JP2010155286A - ロボットハンド - Google Patents

Abstract

【課題】異なるワーク間でも製品形状を利用することでワーク把持部を共用化することができるロボットハンドを提供する。
【解決手段】シリンダブロックを把持するロボットハンドであって、所定の係合部材を設けた第一把持プレート部及び第二把持プレート部を具備し、前記各係合部材は、異なる形状を有する複数のシリンダブロック間において各シリンダブロックの被把持部の共通した位置にある係合可能部分を利用して係合する共通係合部材と、異なる形状を有する複数のシリンダブロック間において各シリンダブロックの被把持部の各シリンダブロック固有の位置にある係合可能部分を利用して係合するとともに、各シリンダブロックを把持した際に、当該シリンダブロックの被把持部と当該シリンダブロックと異なる形状を有するシリンダブロックの係合可能部分に係合するために用いられる係合部材とが干渉しないように設けられた専用係合部材と、からなる。
【選択図】図３

Description

本発明は、ワークを把持するロボットハンドに関する。

従来、予めモジュール化してあるフィンガーユニットを脱着交換することで、多種多様な部品の把持に対応できるようにした汎用性の高いロボットハンドの技術は公知となっている（特許文献１参照）。

また、内燃機関の構成部材であるシリンダブロックをロボットにより把持して搬送する場合などにおいては、シリンダブロックのロボットハンドにより把持される部分である被把持部の形状が製品毎に異なるため、製品毎（車種毎）に専用のロボットハンドをロボットアームに装着して使用している。
特開２００７−２２２９７１号公報

しかしながら、特許文献１に記載されているロボットハンドにおいては、異なる製品を生産する際、フィンガーユニットを製品毎に交換する必要があるため、稼働率やコスト面で不利である。

また、上述したように製品毎に専用のロボットハンドを使用する場合においては、製品形状が異なるものを生産する際、工程の途中でロボットハンドの交換が必要であるとともに、それぞれの製品形状に合ったロボットハンドを保有する必要が有るため、稼働率やコスト面で不利になっている。

そこで、本発明においては、異なるワーク間でも製品形状を利用することでワーク把持部を共用化することができるロボットハンドを提供することを目的とする。

本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次にこの課題を解決するための手段を説明する。

即ち、請求項１においては、
ロボットアームの先端に取り付けられ、ワークを挟持することにより把持するロボットハンドであって、
前記ロボットアームの先端に固定される基部と、
前記基部上に設けられ、前記ワークの被把持部の一方を把持するための係合部材を設けた第一把持プレート部と、
前記基部上に前記第一把持プレート部と対向配置され、前記ワークの被把持部の他方を把持するための係合部材を設けた第二把持プレート部と、
前記第一把持プレート部もしくは前記第二把持プレート部のどちらか一方を駆動して、前記第一把持プレート部と前記第二把持プレート部との間隔を近接離間させるアクチュエータと、を備え、
前記各係合部材は、
異なる形状を有する複数のワーク間において各ワークの被把持部の共通した位置にある係合可能部分を利用して係合する共通係合部材と、
異なる形状を有する複数のワーク間において各ワークの被把持部の各ワーク固有の位置にある係合可能部分を利用して係合するとともに、各ワークを把持した際に、当該ワークの被把持部と当該ワークと異なる形状を有するワークの係合可能部分に係合するために用いられる係合部材とが干渉しないように設けられた専用係合部材と、からなるものである。

請求項２においては、
前記係合可能部分は、前記ワークの形状として予め有する孔部または凹部であるものである。

請求項３においては、
前記第一把持プレート部及び前記第二把持プレート部は、前記ワークを把持した際に、異なる形状を有する複数のワーク間において各ワークの被把持部の共通した位置にある部位が当接することで、前記ワークを把持したことを検出する把持検出手段を備えたものである。

本発明の効果として、以下に示すような効果を奏する。

請求項１においては、異なるワーク間でも製品形状を利用して把持プレート部を共用化することができるので、異なる形状の製品を生産する際、ロボットハンドの交換が不要となる。

請求項２においては、ワークが予め有する製品形状を利用してワークを把持することができるため、把持用の孔部または凹部を新たに設ける必要がない。

請求項３においては、異なるワークを把持した際においても把持確認する検出手段を共用化することができる。

次に、発明の実施の形態を説明する。
本実施形態においては、ロボットが有するロボットアームの先端に取り付けられるロボットハンドが、ワークの一例として自動車用エンジンの構成部材であるシリンダブロックを把持する例について説明する。
また、把持するシリンダブロックとしては二種類の形状の異なるシリンダブロックを把持する例を示す。
また、ロボットハンドによるシリンダブロックの被把持部は、本実施形態の場合においては、シリンダブロックの前部及び後部である。

まず、本実施形態に係るロボットハンドについて図１から図６を用いて説明する。
ロボットハンド３は、図１及び図２に示すように、ロボット１が具備するロボットアーム２の先端に連結されてワークの一例であるシリンダブロック４を挟持することにより把持するものであり、基部５と、第一把持プレート部６と、第二把持プレート部７と、アクチュエータ１０と、共通係合部材である共通係合ピン８、１６と、専用係合部材である第一専用係合ピン２０、２１、２２及び第二専用係合ピン２３、２４、２５と、把持検出手段であるワーク把持確認スイッチ１１と、を主に具備している。以下、各部について詳細に説明する。

ロボットアーム２は、複数の関節を有するマニピュレータ型のアームであり、このマニピュレータ型のアームを駆動することによって、ロボットハンド３を所定の位置まで移動することが可能である。すなわち、ロボットハンド３は、その一端をロボットアーム２の先端に連結することで、ロボットハンド３にワークであるシリンダブロック４を把持させた状態で上下左右及び回転等三次元的に移動自在となる。

シリンダブロックは、ロボットハンド３によって把持されるワークであり、図６（ａ）（ｂ）に示すように、異なる形状（異なる被把持部）を有する二種類のシリンダブロック４とシリンダブロック１４である。
シリンダブロック４は、前部と後部のそれぞれがロボットハンド３により把持される被把持部１２、１３として構成されており、該被把持部１２、１３には製品形状由来の複数の凹部１２ａ、１２ｂ、１２ｃ、１３ａ、１３ｂ、１３ｃ、１３ｄ、１３ｅを有している。
シリンダブロック１４は、前部と後部とがロボットハンド３により把持される被把持部３２、３３として構成されており、該被把持部３２、３３には前記シリンダブロック４とは異なる形状である製品形状由来の複数の凹部３２ａ、３２ｂ、３２ｃ、３３ａ、３３ｂ、３３ｃ、３３ｄ、３３ｅを有している。

基部５は、ロボットアーム２の先端部に着脱自在に連結固定されるベース部材であり、ロボットアーム２の一端と連結されることで、ロボットアーム２の先端部から所定方向に延出される。

第一把持プレート部６は、基部５上に設けられる板状の部材であり、基部５の長手方向に対して略垂直に固定されている。また、第一把持プレート部６は、基部５を挟んで同様の位置に、もう一枚の第一把持プレート部６が固定されている。第一把持プレート部６は、シリンダブロック４、１４の一方（本実施形態においてはシリンダブロックの後部）の被把持部１３、３３を把持するためのものである。

第二把持プレート部７は、基部５上に設けられる板状の部材であり、基部５の長手方向に対して略垂直に配置されている。また、第二把持プレート部７は、基部５上において前記第一把持プレート部６に対向配置されている。また、第二把持プレート部７は、基部５を挟んで同様の位置に、もう一枚の第二把持プレート部７が配置されている。第二把持部レート部７は、シリンダブロック４、１４の他方（本実施形態においてはシリンダブロックの前部）の被把持部１２、３２を把持するためのものである。第二把持プレート部７・７は、前述した第一把持プレート部６・６とともに、平面視略Ｈ字状となるように配置されている。
なお、上述した第一把持プレート部６及び第二把持プレート部７は、本実施形態においては基部５の両側に一組づつ配置したが特に限定するものではなく、基部５の片側に一組のみを配置する構成であってもよい。本実施形態のように第一把持プレート部６及び第二把持プレート部７を一組づつ基部５の両側に配置してロボットハンド３を構成した場合は、シリンダブロック４（１４）の搬送をより効率的に行うことができる。
また、基部５両側に配置された第一把持プレート部６と第二把持プレート部７との組み合わせにおいては、それぞれが同様の形状及び機能を有するため、以下の説明においては便宜上、片側の第一把持プレート部６と第二把持プレート部７についてのみ説明を行い、もう一方の第一把持プレート部６と第二把持プレート部７については説明を省略する。

アクチュエータ１０は、駆動シリンダ（図示せず）を所定方向（基部５の長手方向）に伸縮するシリンダアクチュエータであり、前述した基部５の内部に配設されている（図３）。駆動シリンダは、その一端が第二把持プレート部７の一端に連結されており、アクチュエータ１０を駆動することにより第二把持プレート部７を第一把持プレート部６に近接離間することが可能である。
なお、本実施形態では、アクチュエータ１０により第二把持プレート部７を駆動するように構成したが、特に限定するものではなく、第一把持プレート部６もしくは第二把持プレート部７のどちらか一方をアクチュエータ１０により駆動可能とし、残る把持プレート部を基部５上に固定するように構成することも可能である。

共通係合ピン８、１６は、異なる形状を有する複数（本実施形態においては２種類）のシリンダブロック間において各シリンダブロックの被把持部の共通した位置にある係合可能部分を利用して係合する共通係合部材である。また、共通係合ピン８、１６は、図３に示すように、第一把持プレート部６及び第二把持プレート部７のそれぞれにおいて内側（第一把持プレート部６及び第二把持プレート部７が相対する側）に突出するように第一把持プレート部６及び第二把持プレート部７のそれぞれの対向面上の所定箇所（本実施形態においては１ヶ所ずつ）に固定される係合部材である。

すなわち、異なる形状を有する２種類のシリンダブロック４、１４のうち一方のシリンダブロック４では、図３に示すように、該シリンダブロック４の被把持部１２、１３のそれぞれにおいて他方のシリンダブロック１４の係合可能部分である凹部３２ａ、３３ａ（図５）のそれぞれと共通した位置にある係合可能部分である凹部１２ａ、１３ａを有しており、凹部１２ａ、３２ａには共通係合ピン１６が、凹部１３ａ、３３ａには共通係合ピン８がそれぞれ係合可能となっている。また、共通係合ピン８、１６は、第一把持プレート部６及び第二把持プレート部７によりシリンダブロック４、１４を把持した際には、凹部１２ａ、３２ａや凹部１３ａ、３３ａに必ず係合される係合部材である。
こうして、共通係合ピン８、１６は、シリンダブロック４の被把持部１２、１３のそれぞれの所定位置にあって、係合可能部分である凹部１２ａ、１３ａに挿入されて係合することにより、シリンダブロック４の位置が規制されるとともに、第一把持プレート部６がシリンダブロック４の被把持部１３を把持し、かつ第二把持プレート部７がシリンダブロック４の被把持部１２を把持することが可能となる。
さらに、共通係合ピン８、１６は、シリンダブロック１４の被把持部３２、３３のそれぞれの所定位置にあって、係合可能部分である凹部３２ａ、３３ａに挿入されて係合することにより、シリンダブロック１４の位置が規制されるとともに、第一把持プレート部６がシリンダブロック１４の被把持部３３を把持し、かつ第二把持プレート部７がシリンダブロック１４の被把持部３２を把持することが可能となる。
なお、第一把持プレート部６と第二把持プレート部７の所定位置に設けられる共通係合ピン８、１６は、それぞれが同位置・同形状である必要はなく、シリンダブロックの被把持部における係合可能部分の形状及び大きさ等を適宜考慮して第一把持プレート部６と第二把持プレート部７のそれぞれに設ける共通係合ピン８、１６をそれぞれ独立して構成することが可能である。
また、本実施形態においては、第一把持プレート部６と第二把持プレート部７のそれぞれに対して１つずつの共通係合ピン８、１６を配置したが特に限定するものではなく、複数の共通係合ピンを配置する構成とすることも可能である。
また、共通係合ピン８、１６が係合する係合可能部分は、異なる形状の複数のシリンダブロックの被搬送部を重ね合わせて（複数のシリンダブロックの各正面視及び各後面視を各々重ね合わせて）、複数のシリンダブロック間において共通して適合する凹部部分や孔部部分を共通の係合可能部分として抽出したものであり、この係合可能部分に係合するように形状加工した係合部材である係合ピンとの組み合わせにより係合部材（係合ピン）と被係合部材（係合可能部分）とを構成したものである。つまり、製品形状として予め有する孔部や凹部において共通する係合可能部分を抽出して、この部分を異なるワーク間で共通する係合箇所として決定し、この部分の形状に適合する係合ピンを第一把持プレート部６と第二把持プレート部７上に配置するものである。
また、シリンダブロック４、１４の被把持部に有するそれぞれの係合可能部分は、形状が同一である必要はなく、共通係合ピンに係合可能であればよい。

専用係合ピンは、本実施形態においては第一専用係合ピン２０、２１、２２と第二専用係合ピン２３、２４、２５からなり、異なる形状を有する複数（本実施形態においては２種類）のシリンダブロック間において各シリンダブロックの被把持部の各シリンダブロック固有の位置にある係合可能部分を利用して係合するとともに、各シリンダブロックを把持した際に、当該シリンダブロックの被把持部と、当該シリンダブロックと異なる形状を有するシリンダブロックの係合可能部分に係合するために用いられる係合部材とが干渉しないように設けられた各シリンダブロックに係合するための専用の係合部材である。

第一専用係合ピン２０、２１、２２は、第一把持プレート部６及び第二把持プレート部７のそれぞれの所定位置において内側（第一把持プレート部６及び第二把持プレート部７が相対する側）に突出して固定されている。図４（ａ）に示すように、第一専用係合ピン２０は、第一把持プレート部６上において基部５側、かつ共通係合ピン８よりも上側に配置されており、凹部１３ｂと係合可能である。第一専用係合ピン２１は、第一把持プレート部６上において外側近傍、かつ第一把持プレート部６上に配置される係合ピンのうち最も上側に配置されており、凹部１３ｃと係合可能である。図４（ｂ）に示すように、第一専用係合ピン２２は、第二把持プレート部７上において基部５側、かつ共通係合ピン１６よりも上側に配置されており、凹部１２ｂと係合可能である。第一専用係合ピン２０、２１、２２は、第一把持プレート部６と第二把持プレート部７とがシリンダブロック４を把持する際に、凹部１３ｂ、１３ｃ、１２ｂのそれぞれに対して対向する位置に配置されている。
また、第一専用係合ピン２０、２１、２２は、第一把持プレート部６と第二把持プレート部７がシリンダブロック４を把持した際には、上述したようにシリンダブロック４の被把持部１２、１３が有する凹部１３ｂ、１３ｃ、１２ｂに係合する。一方、第一専用係合ピン２０、２１、２２は、第一把持プレート部６と第二把持プレート部７がシリンダブロック１４を把持した際には、シリンダブロック１４の被把持部３２、３３と係合することはなく、すなわち、被把持部３２、３３とは干渉しない状態となるように配置構成されている。
具体的には、図５に示すように、第一専用係合ピン２０、２１、２２のそれぞれは、第一把持プレート部６と第二把持プレート部７がシリンダブロック１４を把持した際には、当該第一専用係合ピン２０、２１、２２のそれぞれよりも大きい凹部３３ｄ、３３ｅ、３２ｃに没入するだけであり、係合（干渉）することはない。

こうして、第一専用係合ピン２０、２１、２２は、第一把持プレート部６と第二把持プレート部７がシリンダブロック４を把持した際に、シリンダブロック４の被把持部の所定位置にあって、係合可能部分である凹部１３ｂ、１３ｃ、１２ｂに挿入されて係合することにより、シリンダブロック４の位置が規制されるとともに、第一把持プレート部６がシリンダブロック４の被把持部の一方を、かつ第二把持プレート部７がシリンダブロック４の被把持部の他方を把持することが可能となる。具体的には、第一専用係合ピン２０、２１、２２は、形状がそれぞれ異なるシリンダブロック４の凹部１３ｂ、１３ｃ、１２ｂに対応する固有の係合ピンであり、この第一専用係合ピン２０、２１、２２に対応（適合）する係合可能部分を有したシリンダブロック４を把持する際には対応する係合可能部分に係合するが、第一専用係合ピン２０、２１、２２に対応しないシリンダブロック（本実施形態ではシリンダブロック１４）が把持された場合においては、第一専用係合ピン２０、２１、２２は係合することはなく、かつ、第一専用係合ピン２０、２１、２２は、第一専用係合ピン２０、２１、２２に対応しないシリンダブロックの被把持部とは干渉しない。

第二専用係合ピン２３、２４、２５は、第一把持プレート部６及び第二把持プレート部７のそれぞれの所定位置において内側（第一把持プレート部６及び第二把持プレート部７が相対する側）に突出して固定されている。図４（ａ）に示すように、第二専用係合ピン２３は、第一把持プレート部６上において共通係合ピン８と第一専用係合ピン２０との間、かつ共通係合ピン８及び第一専用係合ピン２０よりも上側に配置されており、凹部３３ｂと係合可能である。第二専用係合ピン２４は、第一把持プレート部６上において共通係合ピン８と第一専用係合ピン２１との略中間に位置し、凹部３３ｃと係合可能である。図４（ｂ）に示すように、第二専用係合ピン２５は、第二把持プレート部７上において外側、かつ共通係合ピン８近傍に配置されており、凹部３２ｂと係合可能である。第二専用係合ピン２３、２４、２５は、第一把持プレート部６と第二把持プレート部７とがシリンダブロック１４を把持する際に、凹部３３ｂ、３３ｃ、３２ｂのそれぞれに対して対向する位置に配置されている。
また、第二専用係合ピン２３、２４、２５は、第一把持プレート部６と第二把持プレート部７がシリンダブロック１４を把持した際には、上述したようにシリンダブロック１４の被把持部３２、３３が有する凹部３３ｂ、３３ｃ、３２ｂに係合する。一方、第二専用係合ピン２３、２４、２５は、第一把持プレート部６と第二把持プレート部７がシリンダブロック４を把持した際には、シリンダブロック４の被把持部１２、１３と係合することはなく、すなわち、被把持部１２、１３とは干渉しない状態となるように配置構成されている。
具体的には、図３に示すように、第二専用係合ピン２３、２４、２５のそれぞれは、第一把持プレート部６と第二把持プレート部７がシリンダブロック４を把持した際には、当該第二専用係合ピン２３、２４、２５のそれぞれよりも大きい凹部１３ｄ、１３ｅ、１２ｃに没入するだけであり、係合（干渉）することはない。

こうして、第二専用係合ピン２３、２４、２５は、第一把持プレート部６と第二把持プレート部７がシリンダブロック１４を把持した際に、シリンダブロック１４の被把持部の所定位置にあって、係合可能部分である凹部３３ｂ、３３ｃ、３２ｂに挿入されて係合することにより、シリンダブロック１４の位置が規制されるとともに、第一把持プレート部６がシリンダブロック１４の被把持部の一方を把持し、かつ第二把持プレート部７がシリンダブロック１４の被把持部の他方を把持することが可能となる。具体的には、第二専用係合ピン２３、２４、２５は、形状がそれぞれ異なるシリンダブロック１４の凹部３３ｂ、３３ｃ、３２ｂに対応する固有の係合ピンであり、この第二専用係合ピン２３、２４、２５に対応（適合）する係合可能部分を有したシリンダブロック１４を把持する際には対応する係合可能部分に係合するが、第二専用係合ピン２３、２４、２５に対応しないシリンダブロック（本実施形態ではシリンダブロック４）が把持された場合においては、第二専用係合ピン２３、２４、２５は係合することはなく、かつ、第二専用係合ピン２３、２４、２５は、第二専用係合ピン２３、２４、２５に対応しないシリンダブロック４の被把持部とは干渉しない。
なお、上述したシリンダブロックの被把持部の係合可能部分とは、製品形状として元来形成された部位のことであり、具体例としては、例えば、エンジン内にエンジンオイルを供給する油孔、冷却水を供給するウォータジャケット部、シリンダブロックに他部材を取り付ける際の係合孔等のことであり、ロボットハンド３により把持を行うために改めて設けた係合部のことではない。
また、本実施形態においては、係合部材と被係合部分として突出部材である係合ピンとシリンダブロックの非把持部に製品形状として元来ある凹部を用いたが、特に限定するものではなく、例えば、シリンダブロックの被把持部に製品形状として元来ある凸部を係合部材として利用して、該係合部材に対応する係合部分として第一把持プレート部６や第二把持プレート部７の所定位置に孔部である係合孔を設ける構成とすることも可能である。

ワーク把持確認スイッチ１１は、図４に示すように、第一把持プレート部６の一端及び第二把持プレート部７の一端にそれぞれ配置されており、前述した共通係合ピン８、１６と、第一専用係合ピン２０、２１、２２もしくは第二専用係合ピン２３、２４、２５とが所定の係合可能部分に係合し、ロボットハンド３がシリンダブロック４もしくはシリンダブロック１４を把持した際に、シリンダブロックの被把持部の所定部分が当接することにより押されてオンされるスイッチである。ロボット１を制御する制御部（図示せず）がこのワーク把持確認スイッチ１１がオンしたことを確認した場合に、不具合なくロボットハンド３によるシリンダブロックの把持が完了した（把持した状態である）ことを確認することが可能となる。
また、ワーク把持確認スイッチ１１が当接するシリンダブロックの被把持部は、異なる形状の複数のシリンダブロックの被搬送部を重ね合わせて（シリンダブロックの各正面視、各後面視を重ね合わせて）、複数のシリンダブロック間において共通して適合する部分を共通の当接可能部分として抽出したものであり、この当接可能部分とこの当接可能部分に当接するように、把持プレート部の所定位置に配置した把持検出手段であるワーク把持確認スイッチ１１との組み合わせにより把持検出手段と、該把持検出手段に検知される共通の領域（当接可能部分）とを構成したものである。つまり、製品形状として共通する当接可能部分を抽出して、この部分を異なるワーク間で共通する当接箇所として決定し、この部分の形状に適合する接触式の把持検出手段を配置するものである。

以上のようにロボットハンド３を構成したことにより、ロボット１は、ロボットアーム２を駆動して、搬送装置（コンベア等）の搬送面上に載置されたシリンダブロック４にロボットハンド３を移動させる。次に、ロボットハンド３の第一把持プレート部６上の共通係合ピン８及び第一専用係合ピン２０、２１をシリンダブロック４の一方の被把持部１３にある凹部１３ａ、１３ｂ、１３ｃに係合させることで位置決め及び把持を行う。このとき、シリンダブロック１４の専用係合ピンである第一把持プレート部６上の第二専用係合ピン２３、２４は、シリンダブロック１４の被把持部１３に製品形状として元来ある凹部１３ｄ、１３ｅのそれぞれに没入するので、第二専用係合ピン２３、２４は、シリンダブロック４の被把持部１３とは干渉（接触）しない。

次に、ロボット１は、図７に示すように、アクチュエータ１０（図３）を駆動して第二把持プレート部７を第一把持プレート部６側へと近接させて、第二把持プレート部７上の係合部材である共通係合ピン１６及び第一専用係合ピン２２をシリンダブロック４の他方の被把持部１２にある凹部１２ａ及び凹部１２ｂに係合させることで位置決め及び把持を行う。このとき、シリンダブロック１４の専用係合ピンである第二把持プレート部７上の第二専用係合ピン２５は、シリンダブロック４の被把持部１２に製品形状として元来ある凹部１２ｃに没入するので、第二専用係合ピン２５は、シリンダブロック４の被把持部１２とは干渉（接触）しない。

また、上述したように第一把持プレート部６と第二把持プレート部７とによりシリンダブロック４の位置決め及び把持を行った際には、第一把持プレート部６と第二把持プレート部７のそれぞれの所定位置に設けたワーク把持確認スイッチ１１、１１にシリンダブロック４の被把持部１２・１３のそれぞれの所定箇所が当接することによりロボット１の制御部が、把持が完了したことを確認する。この把持確認の終了後、ロボット１は、ロボットアーム２を駆動してシリンダブロック４を把持したロボットハンド３を、所定の移動位置（次工程の処理装置等）に移動させる。移動後、ロボット１は、アクチュエータ１０を駆動制御して第二把持プレート部７を外側に離間させるとともに、第一把持プレート部６をシリンダブロック４から外側方向に移動させることで、把持していたシリンダブロック４を開放して所定位置に載置し、移動作業を終了させる。

一方、上記シリンダブロック４と異なる形状（被把持部３２、３３）を有するシリンダブロック１４を搬送する場合は、上記と同様に、ロボット１は、ロボットアーム２を駆動して、搬送装置（コンベア等）の搬送面上に載置されたシリンダブロック１４を把持する位置にロボットハンド３を移動させる。次に、ロボットハンド３の第一把持プレート部６上の共通係合ピン８及び第二専用係合ピン２３、２４をシリンダブロック１４の一方の被把持部３３にある凹部３３ａ、３３ｂ、３３ｃに係合させることで位置決め及び把持を行う。このとき、シリンダブロック４の専用係合ピンである第一専用係合ピン２０、２１は、シリンダブロック１４の被把持部３３に元来ある凹部３３ｄ、３３ｅのそれぞれに没入するので、第一専用係合ピン２０、２１は、シリンダブロック１４の被把持部３３とは干渉（接触）しない。

次に、ロボット１は、アクチュエータ１０を駆動して第二把持プレート部７を第一把持プレート部６側へと近接させて、第二把持プレート部７上の係合部材である共通係合ピン１６及び第二専用係合ピン２５をシリンダブロック１４の他方の被把持部３２にある凹部３２ａ及び凹部３２ｂに係合させることで位置決め及び把持を行う。このとき、シリンダブロック４の専用係合ピンである第一専用係合ピン２２は、シリンダブロック１４の被把持部３２に元来ある凹部３２ｃに没入するので、第一専用係合ピン２２は、シリンダブロック１４の被把持部３２とは干渉（接触）しない。

また、上述したように第一把持プレート部６と第二把持プレート部７とによりシリンダブロック１４の位置決め及び把持を行った際には、第一把持プレート部６と第二把持プレート部７のそれぞれの所定位置に設けたワーク把持確認スイッチ１１、１１にシリンダブロック４の被把持部３２、３３のそれぞれの所定箇所が当接することによりロボット１の制御部が、把持が完了したことを確認する。この把持確認の終了後、ロボット１は、ロボットアーム２を駆動してシリンダブロック１４を把持したロボットハンド３を、所定の移動位置（次工程の処理装置等）に移動させる。移動後、ロボット１は、アクチュエータ１０を駆動制御して第二把持プレート部７を外側に離間させるとともに、第一把持プレート部６をシリンダブロック１４からから外側方向に移動させることで、把持していたシリンダブロック１４を開放して所定位置に載置し、移動作業を終了させる。
こうして、ロボットハンド３は、異なる形状を有する複数のシリンダブロックを１つのロボットハンド３により、搬送することが可能となり、個々のシリンダブロックに応じたロボットハンドに交換する必要がなくなるのである。

このように、ロボットアーム２の先端に取り付けられ、ワークであるシリンダブロックを挟持することにより把持するロボットハンド３であって、
前記ロボットアーム２の先端に固定される基部５と、
前記基部５上に設けられ、前記シリンダブロックの被把持部の一方を把持するための係合部材を設けた第一把持プレート部６と、
前記基部５上に前記第一把持プレート部６と対向配置され、前記シリンダブロックの被把持部の他方を把持するための係合部材を設けた第二把持プレート部７と、
前記第一把持プレート部６もしくは前記第二把持プレート部７のどちらか一方を駆動して、前記第一把持プレート部６と前記第二把持プレート部７との間隔を近接離間させるアクチュエータ１０と、を備え、
前記各係合部材は、
異なる形状を有する複数のシリンダブロック間において各シリンダブロックの被把持部の共通した位置にある係合可能部分を利用して係合する共通係合ピン８、１６と、
異なる形状を有する複数のシリンダブロック間において各シリンダブロックの被把持部の各シリンダブロック固有の位置にある係合可能部分を利用して係合するとともに、各シリンダブロックを把持した際に、当該シリンダブロックの被把持部と当該シリンダブロックと異なる形状を有するシリンダブロックの係合可能部分に係合するために用いられる係合部材とが干渉しないように設けられた専用係合部材と、からなるロボットハンド３を構成したことにより、異なるシリンダブロック間でも製品形状を利用して把持プレート部を共用化することができるので、異なる形状の製品を生産する際、ロボットハンド３の交換が不要となる。

また、前記係合可能部分は、前記シリンダブロックの形状として予め有する孔部または凹部であることにより、シリンダブロックが予め有する製品形状を利用してシリンダブロックを把持することができるため、把持用の孔部または凹部を新たに設ける必要がない。

また、前記第一把持プレート部６及び前記第二把持プレート部７は、前記シリンダブロックを把持した際に、異なる形状を有する複数のシリンダブロック間において各シリンダブロックの被把持部の共通した位置にある部位が当接することで、前記シリンダブロックを把持したことを検出する把持検出手段であるワーク把持確認スイッチ１１を備えたことにより、異なるシリンダブロックを把持した際においても把持確認する検出手段を共用化することができる。

つまり、本発明では、製品どうしを重ね合せて、製品形状を利用した共通の把持位置や位置決め部分を予め設定し、この設定に対応して１つの把持プレート部上に共用化及び専用化する係合部材を設けたことを特徴としている。また、本発明では、このような共用化及び専用化する係合部材として、製品を把持する把持プレート部の所定の位置（例えば、中央近傍）に全製品に共通した係合部材（共用する係合部）と、共通した係合部材の周囲に各製品専用の位置決め部（専用となる係合部材）とを設け、共通した係合部材と製品毎の位置決め部とで把持を行うべく把持プレート部を工夫したことにより、異なるワークにおいても各製品形状を利用して把持プレート部の共用化ができるようになるとともに、異なるワークにおいても各製品形状を利用してワーク把持確認を行うワーク把持確認スイッチの共用化も可能とするロボットハンドを提供することが可能となる。

本発明の一実施形態に係るロボットハンドを有したロボットを示す模式斜視図。 本発明の一実施形態に係るロボットハンドを有したロボットを示す模式側面図。 ロボットハンドを示す模式平面図。 図３における各把持プレート部を示す矢視図であり、（ａ）は図３におけるＡ−Ａ矢視図、（ｂ）は図３におけるＢ−Ｂ矢視図。 ロボットハンドを示す模式平面図。 シリンダブロックを示す模式斜視図であり、（ａ）は第一専用係合ピンが係合可能である凹部を有するシリンダブロックを示す図、（ｂ）は第二専用係合ピンが係合可能である凹部を有するシリンダブロックを示す図。 ロボットハンドによるシリンダブロックの把持を示す模式斜視図。

符号の説明

１ ロボット
２ ロボットアーム
３ ロボットハンド
４、１４ シリンダブロック（ワーク）
５ 基部
６ 第一把持フレーム部
７ 第二把持プレート部
８、１６ 共通係合ピン
１０ アクチュエータ
１１ ワーク把持確認スイッチ
１２、１３、３２、３３ 被把持部
１２ａ、１３ａ 凹部
２０、２１、２２ 第一専用係合ピン
２３、２４、２５ 第二専用係合ピン

Claims (3)

1. ロボットアームの先端に取り付けられ、ワークを挟持することにより把持するロボットハンドであって、
   前記ロボットアームの先端に固定される基部と、
   前記基部上に設けられ、前記ワークの被把持部の一方を把持するための係合部材を設けた第一把持プレート部と、
   前記基部上に前記第一把持プレート部と対向配置され、前記ワークの被把持部の他方を把持するための係合部材を設けた第二把持プレート部と、
   前記第一把持プレート部もしくは前記第二把持プレート部のどちらか一方を駆動して、前記第一把持プレート部と前記第二把持プレート部との間隔を近接離間させるアクチュエータと、を備え、
   前記各係合部材は、
   異なる形状を有する複数のワーク間において各ワークの被把持部の共通した位置にある係合可能部分を利用して係合する共通係合部材と、
   異なる形状を有する複数のワーク間において各ワークの被把持部の各ワーク固有の位置にある係合可能部分を利用して係合するとともに、各ワークを把持した際に、当該ワークの被把持部と当該ワークと異なる形状を有するワークの係合可能部分に係合するために用いられる係合部材とが干渉しないように設けられた専用係合部材と、からなることを特徴とするロボットハンド。
2. 前記係合可能部分は、前記ワークの形状として予め有する孔部または凹部であることを特徴とする請求項１に記載のロボットハンド。
3. 前記第一把持プレート部及び前記第二把持プレート部は、前記ワークを把持した際に、異なる形状を有する複数のワーク間において各ワークの被把持部の共通した位置にある部位が当接することで、前記ワークを把持したことを検出する把持検出手段を備えたことを特徴とする請求項１または請求項２に記載のロボットハンド。

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