JP5125638B2 - Double arm robot - Google Patents

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本発明は、ロボットアームの先端に取り付けて使用する作業ハンド、作業工具等のロボットハンドを交換可能な産業用ロボットに関する。   The present invention relates to an industrial robot in which a robot hand such as a work hand or a work tool attached to the tip of a robot arm can be replaced.

従来、産業用ロボットや双腕ロボットにおいて、ロボットハンドの交換は製造ラインの作業効率にかかわるため自動化が進んでおり、ロボットハンドを自動で交換するロボットハンド自動交換装置として、様々な装置が提案されている(例えば、特許文献1参照)。また、ロボットハンドの交換が頻繁になっても交換の時間が少なくて済むロボットハンド自動交換装置を提案しているものもある(例えば、特許文献2参照)。更に、一つの工程内でワークを組立てできるようにすると共に、治具交換に要する時間の短縮を図ることを目的としたワーク位置決め装置が提案されている。(特許文献3参照)
図5は従来のロボットハンド自動交換装置の断面図である。図5において、500は保持部、この保持部に連結される交換部600からなっており、交換部600の先端にはロボットハンド700が取り付けられている。把持部500を構成するハウジング501は図示を省略したロボットアームに連結され、3次元的に移動自在となっている。ハウジング501内には、下部に複数個の剛球組込み用穴を設けた玉受けハウジング502が上記穴に剛球503を組み込んだ状態ではめ込み締結されており、玉受けハウジング502の内部は交換部600との嵌合部502aとなっている。剛球503は嵌合部502aに対して出没自在となっており、剛球503の上方には下端開口部にテーパ部504aを設けたテーパピストン504が上下方向へ摺動自在に配置されている。テーパピストン504はバネ505により常時下方に押されており、ハウジング501の側面に連結したエアー配管507を介してハウジング501とテーパピストン504とにより形成されるシリンダ部506に加圧エアーを供給、停止することで、テーパピストン504を上下に動かせるようになっている。交換部600を構成する交換台601には、玉受けハウジング502の嵌合部502aと嵌合する嵌合部601aが上部に設けられ、玉受けハウジング502の嵌合部502aより内側に突出した剛球503を受けるテーパ部601bが嵌合部601aの下方に設けられている。次に図5〜図7を用いて保持部500と交換部600との連結動作を説明する。図5の状態は保持部500が交換部600の軸上に位置したところである。この状態では、図示しないエアー供給源からエアー配管507を通じてシリンダ部506に供給されるエアーの圧力によりバネ505の力に反してテーパピストン504は上がっている。この状態で図6に示すように、交換部600の交換台601の嵌合部601aが玉受けハウジング502の嵌合部502aと嵌合するように保持部500が降下する。嵌合部502aと嵌合部601aが嵌合した状態で、図7に示すようにシリンダ部506に供給されているエアーの圧力を解除すると、バネ505の力によってテーパピストン504が降下する。この時、テーパピストン504のテーパ部504aが剛球503を玉受けハウジング502の内側に押し出して嵌合部601aの下に設けたテーパ部601bと噛み合わせることにより、交換台601とハウジング501を連結固定する。以上のように、テーパピストン504を上下することにより保持部500と交換部600の連結および連結の解除を行なう。
次に、従来のロボットハンド自動交換装置によるロボットハンド交換動作を図8に基づいて説明する。図8において、交換部600は保持部500に連結固定され、交換部600と交換する交換部600aが図示しないハンドストッカのCの位置に置かれている。ロボットハンド701を連結した保持部500は、Aの位置から矢印800のように移動しBの位置で止まる。ここで連結を解除し保持部500は矢印801のように上昇し、ロボットハンド701を取り付けた交換部600はハンドストッカ(図示省略)に置かれる。次に、矢印802のように保持部500は水平にCの位置まで移動する。その後、矢印803のように保持部500は降下し、Cの位置で他のロボットハンド702を取り付けた交換部600aを連結固定する。次に矢印804のように交換部600aを連結固定した保持部500は、Dの位置まで移動し何らかの作業を行なう。
また、別の従来例として、ロボットハンドの交換が頻繁になっても交換の時間が少なくて済むロボットハンド自動交換装置について説明する。このロボットハンド自動交換装置は、図9に示す通り、ロボットアダプタ本体901の下面には図示省略したボルトによりシリンダ902が取り付けられている。シリンダ902はその軸906が、エアーにより図9中上下方向に動作するように配置されている。そして軸906の下面軸中心位置には引き込み軸905が取り付けられている。引き込み軸905は図10に示す交換部1000を保持するためのもので、図9に示す通り径の異なる円筒を2つ上下に重ねた上円筒部905aと下円筒部905bからなる段付き形状をしており、側面から見ると逆T字形状をしている。またシリンダ902の駆動源となるエアーは図示していないエアーチューブより供給される。以上によりシリンダ902の作用によって、引き込み軸905はその軸方向に移動自在となる。次に図10を用いてロボットハンドを搭載した交換部1000を説明する。交換部1000はツールアダプタ1003、ロボットハンド1004からなっている。ツールアダプタ1003は保持部900に着脱自在に連結される部品であり、その上面には幅溝が異なる上溝1001aと下溝1001bからなる逆T字形状をした段差のある溝1001がツールアダプタ1003を直線的に横断して設けられている。この溝1001は、上溝1001a及び下溝1001bの幅が図9に示した引き込み軸905の上円筒部905a及び下円筒部905bの径より各々大きく形成されると共に、上溝1001aの幅より下円筒部905bの径が大きく形成されている。これにより、上溝1001aに上円筒部905aを、及び下溝に下円筒部905bをツールアダプタ1003の側面方向から挿入可能で、引き込み軸905が溝1001の中を溝1001に沿って自由に移動可能になるとともに、シリンダ902により引き込み軸905を上動したときに下円筒部905bの上面905cと上溝1001aの下面1001cとが係止し、保持部900と交換部1000とが連結保持されるようになっている。このような構成にしたことにより、ロボットハンドの交換動作時に図8において、矢印800、矢印805、矢印804の経路で、ロボットハンドの交換が可能で交換時間の短縮が行なえるような構成になっている。
特開平3−256686号公報 特開平9−272091号公報 特開平7−303996号公報
Conventionally, in industrial robots and dual-arm robots, robot hand replacement has been automated because it affects the work efficiency of the production line, and various devices have been proposed as robot hand automatic replacement devices that automatically replace robot hands. (For example, refer to Patent Document 1). In addition, there has been proposed an automatic robot hand exchange device that requires less time for exchange even if the robot hand is frequently exchanged (see, for example, Patent Document 2). Furthermore, there has been proposed a workpiece positioning device that allows the workpiece to be assembled in one process and shortens the time required for jig replacement. (See Patent Document 3)
FIG. 5 is a cross-sectional view of a conventional robot hand automatic exchange device. In FIG. 5, reference numeral 500 denotes a holding unit and an exchange unit 600 connected to the holding unit. A robot hand 700 is attached to the tip of the exchange unit 600. A housing 501 constituting the gripping unit 500 is connected to a robot arm (not shown) and is movable in three dimensions. In the housing 501, a ball receiving housing 502 having a plurality of holes for assembling a hard ball in the lower portion is fitted and fastened in a state where the hard ball 503 is incorporated in the hole. The fitting portion 502a. The rigid sphere 503 can freely move in and out of the fitting portion 502a, and a tapered piston 504 having a tapered portion 504a provided at the lower end opening is slidable in the vertical direction above the rigid sphere 503. The taper piston 504 is always pushed downward by a spring 505, and pressurized air is supplied to the cylinder portion 506 formed by the housing 501 and the taper piston 504 via an air pipe 507 connected to the side surface of the housing 501 and stopped. By doing so, the taper piston 504 can be moved up and down. The exchange base 601 constituting the exchange part 600 is provided with a fitting part 601a for fitting with the fitting part 502a of the ball receiving housing 502 at the upper part, and a hard ball protruding inward from the fitting part 502a of the ball receiving housing 502. A tapered portion 601b that receives 503 is provided below the fitting portion 601a. Next, a connection operation between the holding unit 500 and the exchange unit 600 will be described with reference to FIGS. The state of FIG. 5 is where the holding unit 500 is located on the axis of the replacement unit 600. In this state, the taper piston 504 is raised against the force of the spring 505 by the pressure of the air supplied from the air supply source (not shown) to the cylinder portion 506 through the air pipe 507. In this state, as shown in FIG. 6, the holding part 500 is lowered so that the fitting part 601 a of the exchange base 601 of the exchange part 600 is fitted with the fitting part 502 a of the ball receiving housing 502. When the pressure of the air supplied to the cylinder portion 506 is released as shown in FIG. 7 in a state where the fitting portion 502a and the fitting portion 601a are fitted, the taper piston 504 is lowered by the force of the spring 505. At this time, the taper portion 504a of the taper piston 504 pushes the hard sphere 503 into the ball receiving housing 502 and meshes with the taper portion 601b provided below the fitting portion 601a, whereby the exchange base 601 and the housing 501 are connected and fixed. To do. As described above, the holding part 500 and the exchange part 600 are connected and released by moving the taper piston 504 up and down.
Next, the robot hand exchanging operation by the conventional robot hand automatic exchanging apparatus will be described with reference to FIG. In FIG. 8, the exchanging unit 600 is connected and fixed to the holding unit 500, and an exchanging unit 600a for exchanging with the exchanging unit 600 is placed at a position C of the hand stocker (not shown). The holding unit 500 connected to the robot hand 701 moves from the position A as indicated by an arrow 800 and stops at the position B. Here, the connection is released and the holding unit 500 rises as indicated by an arrow 801, and the exchange unit 600 to which the robot hand 701 is attached is placed in a hand stocker (not shown). Next, the holding unit 500 moves horizontally to the position C as indicated by an arrow 802. Thereafter, the holding unit 500 is lowered as indicated by an arrow 803, and the replacement unit 600a to which another robot hand 702 is attached is connected and fixed at the position C. Next, the holding unit 500 to which the replacement unit 600a is connected and fixed as indicated by an arrow 804 moves to the position D and performs some work.
As another conventional example, a description will be given of an automatic robot hand exchanging apparatus that requires less time for exchanging robot hands even if the robot hands are frequently exchanged. In this robot hand automatic changer, as shown in FIG. 9, a cylinder 902 is attached to the lower surface of the robot adapter main body 901 with bolts (not shown). The cylinder 902 is arranged such that its shaft 906 is moved up and down in FIG. 9 by air. A retracting shaft 905 is attached to the center position of the lower surface shaft of the shaft 906. The retracting shaft 905 is for holding the replacement part 1000 shown in FIG. 10, and has a stepped shape composed of an upper cylindrical part 905a and a lower cylindrical part 905b in which two cylinders having different diameters are vertically stacked as shown in FIG. It has an inverted T shape when viewed from the side. Air serving as a drive source for the cylinder 902 is supplied from an air tube (not shown). As described above, the retracting shaft 905 is movable in the axial direction by the action of the cylinder 902. Next, the exchanging unit 1000 equipped with a robot hand will be described with reference to FIG. The exchange unit 1000 includes a tool adapter 1003 and a robot hand 1004. The tool adapter 1003 is a part that is detachably connected to the holding portion 900, and the upper surface of the tool adapter 1003 is an inverted T-shaped groove 1001 formed of an upper groove 1001a and a lower groove 1001b having different width grooves. In general. The grooves 1001 are formed such that the widths of the upper groove 1001a and the lower groove 1001b are larger than the diameters of the upper cylindrical portion 905a and the lower cylindrical portion 905b of the retracting shaft 905 shown in FIG. The diameter of is formed large. Accordingly, the upper cylindrical portion 905a can be inserted into the upper groove 1001a and the lower cylindrical portion 905b can be inserted into the lower groove from the side surface direction of the tool adapter 1003, and the retracting shaft 905 can freely move along the groove 1001 in the groove 1001. In addition, when the retracting shaft 905 is moved upward by the cylinder 902, the upper surface 905c of the lower cylindrical portion 905b and the lower surface 1001c of the upper groove 1001a are locked, and the holding portion 900 and the replacement portion 1000 are connected and held. ing. By adopting such a configuration, the robot hand can be exchanged along the path of arrows 800, 805, and 804 in FIG. 8 during the exchange operation of the robot hand, and the exchange time can be shortened. ing.
JP-A-3-256686 Japanese Patent Laid-Open No. 9-272091 Japanese Patent Laid-Open No. 7-303996

従来の双腕ロボットは、ハンドストッカまたは自動工具交換装置(ATC)が決められた位置にあり、しかもロボットの作業エリア外にあることが多いため、ロボットハンドを交換するためには、ロボットアームをその位置まで移動させる必要があり移動に時間がかかる。このため、頻繁にロボットハンドを交換しなければならない場合には、製造ラインの単位時間当たりの処理能力(スループット)に影響を与えるという問題があった。
また、従来の双腕ロボットは、ロボットハンドを交換するために必要な専用の電気やエアーなどの動力源を引く必要があるという問題もあった。
更に、ハンドストッカに目的のハンド以外のハンドが挿入されているような場合は、誤作動となるというような問題もあった。
本発明はこのような問題点に鑑みてなされたものであり、ロボットハンドの交換時間を短縮するとともに、専用の動力源を引くことなしに、また、ハンドの誤着を検出することができる双腕ロボットを提供することを目的とする。
In a conventional double-arm robot, a hand stocker or an automatic tool changer (ATC) is located at a predetermined position and is often outside the work area of the robot. It takes a long time to move to that position. For this reason, when it is necessary to frequently replace the robot hand, there is a problem in that the processing capacity (throughput) per unit time of the production line is affected.
In addition, the conventional double-arm robot has a problem that it is necessary to draw a dedicated power source such as electricity or air necessary for exchanging the robot hand.
Further, when a hand other than the target hand is inserted in the hand stocker, there is a problem that malfunction occurs.
The present invention has been made in view of such problems, and it is possible to reduce the time for replacing a robot hand, and to detect a mis-attachment of a hand without pulling a dedicated power source. The purpose is to provide an arm robot.

上記問題を解決するため、本発明は、次のように構成したのである。
発明は、着脱可能なハンドを備えたロボットにおいて、先端に多指ハンドが取り付けられた多自由度の第1のアームと、前記着脱可能なハンドを先端に取り付けた多自由度の第2のアームとを備えた双腕ロボットにおいて、前記多指ハンドで前記第2のアームに取り付けたハンドを交換することを特徴とする双腕ロボットとするものである。
また、発明は、前記双腕ロボットにおいて、前記着脱可能なハンドを収納および取り出し可能なハンドストッカを備えたことを特徴とする双腕ロボットとするものである。
また、発明は、前記着脱可能なハンドは、前記ハンドストッカから取り出し時にハンドの種類を特定するリング状の突起を備えた事を特徴とする双腕ロボットとするものである。
また、発明は、前記多指ハンドに力制御をかけて一定負荷で止まるようにしておき、前記多指ハンドで前記リング状突起をつかんだ時、前記多指ハンドの指先端の間隔で前記リング状の突起の大きさを検出し、ハンドの種類を特定することを特徴とする双腕ロボットとするものである。
また、発明は、前記ハンドストッカは、前記双腕ロボットの胴体付近に備え付けられてあることを特徴とする双腕ロボットとするものである。
In order to solve the above problem, the present invention is configured as follows.
The present invention provides a robot having a detachable hand, a multi-degree-of-freedom first arm with a multi-fingered hand attached to the tip, and a multi-degree-of-freedom second with the detachable hand attached to the tip. In the double-arm robot provided with the arm, the multi-fingered hand exchanges the hand attached to the second arm.
Further, the present invention is the in the double-arm robot, in which a double-arm robot you comprising the housing and removable Handosutokka the detachable hand.
Further, the present invention, the detachable hand, it is an double-arm robot you characterized by having a ring-shaped projection that identifies the type of the hand when taken out of the Handosutokka.
Further, the present invention is configured to apply force control to the multi-finger hand so as to stop at a constant load, and when the multi-finger hand grasps the ring-shaped projection, detecting the size of the ring-shaped protrusion, it is an double-arm robot you and identifies the type of the hand.
Further, the present invention, the Handosutokka are those double-arm robot you characterized in that are equipped to the body near the double-arm robot.

発明によると、アームに自動で着脱することができ、専用の動力源を引かずにロボットハンドの交換をすることができる。また、ンドの種類を特定することができ、ハンドの誤着を検出することができる。また、ンドストッカをロボット付近に備え付けることができ、ロボットハンドの交換時間を短縮することができる。 According to the present invention, the robot hand can be automatically attached to and detached from the arm, and the robot hand can be exchanged without pulling a dedicated power source. Further, it is possible to identify the type of Ha-end, it is possible to detect the erroneous attachment of the hand. In addition, it is possible to equip the Ha Ndosutokka in the vicinity of the robot, it is possible to reduce the exchange time of the robot hand.

以下、本発明の実施の形態について図を参照して説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

図1は、本発明の双腕ロボットの斜視図である。図において、100は双腕ロボット、101は右アーム、102は左アーム、103はロボットの胴体、104は多指ハンド、105は脱着可能なハンド、106はハンドストッカ、107は交換用ハンドとなっている。この双腕ロボットは、右アーム101に多指ハンド104が備え付けられており、左アーム102は、ハンド105が脱着可能な構成になっている。ロボットの胴体103には、ハンドストッカ106が備え付けられてあり、このハンドストッカ106内には、交換用ハンド107が装備されていて、多指ハンド104が取り付けられた右アーム101の可動範囲内にあるロボットの胴体103の腰部にねじ締結などにより取り付けられている。交換用ハンド107は、脱着可能なハンド105と、多指ハンド104を用いることにより交換可能となっている。
本発明が従来技術と異なる部分は、脱着可能なハンド105を多指ハンド104で交換することと、ロボットの胴体103にハンドストッカ106を備えた部分である。
FIG. 1 is a perspective view of a dual-arm robot of the present invention. In the figure, 100 is a double-arm robot, 101 is a right arm, 102 is a left arm, 103 is a robot body, 104 is a multi-finger hand, 105 is a detachable hand, 106 is a hand stocker, and 107 is a replacement hand. ing. In this double-arm robot, a multi-finger hand 104 is provided on a right arm 101, and a left arm 102 is configured so that a hand 105 can be attached and detached. The body 103 of the robot is provided with a hand stocker 106. The hand stocker 106 is equipped with a replacement hand 107 and is within the movable range of the right arm 101 to which the multi-finger hand 104 is attached. It is attached to the waist of a body 103 of a robot by screw fastening or the like. The replacement hand 107 can be replaced by using a detachable hand 105 and a multi-finger hand 104.
The difference between the present invention and the prior art is that the detachable hand 105 is replaced with a multi-finger hand 104 and the robot body 103 is provided with a hand stocker 106.

図2は、ハンドストッカから取り出し時にハンドの種類を特定する方法を示した図である。ハンド200およびハンド201にはリング状の突起202および203が備え付けられている。このリング状の突起はハンドの種類ごとに、径204および径205の様にリングの径が変えられている。図Cは多指ハンド206でリング状の突起208の大きさを計測している図を示している。多指ハンドの指207に力制御をかけて一定の負荷で止まるようにしておく。先端が正三角形となるようにリング状の突起208に押し当てれば、ハンド200に押し当てた場合(図D)とハンド201に押し当てた場合(図E)の図からわかる様に、多指ハンドの先端209、210の指先端の間隔でリングの大きさを検出し、ハンドの種類を特定することができる。   FIG. 2 is a diagram showing a method of specifying the type of hand when taking out from the hand stocker. The hands 200 and 201 are provided with ring-shaped protrusions 202 and 203. The ring-like protrusions have different ring diameters such as a diameter 204 and a diameter 205 for each type of hand. FIG. C shows a diagram in which the size of the ring-shaped protrusion 208 is measured by the multi-finger hand 206. Force control is applied to the fingers 207 of the multi-fingered hand so as to stop at a constant load. If the tip is pressed against the ring-shaped protrusion 208 so as to form an equilateral triangle, as shown in the figures when pressed against the hand 200 (Fig. D) and when pressed against the hand 201 (Fig. E), multiple fingers The size of the ring can be detected by the interval between the finger tips of the hand tips 209 and 210, and the type of the hand can be specified.

図3を用いて、本発明のロボットハンドおよび保持部について説明する。301はロボットハンド、302は保持部、303は連結レバー、303aは連結部、303bはボタン、303cはテーパ部、304はバネ、305は嵌合部、306はリング状の突起、307はツール、308、311はエアー穴、309はキー溝である。301のロボットハンドは、図示していない第1のロボットアームに備えられた多指ハンドに把持され、3次元的に移動自在となっている。保持部302は図示していない第2のロボットアームの先端に連結されており、3次元的に移動自在となっている。図3のA1は連結前のロボットハンド301、保持部302を示した図である。図3のA2は保持部302の断面図、図3のA3はロボットハンドをロボットアーム側から見た上面図である。図3のA1ではまだ連結前のため、ボタン303bは押されておらず、バネ304によって連結レバー303は開いた状態で、連結部303aは嵌合部305から飛び出た状態になっている。図3のB1は連結中のロボットハンド301、保持部302を示した図である。図3のB1では図示していない多指ハンドでボタン303bを押して、連結レバー303を閉じると、連結部303aは嵌合部305に収納された状態になる。この状態で嵌合部305を保持部302に嵌合するようにロボットハンド301、保持部302を移動させる。図3のB2は保持部302の断面図、図3のB3はロボットハンドをロボットアーム側から見た上面図である。ロボットハンド301と保持部302の嵌合が完了したら、ボタン303bの押さえを緩め、保持部302を図示していないロボットアームで矢印310の方向に回転させると、連結部303aがキー溝309にはまる。このとき、連結レバー303の連結部303aの下方に設けられたテーパ部と図示していないキー溝309のテーパ部の作用により、保持部302に対してロボットハンド301が多少下がっていても、ロボットハンド303が上に上がり保持部302と隙間なく連結される。こうして、ロボットハンド301と保持部302の連結固定が完了する。図3のC1はロボットハンド301と保持部302の連結固定が完了した後の状態である。連結部303aがキー溝に309にはまり、連結レバー303がバネ304で開いていることがわかる。図3のC2は保持部302の断面図、図3のC3はロボットハンドをロボットアーム側から見た上面図である。なお、連結部303aがキー溝に309にはまったかどうかは、図示していない多指ハンドの駆動部の電流値を観測することにより、多指ハンドがボタン303bをどの程度の力で押しているかで判断することができる。また、308、311はエアー穴であり、連結結合が完了すると個々のエアー穴が繋がり、ロボットハンド301を動かすためのエアーを送ることができる仕組みとなっている。もし、エアー穴の繋がりにエアー漏れなどの問題がある場合は、図11のように、ロボットハンド301側にテーパを付けた突起1101を設け、保持部302側に図示していないOリングを設ければよい。この時、エアー穴308、311は、図A2’、図A3’の様に同心円上にこないようにずらして配置する必要がある。なお、エアーの入り切りは多指ハンドの動きに同期させて、ロボットハンド301を連結完了後にコンプレッサの電源またはエアー配管途中に設けた切り替え機でエアーをオンし、ロボットハンド301を多指ハンドで取り外す前にオフすればよい。   The robot hand and holding part of the present invention will be described with reference to FIG. 301 is a robot hand, 302 is a holding portion, 303 is a connecting lever, 303a is a connecting portion, 303b is a button, 303c is a tapered portion, 304 is a spring, 305 is a fitting portion, 306 is a ring-shaped protrusion, 307 is a tool, Reference numerals 308 and 311 denote air holes, and 309 denotes a key groove. The robot hand 301 is gripped by a multi-finger hand provided in a first robot arm (not shown) and can be moved three-dimensionally. The holding unit 302 is connected to the tip of a second robot arm (not shown) and is movable in three dimensions. 3 is a view showing the robot hand 301 and the holding unit 302 before connection. 3 is a cross-sectional view of the holding portion 302, and A3 in FIG. 3 is a top view of the robot hand as seen from the robot arm side. Since A1 in FIG. 3 is not yet connected, the button 303b is not pressed, the connecting lever 303 is opened by the spring 304, and the connecting portion 303a is protruded from the fitting portion 305. B1 in FIG. 3 is a diagram showing the robot hand 301 and the holding unit 302 being connected. When the button 303b is pushed with a multi-finger hand (not shown) in B1 of FIG. 3 to close the connecting lever 303, the connecting portion 303a is housed in the fitting portion 305. In this state, the robot hand 301 and the holding unit 302 are moved so that the fitting unit 305 is fitted to the holding unit 302. 3 is a cross-sectional view of the holding unit 302, and B3 of FIG. 3 is a top view of the robot hand viewed from the robot arm side. When the fitting of the robot hand 301 and the holding portion 302 is completed, the button 303b is loosened and the holding portion 302 is rotated in the direction of the arrow 310 by a robot arm (not shown) so that the connecting portion 303a fits in the key groove 309. . At this time, even if the robot hand 301 is slightly lowered with respect to the holding portion 302 by the action of the tapered portion provided below the coupling portion 303 a of the coupling lever 303 and the taper portion of the key groove 309 (not shown), the robot The hand 303 is raised and connected to the holding unit 302 without a gap. Thus, the coupling and fixing of the robot hand 301 and the holding unit 302 is completed. C1 in FIG. 3 is a state after the connection and fixing of the robot hand 301 and the holding unit 302 are completed. It can be seen that the connecting portion 303 a fits in the key groove 309 and the connecting lever 303 is opened by the spring 304. 3 is a cross-sectional view of the holding unit 302, and C3 of FIG. 3 is a top view of the robot hand as seen from the robot arm side. Note that whether or not the connecting portion 303a has entered the key groove 309 depends on how much force the multi-fingered hand presses the button 303b by observing the current value of the driving unit of the multi-fingered hand (not shown). Judgment can be made. Reference numerals 308 and 311 denote air holes. When the coupling and coupling are completed, the individual air holes are connected to each other so that air for moving the robot hand 301 can be sent. If there is a problem such as air leakage in the connection of the air holes, as shown in FIG. 11, a tapered protrusion 1101 is provided on the robot hand 301 side, and an O-ring (not shown) is provided on the holding portion 302 side. Just do it. At this time, the air holes 308 and 311 need to be shifted so as not to be concentric as shown in FIGS. A2 'and A3'. The on / off of the air is synchronized with the movement of the multi-fingered hand, and after the robot hand 301 is connected, the air is turned on with the power supply of the compressor or a switching machine provided in the middle of the air piping, and the robotic hand 301 is removed with the multi-fingered hand. Just turn it off before.

図4は、本発明のロボットハンドの交換手順を示した図である。交換手順としては、401は取り外し、402は収納、403は確認、404は取り出し、405は取り付け、406はパラメータ変更であり、この順でロボットハンドの交換が行なわれる。詳細について図を用いながら説明する。まず、401の取り外しについて図aを用いて説明する。保持部302からロボットハンド301aを取り外すには、多指ハンド407の3つの指407a、407b、407cを図の様に配置し、指407bと指407cでロボットハンド301aを把持する。この状態において指407aでボタン303bを押しながら、保持部302からハンド301aを下方に引き抜けば良い。402の収納は、図bの様に図aで引き抜いたツール307aのついたロボットハンド301aをあらかじめ位置等が決められたハンドストッカ408aに差し込み収納すれば良い。次に別のハンド301bをアームに取り付ける場合は、403の確認を行なう。403の確認は詳細を図2で説明した様に、多指ハンド407でリング状の突起306をつかんで行なう。この作業は交換するハンドが本当に目的のハンドかどうか確認するために行なうものであるから、ハンドストッカ408bの位置やツール307bの情報は、あらかじめロボットの制御盤内部に情報としてインプットされているものとする。この制御盤内部の情報と多指ハンドから得られたリング状の突起の情報とを比較して、交換しようとしているロボットハンドが目的のハンドかどうかの確認を行なえば良い。確認して違う場合は、エラーとしても良いが、別のハンドストッカを探して回る事も可能である。404の取り出しは、図dの様に多指ハンド407の指407a、指407b、指407cを配置してハンドストッカ408bから上方に引き抜けば良い。405の取り付けは図3で詳細は説明したが、図eの様に指407aでボタン303bを押さえながら保持部302にロボットハンド301bを嵌合する。図fの様に嵌合が完了したら、図示していないロボットアームで保持部302をロボットアーム301bに対して回転させる。図gの様にキー溝が合ったところで連結レバー303が開き連結結合が完了する。406のパラメータ変更は連結が完了したら、ロボット制御盤内部の現在のロボットハンドパラメータ情報をロボットハンド301aから301bに変更してやれば良い。これによりロボットハンドの種類に応じた動きをロボットアームにさせることが可能となる。   FIG. 4 is a diagram showing a procedure for replacing the robot hand according to the present invention. As exchange procedures, 401 is removed, 402 is stored, 403 is confirmed, 404 is taken out, 405 is attached, 406 is a parameter change, and robot hands are exchanged in this order. Details will be described with reference to the drawings. First, the removal of 401 will be described with reference to FIG. To remove the robot hand 301a from the holding unit 302, the three fingers 407a, 407b, and 407c of the multi-finger hand 407 are arranged as shown in the figure, and the robot hand 301a is held by the fingers 407b and 407c. In this state, the hand 301a may be pulled out from the holding portion 302 while pressing the button 303b with the finger 407a. The storage of 402 may be performed by inserting and storing the robot hand 301a with the tool 307a extracted in FIG. A into the hand stocker 408a whose position and the like are determined in advance as shown in FIG. Next, when another hand 301b is attached to the arm, confirmation of 403 is performed. Confirmation of 403 is performed by holding the ring-shaped protrusion 306 with the multi-finger hand 407 as described in detail with reference to FIG. Since this operation is performed to confirm whether or not the hand to be exchanged is really the target hand, the position of the hand stocker 408b and the information of the tool 307b are input in advance as information in the control panel of the robot. To do. The information inside the control panel and the information on the ring-shaped protrusion obtained from the multi-finger hand may be compared to confirm whether the robot hand to be exchanged is the target hand. If it is different from the above, it may be an error, but it is possible to search around for another hand stocker. 404 can be taken out by placing the fingers 407a, 407b, and fingers 407c of the multi-fingered hand 407 as shown in FIG. Although the attachment of 405 has been described in detail with reference to FIG. 3, the robot hand 301b is fitted to the holding portion 302 while pressing the button 303b with the finger 407a as shown in FIG. When the fitting is completed as shown in FIG. F, the holding unit 302 is rotated with respect to the robot arm 301b by a robot arm (not shown). As shown in FIG. G, when the keyway is aligned, the connecting lever 303 is opened to complete the connection. When the connection is completed, the parameter change of 406 may be performed by changing the current robot hand parameter information in the robot control panel from the robot hand 301a to 301b. As a result, the robot arm can be moved according to the type of the robot hand.

本実施例では、ロボットハンドの付替えに多指ハンドを用いた実施例を示したが、ロボットハンドを把持できて、着脱用のボタンが押せる構造であればグリッパでも実施可能である。
In this embodiment, an example in which a multi-finger hand is used for replacing the robot hand has been described. However, a gripper may be used as long as the robot hand can be gripped and a detachable button can be pressed.

本発明の第1実施例を示す双腕ロボットの斜視図The perspective view of the double arm robot which shows 1st Example of this invention. 本発明の双腕ロボットのハンド種類を特定する方法を示した図The figure which showed the method of specifying the hand kind of the double arm robot of this invention 本発明の双腕ロボットのハンド交換部における機構を示した図The figure which showed the mechanism in the hand exchange part of the double arm robot of this invention 本発明の双腕ロボットのハンド交換方法を示した図The figure which showed the hand exchange method of the double arm robot of this invention 従来のロボットハンド自動交換装置の側断面図Cross-sectional side view of a conventional automatic robot hand changer 従来のロボットハンド自動交換装置の側断面図Cross-sectional side view of a conventional automatic robot hand changer 従来のロボットハンド自動交換装置の側断面図Cross-sectional side view of a conventional automatic robot hand changer 従来のロボットハンド自動交換装置のロボットハンドの交換動作を説明する図The figure explaining the exchange operation of the robot hand of the conventional robot hand automatic exchange device 従来のロボットハンド自動交換装置の側断面図Cross-sectional side view of a conventional automatic robot hand changer 従来のロボットハンド自動交換装置の側断面図Cross-sectional side view of a conventional automatic robot hand changer 本発明の双腕ロボットのハンド交換部における機構を示した図The figure which showed the mechanism in the hand exchange part of the double arm robot of this invention

符号の説明Explanation of symbols

100 双腕ロボット
101 右アーム
102 左アーム
103 ロボットの胴体
104 多指ハンド
105 着脱可能なハンド
106 ハンドストッカ
107 交換用ハンド
200、201 ハンド
202、203、208 リング状の突起
204、205 リングの径
206 多指ハンド
207 多指ハンドの指
209、210 多指ハンドの先端
301、301a、301b ロボットハンド
302 保持部
303 連結レバー
303a 連結部
303b ボタン
303c テーパ部
304 バネ
305 嵌合部
306 リング状の突起
307、307a、307b ツール
308、311 エアー穴
309 キー溝
310 矢印
401 取り外し
402 収納
403 確認
404 取り出し
405 取り付け
406 パラメータ変更
407 多指ハンド
407a、407b、407c 多指ハンドの指
408a、408b ハンドストッカ
500 保持部
501 ハウジング
502 玉受けハウジング
502a 嵌合部
503 剛球
504 テーパピストン
504a テーパ部
505 バネ
506 シリンダ部
507 エアー配管
600 交換部
601 交換台
601a 嵌合部
601b テーパ部
700、701、702 ロボットハンド
800、801、802、803、804、805 矢印
900 保持部
901 ロボットアダプタ本体
902 シリンダ
905 引き込み軸
905a 上円筒部
905b 下円筒部
905c 下円筒部905bの上面
1000 交換部
1001 溝
1001a 上溝
1001b 下溝
1001c 上溝1001aの下面
1003 ツールアダプタ
1004 ロボットハンド
1101 突起
100 Double-arm robot 101 Right arm 102 Left arm 103 Robot body 104 Multi-fingered hand 105 Removable hand 106 Hand stocker 107 Replacement hands 200, 201 Hands 202, 203, 208 Ring-shaped protrusions 204, 205 Ring diameter 206 Multi-fingered hand 207 Fingers 209 and 210 of multi-fingered hand Tip 301, 301a, 301b of multi-fingered hand Robot holding part 302 Holding part 303 Connecting lever 303a Connecting part 303b Button 303c Taper part 304 Spring 305 Fitting part 306 Ring-shaped protrusion 307 , 307a, 307b Tools 308, 311 Air hole 309 Key groove 310 Arrow 401 Removal 402 Storage 403 Confirmation 404 Removal 405 Installation 406 Parameter change 407 Multi-fingered hands 407a, 407b, 407c Finger 408a, 408b of multi-fingered hand Hand stocker 500 Holding part 501 Housing 502 Ball receiving housing 502a Fitting part 503 Hard ball 504 Tapered piston 504a Taper part 505 Spring 506 Cylinder part 507 Air piping 600 Replacement part 601 Replacement base 601a Fitting part 601b Tapered portion 700, 701, 702 Robot hand 800, 801, 802, 803, 804, 805 Arrow 900 Holding portion 901 Robot adapter body 902 Cylinder 905 Retraction shaft 905a Upper cylindrical portion 905b Lower cylindrical portion 905c Upper surface 1000 of lower cylindrical portion 905b Part 1001 Groove 1001a Upper groove 1001b Lower groove 1001c Lower surface 1003 of upper groove 1001a Tool adapter 1004 Robot hand 1101 Projection

Claims (3)

着脱可能なハンドを備えたロボットであり、先端に多指ハンドが取り付けられた多自由度の第1のアームと、前記着脱可能なハンドを先端に取り付け可能な多自由度の第2のアームとを備えた双腕ロボットにおいて、
前記着脱可能なハンドを収納および取り出し可能なハンドストッカを備え、
前記着脱可能なハンドは、
当該ハンドの種類を特定するリング状の突起と、当該ハンドおよび前記第2のアームの連結を解除するボタンとを備え、
前記多指ハンドは、
3つの指を有しており、2つの指で前記着脱可能なハンドを把持するとともに、残りの1つの指で前記ボタンを操作することによって前記着脱可能なハンドを交換すること
を特徴とする双腕ロボット。
A robot provided with a detachable hand, a first arm of the multi-degree of freedom multi-fingered hand is attached to the distal end, and a second arm of the multi-degree-of-freedom can be attached to the tip of the detachable hand In a double-arm robot with
A hand stocker capable of storing and taking out the removable hand;
The removable hand is
A ring-shaped protrusion for specifying the type of the hand, and a button for releasing the connection between the hand and the second arm,
The multi-fingered hand is
The dual hand is characterized by having three fingers, and holding the detachable hand with two fingers and exchanging the detachable hand by operating the button with the remaining one finger. Arm robot.
前記多指ハンドに力制御をかけて一定負荷で止まるようにしておき、前記多指ハンドで前記リング状突起をつかんだ時、前記多指ハンドの指先端の間隔で前記リング状の突起の大きさを検出し、ハンドの種類を特定すること
を特徴とする請求項1に記載の双腕ロボット。
When force is applied to the multi-fingered hand so that it stops at a constant load, and when the multi-fingered hand grips the ring-shaped projection, the ring-shaped projection is enlarged at the interval between the finger tips of the multi-fingered hand. The dual-arm robot according to claim 1, wherein the two-arm robot is characterized by detecting the height and identifying a type of a hand.
前記ハンドストッカは、前記双腕ロボットの胴体に備え付けられること
を特徴とする請求項1または2に記載の双腕ロボット。
The Handosutokka is a double-arm robot according to claim 1 or 2, characterized in that it is installed in the trunk of the double-arm robot.
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