JP2013123788A - Workpiece work system - Google Patents

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JP2013123788A
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正俊 村上
Kenta Toyomaki
健太 豊巻
Takeshi Fujimori
毅 藤森
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a workpiece work system for efficiently, reliably, and automatically performing a series of steps of delivering a workpiece from a warehouse, conveying the delivered workpiece and performing work on the workpiece.SOLUTION: In the workpiece work system, a detection device detects an attitude and position of a workpiece W, W' delivered from a warehouse 250 while placed on a pallet 201; a robot 100, 100' changes an attitude and position of a workpiece gripping device 1, 1' based on the detected information, thereby makes the workpiece gripping device 1, 1' straightly face the workpiece W, W' to surely grip the workpiece W, W', and transfers the workpiece toward a workpiece receiving unit 300, 300'; and then a working device 310, 310' performs work on the workpiece W, W'.

Description

本発明は、ワーク作業システムに関し、特に、倉庫からワークを出庫し、出庫したワークを移送して当該ワークに作業を施す一連の工程を自動で行うワーク作業システムに関する。   The present invention relates to a work work system, and more particularly, to a work work system that automatically performs a series of steps of delivering a work from a warehouse, transferring the delivered work, and performing work on the work.

例えば複数の部品を加工し組み付けて、多様なバリエーションを有する製品を完成させる生産ラインでは、ロボットを利用してワークを搬送する技術が採用されている。
ワーク搬送に関わるロボットのロボットアームには、ワークを把持するワーク把持装置としてのロボットハンドが装着されている。そして、ロボットは、ロボットアームに装着されたロボットハンドを移動させて、ロボットハンドによりワークを把持し、移送する。
For example, in a production line in which a plurality of parts are processed and assembled to complete a product having various variations, a technique for conveying a workpiece using a robot is employed.
A robot hand as a workpiece gripping device for gripping a workpiece is attached to a robot arm of a robot related to workpiece conveyance. Then, the robot moves the robot hand mounted on the robot arm, holds the workpiece with the robot hand, and transfers it.

ロボットを利用したワーク搬送に関連して、例えば特許文献1には、重量の大きいワークを、治具搭載装置に取り付けられた治具に対してロボットを利用して自動交換する技術が開示されている。この治具搭載装置は、後工程における加工等の作業に適合するように、治具に取り付けたワークを傾斜・旋回させて任意の姿勢に保持することができる。このため、ロボットは、重量の大きいワークを把持した状態でワークの姿勢を大きく変える必要がなく、ワークを治具に取り付けるだけで済む。   In relation to workpiece conveyance using a robot, for example, Patent Document 1 discloses a technique for automatically exchanging a heavy workpiece using a robot with respect to a jig attached to a jig mounting device. Yes. This jig mounting device can hold a workpiece attached to the jig in an arbitrary posture by tilting and swiveling so as to be suitable for work such as processing in a subsequent process. For this reason, the robot does not need to greatly change the posture of the workpiece while holding a heavy workpiece, and only needs to attach the workpiece to the jig.

特開2004−237444号公報JP 2004-237444 A

しかしながら、特許文献1には、ロボットを利用したワーク搬送に関し、ロボットの手首に過大なモーメントがかかることを防止する技術が開示されているに過ぎない。すなわち、特許文献1に記載の発明は、倉庫からワークを出庫し、出庫したワークを移送して当該ワークに作業を施す一連の工程を、効率良く確実に自動で行う技術を提示するものではない。したがって、一連の工程の自動化を実現して生産性を向上させるためには相応の工夫が必要である。   However, Patent Document 1 merely discloses a technique for preventing an excessive moment from being applied to the wrist of the robot with respect to workpiece conveyance using the robot. That is, the invention described in Patent Document 1 does not present a technique for efficiently and surely automatically performing a series of steps of delivering a workpiece from a warehouse, transferring the delivered workpiece, and performing work on the workpiece. . Accordingly, in order to improve the productivity by realizing the automation of a series of processes, appropriate measures are required.

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、倉庫からワークを出庫し、出庫したワークを移送して当該ワークに作業を施す一連の工程を、効率良く確実に自動で行うワーク作業システムを提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of such circumstances, and a workpiece that unloads a workpiece from a warehouse, transfers the unloaded workpiece, and performs a work on the workpiece is efficiently and reliably performed. The purpose is to provide a working system.

前記目的を達成するために、請求項1に記載の発明は、ワークを載置し得るパレットと、前記パレット上に載置されたワークを倉庫から出庫する出庫装置と、前記出庫装置により出庫され前記パレット上に載置されたワークの姿勢及び位置を検知する検知装置と、ロボットアーム、及び当該ロボットアームに装着されてワークを把持部で把持するワーク把持装置を備え、前記検知装置により検知されたワークの姿勢及び位置に基づいて前記ワーク把持装置の姿勢及び位置を変化させ、前記パレット上のワークを前記把持部で把持して移送するロボットと、前記ロボットにより移送されるワークを受けるワーク受け部と、前記ワーク受け部に受容されたワークに対して作業を施す作業装置と、を備えたことを特徴とするワーク作業システムである。   In order to achieve the object, the invention described in claim 1 is a pallet on which a workpiece can be placed, a delivery device for delivering the work placed on the pallet from a warehouse, and the delivery device. A detection device that detects the posture and position of a workpiece placed on the pallet, a robot arm, and a workpiece gripping device that is attached to the robot arm and grips the workpiece with a gripping portion, and is detected by the detection device. A robot that changes the posture and position of the workpiece gripping device based on the posture and position of the workpiece and grips and transfers the workpiece on the pallet with the gripping portion; and a workpiece receiver that receives the workpiece transferred by the robot And a work device for performing work on the work received by the work receiving part. .

この発明によれば、倉庫からパレット上に載置された状態で出庫されるワークの姿勢及び位置を検知装置が検知し、検知された情報に基づいてロボットがワーク把持装置の姿勢及び位置を変化させることにより、ワーク把持装置をワークに正対させてワークを確実に把持し、ワーク受け部に向けて移送して、作業装置が当該ワークに作業を施すことができる。
したがって、倉庫からワークを出庫し、出庫したワークを移送して当該ワークに作業を施す一連の工程を、効率良く確実に自動で行うワーク作業システムを提供できる。
According to the present invention, the detection device detects the posture and position of the workpiece to be delivered from the warehouse while being placed on the pallet, and the robot changes the posture and position of the workpiece gripping device based on the detected information. By doing so, the work gripping device is made to face the work and the work is securely gripped and transferred toward the work receiving portion, so that the work device can perform work on the work.
Accordingly, it is possible to provide a work work system that automatically and efficiently performs a series of steps of unloading a work from a warehouse, transferring the unloaded work, and performing work on the work.

請求項2に記載の発明は、請求項1に記載のワーク作業システムであって、前記ロボットが複数設けられ、各ロボットはワークをそれぞれ把持することを特徴とする。   A second aspect of the present invention is the work work system according to the first aspect, wherein a plurality of the robots are provided, and each robot grips a workpiece.

この発明によれば、複数のロボットが用意され、各ロボットは、各ワーク把持装置でワークをそれぞれ把持してワーク受け部に移送することができる。結果的に、複数のワークを同時に作業装置に送り込むことが可能であり、効率がより良好となる。   According to this invention, a plurality of robots are prepared, and each robot can grip each workpiece by each workpiece gripping device and transfer it to the workpiece receiving unit. As a result, it is possible to simultaneously send a plurality of workpieces to the working apparatus, and the efficiency becomes better.

請求項3に記載の発明は、請求項2に記載のワーク作業システムであって、前記各ロボットは、異なるワークをそれぞれ把持する異なる前記ワーク把持装置をそれぞれ備えたことを特徴とする。   A third aspect of the present invention is the work work system according to the second aspect, wherein each of the robots includes a different work gripping device that grips a different work.

この発明によれば、複数のロボットが用意され、各ロボットは、異なるワーク把持装置で異なるワークをそれぞれ把持してワーク受け部に移送することができる。結果的に、複数の異なるワークを同時に作業装置に送り込むことが可能であり、例えば或る製品が複数の異なるワークを構成要素として有している場合、複数の異なるワークに同時に作業を施すことができ、効率がより良好となる。   According to the present invention, a plurality of robots are prepared, and each robot can grip a different work with a different work gripping device and transfer it to a work receiving unit. As a result, it is possible to simultaneously send a plurality of different workpieces to the working device. For example, when a certain product has a plurality of different workpieces as components, it is possible to perform a plurality of different workpieces simultaneously. And the efficiency is better.

請求項4に記載の発明は、請求項2又は請求項3に記載のワーク作業システムであって、前記複数のワークを前記作業装置から同期して搬出するワーク搬出装置を備えたことを特徴とする。   Invention of Claim 4 is the work work system of Claim 2 or Claim 3, Comprising: It provided with the workpiece carrying-out apparatus which carries out the said several workpiece | work synchronously from the said working device, To do.

この発明によれば、ワーク搬出装置から搬出後の工程で複数のワークが必要な場合、これらが同期して搬出されると便利であり、効率がより良好となる。
例えば、トランスミッションの組立工程では、トランスミッション1個の組立にトルクコンバータケースとトランスミッションケースとが各々1個必要なため、ばらばらに搬出されるよりもトルクコンバータケースとトランスミッションケースとが同期して搬出される方が、後工程での組立作業に便利である。
According to the present invention, when a plurality of workpieces are required in the process after unloading from the workpiece unloading device, it is convenient that these are unloaded in synchronism, and the efficiency becomes better.
For example, in the transmission assembly process, since one torque converter case and one transmission case are required for assembling one transmission, the torque converter case and the transmission case are carried out synchronously rather than being carried apart. This is more convenient for assembly work in a later process.

請求項5に記載の発明は、請求項1乃至請求項4のいずれか一項に記載のワーク作業システムであって、前記出庫装置は、ワークが載置されたパレットを当該ワークの取出し位置で停留させるパレット停留機構と、ワークが移送されて空となったパレットを回収して前記倉庫に戻すパレット回収機構と、を備えたことを特徴とする。   Invention of Claim 5 is a workpiece | work work system as described in any one of Claim 1 thru | or 4, Comprising: The said warehousing apparatus makes the pallet in which the workpiece | work was mounted in the taking-out position of the said workpiece | work. A pallet stopping mechanism for stopping and a pallet collecting mechanism for collecting a pallet that has been emptied by transferring a work and returning the pallet to the warehouse are provided.

この発明によれば、ワークが載置されたパレットが取出し位置で停留させられるため、ロボットは、ワーク把持装置でワークをより容易かつ確実に把持することが可能となる。また、空となったパレットが回収されて倉庫に戻されるため、パレットが滞留することなく迅速に再使用に供され、効率がより良好となる。   According to this invention, since the pallet on which the workpiece is placed is stopped at the take-out position, the robot can more easily and reliably grip the workpiece with the workpiece gripping device. Further, since the pallet that has been emptied is collected and returned to the warehouse, the pallet can be quickly reused without stagnation, resulting in better efficiency.

請求項6に記載の発明は、請求項1乃至請求項5のいずれか一項に記載のワーク作業システムであって、前記パレットのワークが載置されるワーク載置面に、複数のワークが載置された場合に前記複数のワークを個々に区切る突起が形成されていることを特徴とする。   Invention of Claim 6 is a workpiece | work work system as described in any one of Claim 1 thru | or 5, Comprising: A several workpiece | work is on the workpiece mounting surface in which the workpiece | work of the said pallet is mounted. Protrusions that divide the plurality of workpieces individually when placed are formed.

この発明によれば、例えばパレットのワーク載置面が傾斜した場合等であっても、ワークが突起に当接して規制されるため、ワークがパレットのワーク載置面上で大きく位置ずれすることを抑制することができる。これにより、ロボットは、ワーク把持装置でワークをより確実に把持することが可能となる。   According to the present invention, for example, even when the work placement surface of the pallet is inclined, the work is in contact with the protrusion and is regulated, so that the work is greatly displaced on the work placement surface of the pallet. Can be suppressed. As a result, the robot can more reliably grip the workpiece with the workpiece gripping device.

請求項7に記載の発明は、請求項1乃至請求項6のいずれか一項に記載のワーク作業システムであって、前記出庫装置は、複数のワークが載置されたパレットを一段として鉛直方向に複数段積み重ねた状態で、ワークを前記倉庫から出庫することを特徴とする。   Invention of Claim 7 is a workpiece | work work system as described in any one of Claim 1 thru | or 6, Comprising: The said warehousing apparatus makes the pallet in which the several workpiece | work was mounted 1 step | paragraph in the perpendicular direction The workpieces are delivered from the warehouse in a state of being stacked in a plurality of stages.

この発明によれば、複数のワークが載置されたパレットを複数段積み重ねた状態でワークを倉庫に保管できるため、倉庫内におけるワークの占有スペースを縮減することができる。また、倉庫から複数段積み重ねた状態のままワークを出庫できるため、効率がより良好となる。   According to this invention, since a work can be stored in a warehouse in a state where a plurality of pallets on which a plurality of works are placed are stacked, the space occupied by the work in the warehouse can be reduced. Moreover, since a workpiece | work can be delivered in the state piled up in multiple steps from the warehouse, efficiency becomes more favorable.

請求項8に記載の発明は、請求項1乃至請求項7のいずれか一項に記載のワーク作業システムであって、前記検知装置は、ワークに基づいて得た画像を処理することにより、当該ワークの姿勢及び位置を検知することを特徴とする。   Invention of Claim 8 is a workpiece | work work system as described in any one of Claim 1 thru | or 7, Comprising: The said detection apparatus performs the said image by processing the image obtained based on the workpiece | work. It is characterized by detecting the posture and position of the workpiece.

この発明によれば、ワークが載置されたパレットがたとえ傾いていたり僅かに凹凸を有していたりした場合でも、迅速かつ正確にワークの姿勢及び位置を検知できるため、ワーク把持装置でワークをより確実に把持することが可能となる。   According to the present invention, even if the pallet on which the workpiece is placed is tilted or slightly uneven, the workpiece posture and position can be detected quickly and accurately. It becomes possible to grip more reliably.

請求項9に記載の発明は、請求項1乃至請求項8のいずれか一項に記載のワーク作業システムであって、前記ワーク把持装置は、当該ワーク把持装置における移動が許容された状態と規制された状態とに切り替えられ得る前記把持部を有することを特徴とする。   A ninth aspect of the present invention is the work work system according to any one of the first to eighth aspects, wherein the work gripping device is allowed to move in the work gripping device and is restricted. It has the said holding | grip part which can be switched to the state performed.

この発明によれば、予め把持部をワークの被把持部に位置合わせしておくことで、被把持部の位置が異なる種々のワークに柔軟に対応することができる。そして、把持部の位置合わせは、ロボットやワーク把持装置に把持部を移動させるための駆動装置を設けてもよいが、設定位置に把持部を移動する外部に設けた把持部位置決め機構を使用して実現することもできる。   According to this invention, it is possible to flexibly cope with various workpieces having different positions of the gripped portion by previously aligning the gripped portion with the gripped portion of the workpiece. For positioning of the gripping part, a driving device for moving the gripping part may be provided in the robot or workpiece gripping device, but an external gripping part positioning mechanism that moves the gripping part to the set position is used. Can also be realized.

請求項10に記載の発明は、請求項9に記載のワーク作業システムであって、前記把持部と係合可能な係合部を備え、前記ワーク把持装置における移動が許容された状態にある前記把持部と係合した前記係合部を3次元移動させることにより、前記把持部をワークの種類に応じて当該ワークの被把持部に対応した位置に移動させて位置決めする把持部位置決め機構を備えることを特徴とする。   A tenth aspect of the present invention is the work work system according to the ninth aspect, wherein the work work system includes an engagement portion that can be engaged with the grasping portion, and the movement in the work grasping device is allowed. A gripping part positioning mechanism is provided that moves and positions the gripping part engaged with the gripping part in a three-dimensional manner to a position corresponding to the gripped part of the work according to the type of the work. It is characterized by that.

この発明によれば、ロボットアームに装着されたワーク把持装置に備えられた把持部を、ロボットやワーク把持装置に把持部を移動させるための駆動装置を設けることなく、ワークの種類の変更に応じて、移動させて位置決めすることにより、ワーク把持装置における把持部の位置を自動的に変更することが可能となる。
したがって、ロボットアームの先端側を軽量化しながらバリエーションを有する種々のワークに対応することが可能となる。
According to the present invention, the gripping portion provided in the workpiece gripping device mounted on the robot arm can be changed according to the type of workpiece without providing a driving device for moving the gripping portion to the robot or the workpiece gripping device. Thus, by moving and positioning, it is possible to automatically change the position of the gripping portion in the workpiece gripping device.
Therefore, it becomes possible to deal with various workpieces having variations while reducing the weight of the tip side of the robot arm.

請求項11に記載の発明は、請求項1乃至請求項8のいずれか一項に記載のワーク作業システムであって、前記ワーク把持装置は、ワークの第1の被挟持部を挟持する第1のフィンガーおよび前記ワークの第2の被挟持部を挟持する第2のフィンガーを有する前記把持部と、前記第1のフィンガーおよび第2のフィンガーの少なくとも一方を移動自在に支持する移動装置と、前記第1のフィンガーおよび第2のフィンガーの少なくとも一方を回動自在に支持する回動装置と、を備えたことを特徴とする。   Invention of Claim 11 is a workpiece | work work system as described in any one of Claim 1 thru | or 8, Comprising: The said workpiece | work holding device clamps the 1st to-be-clamped part of a workpiece | work 1st. The gripping portion having a second finger for sandwiching the finger and the second sandwiched portion of the workpiece, a moving device for movably supporting at least one of the first finger and the second finger, And a rotation device that rotatably supports at least one of the first finger and the second finger.

この発明によれば、ワークにおける例えばリブ等の被挟持部を2箇所で挟持するため、バリエーションを有する種々のワークを確実に保持して搬送することができる。また、フィンガーの位置をワークの被挟持部に合わせて移動させるとともに、フィンガーを回動させて挟持する方向を適宜調整することができるため、ワークの被挟持部の位置や形状の向きが異なる種々のワークに柔軟に対応して、確実にワークの被挟持部を挟持することができる。   According to this invention, since the to-be-clamped parts, such as a rib, in a workpiece | work are clamped in two places, the various workpiece | work which has a variation can be hold | maintained reliably and can be conveyed. In addition, since the finger position can be moved in accordance with the workpiece clamping portion, and the finger can be rotated and the clamping direction can be adjusted as appropriate, the workpiece clamping portion has a different position and shape orientation. It is possible to flexibly handle the workpiece and securely clamp the workpiece clamping portion.

請求項12に記載の発明は、請求項1乃至請求項11のいずれか一項に記載のワーク作業システムであって、前記ワーク把持装置は、前記把持部が配設される支持プレートを備えると共に、姿勢制御装置を介して前記ロボットアームに装着され、前記姿勢制御装置は、前記ロボットアームに固定される固定プレートと、前記支持プレートと前記固定プレートとの間に装着され、前記支持プレートを前記固定プレートに対して弾性支持する弾性機構と、前記ワークに対する前記ワーク把持装置の姿勢を検知する姿勢検知装置と、を有し、前記姿勢検知装置は、前記ワークに当接させるサポートシャフトと、このサポートシャフトが前記ワークに当接していることを検知する当接検知手段と、を備えたことを特徴とする。   A twelfth aspect of the present invention is the work work system according to any one of the first to eleventh aspects, wherein the work gripping device includes a support plate on which the gripping portion is disposed. The posture control device is attached to the robot arm via a posture control device, and the posture control device is attached between the fixed plate fixed to the robot arm, the support plate and the fixed plate, and the support plate is attached to the robot arm. An elastic mechanism that elastically supports the fixed plate; and a posture detection device that detects a posture of the workpiece gripping device with respect to the workpiece. The posture detection device includes a support shaft that contacts the workpiece, Contact detecting means for detecting that the support shaft is in contact with the workpiece.

この発明によれば、ロボットアームに装着されたワーク把持装置のワークに対する姿勢を好適に制御することができる。   According to the present invention, the posture of the workpiece gripping device mounted on the robot arm with respect to the workpiece can be suitably controlled.

請求項13に記載の発明は、請求項1乃至請求項12のいずれか一項に記載のワーク作業システムであって、前記ワーク把持装置は、前記把持部が配設される支持プレートと、当該支持プレートに接続される接続部と、当該接続部の先端に設けられ前記パレットの表面に接触してエアの吸引により前記パレットを吸着する吸着部と、を備えたことを特徴とする。   Invention of Claim 13 is a workpiece | work work system as described in any one of Claim 1 thru | or 12, Comprising: The said workpiece | work holding device is a support plate with which the said holding part is arrange | positioned, A connection portion connected to the support plate, and a suction portion that is provided at a tip of the connection portion and contacts the surface of the pallet and sucks the pallet by air suction.

この発明によれば、ワーク把持装置に取り付けられた吸着部により、使用済みの空となったパレットを、安価な構成で確実に保持して移送することが可能となる。   According to the present invention, the used empty pallet can be reliably held and transported with an inexpensive configuration by the suction portion attached to the workpiece gripping device.

請求項14に記載の発明は、請求項13に記載のワーク作業システムであって、前記接続部は、当該接続部における前記吸着部の設置部位が変位可能に構成されていることを特徴とする。   The invention described in claim 14 is the work work system according to claim 13, wherein the connection portion is configured such that an installation site of the suction portion in the connection portion is displaceable. .

この発明によれば、ワークの把持時やワークの姿勢及び位置の検知時等に、吸着部がワークと干渉することを回避することが可能となる。   According to the present invention, it is possible to avoid the suction portion from interfering with the workpiece when holding the workpiece or detecting the posture and position of the workpiece.

請求項15に記載の発明は、請求項14に記載のワーク作業システムであって、前記接続部は、前記支持プレートに揺動可能に連結されるシャフトと、当該シャフトを前記支持プレートに接近する方向に折り畳んだ位置と離間する方向に伸張した位置との間で揺動させる折畳み装置を備えたことを特徴とする。   The invention according to claim 15 is the work work system according to claim 14, wherein the connecting portion is connected to the support plate so as to be swingable, and the shaft approaches the support plate. And a folding device that swings between a position folded in a direction and a position extended in a separating direction.

この発明によれば、簡易な折畳み構造により吸着部を大きく変位させることができ、吸着部とワークとの干渉を容易かつ確実に回避することが可能となる。   According to the present invention, the suction portion can be greatly displaced by a simple folding structure, and interference between the suction portion and the workpiece can be avoided easily and reliably.

本発明によれば、倉庫からワークを出庫し、出庫したワークを移送して当該ワークに作業を施す一連の工程を、効率良く確実に自動で行うワーク作業システムを提供することができる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the workpiece | work work system which unloads a workpiece | work from a warehouse, transfers the delivered workpiece | work, and performs a work on the said workpiece | work can be performed automatically efficiently and reliably.

本発明の一実施形態に係るワーク作業システムの全体構成を示す概略平面図である。1 is a schematic plan view showing an overall configuration of a work work system according to an embodiment of the present invention. 図1に示すワーク作業システムのロボット周辺の拡大平面図である。FIG. 2 is an enlarged plan view around a robot of the work work system shown in FIG. 1. 図2のVから見た図である。It is the figure seen from V of FIG. ワーク把持装置の姿勢制御装置の主要部の構成を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the structure of the principal part of the attitude | position control apparatus of a workpiece | work holding apparatus. パレット吸着装置を示す図であり、(a)は側面図、(b)は正面図である。It is a figure which shows a pallet adsorption | suction apparatus, (a) is a side view, (b) is a front view. 検知装置を示す正面図である。It is a front view which shows a detection apparatus. ワーク把持装置における把持機構の動作を示す図であり、(a)は断面図であり、(b)は先端部の側面図である。It is a figure which shows operation | movement of the holding | grip mechanism in a workpiece | work holding apparatus, (a) is sectional drawing, (b) is a side view of a front-end | tip part. ワーク把持装置における把持機構を示す図であり、(a)は斜視図であり、(b)は把持する前の状態、(c)は従動部材の分解図、(d)は把持した状態を示す。It is a figure which shows the holding mechanism in a workpiece | work holding apparatus, (a) is a perspective view, (b) is the state before holding, (c) is an exploded view of a driven member, (d) shows the state hold | gripped. . ワーク把持装置における把持機構の位置決めを把持部位置決め装置を使用して行う様子を示す概略断面図である。It is a schematic sectional drawing which shows a mode that the positioning of the holding | grip mechanism in a workpiece | work holding device is performed using a holding part positioning device. 姿勢制御装置における弾性機構の動作(ワークを載置するパレットの剛性が高い場合)を示す模式的正面図であり、(a)は把持機構の先端部を被把持部に挿入する前の状態、(b)は把持機構の先端部を被把持部に挿入した後の状態を示す。It is a typical front view which shows operation | movement (when the rigidity of the pallet which mounts a workpiece | work is high) in the attitude | position control apparatus, (a) is the state before inserting the front-end | tip part of a holding mechanism in a to-be-held part, (B) shows the state after inserting the front-end | tip part of a holding mechanism in a to-be-held part. 姿勢制御装置における弾性機構の動作(ワークを載置するパレットの剛性が低い場合)を示す模式的正面図であり、(a)は把持機構の先端部を被把持部に挿入する前の状態、(b)は把持機構の先端部を被把持部に挿入した後の状態を示す。It is a typical front view which shows operation | movement (when the rigidity of the pallet which mounts a workpiece | work is low) in an attitude | position control apparatus, (a) is the state before inserting the front-end | tip part of a holding mechanism in a to-be-held part, (B) shows the state after inserting the front-end | tip part of a holding mechanism in a to-be-held part. ワーク把持装置の動作を説明するための部分正面断面図であり、把持装置で把持する前の状態を示す。It is a partial front sectional view for explaining operation of a work gripping device, and shows a state before gripping with a gripping device. ワーク把持装置の動作を説明するための部分正面断面図であり、サポートシャフトがワークに当接した状態を示す。It is a fragmentary front sectional view for demonstrating operation | movement of a workpiece | work holding apparatus, and shows the state which the support shaft contact | abutted to the workpiece | work. ワーク把持装置の動作を説明するための部分正面断面図であり、サポートシャフトの外筒がワークに当接した状態を示す。It is a fragmentary front sectional view for demonstrating operation | movement of a workpiece | work holding apparatus, and shows the state which the outer cylinder of the support shaft contact | abutted to the workpiece | work. ワーク把持装置の動作を説明するための部分正面断面図であり、クランプが完了した状態を示す。It is a fragmentary front sectional view for demonstrating operation | movement of a workpiece | work holding | grip apparatus, and shows the state which clamp was completed. ワークが過剰に位置ずれを生じている場合のワーク把持装置の動作を説明するための部分正面断面図である。It is a fragmentary front sectional view for demonstrating operation | movement of the workpiece | work holding | gripping apparatus when the workpiece | work has produced the position shift excessively. 把持部位置決め装置の平面図である。It is a top view of a holding part positioning device. 把持部位置決め装置の側面図である。It is a side view of a holding part positioning device. 図17および図18に示される係合凹部を有する係合部材の周辺を示す図であり、(a)は平面図、(b)は正面図である。It is a figure which shows the periphery of the engaging member which has an engaging recessed part shown by FIG. 17 and FIG. 18, (a) is a top view, (b) is a front view. ワークの被把持部がボス等の凸部である場合に使用される把持部位置決め装置の係合凸部を有する係合部材の周辺を示す図であり、(a)は平面図、(b)は正面図である。It is a figure which shows the periphery of the engaging member which has an engaging convex part of the holding part positioning device used when the to-be-held part of workpiece | work is convex parts, such as a boss | hub, (a) is a top view, (b) Is a front view. 変形例に係るパレット吸着装置を示す正面図である。It is a front view which shows the palette adsorption | suction apparatus which concerns on a modification. 変形例に係るワーク把持装置でワークを挟持する様子を示す要部拡大平面図である。It is a principal part enlarged plan view which shows a mode that a workpiece | work is clamped with the workpiece | work holding device which concerns on a modification. 図22に示されるワーク把持装置の全体構成を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the whole structure of the workpiece holding apparatus shown by FIG.

以下、本発明の実施形態について、適宜図面を参照しながら詳細に説明する。
図1は、本発明の一実施形態に係るワーク作業システムの全体構成を示す概略平面図である。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings as appropriate.
FIG. 1 is a schematic plan view showing an overall configuration of a work work system according to an embodiment of the present invention.

<ワーク作業システムの全体構成>
図1に示すように、本実施形態に係るワーク作業システムは、ワークW,W′を載置し得るパレット201と、パレット201上に載置されたワークW,W′を倉庫250から出庫する出庫装置200,200′と、出庫装置200,200′により出庫されパレット201上に載置されたワークW,W′の姿勢及び位置を検知する検知装置260(図6参照)と、パレット201上のワークW,W′を把持して移送する多関節ロボット(以下、単に「ロボット」という)100,100′と、ロボット100,100′により移送されるワークW,W′を受けるワーク受け部300,300′と、ワーク受け部300,300′に受容されたワークW,W′に対して作業を施す作業装置310,310′と、作業装置310,310′からワークW,W′を搬出するワーク搬出装置320,320′と、を備えている。
<Overall configuration of work work system>
As shown in FIG. 1, the workpiece work system according to the present embodiment unloads a pallet 201 on which workpieces W and W ′ can be placed, and the workpieces W and W ′ placed on the pallet 201 from a warehouse 250. Unloader 200, 200 ', detection device 260 (see FIG. 6) for detecting the posture and position of workpieces W, W' unloaded by unloader 200, 200 'and placed on pallet 201, on pallet 201 Articulated robots (hereinafter simply referred to as “robots”) 100, 100 ′ for gripping and transferring the workpieces W, W ′, and a workpiece receiver 300 for receiving the workpieces W, W ′ transferred by the robots 100, 100 ′. , 300 ′, work devices 310, 310 ′ for performing work on the workpieces W, W ′ received by the work receiving portions 300, 300 ′, and work devices 310, 310 ′. Over click W, and includes a, a 'work unloading device 320, 320 for unloading the' W.

また、ワーク作業システムは、当該ワーク作業システムにおける各部を統括して制御する制御装置270を備えている。なお、図1におけるパレット201上には、説明の便宜上、ワークWが1個のみ描かれており、他のワークW,W′は図示省略してある(図2も同様)。   The work work system also includes a control device 270 that controls each part of the work work system. For convenience of explanation, only one workpiece W is drawn on the pallet 201 in FIG. 1, and the other workpieces W and W ′ are omitted (the same applies to FIG. 2).

本実施形態では、複数のロボット100,100′が設けられている。ロボット100はワークWを把持して移送可能となっており、ロボット100′はワークW′を把持して移送可能となっている。ここでは、ワークWとワークW′とは異なるものであり、異なるワークとは物品として異なる機能を有する場合を指している。例えば、ワークWおよびワークW′は、相互に組み立てられるトランスミッションケース、およびトルクコンバータケースであるが、本発明はこれに限定されるものではなく、各種のワークを把持する場合に適用可能である。   In the present embodiment, a plurality of robots 100 and 100 'are provided. The robot 100 can grip and transfer the workpiece W, and the robot 100 'can grip and transfer the workpiece W'. Here, the workpiece W and the workpiece W ′ are different from each other, and different workpieces indicate cases where they have different functions as articles. For example, the workpiece W and the workpiece W ′ are a transmission case and a torque converter case that are assembled with each other. However, the present invention is not limited to this, and can be applied to gripping various workpieces.

さらに、ここでは、例えばトランスミッションケースは、製品のバリエーションに応じて被把持部Wa(図4参照)となる凹部の位置が変わるものであり、トルクコンバータケースも同様である。この意味において、ワークWの種類は複数存在し、ワークW′の種類も複数存在する。   Further, here, for example, the transmission case changes the position of the concave portion that becomes the gripped portion Wa (see FIG. 4) according to the product variation, and the torque converter case is the same. In this sense, there are a plurality of types of workpieces W and a plurality of types of workpieces W ′.

ロボット100は、ワークWを把持機構(把持部)11(図4参照)で把持するワーク把持装置1を備えており、ロボット100′は、ワークWとは異なるワークW′を把持機構11で把持するワーク把持装置1′を備えている。ここでは、ワーク把持装置1とワーク把持装置1′とは異なるものである。そして、ワーク把持装置1は、把持機構11を種々のワークに適合させるために、把持機構11をワークWの種類に応じて移動させて位置決めするための把持部位置決め装置500をロボット100の近傍に別途備えている。また、ワーク把持装置1′は、把持機構11を種々のワークに適合させるために、把持機構11をワークW′の種類に応じて移動させて位置決めするための把持部位置決め装置500′をロボット100′の近傍に別途備えている。   The robot 100 includes a workpiece gripping device 1 that grips a workpiece W with a gripping mechanism (grip unit) 11 (see FIG. 4). The robot 100 ′ grips a workpiece W ′ different from the workpiece W with the gripping mechanism 11. A workpiece gripping device 1 'is provided. Here, the workpiece gripping device 1 and the workpiece gripping device 1 'are different. Then, the workpiece gripping device 1 has a gripper positioning device 500 in the vicinity of the robot 100 for moving and positioning the gripping mechanism 11 according to the type of the workpiece W in order to adapt the gripping mechanism 11 to various workpieces. Separately provided. In addition, the workpiece gripping device 1 ′ is provided with a gripper positioning device 500 ′ for positioning the gripping mechanism 11 by moving the gripping mechanism 11 according to the type of the workpiece W ′ in order to adapt the gripping mechanism 11 to various workpieces. It is provided separately near ′.

ワーク受け部300は、ワークWが載置されるワーク載置部であって、載置されたワークWを作業装置310に向けて搬送する。また、ワーク受け部300′は、ワークW′が載置されるワーク載置部であって、載置されたワークW′を作業装置310′に向けて搬送する。具体的には、ワーク受け部300,300′はローラコンベア等のコンベアで構成されている。ここでは、作業装置310は、ワークWをエアや液体により洗浄し乾燥する装置であり、作業装置310′は、ワークW′をエアや液体により洗浄し乾燥する装置である。ワーク搬出装置320とワーク搬出装置320′とは、ワークWとワークW′とをそれぞれ作業装置310と作業装置310′とから同期して搬出できるように構成されている。   The workpiece receiving unit 300 is a workpiece placing unit on which the workpiece W is placed, and transports the placed workpiece W toward the work device 310. The workpiece receiving unit 300 ′ is a workpiece placing unit on which the workpiece W ′ is placed, and conveys the placed workpiece W ′ toward the working device 310 ′. Specifically, the workpiece receiving units 300 and 300 ′ are configured by a conveyor such as a roller conveyor. Here, the working device 310 is a device that cleans and drys the workpiece W with air or liquid, and the working device 310 ′ is a device that cleans and drys the workpiece W ′ with air or liquid. The workpiece unloading device 320 and the workpiece unloading device 320 ′ are configured to be able to unload the workpiece W and the workpiece W ′ from the working device 310 and the working device 310 ′ in synchronization.

ロボット100を利用したワークWの把持、移送等に関する構成は、ロボット100′を利用したワークW′の把持、移送等に関する構成と形状や大きさが異なるだけで同様の機能を備えた構造となっているため、以下、ロボット100を利用したワークWの把持、移送等に関する構成を中心に説明する。   The configuration related to gripping, transferring, and the like of the workpiece W using the robot 100 has a structure having the same function as the configuration related to gripping, transferring, etc., of the workpiece W ′ using the robot 100 ′ only with a different shape and size. Therefore, the following description will focus on the configuration related to gripping, transferring, and the like of the workpiece W using the robot 100.

図2は、図1に示すワーク作業システムのロボット100周辺の拡大平面図である。図3は、図2のVから見た図である。   FIG. 2 is an enlarged plan view of the periphery of the robot 100 of the work work system shown in FIG. FIG. 3 is a view as seen from V in FIG.

図2に示すように、ワーク把持装置1は、ロボット100のロボットアーム101の先端部102に装着して種々のバリエーションを有するワークWを把持する把持装置(ロボットハンド)として好適に使用することができる。
本実施形態では、ワーク把持装置1を後記する姿勢制御装置2に搭載してロボット100に装着する場合について説明する。
As shown in FIG. 2, the workpiece gripping device 1 can be suitably used as a gripping device (robot hand) that is mounted on the tip 102 of the robot arm 101 of the robot 100 and grips the workpiece W having various variations. it can.
In the present embodiment, a case will be described in which the workpiece gripping device 1 is mounted on the posture control device 2 described later and mounted on the robot 100.

ロボット100は、出庫装置200によって取出し位置202まで搬送されてきたパレット201に載置されたワークWをロボットアーム101の先端部102に装着されたワーク把持装置1(図4を併せて参照)によりワークWの被把持部Wa(図4参照)を3箇所で把持し、ロボットアーム101を旋回させ把持状態を解除してワーク受け部300まで移送する工程を担っている。   The robot 100 uses a workpiece gripping device 1 (see also FIG. 4) in which the workpiece W placed on the pallet 201 that has been transported to the take-out position 202 by the unloading device 200 is mounted on the distal end portion 102 of the robot arm 101. A process of holding the gripped portion Wa (see FIG. 4) of the workpiece W at three locations, turning the robot arm 101 to release the gripped state, and transferring it to the workpiece receiving portion 300 is performed.

図2および図3に示すように、出庫装置200は、ワークWが載置されたパレット201を当該ワークWの取出し位置202で停留させるパレット停留機構203と、ワークWが移送されて空となったパレット201を回収して倉庫250(図1参照、以下同様)に戻すパレット回収機構204と、を備えている。   As shown in FIGS. 2 and 3, the unloading apparatus 200 is emptied by the pallet retaining mechanism 203 that stops the pallet 201 on which the workpiece W is placed at the take-out position 202 of the workpiece W, and the workpiece W is transported. A pallet collection mechanism 204 that collects the pallet 201 and returns it to the warehouse 250 (see FIG. 1, the same applies hereinafter).

パレット停留機構203は、ワークWが載置されたパレット201を載せた移動プレート209(図3参照)を、倉庫250から取出し位置202まで搬送するコンベア206と、ワークWが載置されたパレット201を取出し位置202で停留させるために、コンベア206により搬送される移動プレート209に当接して取出し位置202で停止させるストッパ203aと、を備えている。パレット201、移動プレート209は、例えば合成樹脂製であり、移動プレート209の方がパレット201よりも、厚みが大きくなるように設定されており、剛性が高くなっている。   The pallet stopping mechanism 203 includes a conveyor 206 that conveys the moving plate 209 (see FIG. 3) on which the pallet 201 on which the work W is placed from the warehouse 250 to the take-out position 202, and the pallet 201 on which the work W is placed. In order to stop at the take-out position 202, a stopper 203a that comes into contact with the moving plate 209 conveyed by the conveyor 206 and stops at the take-out position 202 is provided. The pallet 201 and the moving plate 209 are made of, for example, synthetic resin, and the moving plate 209 is set to be thicker than the pallet 201 and has higher rigidity.

コンベア206は、床F(図18参照、以下同様)上に配置された基台208に設置されている。ストッパ203aは、コンベア206による移動プレート209の搬送経路に出没可能に配置されてもよい。ただし、ストッパ203aは、これに限定されるものではなく、例えば移動プレート209の移動を止めるブレーキ機構であってもよく、あるいはコンベア206の動作を停止制御する機構であってもよい。   The conveyor 206 is installed in the base 208 arrange | positioned on the floor F (refer FIG. 18, the following similarly). The stopper 203a may be arranged so as to be able to appear and disappear in the conveyance path of the moving plate 209 by the conveyor 206. However, the stopper 203a is not limited to this, and may be, for example, a brake mechanism that stops the movement of the moving plate 209 or a mechanism that controls the operation of the conveyor 206 to stop.

出庫装置200は、複数のワークWが載置されたパレット201を一段として鉛直方向に複数段積み重ねた状態で、ワークWを倉庫250から出庫する。積み重ね段数は、例えば5〜10段である。このように構成すれば、複数のワークWが載置されたパレット201を複数段積み重ねた状態でワークWを倉庫250に保管できるため、倉庫250内におけるワークWの占有スペースを縮減することができる。また、倉庫250から複数段積み重ねた状態のままワークWを出庫できるため、効率がより良好となる。   The unloading apparatus 200 unloads the work W from the warehouse 250 in a state where a plurality of pallets 201 on which the plurality of works W are placed are stacked in a vertical direction. The number of stacked stages is, for example, 5 to 10 stages. If comprised in this way, since the workpiece | work W can be stored in the warehouse 250 in the state which stacked | piled up the pallet 201 in which the several workpiece | work W was mounted in multiple stages, the occupation space of the workpiece | work W in the warehouse 250 can be reduced. . Moreover, since the workpiece | work W can be delivered from the warehouse 250 in the state piled up in multiple steps, efficiency becomes more favorable.

パレット回収機構204は、使用済みの空となったパレット201を貯留するパレット貯留部210と、空となったパレット201を載せた移動プレート209を倉庫250に搬送するコンベア207と、を備えている。コンベア207は、床F上に配置された基台208に設置されている。パレット貯留部210は、床F上に配置された基台211と、基台211に立設されるコラム212と、コラム212の側面に設けられ当該側面に沿って鉛直方向に移動可能な水平方向に延伸する一対のアーム部213,213と、一対のアーム部213,213の上面に設けられ当該上面に沿って水平方向(図3では左右方向)に近接離間移動可能な一対のパレット支持部214,214とを備えている。   The pallet collection mechanism 204 includes a pallet storage unit 210 that stores the used empty pallet 201 and a conveyor 207 that conveys the moving plate 209 carrying the emptied pallet 201 to the warehouse 250. . The conveyor 207 is installed on a base 208 arranged on the floor F. The pallet storage unit 210 includes a base 211 arranged on the floor F, a column 212 erected on the base 211, and a horizontal direction provided on a side surface of the column 212 and movable in the vertical direction along the side surface. And a pair of pallet support portions 214 provided on the upper surfaces of the pair of arm portions 213 and 213 and capable of moving close to and away from each other in the horizontal direction (left and right in FIG. 3) along the upper surfaces. , 214.

パレット201は、相互に近接する位置にある一対のパレット支持部214,214の上に載せられて支持される。また、パレット201は、一対のパレット支持部214,214が相互に離間移動することにより、一対のパレット支持部214,214による支持状態から外れ、一対のアーム部213,213の間を通過して、移動プレート209上に落下して載置されるようになっている。   The pallet 201 is placed and supported on a pair of pallet support portions 214 and 214 located at positions close to each other. Further, the pallet 201 is removed from the support state by the pair of pallet support portions 214 and 214 when the pair of pallet support portions 214 and 214 moves away from each other, and passes between the pair of arm portions 213 and 213. In this case, it is dropped and placed on the moving plate 209.

パレット201のワークWが載置されるワーク載置面201bには、複数のワークWが載置された場合にこれら複数のワークWを個々に区切る突起201aが形成されている。このように構成すれば、例えばパレット201のワーク載置面201bが傾斜した場合等であっても、ワークWが突起201aに当接して規制されるため、ワークWがパレット201のワーク載置面201b上で大きく位置ずれすることを抑制することができる。これにより、ロボット100は、ワーク把持装置1でワークWをより確実に把持することが可能となる。   On the workpiece placement surface 201b on which the workpieces W of the pallet 201 are placed, there are formed protrusions 201a that separate the plurality of workpieces W when the workpieces W are placed. If comprised in this way, even if it is a case where the workpiece mounting surface 201b of the pallet 201 inclines, etc., since the workpiece | work W is contact | abutted and regulated by the protrusion 201a, the workpiece | work W is the workpiece mounting surface of the pallet 201. It is possible to suppress a large position shift on 201b. As a result, the robot 100 can more reliably grip the workpiece W with the workpiece gripping device 1.

本実施形態においては、ワーク把持装置1を姿勢制御装置2に搭載してロボット100に装着する場合について説明するが、これに限定されるものではなく、姿勢制御装置2を介さずにワーク把持装置1をロボットアーム101の先端部102に装着してもよい。   In the present embodiment, a case where the workpiece gripping device 1 is mounted on the posture control device 2 and mounted on the robot 100 will be described. However, the present invention is not limited to this, and the workpiece gripping device is not connected to the posture control device 2. 1 may be attached to the tip 102 of the robot arm 101.

図4に示すように、ワーク把持装置1は、ロボットアーム101に連結される支持プレート22と、この支持プレート22に配設されワークWの被把持部Waを把持する把持機構(把持部)11と、この把持機構11を自在移動可能に支持する自在移動機構である3軸移動機構12と、把持機構11の移動を規制する移動規制装置13と、を備えている。すなわち、把持機構11は、ワーク把持装置1における移動が許容された状態と規制された状態とに切り替えられ得る。   As shown in FIG. 4, the workpiece gripping apparatus 1 includes a support plate 22 connected to the robot arm 101, and a gripping mechanism (grip unit) 11 that is disposed on the support plate 22 and grips a gripped portion Wa of the workpiece W. And a triaxial movement mechanism 12 that is a free movement mechanism that supports the gripping mechanism 11 so as to be freely movable, and a movement restriction device 13 that restricts the movement of the gripping mechanism 11. That is, the gripping mechanism 11 can be switched between a state in which movement of the work gripping device 1 is permitted and a state in which the movement is restricted.

なお、本実施形態において、ワーク把持装置1は、同様の把持機構11を3箇所に配設して、ワークWに形成された貫通穴等の凹部からなる被把持部Waを3箇所の把持機構11で把持しているが(図2参照)、3箇所に限定されるものではなく、ワークWの形状に応じて適宜1箇所でもよく、2箇所以上でもよい。3箇所に配設された把持機構11は同様の構成である。   In the present embodiment, the workpiece gripping device 1 is provided with the same gripping mechanism 11 at three locations, and the gripped portion Wa formed of a recess such as a through-hole formed in the workpiece W is gripped at three locations. 11 (see FIG. 2), the number is not limited to three, and may be appropriately one or two or more depending on the shape of the workpiece W. The gripping mechanisms 11 arranged at three locations have the same configuration.

図5は、パレット吸着装置を示す図であり、(a)は側面図、(b)は正面図である。
図5(a)(b)に示すように、ワーク把持装置1(図4参照)の支持プレート22には、パレット吸着装置230が取り付けられている。パレット吸着装置230は、支持プレート22に取付けブラケット233を介して接続される接続部231と、当該接続部231の先端に設けられた吸着部232と、を備えている。吸着部232は、パレット201の表面に接触してエアの吸引によりパレット201(図3参照)を吸着することが可能となっている。支持プレート22に対するパレット吸着装置230の設置個数は任意であるが、安定してパレット201を吸着するためには複数設置されることが好ましい。
5A and 5B are diagrams showing a pallet suction device, where FIG. 5A is a side view and FIG. 5B is a front view.
As shown in FIGS. 5 (a) and 5 (b), a pallet suction device 230 is attached to the support plate 22 of the workpiece gripping device 1 (see FIG. 4). The pallet suction device 230 includes a connection portion 231 connected to the support plate 22 via a mounting bracket 233, and a suction portion 232 provided at the tip of the connection portion 231. The suction unit 232 can contact the surface of the pallet 201 and suck the pallet 201 (see FIG. 3) by sucking air. The number of pallet suction devices 230 installed on the support plate 22 is arbitrary, but a plurality of pallet suction devices 230 are preferably installed in order to stably suck the pallet 201.

本実施形態では、パレット吸着装置230の接続部231は、接続部231における吸着部232の設置部位が変位可能に構成されている。ここでは、接続部231は、支持プレート22に対して取付けブラケット233を介して、ピン234のまわりで揺動可能に連結されるシャフトである。パレット吸着装置230は、接続部231を支持プレート22に接近する方向に折り畳んだ位置(図5において二点差線で示す)と離間する方向に伸張した位置(図5において実線で示す)との間で揺動させる折畳み装置235をさらに備えている。   In this embodiment, the connection part 231 of the pallet suction device 230 is configured such that the installation site of the suction part 232 in the connection part 231 can be displaced. Here, the connecting portion 231 is a shaft that is swingably coupled around the pin 234 to the support plate 22 via the mounting bracket 233. The pallet suction device 230 is between a position where the connecting portion 231 is folded in a direction approaching the support plate 22 (indicated by a two-dot chain line in FIG. 5) and a position which is extended in a direction away from it (indicated by a solid line in FIG. 5). Is further provided with a folding device 235 that is rocked by the.

折畳み装置235は、接続部231にピン236のまわりで揺動可能に連結される連結部237と、連結部237に固定される進退移動可能なロッド238を備えたシリンダ装置239とを有している。シリンダ装置239としては、例えばエアシリンダが使用される。シリンダ装置239の後端側(ロッド238と反対側)は、支持プレート22に対して取付けブラケット240を介して、ピン241のまわりで揺動可能に連結されている。   The folding device 235 includes a connecting portion 237 that is connected to the connecting portion 231 so as to be swingable around a pin 236, and a cylinder device 239 including a rod 238 that is fixed to the connecting portion 237 and is movable back and forth. Yes. For example, an air cylinder is used as the cylinder device 239. The rear end side (the side opposite to the rod 238) of the cylinder device 239 is connected to the support plate 22 via the mounting bracket 240 so as to be swingable around the pin 241.

また、取付けブラケット233には、接続部231が支持プレート22から離間する方向に伸張した位置にあるときに接続部231を検出する第1検知部242と、接続部231が支持プレート22に接近する方向に折り畳んだ位置にあるときに接続部231を検出する第2検知部243とが設けられている。第1検知部242および第2検知部243としては、例えば近接センサが使用され得る。   Further, the mounting bracket 233 includes a first detection unit 242 that detects the connection part 231 when the connection part 231 is extended in a direction away from the support plate 22, and the connection part 231 approaches the support plate 22. A second detection unit 243 that detects the connection unit 231 when in a position folded in the direction is provided. As the 1st detection part 242 and the 2nd detection part 243, a proximity sensor can be used, for example.

図6は、検知装置を示す正面図である。
図6に示すように、検知装置260は、パレット201上に載置されたワークW(図3参照)に基づく画像を得る画像取得部261を備えている。画像取得部261は、より安定した画像を得るために、固定プレート21(図4参照)に、接続部材263を介して、ねじ締結等により取り付けられている。
FIG. 6 is a front view showing the detection device.
As shown in FIG. 6, the detection device 260 includes an image acquisition unit 261 that obtains an image based on the workpiece W (see FIG. 3) placed on the pallet 201. In order to obtain a more stable image, the image acquisition unit 261 is attached to the fixed plate 21 (see FIG. 4) via a connection member 263 by screw fastening or the like.

ここでは、画像取得部261は、三次元カメラである。また、検知装置260は、ワークWに光を照射する光照射部262を備えている。光照射部262としては、例えばLED照明が使用される。接続部材263には、画像取得部261および光照射部262を覆うフード264がねじ締結等により取り付けられており、不要な光の入力がカットされるようになっている。   Here, the image acquisition unit 261 is a three-dimensional camera. The detection device 260 includes a light irradiation unit 262 that irradiates the workpiece W with light. As the light irradiation unit 262, for example, LED illumination is used. A hood 264 that covers the image acquisition unit 261 and the light irradiation unit 262 is attached to the connection member 263 by screw fastening or the like, so that unnecessary light input is cut.

画像取得部261は、光照射部262により光が照射されたワークWをその陰影と共に撮影し、画像を得る。
検知装置260は、画像取得部261により得られた画像に対して所定の画像処理を施すことにより、当該ワークWの姿勢及び位置を検知できるように構成されている。検知装置260により検知されたワークWの姿勢及び位置の情報は、制御装置270に入力されるようになっている。光照射部262による光の照射は、必ずしも必要ではないが、より正確な安定した画像処理が可能となる点から好ましい。
The image acquisition unit 261 captures an image of the work W irradiated with light by the light irradiation unit 262 together with its shadow.
The detection device 260 is configured to detect the posture and position of the workpiece W by performing predetermined image processing on the image obtained by the image acquisition unit 261. Information on the posture and position of the workpiece W detected by the detection device 260 is input to the control device 270. Light irradiation by the light irradiation unit 262 is not always necessary, but is preferable from the viewpoint that more accurate and stable image processing is possible.

ただし、検知装置260は、前記した構成に限定されるものではない。例えば、光を対象物に照射し反射して戻ってくるまでの時間を計測して対象物までの距離を得る三次元距離画像カメラを利用する方式、2台以上のカメラで二次元画像を取得して視差を測定して三次元画像を得る方式、三次元レーザスキャナにより三次元モデルを作成する方式、磁気センサによる磁界測定を行って空間磁界分布を得る方式、電磁波による透過・反射測定を行って三次元画像を得る方式など、各種の方式が利用され得る。   However, the detection device 260 is not limited to the configuration described above. For example, a method using a 3D range image camera that obtains the distance to the object by measuring the time it takes to irradiate the object, reflect it, and return, and obtain a 2D image with two or more cameras To obtain a 3D image by measuring parallax, to create a 3D model using a 3D laser scanner, to obtain a spatial magnetic field distribution by measuring a magnetic field using a magnetic sensor, and to perform transmission and reflection measurements using electromagnetic waves Various methods such as a method for obtaining a three-dimensional image can be used.

図7は、ワーク把持装置における把持機構の動作を示す図であり、(a)は断面図であり、(b)は先端部の側面図である。図8は、ワーク把持装置における把持機構を示す図であり、(a)は斜視図であり、(b)は把持する前の状態、(c)は従動部材の分解図、(d)は把持した状態を示す。図9は、ワーク把持装置における把持機構の位置決めを把持部位置決め装置を使用して行う様子を示す概略断面図である。   7A and 7B are diagrams illustrating the operation of the gripping mechanism in the workpiece gripping apparatus, where FIG. 7A is a cross-sectional view, and FIG. 7B is a side view of the tip portion. 8A and 8B are diagrams showing a gripping mechanism in the workpiece gripping device, where FIG. 8A is a perspective view, FIG. 8B is a state before gripping, FIG. 8C is an exploded view of a driven member, and FIG. Shows the state. FIG. 9 is a schematic cross-sectional view illustrating a state in which the gripping mechanism in the workpiece gripping device is positioned using the gripping portion positioning device.

図7に示すように、把持機構11は、くさび形状部111aが形成された駆動部材111と、駆動部材111により拡径方向に移動する従動部材112と、駆動部材111および従動部材112を収容するホルダ113と、駆動部材111を往復移動して従動部材112を駆動させる駆動手段114(図4参照)と、を備えている。   As shown in FIG. 7, the gripping mechanism 11 accommodates the driving member 111 in which the wedge-shaped portion 111 a is formed, the driven member 112 that moves in the diameter increasing direction by the driving member 111, and the driving member 111 and the driven member 112. A holder 113 and driving means 114 (see FIG. 4) for driving the driven member 112 by reciprocating the driving member 111 are provided.

駆動部材111は、図8(b)に示すように、円柱形状をなし、先端部には円周方向に3箇所形成された平坦面からなるくさび形状部111aを備えている。
従動部材112は、図8(c)に示すように、ほぼ矩形形状をなし、円周方向に並べて3箇所に配設されている。従動部材112は、外側の一方の面にくさび形状部111aに適合する勾配部112aが形成され、内側の他方の面に被把持部Waに接合する接合部112bが形成されている。
接合部112bは、被把持部Waの穴形状に適合するように断面視で円弧状に形成されているが、これに限定されるものではなく、摩擦係数の高いゴム部材やローレット等の滑り止め加工を施してもよい。
As shown in FIG. 8B, the drive member 111 has a cylindrical shape, and is provided with a wedge-shaped portion 111a formed of a flat surface formed at three positions in the circumferential direction at the tip portion.
As shown in FIG. 8C, the driven member 112 has a substantially rectangular shape, and is arranged in three locations in the circumferential direction. In the driven member 112, a slope portion 112a that fits the wedge-shaped portion 111a is formed on one outer surface, and a joint portion 112b that joins the gripped portion Wa is formed on the other inner surface.
The joint portion 112b is formed in an arc shape in a cross-sectional view so as to match the hole shape of the gripped portion Wa, but is not limited to this, and is not limited to this, such as a rubber member having a high coefficient of friction, an anti-slip material such as a knurl. Processing may be performed.

なお、勾配部112aは、平坦面からなるくさび形状部111aに適合するように平坦面で形成され、接合部112bはワークWの被把持部Waに適合するように断面視で円弧状に形成されているが、これに限定されるものではなく、ワークWの重量や摺動部の耐摩耗性、加工性の難易度等を考慮して適宜定めればよく、例えば勾配部112aとくさび形状部111aを断面視で円弧状に形成してもよい。   The gradient portion 112a is formed with a flat surface so as to fit the wedge-shaped portion 111a made of a flat surface, and the joint portion 112b is formed in an arc shape in cross section so as to fit the gripped portion Wa of the workpiece W. However, the present invention is not limited to this, and may be appropriately determined in consideration of the weight of the workpiece W, the wear resistance of the sliding portion, the difficulty of workability, and the like. For example, the gradient portion 112a and the wedge-shaped portion You may form 111a in circular arc shape by sectional view.

ホルダ113は、図7に示すように、駆動部材111を図7(a)の上下方向に往復移動自在に支持する本体部113aと、この本体部113aの先端に螺合して接合された先端部113b(図8(a)参照)と、を備えている。
そして、ホルダ113は、本体部113aの内周面113cで駆動部材111を往復移動自在に支持し、先端部113bの支持部113d,113e(図7(b)参照)で従動部材112を図7(a)の左右方向(水平方向)に往復移動自在に支持している。
As shown in FIG. 7, the holder 113 includes a main body 113a that supports the drive member 111 so as to be reciprocally movable in the vertical direction of FIG. 7A, and a front end that is screwed into and joined to the front end of the main body 113a. Part 113b (see FIG. 8A).
The holder 113 supports the driving member 111 so as to be reciprocally movable on the inner peripheral surface 113c of the main body 113a, and the driven member 112 is supported by the supporting portions 113d and 113e (see FIG. 7B) of the tip 113b. It is supported so as to be capable of reciprocating in the left-right direction (horizontal direction) of (a).

駆動手段114は、図4に示すように、エアシリンダ等の往復駆動手段を駆動部材111に連結し、駆動部材111を往復移動できるように構成している。
把持機構11は、駆動手段114により、駆動部材111を図7(a)の上下方向に往復移動することで、従動部材112を図7(a)の左右方向に移動して(図8(b)参照)、ワークWの被把持部Waに従動部材112の接合部112bを押し付けるようにして(図8(d)参照)、ワークWを把持する機構である(図4参照)。
As shown in FIG. 4, the driving means 114 is configured such that a reciprocating driving means such as an air cylinder is connected to the driving member 111 so that the driving member 111 can reciprocate.
The gripping mechanism 11 moves the driven member 112 in the horizontal direction of FIG. 7A by reciprocating the driving member 111 in the vertical direction of FIG. 7A by the driving means 114 (FIG. 8B). )), And a mechanism for gripping the workpiece W (see FIG. 4) by pressing the joint 112b of the driven member 112 of the gripped portion Wa of the workpiece W (see FIG. 8D).

3軸移動機構12は、図4に示すように、支持プレート22に配設されたX軸方向移動機構121と、このX軸方向移動機構121に支持されたY軸方向移動機構122と、このY軸方向移動機構122にブラケット124を介して支持されたZ軸方向移動機構123と、を備えている。
3軸移動機構12は、3軸とも同様に構成され、例えば、X軸方向移動機構121では、X軸方向に配設されたガイドレール121aと、このガイドレール121aに沿って移動自在に配設されたホルダ121bと、を備えている。
かかる構成により、ワーク把持装置1は、3軸移動機構12により、把持機構11を前後(X軸)、左右(Y軸)、上下(Z軸)方向の3軸方向に自在に移動できるように支持している。
As shown in FIG. 4, the three-axis moving mechanism 12 includes an X-axis direction moving mechanism 121 disposed on the support plate 22, a Y-axis direction moving mechanism 122 supported by the X-axis direction moving mechanism 121, And a Z-axis direction moving mechanism 123 supported by a Y-axis direction moving mechanism 122 via a bracket 124.
The three-axis moving mechanism 12 is configured in the same manner as the three axes. For example, in the X-axis direction moving mechanism 121, a guide rail 121a disposed in the X-axis direction and a movable movement along the guide rail 121a are disposed. Holder 121b.
With this configuration, the workpiece gripping device 1 can be moved freely in the three axis directions of the front and rear (X axis), left and right (Y axis), and vertical (Z axis) directions by the three axis moving mechanism 12. I support it.

なお、本実施形態においては3軸移動機構12を採用したが、これに限定されるものではなく、ワークWの被把持部Waの位置関係を考慮して適宜自由度を設定するものであり、1軸や2軸でもよいし、さらに回転軸を備えた移動機構を採用することもできる。   In the present embodiment, the triaxial moving mechanism 12 is adopted, but the present invention is not limited to this, and the degree of freedom is appropriately set in consideration of the positional relationship of the gripped portion Wa of the workpiece W. One or two axes may be used, and a moving mechanism provided with a rotating shaft may be employed.

移動規制装置13は、3軸とも同様に構成され、それぞれX軸方向移動機構121、Y軸方向移動機構122、およびZ軸方向移動機構123に設けられている。例えば、X軸方向移動機構121では、ガイドレール121aをクランプしてホルダ121bの移動を規制するロック機構を採用している。ただし、移動規制装置13におけるロック方式は、特に限定されるものではなく、エア式、電磁式等の種々の形態を採用することができる。   The movement restricting device 13 is configured in the same manner for the three axes, and is provided in the X-axis direction moving mechanism 121, the Y-axis direction moving mechanism 122, and the Z-axis direction moving mechanism 123, respectively. For example, the X-axis direction moving mechanism 121 employs a lock mechanism that clamps the guide rail 121a and restricts the movement of the holder 121b. However, the locking method in the movement restricting device 13 is not particularly limited, and various forms such as an air type and an electromagnetic type can be adopted.

かかる構成により、ワーク把持装置1は、移動規制装置13より、把持機構11をワークWの被把持部Waに位置合わせした状態でロックして移動しないように保持することができる。
このため、ワーク把持装置1は、後記する把持部位置決め装置500により(図9参照)、把持機構11を自在な位置に調整して被把持部Waの位置が異なる種々のワークに柔軟に対応することができる。
With this configuration, the workpiece gripping device 1 can be held by the movement restricting device 13 so that the gripping mechanism 11 is locked and moved in a state of being aligned with the gripped portion Wa of the workpiece W.
For this reason, the workpiece gripping device 1 flexibly responds to various workpieces having different gripped portion Wa positions by adjusting the gripping mechanism 11 to a free position by the gripping portion positioning device 500 described later (see FIG. 9). be able to.

<姿勢制御装置>
姿勢制御装置2は、図4に示すように、ロボットアーム101の先端部102に固定する固定プレート21と、固定プレート21に対してワーク把持装置1の支持プレート22を弾性支持する弾性機構3と、支持プレート22の変位検知手段4と、ワーク把持装置1の姿勢を検知する姿勢検知装置6と、を備えている。
なお、本実施形態においては、姿勢検知装置6を備えた場合について説明するが、これに限定されるものではなく、ワークWがパレット201(図2参照)に正規の状態で位置決めされている場合には姿勢検知装置6を備えなくともよい。
<Attitude control device>
As shown in FIG. 4, the posture control device 2 includes a fixed plate 21 that is fixed to the distal end portion 102 of the robot arm 101, and an elastic mechanism 3 that elastically supports the support plate 22 of the workpiece gripping device 1 with respect to the fixed plate 21. The displacement detecting means 4 of the support plate 22 and the posture detecting device 6 for detecting the posture of the workpiece gripping device 1 are provided.
In the present embodiment, the case where the posture detection device 6 is provided will be described. However, the present invention is not limited to this, and the workpiece W is positioned in a normal state on the pallet 201 (see FIG. 2). May not include the attitude detection device 6.

固定プレート21は、支持プレート22を支持するベースとなる部材であり、平面視で矩形形状をなしている(図2参照)。
支持プレート22は、固定プレート21に四隅に配設された弾性機構3(図2を併せて参照)を介して弾性支持されている。支持プレート22には、把持機構11がワークWの所定の箇所(本実施形態では3箇所)を確実に把持できるように、姿勢検知装置6が所定の箇所(本実施形態では3箇所)に配設されている。
The fixed plate 21 is a member serving as a base for supporting the support plate 22 and has a rectangular shape in plan view (see FIG. 2).
The support plate 22 is elastically supported by the fixed plate 21 via elastic mechanisms 3 (see also FIG. 2) disposed at the four corners. At the support plate 22, the posture detection device 6 is arranged at predetermined locations (three locations in the present embodiment) so that the gripping mechanism 11 can securely grip the predetermined locations (three locations in the present embodiment) of the workpiece W. It is installed.

弾性機構3は、図4に示すように、固定プレート21と支持プレート22の間に配設されたコイルスプリング31により、支持プレート22を固定プレート21から離れる方向(図4の下方向)に付勢して、支持プレート22を固定プレート21に対して弾性支持している。   As shown in FIG. 4, the elastic mechanism 3 is attached to the support plate 22 in a direction away from the fixed plate 21 (downward direction in FIG. 4) by a coil spring 31 disposed between the fixed plate 21 and the support plate 22. Thus, the support plate 22 is elastically supported with respect to the fixed plate 21.

なお、本実施形態においては、弾性機構3のばね部材としてコイルスプリング31を採用したが、これに限定されるものではなく、姿勢制御に必要な荷重および撓み量が確保できるものであれば、ねじりコイルばね、板ばね、皿ばね等の種々のばね部材を採用することができる。また、ばね部材に限定されるものではなく、ガススプリングを採用することもできる。   In the present embodiment, the coil spring 31 is employed as the spring member of the elastic mechanism 3, but the present invention is not limited to this, and the torsion is possible as long as the load and the amount of deflection necessary for posture control can be secured. Various spring members such as a coil spring, a leaf spring, and a disc spring can be employed. Moreover, it is not limited to a spring member, A gas spring can also be employ | adopted.

すなわち、ワーク把持装置1の動作内容に応じて、その姿勢制御に必要な荷重や撓み量(ストローク)を考慮して、適宜適切なばね部材またはガスプリングを選択して好適な姿勢制御を実現する。ばね部材は、たわみ量に応じて荷重が比例するので、姿勢制御力を徐々に増大させる用途に適し、ガススプリングは、たわみ量が変化しても一定の荷重を発生することができるので、当初から安定した一定の姿勢制御力を確保する用途に適する。   That is, according to the operation content of the workpiece gripping device 1, a suitable posture member is realized by appropriately selecting an appropriate spring member or gas spring in consideration of a load and a deflection amount (stroke) necessary for the posture control. . The spring member is suitable for applications that gradually increase the attitude control force because the load is proportional to the amount of deflection, and the gas spring can generate a constant load even if the amount of deflection changes. Suitable for applications that ensure a stable and constant attitude control force.

変位検知手段4は、支持プレート22の固定プレート21に対する変位を検知する検知装置であり、近接センサ等の検知装置が使用される。
変位検知手段4は、支持プレート22の原位置を検知する第1検知器41および第1被検知部41aと、ワーク把持装置1による把持位置を検知する第2検知器42および第2被検知部42aと、支持プレート22の過剰変位を検知する第3検知器43および第3被検知部43aと、を備えている。
The displacement detection means 4 is a detection device that detects the displacement of the support plate 22 relative to the fixed plate 21, and a detection device such as a proximity sensor is used.
The displacement detection means 4 includes a first detector 41 and a first detected portion 41a for detecting the original position of the support plate 22, and a second detector 42 and a second detected portion for detecting the grip position by the workpiece gripping device 1. 42a, and a third detector 43 and a third detected portion 43a that detect excessive displacement of the support plate 22.

かかる構成により、支持プレート22が図12に示す原位置から固定プレート21に近づく方向に移動し、第2被検知部42aが第2検知器42の位置までくるとワーク把持装置1による把持位置にあることを検知し(図13参照)、支持プレート22が把持位置を行き過ぎて第3被検知部43aが第3検知器43の位置までくると支持プレート22の過剰変位を検知することができる(図16(c)参照)。   With this configuration, the support plate 22 moves in the direction approaching the fixed plate 21 from the original position shown in FIG. 12, and when the second detected portion 42 a reaches the position of the second detector 42, the gripping position by the workpiece gripping device 1 is reached. When it is detected (see FIG. 13) and the support plate 22 passes the gripping position and the third detected portion 43a reaches the position of the third detector 43, the excessive displacement of the support plate 22 can be detected ( (Refer FIG.16 (c)).

姿勢検知装置6は、図4に示すように、ワークWに当接させるサポートシャフト5と、サポートシャフト5の先端に設けられた可撓性部材5aと、サポートシャフト5を出没自在に内装する外筒61と、サポートシャフト5をワークWに押し付ける方向に付勢する付勢手段62と、サポートシャフト5がワークWに当接していることを検知する当接検知手段63と、外筒61を図7の上下方向に移動するエアシリンダ64と、を備えている。   As shown in FIG. 4, the attitude detection device 6 includes a support shaft 5 that is brought into contact with the workpiece W, a flexible member 5 a provided at the tip of the support shaft 5, and an exterior that allows the support shaft 5 to be retractable. The cylinder 61, the urging means 62 that urges the support shaft 5 in the direction in which the support shaft 5 is pressed against the work W, the contact detection means 63 that detects that the support shaft 5 is in contact with the work W, and the outer cylinder 61 are illustrated. 7 and an air cylinder 64 that moves in the vertical direction.

ここで、可撓性部材5aは、例えば、ゴム、発泡スチロール、スポンジ等を使用して、サポートシャフト5をワークWに当接させたときの衝撃力を緩和しワークWの損傷を防止することができる。
また、エアシリンダ64は、ワーク把持装置1における把持機構11の位置決めの際に姿勢検知装置6がワークWに干渉しないように外筒61およびサポートシャフト5を上方に逃がすための装置であり、外筒61およびサポートシャフト5を下方に下げた状態でサポートシャフト5がワークWと当接可能になる。
Here, the flexible member 5a may use, for example, rubber, foamed polystyrene, sponge, or the like to relieve the impact force when the support shaft 5 is brought into contact with the workpiece W and prevent damage to the workpiece W. it can.
The air cylinder 64 is a device for allowing the outer cylinder 61 and the support shaft 5 to escape upward so that the posture detection device 6 does not interfere with the workpiece W when positioning the gripping mechanism 11 in the workpiece gripping device 1. The support shaft 5 can come into contact with the workpiece W in a state where the tube 61 and the support shaft 5 are lowered.

当接検知手段63は、近接センサ等からなり、サポートシャフト5がワークWに当接してから所定の移動量S(図13(a)参照)だけ移動し、外筒61の先端面とサポートシャフト5の先端面が面一となった状態で(図14(a)参照)、対面する位置に移動してきた被検知部63aにより、サポートシャフト5がワークWに当接してから所定の移動量だけ移動したことを検知する。   The contact detection means 63 is composed of a proximity sensor or the like, and moves by a predetermined movement amount S (see FIG. 13A) after the support shaft 5 contacts the workpiece W, and the front end surface of the outer cylinder 61 and the support shaft When the support shaft 5 comes into contact with the workpiece W by the detected portion 63a that has moved to the facing position in a state where the front end surface of the surface 5 is flush (see FIG. 14A), a predetermined movement amount is obtained. Detects movement.

付勢手段62は、特に限定されず、コイルスプリング等を採用することができるが、付勢手段62の弾性係数は、弾性機構3のコイルスプリング31の弾性係数よりも小さく(弾性機構3の弾性係数が付勢手段62の弾性係数よりも大きく)なるように設定されている。   The biasing means 62 is not particularly limited, and a coil spring or the like can be adopted. However, the elastic coefficient of the biasing means 62 is smaller than the elastic coefficient of the coil spring 31 of the elastic mechanism 3 (the elasticity of the elastic mechanism 3). The coefficient is set to be larger than the elastic coefficient of the biasing means 62).

かかる構成により、図13に示すように、サポートシャフト5がワークWに当接してから移動する移動量S(図13(a)参照)よりも、その間にコイルスプリング31(図9参照)が撓む移動量S′(図13(b)参照)の方が小さくなる。   With this configuration, as shown in FIG. 13, the coil spring 31 (see FIG. 9) bends more than the moving amount S (see FIG. 13 (a)) that moves after the support shaft 5 contacts the workpiece W. The amount of movement S ′ (see FIG. 13B) is smaller.

姿勢検知装置6は、ブラケット124に支持されて、ワーク把持装置1の把持機構11の近傍に配設されている。
姿勢検知装置6は、当接検知手段63により、ワークWを把持する従動部材112がワークWの被把持部Waに適正に挿入された状態であることを検知することができる。
The posture detection device 6 is supported by the bracket 124 and is disposed in the vicinity of the gripping mechanism 11 of the workpiece gripping device 1.
The posture detection device 6 can detect that the driven member 112 that grips the workpiece W is properly inserted into the gripped portion Wa of the workpiece W by the contact detection means 63.

つまり、ロボットアーム101(図2参照)の先端部102を近づけてサポートシャフト5がワークWに当接した状態で、さらに先端部102をワークWに近づける方向に移動させると、ワーク把持装置1とともに外筒61が図7の下方に移動してサポートシャフト5が付勢手段62の付勢力に抗して外筒61内に収容され、外筒61の先端面とサポートシャフト5の先端面が面一となってワークWに当接する。   That is, when the tip end 102 of the robot arm 101 (see FIG. 2) is brought close to the support shaft 5 in contact with the workpiece W and the tip 102 is moved further in the direction approaching the workpiece W, together with the workpiece gripping device 1 The outer cylinder 61 moves downward in FIG. 7 so that the support shaft 5 is accommodated in the outer cylinder 61 against the urging force of the urging means 62, and the distal end surface of the outer cylinder 61 and the distal end surface of the support shaft 5 are surfaces. It comes into contact with the workpiece W together.

このとき、同時に把持機構11の先端部では、ワークWを把持する従動部材112がワークWの被把持部Waに適正に挿入された状態となるように把持機構11に対して姿勢検知装置6が適正な位置および高さに配設されている。   At this time, at the tip of the gripping mechanism 11, the posture detection device 6 is placed on the gripping mechanism 11 so that the driven member 112 that grips the work W is properly inserted into the gripped portion Wa of the work W. It is arranged at an appropriate position and height.

このため、姿勢検知装置6は、サポートシャフト5がワークWに当接してから所定の移動量だけ移動し外筒61の先端面とサポートシャフト5の先端面が面一となった状態を当接検知手段63によって検知することで、ワークWを把持する従動部材112がワークWの被把持部Waに適正に挿入された状態となっていることを確認することができる。   For this reason, the posture detection device 6 contacts the state where the front end surface of the outer cylinder 61 and the front end surface of the support shaft 5 are flush with each other by a predetermined amount of movement after the support shaft 5 contacts the workpiece W. By detecting by the detection means 63, it can be confirmed that the driven member 112 that grips the workpiece W is properly inserted into the gripped portion Wa of the workpiece W.

次に、ワーク把持装置1を姿勢制御装置2に搭載してロボット100に装着して適用する場合の動作について図10から図16を参照しながら説明する。
<弾性機構3の動作>
まず、弾性機構3の動作について、主として図10と図11を参照しながら説明する。参照する図10はワークを載置するパレットの剛性が高い場合の弾性機構3の動作を示す模式的正面図であり、(a)は把持機構11の先端部を被把持部に挿入する前の状態、(b)は把持機構11の先端部を被把持部に挿入した後の状態を示す。図11はワークを載置するパレットの剛性が低い場合の弾性機構3の動作を示す模式的正面図である。
なお、図10と図11では、説明の便宜上、ワークWの傾き等を誇張して表現するが、実際には微小な変形量である。
Next, operations when the workpiece gripping device 1 is mounted on the posture control device 2 and applied to the robot 100 will be described with reference to FIGS. 10 to 16.
<Operation of elastic mechanism 3>
First, the operation of the elastic mechanism 3 will be described with reference mainly to FIGS. 10 and 11. FIG. 10 to be referred to is a schematic front view showing the operation of the elastic mechanism 3 when the rigidity of the pallet on which the workpiece is placed is high, and (a) is a diagram before the tip of the gripping mechanism 11 is inserted into the gripped portion. The state, (b) shows the state after the tip of the gripping mechanism 11 is inserted into the gripped part. FIG. 11 is a schematic front view showing the operation of the elastic mechanism 3 when the rigidity of the pallet on which the workpiece is placed is low.
In FIGS. 10 and 11, for convenience of explanation, the inclination of the workpiece W and the like are exaggerated, but the amount of deformation is actually a small amount.

ここで、パレット201(図2参照)は、目的や用途に応じて種々の形態が採用されるが、例えば、金属製のアングル材等で構成する場合には一般的に剛性が高く、合成樹脂等で構成する場合には剛性が低くなるため、弾性機構3の付勢力(弾性支持力)とパレット201の剛性との関係により以下のように弾性機構3は異なる機能を奏する。   Here, the pallet 201 (see FIG. 2) may have various forms depending on the purpose and application. For example, when the pallet 201 is made of a metal angle material, the pallet 201 generally has high rigidity and is made of synthetic resin. Since the rigidity of the elastic mechanism 3 is low, the elastic mechanism 3 has different functions depending on the relationship between the urging force (elastic supporting force) of the elastic mechanism 3 and the rigidity of the pallet 201 as follows.

<パレットの剛性が高い場合>
ワークを載置するパレットの剛性が高い場合には、弾性機構3は、ワークWの姿勢に合わせてワーク把持装置1の姿勢を制御するように動作する傾向を示す。
すなわち、弾性機構3は、図2に示すように、例えば、パレット201に載置されたワークWを把持機構11で把持しようとする際に、パレット201に載置されたワークWが所定の位置からずれていたり傾いていたりしている場合には、このずれ等によるずれ量に応じてワークWに対するワーク把持装置1の姿勢を制御する。
<When pallet rigidity is high>
When the rigidity of the pallet on which the workpiece is placed is high, the elastic mechanism 3 tends to operate so as to control the posture of the workpiece gripping device 1 in accordance with the posture of the workpiece W.
That is, as shown in FIG. 2, for example, when the elastic mechanism 3 tries to grip the workpiece W placed on the pallet 201 with the gripping mechanism 11, the workpiece W placed on the pallet 201 is moved to a predetermined position. When the workpiece is deviated or inclined, the posture of the workpiece gripping device 1 with respect to the workpiece W is controlled according to the amount of deviation due to this deviation or the like.

具体的には、図10(a)に示すように、ワークWに角度αの傾きがある場合には、ロボットアーム101(図2参照)によりワーク把持装置1をワークWに対して所定の位置に配置し、把持機構11の先端部をワークWの被把持部Waに挿入する際に、ワークWの傾き角度αに応じてワークWの被把持部Waから支持プレート22を時計回りに回転させようとするモーメントMが反作用的に加えられる。   Specifically, as shown in FIG. 10A, when the workpiece W has an inclination of an angle α, the robot arm 101 (see FIG. 2) moves the workpiece gripping device 1 to a predetermined position with respect to the workpiece W. When the tip of the gripping mechanism 11 is inserted into the gripped portion Wa of the workpiece W, the support plate 22 is rotated clockwise from the gripped portion Wa of the workpiece W according to the inclination angle α of the workpiece W. The moment M to be applied is applied reactively.

そして、図10(b)に示すように、このようにして加えられたモーメントMがワークWに対するワーク把持装置1の角度αの傾きを適宜柔軟に吸収し、傾き角度αに応じて支持プレート22の位置や傾斜角度を補正することで、姿勢制御装置2は、ワークWに対するワーク把持装置1の姿勢を好適に制御することができる。   Then, as shown in FIG. 10B, the moment M applied in this way absorbs the inclination of the angle α of the workpiece gripping device 1 with respect to the workpiece W flexibly as appropriate, and the support plate 22 according to the inclination angle α. By correcting the position and the inclination angle, the posture control device 2 can suitably control the posture of the workpiece gripping device 1 with respect to the workpiece W.

<パレットの剛性が低い場合>
ワークを載置するパレットの剛性が低い場合には、弾性機構3は、ワークWの姿勢をワーク把持装置1に合わせるように動作する傾向を示す。
すなわち、弾性機構3は、図2に示すように、例えば、パレット201に載置されたワークWを把持機構11で把持しようとする際に、パレット201に載置されたワークWが所定の位置からずれていたり傾いていたりしている場合には、このずれ等を補正して、ワークWの姿勢をワーク把持装置1に合わせるように機能する。
<When pallet rigidity is low>
When the rigidity of the pallet on which the workpiece is placed is low, the elastic mechanism 3 tends to operate so as to match the posture of the workpiece W with the workpiece gripping device 1.
That is, as shown in FIG. 2, for example, when the elastic mechanism 3 tries to grip the workpiece W placed on the pallet 201 with the gripping mechanism 11, the workpiece W placed on the pallet 201 is moved to a predetermined position. When the workpiece W is deviated or tilted, the misalignment or the like is corrected, and the workpiece W functions to match the posture of the workpiece gripping device 1.

具体的には、図11(a)に示すように、把持機構11の先端部をワークWの被把持部Waに挿入する際に、弾性機構3はその付勢力(弾性支持力)により、傾き角度αでパレット201(図2参照)に載置されているワークWに付勢力(押圧力)を付与するため、パレット201のしなりや変形等によりワークWを反時計回りに回転させようとするモーメントM′が加えられる。   Specifically, as shown in FIG. 11 (a), when the distal end portion of the gripping mechanism 11 is inserted into the gripped portion Wa of the workpiece W, the elastic mechanism 3 is tilted by its urging force (elastic support force). In order to apply a biasing force (pressing force) to the workpiece W placed on the pallet 201 (see FIG. 2) at an angle α, the workpiece W is rotated counterclockwise due to bending or deformation of the pallet 201. Moment M 'is applied.

そして、図11(b)に示すように、このようにして加えられたモーメントM′は、ワークWの姿勢が傾き角度αよりも小さいα′になるように作用するため、ワーク把持装置1とワークWとのずれを好適に補正してワークWの姿勢をワーク把持装置1に合わせることができる。   Then, as shown in FIG. 11B, the moment M ′ applied in this way acts so that the posture of the workpiece W becomes α ′ smaller than the inclination angle α. The posture of the workpiece W can be adjusted to the workpiece gripping device 1 by suitably correcting the deviation from the workpiece W.

なお、この例ではパレットのしなりや変形を小さくする方向でワークWにワーク把持装置1が正対するように機能する場合を説明したが、姿勢制御装置2が、パレットのしなりや変形を大きくする方向でワークWにワーク把持装置1が正対するように機能する場合もあり得る。   In this example, the case where the workpiece gripping device 1 functions so as to face the workpiece W in the direction of reducing the bending and deformation of the pallet has been described. However, the posture control device 2 greatly increases the bending and deformation of the pallet. The workpiece gripping device 1 may function so as to face the workpiece W in the direction in which the workpiece W is directed.

また、本実施形態においては、便宜上、パレット201の剛性が高い場合と低い場合に分けて説明したが、実際には厳格に区別されるものではなく、弾性機構3による付勢力(弾性支持力)とパレット201の剛性との関係等により複合的に動作するが、弾性機構3による付勢力を適宜調整することで好適にワークWにワーク把持装置1が正対するように制御することができる。   In the present embodiment, for the sake of convenience, the case where the rigidity of the pallet 201 is high and the case where the rigidity is low has been described separately. However, in actuality, the pallet 201 is not strictly distinguished. However, it is possible to control the workpiece gripping device 1 so as to face the workpiece W suitably by appropriately adjusting the biasing force of the elastic mechanism 3.

<ワーク把持装置の動作>
ワーク把持装置1の動作について、図12から図15を参照しながら説明する。参照する図において、図12は把持装置でワークを把持する前の状態、図13はサポートシャフトがワークに当接した状態、図14はサポートシャフトの外筒がワークに当接した状態、図15はクランプが完了した状態を示す部分正面断面図である。
<Operation of workpiece gripping device>
The operation of the workpiece gripping device 1 will be described with reference to FIGS. 12 is a state before the workpiece is gripped by the gripping device, FIG. 13 is a state where the support shaft is in contact with the workpiece, FIG. 14 is a state where the outer cylinder of the support shaft is in contact with the workpiece, FIG. FIG. 5 is a partial front sectional view showing a state where clamping is completed.

ワーク把持装置1がワークWに当接しない状態から(図12(a))、ロボットアーム101の先端部102をサポートシャフト5がワークWに当接するまで近づけた状態で(図13(a))、さらに先端部102をワークWに近づける方向にSだけ移動させると、図14(a)に示すように、ワーク把持装置1とともに外筒61が図7の下方に移動してサポートシャフト5が付勢手段62の付勢力に抗して外筒61内に収容され、外筒61の先端面とサポートシャフト5の先端面が面一となってワークWに当接する。   From the state in which the workpiece gripping device 1 does not contact the workpiece W (FIG. 12A), the tip 102 of the robot arm 101 is brought close to the support shaft 5 until it contacts the workpiece W (FIG. 13A). When the tip 102 is further moved by S in the direction approaching the workpiece W, as shown in FIG. 14 (a), the outer cylinder 61 moves downward along with the workpiece gripping device 1 in FIG. The outer cylinder 61 is accommodated in the outer cylinder 61 against the urging force of the urging means 62, and the distal end surface of the outer cylinder 61 and the distal end surface of the support shaft 5 are flush with each other and abut against the workpiece W.

そして、このようにして外筒61の先端面とサポートシャフト5の先端面が面一となった状態を当接検知手段63によって検知する。つまり、当接検知手段63は、サポートシャフト5がワークWに当接してから所定の移動量だけ移動したことを対面する位置に移動してきた被検知部63aにより検知する。   Then, the contact detection means 63 detects a state in which the front end surface of the outer cylinder 61 and the front end surface of the support shaft 5 are flush with each other. In other words, the contact detection means 63 detects that the support shaft 5 has moved by a predetermined amount of movement after contacting the workpiece W by the detected portion 63a that has moved to the facing position.

一方、変位検知手段4は、図14(b)に示すように、ワーク把持装置1による把持位置を検知する第2検知器42が対面する位置に移動してきた第2被検知部42aの存在を検知する。このようにして、姿勢制御装置2は、ワーク把持装置1が正規の把持位置に位置決めされたことを確認する。   On the other hand, as shown in FIG. 14 (b), the displacement detection means 4 detects the presence of the second detected portion 42 a that has moved to a position where the second detector 42 that detects the grip position by the workpiece gripping device 1 faces. Detect. In this way, the posture control device 2 confirms that the workpiece gripping device 1 has been positioned at the regular gripping position.

このとき、ワーク把持装置1が正規の把持位置に位置決めされた状態であれば、同時に把持機構11の先端部では、ワークWを把持する従動部材112が所定の隙間δ(図14(a)参照)を形成してワークWの被把持部Waに適正に挿入された状態となっている。   At this time, if the workpiece gripping device 1 is positioned at the regular gripping position, the driven member 112 that grips the workpiece W at the tip of the gripping mechanism 11 at the same time has a predetermined gap δ (see FIG. 14A). ) And is properly inserted into the gripped portion Wa of the workpiece W.

このようにして、姿勢検知装置6は、サポートシャフト5がワークWに当接してから所定の移動量だけ移動し外筒61の先端面とサポートシャフト5の先端面が面一となった状態を当接検知手段63によって検知することで、ワークWを把持する従動部材112がワークWの被把持部Waに適正に挿入された状態となっていることを確認することができる。   In this way, the attitude detection device 6 moves a predetermined amount after the support shaft 5 abuts against the workpiece W, and the state where the tip surface of the outer cylinder 61 and the tip surface of the support shaft 5 are flush with each other. By detecting by the contact detection means 63, it can be confirmed that the driven member 112 that grips the workpiece W is properly inserted into the gripped portion Wa of the workpiece W.

そして、図15に示すように、ワークWに対してワーク把持装置1が所定の姿勢で位置決めされた状態で、把持機構11は、駆動手段114により、駆動部材111を従動部材112に押し込むように移動して(図15(a)参照)、ワークWの被把持部Waに従動部材112を押し付けるようにしてワークWを把持する。   Then, as shown in FIG. 15, the gripping mechanism 11 pushes the driving member 111 into the driven member 112 by the driving unit 114 in a state where the workpiece gripping device 1 is positioned in a predetermined posture with respect to the workpiece W. The workpiece W is gripped by moving (see FIG. 15A) and pressing the driven member 112 of the gripped portion Wa of the workpiece W.

<ワークが過剰にずれている場合の動作>
図2におけるパレット201に載置されたワークWが振動や外的要因により過剰な位置ずれを生じている場合におけるワーク把持装置1の姿勢制御装置2の動作について図16を参照しながら説明する。
姿勢制御装置2は、弾性機構3によっても姿勢制御しきれないようなワークWが過剰な位置ずれを生じている場合には、その状態を姿勢検知装置6および変位検知手段4によって検知する。
<Operation when the workpiece is excessively displaced>
The operation of the posture control device 2 of the workpiece gripping device 1 when the workpiece W placed on the pallet 201 in FIG. 2 is excessively displaced due to vibration or external factors will be described with reference to FIG.
The posture control device 2 detects the state by the posture detection device 6 and the displacement detection means 4 when the work W that cannot be posture-controlled by the elastic mechanism 3 is excessively displaced.

ワークWが所定の載置状態から過剰にずれている場合には、図16(a)に示すように、把持機構11の先端部がワークWの被把持部Waに接近しようとすると、ワークWが過剰にずれているため把持機構11の先端部をワークWの被把持部Waに挿入することができずに把持機構11の先端部がワークWに当接する。   When the workpiece W is excessively deviated from the predetermined placement state, as shown in FIG. 16A, when the tip of the gripping mechanism 11 tries to approach the gripped portion Wa of the workpiece W, the workpiece W Is excessively displaced, the tip of the gripping mechanism 11 cannot be inserted into the gripped portion Wa of the workpiece W, and the tip of the gripping mechanism 11 contacts the workpiece W.

把持機構11の先端部がワークWに当接した状態では、ロボットアーム101の先端部102を移動させて、サポートシャフト5がワークWに当接するまで近づけようとしても、図16(b)に示すように、サポートシャフト5をワークWに当接させることができない。   In the state where the tip of the gripping mechanism 11 is in contact with the workpiece W, the tip 102 of the robot arm 101 may be moved to approach the support shaft 5 until it contacts the workpiece W as shown in FIG. Thus, the support shaft 5 cannot be brought into contact with the workpiece W.

このため、当接検知手段63は、サポートシャフト5が所定の移動量Sだけ移動して、外筒61の先端面とサポートシャフト5の先端面が面一となった状態を検知することができない。   For this reason, the contact detection means 63 cannot detect a state in which the support shaft 5 moves by a predetermined movement amount S and the front end surface of the outer cylinder 61 and the front end surface of the support shaft 5 are flush with each other. .

そして、サポートシャフト5がワークWに当接していることを検知しない状態のままで、変位検知手段4により第2検知器42が対面する位置に移動してきた第2被検知部42aにより支持プレート22がワーク把持位置まで変位したことを検知する。   The support plate 22 is detected by the second detected portion 42a that has been moved to a position where the second detector 42 faces by the displacement detection means 4 without detecting that the support shaft 5 is in contact with the workpiece W. Is detected to have moved to the workpiece gripping position.

しかしながら、変位検知手段4は、第2検知器42により支持プレート22がワーク把持位置まで変位したことを検知しても、当接検知手段63によりサポートシャフト5がワークWに当接していることを検知しないので、ワーク把持装置1がワークWに対して正規の位置に位置決めされたと判定することができない。   However, even if the displacement detection means 4 detects that the support plate 22 has been displaced to the workpiece gripping position by the second detector 42, the contact detection means 63 indicates that the support shaft 5 is in contact with the workpiece W. Since it is not detected, it cannot be determined that the workpiece gripping device 1 has been positioned at a normal position with respect to the workpiece W.

このため、ロボットアーム101の先端部102をさらに移動させると、図16(c)に示すように、姿勢制御装置2は、変位検知手段4により第3検知器43が対面する位置に移動してきた第3被検知部43aにより支持プレート22の過剰変位を検知する。   For this reason, when the distal end portion 102 of the robot arm 101 is further moved, the attitude control device 2 has moved to a position where the third detector 43 faces by the displacement detection means 4 as shown in FIG. An excessive displacement of the support plate 22 is detected by the third detected portion 43a.

このようにして、姿勢制御装置2は、当接検知手段63によりサポートシャフト5がワークWに当接していることを検知しない状態で、変位検知手段4により支持プレート22の過剰変位を検知することで、ワークWが過剰にずれていると判断し、ワーク把持装置1によりワークWを把持しようとする際に生じる過度な負荷を未然に検知して回避することができる。   In this way, the posture control device 2 detects the excessive displacement of the support plate 22 by the displacement detection unit 4 in a state where the contact detection unit 63 does not detect that the support shaft 5 is in contact with the workpiece W. Thus, it is determined that the workpiece W is excessively displaced, and an excessive load generated when the workpiece gripping device 1 tries to grip the workpiece W can be detected and avoided in advance.

次に、把持部位置決め装置500について説明する。
<把持部位置決め装置>
図17は、把持部位置決め装置の平面図である。図18は、把持部位置決め装置の側面図である。図19は、図17および図18に示される係合凹部を有する係合部材の周辺を示す図であり、(a)は平面図、(b)は正面図である。
Next, the gripper positioning device 500 will be described.
<Grip part positioning device>
FIG. 17 is a plan view of the gripper positioning device. FIG. 18 is a side view of the gripper positioning device. FIG. 19 is a view showing the periphery of the engaging member having the engaging recess shown in FIGS. 17 and 18, wherein (a) is a plan view and (b) is a front view.

図9、図17および図18に示すように、把持部位置決め装置500は、床Fに設置されるベースユニット(基台)510を有しており、ベースユニット510には、ワーク把持装置1における移動が許容された状態と規制された状態とに切り替えられ得る把持機構11を備えた前記ワーク把持装置1をベースユニット510に位置決めするワーク把持装置位置決め部520が設けられている。   As shown in FIGS. 9, 17, and 18, the gripper positioning device 500 has a base unit (base) 510 installed on the floor F. The base unit 510 includes a base unit 510. A workpiece gripping device positioning unit 520 is provided for positioning the workpiece gripping device 1 including the gripping mechanism 11 that can be switched between a state in which movement is permitted and a state in which the movement is restricted, on the base unit 510.

ワーク把持装置位置決め部520は、ベースユニット510の上板511に立設された支柱521,521を有しており、支柱521,521には、ワーク把持装置1の支持プレート22に設けられた略円筒形状のガイド部材221にセット可能なガイドポスト522,522が設けられている。ここでは、例えばAをBにセットするとは、AとBが特定の関係(位置関係)を満たした場合にAおよびBの両要素が一体化され、挙動を一にする関係にすることをいう。   The workpiece gripping device positioning unit 520 has support columns 521 and 521 that are erected on the upper plate 511 of the base unit 510, and the support plates 22 of the workpiece gripping device 1 are provided on the support columns 521 and 521. Guide posts 522 and 522 that can be set on a cylindrical guide member 221 are provided. Here, for example, setting A to B means that when A and B satisfy a specific relationship (positional relationship), both elements of A and B are integrated and the behavior is unified. .

かかる構成により、ワーク把持装置位置決め部520のガイドポスト522に支持プレート22に設けられたガイド部材221を嵌合させることで、ロボットアーム101(図2参照)の先端部102に装着されたワーク把持装置1を、把持部位置決め装置500に対して位置決めできるようになっている。   With such a configuration, by gripping the guide member 221 provided on the support plate 22 to the guide post 522 of the workpiece gripping device positioning unit 520, the workpiece gripped on the tip portion 102 of the robot arm 101 (see FIG. 2) is gripped. The device 1 can be positioned with respect to the gripper positioning device 500.

ここで、ワーク把持装置1とベースユニット510とを支柱521,521を介してコンパクトな構成で位置決めすることができる。また、ワーク把持装置1とベースユニット510との間において把持機構11を移動させるための空間を広く確保することができ、基台上における後記する把持部位置決め機構530のレイアウトの自由度が大きくなる。   Here, the workpiece gripping device 1 and the base unit 510 can be positioned with a compact configuration via the columns 521 and 521. Further, it is possible to secure a wide space for moving the gripping mechanism 11 between the workpiece gripping device 1 and the base unit 510, and the degree of freedom of layout of the gripping portion positioning mechanism 530 described later on the base is increased. .

ベースユニット510には、把持機構11と係合可能な係合凹部(係合部)531を備えた把持部位置決め機構530が設けられている。把持部位置決め機構530は、ワーク把持装置1における移動が許容された状態にある把持機構11と係合した係合凹部531を3次元移動させることにより把持機構11をワークW(図4参照)の種類に応じて当該ワークWの被把持部Wa(図4参照)に対応した位置に移動させて位置決めする機能を有している。   The base unit 510 is provided with a gripping portion positioning mechanism 530 having an engaging recess (engaging portion) 531 that can be engaged with the gripping mechanism 11. The gripping part positioning mechanism 530 moves the gripping mechanism 11 of the work W (see FIG. 4) by three-dimensionally moving the engaging recess 531 engaged with the gripping mechanism 11 that is allowed to move in the work gripping device 1. Depending on the type, the workpiece W has a function of positioning by moving it to a position corresponding to the gripped portion Wa (see FIG. 4).

図17および図18に示すように、把持部位置決め機構530は、X軸の方向に係合凹部531を移動自在に支持する第1支持機構541と、X軸の方向に係合凹部531を移動させるための第1駆動装置542とを有するX軸ユニット540を備えている。第1支持機構541は、X軸の方向に延在する第1レール543と当該第1レール543に沿って転がり軸受(図示せず)を介して移動可能に係合された第1ブロック544とを備えた第1直動ガイド機構545を有している。第1レール543は、ベースユニット510の上板511上に固定されている。また、第1ブロック544には、第1支持部546が固定されている。第1駆動装置542は、第1支持部546の下面に固定された第1ナット部547(図17参照)と、第1ナット部547に螺合されるボールねじ548(図17参照)と、ボールねじ548を回転駆動するモータ549とを有しており、回転するボールねじ548のねじ送り作用により、第1ナット部547、ひいては第1支持部546をX軸の方向に移動させることが可能となっている。   As shown in FIGS. 17 and 18, the gripper positioning mechanism 530 moves the engagement recess 531 in the X-axis direction and the first support mechanism 541 that supports the engagement recess 531 in the X-axis direction. An X-axis unit 540 having a first drive device 542 for causing the The first support mechanism 541 includes a first rail 543 extending in the X-axis direction and a first block 544 that is movably engaged with the first rail 543 via a rolling bearing (not shown). The 1st linear motion guide mechanism 545 provided with this is provided. The first rail 543 is fixed on the upper plate 511 of the base unit 510. A first support 546 is fixed to the first block 544. The first driving device 542 includes a first nut portion 547 (see FIG. 17) fixed to the lower surface of the first support portion 546, a ball screw 548 (see FIG. 17) screwed into the first nut portion 547, And a motor 549 that rotationally drives the ball screw 548, and the screw feed action of the rotating ball screw 548 can move the first nut portion 547, and thus the first support portion 546, in the X-axis direction. It has become.

また、把持部位置決め機構530は、Y軸の方向に係合凹部531を移動自在に支持する第2支持機構551と、Y軸の方向に係合凹部531を移動させるための第2駆動装置552とを有するY軸ユニット550を備えている。第2支持機構551は、Y軸の方向に延在する第2レール553と当該第2レール553に沿って転がり軸受(図示せず)を介して移動可能に係合された第2ブロック554とを備えた第2直動ガイド機構555を有している。第2レール553は、第1支持部546上に固定されている。また、第2ブロック554には、第2支持部556が固定されている。第2駆動装置552は、第2支持部556の下面に固定された第2ナット部(図示せず)と、第2ナット部に螺合されるボールねじ558(図17参照)と、ボールねじ558を回転駆動するモータ559(図18参照)とを有しており、回転するボールねじ558のねじ送り作用により、第2ナット部、ひいては第2支持部556をY軸の方向に移動させることが可能となっている。   In addition, the gripper positioning mechanism 530 includes a second support mechanism 551 that supports the engagement recess 531 so as to be movable in the Y-axis direction, and a second drive device 552 that moves the engagement recess 531 in the Y-axis direction. Y-axis unit 550 having The second support mechanism 551 includes a second rail 553 extending in the Y-axis direction and a second block 554 movably engaged with the second rail 553 via a rolling bearing (not shown). The 2nd linear motion guide mechanism 555 provided with this is provided. The second rail 553 is fixed on the first support portion 546. A second support portion 556 is fixed to the second block 554. The second driving device 552 includes a second nut portion (not shown) fixed to the lower surface of the second support portion 556, a ball screw 558 (see FIG. 17) screwed to the second nut portion, and a ball screw. And a motor 559 (see FIG. 18) that rotationally drives the 558, and the second nut portion and thus the second support portion 556 are moved in the Y-axis direction by the screw feeding action of the rotating ball screw 558. Is possible.

また、把持部位置決め機構530は、Z軸の方向に係合凹部531を移動自在に支持する第3支持機構561と、Z軸の方向に係合凹部531を移動させるための第3駆動装置562とを有するZ軸ユニット560を備えている。第3支持機構561は、Z軸の方向に延在する第3レール563と当該第3レール563に沿って転がり軸受(図示せず)を介して移動可能に係合された第3ブロック564とを備えた第3直動ガイド機構565を有している。第3レール563は、第2支持部556の側面に鉛直方向に沿って固定されている。また、第3ブロック564には、第3支持部566が固定されている。第3駆動装置562は、第3支持部566の側面に固定された第3ナット部567と、第3ナット部567に螺合されるボールねじ568(図18参照)と、ボールねじ568を回転駆動するモータ569(図18参照)とを有しており、回転するボールねじ568のねじ送り作用により、第3ナット部567、ひいては第3支持部566をZ軸の方向(上下方向)に移動させることが可能となっている。   In addition, the gripper positioning mechanism 530 includes a third support mechanism 561 that supports the engagement recess 531 so as to be movable in the Z-axis direction, and a third drive device 562 that moves the engagement recess 531 in the Z-axis direction. Z-axis unit 560 having The third support mechanism 561 includes a third rail 563 extending in the Z-axis direction and a third block 564 movably engaged with the third rail 563 via a rolling bearing (not shown). The third linear motion guide mechanism 565 having the above is included. The third rail 563 is fixed to the side surface of the second support portion 556 along the vertical direction. Further, a third support portion 566 is fixed to the third block 564. The third driving device 562 rotates a third nut portion 567 fixed to the side surface of the third support portion 566, a ball screw 568 (see FIG. 18) screwed into the third nut portion 567, and the ball screw 568. The third nut portion 567 and thus the third support portion 566 are moved in the Z-axis direction (vertical direction) by the screw feeding action of the rotating ball screw 568. It is possible to make it.

ここで、第1支持機構541、第2支持機構551、および第3支持機構561は、互いに直交するX軸、Y軸、およびZ軸の3軸の方向に係合凹部531を移動自在に支持する支持機構を構成している。また、第1直動ガイド機構545、第2直動ガイド機構555、および第3直動ガイド機構565は、直動ガイド機構を構成している。このように、支持機構は、直動ガイド機構を有しているため、3軸の方向に延在するレールに沿って係合凹部531を滑らかにガタ無く移動させることができる。   Here, the first support mechanism 541, the second support mechanism 551, and the third support mechanism 561 support the engagement concave portion 531 so as to be movable in the directions of the three axes of the X axis, the Y axis, and the Z axis orthogonal to each other. The supporting mechanism is configured. The first linear motion guide mechanism 545, the second linear motion guide mechanism 555, and the third linear motion guide mechanism 565 constitute a linear motion guide mechanism. Thus, since the support mechanism has the linear motion guide mechanism, the engagement recess 531 can be smoothly moved without play along the rail extending in the direction of the three axes.

また、第1駆動装置542、第2駆動装置552、および第3駆動装置562は、3軸の方向に係合凹部531を移動させるための駆動装置を構成している。駆動装置は、モータ549,559,569の回転軸(図示せず)、ひいてはボールねじ548,558,568の回転角度位置を制御することにより、係合凹部531の移動制御を行うことができる。このような構成によれば、バリエーションを有するワークの種類ごとに異なる種々の位置に被把持部Wa(図4参照)が形成されたワークWに確実に対応することができる。また、3次元直交座標系は、極座標系よりも空間位置が把握し易く、ロボットティーチング等の作業もやり易くなるため、作業性が向上する。   The first driving device 542, the second driving device 552, and the third driving device 562 constitute a driving device for moving the engaging recess 531 in the directions of the three axes. The drive device can control the movement of the engagement recess 531 by controlling the rotation shafts (not shown) of the motors 549, 559, and 569, and thus the rotation angle positions of the ball screws 548, 558, and 568. According to such a structure, it can respond | correspond reliably to the workpiece | work W in which the to-be-gripped part Wa (refer FIG. 4) was formed in the various positions which differ for every kind of workpiece | work which has a variation. Further, the three-dimensional orthogonal coordinate system is easier to grasp the spatial position than the polar coordinate system, and the work such as robot teaching is easier to perform, so the workability is improved.

把持部位置決め機構530は、第1ブロック544、第2ブロック554、および第3ブロック564、ひいては係合凹部531の過可動を防止するストッパ571,572,573をそれぞれ有している。このような構成によれば、万一、各ブロック544,554,564、ひいては係合凹部531の走行異常が発生したとしても、各ブロック544,554,564、ひいては係合凹部531の移動がストッパ571,572,573で制限されるため、ワーク把持装置1(図9参照)や把持部位置決め装置500の保護を図ることができる。   The gripper positioning mechanism 530 includes first blocks 544, second blocks 554, and third blocks 564, and thus stoppers 571, 572, and 573 that prevent over-movement of the engagement recess 531. According to such a configuration, even if a running abnormality occurs in each of the blocks 544, 554, 564, and hence the engaging recess 531, the movement of each of the blocks 544, 554, 564, and thus the engaging recess 531 is stopped. Since it is limited by 571, 572, 573, the workpiece gripping device 1 (see FIG. 9) and the gripper positioning device 500 can be protected.

また、把持部位置決め機構530は、係合凹部531のX軸、Y軸、およびZ軸の3軸の方向の基準位置をそれぞれ検出する基準位置検出部581,582,583を有している。ここでは、基準位置検出部581,582,583は、リミットスイッチであり、第1支持部546、第2支持部556、および第3支持部566に設けられた被検出部と当接することにより、予め決められた係合部基準位置を検出する。さらに、把持部位置決め機構530は、係合凹部531のX軸、Y軸、およびZ軸の3軸の方向の移動限界位置を検出するオーバーラン検出部を有している。符号584,585は、Y軸の方向の限界位置を検出するオーバーラン検出部を例示しており、X軸、およびZ軸の方向の限界位置を検出するオーバーラン検出部も同様に設けられている。また、把持部位置決め機構530は、ガイドポスト522にセットされるワーク把持装置1のガイド部材221を検出するガイド部材検出部586を有している。   In addition, the gripper positioning mechanism 530 includes reference position detection units 581, 582, and 583 that detect reference positions in the X axis, Y axis, and Z axis directions of the engagement recess 531, respectively. Here, the reference position detectors 581, 582, 583 are limit switches, and come into contact with detected parts provided in the first support part 546, the second support part 556, and the third support part 566, A predetermined engagement portion reference position is detected. Furthermore, the gripper positioning mechanism 530 has an overrun detection unit that detects a movement limit position of the engagement concave portion 531 in the directions of the X axis, the Y axis, and the Z axis. Reference numerals 584 and 585 exemplify an overrun detection unit for detecting a limit position in the Y-axis direction, and an overrun detection unit for detecting a limit position in the X-axis and Z-axis directions is also provided. Yes. The gripper positioning mechanism 530 includes a guide member detection unit 586 that detects the guide member 221 of the workpiece gripping device 1 set on the guide post 522.

図19に示すように、第3支持部566の上端に設けられた取付板535には、係合凹部531を有する係合部材532が取り付けられている。ここでは、係合凹部531は、複数種類のワークW(図4参照)に応じて、異なる径の円形断面を有する複数の凹部531a,531b,531cから構成されており、係合部材532は、凹部531a,531b,531cをそれぞれ有する複数の部材532a,532b,532cから構成されている。部材532a,532b,532cは、ねじ部材536により取付板535に固定されるフランジ部533a,533b,533cと、フランジ部533a,533b,533cの上面にそれぞれ形成される円柱部534a,534b,534cとをそれぞれ備えており、円柱部534a,534b,534cの上面中央に、所定深さの凹部531a,531b,531cがそれぞれ形成されている。   As shown in FIG. 19, an engagement member 532 having an engagement recess 531 is attached to the attachment plate 535 provided at the upper end of the third support portion 566. Here, the engagement recess 531 is composed of a plurality of recesses 531a, 531b, and 531c having circular sections with different diameters according to a plurality of types of workpieces W (see FIG. 4). It comprises a plurality of members 532a, 532b, 532c having recesses 531a, 531b, 531c, respectively. The members 532a, 532b, and 532c are flange portions 533a, 533b, and 533c fixed to the mounting plate 535 by a screw member 536, and column portions 534a, 534b, and 534c formed on the upper surfaces of the flange portions 533a, 533b, and 533c, respectively. And recesses 531a, 531b, and 531c having predetermined depths are respectively formed in the center of the upper surfaces of the cylindrical portions 534a, 534b, and 534c.

このような構成によれば、サイズの異なる複数の把持機構11に適合するように、異なる径を有する複数の凹部531a,531b,531cを事前に用意しておくことができる。これにより、把持機構11(図9参照)のサイズがワークWの種類によって異なる場合であっても対応可能となる。ただし、本発明はこれに限定されるものではなく、第3支持部566の取付板535に一種類のワークWに対応する一つの凹部を備えた係合凹部が配設されるように構成されていてもよい。   According to such a configuration, a plurality of recesses 531a, 531b, and 531c having different diameters can be prepared in advance so as to be adapted to a plurality of gripping mechanisms 11 having different sizes. Accordingly, even when the size of the gripping mechanism 11 (see FIG. 9) differs depending on the type of the workpiece W, it is possible to cope with it. However, the present invention is not limited to this, and the mounting plate 535 of the third support portion 566 is configured to be provided with an engaging concave portion having one concave portion corresponding to one kind of workpiece W. It may be.

次に、把持部位置決め装置500を用いて、ワーク把持装置1における把持機構11をワークWの種類に応じて移動させて位置決めする把持部位置決め方法について説明する。   Next, a description will be given of a gripping unit positioning method in which the gripping mechanism 11 in the workpiece gripping device 1 is moved and positioned according to the type of the workpiece W using the gripping unit positioning device 500.

<把持部位置決め方法>
まず、ロボット100を駆動させることにより、ロボットアーム101の先端部102に装着されたワーク把持装置1を移動させて、ワーク把持装置1のガイド部材221を、把持部位置決め装置500のワーク把持装置位置決め部520のガイドポスト522に嵌合させる。これにより、ワーク把持装置1を把持部位置決め装置500に対して位置決めする。ガイド部材検出部586がガイド部材221を検出することにより、ワーク把持装置1の把持部位置決め装置500へのセットが完了したものと判断される。
<Grip part positioning method>
First, by driving the robot 100, the workpiece gripping device 1 attached to the tip portion 102 of the robot arm 101 is moved to position the guide member 221 of the workpiece gripping device 1 in the workpiece gripping device positioning device 500. The guide post 522 of the part 520 is fitted. As a result, the workpiece gripping device 1 is positioned with respect to the gripper positioning device 500. When the guide member detection unit 586 detects the guide member 221, it is determined that the setting of the workpiece gripping device 1 to the gripping portion positioning device 500 has been completed.

続いて、ベースユニット510に設けられた把持部位置決め機構530が、当該把持部位置決め機構530に備えられ把持機構11と係合可能な係合凹部531を3次元移動させて、把持機構11の先端が係合凹部531に挿入されるようにして係合凹部531を把持機構11と係合させる。ここで、把持機構11は、係合凹部531を内側から外側に向けて押圧して把持する。   Subsequently, the gripping part positioning mechanism 530 provided in the base unit 510 moves the engagement recess 531 provided in the gripping part positioning mechanism 530 and engageable with the gripping mechanism 11 three-dimensionally, and thereby the tip of the gripping mechanism 11. Is inserted into the engaging recess 531, and the engaging recess 531 is engaged with the gripping mechanism 11. Here, the gripping mechanism 11 presses and grips the engaging recess 531 from the inside to the outside.

そして、把持機構11をワーク把持装置1における3次元移動が許容された状態に設定する。続いて、把持部位置決め機構530が、把持機構11と係合した係合凹部531をワークWの種類に応じて当該ワークWの被把持部Waに対応した位置に移動させる。   Then, the gripping mechanism 11 is set to a state in which three-dimensional movement in the work gripping device 1 is allowed. Subsequently, the gripping portion positioning mechanism 530 moves the engaging recess 531 engaged with the gripping mechanism 11 to a position corresponding to the gripped portion Wa of the workpiece W according to the type of the workpiece W.

続いて、移動規制装置13により3軸移動機構12の移動を規制することで、把持機構11をワーク把持装置1における3次元移動が規制された状態に設定する(ロックする)。ここで、把持機構11は、係合凹部531の把持を解除する。ワーク把持装置1が複数の把持機構11を備える場合、前記工程を繰り返す。これにより、ワーク把持装置1における把持機構11が、ワークWの種類に応じて移動させられて位置決めされる。   Subsequently, the movement restricting device 13 restricts the movement of the three-axis moving mechanism 12, thereby setting (locking) the gripping mechanism 11 in a state in which the three-dimensional movement in the work grasping device 1 is restricted. Here, the gripping mechanism 11 releases the gripping of the engaging recess 531. When the workpiece gripping device 1 includes a plurality of gripping mechanisms 11, the above steps are repeated. Thereby, the gripping mechanism 11 in the workpiece gripping device 1 is moved and positioned according to the type of the workpiece W.

次に、把持部位置決め機構530が、把持機構11から係合凹部531を離間させ、係合凹部531を基準位置検出部581,582,583による検出位置まで移動させることにより予め決められた係合部基準位置に復帰移動させる。続いて、ロボット100を駆動させることにより、ロボットアーム101の先端部102に装着されたワーク把持装置1を移動させて、把持部位置決め装置500のワーク把持装置位置決め部520からワーク把持装置1を離間させ、ワーク把持装置1を予め決められた把持装置基準位置に復帰移動させる。   Next, the gripping portion positioning mechanism 530 moves the engagement concave portion 531 away from the gripping mechanism 11 and moves the engagement concave portion 531 to the detection positions by the reference position detection portions 581 582, and 583, thereby making a predetermined engagement. Return to the reference position. Subsequently, by driving the robot 100, the workpiece gripping device 1 attached to the tip portion 102 of the robot arm 101 is moved, and the workpiece gripping device 1 is separated from the workpiece gripping device positioning portion 520 of the gripping portion positioning device 500. The workpiece gripping device 1 is moved back to a predetermined gripping device reference position.

このような構成によれば、ロボットアーム101に装着されたワーク把持装置1に備えられた把持機構11を、ロボットやワーク把持装置1に把持機構11を移動させるための駆動装置を設けることなく、ワークWの種類の変更に応じて、移動させて位置決めすることにより、ワーク把持装置1における把持機構11の位置を自動的に変更することが可能となる。したがって、ロボットアーム101の先端側を軽量化しながらバリエーションを有する種々のワークに対応することが可能となる。   According to such a configuration, the gripping mechanism 11 provided in the workpiece gripping device 1 attached to the robot arm 101 can be provided without providing a driving device for moving the gripping mechanism 11 to the robot or the workpiece gripping device 1. The position of the gripping mechanism 11 in the workpiece gripping device 1 can be automatically changed by moving and positioning in accordance with the change in the type of the workpiece W. Therefore, it is possible to cope with various workpieces having variations while reducing the weight of the tip side of the robot arm 101.

次に、前記のように構成されたワーク作業システムの全体的な動作について説明する。
<ワーク作業システムの全体的な動作>
前提として、複数のワークWが載置されたパレット201を移動プレート209上に複数段積み重ねた状態で(図3参照)、ワークWが倉庫250に保管されている。
Next, the overall operation of the work work system configured as described above will be described.
<Overall operation of work work system>
As a premise, the workpieces W are stored in the warehouse 250 in a state where a plurality of pallets 201 on which a plurality of workpieces W are placed are stacked on the moving plate 209 (see FIG. 3).

出庫装置200は、ワークWが載置されたパレット201を載せた移動プレート209をコンベア206により搬送することにより、倉庫250からワークWを出庫する。コンベア206により搬送される移動プレート209は、パレット停留機構203により取出し位置202で停留させられる。   The unloading apparatus 200 unloads the work W from the warehouse 250 by conveying the moving plate 209 on which the pallet 201 on which the work W is placed is carried by the conveyor 206. The moving plate 209 conveyed by the conveyor 206 is stopped at the take-out position 202 by the pallet stopping mechanism 203.

このように移動プレート209が停留させられた状態で、ロボット100は、ロボットアーム101に装着されたワーク把持装置1をワークWの撮影位置に移動させ、検知装置260は、光照射部262により光が照射されたワークWを、画像取得部261によりその陰影と共に撮影し、得られた画像からパレット201上に載置されたワークWの姿勢及び位置を検知する。   With the moving plate 209 stopped in this manner, the robot 100 moves the workpiece gripping device 1 attached to the robot arm 101 to the imaging position of the workpiece W, and the detection device 260 uses the light irradiation unit 262 to perform light irradiation. The image acquisition unit 261 captures the workpiece W irradiated with the shadow together with its shadow, and detects the posture and position of the workpiece W placed on the pallet 201 from the obtained image.

このとき、ワーク把持装置1に取り付けられているパレット吸着装置230の接続部231は、シリンダ装置239のロッド238を後退させることにより、支持プレート22に接近する方向に折り畳んだ位置にあり、接続部231が折畳み状態であることが第2検知部243により検知される。
したがって、ワークWの把持時やワークWの姿勢及び位置の検知時等に、吸着部232がワークWと干渉することを回避することが可能となる。しかも、簡易な折畳み構造により吸着部232を大きく変位させることができ、吸着部232とワークWとの干渉を容易かつ確実に回避することが可能となる。
At this time, the connection portion 231 of the pallet suction device 230 attached to the workpiece gripping device 1 is in a position folded in a direction approaching the support plate 22 by retracting the rod 238 of the cylinder device 239, and the connection portion The second detection unit 243 detects that 231 is in the folded state.
Accordingly, it is possible to avoid the suction portion 232 from interfering with the workpiece W when the workpiece W is gripped or when the posture and position of the workpiece W are detected. In addition, the suction part 232 can be greatly displaced by a simple folding structure, and interference between the suction part 232 and the workpiece W can be easily and reliably avoided.

続いて、検知装置260により得られた情報に基づいて、ロボット100がワーク把持装置1の姿勢及び位置を変化させることにより、ワーク把持装置1をワークWに正対させてワークを把持する。
したがって、特に合成樹脂製のパレット201を使用する場合にはワークWの載置によってパレット201が撓んだり傷が付いたりし易いが、ワークWが載置されたパレット201がたとえ傾いていたり僅かに凹凸を有していたりした場合でも、迅速かつ正確にワークWの姿勢及び位置を検知できるため、ワーク把持装置1でワークWをより確実に把持することが可能となる。
Subsequently, the robot 100 changes the posture and position of the workpiece gripping device 1 based on the information obtained by the detection device 260, thereby gripping the workpiece with the workpiece gripping device 1 facing the workpiece W.
Therefore, especially when the pallet 201 made of synthetic resin is used, the pallet 201 is likely to be bent or scratched by placing the work W, but the pallet 201 on which the work W is placed is inclined or slightly inclined. Even if the workpiece has irregularities, the posture and position of the workpiece W can be detected quickly and accurately, so that the workpiece gripping device 1 can grip the workpiece W more reliably.

しかも、ワークWが載置されたパレット201が取出し位置202で停留させられるため、ロボット100は、ワーク把持装置1でワークWをより容易かつ確実に把持することが可能となる。   Moreover, since the pallet 201 on which the workpiece W is placed is stopped at the take-out position 202, the robot 100 can grip the workpiece W more easily and reliably by the workpiece gripping device 1.

続いて、ロボット100は、ワーク把持装置1でワークWを把持した状態でロボットアーム101をワーク受け部300の方に旋回させて把持状態を解除することにより、ワークWをワーク受け部300まで移送する。   Subsequently, the robot 100 transfers the work W to the work receiving unit 300 by releasing the gripping state by turning the robot arm 101 toward the work receiving unit 300 while holding the work W by the work holding device 1. To do.

パレット201上の複数のワークWがすべてワーク受け部300に移送されるまで、前記した動作が繰り返される。
そして、パレット201上にワークWが無くなった場合、次の段にある複数のワークWを移送するために、ロボット100は、ロボットアーム101に装着されたワーク把持装置1を移動させて、ワーク把持装置1の支持プレート22に接続された接続部231の先端に設けられた吸着部232により使用済みの空となったパレット201を吸着する。
したがって、ワーク把持装置1に取り付けられた吸着部232により、使用済みの空となったパレット201を、安価な構成で確実に保持して移送することが可能となる。
The above-described operation is repeated until all the plurality of workpieces W on the pallet 201 are transferred to the workpiece receiving unit 300.
When the workpiece W is no longer on the pallet 201, the robot 100 moves the workpiece gripping device 1 mounted on the robot arm 101 to transfer the plurality of workpieces W in the next stage to grip the workpiece. The used empty pallet 201 is adsorbed by the adsorbing part 232 provided at the tip of the connection part 231 connected to the support plate 22 of the apparatus 1.
Therefore, the suction unit 232 attached to the workpiece gripping device 1 can reliably hold and transfer the used empty pallet 201 with an inexpensive configuration.

このとき、ワーク把持装置1に取り付けられているパレット吸着装置230の接続部231は、シリンダ装置239のロッド238を進出させることにより、支持プレート22に離間する方向に伸張した位置にあり、接続部231が伸張状態であることが第1検知部242により検知される。
したがって、パレット201の吸着時に、吸着部232がワークWに近接する方向に変位するため、パレット201の吸着が容易となる。
At this time, the connection portion 231 of the pallet suction device 230 attached to the workpiece gripping device 1 is in a position extended in a direction away from the support plate 22 by advancing the rod 238 of the cylinder device 239, and the connection portion The first detection unit 242 detects that 231 is in the extended state.
Therefore, when the pallet 201 is attracted, the attracting part 232 is displaced in the direction approaching the workpiece W, so that the pallet 201 is easily attracted.

続いて、ロボット100は、吸着部232でパレット201を吸着した状態でロボットアーム101をパレット回収機構204のパレット貯留部210の方に旋回させて把持状態を解除することにより、パレット201をパレット貯留部210の一対のパレット支持部214,214上まで移送する。続いて、ロボット100は、次の段にある複数のワークWの把持・移送と、その段にある複数のワークWの把持・移送後におけるパレット201の吸着・移送とを繰り返す。   Subsequently, the robot 100 rotates the robot arm 101 toward the pallet storage unit 210 of the pallet collection mechanism 204 while the pallet 201 is sucked by the suction unit 232 to release the gripping state, thereby storing the pallet 201 in the pallet storage. It is transferred onto the pair of pallet support parts 214, 214 of the part 210. Subsequently, the robot 100 repeats the gripping / transferring of the plurality of workpieces W in the next stage and the suction / transferring of the pallet 201 after the gripping / transferring of the plurality of works W in the next stage.

そして、移動プレート209上のすべてのワークWおよびパレット201が移送されると、例えば図示しないプッシャ等の移動手段により、空となった移動プレート209が、コンベア206上の取出し位置202から、一対のパレット支持部214,214の直下に対応するコンベア207上に移動させられる。続いて、一対のパレット支持部214,214が相互に離間移動されることにより、一対のパレット支持部214,214上に支持されていた複数のパレット201が移動プレート209上に落下して載置される。続いて、複数のパレット201が載置された移動プレート209がコンベア207により倉庫250に向けて搬送されることにより、パレット201の回収が行われる。
このように、空となったパレット201が回収されて倉庫250に戻されるため、パレット201が滞留することなく迅速に再使用に供され、効率がより良好となる。
When all the workpieces W and the pallet 201 on the moving plate 209 are transferred, the moving plate 209 emptied by a moving means such as a pusher (not shown) is moved from the take-out position 202 on the conveyor 206 to a pair. It is moved on the conveyor 207 corresponding to the pallet support portions 214 and 214 directly below. Subsequently, when the pair of pallet support portions 214 and 214 are moved away from each other, the plurality of pallets 201 supported on the pair of pallet support portions 214 and 214 are dropped and placed on the moving plate 209. Is done. Subsequently, the moving plate 209 on which the plurality of pallets 201 are placed is conveyed toward the warehouse 250 by the conveyor 207, whereby the pallets 201 are collected.
Thus, since the empty pallet 201 is collected and returned to the warehouse 250, the pallet 201 is quickly reused without stagnation, resulting in better efficiency.

一方、ワーク受け部300に移送されたワークWは作業装置310に搬送され、作業装置310においてワークWの洗浄、乾燥が行われる。また、ワークW′の出庫、把持、および移送についてもワークWと同様に行われる。ワーク受け部300′に移送されたワークW′は作業装置310′に搬送され、作業装置310′においてワークW′の洗浄、乾燥が行われる。   On the other hand, the workpiece W transferred to the workpiece receiving unit 300 is transported to the working device 310, and the workpiece W is cleaned and dried in the working device 310. In addition, the delivery, gripping, and transfer of the workpiece W ′ are performed in the same manner as the workpiece W. The workpiece W ′ transferred to the workpiece receiver 300 ′ is transported to the working device 310 ′, and the workpiece W ′ is cleaned and dried in the working device 310 ′.

洗浄、乾燥が行われたワークWとワークW′とは、ワーク搬出装置320,320′により、作業装置310,310′から同期して搬出される。
したがって、ワーク搬出装置320,320′から搬出後の工程で複数のワークW,W′が必要な場合、これらが同期して搬出されると便利であり、効率がより良好となる。例えば、トランスミッションの組立工程では、トランスミッション1個の組立にトルクコンバータケースとトランスミッションケースとが各々1個必要なため、ばらばらに搬出されるよりもトルクコンバータケースとトランスミッションケースとが同期して搬出される方が、後工程での組立作業に便利である。
The workpiece W and the workpiece W ′ that have been cleaned and dried are carried out of the work devices 310 and 310 ′ in synchronization by the workpiece carry-out devices 320 and 320 ′.
Therefore, when a plurality of workpieces W and W ′ are required in the process after unloading from the workpiece unloading devices 320 and 320 ′, it is convenient that these are unloaded synchronously and the efficiency is improved. For example, in the transmission assembly process, since one torque converter case and one transmission case are required for assembling one transmission, the torque converter case and the transmission case are carried out synchronously rather than being carried apart. This is more convenient for assembly work in a later process.

前記したように、本実施形態のワーク作業システムは、ワークW,W′を載置し得るパレット201と、パレット201上に載置されたワークW,W′を倉庫250から出庫する出庫装置200,200′と、出庫装置200,200′により出庫されパレット201上に載置されたワークW,W′の姿勢及び位置を検知する検知装置260と、ロボットアーム101、及び当該ロボットアーム101に装着されてワークW,W′を把持機構11で把持するワーク把持装置1,1′を備え、検知装置260により検知されたワークW,W′の姿勢及び位置に基づいてワーク把持装置1,1′の姿勢及び位置を変化させ、パレット201上のワークW,W′を把持機構11で把持して移送するロボット100,100′と、ロボット100,100′により移送されるワークW,W′を受けるワーク受け部300,300′と、ワーク受け部300,300′に受容されたワークに対して作業を施す作業装置310,310′と、を備えている。   As described above, the workpiece work system according to the present embodiment includes the pallet 201 on which the workpieces W and W ′ can be placed, and the unloading apparatus 200 that unloads the workpieces W and W ′ placed on the pallet 201 from the warehouse 250. , 200 ′, a detection device 260 that detects the posture and position of the workpieces W and W ′ that are delivered by the delivery devices 200 and 200 ′ and placed on the pallet 201, the robot arm 101, and the robot arm 101. The workpiece gripping devices 1 and 1 ′ gripping the workpieces W and W ′ by the gripping mechanism 11 are provided, and the workpiece gripping devices 1 and 1 ′ are based on the postures and positions of the workpieces W and W ′ detected by the detection device 260. The robots 100 and 100 'that grip and transfer the workpieces W and W' on the pallet 201 by the gripping mechanism 11 and the robots 100 and 1 Work receiving portions 300 and 300 'for receiving the workpieces W and W' transferred by 0 ', and working devices 310 and 310' for performing work on the workpieces received by the work receiving portions 300 and 300 '. ing.

本実施形態によれば、倉庫250からパレット201上に載置された状態で出庫されるワークW,W′の姿勢及び位置を検知装置260が検知し、検知された情報に基づいてロボット100,100′がワーク把持装置1,1′の姿勢及び位置を変化させることにより、ワーク把持装置1,1′をワークW,W′に正対させてワークW,W′を確実に把持し、ワーク受け部300,300′に向けて移送して、作業装置310,310′が当該ワークW,W′に作業を施す。
したがって、倉庫250からワークW,W′を出庫し、出庫したワークW,W′を移送して当該ワークW,W′に作業を施す一連の工程を、効率良く確実に自動で行うワーク作業システムを提供できる。
According to the present embodiment, the detection device 260 detects the posture and position of the workpieces W and W ′ that are delivered from the warehouse 250 on the pallet 201, and the robot 100, based on the detected information, 100 ′ changes the posture and position of the workpiece gripping devices 1 and 1 ′, so that the workpiece gripping devices 1 and 1 ′ are opposed to the workpieces W and W ′, thereby securely gripping the workpieces W and W ′. The work devices 310 and 310 'work on the workpieces W and W' by being transferred toward the receiving portions 300 and 300 '.
Accordingly, a work work system that automatically and efficiently performs a series of steps of unloading the workpieces W and W ′ from the warehouse 250, transferring the unloaded workpieces W and W ′, and performing work on the workpieces W and W ′. Can provide.

また、本実施形態では、ロボットが複数設けられており、ロボット100はワークWを把持し、ロボット100′はワークW′を把持する。
このような構成によれば、複数のロボット100,100′が用意され、各ロボットは、各ワーク把持装置でワークをそれぞれ把持してワーク受け部に移送することができる。結果的に、複数のワークを同時に作業装置に送り込むことが可能であり、効率がより良好となる。ただし、本発明はこれに限定されるものではなく、単一のロボットが単一のワークを把持する場合にも適用可能である。
In this embodiment, a plurality of robots are provided. The robot 100 grips the workpiece W, and the robot 100 ′ grips the workpiece W ′.
According to such a configuration, a plurality of robots 100 and 100 ′ are prepared, and each robot can grip a workpiece with each workpiece gripping device and transfer it to a workpiece receiving unit. As a result, it is possible to simultaneously send a plurality of workpieces to the working apparatus, and the efficiency becomes better. However, the present invention is not limited to this, and can also be applied to a case where a single robot holds a single workpiece.

また、本実施形態では、ロボット100はワークWを把持するワーク把持装置1を備え、ロボット100′はワークWとは異なるワークW′を把持するワーク把持装置1′を備えており、ワーク把持装置1とワーク把持装置1′とは異なるものである。
このような構成によれば、複数のロボット100,100′が用意され、各ロボットは、異なるワーク把持装置で異なるワークをそれぞれ把持してワーク受け部に移送することができる。結果的に、複数の異なるワークを同時に作業装置に送り込むことが可能であり、例えば或る製品が複数の異なるワークを構成要素として有している場合、複数の異なるワークに同時に作業を施すことができ、効率がより良好となる。ただし、本発明はこれに限定されるものではなく、複数のロボットが同一のワークを把持する場合にも適用可能である。
In this embodiment, the robot 100 includes the workpiece gripping device 1 that grips the workpiece W, and the robot 100 ′ includes the workpiece gripping device 1 ′ that grips a workpiece W ′ different from the workpiece W. 1 and the workpiece gripping device 1 'are different.
According to such a configuration, a plurality of robots 100 and 100 ′ are prepared, and each robot can grip a different workpiece with a different workpiece gripping device and transfer it to the workpiece receiving unit. As a result, it is possible to simultaneously send a plurality of different workpieces to the working device. For example, when a certain product has a plurality of different workpieces as components, it is possible to perform a plurality of different workpieces simultaneously. And the efficiency is better. However, the present invention is not limited to this, and can also be applied when a plurality of robots grip the same workpiece.

次に、前記した実施形態の一部の構成を変更した実施形態について、変更した構成(変形例)に関して説明する。前述した実施形態と同様の構成および作用は、以下の実施形態に取り込まれるものとして詳細な説明を適宜省略し、相違する点について主に説明する。
<変形例>
Next, an embodiment in which a part of the configuration of the above-described embodiment is changed will be described with respect to the changed configuration (modified example). The same configurations and operations as those of the above-described embodiment will be omitted from the detailed description as being taken into the following embodiments, and differences will be mainly described.
<Modification>

例えば、前記した実施形態においては、被把持部WaがワークWに形成された貫通穴等の凹部であり、凹部を内側から外側に向けて押圧して把持するインナータイプの把持機構を採用した場合について説明したが、これに限定されるものではなく、被把持部がボス等の凸部である場合には、凸部を外側から内側に向けて押圧して把持するコレットチャック方式のアウタータイプの把持機構を採用することもできる。   For example, in the above-described embodiment, when the gripped portion Wa is a recessed portion such as a through hole formed in the workpiece W, and an inner type gripping mechanism that presses and grips the recessed portion from the inside to the outside is employed. However, the present invention is not limited to this, and when the gripped portion is a convex portion such as a boss, the outer type of the collet chuck type that presses and grips the convex portion from the outside to the inside. A gripping mechanism can also be employed.

図20は、ワークの被把持部がボス等の凸部である場合に使用される把持部位置決め装置の係合凸部を有する係合部材の周辺を示す図であり、(a)は平面図、(b)は正面図である。   FIG. 20 is a view showing the periphery of an engaging member having an engaging convex portion of a gripping portion positioning device used when the gripped portion of the workpiece is a convex portion such as a boss, and (a) is a plan view. (B) is a front view.

図20(a)(b)に示すように、第3支持部566の上端に設けられた取付板535には、係合凸部591を有する係合部材592が取り付けられている。ここでは、係合凸部591は、複数種類のワークに応じて、異なる径の円形断面を有する複数の凸部591a,591b,591cから構成されており、係合部材592は、凸部591a,591b,591cをそれぞれ有する複数の部材592a,592b,592cから構成されている。部材592a,592b,592cは、ねじ部材536により取付板535に固定されるフランジ部593a,593b,593cをそれぞれ備えており、フランジ部593a,593b,593cの上面に、所定高さの凸部591a,591b,591cがそれぞれ形成されている。   As shown in FIGS. 20A and 20B, an engagement member 592 having an engagement convex portion 591 is attached to the attachment plate 535 provided at the upper end of the third support portion 566. Here, the engaging convex portion 591 is composed of a plurality of convex portions 591a, 591b, 591c having a circular cross section with different diameters according to a plurality of types of workpieces, and the engaging member 592 includes the convex portions 591a, A plurality of members 592a, 592b and 592c having 591b and 591c, respectively. Each of the members 592a, 592b, and 592c includes flange portions 593a, 593b, and 593c that are fixed to the mounting plate 535 by a screw member 536, and a convex portion 591a having a predetermined height on the upper surface of the flange portions 593a, 593b, and 593c. , 591b and 591c are formed.

このような構成によれば、サイズの異なる複数の把持機構に適合するように、異なる径を有する複数の凸部591a,591b,591cを事前に用意しておくことができる。これにより、把持機構のサイズがワークの種類によって異なる場合であっても対応可能となる。ただし、本発明はこれに限定されるものではなく、第3支持部566の取付板535に一種類のワークに対応する一つの凸部を備えた係合凸部が配設されるように構成されていてもよい。   According to such a configuration, a plurality of convex portions 591a, 591b, and 591c having different diameters can be prepared in advance so as to be adapted to a plurality of gripping mechanisms having different sizes. Thereby, even when the size of the gripping mechanism is different depending on the type of the workpiece, it is possible to cope. However, the present invention is not limited to this, and is configured such that an engagement convex portion having one convex portion corresponding to one kind of work is disposed on the mounting plate 535 of the third support portion 566. May be.

前記したように、把持機構と係合可能な係合部は、把持機構がワークの被把持部を外側から内側に向けて押圧して把持するアウタータイプの場合には係合凸部591とし、把持機構がワークの被把持部を内側から外側に向けて押圧して把持するインナータイプの場合には係合凹部531とすることができる。   As described above, the engaging portion that can be engaged with the gripping mechanism is the engaging convex portion 591 in the case of the outer type in which the gripping mechanism presses and grips the gripped portion of the workpiece from the outside to the inside. In the case of an inner type in which the gripping mechanism presses and grips the gripped portion of the workpiece from the inside to the outside, the engagement recess 531 can be formed.

このように構成すれば、把持機構がアウタータイプ、インナータイプ、あるいはこれらの両タイプが混在する場合にも対応することができる。また、複雑な構造のワークの把持にも対応することができる。   If comprised in this way, it can respond also when the holding | grip mechanism is an outer type, an inner type, or these both types coexist. In addition, it is possible to handle a workpiece having a complicated structure.

なお、ワークの被把持部が凸部である場合に、当該凸部は、前記したボス等の円柱形状に限定されるものではなく、リブ等の直方体形状(衝立形状)であってもよい。この場合、把持機構は、リブ等の直方体形状の凸部の相対する2面を挟むように外側から内側に向けて押圧してワークを把持するものであり、この把持機構と係合可能な把持部位置決め機構の係合凸部は、ワークの被把持部であるリブ等の直方体形状の凸部に対応した形状に形成される。   In addition, when the to-be-gripped part of a workpiece | work is a convex part, the said convex part is not limited to column shape, such as an above-described boss | hub, A rectangular parallelepiped shape (partition shape), such as a rib, may be sufficient. In this case, the gripping mechanism presses inward from the outside so as to sandwich the two opposing faces of the rectangular parallelepiped convex portions such as ribs, and grips the work that can be engaged with the gripping mechanism. The engaging convex part of the part positioning mechanism is formed in a shape corresponding to a rectangular parallelepiped convex part such as a rib which is a gripped part of the workpiece.

また、前記した実施形態では、把持機構11をワークWの被把持部Waに位置合わせしておくことで、被把持部Waの位置が異なる種々のワークWに柔軟に対応可能なワーク把持装置1について説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。本発明は、例えば把持機構11の位置が固定され同一種類のワークWにのみ対応可能なワーク把持装置がロボットアーム101に装着される場合にも適応可能である。この場合、作業対象のワークWの種類が変更になるときには、ロボットアーム101に装着されるワーク把持装置が交換される。   In the above-described embodiment, the gripping mechanism 11 is aligned with the gripped portion Wa of the workpiece W, so that the workpiece gripping device 1 can flexibly cope with various workpieces W having different positions of the gripped portion Wa. However, the present invention is not limited to this. The present invention can also be applied to a case where a workpiece gripping device capable of handling only the same type of workpiece W is mounted on the robot arm 101 with the position of the gripping mechanism 11 fixed, for example. In this case, when the type of work W to be worked is changed, the work gripping device mounted on the robot arm 101 is replaced.

図21は、変形例に係るパレット吸着装置を示す正面図である。
図21に示すように、変形例に係るパレット吸着装置244は、支持プレート22に接続される接続部245と、当該接続部245の先端に設けられた吸着部232と、を備えている。パレット吸着装置244の接続部245は、接続部245における吸着部232の設置部位が変位可能に構成されている。具体的には、接続部245は、支持プレート22に固定されるシリンダ装置247と、シリンダ装置247に備えられる進退移動可能なロッド246の先端に固定される取付け部248とを有している。シリンダ装置247としては、例えばエアシリンダが使用される。
FIG. 21 is a front view showing a pallet suction device according to a modification.
As illustrated in FIG. 21, the pallet suction device 244 according to the modification includes a connection portion 245 connected to the support plate 22 and a suction portion 232 provided at the tip of the connection portion 245. The connection part 245 of the pallet suction device 244 is configured so that the installation site of the suction part 232 in the connection part 245 can be displaced. Specifically, the connection portion 245 includes a cylinder device 247 fixed to the support plate 22 and an attachment portion 248 fixed to the tip of a rod 246 that can be moved forward and backward. For example, an air cylinder is used as the cylinder device 247.

このような構成によれば、パレット吸着装置244は、より簡易な構成により、接続部245を伸張した位置(図21において二点差線で示す)と収縮した位置(図21において実線で示す)との間で変位させることができる。   According to such a configuration, the pallet suction device 244 has a simpler configuration and a position where the connecting portion 245 is extended (indicated by a two-dot chain line in FIG. 21) and a position where it is contracted (indicated by a solid line in FIG. 21) Can be displaced between.

図22は、変形例に係るワーク把持装置でワークを挟持する様子を示す要部拡大平面図である。図23は、図22に示されるワーク把持装置の全体構成を示す断面図である。
図22および図23に示すように、ワーク把持装置601は、ロボット100のロボットアーム101の先端部102に装着して種々のバリエーションを有するワークWのリブRを挟持して保持する保持装置として好適に使用することができる。
FIG. 22 is a main part enlarged plan view showing a state in which a workpiece is clamped by the workpiece gripping apparatus according to the modification. FIG. 23 is a cross-sectional view showing the overall configuration of the workpiece gripping apparatus shown in FIG.
As shown in FIGS. 22 and 23, the workpiece gripping device 601 is suitable as a holding device that is attached to the tip 102 of the robot arm 101 of the robot 100 and holds and holds the rib R of the workpiece W having various variations. Can be used for

具体的には、例えば、2種類のワークW,W′に形成されたリブR,R′の位置や形状がそれぞれ異なり、第1の被挟持部W1,W1′では位置と形状(リブの向き)が一致するが、第2の被挟持部W2,W2′では位置と形状(リブの向き)が一致しない場合について以下説明する。なお、図22および図23においては、ワークW,W′は、物品としては同一の機能を有する例えばトランスミッションケースであるが、製品のバリエーションに応じて種類(型式)が異なるものを想定している。   Specifically, for example, the positions and shapes of the ribs R, R ′ formed on the two types of workpieces W, W ′ are different, and the positions and shapes (the orientations of the ribs) are different in the first sandwiched portions W1, W1 ′. ), But the positions and shapes (rib orientations) of the second sandwiched portions W2, W2 ′ do not match. In FIGS. 22 and 23, the workpieces W and W ′ are, for example, transmission cases having the same function as articles, but it is assumed that the types (models) differ depending on the product variations. .

ワーク把持装置601は、支持プレート22に配設されワークWの第1の被挟持部W1(図2を併せて参照)を挟持する固定フィンガー611およびワークWの第2の被挟持部W2を挟持する可動フィンガー612を有する把持部と、可動フィンガー612を回動自在に支持する回動装置7と、この回動装置7を移動自在に支持する移動装置である直線移動装置8と、この直線移動装置8による移動を規制する移動規制装置81と、を備えている。   The workpiece gripping device 601 clamps a fixed finger 611 that is disposed on the support plate 22 and clamps a first clamped portion W1 of the workpiece W (see also FIG. 2) and a second clamped portion W2 of the workpiece W. A gripping portion having a movable finger 612 that rotates, a rotating device 7 that rotatably supports the movable finger 612, a linear moving device 8 that is a moving device that supports the rotating device 7 movably, and this linear movement A movement restriction device 81 for restricting movement by the device 8.

固定フィンガー611は、支持プレート22に固定された取付ブラケット611aと、フィンガー駆動機構611bと、被挟持部W1,W1′を挟持する一対の挟持フィンガー611c,611cと、挟持フィンガー611cに装着された緩衝部材611dと、を備えている。フィンガー駆動機構611bは、挟持フィンガー611cを駆動するための機構であり、汎用的な機構であるため図示は省略するが、挟持フィンガー611cを開閉自在に支持する支持機構や挟持フィンガー611cを開閉するエアシリンダ等の駆動機構を備えて構成されている。   The fixed finger 611 includes a mounting bracket 611a fixed to the support plate 22, a finger drive mechanism 611b, a pair of sandwiching fingers 611c and 611c that sandwich the sandwiched portions W1 and W1 ′, and a buffer mounted on the sandwiching finger 611c. Member 611d. The finger driving mechanism 611b is a mechanism for driving the sandwiching finger 611c, and is a general-purpose mechanism. A drive mechanism such as a cylinder is provided.

一対の挟持フィンガー611c,611cは、互いに向かい合わせに対峙して配設され、それぞれが水平方向に移動して進退することで開閉し、被挟持部W1を開放(アンクランプ)したり、挟持(クランプ)したりすることができるようになっている。緩衝部材611dは、可撓性を有するウレタンゴム等からなり、被挟持部W1を挟持した際に、被挟持部W1の損傷を防止しながら摩擦抵抗を増大させて強固に挟持することができるようになっている。   The pair of sandwiching fingers 611c and 611c are arranged to face each other, open and close by moving in the horizontal direction and moving forward and backward, thereby opening (unclamping) the sandwiched portion W1 and sandwiching ( Clamp). The buffer member 611d is made of flexible urethane rubber or the like, so that when the sandwiched portion W1 is sandwiched, it is possible to increase the frictional resistance and prevent the sandwiched portion W1 from being damaged and firmly sandwich the sandwiched portion W1. It has become.

可動フィンガー612は、回動装置7に固定する取付ブラケット612aと、フィンガー駆動機構612bと、被挟持部W2,W2′を挟持する一対の挟持フィンガー612c,612cと、挟持フィンガー612cに装着された緩衝部材612dと、を備え、挟持フィンガー612c,612cが回動装置7により水平方向で回動したり、直線移動装置8により水平方向(図23の左右方向)で移動したりすることができるようになっている。取付ブラケット612a、フィンガー駆動機構612b、挟持フィンガー612c、および緩衝部材612dの構成については、固定フィンガー611のものと同様である。   The movable finger 612 includes a mounting bracket 612a that is fixed to the rotating device 7, a finger driving mechanism 612b, a pair of sandwiching fingers 612c and 612c that sandwich the sandwiched portions W2 and W2 ′, and a buffer that is attached to the sandwiching finger 612c. Member 612d, and the clamping fingers 612c and 612c can be rotated in the horizontal direction by the rotating device 7, or can be moved in the horizontal direction (left and right direction in FIG. 23) by the linear moving device 8. It has become. The configuration of the mounting bracket 612a, the finger driving mechanism 612b, the clamping finger 612c, and the buffer member 612d is the same as that of the fixed finger 611.

回動装置7は、直線移動装置8に支持された状態で支持プレート22に配設され、可動フィンガー612を回動自在に支持する装置である。可動フィンガー612は、平面視において、回動装置7に備えられた第1のばね部材(図示せず)により回動方向の反時計回りに付勢され、第2のばね部材(図示せず)により時計回りに付勢されている。かかる構成により、可動フィンガー612は、ワークW′の被挟持部W2′を挟持しようとして被挟持部W2′に挟持力を付与する際に、被挟持部W2′から反作用的に回動力を受けて、挟持フィンガー612c,612cの挟持方向がワークW′の被挟持部W2′の形状に適合するように回動する機能を奏する。   The rotation device 7 is a device that is disposed on the support plate 22 while being supported by the linear movement device 8 and supports the movable finger 612 in a freely rotatable manner. The movable finger 612 is biased counterclockwise in the rotation direction by a first spring member (not shown) provided in the rotation device 7 in plan view, and a second spring member (not shown). Is biased clockwise. With this configuration, the movable finger 612 receives a rotational force counteractingly from the sandwiched portion W2 'when applying a clamping force to the sandwiched portion W2' in an attempt to sandwich the sandwiched portion W2 'of the workpiece W'. The clamping fingers 612c and 612c have a function of rotating so that the clamping direction of the clamping fingers 612c and 612c matches the shape of the clamped portion W2 ′ of the workpiece W ′.

直線移動装置8は、支持プレート22に配設され、回動装置7に支持された可動フィンガー612を被挟持部W2から被挟持部W2′まで直線移動自在に支持する装置である。直線移動装置8は、支持プレート22に配設されたガイドレール82と、ガイドレール82に支持されたホルダ83と、ホルダ83の移動を規制する移動規制手段である移動規制装置81と、ホルダ83に固定され回動装置7を支持する支持部材84と、支持部材84を直線移動させる駆動源であるエアシリンダ85と、支持部材84の移動端を規制する前進端ストッパ86aおよび後退端ストッパ86bと、を備えている。   The linear moving device 8 is a device that is disposed on the support plate 22 and supports the movable finger 612 supported by the rotating device 7 so as to be linearly movable from the sandwiched portion W2 to the sandwiched portion W2 ′. The linear movement device 8 includes a guide rail 82 disposed on the support plate 22, a holder 83 supported by the guide rail 82, a movement restriction device 81 that is a movement restriction means for restricting movement of the holder 83, and a holder 83. A support member 84 that is fixed to the support member 84 and supports the rotation device 7; an air cylinder 85 that is a drive source for linearly moving the support member 84; and a forward end stopper 86a and a backward end stopper 86b that restrict the moving end of the support member 84; It is equipped with.

このような構成によれば、ワークにおける例えばリブ等の被挟持部を2箇所で挟持するため、バリエーションを有する種々のワークを確実に保持して搬送することができる。また、フィンガーの位置をワークの被挟持部に合わせて移動させるとともに、フィンガーを回動させて挟持する方向を適宜調整することができるため、ワークの被挟持部の位置や形状の向きが異なる種々のワークに柔軟に対応して、確実にワークの被挟持部を挟持することができる。   According to such a structure, since the to-be-clamped parts, such as a rib, in a workpiece | work are clamped in two places, the various workpiece | work which has a variation can be hold | maintained reliably and can be conveyed. In addition, since the finger position can be moved in accordance with the workpiece clamping portion, and the finger can be rotated and the clamping direction can be adjusted as appropriate, the workpiece clamping portion has a different position and shape orientation. It is possible to flexibly handle the workpiece and securely clamp the workpiece clamping portion.

また、前記した実施形態では、作業装置310がワークWをエアや液体により洗浄し乾燥する装置であるため、ワーク受け部300はワークWが載置されるワーク載置部であってローラコンベアで構成されているが、本発明はこれに限定されるものではない。ワーク受け部は、例えば、ワークWを位置決めする位置決め部が固定して設けられた専用受け治具(図示せず)、あるいはワークWを位置決めする位置決め部が移動可能に設けられた共用受け治具(図示せず)であってもよい。なお、共用受け治具は、ワークWの種類が多い場合に適用されるのが好ましい。この場合、専用受け治具や共用受け治具にセットされたワークWは、精密な位置決めが必要とされる例えば加工装置等の作業装置に向けて搬送される。   In the above-described embodiment, since the working device 310 is a device that cleans and drys the workpiece W with air or liquid, the workpiece receiving unit 300 is a workpiece loading unit on which the workpiece W is loaded and is a roller conveyor. Although configured, the present invention is not limited to this. For example, the workpiece receiving portion is a dedicated receiving jig (not shown) provided with a positioning portion for positioning the workpiece W fixed thereto, or a common receiving jig provided with a positioning portion for positioning the workpiece W movably. (Not shown). The common receiving jig is preferably applied when there are many types of workpieces W. In this case, the workpiece W set in the dedicated receiving jig or the common receiving jig is transported toward a working apparatus such as a processing apparatus that requires precise positioning.

以上、本発明について、実施形態に基づいて説明したが、本発明は、前記実施形態(変形例を含む)に記載した構成に限定されるものではなく、前記した構成を適宜組み合わせ乃至選択することを含め、その趣旨を逸脱しない範囲において適宜その構成を変更することができるものである。   As mentioned above, although this invention was demonstrated based on embodiment, this invention is not limited to the structure described in the said embodiment (a modification is included), The above-mentioned structure is combined thru | or selected suitably. In the range which does not deviate from the meaning, the structure can be changed suitably.

1,1′ ワーク把持装置
2 姿勢制御装置
3 弾性機構
4 変位検知手段
5 サポートシャフト
6 姿勢検知装置
7 回動装置
8 直線移動装置
11 把持機構
13 移動規制装置
21 固定プレート
22 支持プレート
63 検知手段
100,100′ ロボット
101 ロボットアーム
200,200′ 出庫装置
201 パレット
201b ワーク載置面
201a 突起
202 取出し位置
203 パレット停留機構
204 パレット回収機構
230,244 パレット吸着装置
231,245 接続部
232 吸着部
235 折畳み装置
250 倉庫
260 検知装置
300,300′ ワーク受け部
310,310′ 作業装置
320,320′ ワーク搬出装置
530 把持部位置決め機構
601 ワーク把持装置
611 固定フィンガー
612 可動フィンガー
W,W′ ワーク
W1,W1′,W2,W2′ 被挟持部
Wa 被把持部
1, 1 'Workpiece gripping device 2 Attitude control device 3 Elastic mechanism 4 Displacement detection means 5 Support shaft 6 Attitude detection device 7 Rotating device 8 Linear movement device 11 Grip mechanism 13 Movement restricting device 21 Fixed plate 22 Support plate 63 Detection means 100 , 100 'Robot 101 Robot arm 200, 200' Unloading device 201 Pallet 201b Work placement surface 201a Protrusion 202 Unloading position 203 Pallet retention mechanism 204 Pallet collection mechanism 230, 244 Pallet adsorption device 231 245 Connection unit 232 Adsorption unit 235 Folding device 250 Warehouse 260 Detection Device 300, 300 ′ Work Receiving Portion 310, 310 ′ Work Device 320, 320 ′ Work Unloading Device 530 Grasping Portion Positioning Mechanism 601 Work Grasping Device 611 Fixed Finger 612 Movable Inga W, W 'work W1, W1', W2, W2 'clamped portion Wa gripped portion

Claims (15)

ワークを載置し得るパレットと、
前記パレット上に載置されたワークを倉庫から出庫する出庫装置と、
前記出庫装置により出庫され前記パレット上に載置されたワークの姿勢及び位置を検知する検知装置と、
ロボットアーム、及び当該ロボットアームに装着されてワークを把持部で把持するワーク把持装置を備え、前記検知装置により検知されたワークの姿勢及び位置に基づいて前記ワーク把持装置の姿勢及び位置を変化させ、前記パレット上のワークを前記把持部で把持して移送するロボットと、
前記ロボットにより移送されるワークを受けるワーク受け部と、
前記ワーク受け部に受容されたワークに対して作業を施す作業装置と、
を備えたことを特徴とするワーク作業システム。
A pallet on which workpieces can be placed;
An unloading device for unloading the work placed on the pallet from the warehouse;
A detection device that detects the posture and position of a workpiece that has been delivered by the delivery device and placed on the pallet;
A robot arm, and a workpiece gripping device that is attached to the robot arm and grips the workpiece by a gripping unit, and changes the posture and position of the workpiece gripping device based on the posture and position of the workpiece detected by the detection device. A robot for gripping and transferring the workpiece on the pallet by the gripping unit;
A workpiece receiving section for receiving a workpiece transferred by the robot;
A working device for performing work on the workpiece received in the workpiece receiving portion;
Work work system characterized by comprising
前記ロボットが複数設けられ、各ロボットはワークをそれぞれ把持することを特徴とする請求項1に記載のワーク作業システム。   The work work system according to claim 1, wherein a plurality of the robots are provided, and each robot grips a work. 前記各ロボットは、異なるワークをそれぞれ把持する異なる前記ワーク把持装置をそれぞれ備えたことを特徴とする請求項2に記載のワーク作業システム。   3. The work work system according to claim 2, wherein each of the robots includes a different work gripping device that grips a different work. 前記複数のワークを前記作業装置から同期して搬出するワーク搬出装置を備えたことを特徴とする請求項2又は請求項3に記載のワーク作業システム。   The work work system according to claim 2 or 3, further comprising a work unloading device that unloads the plurality of works synchronously from the work device. 前記出庫装置は、ワークが載置されたパレットを当該ワークの取出し位置で停留させるパレット停留機構と、ワークが移送されて空となったパレットを回収して前記倉庫に戻すパレット回収機構と、を備えたことを特徴とする請求項1乃至請求項4のいずれか一項に記載のワーク作業システム。   The unloading device includes a pallet holding mechanism for stopping a pallet on which a work is placed at a position where the work is taken out, and a pallet collecting mechanism for collecting the pallet that is empty after the work is transferred and returning the pallet to the warehouse. The work work system according to claim 1, further comprising: a work work system according to claim 1. 前記パレットのワークが載置されるワーク載置面に、複数のワークが載置された場合に前記複数のワークを個々に区切る突起が形成されていることを特徴とする請求項1乃至請求項5のいずれか一項に記載のワーク作業システム。   The protrusion which divides | segments these several workpiece | work separately when the several workpiece | work is mounted in the workpiece | work mounting surface in which the workpiece | work of the said pallet is mounted is formed. The work work system according to claim 5. 前記出庫装置は、複数のワークが載置されたパレットを一段として鉛直方向に複数段積み重ねた状態で、ワークを前記倉庫から出庫することを特徴とする請求項1乃至請求項6のいずれか一項に記載のワーク作業システム。   The unloading apparatus unloads the workpieces from the warehouse in a state where a plurality of stacks are stacked in the vertical direction with a pallet on which a plurality of workpieces are placed as one stage. Work work system described in the section. 前記検知装置は、ワークに基づいて得た画像を処理することにより、当該ワークの姿勢及び位置を検知することを特徴とする請求項1乃至請求項7のいずれか一項に記載のワーク作業システム。   The work detection system according to claim 1, wherein the detection device detects an attitude and a position of the work by processing an image obtained based on the work. . 前記ワーク把持装置は、当該ワーク把持装置における移動が許容された状態と規制された状態とに切り替えられ得る前記把持部を有することを特徴とする請求項1乃至請求項8のいずれか一項に記載のワーク作業システム。   The said workpiece | work holding device has the said holding | gripping part which can be switched to the state in which the movement in the said workpiece | work holding device was permitted, and the controlled state, The Claim 1 thru | or 8 characterized by the above-mentioned. The work work system described. 前記把持部と係合可能な係合部を備え、前記ワーク把持装置における移動が許容された状態にある前記把持部と係合した前記係合部を3次元移動させることにより、前記把持部をワークの種類に応じて当該ワークの被把持部に対応した位置に移動させて位置決めする把持部位置決め機構を備えることを特徴とする請求項9に記載のワーク作業システム。   An engaging portion that can be engaged with the gripping portion is provided, and the engaging portion engaged with the gripping portion that is allowed to move in the workpiece gripping device is three-dimensionally moved to move the gripping portion. The work work system according to claim 9, further comprising a gripping part positioning mechanism that moves and positions a position corresponding to a gripped part of the work in accordance with the type of the work. 前記ワーク把持装置は、ワークの第1の被挟持部を挟持する第1のフィンガーおよび前記ワークの第2の被挟持部を挟持する第2のフィンガーを有する前記把持部と、前記第1のフィンガーおよび第2のフィンガーの少なくとも一方を移動自在に支持する移動装置と、前記第1のフィンガーおよび第2のフィンガーの少なくとも一方を回動自在に支持する回動装置と、を備えたことを特徴とする請求項1乃至請求項8のいずれか一項に記載のワーク作業システム。   The workpiece gripping device includes: a first finger that grips a first sandwiched portion of a workpiece; a gripping portion that has a second finger that sandwiches a second sandwiched portion of the workpiece; and the first finger And a moving device that movably supports at least one of the second fingers, and a rotating device that rotatably supports at least one of the first finger and the second finger. The work work system according to any one of claims 1 to 8. 前記ワーク把持装置は、前記把持部が配設される支持プレートを備えると共に、姿勢制御装置を介して前記ロボットアームに装着され、
前記姿勢制御装置は、
前記ロボットアームに固定される固定プレートと、
前記支持プレートと前記固定プレートとの間に装着され、前記支持プレートを前記固定プレートに対して弾性支持する弾性機構と、
前記ワークに対する前記ワーク把持装置の姿勢を検知する姿勢検知装置と、を有し、
前記姿勢検知装置は、
前記ワークに当接させるサポートシャフトと、
このサポートシャフトが前記ワークに当接していることを検知する当接検知手段と、
を備えたことを特徴とする請求項1乃至請求項11のいずれか一項に記載のワーク作業システム。
The workpiece gripping device includes a support plate on which the gripping portion is disposed, and is attached to the robot arm via a posture control device.
The attitude control device includes:
A fixed plate fixed to the robot arm;
An elastic mechanism mounted between the support plate and the fixed plate and elastically supporting the support plate with respect to the fixed plate;
An orientation detection device that detects the orientation of the workpiece gripping device with respect to the workpiece,
The posture detection device is
A support shaft that contacts the workpiece;
Contact detection means for detecting that the support shaft is in contact with the workpiece;
The work work system according to any one of claims 1 to 11, further comprising:
前記ワーク把持装置は、前記把持部が配設される支持プレートと、当該支持プレートに取付けられるパレット吸着装置と、を備えており、
前記パレット吸着装置は、前記支持プレートに接続される接続部と、当該接続部の先端に設けられ前記パレットの表面に接触してエアの吸引により前記パレットを吸着する吸着部と、を備えたことを特徴とする請求項1乃至請求項12のいずれか一項に記載のワーク作業システム。
The workpiece gripping device includes a support plate on which the gripping portion is disposed, and a pallet suction device attached to the support plate.
The pallet suction device includes a connection portion connected to the support plate, and a suction portion that is provided at a tip of the connection portion and contacts the surface of the pallet and sucks the pallet by suction of air. The work work system according to any one of claims 1 to 12, wherein:
前記接続部は、当該接続部における前記吸着部の設置部位が変位可能に構成されていることを特徴とする請求項13に記載のワーク作業システム。   The work connection system according to claim 13, wherein the connection portion is configured such that an installation site of the suction portion in the connection portion is displaceable. 前記接続部は、前記支持プレートに揺動可能に連結されるシャフトであり、
前記パレット吸着装置は、前記シャフトを前記支持プレートに接近する方向に折り畳んだ位置と離間する方向に伸張した位置との間で揺動させる折畳み装置を備えたことを特徴とする請求項14に記載のワーク作業システム。
The connection portion is a shaft that is swingably coupled to the support plate;
The pallet suction device includes a folding device that swings between a position in which the shaft is folded in a direction approaching the support plate and a position in which the shaft is extended in a direction away from the support plate. Work work system.
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Cited By (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109279325A (en) * 2018-10-16 2019-01-29 深圳市正和忠信股份有限公司 A kind of automatic feeding system
CN109863002A (en) * 2016-10-21 2019-06-07 通快机床两合公司 Workpiece collects dot element and the method for auxiliary work-piece processing
CN110171659A (en) * 2019-07-05 2019-08-27 湖北天华智能装备股份有限公司 Automobile engine case of transmission pipeline outbound device
CN110171688A (en) * 2019-07-05 2019-08-27 湖北天华智能装备股份有限公司 Automobile engine case of transmission cleans lines conveying equipment
CN110255181A (en) * 2019-06-29 2019-09-20 苏州精濑光电有限公司 A kind of production line
JPWO2020110184A1 (en) * 2018-11-27 2021-09-27 株式会社Fuji Work grip judgment system
CN113800271A (en) * 2021-09-26 2021-12-17 武汉德恒汽车装备有限公司 Automatic material distribution equipment for seamless stacking parts
CN114434438A (en) * 2020-10-30 2022-05-06 精工爱普生株式会社 Robot control method and robot system
US11685063B2 (en) 2018-10-05 2023-06-27 Fanuc Corporation Sensor bracket and robot system
CN116674971A (en) * 2023-08-04 2023-09-01 常州好力持五金有限公司 Continuous detection conveying system of hardware sleeve tool
CN109279325B (en) * 2018-10-16 2024-04-26 深圳市正和忠信股份有限公司 Automatic feeding system

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07172584A (en) * 1993-12-22 1995-07-11 Mazda Motor Corp Carrying facility construction
JPH1177578A (en) * 1997-09-01 1999-03-23 Meidensha Corp Palletized hand mechanism and its position correcting method
JP2005297091A (en) * 2004-04-07 2005-10-27 Sumitomo Chemical Co Ltd Rubber bale transfer facility and transfer method
JP2008214054A (en) * 2007-03-06 2008-09-18 Nissan Motor Co Ltd Palletizing device

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07172584A (en) * 1993-12-22 1995-07-11 Mazda Motor Corp Carrying facility construction
JPH1177578A (en) * 1997-09-01 1999-03-23 Meidensha Corp Palletized hand mechanism and its position correcting method
JP2005297091A (en) * 2004-04-07 2005-10-27 Sumitomo Chemical Co Ltd Rubber bale transfer facility and transfer method
JP2008214054A (en) * 2007-03-06 2008-09-18 Nissan Motor Co Ltd Palletizing device

Cited By (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109863002A (en) * 2016-10-21 2019-06-07 通快机床两合公司 Workpiece collects dot element and the method for auxiliary work-piece processing
US11685063B2 (en) 2018-10-05 2023-06-27 Fanuc Corporation Sensor bracket and robot system
CN109279325B (en) * 2018-10-16 2024-04-26 深圳市正和忠信股份有限公司 Automatic feeding system
CN109279325A (en) * 2018-10-16 2019-01-29 深圳市正和忠信股份有限公司 A kind of automatic feeding system
JP7058347B2 (en) 2018-11-27 2022-04-21 株式会社Fuji Work grip judgment system
JPWO2020110184A1 (en) * 2018-11-27 2021-09-27 株式会社Fuji Work grip judgment system
CN110255181A (en) * 2019-06-29 2019-09-20 苏州精濑光电有限公司 A kind of production line
CN110171688A (en) * 2019-07-05 2019-08-27 湖北天华智能装备股份有限公司 Automobile engine case of transmission cleans lines conveying equipment
CN110171659A (en) * 2019-07-05 2019-08-27 湖北天华智能装备股份有限公司 Automobile engine case of transmission pipeline outbound device
CN114434438A (en) * 2020-10-30 2022-05-06 精工爱普生株式会社 Robot control method and robot system
CN114434438B (en) * 2020-10-30 2023-12-26 精工爱普生株式会社 Robot control method and robot system
CN113800271A (en) * 2021-09-26 2021-12-17 武汉德恒汽车装备有限公司 Automatic material distribution equipment for seamless stacking parts
CN116674971A (en) * 2023-08-04 2023-09-01 常州好力持五金有限公司 Continuous detection conveying system of hardware sleeve tool
CN116674971B (en) * 2023-08-04 2023-10-20 常州好力持五金有限公司 Continuous detection conveying system of hardware sleeve tool

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