JP3185842B2 - ロボットハンド及びその操作方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、プレス，タレットパ
ンチ等の加工機に加工材を搬送して供給し、加工後の加
工材を取り出して搬送するロボットハンド，及びその操
作方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】鋼板等の加工材を搬送してプレス，タレ
ットパンチ等の加工機に供給し、加工機による加工が終
わった加工材を取り出して搬送する作業は、加工材が大
きかったり、重かったり、或いは作業が単なる反復作業
である等により、従来の作業者による手作業では不向き
な面が多くあり、近年ロボットハンドを用いた作業に変
えることが多く行われている。

【０００３】ところでロボットハンドはロボットアーム
の先端に把持ヘッドを設け、この把持ヘッドにより加工
材を把持して搬送する構成になっている。

【０００４】そして、従来、把持ヘッドの把持面は１面
だけで構成されていた。

【０００５】そして、加工機による加工が終わった加工
材を把持ヘッドの１面だけの把持面で取り出して所定位
置まで搬送した後、次の加工材を所定位置で把持して加
工機まで搬送して加工機に供給することにより作業を行
っていた。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】従ってロボットハンド
の移動量が長いので、この移動に多くの時間を要すると
その間に加工機械は、次の加工材設定まで待機状態とな
る問題があった。

【０００７】そこで本発明の目的は、上記の問題を解決
したロボットハンド、及びその操作方法を提供すること
にある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明のロボットハンドは、第１の把持面と、第１
の把持面と反対側の方向を向いた第２の把持面とを有す
る把持ヘッドと、把持ヘッドを回転する把持ヘッド回転
機構と、把持ヘッドを支持するロボットアームとを有す
る。

【０００９】加工材を第１の把持面に把持した状態で、
加工機の前で待機する第１の工程と、加工機による前回
の加工材の加工が終わったときに、第２の把持面で加工
が終わった加工材を把持して取り出し、かつ、把持ヘッ
ド回転機構により把持ヘッドを回転して、第１の把持面
に把持している加工材を加工機に供給する第２の工程
と、その後、第２の把持面に把持している加工材を搬送
する第３の工程と、その後、次の加工材を第１又は第２
の把持面に把持した状態で、加工機の前で待機する第４
の工程とを有する。

【００１０】

【作用】把持ヘッドに第１の把持面と第２の把持面とを
設けたので、一度に２つの加工材を把持することが可能
になる。

【００１１】加工材を第１の把持面に把持した状態で、
加工機の前で待機し、加工機による前回の加工材の加工
が終わったときに、第２の把持面で加工が終わった加工
材を把持して取り出し、かつ、第１の把持面に把持して
いる加工材を加工機に供給するので、加工が終わった加
工材を取り出した後、直ちに加工材を加工機に供給し
て、加工機を駆動することができ、加工機の遊び時間を
大きく短縮することができる。

【００１２】

【実施例】以下、本発明の一実施例を図面に基づいて詳
細に説明する。

【００１３】図１（ａ）において、プレス又はタレット
パンチからなる加工機１の前面に、走行路２が配設して
ある。そして、その左右が被把持・搬送物の載置場所等
の場所として用いられる。同図（ａ）においては、走行
路の前部の右側スペースには鋼板からなる原板の載置場
所３ａが定められ、走行路の後部の右側スペースには折
り曲げ，打ち抜き等の加工後の原板の積み上げ場所３ｂ
が定められ、同左側スペースには段ボールの載置場所３
ｃが定められている。走行路の前部の左側スペースは予
備スペース３ｄになっている。加工機１はその前面にお
いて所定幅Ｗを有しているので、なるべくこの所定幅Ｗ
を有効に利用すべく、所定幅Ｗの範囲内に走行路が加工
機１に直角（Ｚ方向）に配設され、かつその左右に被把
持・搬送物の載置場所等の場所の配置が行われている。

【００１４】走行路上にはロボットハンド４の本体部４
ａが配置してあり、ロボットハンド本体部４ａはこの走
行路１上をＺ方向に走行する。

【００１５】本体部４ａには走行路と平行な軸，即ちＺ
方向の軸を中心にして走行路の左右に回動可能な第１の
ロボットアーム４ｂが設けられている。第１のロボット
アーム４ｂは本体部４ａに取り付けられた第１のモータ
４ｃにより駆動する。

【００１６】第１のロボットアーム４ｂには、これに平
行に回動可能な第２のロボットアーム４ｄが設けられて
いる。即ち、第２のロボットアーム４ｄは第１のロボッ
トアームと同様にＺ方向の軸を中心にして、第２のロボ
ットアーム４ｄに対して、走行路の左右に回動可能であ
る。第２のロボットアーム４ｂは第１のロボットアーム
４ｂに取り付けられた第２のモータ４ｆにより駆動す
る。

【００１７】第２のロボットアーム４ｄ，即ち最先段の
ロボットアームには、Ｚ方向に延びる平行アーム４ｇが
取り付けられており、平行アーム４ｇの中間に第３のモ
ータ４ｊが介在し、先端部４ｉを回転駆動させる。根元
部は第２のロボットアーム４ｄに固着している。

【００１８】そして、平行アームの先端部４ｉには把持
ヘッド５が回転可能な状態で固着してある。把持ヘッド
５は、第１の把持面５ａ及びこれに平行でかつこれとは
反対側方向を向いた第２の把持面５ｂを有しており、先
端部４ｉが回転したときに、それぞれの把持面５ａ，５
ｂが水平状態で鉛直下方向を向くようになっている。そ
れぞれの把持面５ａ及び５ｂには吸着パッド５ｃが所定
個数取り付けられており、吸着パッド５ｃには不図示の
真空ポンプが接続されており、吸着パッド５ｃで被把持
・搬送物を吸着して把持するようになっている。

【００１９】次に、第１のロボットアーム４ｂは本体部
４ａに対して鉛直上方から左右に９０°程回転すること
ができ、第２のロボットアーム４ｄは第１のロボットア
ーム４ｂに対してその軸線根元方向から左右に約１２０
°程回転することができ（図２は図示を容易化するため
に、第２のロボットアーム４ｄを第１のロボットアーム
４ｂの軸線根元方向から１８０°回転した位置に示して
あるが、実際作業ではこの位置関係をとることはな
い）、平行アームの先端部４ｉは根元部に対して把持ヘ
ッドが図示の状態にあるときから左右に約１５０°程回
転することができるようになっている。従って図３に示
すように把持ヘッド５を走行路１の左右の位置に、或い
は加工機の位置に搬送することができ、また把持ヘッド
５がいずれの位置にあるときも把持ヘッド５の表裏を裏
返すことができるようになっている。

【００２０】次に、ロボットハンドには、加工機１の動
作に連動して、その動作のプログラムが与えてある。即
ち、加工機の前で、鋼板等の原板（加工材）を上向きに
した状態で、待機する。そして、加工機による加工が終
わると把持ヘッドの下側の把持面で加工が終わった原板
を取り出し、かつ、その位置で或いは若干走行路上を後
退した位置で把持ヘッドを裏返しにし、既に把持してい
る原板を下向きにして、加工機に供給或いは若干走行路
上を前進して加工機に供給する。そして走行路上を後退
して把持ヘッドを裏返しに回転して、場所３ｂの位置で
把持している加工が終わった原板を積み上げる。そし
て、第１、２のアームを回転して把持ヘッドを場所３ｃ
の位置に位置させて、段ボールを把持して、再び第１、
２のアームを回転して把持ヘッドを場所３ｂの位置に位
置させて、把持している段ボールを加工が終わった原板
の上に積み上げる。そして、走行路上を前進して場所３
ａの位置で原板を把持し、走行路上を前進して加工機の
前で、把持ヘッド５を回転して把持した原板を上向きに
した状態で、待機しているようにプログラムされてい
る。

【００２１】このように構成されており、図４に示すよ
うに、加工機１の前で原板８を上向きにして待機してい
たロボットハンドは（同図（ａ））、前回の原板９の加
工が終わると、これを把持ヘッドの下面５ｂで吸着して
（同図（ｂ））、次に把持ヘッドを回転して裏返しにし
て原板８を供給した後（同図（ｃ））、後退して（同図
（ｄ））、場所３ｂで把持している原板を積み上げて、
アームを左側に回動して段ボールを吸着してアームを右
側に回動して段ボールを原板の上に積み上げる。そし
て、前進して場所３ａで原板を把持して前進して、把持
ヘッドを裏返して加工機の前で待機する（同図
（ａ））。従って、加工材を把持した状態で加工機の前
で待機し、前回の加工材を取り出した後、すでに把持し
ている加工材を加工機に供給するので、加工機の遊び時
間が大きく短縮される。また、加工材を供給する際のロ
ボットアームの移動量はごく僅かであるので、加工材の
加工機への供給精度が極めて向上する。

【００２２】上記実施例では把持手段として、吸着パッ
ドを用いたが、本発明のハンドロボットは、把持手段と
して電磁石，機械的把持手段等、種々の把持手段を用い
た場合にも、無論適用可能である。

【００２３】

【発明の効果】本発明は以上のように構成したので、作
業時間が短縮し、また生産性が向上する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例の説明図であり、同図（ａ）
は平面図，同図（ｂ）は側面図である。

【図２】図１のロボットハンドの動作範囲の説明図であ
る。

【図３】図１のロボットハンドの動作を実際に行った場
合のアームの状態を示す説明図である。

【図４】同図（ａ）（ｂ）（ｃ）（ｄ）は図１のロボッ
トハンドを用いた本発明の操作方法の説明図である。

【符号の説明】

１ 加工機 ４ ロボットハンド ４ａ ロボットハンド本体部 ４ｂ，４ｄ，４ｇ ロボットアーム ４ｊ 把持ヘッド回転機構 ５ 把持ヘッド ５ａ 第１の把持面 ５ｂ 第２の把持面

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭59−64249（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−60945（ＪＰ，Ａ)

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】走行路上を走行可能なロボットハンド本体
   部が配置されており、前記ロボットハンド本体部には走
   行路と平行な軸を中心にして走行路の左右に回動可能な
   第１のロボットアームが設けられており、前記第１のロ
   ボットアームには、走行路の左右に回動可能な第２のロ
   ボットアームが設けられており、前記第２のロボットア
   ームには、走行路方向に延びる平行アームが取り付けら
   れており、前記平行アームの先端部には把持ヘッドが回
   転可能な状態で固着されており、該把持ヘッドは、第１
   の把持面及びこれと反対側方向を向いた第２の把持面を
   有することを特徴とするロボットハンド。
2. 【請求項２】 請求項１のロボットハンドを用いて行う
   加工材の供給・取り出し方法であって、加工材を上記第
   １の把持面に把持した状態で、加工機の前で待機する第
   １の工程と、加工機による前回の加工材の加工が終わっ
   たときに、上記第２の把持面で上記加工が終わった加工
   材を把持して取り出し、かつ、上記把持ヘッド回転機構
   により把持ヘッドを回転して、上記第１の把持面に把持
   している上記加工材を上記加工機に供給する第２の工程
   と、その後、上記第２の把持面に把持している加工材を
   搬送する第３の工程と、その後、次の加工材を上記第１
   又は第２の把持面に把持した状態で、加工機の前で待機
   する第４の工程とを有することを特徴とする加工材の供
   給・取り出し方法。