JP2008155307A

JP2008155307A - ハンドリングロボット

Info

Publication number: JP2008155307A
Application number: JP2006345198A
Authority: JP
Inventors: Akira Kunisaki; 晃国崎; Takeshi Mototani; 猛本谷
Original assignee: Nachi Fujikoshi Corp
Current assignee: Nachi Fujikoshi Corp
Priority date: 2006-12-22
Filing date: 2006-12-22
Publication date: 2008-07-10

Abstract

【課題】同一のハンド装置の爪でワークを掴むことができかつ吸着パッドでワークを吸着できる吸着ハンドユニットを掴むことができるハンドリングロボットを提供すること。
【解決手段】ハンド装置 2は、爪 3でワークを掴むことができ、かつハンド装置 2の爪 3は、吸着ハンドユニット 8の本体15を内側で掴む内側補合形状及び内側に開口する内側貫通穴14を有し、吸着ハンドユニット 8の本体15は弾性シール17に本体内の配管16で配管接続されハンド装置 2の爪 3の内側に開口する内側貫通穴14と嵌まり合うよう弾性シール17の外側に開口する外側開口26、を有し、ハンド装置 2の爪 3は、ワークを掴む作業を行った後、吸着ハンドユニット 8をハンド装置 2の爪 3の内側で掴み、吸着ハンドユニット 8の吸着パッド19でワーク24を吸着する作業を行う。
【選択図】図２

Description

本発明はベースに固定可能な産業用ロボットと、産業用ロボットのアーム先端に搭載される少なくとも２個の爪をもつ第１のワークを掴むハンド装置と、産業用ロボットのアーム先端に搭載される吸着パッドで第２のワークを吸着する作業を行う吸着ハンドユニットと、を有するハンドリングロボットに関する。

従来の製造ラインで作業を行う産業用ロボットシステムの中には、ワークをハンドリングする用途で使用されるものが多く存在する。製造ラインへの素材の投入、加工機械へのワークの着脱、箱詰めなど、産業用ロボットを活用したかかる自動化システムは非常に多様な分野で使われている。ハンドリングロボットの先端には、通常ハンド装置と呼ばれる第１のワークを把持する装置が搭載される。一般に使用されるハンド装置としてワークを掴むタイプのハンド装置と真空圧で第２のワークを吸着するタイプの吸着ハンドユニットとがある。
特許第３２４５０９５号公報ＵＳ２００４／０１０３７４０Ａ１

ところが、例えば特許文献１、２に記載するような、同一のハンド装置に第１のワークをハンドリングするハンド装置と第２のワークを吸着するタイプの吸着ハンドユニットとの双方を搭載する場合、ハンド装置が加工機械への第１のワークの着脱などハンドリング作業を行う際に、吸着ハンドユニットが周辺装置と干渉してしまうという課題があった。これを解決する手段として、オートツールチェンジャを使用し、ロボット先端からハンド装置を取り外し、吸着ハンドユニットに交換するという、ツールチェンジを行う必要があった。しかしながら、オートツールチェンジャによって、ハンド装置を吸着ハンドユニットに交換するためには、一旦、取り外したハンド装置を所定の場所に置いてから、吸着ハンドユニットを別の場所から取り出してロボット先端に装着する必要があり、この間、交換動作のための時間が必要であり、これを頻繁に行うことを要求される場合、生産効率が落ち、かつオートツールチェンジャ、ハンド装置及び吸着ハンドユニットの置き台が必要になるなど、作業スペースとコストが多く掛かるという課題があった。

本発明の課題はかかる従来の課題を解決した、同一のハンド装置で、第１のワークを掴むことができ、かつ吸着ハンドユニットの吸着パッドで第２のワークを吸着することもできるハンドリングロボットを提供することにある。

このため本発明は、ベースに固定可能な産業用ロボットと、前記ロボットのアーム先端に搭載される少なくとも２個の爪をもつ第１のワークを掴むハンド装置と、前記ロボットのアーム先端に搭載される少なくとも１個の吸着パッドをもち第２のワークを吸着する吸着ハンドユニットとを有し、前記ハンド装置の爪は、前記吸着ハンドユニットの本体を内側で掴む内側補合形状及び内側に開口する内側貫通穴、又は前記吸着ハンドユニットの本体を外側で掴む外側補合形状及び外側に開口する外側貫通穴、を有し、
前記吸着ハンドユニットの本体は弾性シールと、弾性シールに配管接続され前記ハンド装置の爪の内側に開口する内側貫通穴と嵌まり合うよう吸着ハンドユニットの本体の外側に開口する外側開口、又は弾性シールに配管接続され前記ハンド装置の爪の外側に開口する外側貫通穴と嵌まり合うよう吸着ハンドユニットの本体の内側に開口する内側開口、を有し、前記ハンド装置の爪は、前記第１のワークを掴む作業を行った後、前記吸着ハンドユニットを前記ハンド装置の爪の内側又は外側で掴み、吸着ハンドユニットの前記吸着パッドで第２のワークを吸着する作業を行うようにしたことを特徴とするハンドリングロボットによって上述した本発明の課題を解決した。

本発明では、ハンド装置の爪は、第１のワークを掴む作業を行い第１のワークをアンロードした後、吸着ユニットを前記ハンド装置の爪の内側又は外側で掴み、吸着ハンドユニットの吸着パッドで第２のワークを吸着する作業を行うようにしたので、ロボットのアーム先端の同一のハンド装置の爪で、第１のワークを掴むことができ、かつ吸着ハンドユニットの吸着パッドで第２のワークを吸着できるハンドリングロボットを提供するものとなり、ロボットのアーム先端又は同一のハンド装置の爪に第１のワークをハンドリングするハンド装置と吸着ハンドユニットとの双方を同時に搭載するものに比べロボットはより可搬質量の小さいロボットを採用することができ、ロボットのアーム先端又は同一のハンド装置に異種の機能のハンド装置と吸着ハンドユニットとの双方を同時に搭載する必要がないので、ロボットのアーム先端又はハンド装置をコンパクト化でき、ハンド装置が加工機械への第１のワークの着脱などハンドリング作業を行う際に、吸着ハンドユニットが周辺装置と干渉してしまうということがなく、オートツールチェンジャを使用し、ロボット先端からハンド装置を取り外し、吸着ハンドユニットに交換するという、ツールチェンジを行う必要が無くなり、交換動作のための時間が最小となり、生産効率が高く、かつオートツールチェンジャ、ハンド装置及び吸着ハンドユニットの置き台を必要をなくし、作業スペースとコストを大きく節約したハンドリングロボットを提供するものとなった。

本発明の実施形態を、図１、図２を参照して説明する。図１（ａ）は本発明の実施形態のハンドリングロボットのベース22に固定可能な産業用ロボット21と、ロボット21のアーム先端 1に搭載される少なくとも２個の爪 3をもつ第１のワーク 4を掴むハンド装置 2と、ロボット21のアーム先端 1に搭載される吸着ハンドユニット 8の吸着パッド20で第２のワーク24を吸着する作業を行う吸着ハンドユニット 8とを示す概略側面図、（ｂ）は（ａ）の部分拡大図、（ｃ）は（ｂ）のハンド装置 2の爪 3の要部部分拡大図、図２（ａ）は、図１（ｂ）のハンド装置 2が図１（ａ）の吸着ハンドユニット 8を掴んだ状態を示す要部部分拡大図、（ｂ）は（ａ）の吸着ハンドユニット 8の要部部分拡大図、をそれぞれ示す。

図１、図２に示すように、本発明の実施形態のハンドリングロボットは、ベース22に固定可能な産業用ロボット21と、ロボット21のアーム先端 1に搭載される少なくとも２個の爪 3をもつ第１のワーク 4を掴むハンド装置 2と、ロボット21のアーム先端 1に搭載される少なくとも１個の吸着パッド19をもつ吸着ハンドユニット 8と、を有し、
ハンド装置 2の爪 3は吸着ハンドユニット 8の本体15を内側で掴む内側補合形状25及び内側に開口する内側貫通穴14（又は代わりに図示しない吸着ハンドユニットの本体を外側で掴む外側補合形状及び外側に開口する外側貫通穴を有するものでもよい）、を有し、吸着ハンドユニット 8の本体15は弾性シール17と、弾性シール17に本体内の配管16で配管接続されハンド装置 2の爪 3の内側に開口する内側貫通穴14と嵌まり合うよう弾性シール17の外側に開口する外側開口26（又は代わりに図示しない吸着パッドの外側に開口する内側開口に配管接続されハンド装置の爪の外側に開口する外側貫通穴と嵌まり合うよう図示しない吸着パッドの内側に開口する内側開口を有するものでもよい）、を有し、
ハンド装置 2の爪 3は、第１のワーク 4を掴む作業を行った後、吸着ハンドユニット 8をハンド装置 2の爪 3の内側（又は外側）で掴み、吸着ハンドユニット 8の吸着パッド19で第２のワークを吸着する作業を行うようにしたものである。

図１に示す5 は加工前第１のワーク 4を搬入するコンベア、6 は加工済み第１のワーク 4を入れたコンテナ、 7はコンテナ6 を置くコンテナ置き台、 9は吸着ハンドユニット 8を置く吸着ハンドユニット置き台、12はハンド装置 2の２個の爪 3の開閉駆動用のエアシリンダへのエア配管、13は図示しない真空吸着装置と配管接続する真空エア配管である。そして図２に示す20は吸着ハンドユニット 8の本体内の配管16とノズル20とを配管接続をする接続部である。ハンド装置 2の爪 3のの内側貫通穴14（又は非図示外側貫通穴）は図示しない真空吸着装置と真空エア配管13により、配管接続されている。

本発明の実施形態のハンド装置の爪は、第１のワークを掴む作業を行い第１のワークをアンロードした後、前記吸着ハンドユニットを前記ハンド装置の爪の内側又は外側で掴み、吸着ハンドユニットの前記吸着パッドで第２のワークを吸着する作業を行うようにしたので、ロボットのアーム先端の同一のハンド装置の爪で、第１のワークを掴むことができ、かつ吸着ハンドユニットを掴むこともできるハンドリングロボットを提供するものとなり、ロボットのアーム先端又は同一のハンド装置の爪に第１のワークをハンドリングするハンド装置と吸着ハンドユニットとの双方を同時に搭載するものに比べロボットはより可搬質量の小さいロボットを採用することができ、ロボットのアーム先端又は同一のハンド装置に異種の機能のハンド装置と吸着ハンドユニットとの双方を同時に搭載する必要がないので、ロボットのアーム先端又はハンド装置をコンパクト化でき、ハンド装置が加工機械への第１のワークの着脱などハンドリング作業を行う際に、吸着ハンドユニットが周辺装置と干渉してしまうということがなく、オートツールチェンジャを使用し、ロボット先端からハンド装置を取り外し、吸着ハンドユニットに交換するという、ツールチェンジを行う必要が無くなり、交換動作のための時間が最小となり、生産効率が高く、かつオートツールチェンジャ、ハンド装置及び吸着ハンドユニットの置き台を必要をなくし、作業スペースとコストを大きく節約したハンドリングロボットを提供するものとなった。

（ａ）は本発明の実施形態のハンドリングロボットのベース22に固定可能な産業用ロボット21と、ロボット21のアーム先端 1に搭載される少なくとも２個の爪 3をもつ第１のワーク 4を掴むハンド装置 2と、ロボット21のアーム先端 1に搭載される吸着ハンドユニット 8の吸着パッド20で第２のワーク24を吸着する作業を行う吸着ハンドユニット 8とを示す概略側面図、（ｂ）は（ａ）の部分拡大図、（ｃ）は（ｂ）のハンド装置 2の爪 3の要部部分拡大図、をそれぞれ示す。（ａ）は、図１（ｂ）のハンド装置 2が図１（ａ）の吸着ハンドユニット 8を掴んだ状態を示す要部部分拡大図、（ｂ）は（ａ）の吸着ハンドユニット 8の要部部分拡大図、をそれぞれ示す。

符号の説明

１：アーム先端、２：ハンド装置、３：爪、４：第１のワーク、８：吸着ハンドユニット、14：爪の内側に開口する内側貫通穴、15：吸着ハンドユニットの本体、16：吸着ハンドユニットの本体内の配管、17：弾性シール、19：吸着パッド、21：産業用ロボット、22：ベース、24：第２のワーク、圧縮流体、25：内側補合形状、26：外側開口

Claims

ベースに固定可能な産業用ロボットと、前記ロボットのアーム先端に搭載される少なくとも２個の爪をもつ第１のワークを掴むハンド装置と、前記ロボットのアーム先端に搭載される少なくとも１個の吸着パッドをもち第２のワークを吸着する吸着ハンドユニットとを有し、前記ハンド装置の爪は、前記吸着ハンドユニットの本体を内側で掴む内側補合形状及び内側に開口する内側貫通穴、又は前記吸着ハンドユニットの本体を外側で掴む外側補合形状及び外側に開口する外側貫通穴、を有し、
前記吸着ハンドユニットの本体は弾性シールと、弾性シールに配管接続され前記ハンド装置の爪の内側に開口する内側貫通穴と嵌まり合うよう吸着ハンドユニットの本体の外側に開口する外側開口、又は弾性シールに配管接続され前記ハンド装置の爪の外側に開口する外側貫通穴と嵌まり合うよう吸着ハンドユニットの本体の内側に開口する内側開口、を有し、前記ハンド装置の爪は、前記第１のワークを掴む作業を行った後、前記吸着ハンドユニットを前記ハンド装置の爪の内側又は外側で掴み、吸着ハンドユニットの前記吸着パッドで第２のワークを吸着する作業を行うようにしたことを特徴とするハンドリングロボット。
前記ハンド装置の爪の内側貫通穴又は外側貫通穴は真空吸着装置と真空エア配管で配管接続されたことを特徴とする請求項１記載のハンドリングロボット。