JP2013119153A - ロボットハンド装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】ロボットハンド装置1は、ロボットアームAの先端に手首部Wを介して回転駆動可能に取り付けられ、ロボットアームAの先端の手首部Wの取付け面Fに固定される本体部材2と、本体部材2に夫々独立に伸縮可能に設けられた複数の伸縮機構3と、複数の伸縮機構3の伸縮部材35の先端部に夫々設けられた複数のハンド4A〜4Cとを備えている。
【選択図】 図1
Description
複数種類の形状や姿勢のワークを把持可能な複数種類のハンドを装備して並行的に使用可能なロボットハンド装置を提供すること等である。
図1〜図10に示すように、ロボットハンド装置1は、本体部材2と、この本体部材2に設けられた同構造の3組の伸縮機構3と、これら3組の伸縮機構3の伸縮部材35の先端部に取り付けられた複数種類の形状又は姿勢のワークW1を把持可能な複数種類のハンド4A,4B,4Cとを備えている。このロボットハンド装置1は、垂直多関節ロボットや水平多関節ロボット等のロボットアームAの先端に手首部Wを介して回転軸心Sの回りに回転駆動可能に設けられるものである。
図1〜図3に示すように、本体部材2は、ロボットアームAの手首部Wの取付け面Fに固定された上端板部材31、この上端板部材31の下面に固定された三角筒部材32、三角筒部材32の外周部に固定された3つの連結板33、3つの連結板33の下端部に固定された環状部材34とで構成されている。本体部材2は、ロボットアームAの手首部Wの取付け面F(手首部Wの回転軸心Sと直交している)に対して垂直下方(鉛直下方)へ延びるように設けられている。
図1〜図3に示すように、3組の伸縮機構3は、本体部材2に夫々独立に伸縮可能に且つ周方向3等分位置に設けられている。これら3組の伸縮機構3は、本体部材2にロボットアームAの手首部Wの回転軸心Sを中心として周方向に等間隔になるように配置されている。これらの伸縮機構3は、ハンド駆動制御ユニット(駆動制御手段、図示略)によって夫々独立に駆動制御されるものである。尚、3組の伸縮機構3は、全て同じ構成なので、以下では、1組の伸縮機構3についてのみ説明する。
図1,図2に示すように、複動型のエアシリンダ37は、シリンダ本体38と、シリンダ本体38内のピストン部から下方へ延びてシリンダ本体38から突出しているピストンロッド39とを備えている。このエアシリンダ37は、連結板33の上半部分の外側に間隔を空けて回転軸心Sと平行に配設されている。シリンダ本体38内のピストン部の上側に往動作動室が形成され、ピストン部の下側に復動作動室が形成されている。
図1〜図10に示すように、本実施例のロボットハンド装置1においては、収納ケース内にバラ積みされた状態の種々の姿勢のワークW1を把持する為に、3種類のハンド4A,4B,4Cが3組の伸縮部材35の先端に夫々設けられている。
図7〜図9に示すように、ハンド4Cは、ハンド本体60と、このハンド本体60に設けられたエアシリンダを含むハンド駆動機構と、このハンド駆動機構で開閉駆動される1対の出力部材61,62と、ハンド駆動機構により出力部材61,62を介して開閉駆動されてワークW1を把持可能な1対の爪部材63,64とを備え、横向き姿勢のワークW1の大径部W1bを把持するものである。ハンド本体60と出力部材61,62とハンド駆動機構は、ハンド4A,4Bのものと同様であるのでそれらについての説明は省略し、1対の爪部材63,64について説明する。尚、図7における左右方向を左右方向として説明する。
尚、図10に示すように、ハンド4Cの爪部67と爪部70によって傾斜姿勢のワークW1の大径部W1bを把持して、ワークW1を取り出すこともできる。
最初に、図示しないロボット制御ユニットによりロボットアームAを駆動制御して、ロボットアームAを待機位置に移動させ、ハンド駆動制御ユニット(駆動制御手段)によりロボットハンド装置1を駆動制御することにより、3組のエアシリンダ37の各々の復動作動室に加圧エアを供給するとともに、各々の往動作動室の加圧エアを排出することで、図1に示すように、3組の伸縮部材35を上限位置へ復帰させた初期状態にする。
このワークの取り出し制御においては、カメラ70でコンベア80上のワークW4の搬送状態を撮像し、ロボット駆動制御ユニット72Cにより、ワークW4のロボットアームAによる搬送の搬送先の収納情報とカメラ70から受ける画像情報とに基づいて、手首部Wの位置及び旋回角度を制御しながら複数の伸縮機構3Bを夫々独立に駆動制御して、複数のハンド4Dにより複数のワークW4の平面視における姿勢を揃えながら把持して収納箱81に収納する。
このカメラ70Cにより撮像された画像データは、ロボット駆動制御ユニット72Cに供給されてコンピュータの揮発性の記憶部(例えば、RAM)に一時的に格納される。
[1]前記実施例1のロボットハンド装置1においては、3組の伸縮機構3及びハンド4A,4B,4Cが設けられ、特にこれらの数に限定する必要はなく、2組でもよく、4組以上の伸縮機構とハンドを設けることもできる。また、複数のハンドとして、全て同じ構成のものを採用しても良い。
W 手首部
F 取付け面
S 回転軸心
W1,W2,W3,W4 ワーク
1,1A,1B,1C ロボットハンド装置
2,2A,2B 本体部材
3,3A,3B 伸縮機構
4A〜4D ハンド
30 弾性部材
35,35A,35B 伸縮部材
36 リニアガイド
37,37A,37B エアシリンダ
70,70C カメラ(撮像手段)
72,72C ロボット駆動制御ユニット(駆動制御手段)
73,73C ハンド駆動制御ユニット(駆動制御手段)
Claims (7)
- 複数のハンドを有するロボットハンド装置において、
ロボットアームの先端の手首部の取付け面に固定される本体部材と、
前記本体部材に夫々独立に伸縮可能に設けられた複数の伸縮機構と、
前記複数の伸縮機構の伸縮部材の先端部に夫々設けられた複数のハンドと、
を備えたことを特徴とするロボットハンド装置。 - 前記本体部材は、前記手首部の取付け面に対して垂直方向に延びるように設けられ、
前記複数の伸縮機構は、前記本体部材に前記手首部の回転軸心を中心として周方向に等間隔になるように配置されたことを特徴とする請求項1に記載のロボットハンド装置。 - 前記複数のハンドは、複数種類の形状又は姿勢のワークに対応する複数種類のハンドを含むことを特徴とする請求項1又は2に記載のロボットハンド装置。
- 前記伸縮機構は、前記伸縮部材と、前記伸縮部材とこの伸縮部材の先端部に連結された前記ハンドを案内するリニアガイドと、前記伸縮部材を伸縮駆動するエアシリンダとを備えたことを特徴とする請求項1〜3の何れか1項に記載のロボットハンド装置。
- 前記エアシリンダのピストンロッドを進出側へ又は退入側へ弾性付勢する弾性部材を備えていることを特徴とする請求項4に記載のロボットハンド装置。
- 前記複数の伸縮機構を夫々独立に駆動制御する駆動制御手段と、
前記複数のハンドで把持する把持対象のワークをバラ積み状態に収納した収納エリアを撮像する撮像手段とを有し、
前記撮像手段で前記収納エリアを撮像する毎に、前記駆動制御手段が撮像手段から受ける画像情報に基づいて前記複数の伸縮機構を夫々独立に駆動制御して複数のハンドにより複数のワークを把持することを特徴とする請求項1〜5の何れか1項に記載のロボットハンド装置。 - 前記複数の伸縮機構を夫々独立に駆動制御する駆動制御手段と、
前記複数のハンドで把持する把持対象のワークのベルトコンベアによる搬送状態を撮像する撮像手段とを有し、
前記撮像手段で前記ワークの搬送状態を撮像し、前記駆動制御手段が前記ワークの前記ロボットアームによる搬送の搬送先の収納情報と前記撮像手段から受ける画像情報とに基づいて、前記手首部の位置及び旋回角度を制御しながら複数の伸縮機構を夫々独立に駆動制御して、複数のハンドにより複数のワークの平面視における姿勢を揃えながら把持することを特徴とする請求項1〜5の何れか1項に記載のロボットハンド装置。
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