JP5010427B2 - ロボットハンド及びロボットハンド間のワーク受け渡し方法 - Google Patents
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また、本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、ロボットハンド間でワークを受け渡しする方法を提供することを課題としてなされたものである。
以下に、本願において特許請求が可能と認識されている発明(以下、請求可能発明と称する)の態様を例示し、例示された各態様について説明する。ここでは、各態様を、特許請求の範囲と同様に、項に区分すると共に各項に番号を付し、必要に応じて他の項の記載を引用する形式で記載する。これは、請求可能発明の理解を容易にするためであり、請求可能発明を構成する構成要素の組み合わせを、以下の各項に記載されたものに限定する趣旨ではない。つまり、請求可能発明は、各項に付随する記載、実施形態の記載等を参酌して解釈されるべきであり、その解釈に従う限りにおいて、各項の態様にさらに他の構成要素を付加した態様も、また、各項の態様から構成要素を削除した態様も、請求可能発明の一態様となり得る。
なお、以下の各項において、(1)、(2)項の各々が、請求項1、2の各々に相当する。
本項に記載のロボットハンドによれば、ワークの各位置決め用穴の周縁に、ロボットハンドの相対する各基準ピンの円錐形の先端部を当接させる。この状態でワークをクランプ機構のクランパによって引き込んで、ワークの各位置決め用穴を相対する各基準ピンの円錐形の先端部で倣いつつ、ワークをロボットハンドに対して移動させ、各位置決め用穴に相対する各基準ピンを嵌合させることにより、ワークがロボットハンドに対して位置決めされる。また、クランプ機構のクランパによってワークが引き込まれるのに伴い、各基準ピンが軸方向へストロークされ、ワークは、最終的に、これら各基準ピンのストロークエンドによってクランプ(把持)される。
このように、本項のロボットハンドでは、ワークの各位置決め用穴の周縁に、ロボットハンドの相対する各基準ピンの円錐形の先端部の尖った部分が掛かっていれば、ワークの各位置決め用穴を相対する各基準ピンの円錐形の先端部で倣うことでワークをロボットハンドに対して移動させて、各位置決め用穴に相対する各基準ピンを嵌合させることにより、ワークをロボットハンドに対して位置決めすることができる。したがって、本項のロボットハンドによれば、ロボットハンドに対してワークを移動させることによりワークをロボットハンドに対して位置決めさせるので、従来のロボットハンドに設けられていたフローティング機構が不要になる。これにより、ロボットハンドの小型化、軽量化、及びコスト削減が可能になる。
本項の態様において、各基準ピンは、例えば、ベースの取付座に対して脱着可能な枠体に配置され、扱うワークが変更になった時には、ワークに応じて枠体を交換するだけで済むため、段取り替えを効率的に行うことができる。
また、基準ピンの先端部は、底面の直径が位置決め用穴の直径よりも大きい円錐形に形成される。この先端部はワークとの摩擦により摩耗するため、基準ピンの軸部に対して脱着可能な交換部品とするのが望ましい。
本項の態様において、クランプ機構は、例えば、スイングアーム式引き込みシリンダを用いて構成される。
本項の態様において、基準ピン支持機構は、例えば、基準ピンを軸方向へ案内する案内部と、案内部によって案内される基準ピンを突出側へ付勢、すなわち、ワークに向けて付勢する付勢手段(例えば、コイルばね)と、を含む。なお、基準ピンは、前進端(突出端)と後退端(ストロークエンド)との範囲でストロークが可能である。
本項に記載のロボットハンド間のワーク受け渡し方法によれば、ワークの各位置決め用穴の周縁に、ロボットハンドの相対する各基準ピンの円錐形の先端部の尖った部分が掛かっていれば、ワークの各位置決め用穴を相対する各基準ピンの円錐形の先端部で倣いつつ、ワークをロボットハンドに対して移動させて、各位置決め用穴に相対する各基準ピンを嵌合させることにより、ワークがロボットハンドに対して位置決めされるので、ワークを渡す側のロボットハンドとワークを受ける側のロボットハンドとの要求される相対的な位置決め精度(例えば、一般的なエンジンのカムハウジングを受け渡しする際に要求される位置決め精度は±0.9mm)が、汎用のロボットハンド(多関節型アームロボットのアームに装着されたロボットハンド)が保証する動作精度内で済み、多関節型アームロボットのアームに装着されたロボットハンド間でのワークの受け渡しが可能になる。
図1に示されるように、本実施形態のロボットハンド1は、アームロボットのリスト3に取付けられる取付座4と該取付座4に脱着可能に取付けられる枠体5とによって構成されるベース6を有する。そして、アームロボットは、リスト3を回転軸θの回りに回転させることにより、当該ロボットハンド1を旋回させることができる。対象となるワーク2の一側面2aには、複数個(本実施形態では3個)の位置決め用穴7が配設され、ロボットハンド1の枠体5には、各位置決め用穴7に相対する複数個(本実施形態では3個)の各基準ピン8が配置される。
まず、ワーク2(本実施形態では、自動車のエンジンのカムハウジング)の一側面2aに配設された複数個(本実施形態では3個)の各位置決め用穴7に、相対する各基準ピン8の円錐形(テーパ状)の各先端部10を嵌合させて、ワーク2を渡す側のロボットハンド1A(以下、単にロボットハンド1Aという)によってワーク2を把持する。次に、図4に示されるように、このワーク2を把持したロボットハンド1Aと、ワーク2を受ける側のロボットハンド1B(以下、単にロボットハンド1Bという)とを向かい合わせに位置決めさせる。
本実施形態によれば、ワーク2の各位置決め用穴7の周縁7a(7b)に、ロボットハンド1の相対する各基準ピン8の円錐形(テーパ状)の各先端部10を当接させ、この状態でワーク2をクランプ機構のクランパ16によって引き込んで、ワーク2の各位置決め用穴7を相対する各基準ピン8の各先端部10で倣いつつワーク2を移動させ、各位置決め用穴7に相対する各基準ピン8を嵌合させることにより、ワーク2がロボットハンド1に対して位置決めされる。また、ワーク2が引き込まれるのに伴い、各基準ピン8が軸方向へストロークされ、ワーク2は、これら各基準ピン8のストロークエンドによってクランプ(把持)される。
これにより、本実施形態のロボットハンド1によれば、ワーク2の各位置決め用穴7の周縁7a(7b)に、相対する各基準ピン8の各先端部の尖った部分が掛かって(当接して)いれば、ワーク2の各位置決め用穴7を相対する各基準ピン8の各先端部10で倣うことでワーク2を移動させることにより、各位置決め用穴7に相対する各基準ピン8を嵌合させて当該ワーク2を位置決めすることができる。
したがって、本実施形態のロボットハンド1は、従来のロボットハンド21(図12参照)のようにロボットハンド21自体を移動させるのではなく、ワーク2を移動させることによりワーク2が位置決めされるので、従来のロボットハンド21において必須であったフローティング機構が不要になる。これにより、ロボットハンド1の小型化、軽量化、及びコスト削減が可能になる。また、ロボットハンド1A,1B間でワーク2を受け渡す場合に要求されるロボットハンド1A,1B間の位置決め精度が、汎用アームロボットが保証する位置決め精度内で収まるので、当該ロボットハンド1A,1B間のワーク2の受け渡しが可能になる。
また、従来のロボットハンド21においては、位置決め用穴27と基準ピン28との嵌め合い誤差がワーク2の位置決め精度に反映されるため、位置決め用穴27は、例えば、リーマ仕上げされた穴であり、このような仕上げ穴を別途加工することもあったが、本実施形態のロボットハンド1では、位置決め用穴7に該位置決め用穴7よりも直径が大きい円錐形の基準ピン8の先端部10を嵌合させるので、仕上げ加工がなされていないキリ穴を利用することができる。
本実施形態では、ワーク2の位置決め用穴7として、当該ワーク2に配置された貫通穴を利用したが、所定深さの止まり穴であってもよい。この場合、ロボットハンド1Aが利用する位置決め用穴7とロボットハンド1Bが利用する位置決め用穴7とは、必ずしも同一軸線上に配置されていなくてもよく、同じ数である必要もない。
Claims (2)
- 多関節型アームロボットのアームに装着されて、ワークに配設された複数個の位置決め用穴を用いて前記ワークを位置決めさせるロボットハンドであって、
底面の直径が前記位置決め用穴の直径よりも大きい円錐形に形成される先端部を有する基準ピンと、
前記基準ピンが前記ワークの各位置決め用穴に相対して配置されるベースと、
前記ベースに設けられて前記ワークをクランパによって前記ベース側へ引き込んでクランプするクランプ機構と、
各基準ピンを各基準ピンの初期位置に向けて突出させた状態で保持して、各基準ピンの円錐形の先端部が押圧されると、各基準ピンを軸方向へストロークさせて最終的に各ストロークエンドに位置決めさせる基準ピン保持機構と、
を備えて、
前記ワークの各位置決め用穴の周縁に相対する各基準ピンの円錐形の先端部を当接させた状態で前記ワークを前記クランプ機構の前記クランパによって引き込んで、前記ワークの各位置決め用穴を相対する各基準ピンの円錐形の先端部で倣いつつ前記ワークを前記ロボットハンドに対して移動させ、各位置決め用穴に相対する各基準ピンを嵌合させることにより、前記ワークを位置決めさせるように構成したことを特徴とするロボットハンド。 - 上記請求項1に記載のロボットハンド間でワークを受け渡す方法であって、
前記ワークの一側に配設された各位置決め用穴に、相対する各基準ピンの底面の直径が前記位置決め用穴の直径よりも大きい円錐形に形成される先端部を嵌合させて前記ワークを位置決めすると共に該ワークをクランプ機構によって把持するワークを渡す側のロボットハンドと、前記ワークを受ける側のロボットハンドと、を向かい合わせに位置決めさせるステップと、
前記ワークを渡す側のロボットハンドと前記ワークを受ける側のロボットハンドとを相対移動させて、前記ワークの他側に配設された各位置決め用穴の周縁に、前記ワークを受ける側のロボットハンドの相対する各基準ピンの円錐形の先端部を当接させるステップと、
前記ワークの他側に配設された各位置決め用穴の周縁に、前記ワークを受ける側のロボットハンドの相対する各基準ピンの円錐形の先端部を当接させた状態で、前記ワークを渡す側のロボットハンドの前記クランプ機構による前記ワークのクランプを解除するステップと、
前記ワークを渡す側のロボットハンドの前記クランプ機構による前記ワークのクランプが解除された状態で、前記ワークを受ける側のロボットハンドの前記クランプ機構によって前記ワークを受ける側のロボットハンド側へ前記ワークを引き込んで、前記ワークの他側に配設された各位置決め用穴を前記ワークを受ける側のロボットハンドの相対する各基準ピンの円錐形の先端部で倣いつつ前記ワークを受ける側のロボットハンドに対して前記ワークを移動させ、前記ワークの他側に配設された各位置決め用穴に、前記ワークを受ける側のロボットハンドの相対する各基準ピンを嵌合させて、前記ワークを受ける側のロボットハンドに対して前記ワークを位置決めさせると共に該ワークを受ける側のロボットハンドのクランプ機構によって前記ワークを把持するステップと、
前記ワークを渡す側のロボットハンドと前記ワークを受ける側のロボットハンドとを相対移動させて、前記ワークを渡す側のロボットハンドと前記ワークを受ける側のロボットハンドとを離反させるステップと、
を含むことを特徴とするロボットハンド間のワーク受け渡し方法。
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