選択使用される場合であっても、選択使用されない位置決めクランプ装置についてはワーク着座面を含むロケートピンを後退させておくことによりワークとの干渉を回避できることになる。

また、請求項５に記載の発明では、ロボットハンドが上記の位置決めクランプ装置をもって構成されていることから、産業用ロボット自体の自由度を使って位置決めクランプ装置を三次元空間的に動かすことにより、任意の位置でワークを位置決めクランプすることができるようになる。

請求項１に記載の発明によれば、ピン状部の根元部のワーク着座面までもロケートピンの一部として積極的に進退移動可能な構造としたため、特に複数の位置決めクランプ装置を近接配置してそれらのいずれかを選択使用する場合であっても、選択使用されない位置決めクランプ装置のワーク着座面がワークを干渉することがなく、従来のようにワークとの干渉回避のための位置決めクランプ装置全体を退避させる必要がなくなって、構造の簡素化を図れる効果がある。

また、請求項５に記載の発明によれば、上記の位置決めクランプ装置をもってロボットハンドとしたことにより、ロボット自体の自由度を使って任意の位置でワークを位置決めクランプできる利点がある。

図１〜４は本発明の好ましい実施の形態を示す図であり、特に図１はその全体の概略説明図を、図２は図１の要部拡大図をそれぞれ示している。そして、予めワークセット台１にセットされているパネル状のワーク例えばドアインナパネルＷａまたはＷｂをハンドリングロボット（産業用ロボット）２のロボットアーム３の先端に装着したロボットハンド４にて把持した上で、そのドアインナパネルＷａまたはＷｂと組み合わされるべき相手側パネルすなわちドアアウタパネルに組み付ける場合の例を示している。

ワークセット台１には、図３，４に示すように同じドアインナパネルでありながら微妙に形状が相違する仕様違いのドアインナパネル例えばＡ車用のドアインナパネルＷａとＢ車用のドアインナパネルＷｂが交互にもしくは所定のロット単位で供給される。各ドアインナパネルＷａ，Ｗｂには各車種ごとの固有のロケート穴ＬａもしくはＬｂのほか各車種に共通のロケート穴Ｌｏとが予め形成されており、Ａ車用のドアインナパネルＷａの場合にはロケート穴Ｌａを位置決め基準部として、Ｂ車用のドアインナパネルＷｂの場合にはロケート穴Ｌｂを位置決め基準部としてロボットハンド４にてそれぞれ位置決めクランプされることになる。

一方、ハンドリングロボット２のロボットハンド４は、図１のほか図２に示すように、ハンドフレーム５に一対のＡ車用の位置決めクランプ装置６Ａ，７ＡとＢ車用の位置決めクランプ装置６Ｂ，７ＢとをＡ，Ｂ車用のもの同士が互いに近接するようにブラケット８を介して配置したもので、さらにＡ，Ｂ車に共通して使用される共用の位置決めクランプ装置９が同様にブラケット１０を介して支持されている。

Ａ，Ｂ車用の位置決めクランプ装置６Ａ，７Ａと６Ｂ，７Ｂは、そのＡ車用のドアインナパネルＷａとＢ車用のドアインナパネルＷｂとでは位置決めクランプすべきロケート穴ＬａまたはＬｂの三次元位置が微妙に異なることから、そのドアインナパネルＷａまたはＷｂの仕様（車種）に応じて選択的に切換使用されるものであり、これに対して共用の位置決めクランプ装置９はそのロケート穴Ｌｏの三次元位置をドアインナパネルＷａ，Ｗｂの車種（仕様）の違いにかかわらず予め統一してあることから、Ａ，Ｂ車のドアインナパネルＷａ，Ｗｂの位置決めクランプに共通して使用される。

ここで、Ａ，Ｂ車用の位置決めクランプ装置６Ａ，７Ａと６Ｂ，７Ｂは、先に述べたようにドアインナパネルＷａ，Ｗｂの車種に応じて使い分けるためにそのロケートピン１１が積極的に進退移動可能な構造となっているのに対して、共用の位置決めクランプ装置９ではそのロケートピン１２が固定式のものとなっていて、さらに上記のＡ，Ｂ車用の位置決めクランプ装置６Ａ，７Ａと６Ｂ，７Ｂはロケートピン１１の進退移動ストローク等が固有の大きさに設定されてはいても、その基本構造はともに同一となっている。

そして、図３から明らかなようにＡ車用のドアインナパネルＷａを位置決めクランプする際には、Ｂ車用の位置決めプランプ装置６Ｂ，７Ｂのロケートピン１１を後退させて待機させた上で位置決めクランプ装置６Ａ，７Ａのロケートピン１１を前進させて共用の位置決めクランプ装置９とともにそのドアインナパネルＷａを位置決めクランプすれば、Ｂ車用の位置決めクランプ装置６Ｂ，７ＢはＡ車用のドアインナパネルＷａとは干渉しないようになっている。逆に、図４から明らかなようにＢ車用のドアインナパネルＷｂを位置決めクランプする際には、Ａ車用の位置決めプランプ装置６Ａ，７Ａのロケートピン１１を後退させて待機させた上で位置決めクランプ装置６Ｂ，７Ｂのロケートピン１１を前進させて共用の位置決めクランプ装置９とともにそのドアインナパネルＷｂを位置決めクランプすれば、Ａ車用の位置決めクランプ装置６Ａ，７ＡはＢ車用のドアインナパネルＷｂとは干渉しないようになっている。

図５は上記の例えばＡ車用の位置決めクランプ装置６Ａ，７Ａの詳細を示している。同図から明らかなように、位置決めクランプ装置６Ａ，７Ａは流体圧シリンダすなわち圧縮エアを圧力媒体とするエアシリンダ１３を主体として構成されていて、エアシリンダ１３のシリンダチューブ１４にはガイドスリーブ１５が一体に固定されている。ガイドスリーブ１５にはロケートピン１１が進退移動可能に案内支持されているとともに、そのロケートピン１１にはクランプアーム１６が進退移動可能に案内支持されていて、後述するようにクランプアーム１６はロケートピン１１とともに進退移動可能であると同時に、そのロケートピン１１に対して単独で進退移動することでクランプ，アンクランプ動作するようになっている。

より具体的には、ガイドスリーブ１５内にはガイドブッシュ１７を介してガイドロッド１８が進退移動可能に設けられていて、このガイドロッド１８は第１ピストンロッド１９に連結されているとともに、ガイドロッド１８の先端には略段付き状のロケートピン１１が装着されている。ロケートピン１１はそのピン状部１１ａの根元部に段状のワーク着座面１１ｂを備えているとともに、内部にはスリット２０が形成されていて、このスリット２０に後述するクランプアーム１６を挿入するようにして臨ませてある。

第１ピストンロッド１９の内部にはこれと同心状に第２ピストンロッド２１が配設されていて、この第２ピストンロッド２１の先端のクレビス部２２には先端にクランプ爪１６ａを有する略鉤形板状のクランプアーム１６が連結ピン２３を介して連結されている。連結ピン２３はガイドロッド１８を径方向に貫通しているとともに、そのガイドロッド１８に対向形成された長穴２４に係合している。また、クランプアーム１６には略くの字状に屈曲したカム溝２５が形成されていて、このカム溝２５はガイドロッド１８を径方向に貫通するカムピン２６に係合している。

したがって、ロケートピン１１とクランプアーム１６との関係だけについてみれば、長穴２４の範囲内でクランプアーム１６がロケートピン１１に対して進退移動し、それに応じて溝カム２５とカムピン２６とが相対移動することでクランプアーム１６が連結ピン２３を回転中心として首振り動作しつつクランプ，アンクランプ動作することになる。

シリンダチューブ１４内には第１ピストン２７が摺動可能に配置されているともに、その第１ピストン２７内にはこれと同心状に第２ピストン２８が摺動可能に配置されている。第１ピストン２７はシリンダチューブ１４内を第１ピストン前進用の室２９ａと第１ピストン後退用の室２９ｂとに隔離しつつ第１ピストンロッド１９に連結されている一方、第２ピストン２８は第１ピストン２７内を第２ピストン前進用の室３０ａと第２ピストン後退用の室３０ｂとに隔離しつつ第２ピストンロッド２１に連結されている。言い換えるならば、第１ピストン２７はロケートピン１１をクランプアーム１６とともに積極的に進退移動させる役目をし、第２ピストン２８はクランプアーム１６をロケートピン１１に対して進退移動すなわちクランプ，アンクランプ動作させる役目をすることになる。

また、シリンダチューブ１４には第１の給排ポート３１と第２の給排ポート３２が形成されていて、第１の給排ポート３１は第１ピストン前進用の室２９ａに連通しているとともに、第２の給排ポート３２はシリンダチューブ１４と第１ピストン２７との間の隙間を通して第２ピストン前進用の室３０ａに連通している。そして、これらの第１，第２の給排ポート３１，３２は電磁弁３３を介して空気圧力源３４に接続されている。

ここで、図５はロケートピン１１が前進途中にあり且つクランプアーム１６がロケートピン１１に対し前進限位置まで前進しているアンクランプ状態を示しており、シリンダチューブ１４には第１，第２の給排ポート３１，３２に加えて連絡通路３５が形成されているほか、第１ピストン２７には連絡ポート３６と第２ピストン後退用給排ポート３７が形成されている故に、第１ピストン後退用の室２９ｂはその連絡通路３５のほかシリンダチューブ１４と第１ピストン２７との間の隙間を通して第２の給排ポート３２に連通している。したがって、同図の状態では第２ピストン後退用の室３０ｂのみが完全密閉状態となっている。そして、図５の状態から第１ピストン２７が前進したときには連絡ポート３６と連絡通路３７および第２ピストン後退用給排ポート３７を介して第１ピストン前進用の室２９ａと第２ピストン後退用の室３０ｂとが相互に連通することになる。

また、第１ピストン２７には第２ピストン前進用給排ポート３８と連絡ポート３９が形成されているほか、第２ピストン２８には同じく連絡ポート４０が形成されていて、図５の状態では連絡ポート３９，４０同士を介して第１ピストン後退用の室２９ｂと第２ピストン前進用の室３０ａとが相互に連通していて、なおかつその第２ピストン前進用の室３０ａが第２ピストン前進用給排ポート３８のほかシリンダチューブ１４と第１ピストン２７との間の隙間を通して第２の給排ポート３２に連通している。

図５に示したＡ車用の位置決めクランプ装置６Ａ，７Ａは、以上のような構造をもってワーク着座面１１ｂを有するロケートピン１１がクランプアーム１６とともに積極的に進退移動可能な構造となっていて、この構造は先に述べたＢ車用の位置決めクランプ装置６Ｂ，７Ｂについても同様である。その一方、共用の位置決めクランプ装置９については、ワーク着座面１１ｂと同等のワーク着座面を有するロケートピン１２が固定式であって、且つそのロケートピン１２に対してクランプアーム１６がクランプ，アンクランプ動作するようになっている点で上記の各位置決めクランプ装置６Ａ，７Ａ，６Ｂ，７Ｂとは異なっている。

なお、図５に示すように、シリンダチューブ１４や第１ピストン２７および第２ピストン２８等の各摺動部にはＯリングが装着され、これをもってそのシールが施されている。

ここで、図１に示すロボットハンド４により図２，３に示すようにＡ車用のドアインナパネルＷａを位置決めクランプする際の位置決めクランプ装置６Ａ，７Ａの作動を図６，７を参照しながら詳しく説明する。

図２，３に示すように、位置決めクランプすべきドアインナパネルＷａに対してロボットハンド４を所定の移動軌跡データのもとにアプローチ動作させると、共用の位置決めクランプ装置９のロケートピン１２がロケート穴Ｌｏに係合する一方、Ａ車用の位置決めクランプ装置６Ａ，７Ａのロケートピン１１は後退位置にあるが故に、図６の（Ａ）に示すようにロケート穴Ｌａに係合しないまでもそのロケート穴Ｌａと正対するかたちとなる。

次いで、電磁弁３３を切り換えて第１の給排ポート３１から第１ピストン前進用の室２９ａにエアを導入すると、同図（Ｂ）に示すようにその第１ピストン前進用の室２９ａが密閉状態であるが故に第１ピストン２７が前進動作する。この第１ピストン２７の前進動作に伴い、第１ピストン後退用の室２９ｂ内のエアは連絡ポート３９，４０と第２ピストン前進用の室３０ａおよび第２ピストン前進用給排ポート３８を介して、もしくは連絡通路３５を介して第２の給排ポート３２から排出される。この時、第２ピストン２８は第１ピストン２７に対して前進限位置にあることから両者は相対変位せず、したがって、ワーク着座面１１ｂを含むロケートピン１１はクランプアーム１６とともに前進動作し、図６の（Ｂ），（Ｃ）に示すようにロケートピン１１は相手側のロケート穴Ｌａに徐々に挿入され、ドアインナパネルＷａはロケートピン１１を基準に一次位置決めがなされることになる。

ロケートピン１１が前進限位置に達すると、同図（Ｃ）に示すようにワーク着座面１１ｂがドアインナパネルＷａのうちロケート穴Ｌａの周縁部に着座し、この着座をもってドアインナパネルＷａがロケートピン１１とワーク着座面１１ｂとを基準に最終位置決めがなされる一方、シリンダチューブ１４側の連絡通路３５に対して第１ピストン２７側の連絡ポート３６と第２ピストン後退用給排ポート３７がそれぞれ連通するようになる。これにより、第１ピストン前進用の室２９ａ内のエアが連絡通路３５から第２ピストン後退用の室３０ｂ内に導入されるようになり、同時に第２ピストン前進用の室３０ａ内のエアが第２ピストン前進用給排ポート３８を介して第２給排ポート３２から排出されることから、第１ピストン２７に対して第２ピストン２８が後退動作する。この第２ピストン２８の後退動作に伴い、図７の（Ｂ）に示すようにカム溝２５とカムピン２６とが相対移動することから、クランプアーム１６はクランプ動作を開始する。なお、図６の（Ｃ）と図７の（Ａ）はともに同じ状態を示している。

ここで、上記のような第１ピストン２７と第２ピストン２８との相対移動に伴い連絡ポート３９，４０同士の連通が遮断されることから、第１ピストン後退用の室２９ｂは完全密閉状態となり、したがって第１ピストン２７はその前進限位置に保持されたままとなる。

そして、図７の（Ｃ）に示すように第２ピストン２８が前進限位置に達するとクランプアーム１６はクランプ完了状態となり、これをもってドアインナパネルＷａはそのロケート穴Ｌａの周縁部をクランプ部位としてクランプアーム１６とワーク着座面１１ｂとで挟持されるようにして堅固にクランプされ、電磁弁が図６の（Ａ）の状態にあるかぎりはその位置決めクランプ状態が自己保持される。

なお、図６の符号Ｑ１はロケートピン１１が後退限位置から前進限位置に至る過程の軌跡を、同様に図７の符号Ｑ２はクランプアーム１６が前進限位置（アンクランプ位置）から後退限位置（クランプ位置）に至る過程の軌跡をそれぞれ示している。

ここで、上記のようなＡ車用の位置決めクランプ装置６Ａ，７Ａのクランプ動作と相前後して図３に示した共用の位置決めクランプ装置９もクランプ動作し、各位置決めクランプ装置６Ａ，７Ａ，９および６Ｂ，７Ｂの相対位置関係は図３（Ａ）のような状態となる。すなわち、Ａ車用のドアインナパネルＷａはＡ車用の位置決めクランプ装置６Ａ，７Ａと共用の位置決めクランプ装置９とをもって位置決めクランプされていて、それらの位置決めクランプ装置６Ａ，７Ａ，９に近接するようにＢ車用の位置決めクランプ装置６Ｂ，７Ｂが位置してはいてもその位置決めクランプ装置６Ｂ，７ＢはドアインナパネルＷａと干渉することはない。

一方、クランプアーム１６のアンクランプ動作時には、図８の（Ａ）に示すように電磁弁３３を切り換えて、第２給排ポート３２から第２ピストン前進用の室３０ａ内にエアを導入する。第２ピストン前進用の室３０ａへのエアの導入に伴い、第２ピストン２８が第１ピストン２７に対して前進動作し、同図（Ｂ）に示すようにクランプアーム１６がアンクランプ動作を開始する。この時、第２ピストン後退用の室３０ｂ内のエアは第２ピストン後退用給排ポート３７と連絡通路３５を通って第１ピストン前進用の室２９ａ内に入り、最終的には第１の給排ポート３１から排出される。この時、第１ピストン後退用の室２９ｂはなおも密閉状態にあることから、第１ピストン２７は何ら変位しない。

図８の（Ｃ）および図９の（Ａ）に示すように、第２ピストン２８が前進限位置に達するとクランプアーム１６はアンクランプ状態となり、同時にそれまで連通が遮断されていた連絡ポート３９，４０同士が再び連通状態となることから、これをもって第２ピストン前進用の室３０ａと第１ピストン後退用の室２９ｂとが連通することになる。なお、図８の（Ｃ）と図９の（Ａ）は共に同じ状態を示しており、図８の符号Ｑ３はアンクランプ時におけるクランプアーム１６の軌跡を、図９の符号Ｑ４はロケートピン１１の後退軌跡をそれぞれ示している。

そして、上記の第２ピストン前進用の室３０ａと第１ピストン後退用の室２９ｂとの連通をもって第２ピストン前進用の室３０ａから第１ピストン後退用の室２９ａへとエアが入り、図９の（Ｂ）に示すように第１ピストン２７が後退動作を開始する。これに伴い、第２ピストン後退用の室３０ｂと連絡通路３５との連通が遮断されてその第２ピストン後退用の室３０ｂが密閉状態となることから、ロケートピン１１は既にアンクランプ状態にあるクランプアーム１６とともに後退動作し、同図（Ｃ）に示すように最終的にはロケートピン１１がロケート穴Ｌａから抜け出て図６の（Ａ）の状態に戻ることになる。

このような一連の動作は、図４に示すようにＡ車用の位置決めクランプ装置６Ａ，７Ａに代えてＢ車用の位置決めクランプ装置６Ｂ，７Ｂを選択使用する場合についても同様である。

このように本実施の形態によれば、ワーク着座面１１ｂを含むロケートピン１１全体がクランプアーム１６とともに積極的に進退移動することから、Ａ車用の位置決めクランプ装置６Ａ，７ＡとＢ車用の位置決めクランプ装置６Ｂ，７Ｂとを近接配置した上でいずれかの仕様のものを選択使用する場合でも、従来のように選択使用されない位置決めクランプ装置全体を退避動作させる必要がなく、ロボットハンド４全体の小型化と簡素化を図ることができるようになる。

しかも、クランプアーム１６はそのクランプ，アンクランプ動作のために進退移動するだけでなく、ロケートピン１１と一体的に進退移動することから、ロケートピン１１が長ストローク動作する場合であってもクランプアーム１６はその動きに十分に対応できることになる。

また、一つの電磁弁３３の切換動作のみでロケートピン１１の前進動作とクランプアーム１６のクランプ動作、もしくはクランプアーム１６のアンクランプ動作とロケートピン１１の後退動作とが連続して行われることから、動作時間が短くて済むようになる。

その上、第１ピストン２７の内部に第２ピストン２８が同心状に配置されていることにより、ロケートピン１１とクランプアーム１６が一体的に進退移動することから、ロケートピン１１のストロークをより長く確保できるほか、シリンダチューブ１４の全長を可及的に短くして、そのコンパクト化に寄与できる利点がある。

本発明の好ましい実施の形態を示す図で、ハンドリングロボットとワークであるドアインナパネルとの関係を示す概略説明図。 図１に示すロボットハンドの詳細を示す拡大斜視図。 （Ａ）は図２のロボットハンドにてＡ車用ドアインナパネルを位置決めクランプした状態を示す説明図、（Ｂ）はそのＡ車用ドアインナパネルの正面図。 （Ａ）は図２のロボットハンドにてＢ車用ドアインナパネルを位置決めクランプした状態を示す説明図、（Ｂ）はそのＢ車用ドアインナパネルの正面図。 図２に示すＡ車用位置決めクランプ装置の構造を示す断面図。 図５に示すＡ車用位置決めクランプ装置におけるクランプ時の作動説明図。 Ａ車用位置決めクランプ装置におけるクランプ時の図６に続く作動説明図。 図５に示すＡ車用位置決めクランプ装置におけるアンクランプ時の作動説明図。 Ａ車用位置決めクランプ装置におけるアンクランプ時の図８に続く作動説明図。

符号の説明

２…産業用ロボット
３…アーム
４…ロボットハンド
５…ハンドフレーム
６Ａ，７Ａ…Ａ車用の位置決めクランプ装置
６Ｂ，７Ｂ…Ｂ車用の位置決めクランプ装置
１１…ロケートピン
１１ａ…ピン状部
１１ｂ…ワーク着座面
１３…エアシリンダ（流体圧シリンダ）
１４…シリンダチューブ
１６…クランプアーム
２７…第１ピストン
２８…第２ピストン
２９ａ…第１ピストン前進用の室
２９ｂ…第１ピストン後退用の室
３０ａ…第２ピストン前進用の室
３０ｂ…第２ピストン後退用の室
３１…第１の給排ポート
３２…第２の給排ポート
Ｌａ…Ａ車用のロケート穴
Ｌｂ…Ｂ車用のロケート穴
Ｗａ…Ａ車用のドアインナパネル（ワーク）
Ｗｂ…Ｂ車用のドアインナパネル（ワーク）

Claims (6)

1. パネル状のワークを位置決め支持するにあたり、ワークに形成されたロケート穴にロケートピンを挿入した上でそのロケート穴周縁部をクランプ部位としてクランプするようにした位置決めクランプ装置であって、
   流体圧シリンダと、
   ピン状部の根元部に位置決めすべきワークの基準部となるワーク着座面が形成され、上記流体圧シリンダのシリンダチューブに進退移動可能に挿入支持されたロケートピンと、
   このロケートピンに進退移動可能に内挿されて、上記ワーク着座面と協働してワークのクランプ，アンクランプを司るクランプアームと、
   上記シリンダチューブ内に摺動可能に内挿されるとともにロケートピンに連結された第１ピストンと、
   同じくシリンダチューブ内に摺動可能に内挿されるとともにクランプアームに連結され、且つ上記シリンダチューブおよび第１ピストンとともに流体圧シリンダを形成している第２ピストンと、
   第１ピストン前進用の室に連通するようにシリンダチューブに形成され、その第１ピストンが前進動作することにより第２ピストン後退用の室に連通する第１の給排ポートと、
   第２ピストン前進用の室に連通するようにシリンダチューブに形成され、その第２ピストンが前進動作することにより第１ピストン後退用の室に連通する第２の給排ポートと、
   を備えたことを特徴とする位置決めクランプ装置。
2. パネル状のワークを位置決め支持するにあたり、ワークに形成されたロケート穴にロケートピンを挿入した上でそのロケート穴周縁部をクランプ部位としてクランプするようにした位置決めクランプ装置であって、
   流体圧シリンダと、
   ピン状部の根元部に位置決めすべきワークの基準部となるワーク着座面が形成され、上記流体圧シリンダのシリンダチューブに進退移動可能に挿入支持されたロケートピンと、
   このロケートピンに進退移動可能に内挿されて、上記ワーク着座面と協働してワークのクランプ，アンクランプを司るクランプアームと、
   上記シリンダチューブ内に摺動可能に内挿されるとともにロケートピンに連結された第１ピストンと、
   同じくシリンダチューブ内に摺動可能に内挿されるとともにクランプアームに連結され、且つ上記シリンダチューブおよび第１ピストンとともに流体圧シリンダを形成している第２ピストンと、
   上記シリンダチューブに形成された第１，第２の給排ポートと、
   を備えていて、
   第１の給排ポートへの圧力媒体の導入により、第１ピストンの摺動動作に基づくロケートピンの前進動作に続いて、第２ピストンの摺動動作に基づくクランプアームの後退，クランプ動作が行われるようになっている一方、
   第２の給排ポートへの圧力媒体の導入により、第２ピストンの摺動動作に基づくクランプアームの前進，アンクランプ動作に続いて、第１ピストンの摺動動作に基づくロケートピンの後退動作が行われるようになっていることを特徴とする位置決めクランプ装置。
3. 第１ピストンはシリンダチューブ内を第１ピストン前進用の室と第１ピストン後退用の室とに隔離している一方、
   第２ピストンは第１ピストン内に摺動可能に内挿されていてその第１ピストン内を第２ピストン後退用の室と第２ピストン前進用の室とに隔離していることを特徴とする請求項１または２に記載の位置決めクランプ装置。
4. 第１ピストンと第２ピストンが同心状に配置されていることを特徴とする請求項３に記載の位置決めクランプ装置。
5. 産業用ロボットのアーム先端に装着されたロボットハンドが請求項１〜４のいずれかに記載の位置決めクランプ装置をもって構成されていることを特徴とするロボットハンド。
6. ロボットハンドの主体となるハンドフレームには仕様の相違する複数種類の位置決めクランプ装置が装着されていて、
   それら複数種類の位置決めクランプ装置は位置決めクランプすべきワークの仕様に応じて選択的に切換使用されるようになっていることを特徴とする請求項５に記載のロボットハンド。

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