JP2015229201A - Robot hand switching device - Google Patents

Robot hand switching device Download PDF

Info

Publication number
JP2015229201A
JP2015229201A JP2014115424A JP2014115424A JP2015229201A JP 2015229201 A JP2015229201 A JP 2015229201A JP 2014115424 A JP2014115424 A JP 2014115424A JP 2014115424 A JP2014115424 A JP 2014115424A JP 2015229201 A JP2015229201 A JP 2015229201A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
cam
robot hand
switching device
hand
attached
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2014115424A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
文昭 安田
Fumiaki Yasuda
文昭 安田
桧山 昌之
Masayuki Hiyama
昌之 桧山
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Electric Corp filed Critical Mitsubishi Electric Corp
Priority to JP2014115424A priority Critical patent/JP2015229201A/en
Publication of JP2015229201A publication Critical patent/JP2015229201A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Manipulator (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a robot hand switching device that reduces step change loss due to a shortened switching time, facilitates the avoidance of interference with a work environment, and has inexpensive system configuration.SOLUTION: A robot hand switching device according to the invention comprises: a driving source; a cam attached to the driving source; a lower rotation plate attached to the rotation shaft of the driving source; support posts provided at both ends of the rotation plate; a linear guide mounted on each support shaft; a cam follower rotated along the cam face of a cam; and a robot hand mounting part provided on each linear guide. The rotation shaft of the driving source is rotated, thereby, the cam follower is guided along the cam face by the linear guides, and a component gripping part mounted on the robot hand mounting part is rotated and moved upward/downward.

Description

この発明は、生産ラインなどで使用されるロボットにおいて、複数部品を把持するためのロボットハンド切替装置に関するものである。   The present invention relates to a robot hand switching device for gripping a plurality of parts in a robot used in a production line or the like.

近年、顧客需要の多様化、市場のグローバル化にともない、品種と量の目まぐるしい変動に対応可能な変種変量生産が要求されている。これに応じて、変種変量生産の自動化システム開発が急務となっている。特に、高い汎用性のあるロボットは、多くの生産ラインに導入されている。また、1台のロボットで多種多様な形状の部品を把持するため、様々なロボットハンド切替装置が提案されている。
例として、複数の部品把持部を有し、カム機構やターレットハンドによって部品把持部を回転切替えする装置がある(例えば特許文献1、2)。また、ロボットアームの先端部とハンド部を着脱交換することで複数部品の把持に対応するハンド切替装置がある(例えば特許文献3)。さらには、人の手と同じような構造を有する多指ハンドが開発されている(例えば特許文献4)。これは、指の曲がり具合を駆動源によって制御することによって、ハンド切替えを行わずに多種類の部品を把持することができるものである。
In recent years, with the diversification of customer demand and the globalization of the market, there has been a demand for variety-variable production that can cope with rapid changes in varieties and quantities. In response to this, there is an urgent need to develop an automated system for variable-variable production. In particular, highly versatile robots have been introduced into many production lines. In addition, various robot hand switching devices have been proposed in order to grip a wide variety of parts with a single robot.
As an example, there is a device that has a plurality of component gripping portions and switches the rotation of the component gripping portion by a cam mechanism or a turret hand (for example, Patent Documents 1 and 2). In addition, there is a hand switching device that handles gripping of a plurality of parts by exchanging the tip and hand of a robot arm with a detachable exchange (for example, Patent Document 3). Furthermore, a multi-fingered hand having a structure similar to that of a human hand has been developed (for example, Patent Document 4). In this case, by controlling the degree of bending of the finger by the drive source, it is possible to grip various types of parts without performing hand switching.

特開2001−053492号公報(4頁左側14〜28行、図3)JP 2001-053492 A (page 4, left 14-28 line, FIG. 3) 特開2000−334688号公報(1頁左側4〜9行、図1)Japanese Unexamined Patent Publication No. 2000-334688 (Left page 4, lines 4-9, FIG. 1) 実開平7−11289号公報(1頁左側5〜11行、図1)Japanese Utility Model Laid-Open No. 7-11289 (page 1 left line 5-11, FIG. 1) 特開2008−178939号公報(1頁左側4〜13行、図1)JP 2008-178939 A (left side, lines 4 to 13, line 1 of FIG. 1)

上述したように品種と量の目まぐるしい変動に対応した生産が求められるようになり、部品の形状に応じて把持ハンドの切替えを行うため、段取替えロスの削減が課題となっている。また、複数の把持ハンドを配置するため、作業環境への干渉回避の容易性や安価なシステムで構成可能なことも課題である。
特許文献1は、端面カムの周上にカムフォロアを介して複数の吸着ノズルとノズルを支持するためのノズルホルダが取り付けられている。また、端面カムとノズルホルダの各々に駆動源が設けられており、端面カムに取り付けられた駆動源により、端面カムの突出面が部品の位置まで回転移動し、その後、ノズルホルダに取り付けられた駆動源により、ノズルホルダが駆動回転し、使用したい吸着ノズルを端面カムの突出面まで回転し、ノズルを切り替える。また、この切替装置は、コンベアとパレットの間などに設置され、部品供給装置の一部として使われる。このように2つの駆動源によって回転移動と切替えを行い、複数の部品を把持し、運ぶ。このため、ノズルを切り替えるとともに把持部品を回転移動することができることになり、段取替えロスの削減効果がある。一方、駆動源を2つ使用しているため、装置が大型化してしまう。したがって、作業環境への干渉回避が困難であるとともに、高価なシステム構成となる。
As described above, production corresponding to the rapid fluctuation of the product type and quantity is required, and the gripping hand is switched in accordance with the shape of the part, so that reduction of the setup change loss is an issue. In addition, since a plurality of gripping hands are arranged, it is also a problem that it is easy to avoid interference with the work environment and can be configured with an inexpensive system.
In Patent Document 1, a plurality of suction nozzles and a nozzle holder for supporting the nozzles are attached to the periphery of the end face cam via a cam follower. Further, each of the end face cam and the nozzle holder is provided with a drive source, and the projecting surface of the end face cam is rotated to the position of the component by the drive source attached to the end face cam, and then attached to the nozzle holder. The nozzle holder is driven and rotated by the drive source, the suction nozzle to be used is rotated to the protruding surface of the end face cam, and the nozzle is switched. The switching device is installed between the conveyor and the pallet and used as a part of the component supply device. As described above, the rotational movement and switching are performed by the two drive sources, and a plurality of parts are gripped and carried. For this reason, the nozzle can be switched and the gripping component can be rotated and moved, which has the effect of reducing the setup change loss. On the other hand, since two drive sources are used, the apparatus becomes large. Therefore, it is difficult to avoid interference with the work environment, and the system configuration is expensive.

特許文献2は、ターレット構造を有するもので、ターレット上に複数の種類の把持ハンドを配置し、部品形状に応じて把持ハンドを回転切替えすることで、多品種、且つ、複数の部品把持が可能である。一方、使用中以外のハンドは、使用ハンドに対して水平方向や斜め上方向に配置されるため、ワークとの干渉はもちろんのこと、作業環境との干渉を回避しにくい構造になっている。このため、2つ程度の少数の把持ハンドを使用するとき、装置が大型化してしまう。したがって、作業環境への干渉回避は困難である。   Patent Document 2 has a turret structure, and multiple types of gripping hands can be gripped by arranging multiple types of gripping hands on the turret and rotating the gripping hands according to the part shape. It is. On the other hand, hands other than those in use are arranged in a horizontal direction or obliquely upward with respect to the used hands, so that it is difficult to avoid interference with the work environment as well as interference with the work. For this reason, when using as few as two gripping hands, the apparatus becomes large. Therefore, it is difficult to avoid interference with the work environment.

特許文献3は、ロボットアームの先端に設けたハンド本体部を介し、ハンド着脱用アダプタを取付けて複数の把持ハンドを着脱交換できる機構を有するものである。着脱方法は、本体部の凸型のピストンとアダプタ部の凹型の空洞を嵌め合い、エアシリンダ構造を形成し、エア供給の有無により行う。ピストンの上下運動のみでハンド交換を行えるため、切替時間は短縮できる。一方、複数の把持ハンドを要する時には、交換用ハンドを別のスペースに置いておくため、ハンド切替時間の他にハンドを取りに行くための移動時間がかかってしまい、段取替えロスが発生してしまう。   Patent Document 3 has a mechanism that allows a plurality of gripping hands to be attached and detached by attaching a hand attaching / detaching adapter via a hand main body provided at the tip of a robot arm. The attachment / detachment method is performed by fitting the convex piston of the main body part and the concave cavity of the adapter part to form an air cylinder structure, and whether or not air is supplied. Switching hands can be shortened because the hand can be changed only by moving the piston up and down. On the other hand, when multiple gripping hands are required, the replacement hand is placed in a separate space, so that it takes time to move to pick up the hand in addition to the hand switching time, resulting in setup change loss. End up.

特許文献4は、人間の指と同じ様な多関節構造を有するものである。指の本数は、3から4本で構成され、形状の異なる複数部品に応じて、各関節の角度を制御することにより把持を可能とする。そのため、ハンドの切替えや交換を行わなくても、多品種、且つ、複数の部品を把持できることは有利な点の1つである。しかし、各関節の角度を部品形状に応じて制御するためには、関節ごとに駆動源を要してしまうため設備費用が増加することになる。   Patent Document 4 has an articulated structure similar to a human finger. The number of fingers is composed of 3 to 4, and gripping is enabled by controlling the angle of each joint according to a plurality of parts having different shapes. Therefore, it is one of the advantages that a variety of products and a plurality of parts can be gripped without switching or replacing hands. However, in order to control the angle of each joint according to the part shape, a drive source is required for each joint, so that the equipment cost increases.

この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、作業環境への干渉回避が容易で、切替時間短縮による段取替えロスが削減でき、かつシステム構成が安価であるロボットハンド切替装置を得ることを目的としている。   The present invention has been made to solve the above-described problems, and is a robot hand that can easily avoid interference with the work environment, can reduce a setup change loss due to shortened switching time, and has a low system configuration. The purpose is to obtain a switching device.

この発明に係るロボットハンド切替装置は、駆動源と、駆動源に取付けられたカムと、駆動源の回転軸に取付けられた下部回転板と、回転板の両端に設けられた支柱と、支柱上に取り付けられたリニアガイドと、カムのカム面に沿って回動されるカムフォロアと、リニアガイド上に設けられたロボットハンド取付部とを備え、駆動源の回転軸を回動することにより、カムフォロアがカム面に沿って移動するとともにロボットハンド取付部がリニアガイドによって案内され、ロボットハンド取付部を回転および昇降移動させるようにしたものである   A robot hand switching device according to the present invention includes a drive source, a cam attached to the drive source, a lower rotary plate attached to a rotation shaft of the drive source, posts provided at both ends of the rotary plate, A linear guide mounted on the cam, a cam follower rotated along the cam surface of the cam, and a robot hand mounting portion provided on the linear guide. The cam follower is rotated by rotating the rotation shaft of the drive source. Moves along the cam surface, and the robot hand mounting portion is guided by a linear guide to rotate and move the robot hand mounting portion up and down.

この発明によれば、駆動源の回転軸とロボットハンドが平行に設けられることにより、作業環境における干渉回避が容易であること、また、駆動源1つで回転と昇降の動作を同時に行えるため、複数ハンドの切替時間の短縮が可能であるとともに、小型、且つ、ワークとの干渉回避も容易に行えること、また、カムフォロアに上方向の拘束がなく、遊びがあるため、上下方向の位置決めミスを犯してもハンド自体が壊れない、といった従来にない効果を奏するものである。   According to the present invention, since the rotation axis of the drive source and the robot hand are provided in parallel, it is easy to avoid interference in the work environment, and the rotation and lifting operations can be performed simultaneously with one drive source. It is possible to shorten the switching time of multiple hands, and it is small and can easily avoid interference with the workpiece, and the cam follower has no upper restraint and there is play. Even if it commits, the hand itself is not broken.

この発明の実施の形態1におけるロボットハンド切替装置の全体構成を示す概念図である。It is a conceptual diagram which shows the whole structure of the robot hand switching apparatus in Embodiment 1 of this invention. この発明の実施の形態1によるロボットハンド切替装置の要部構成を示す正面図である。It is a front view which shows the principal part structure of the robot hand switching apparatus by Embodiment 1 of this invention. この発明の実施の形態1におけるロボットハンド切替装置の使用状態を説明する正面図である。It is a front view explaining the use condition of the robot hand switching apparatus in Embodiment 1 of this invention. この発明の実施の形態2におけるロボットハンド切替装置の要部である溝カムとカムフォロアの断面図である。It is sectional drawing of the groove | channel cam and cam follower which are the principal parts of the robot hand switching apparatus in Embodiment 2 of this invention. この発明の実施の形態3におけるロボットハンド切替装置を示す正面図である。It is a front view which shows the robot hand switching device in Embodiment 3 of this invention. この発明の実施の形態3におけるカム面とカムフォロアの摺動抵抗の考え方を説明する概略図である。It is the schematic explaining the view of the sliding resistance of the cam surface and cam follower in Embodiment 3 of this invention.

実施の形態1
以下、この発明を実施の形態である図1〜図5を参照して説明する。
なお、各図中、同一符号は、同一あるいは相当部分を示すものとする。
Embodiment 1
Hereinafter, the present invention will be described with reference to FIGS.
In addition, in each figure, the same code | symbol shall show the same or an equivalent part.

図1は、本発明の実施の形態1におけるロボットハンド切替装置を示す概念図で、ロボットハンド切替装置11は、ジョイント部13を介してロボットアーム12に取付けられている。一例として、ロボットアーム12は、直動軸J1と直動軸J1に対して平行な軸J2、J3及びJ4の3つの回転軸を合わせた合計4つの軸から構成される水平多関節型ロボットを挙げている。また、ロボットハンド切替装置11の両端にはチャック式把持ハンド14aと吸着式把持ハンド14bが取り付けられている。   FIG. 1 is a conceptual diagram showing a robot hand switching device according to Embodiment 1 of the present invention. A robot hand switching device 11 is attached to a robot arm 12 via a joint portion 13. As an example, the robot arm 12 is a horizontal articulated robot composed of a total of four axes including a linear motion axis J1 and three rotation axes J2, J3 and J4 parallel to the linear motion axis J1. Cite. A chuck-type gripping hand 14 a and a suction-type gripping hand 14 b are attached to both ends of the robot hand switching device 11.

次に、ロボットハンド切替装置11の詳細構造を図2について説明する。
図において、装置中心にある駆動源21は、端面カム22に取り付けられている。端面カム22は、右支柱26aと左支柱26bとジョイント部27を介してロボットアーム12の先端にあるジョイント部13に取り付けられている。駆動源21の回転軸には下部回転板28が取り付けられ、下部回転板28の両端には右リニアガイド25aと図示しない左リニアガイド25bを支持するための右支持板29aと左支持板29bが設けられている。また、剛性を高めるため、右支持板29aと左支持板29bと下部回転板28にはリブ30、右支持板29aと左支持板29bには上部回転板31が取り付けられている。右リニアガイド25aと左リニアガイド25bの各々のブロック上には、右ハンド取付部24aと左ハンド取付部24bが取り付けられている。右ハンド取付部24aと左ハンド取付部24bには各々、右カムフォロア23aと左カムフォロア23bが取り付けられている。これら下部回転板28、支持板29a,29b、上部回転板31は、駆動源21によって一体に回転駆動され、これにともなってカムフォロア23a,23bは、リニアガイド25a,25bおよび端面カム22に案内されて上下に移動することになる。
なお、ロボットハンドは、右ハンド取付部24aと左ハンド取付部24bに取り付けられる。
Next, the detailed structure of the robot hand switching device 11 will be described with reference to FIG.
In the figure, a drive source 21 at the center of the apparatus is attached to an end face cam 22. The end face cam 22 is attached to the joint portion 13 at the distal end of the robot arm 12 via the right strut 26a, the left strut 26b, and the joint portion 27. A lower rotary plate 28 is attached to the rotation shaft of the drive source 21, and a right support plate 29 a and a left support plate 29 b for supporting a right linear guide 25 a and a left linear guide 25 b (not shown) are attached to both ends of the lower rotary plate 28. Is provided. In order to increase the rigidity, a rib 30 is attached to the right support plate 29a, the left support plate 29b, and the lower rotary plate 28, and an upper rotary plate 31 is attached to the right support plate 29a and the left support plate 29b. On each block of the right linear guide 25a and the left linear guide 25b, a right hand mounting portion 24a and a left hand mounting portion 24b are mounted. A right cam follower 23a and a left cam follower 23b are attached to the right hand attachment portion 24a and the left hand attachment portion 24b, respectively. The lower rotary plate 28, the support plates 29a and 29b, and the upper rotary plate 31 are integrally rotated by the drive source 21, and accordingly, the cam followers 23a and 23b are guided to the linear guides 25a and 25b and the end face cam 22. Will move up and down.
The robot hand is attached to the right hand attachment portion 24a and the left hand attachment portion 24b.

次に、ロボットハンド切替装置11の使用状態を示す図3を用いて説明する。
図において、ロボットハンド切替装置11の左側にコンベア32、コンベア支持部33、右側にパレット34、パレット支持部35が設置される。コンベア32とパレット34は、段違いに配置されている。コンベア32上には複数種類の部品が搬送されている。一例として、2種類の部品36、部品37を示している。部品36は、チャック不可能な平らな部品である。部品37は、チャック可能な部品である。
Next, description will be made with reference to FIG. 3 showing a usage state of the robot hand switching device 11.
In the figure, a conveyor 32 and a conveyor support part 33 are installed on the left side of the robot hand switching device 11, and a pallet 34 and a pallet support part 35 are installed on the right side. The conveyor 32 and the pallet 34 are arranged at different levels. A plurality of types of parts are conveyed on the conveyor 32. As an example, two types of parts 36 and 37 are shown. The part 36 is a flat part that cannot be chucked. The part 37 is a part that can be chucked.

次に、動作について説明する。
ロボットアーム12の4つの軸により、ロボットハンド切替装置11は、把持対象部品の位置まで移動する。部品形状に応じ、ロボットハンド切替装置11でチャック式把持ハンド14aと吸着式把持ハンド14bを切り替える。ロボットハンドの切替えは、チャック式把持ハンド14aと吸着式把持ハンド14bが回転、昇降することで切り替わる。駆動源21の回転軸が回転動作するとともに、下部回転板28、右支持板29a、左支持板29b、右リニアガイド25a、左リニアガイド25b、右ハンド取付部24a、左ハンド取付部24b、右カムフォロア23a、左カムフォロア23bおよび上部回転板31が同時に回転する。端面カム22により回転と同時に、右カムフォロア23a、左カムフォロア23b、右ハンド取付部24aおよび左ハンド取付部24bは、右リニアガイド25aおよび左リニアガイド25bを摺動しながら昇降する。また、図3に示すように、コンベア32上を流れる複数種類の部品をチャック式把持ハンド14aと吸着式把持ハンド14bによって把持し、段違いのパレット34上へ回転移動させる。回転移動と同時に把持ハンドを切り替える。
Next, the operation will be described.
The robot hand switching device 11 moves to the position of the part to be grasped by the four axes of the robot arm 12. The robot hand switching device 11 switches between the chuck-type gripping hand 14a and the suction-type gripping hand 14b according to the part shape. The robot hand is switched when the chuck-type gripping hand 14a and the suction-type gripping hand 14b are rotated and moved up and down. The rotating shaft of the drive source 21 rotates, and the lower rotary plate 28, right support plate 29a, left support plate 29b, right linear guide 25a, left linear guide 25b, right hand mounting portion 24a, left hand mounting portion 24b, right The cam follower 23a, the left cam follower 23b, and the upper rotating plate 31 rotate simultaneously. Simultaneously with the rotation by the end face cam 22, the right cam follower 23a, the left cam follower 23b, the right hand mounting portion 24a and the left hand mounting portion 24b move up and down while sliding on the right linear guide 25a and the left linear guide 25b. Further, as shown in FIG. 3, a plurality of types of parts flowing on the conveyor 32 are gripped by the chuck-type gripping hand 14a and the suction-type gripping hand 14b, and are rotated and moved onto the pallet 34 having a different level. The gripping hand is switched simultaneously with the rotational movement.

このような構成によれば、駆動源21の回転軸とチャック式把持ハンド14aと吸着式把持ハンド14bを平行に取り付けることができる。したがって、使用しないロボットハンドを複雑に配置しなくても、ロボットハンドを切り替えることが可能となり、作業環境における干渉回避は容易となる。また、駆動源21の回転動作とともに、昇降動作も行えるため、切替時間の短縮が可能であり、段取り替えにおけるロスを削減できる。また、駆動源21が1つということから、ロボットハンド切替装置11は、小型、軽量、且つ、安価なシステム構成が可能である。さらには、カムフォロア23a,23bに上方向の拘束がなく、位置決めミスが起きても遊びがあるため、上下方向の制御ミスによってロボットハンドが破損することはない。
なお、ロボットハンドの取り付け数は、端面カム22の径を大きくすることで、拡張できることは言うまでもないことである。
According to such a configuration, the rotation shaft of the drive source 21, the chuck-type gripping hand 14a, and the suction-type gripping hand 14b can be attached in parallel. Therefore, it is possible to switch the robot hands without complicatedly arranging the robot hands that are not used, and it is easy to avoid interference in the work environment. Further, since the raising / lowering operation can be performed together with the rotation operation of the drive source 21, the switching time can be shortened, and the loss in the setup change can be reduced. Further, since the number of the drive sources 21 is one, the robot hand switching device 11 can have a small, lightweight, and inexpensive system configuration. Furthermore, since the cam followers 23a and 23b are not restrained in the upward direction and there is play even if a positioning error occurs, the robot hand is not damaged by the control error in the vertical direction.
It goes without saying that the number of robot hands attached can be expanded by increasing the diameter of the end face cam 22.

実施の形態2.
実施の形態2では、図4に示すように円筒状体の側壁に連続した溝を形成してなる溝カム41を用いる。なお、この実施の形態2では、溝カム41以外は、実施の形態1と同様であることから、ここでは、全体構造の説明は割愛する。
図4において、溝カム41の溝部分に右カムフォロア23aと左カムフォロア23bが取り付けられる。したがって、右カムフォロア23aと左カムフォロア23bは、溝カム41の上下のカム面によって上下方向を拘束されている。なお、溝カム41の上面は、上部回転板31により押圧され、脱落することはない。
Embodiment 2. FIG.
In the second embodiment, as shown in FIG. 4, a groove cam 41 formed by forming a continuous groove on the side wall of the cylindrical body is used. Since the second embodiment is the same as the first embodiment except for the groove cam 41, the description of the entire structure is omitted here.
In FIG. 4, a right cam follower 23 a and a left cam follower 23 b are attached to the groove portion of the groove cam 41. Accordingly, the right cam follower 23 a and the left cam follower 23 b are restrained in the vertical direction by the upper and lower cam surfaces of the groove cam 41. The upper surface of the groove cam 41 is pressed by the upper rotary plate 31 and does not fall off.

次に、動作について説明する。
駆動源21を回転させることによって、右カムフォロア23aと左カムフォロア23bが溝カム41のカム面を転がり、回転動作と昇降動作を同時に行う。
一方、溝カム41にすることで、右カムフォロア23aと左カムフォロア23bが上下のカム面によって、上下方向を拘束されるため、回転速度をあげても右カムフォロア23aと左カムフォロア23bがカム面を離れて、宙に浮くという現象は生じない。したがって、より高速にロボットハンドの切替えを行うことができ、切替時間の短縮が可能である。また、上下方向の拘束により、ロボットアーム12のような水平多関節型ロボットだけではなく、6軸型のロボットアームにも取り付けることができ、適用範囲を拡大することができる。
Next, the operation will be described.
By rotating the drive source 21, the right cam follower 23 a and the left cam follower 23 b roll on the cam surface of the groove cam 41, and the rotation operation and the elevation operation are performed simultaneously.
On the other hand, since the right cam follower 23a and the left cam follower 23b are restrained in the vertical direction by the upper and lower cam surfaces by using the groove cam 41, the right cam follower 23a and the left cam follower 23b leave the cam surface even if the rotational speed is increased. The phenomenon of floating in the air does not occur. Therefore, the robot hand can be switched at a higher speed, and the switching time can be shortened. Further, by being restricted in the vertical direction, it can be attached not only to a horizontal articulated robot such as the robot arm 12 but also to a 6-axis robot arm, and the application range can be expanded.

実施の形態3.
図5は、この発明の実施の形態3におけるロボットハンド切替装置を示すもので、右ハンド取付部24a、左ハンド取付部24bと上部回転板31との間に引張りばね51を取り付けたものである。(左ハンド取付部24b側のばね51は、図面に表れないため、図示せず)
次に、動作について説明する。
引張りばね51は、右ハンド取付部24aと左ハンド取付部24bを吊り上げる。また、駆動源21の回転軸の回転にともなって、引張りばね51、右ハンド取付部24a、左ハンド取付部24bおよび上部回転板31は回転する。
Embodiment 3 FIG.
FIG. 5 shows a robot hand switching device according to Embodiment 3 of the present invention, in which a tension spring 51 is mounted between the right hand mounting portion 24a, the left hand mounting portion 24b and the upper rotating plate 31. . (The spring 51 on the left hand mounting portion 24b side is not shown because it does not appear in the drawing)
Next, the operation will be described.
The tension spring 51 lifts the right hand mounting portion 24a and the left hand mounting portion 24b. In addition, the tension spring 51, the right hand mounting portion 24a, the left hand mounting portion 24b, and the upper rotating plate 31 rotate with the rotation of the rotation shaft of the drive source 21.

この引張りばね51の効果を説明するため、引張りばね51がない場合を考える。
図6に示すように、カム面61とカムフォロア23の負荷トルクを無視することができない。負荷トルクは、力のつり合いとモーメントのつり合いの式より、
と求めることができる。ここで、駆動源21の回転軸の中心からカムフォロア23までの距離をd[m]、カムフォロア23の半径をr[m]、駆動源21の減速比をi、ロボットハンドの質量をm[kg]、転がり摩擦係数をμ[m]、傾斜角度をθ[deg]、重力加速度をg[m/s]、カム面の周長をl、昇降距離をlとしている。
In order to explain the effect of the tension spring 51, consider the case where the tension spring 51 is not provided.
As shown in FIG. 6, the load torque of the cam surface 61 and the cam follower 23 cannot be ignored. Load torque is calculated from the formula of force balance and moment balance.
It can be asked. Here, the distance from the center of the rotation axis of the drive source 21 to the cam follower 23 is d [m], the radius of the cam follower 23 is r [m], the reduction ratio of the drive source 21 is i, and the mass of the robot hand is m [kg]. ], The rolling friction coefficient is μ [m], the inclination angle is θ [deg], the gravitational acceleration is g [m / s 2 ], the circumference of the cam surface is l 1 , and the elevation distance is l 2 .

一方、引張りばね52を取り付けることにより、ばねの復元力(F>0)を利用することで、カム面に与える力を自重による重力mgよりも小さな力(mg−F)とすることができる。これは、見かけの自重がm からm’(<m)と軽減されることから、数1より負荷トルクTLがm’/m倍と小さくなる。
また、摺動抵抗も小さくなることからカム面に対する負荷も軽減でき、カムの耐久性が高くなり、カム機構の寿命も長くすることができる。さらに、引張りばね52として定荷重ばねを用いることで、見かけの自重をハンド昇降位置によらずに一様にでき、より効果が発揮できることは言うまでもない。さらにまた、端面カム22の代わりに、溝カム41と併用することにより、両ハンドの自重をキャンセルできることは言うまでもない。
On the other hand, by attaching the tension spring 52, the force applied to the cam surface can be made smaller than the gravity mg due to its own weight (mg-F) by using the restoring force (F> 0) of the spring. Since the apparent weight is reduced from m 1 to m ′ (<m), the load torque TL is reduced to m ′ / m times from Equation 1.
Further, since the sliding resistance is reduced, the load on the cam surface can be reduced, the durability of the cam is increased, and the life of the cam mechanism can be extended. Further, by using a constant load spring as the tension spring 52, it is needless to say that the apparent weight can be made uniform regardless of the hand lifting position, and the effect can be further exhibited. Furthermore, it goes without saying that the weights of both hands can be canceled by using the groove cam 41 instead of the end face cam 22.

なお、上記の実施例では、端面カム22または溝カム41を用いてロボットハンド切替装置を構成したが、回転にともなってカムフォロア23を上下方向に摺動させることが可能な直線状のカムを用いてもよい。
また、本発明では、引張りばね51を例にとり説明しているが、ハンド自重がカム面に与える力を軽減する方向に復元力が働くものであれば、圧縮ばねなどの弾性体を利用しても、同様な効果が得られることは言うまでもない。
さらに、切替えハンドとして、チャック式把持ハンド14a、吸着式把持ハンド14bを例にとり説明しているが、組み合わせは自由で、同様な効果が得られることは言うまでもない。
さらにまた、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で適宜、変形、省略することが可能である。
In the above embodiment, the end face cam 22 or the groove cam 41 is used to configure the robot hand switching device. However, a linear cam that can slide the cam follower 23 in the vertical direction with rotation is used. May be.
In the present invention, the tension spring 51 is described as an example. However, if a restoring force works in a direction that reduces the force applied by the hand's own weight to the cam surface, an elastic body such as a compression spring is used. However, it goes without saying that the same effect can be obtained.
Further, the chuck-type gripping hand 14a and the suction-type gripping hand 14b are described as examples of the switching hands, but it goes without saying that the combination is free and the same effect can be obtained.
Furthermore, the present invention is not limited to the above embodiment, and can be appropriately modified and omitted without departing from the scope of the invention.

11:ロボットハンド切替装置、 12:ロボットアーム、
13:ジョイント部、 14a:チャック式把持ハンド、
14b:吸着式把持ハンド、 21:駆動源、 22:端面カム、
23a,23b:カムフォロア、 24a,24b:ハンド取付部、
25a,25b:リニアガイド、 26a,26b:支柱、
27:ジョイント部、 28:下部回転板、 29a,29b:支持板、
30:リブ、 31:上部回転板、 32:コンベア、
33:コンベア支持部、 34:パレット、 35:パレット支持部、
36,37:部品 41:溝カム、 51:ロボットハンド切替装置、
52:引張りばね 61:カム面。
11: Robot hand switching device, 12: Robot arm,
13: Joint part, 14a: Chuck-type gripping hand,
14b: Suction type gripping hand, 21: Drive source, 22: End face cam,
23a, 23b: cam follower, 24a, 24b: hand mounting part,
25a, 25b: linear guide, 26a, 26b: support,
27: Joint part, 28: Lower rotating plate, 29a, 29b: Support plate,
30: Rib, 31: Upper rotating plate, 32: Conveyor,
33: Conveyor support part, 34: Pallet, 35: Pallet support part,
36, 37: Parts 41: Groove cam, 51: Robot hand switching device,
52: Extension spring 61: Cam surface.

Claims (6)

駆動源と、この駆動源に取付けられたカムと、前記駆動源の回転軸に取付けられた下部回転板と、この回転板の両端に設けられた支柱と、この支柱上に取り付けられたリニアガイドと、前記カムのカム面に沿って回動されるカムフォロアと、前記リニアガイド上に設けられたロボットハンド取付部とを備え、前記駆動源の回転軸を回動することにより、前記カムフォロアが前記カム面に沿って移動するとともにロボットハンド取付部がリニアガイドによって案内され、前記ロボットハンド取付部を回転および昇降移動させるようにしたことを特徴とするロボットハンド切替装置。   Drive source, cam attached to the drive source, lower rotary plate attached to the rotation shaft of the drive source, support posts provided at both ends of the rotary plate, and linear guide attached to the support posts And a cam follower rotated along the cam surface of the cam, and a robot hand mounting portion provided on the linear guide, and rotating the rotation shaft of the drive source, the cam follower is A robot hand switching device characterized by moving along a cam surface and guiding a robot hand mounting portion by a linear guide to rotate and move the robot hand mounting portion up and down. 前記カムを端面カムとしたことを特徴とする請求項1に記載のロボットハンド切替装置。   The robot hand switching device according to claim 1, wherein the cam is an end face cam. 前記カムを溝カムとしたことを特徴とする請求項1に記載のロボットハンド切替装置。   The robot hand switching device according to claim 1, wherein the cam is a groove cam. 前記支柱の上部に回転板を設け、この上部回転板と前記ロボットハンド取付部の間に前記カム面に加わる力を軽減可能な方向に復元力を発生させる弾性体を取付けたことを特徴とする請求項2または請求項3に記載のロボットハンド切替装置。   A rotating plate is provided on the top of the support column, and an elastic body that generates a restoring force in a direction that can reduce the force applied to the cam surface is attached between the upper rotating plate and the robot hand mounting portion. The robot hand switching device according to claim 2 or 3. 前記弾性体を定荷重ばねとし、ロボットハンド自重による前記カムへの押し付け力をキャンセルすることを特徴とした請求項4に記載のロボットハンド切替装置。   The robot hand switching device according to claim 4, wherein the elastic body is a constant load spring, and the pressing force against the cam due to the weight of the robot hand is canceled. 前記カムのカム面に沿って回動される前記カムフォロアを一対としたことを特徴とする請求項1から5のいずれか1項に記載のロボットハンド切替装置。   The robot hand switching device according to any one of claims 1 to 5, wherein a pair of the cam followers rotated along the cam surface of the cam is paired.
JP2014115424A 2014-06-04 2014-06-04 Robot hand switching device Pending JP2015229201A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2014115424A JP2015229201A (en) 2014-06-04 2014-06-04 Robot hand switching device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2014115424A JP2015229201A (en) 2014-06-04 2014-06-04 Robot hand switching device

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2015229201A true JP2015229201A (en) 2015-12-21

Family

ID=54886281

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2014115424A Pending JP2015229201A (en) 2014-06-04 2014-06-04 Robot hand switching device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2015229201A (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TWI500491B (en) Robot hand and robot
JP6603417B1 (en) Invertable multi-finger asynchronous gripper for casting robot
JP6318264B2 (en) Robot applying the principle of parallelogram
KR101430908B1 (en) The articulated robotic transfer system is equipped with a combination of a three-dimensional gantry structure
US8491250B2 (en) Palletizing robot
CN201693552U (en) Three-degree-of-rotation-freedom parallel robot
US9687985B2 (en) Robot hand having workpiece positioning function, robot system, and method of positioning and gripping workpiece
KR101421351B1 (en) Parallel robot
JP2010030744A (en) Plate-like work transfer installation and method
CN105936043A (en) Six-axis robot used for grasping materials
CN105364921A (en) Mechanical arm
KR20190026765A (en) Workpiece reversing device
CN110654828A (en) Automatic glass bottle grabbing and overturning equipment and using method thereof
JP2014124741A (en) End effector
JP2019034415A5 (en)
JP2011212813A (en) Robot hand
KR101480346B1 (en) gravity compensation device of vertical articulated robot with a parallel link structure
JP2015229201A (en) Robot hand switching device
KR101707831B1 (en) Multi-Functional Fixed Robot with Horizontal Maintenance Unit
CN211053028U (en) Assembly executing device
TW201424957A (en) Substrate conveying arm and substrate conveying method
CN204094621U (en) For tray positioning mechanism and the ironcasting calibration devices of ironcasting calibration devices
CN209007535U (en) A kind of dual-arm robot suitable for mould processing
JP6971108B2 (en) Hand device and article transfer device
CN110640430A (en) Assembly executing device