JP3893713B2

JP3893713B2 - Clamping hand

Info

Publication number: JP3893713B2
Application number: JP00357998A
Authority: JP
Inventors: 俊幸上野
Original assignee: Meidensha Corp
Current assignee: Meidensha Corp
Priority date: 1998-01-12
Filing date: 1998-01-12
Publication date: 2007-03-14
Anticipated expiration: 2018-01-12
Also published as: JPH11198085A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はクランプ用ハンドに関し、ロボット等によりワークを把持する際に用いて好適なものである。
【０００２】
【従来の技術】
ロボットを用いてワークを移送したり加工したりするには、ワークをクランプ用ハンドによって把持することが必要になる。ロボットに設けられるクランプ用ハンドとしては、従来図７に示すものが用いられている。図中、１はハンド本体、２は指である。図示しないモータの駆動力により一対の指２を開閉させることで、ワーク３を把持したり開放したりすることができる。このほか、指２が３本以上のものもある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、斯るクランプ用ハンドでは、ワークの形状が対称でなかった場合には把持することができない。また、指が開いた状態で把持しようとするワークあるいは他のワークと指が干渉すると、指がワークにそれ以上接近できないためにワークを把持できない。更に、ワークに対するクランプ用ハンドの位置がずれていた場合は、安定した把持ができない。
【０００４】
これらのことから、従来のクランプ用ハンドでは一種類のワークに対して専用のクランプ用ハンドが必要になり、単一のクランプ用ハンドで全ての種類のワークに対応することはできない。
【０００５】
そこで本発明は、斯る課題を解決したクランプ用ハンドを提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
斯かる目的を達成するための請求項１に係るクランプ用ハンドの構成は、筒形状を有する筒体の内部に、該筒体を閉塞するようにしてガイド板と支持板とを相互に平行に設け、前記支持板には、円周方向へ等間隔に描いた放射線に沿って半径方向へ等間隔に挿通孔を形成する一方、前記ガイド板には、前記支持板の前記放射線と対応する放射線に沿って長孔状のガイド孔を形成し、前記挿通孔の夫々に揺動自在かつスライド自在に棒状の指を挿通させ、該指の基端部を、前記ガイド孔であって、該指が挿通された前記挿通孔と対応する位置に挿通させ、夫々の前記指を夫々の前記指の先端へ向かって付勢する付勢手段を設け、該付勢手段により付勢される夫々の前記指の基端部が前記ガイド孔に挿通されている状態で夫々の前記指の移動を止めるストッパを設け、夫々の前記指には前記支持板よりも先端側には、放射方向で隣り合うものどうしが相互に当接する大径部を設け、前記指の前記大径部であって外周側に位置するものを、放射方向の中心へ向かって押圧するエアチューブを前記筒体の内周面に設けたことを特徴とし、
請求項２に係るクランプ用ハンドの構成は、請求項１に記載のクランプ用ハンドにおいて、前記支持板の中央下部に支柱を設け、前記エアチューブを取り付ける位置を、前記筒体の内周面に代えて、前記支柱の外周面としたことを特徴とする。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明によるクランプ用ハンドの実施の形態を説明する。
【０００８】
（ａ）実施の形態１
図１〜図４に示すように、筒形状を有する筒体としての円筒体５の内部を閉塞するようにして、円板形のガイド板６，支持板７が相互に平行な状態で取り付けられている。そして、クランプ用ハンドをロボットのアームに取り付けるための円板形の取付板８が円筒体５の上端を塞ぐようにして取り付けられている。
【０００９】
ガイド板６には図３のように複数のガイド孔９が形成されている。ガイド孔９は、円周方向に沿って等間隔に描いた放射線に沿って長孔状に加工されたものであり、９０°ごとに形成したガイド孔９は中心部でつながっているが、その他のガイド孔９は中心まで届いていない。一方、支持板７には、ガイド板６の放射線と対応する放射線の長さ方向に沿って等間隔に挿通孔１０が形成されている。この挿通孔１０は、後述する指が支持板７の位置を中心として揺動自在となるように、挿通孔１０の内径寸法が、挿通孔１０の両端へ近づくにつれて順次に大きく形成されている。
【００１０】
このようにして形成された挿通孔１０及びガイド孔９内に棒状の指１１が挿通されている。指１１を図２の下方である指１１の先端へ向かって付勢するとともに基端部の近傍がガイド孔９内に位置する状態よりも下方へ移動しないように構成されている。即ち、指１１にはリング状のストッパ１２が固着される一方、指１１の基端部にはスリーブ１３が挿通され、ストッパ１２とスリーブ１３との間には付勢手段として指１１を囲繞するバネ１４が設けられている。
【００１１】
このようにして設けられた指１１の先端を円筒体５の中心へ向かって押圧するために、夫々の指１１の先端側であって支持板７より少し離れた位置には、大径部を形成するためにそろばんの玉のような形状のコマ１５が形成される一方、円筒体５の内周面であってコマ１５と対向する位置には最も外側のコマ１５を円筒体５の中心へ向かって押圧するためのエアチューブ１６が取り付けられている。そして、エアチューブ１６の内部へエアを送り込むための供給口１７が円筒体５に形成され、供給口１７は図示しないエアタンクに接続されている。
【００１２】
次に、斯るクランプ用ハンドの作用を説明する。クランプ用ハンドは、取付板８の部分をロボットのアーム等に取り付けて使用する。クランプ用ハンドがワークを把持していないときは、バネ１４の付勢力によって指１１は全て図１のように下方へ押され、ストッパ１２が支持板７に当接するとともにコマ１５がエアチューブ１６と対応する位置を占める。そして、図４に示すように、放射方向では隣り合うコマ１５どうしが接触している。
【００１３】
この状態から図５に示すようにクランプ用ハンドをワーク１８へ向かって移動させると、ワーク１８に当接した指１１はバネ１４の付勢力に抗して上方へ押され、ワーク１８に当接しなかった指１１だけが残る。この状態で供給口１７よりエアチューブ１６内へエアを供給すると、エアチューブ１６が膨らんでその内径寸法が小さくなり、最も外側の指１１のコマ１５を円筒体５の中心へ向かって押す。この押圧力が放射線に沿って並んだ指１１のコマ１５を順に中心へ向かって押すことになり、ワーク１８によって押し戻されなかった指１１のうちのワーク１８を囲む指１１の先端がワーク１８を把持する。
【００１４】
このとき、ワーク１８によって押し戻された指１１のコマ１５の位置が、押し戻されなかった指１１のコマ１５の位置から外れるので、エアチューブ１６からの押圧力が押し戻された指１１に伝わることはない。エアチューブ１６からの押圧力を受けた指１１の基端部側はガイド孔９に沿って移動できるので、指１１は傾くことが可能である。ワーク１８を開放するには、エアチューブ１６内のエアを抜いてからクランプ用ハンドをワーク１８から退去させる。すると、バネ１４の付勢力により指１１が元の位置に戻る。
【００１５】
エアチューブにより多数の指１１の外側から指１１を動かすので、指１１の動く量に差があっても、安定した状態でワークを把持することができる。また、ワークによって押し戻されなかった多数の指１１によりワークの周囲から把持するので、複雑な形状のワークでも安定して把持することができる。そして、目的とするワークのすぐ隣に他のワークがあってもワーク間に指１１が挿入できるため、目的とするワークの把持が可能である。
【００１６】
（ｂ）実施の形態２
次に、本発明によるクランプ用ハンドの実施の形態２について説明する。
【００１７】
実施の形態２は図６のように支持板７の中心位置に、下方へ突出する支柱１９を設け、支柱１９を囲繞するようにしてエアチューブ２０を設けたものである。支柱１９内には連通孔２１が形成され、支持板７の上面中央に供給口２２が形成されている。円筒体５の中央部にエアチューブ２０を配置するため、中央部には指１１の配置が省略されている。
【００１８】
斯るクランプ用ハンドにより、孔の形成されたワーク２３を把持する場合は、図６に示すように中央部の指１１のみが孔２４の中へはいり込んで押し戻されない。そしてエアチューブ２０内にエアを送り込むと、最も内側のコマ１５に押圧力が加わり、順に外側へ押圧力が伝わって最も外側の指１１の先端がワーク２３を把持する。
【００１９】
その他の構成と作用は実施の形態１と同じなので、説明を省略する。
【００２０】
【発明の効果】
以上の説明からわかるように、請求項１，２に係るクランプ用ハンドによれば、先端へ向かって付勢される複数の指を放射線に沿って設け、指に形成された大径部を放射方向の中心又は外周部へ向かって押圧するエアチューブを設けたので、複雑な形状のワークでも把持することができる。また、目的とするワークの隣に他のワークがあっても、両者の間へ指を挿入して容易に目的とするワークを把持できる。更に、ワークがクランプ用ハンドの中心部に位置していなくても安定してワークを把持できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明によるクランプ用ハンドの実施の形態１を示す断面図。
【図２】本発明によるクランプ用ハンドの実施の形態１における要部の拡大図。
【図３】図１におけるＡ−Ａ矢視図。
【図４】図１におけるＢ−Ｂ矢視図。
【図５】本発明によるクランプ用ハンドの実施の形態１の作用説明図。
【図６】本発明によるクランプ用ハンドの実施の形態２を示す断面図。
【図７】従来のクランプ用ハンドの構成図。
【符号の説明】
５…円筒体
６…ガイド板
７…支持板
９…ガイド孔
１０…挿通孔
１１…指
１２…ストッパ
１４…バネ
１５…コマ
１６，２０…エアチューブ
１９…支柱[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a clamping hand and is suitable for use in gripping a workpiece by a robot or the like.
[0002]
[Prior art]
In order to transfer or process a workpiece using a robot, it is necessary to grip the workpiece with a clamping hand. As a clamping hand provided in the robot, the one shown in FIG. 7 is conventionally used. In the figure, 1 is a hand body and 2 is a finger. By opening and closing the pair of fingers 2 with a driving force of a motor (not shown), the workpiece 3 can be gripped or released. In addition, there are those having three or more fingers 2.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
However, such a clamping hand cannot be gripped when the shape of the workpiece is not symmetrical. In addition, when a finger interferes with a work to be held with the finger open or another work, the work cannot be held because the finger cannot approach the work any more. Furthermore, when the position of the clamping hand with respect to the workpiece is shifted, stable gripping cannot be performed.
[0004]
For these reasons, a conventional clamping hand requires a dedicated clamping hand for one type of workpiece, and a single clamping hand cannot handle all types of workpieces.
[0005]
Then, an object of this invention is to provide the clamp hand which solved such a subject.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve such an object, the structure of the clamping hand according to claim 1 is that a guide plate and a support plate are arranged in parallel with each other in a cylindrical body having a cylindrical shape so as to close the cylindrical body. The support plate is formed with insertion holes at equal intervals in the radial direction along the radiation drawn at equal intervals in the circumferential direction, while the guide plate has radiation corresponding to the radiation of the support plate. A long hole-shaped guide hole is formed along each of the insertion holes, and a rod-shaped finger is slidably and slidably inserted into each of the insertion holes. The base end of the finger is the guide hole, and the finger Is inserted into a position corresponding to the insertion hole through which the insertion is made, and is provided with urging means that urges each of the fingers toward the tip of each of the fingers, and each of the urged by the urging means Stop the movement of each finger while the base end of the finger is inserted through the guide hole. Each of the fingers is provided with a large-diameter portion on the tip side of the support plate, which is adjacent to each other in the radial direction. The air tube that presses the one located on the side toward the center in the radial direction is provided on the inner peripheral surface of the cylindrical body,
According to a second aspect of the present invention, there is provided a clamping hand according to the first aspect, wherein a column is provided at a lower center portion of the support plate, and a position where the air tube is attached is located on the inner peripheral surface of the cylindrical body. Instead, the outer peripheral surface of the support column is used.
[0007]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments of the clamping hand according to the present invention will be described below.
[0008]
(A) Embodiment 1
As shown in FIGS. 1 to 4, the disc-shaped guide plate 6 and the support plate 7 are attached in a state of being parallel to each other so as to close the inside of the cylindrical body 5 as a cylindrical body. ing. A disc-shaped attachment plate 8 for attaching the clamping hand to the robot arm is attached so as to close the upper end of the cylindrical body 5.
[0009]
A plurality of guide holes 9 are formed in the guide plate 6 as shown in FIG. The guide hole 9 is processed into a long hole shape along the radiation drawn at equal intervals along the circumferential direction, and the guide hole 9 formed at every 90 ° is connected at the center portion. The guide hole 9 does not reach the center. On the other hand, insertion holes 10 are formed in the support plate 7 at equal intervals along the length direction of the radiation corresponding to the radiation of the guide plate 6. The insertion hole 10 is formed so that the inner diameter dimension of the insertion hole 10 is gradually increased toward both ends of the insertion hole 10 so that a finger described later can swing around the position of the support plate 7.
[0010]
A rod-like finger 11 is inserted into the insertion hole 10 and the guide hole 9 formed in this way. The finger 11 is urged toward the distal end of the finger 11, which is the lower side of FIG. 2, and the vicinity of the base end portion is configured not to move downward as compared with the state where the finger 11 is located in the guide hole 9. That is, a ring-shaped stopper 12 is fixed to the finger 11, and a sleeve 13 is inserted into the proximal end portion of the finger 11, and the finger 11 is surrounded as a biasing means between the stopper 12 and the sleeve 13. A spring 14 is provided.
[0011]
In order to press the tip of the finger 11 provided in this way toward the center of the cylindrical body 5, a large diameter portion is provided at a position slightly away from the support plate 7 on the tip side of each finger 11. A top 15 shaped like an abacus ball is formed to form the outermost top 15 at the position facing the top 15 on the inner peripheral surface of the cylindrical body 5. An air tube 16 is attached to press the air tube. And the supply port 17 for sending air into the inside of the air tube 16 is formed in the cylindrical body 5, and the supply port 17 is connected to the air tank which is not shown in figure.
[0012]
Next, the operation of such a clamping hand will be described. The clamping hand is used by attaching the mounting plate 8 to a robot arm or the like. When the clamping hand is not gripping the workpiece, all the fingers 11 are pushed downward as shown in FIG. 1 by the urging force of the spring 14, the stopper 12 comes into contact with the support plate 7, and the top 15 is connected to the air tube 16. Occupies the corresponding position. And as shown in FIG. 4, the adjacent frame | top | pieces 15 are contacting in the radial direction.
[0013]
When the clamping hand is moved toward the workpiece 18 from this state as shown in FIG. 5, the finger 11 abutting against the workpiece 18 is pushed upward against the urging force of the spring 14 and abuts against the workpiece 18. Only the missing finger 11 remains. When air is supplied into the air tube 16 from the supply port 17 in this state, the air tube 16 expands to reduce its inner diameter, and pushes the top 15 of the outermost finger 11 toward the center of the cylindrical body 5. This pressing force sequentially pushes the tops 15 of the fingers 11 arranged along the radiation toward the center, and the tip of the finger 11 surrounding the work 18 among the fingers 11 not pushed back by the work 18 pushes the work 18. Hold it.
[0014]
At this time, since the position of the top 15 of the finger 11 pushed back by the work 18 deviates from the position of the top 15 of the finger 11 that has not been pushed back, the pressing force from the air tube 16 is not transmitted to the finger 11 that has been pushed back. Absent. Since the base end side of the finger 11 that has received the pressing force from the air tube 16 can move along the guide hole 9, the finger 11 can tilt. In order to release the workpiece 18, the air in the air tube 16 is removed, and then the clamping hand is moved away from the workpiece 18. Then, the finger 11 returns to the original position by the urging force of the spring 14.
[0015]
Since the fingers 11 are moved from the outside of the large number of fingers 11 by the air tube, the workpiece can be gripped in a stable state even if there is a difference in the amount of movement of the fingers 11. In addition, since a large number of fingers 11 that have not been pushed back by the workpiece are gripped from around the workpiece, even a workpiece having a complicated shape can be stably gripped. And even if there is another workpiece right next to the target workpiece, the finger 11 can be inserted between the workpieces, so that the target workpiece can be gripped.
[0016]
(B) Embodiment 2
Next, a second embodiment of the clamping hand according to the present invention will be described.
[0017]
In the second embodiment, as shown in FIG. 6, a support column 19 protruding downward is provided at the center position of the support plate 7, and an air tube 20 is provided so as to surround the support column 19. A communication hole 21 is formed in the support column 19, and a supply port 22 is formed in the center of the upper surface of the support plate 7. Since the air tube 20 is disposed at the center of the cylindrical body 5, the finger 11 is not disposed at the center.
[0018]
When the workpiece 23 having the hole is gripped by such a clamping hand, only the central finger 11 enters the hole 24 and is not pushed back as shown in FIG. When air is fed into the air tube 20, a pressing force is applied to the innermost piece 15, and the pressing force is transmitted to the outside in order, and the tip of the outermost finger 11 grips the work 23.
[0019]
Since other configurations and operations are the same as those of the first embodiment, description thereof is omitted.
[0020]
【The invention's effect】
As can be seen from the above description, according to the clamping hand according to claims 1 and 2, a plurality of fingers urged toward the tip are provided along the radiation, and the large-diameter portion formed on the finger is radiated. Since the air tube that presses toward the center of the direction or the outer peripheral portion is provided, even a workpiece having a complicated shape can be gripped. Even if there is another workpiece next to the target workpiece, the target workpiece can be easily grasped by inserting a finger between them. Furthermore, the workpiece can be stably gripped even if the workpiece is not located at the center of the clamping hand.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view showing a first embodiment of a clamping hand according to the present invention.
FIG. 2 is an enlarged view of a main part in the first embodiment of the clamping hand according to the present invention.
FIG. 3 is an AA arrow view in FIG. 1;
4 is a BB arrow view in FIG. 1;
FIG. 5 is an operation explanatory view of the first embodiment of the clamping hand according to the present invention.
FIG. 6 is a cross-sectional view showing a second embodiment of a clamping hand according to the present invention.
FIG. 7 is a configuration diagram of a conventional clamping hand.
[Explanation of symbols]
5 ... cylindrical body 6 ... guide plate 7 ... support plate 9 ... guide hole 10 ... insertion hole 11 ... finger 12 ... stopper 14 ... spring 15 ... tops 16, 20 ... air tube 19 ... post

Claims

Inside the cylindrical body having a cylindrical shape, a guide plate and a support plate are provided in parallel to each other so as to close the cylindrical body,
While the support plate is formed with insertion holes at equal intervals in the radial direction along the radiation drawn at equal intervals in the circumferential direction,
In the guide plate, an elongated guide hole is formed along the radiation corresponding to the radiation of the support plate,
A rod-like finger is inserted into each of the insertion holes so as to be swingable and slidable, and the base end portion of the finger is inserted into the guide hole at a position corresponding to the insertion hole through which the finger is inserted. Let
A state in which urging means for urging each of the fingers toward the tip of each of the fingers is provided, and a base end portion of each of the fingers urged by the urging means is inserted into the guide hole A stopper is provided to stop the movement of each finger.
Each finger is provided with a large-diameter portion that is adjacent to each other in the radial direction on the tip side of the support plate, and is located on the outer peripheral side of the large-diameter portion of the finger. A clamping hand, wherein an air tube that presses the tube toward the center in the radial direction is provided on the inner peripheral surface of the cylindrical body.

The clamping hand according to claim 1, wherein
A clamping hand, wherein a support is provided at a lower center portion of the support plate, and a position where the air tube is attached is an outer peripheral surface of the support instead of an inner peripheral surface of the cylindrical body.