JP2511098Y2 - 鉄筋移載用ロボットハンド - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本考案は、鉄筋を移載するためのロボットハンドに関
し、例えば、コンクリートの構造物、特にALC（Autocla
ved Lightweiht Concrete）板の製造工程内の鉄筋自動
編成機（鉄筋籠自動溶接機）へ長尺な鉄筋の移載する場
合や、その他、金網の製造設備などへも応用できるもの
である。

（従来の技術） 近年、ALCの製造工程は各種の自動化が進められてお
り、鉄筋自動編成機の加工材料である長尺鉄筋の供給も
種々の自動化試行がなされている。そのような長尺な鉄
筋の整列供給を自動的に行うものの一例として、特開昭
53-127340号や特公昭63-64364号などが、従来にある。

（考案が解決しようとする課題） しかし、上記したような従来の手段は長尺な鉄筋を汎
用ロボットを用いて編成機に分配しながら移載できる手
段を備えていなかった。

ここで、汎用的なロボットハンドの従来例として、実
開昭50-114077号や特開昭50-82761号、特開昭50-147061
号などがあるが、実開昭50-114077号のロボットハンド
では挟持した鉄筋が移載する途中で抜けてしまう恐れが
あり、特開昭50-82761号のロボットハンドは同じ直径の
鉄筋を同時に何本も持つことができない。また、特開昭
50-147061号のロボットハンドは複数本の鉄筋は持つこ
とができても鉄筋を整列させることができないといった
問題がある。

（課題を解決するための手段） 本考案はこのような技術的課題を解決する手段とし
て、鉄筋を一列に並べて挟持すべく平行に配設された一
対のハンド本体と、該ハンド本体を開閉させるチャック
装置を備えたロボットハンドにおいて、ハンド本体同士
の間に挟持した鉄筋をハンド本体先端に向かって押圧す
るプッシャーを設けると共に、ハンド本体の先端には鉄
筋を係止する爪を突設するようにして鉄筋移載用ロボッ
トハンドを構成した。

また、以上のようなものにおいて、ハンド本体の内面
に鉄筋を検知できるセンサーを配設するように構成し
た。

（作用） 以上のような本考案の鉄筋移載用ロボットハンドは、
チャック装置の稼働によってハンド本体が開閉し、これ
により鉄筋を一列に並べてハンド本体同士の間に挟持す
るものであり、こうしてハンド本体同士の間に挟持した
鉄筋をプッシャーで先端の爪に向けて押圧し、鉄筋をハ
ンド本体の内面、プッシャー、爪、及び鉄筋同士によっ
てしっかりと支持するようになっている。

また、ハンド本体の内面にセンサーを配設したものに
よれば、ロボットハンドで把持した鉄筋の本数が確認さ
れるようになる。

（実施例） 以下、図面に示す実施例を説明する。

第１図はロボットのアーム（１）に装着された本考案
にかかるロボットハンド（Ａ）を表す斜視図である。
（２）はチャック装置であり、チャック装置（２）の上
下の作動桿（３）（４）には一対の上ハンド本体（５）
と下ハンド本体（６）が互いに平行になるようにして取
り付けられている。

これら上ハンド本体（５）と下ハンド本体（６）の先
端には爪（７）（８）がそれぞれ突設されている。図示
のように爪（７）は上ハンド本体（５）先端の中央に配
設されており、爪（８）は下ハンド本体（６）先端の左
右に配設されて両者は互い違いになっていて、上ハンド
本体（５）と下ハンド本体（６）の間で鉄筋（ａ）を挟
持した時に爪（７）（８）同士がぶつからないようにな
っている。また、チャック装置（２）の両側には鉄筋
（ａ）を爪（７）（８）に向かって押し付けるためのプ
ッシャー（９）（10）が装着されている。

次に、チャック装置（２）の内部機構は第２図のよう
になっている。作動桿（３）（４）の基部にはラック
（11）（12）が形成されていて、これらラック（11）
（12）にチャック装置（２）内のピニオン（13）（14）
がそれぞれ係合している。ピニオン（13）（14）の間に
は上下両面にラック（15）（16）が形成された両面ラッ
ク（17）が介在しており、両面ラック（17）には内部シ
リンダー（18）のピストンロッド（19）が連結されてい
る。従って、ピストンロッド（19）が伸びるとピニオン
（13）（14）がそれぞれ時計方向と反時計方向に回転し
て作動桿（３）（４）同士が互いに離れるように移動
し、また、逆にピストンロッド（19）が縮むとピニオン
（13）（14）がそれぞれ反時計方向と時計方向に回転し
て作動桿（３）（４）同士が互いに近づくようになって
いる。そして、第１図に示したように、これら作動桿
（３）（４）には上ハンド本体（５）と下ハンド本体
（６）がそれぞれ取り付けられていて、このようなチャ
ック装置（２）の稼働によって上ハンド本体（５）と下
ハンド本体（６）が開閉して鉄筋を挟んだり離したりす
るようになっている。

次に、以上のようなロボットハンド（Ａ）を下から見
ると第３図のようになっていて、下ハンド本体（６）に
は６個の近接センサー（s1）〜（s6）が取り付けられて
いる。第４、５図に示されるように下ハンド本体（６）
の内面には６個の孔（21）〜（26）が穿設されており、
近接センサー（s1）は孔（21）に、近接センサー（s2）
は孔（22）に、近接センサー（s3）は孔（23）に、近接
センサー（s4）は孔（24）に、近接センサー（s5）は孔
（25）に、近接センサー（s6）は孔（26）に、それぞれ
挿入されている。また、各孔（21）〜（26）にはネジ孔
（27）が横から穿設されており、以上のように各孔（2
1）〜（26）に挿入されたセンサー（s1）〜（s6）はネ
ジ孔（27）に螺入せしめた６本のネジ（28）によって固
定されている（第６図参照）。

そして、爪（８）から各孔（21）〜（26）までの距離
（L1）〜（L6）は第４図に示すように L1＜L2＜L3＜L4＜L5＜L6 の関係になっており、実施例のものは移載する鉄筋
（ａ）の太さの種類を考慮して、 L1＝2.75mm L2＝8.25mm L3＝12.5mm L4＝15.0mm L5＝17.5mm L6＝21.75mm になっている。

第７図は上下ハンド本体（５）（６）の間で直径が5m
mの鉄筋（ａ′１）〜（ａ′５）を挟持した場合と、直
径が6mmの鉄筋（ａ″１）〜（ａ″４）を挟持した場合
の、各孔（21）〜（26）に挿入されたセンサー（s1）〜
（s6）と各鉄筋（ａ′）〜（ａ′５）及び（ａ″１）〜
（ａ″４）の位置関係を表している。各センサー（s1）
〜（s6）の検知範囲にはある程度の幅があるので、鉄筋
の中心位置がセンサーの中心から多少ずれていても検知
できるようになっている。即ち、第７図の例で、直径が
5mmの鉄筋（ａ′１）〜（ａ′５）については、鉄筋
（ａ′１）はセンサー（s1）で、鉄筋（ａ′２）はセン
サー（s2）で、鉄筋（ａ′３）はセンサー（s3）で、鉄
筋（ａ′４）はセンサー（s5）で、鉄筋（ａ′５）はセ
ンサ（s6）で、それぞれ検知され、上下ハンド本体
（５）（６）間に挟持した鉄筋が５本であることをカウ
ントできるようになっている。また、直径が6mmの鉄筋
（ａ″１）〜（ａ″４）の場合には、鉄筋（ａ″１）は
センサー（s1）で、鉄筋（ａ″２）はセンサー（s2）
で、鉄筋（ａ″３）はセンサー（s4）で、鉄筋（ａ″
４）はセンサー（s6）でそれぞれ検知されて、上下ハン
ド本体（５）（６）間に挟持した鉄筋が４本であること
がカウントされるようになっている。このように、実施
例では６個のセンサー（s1）〜（s6）によって直径が5m
mと6mmの鉄筋を併せて９本までカウントできるようにな
っている。

次に、以上のような構成からなるロボットハンド
（Ａ）の作用を説明する。

第８図は、本案のロボットハンド（Ａ）を汎用のロボ
ット（28）のアーム（１）に装着することによって、シ
ュート（29）上の鉄筋（ａ）を編成機の分配台（30）に
移載するように構成したものを示している。なお、シュ
ート（29）には、予め鉄筋供給装置によって整列させら
れた鉄筋（ａ）が並べられている。また、シュート（2
9）にはロボットハンド（Ａ）によって鉄筋（ａ）を挟
持するために必要な切欠（31）や鉄筋（ａ）同士が重な
らないようにするための押えレバー（32）などが設けら
れている。分配台（30）にはロボットハンド（Ａ）によ
って移載された鉄筋（ａ）の左端部を縦一列に整列保持
するための案内ガイド（33）が多数立設されてる。

先ずロボット（28）を操作して、第８図のようにロボ
ットハンド（Ａ）をシュート（29）の切欠（31）に移動
させる。この場合、ロボットハンド（Ａ）の上下ハンド
本体（５）（６）を予め開いて鉄筋（ａ）を掴める状態
にしておいてから、上下のハンド本体（５）（６）を鉄
筋（ａ）の上下に移動させる。また、図示のように鉄筋
（ａ）はシュート（29）下端に整列して並んだ状態にな
っているので、ロボットハンド（Ａ）の移動量［切欠
（31）への嵌入量］によって鉄筋（ａ）の掴む本数も変
わってくるが、そのようなロボットハンド（Ａ）の移動
量［嵌入量］は、ロボット（28）の操作によって所望の
設定値などに合わせて制御される。

次に、チャック装置（２）の内部シリンダー（18）を
縮めて上下のハンド本体（５）（６）を閉じ、シュート
（29）上の鉄筋（ａ）を所定の本数だけ挟持する。第９
図はこのようにして上下のハンド本体（５）（６）の間
に３本の鉄筋（a1）（a2）（a3）を挟持した状態を示し
ており、こうして上下のハンド本体（５）（６）の間に
挟まれた３本の鉄筋（a1）〜（a3）は、互いに平行なハ
ンド本体（５）（６）同士の内面で押さえられて横一列
に並んだ状態となる。

こうして鉄筋（a1）〜（a3）を掴んだ後、プッシャー
（９）（10）のロッド（34）が伸びて、鉄筋（a1）〜
（a3）を爪（７）（８）に向けて押圧し、鉄筋（a1）〜
（a3）を互いに密着させる。なお、このように鉄筋（a
1）〜（a3）が互いに密着した状態で、下ハンド本体
（６）内面の近接センサー（s1）〜（s6）により、挟持
された鉄筋が３本であることが確認される。

しかして、以上のようにして平行なハンド本体（５）
（６）の内面で鉄筋を挟持した場合、鉄筋の太さに多少
の大小があったりすると、細い鉄筋にはハンド本体
（５）（６）の内面が接触しないことも考えられるが、
このようにプッシャー（９）（10）で押圧することによ
って鉄筋（a1）〜（a3）同士を密着させてしっかりと支
持することができるようになる。

第10図は以上のようにして把持した鉄筋（a1）〜（a
3）のうち、鉄筋（a3）の直径が他のものより大きい場
合を示しており、プッシャー（９）（10）で鉄筋同士を
密着させることによって、鉄筋（a1）は爪（７）
（８）、下ハンド本体（６）内面、及び鉄筋（a2）によ
って三方から支持されることになり、同様に、鉄筋（a
2）は鉄筋（a1）、上ハンド本体（５）内面、及び鉄筋
（a3）によって三方から支持されることになり、また、
鉄筋（a3）は鉄筋（a2）、上下のハンド本体（５）
（６）内面、及びプッシャーロッド（34）先端によって
四方から支持されることになる。このように、鉄筋の太
さに多少の違いがあっても、各鉄筋（a1）〜（a3）は少
なくとも三方から支持されることになるので、ロボット
（28）で移載する途中に鉄筋が動いたり、抜け落ちたり
することがないのである。

こうしてロボットハンド（Ａ）で鉄筋（ａ）をしっか
りと把持したら、ロボット（28）を操作して鉄筋（ａ）
を移動させ、第11図に示すようにして分配台（30）の案
内ガイド（33）の間に鉄筋（ａ）を上から嵌入させる。
なお、実施例のものは、図示のように鉄筋（ａ）を案内
ガイド（33）間に嵌入させた後で、ロボット（28）を操
作して鉄筋（ａ）を矢印（35）の方向に引っ張るように
なっている。このようにすると、案内ガイド（33）間で
鉄筋（ａ）がしごかれる格好となるので、ロボットハン
ド（Ａ）で直接支持されていない鉄筋（ａ）の右端部も
引っ張られてシュート（29）上から順次落下し、分配台
（30）上に鉄筋を整列させることができるという効果が
ある。第11図の点線（36）は、以上のように鉄筋（ａ）
を矢印（35）の方向に引っ張ることにより、分配台（3
0）の上に鉄筋（ａ）が完全に移載された状態を示して
いる。

こうして、把持していた鉄筋（ａ）の移載が終了した
ら、ロボットハンド（Ａ）を開いて鉄筋（ａ）を離し、
再びロボット（28）を操作してロボットハンド（Ａ）を
シュート（29）の切欠（31）に移動させる（第12図参
照）。かくして、以下同様の作業を繰り返すことによっ
て、ロボットハンド（Ａ）で確実に鉄筋（ａ）を把持し
て編成機の分配台（30）に移載することができるのであ
る。

（考案の効果） 以上何れにしても本考案の鉄筋移載用ロボットハンド
によれば、以下の効果を奏する。

ハンド本体の間に挟持した鉄筋を爪に向かってプッ
シャーで押圧することによって、任意の直径の鉄筋を、
任意の本数で確実に把持することができる。

ハンド本体の内面に配設したセンサーによって鉄筋
の本数を確認しながら、編成機に対して鉄筋を所定の本
数で分配して移載することができる。

汎用のロボットなどに本案のロボットハンド取り付
けて制御することにより、鉄筋の移載の自動化が可能に
なる。

【図面の簡単な説明】

第１図はロボットハンドの斜視図、第２図はチャック装
置の内部機構図、第３図はロボットハンドの底面図、第
４、５図は下ハンド本体の平面図と側面図、第６図は第
５図Ｘ−Ｘ線矢視図、第７図はセンサー鉄筋の位置関係
図、第８図はロボットハンドの使用状態を示す斜視図、
第９図はロボットハンドの側面図、第10図は上下ハンド
本体で鉄筋を挟持した状態の部分拡大図、第11、12図は
鉄筋を移載する状態を示す斜視図である。 Ａ……ロボットハンド、１……アーム、２……チャック
装置、３、４……作動桿、５……上ハンド本体、６……
下ハンド本体、７、８……爪、９、10……プッシャー、
11、12……ラック、13、14……ピニオン、15、16……ラ
ック、17……両面ラック、18……内部シリンダー、19…
…ピストンロッド、21〜26……孔、27……ネジ孔、28…
…ネジ、29……シュート、30……分配台、31……切欠、
32……押えレバー、33……案内ガイド、34……プッシャ
ーロッド、35……矢印、36……点線、ａ、a1〜a3、ａ′
１〜ａ′５、ａ″１〜ａ″４……鉄筋、s1〜s6……近接
センサー、L1〜L6……距離、

Claims (2)

(57)【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】鉄筋を一列に並べて挟持すべく平行に配設
   された一対のハンド本体と、該ハンド本体を開閉させる
   チャック装置を備えたロボットハンドにおいて、ハンド
   本体同士の間に挟持した鉄筋をハンド本体先端に向かっ
   て押圧するプッシャーを設けると共に、ハンド本体の先
   端には鉄筋を係止する爪を突設したことを特徴とする鉄
   筋移載用ロボットハンド。
2. 【請求項２】上記ハンド本体の内面に鉄筋を検知できる
   センサーを配設した請求項（１）記載の鉄筋移載用ロボ
   ットハンド。