JP2014042964A - ワーク把持システム - Google Patents
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Abstract
【解決手段】ワーク把持システムは、ロボットアーム101に連結する支持プレート2、支持プレート2に配設され、ワークWの把持時に該ワークWの複数の被当接部にそれぞれ当接してワークWを把持する複数の当接部、支持プレート2に配設され、ワークWの把持時に複数の当接部の少なくとも一つをワークWに押圧するための駆動機構、複数の当接部の少なくとも一つを支持プレート2に対して自在移動可能に支持する自在移動機構、および自在移動機構による自在移動を規制する移動規制装置、を備えるワーク把持装置1と、ワーク把持装置1の外部に設けられ、自在移動可能に支持される当接部を移動させる当接部移動用駆動装置300と、を有している。
【選択図】図1
Description
そして、当接部の位置合わせは、ワーク把持装置の外部に設けられる当接部移動用駆動装置を使用して実現することができる。このため、本発明に係るワーク把持システムは、当接部の位置合わせをする当接部移動用駆動装置をワーク把持装置に設けずに別体として外部に設けることで、ワーク把持装置の軽量化を実現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。
すなわち、ロボットアームに装着する軽量化された単一のワーク把持装置で種々のワークに柔軟に対応できると共に当該ワークを確実に保持して搬送できるワーク把持システムを提供することができる。
図1は、本発明の一実施形態に係るワーク把持システムの全体構成を示す概略平面図である。図2は、図1に示されるワーク把持装置でワークを把持する様子を説明するための概略平面図である。図3は、図1に示されるワーク把持装置の概略斜視図である。図4は、図1に示されるワーク把持装置の概略底面図である。
図10に示すように、ワーク把持装置1はまた、支持プレート2に支柱83を介して配設される押さえ部材8を備えている。押さえ部材8は、ワークWの把持時にワークWの支持プレート2側の端面に接触するものである。このような構成によれば、駆動側の当接部11をワークWの被当接部W1(図2参照)に押圧してワークWを把持する際にワークWを押さえ部材8で押さえることができ、ワーク把持装置1に対してワークWが傾斜してしまう虞を未然に防止することが可能となる。これにより、ワークWの把持姿勢が変化してしまってワークWの搬送先での作業に支障をきたす事態を回避することができる。
図11〜図13に示すように、自在移動機構5bは、支持プレート2に固定される支持部材51a,51bと、支持部材51a,51bに回転自在に支持されるねじ軸52と、ねじ軸52に螺合されるナット部材53と、ナット部材53に固定され、受け側の当接部12が配設される取付部材54bと、取付部材54bを支持プレート2に対してねじ軸52の軸方向に移動自在に案内する直線運動案内装置55と、を有している。また、取付部材54bの支持プレート2の中心Oと反対側の端面には、当接部移動用駆動装置300に配設された当接部変位検出部350(図14参照)により検出される被検出プレート60が取り付けられている。
図14は、当接部移動用駆動装置の一部を断面で示す側面図である。図15は、当接部移動用駆動装置の平面図である。図16(a)は、図14のA−A線に沿う断面図、図16(b)は、図14のB−B線に沿う断面図である。
図17に示すように、ワーク把持システム全体の制御を司る制御装置500は、ロボット100(図1参照)の動作を制御するロボット制御部501と、ワーク把持装置1の駆動源31の動作を制御するワーク把持制御部502と、当接部移動用駆動装置300(図14参照)のモータ305の動作を制御する当接部移動制御部503とを有している。ここで、ロボット制御部501、ワーク把持制御部502、および当接部移動制御部503は、それぞれ相互に通信可能となっている。ただし、これらの制御部の機能を一つの処理装置が果たす構成であってもよい。ロボット制御部501は、撮像装置504と接続されている。ロボット制御部501は、例えばワークWの把持時には、ワークWの取出し位置にあるワークWを撮像した画像情報を撮像装置504から受信する。
図1に示すように、ワークWは、搬送装置200により搬送されて、取出し位置にて停留させられる。ここでは、ワーク把持装置1に撮像装置504(図17参照)が搭載されているものとする。そして、ワークWが取出し位置に停留させられた状態で、ロボット制御部501(図17参照)の指令により、ロボット100は、撮像装置504が搭載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、該撮像装置504によりワークWを撮像し、得られた画像情報から搬送装置200上に載置されたワークWの姿勢及び位置を検知する。
ワークWの種類の変更に対応して当接部11,12,12を移動させる場合、ロボット制御部501の指令により、ロボット100は、ワーク把持装置1を当接部移動用駆動装置300(図14参照)の方へ移動させ、ねじ軸52のねじ軸側係合部52aを、伝達軸301の伝達軸側係合部304に係合させる。このとき、ねじ軸52と伝達軸301とが正常に係合していれば、ねじ軸側係合部52aが伝達軸側係合部304に嵌合されてドリブン軸303が軸方向に移動することはないため、第1被検出子324aを検出する第1センサ325aがオン、第2センサ325bがオフを示す信号がドリブン軸変位検出部320から当接部移動制御部503に出力される。
そして、当接部11,12,12の位置合わせは、ワーク把持装置1の外部に設けられる当接部移動用駆動装置300を使用して実現することができる。このため、本実施形態に係るワーク把持システムは、当接部11,12,12の位置合わせをする当接部移動用駆動装置300をワーク把持装置1に設けずに別体として外部に設けることで、ワーク把持装置1の軽量化を実現しながらバリエーションを有する種々のワークWに対応することが可能となる。
すなわち、ロボットアーム101に装着する軽量化された単一のワーク把持装置1で種々のワークWに柔軟に対応できると共に当該ワークWを確実に保持して搬送できるワーク把持システムを提供することができる。
図18〜図20に示すように、駆動機構3aは、駆動側の当接部11が設置され、ワークWの把持時にアーム35aの下端側により押圧される押圧部材46と、ワークWの把持時に押圧部材46をワークWに向けて直線方向に移動するように案内する案内機構47と、を有している。
図21に示す変形例では、支持プレート2と駆動機構3との間に、支持プレート2と駆動機構3とを連結する連結部材24が備えられている。支持部材51a,51bは、ねじ部材25により連結部材24に固定され、連結部材24は、ねじ部材26により支持プレート2に固定される。すなわち、支持部材51a,51bは、連結部材24を介して支持プレート2に固定されている。また、図21では図示省略するが、ガイドレール56(図7参照)が、連結部材24の下面に固定されている。すなわち、ガイドレール56は、連結部材24を介して支持プレート2にねじ軸52の軸方向に沿って配設されている。
図22(a)〜(c)は、ワークの把持方法のバリエーションについて説明するための概略平面図である。なお、図22中の矢印は、駆動側の当接部11によるワークWへの押圧方向を示す。
2 支持プレート
3,3a 駆動機構
5a,5b 自在移動機構
11 駆動側の当接部
12 受け側の当接部
31 駆動源
52 ねじ軸
52a ねじ軸側係合部
53 ナット部材
71 移動規制装置
100 ロボット
101 ロボットアーム
300 当接部移動用駆動装置
301 伝達軸
302 ドライブ軸
303 ドリブン軸
304 伝達軸側係合部
305 モータ(回転駆動機器)
320 ドリブン軸変位検出部
350 当接部変位検出部
500 制御装置
503 当接部移動制御部(認識部、制御部)
S シェル部
W ワーク
W1 被当接部
W1,W2,W2 被当接部
Claims (7)
- ロボットアームに連結する支持プレート、
前記支持プレートに配設され、ワークの把持時に該ワークの複数の被当接部にそれぞれ当接して前記ワークを把持する複数の当接部、
前記支持プレートに配設され、前記ワークの把持時に前記複数の当接部の少なくとも一つを前記ワークに押圧するための駆動力を発生する駆動源を有する駆動機構、
前記複数の当接部の少なくとも一つを前記支持プレートに対して自在移動可能に支持する自在移動機構、および
前記自在移動機構による自在移動を規制する移動規制装置、
を備えるワーク把持装置と、
前記ワーク把持装置の外部に設けられ、自在移動可能に支持される前記当接部を移動させる当接部移動用駆動装置と、
を有することを特徴とするワーク把持システム。 - 前記自在移動機構は、前記当接部が配設されるナット部材と、該ナット部材と螺合するねじ軸とを有し、
前記当接部移動用駆動装置は、回転駆動機器と、該回転駆動機器の回転力を前記ねじ軸に伝達する伝達軸とを有することを特徴とする請求項1に記載のワーク把持システム。 - 前記伝達軸は、前記ねじ軸側の端部に設けられる伝達軸側係合部を有し、
前記ねじ軸は、前記伝達軸側係合部と係合可能なねじ軸側係合部を有することを特徴とする請求項2に記載のワーク把持システム。 - 前記伝達軸は、前記回転駆動機器側に位置されるドライブ軸と、前記ねじ軸側に位置され、前記ドライブ軸と回転力を伝達可能に同軸に嵌合されるドリブン軸とを有し、
前記ドライブ軸と前記ドリブン軸との間に弾性体が装着され、前記ドライブ軸と前記ドリブン軸とは前記弾性体の付勢力に抗して軸方向に相互に近接移動可能に構成されていることを特徴とする請求項3に記載のワーク把持システム。 - 前記当接部移動用駆動装置は、前記ドリブン軸の軸方向の変位を検出するドリブン軸変位検出部と、前記ドリブン軸変位検出部により前記ドリブン軸の所定値以上の変位が検出された場合に前記ねじ軸と前記伝達軸とが正常に係合していないことを認識する認識部とを有することを特徴とする請求項4に記載のワーク把持システム。
- 前記当接部移動用駆動装置は、自在移動可能に支持される前記当接部の変位を検出する当接部変位検出部と、前記当接部変位検出部により検出される前記当接部の変位が目標値となるように前記回転駆動機器の動作を制御する制御部とを有することを特徴とする請求項2乃至請求項5のいずれか一項に記載のワーク把持システム。
- 前記ワークは、シェル形状を呈するシェル部を有しており、
前記ワークの前記被当接部は、前記シェル部の外面または内面に位置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把持システム。
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