JP6734023B2 - Article holder, conveyance robot, and article conveyance method - Google Patents
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Description
本発明は、ロボットハンドに着脱自在に装着される物品保持具、同物品保持具が装着されるロボットハンドを有する搬送ロボット、および同搬送ロボットを用いた物品搬送方法に関する。 The present invention relates to an article holder detachably attached to a robot hand, a transfer robot having a robot hand to which the article holder is attached, and an article transfer method using the transfer robot.
近年、従来は作業員が行っていた各種の作業をロボットに代替させて、生産プロセスを自動化するシステムが幅広く実用化されている(特許文献1)。 In recent years, a system for automating a production process by substituting a robot for various works conventionally performed by workers has been widely put into practical use (Patent Document 1).
例えば、比較的重量の大きい機器を、製造中の製品における所定の位置に取り付ける作業について、従来はホイストなどで機器を吊り上げ、作業員が所定の位置まで移動させて、製造中の製品に対してボルトなどで機器を固定していたが、この機器の搬送作業をロボットに代替させるシステムがある。 For example, regarding the work of mounting a relatively heavy equipment at a predetermined position on the product being manufactured, conventionally, the equipment is hoisted and hoisted, and the worker moves it to a predetermined position to The equipment was fixed with bolts, etc., but there is a system that replaces the transportation work of this equipment with a robot.
この種のシステムにおいて、ロボットによる搬送対象物の種類は様々であり、1種類のロボットハンドで複数種類の搬送対象物に対応することが困難な場合がある。このような場合には、搬送対象物に応じた専用のロボットハンドを、ロボットアーム先端に自動交換にて装着する機構として、ツールチェンジャーが使用されている(特許文献2)。 In this type of system, there are various types of objects to be transported by the robot, and it may be difficult for one type of robot hand to handle a plurality of types of objects to be transported. In such a case, a tool changer is used as a mechanism for automatically attaching a dedicated robot hand corresponding to the object to be transferred to the tip of the robot arm (Patent Document 2).
しかしながら、ツールチェンジャーを使用して複数種類の専用ハンドを適宜交換する方式では、ツールチェンジャーを駆動するための機構が複雑であり、また、ツールチェンジャー自身が高価であるために設備コストが増大してしまい、さらに、複数種類の専用ハンドの置き場所をロボットセル内に確保する必要があるため、ロボットセルをコンパクト化することが難しいという問題があった。 However, in the method of appropriately exchanging a plurality of types of dedicated hands using a tool changer, the mechanism for driving the tool changer is complicated, and the tool changer itself is expensive, which increases equipment costs. Furthermore, there is a problem that it is difficult to make the robot cell compact because it is necessary to secure a place for storing a plurality of types of dedicated hands in the robot cell.
特に、搬送対象物が大型の重量物である場合には、それに応じて専用ハンドも重量化・大型化してしまい、更なるコストの上昇や、ロボットセルの大型化がもたらされる。 In particular, when the object to be transported is a large heavy object, the dedicated hand accordingly becomes heavier and larger, which further increases the cost and the size of the robot cell.
本発明は、上述した従来の技術の問題点に鑑みてなされたものであって、ツールチェンジャーのような複雑且つ高価な装置を用いることなく、複数種類の搬送対象物をロボットによって支障なく搬送することを可能とする物品保持具、および同物品保持具が装着されるロボットハンドを有する搬送ロボット、並びに同搬送ロボットを用いた物品搬送方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above-mentioned problems of the conventional technique, and a plurality of types of objects to be transferred can be transferred by a robot without any trouble without using a complicated and expensive device such as a tool changer. It is an object of the present invention to provide an article holder that enables the above, a transfer robot having a robot hand to which the article holder is attached, and an article transfer method using the transfer robot.
上記課題を解決するために、本発明の第1の態様は、物品を搬送するための搬送ロボットのロボットハンドに着脱自在に装着される物品保持具であって、前記ロボットハンドの可動爪部材によって解放可能に保持される保持具本体部と、前記保持具本体部に変位可能に設けられ、前記物品を保持する物品保持位置と前記物品を解放する物品解放位置とを切り換え可能な保持具可動部と、前記物品保持具が前記ロボットハンドから切り離された状態において、前記保持具可動部を前記物品保持位置に維持するための保持状態維持手段と、を備えたことを特徴とする。 In order to solve the above-mentioned problems, a first aspect of the present invention is an article holder that is detachably attached to a robot hand of a transfer robot for transferring an article, wherein a movable claw member of the robot hand is used. A holder main body that is releasably held, and a holder movable portion that is provided displaceably on the holder main body and that can switch between an article holding position for holding the article and an article release position for releasing the article. And a holding state maintaining means for maintaining the holder moving part in the article holding position in a state where the article holder is separated from the robot hand.
本発明の第2の態様は、第1の態様において、前記保持具可動部の前記物品保持位置と前記物品解放位置とを、前記ロボットハンドの前記可動爪部材によって切り換え可能となるように構成されている、ことを特徴とする。 A second aspect of the present invention is configured such that, in the first aspect, the article holding position and the article releasing position of the holder moving part can be switched by the movable claw member of the robot hand. It is characterized by
本発明の第3の態様は、第1または第2の態様において、前記保持状態維持手段は、前記保持具可動部を前記物品保持位置に向けて弾発的に付勢するための付勢手段を有する、ことを特徴とする。 According to a third aspect of the present invention, in the first or second aspect, the holding state maintaining means elastically biases the holder movable portion toward the article holding position. It is characterized by having.
本発明の第4の態様は、第3の態様において、前記物品保持具から前記物品を解放する際には、前記ロボットハンドの前記可動爪部材によって、前記付勢手段の付勢力に抗して前記保持具可動部を前記物品解放位置に変位させるように構成されている、ことを特徴とする。 According to a fourth aspect of the present invention, in the third aspect, when releasing the article from the article holder, the movable claw member of the robot hand resists the urging force of the urging means. It is configured to displace the holder moving part to the article releasing position.
本発明の第5の態様は、第1乃至第4のいずれかの態様において、前記ロボットハンドから切り離された前記物品保持具に前記物品が保持された状態において、前記ロボットハンドの前記可動爪部材によって前記保持具本体部を保持することにより、前記保持具可動部が前記物品保持位置に固定されるように構成されている、ことを特徴とする。 A fifth aspect of the present invention is the movable claw member of the robot hand according to any one of the first to fourth aspects, in a state in which the article is held by the article holder separated from the robot hand. The holder movable portion is configured to be fixed to the article holding position by holding the holder main body by.
本発明の第6の態様は、第1乃至第5のいずれかの態様において、前記保持具本体部は、前記物品に当接されて前記保持具可動部と協働して前記物品を保持する当接保持部を有する、ことを特徴とする。 According to a sixth aspect of the present invention, in any one of the first to fifth aspects, the holder main body portion is brought into contact with the article and cooperates with the holder movable portion to hold the article. It has a contact holding part.
本発明の第7の態様による搬送ロボットは、第1乃至第6のいずれかの態様の物品保持具と、前記物品保持具が着脱自在に装着されるロボットハンドと、を備えたことを特徴とする。 A transport robot according to a seventh aspect of the present invention includes the article holder according to any one of the first to sixth aspects, and a robot hand to which the article holder is detachably attached. To do.
本発明の第8の態様は、第7の態様において、前記物品保持具による前記物品の保持状態を維持しつつ前記可動爪部材によって前記保持具本体部を保持する第1保持モードと、前記物品保持具による前記物品の保持状態を解除しつつ前記可動爪部材によって前記保持具本体部を保持する第2保持モードと、を切り換え可能である、ことを特徴とする。 An eighth aspect of the present invention is, in the seventh aspect, a first holding mode for holding the holder main body portion by the movable claw member while maintaining the holding state of the article by the article holder, and the article. It is possible to switch between a second holding mode in which the movable claw member holds the holder main body while releasing the holding state of the article by the holder.
本発明の第9の態様は、第7または第8の態様の搬送ロボットを用いて物品を搬送する物品搬送方法であって、前記物品に装着された前記物品保持具の前記保持具本体部を、前記ロボットハンドの前記可動爪部材によって保持する保持具保持工程と、前記搬送ロボットを駆動して前記物品保持具と共に前記物品を所定の搬送先に搬送する物品搬送工程と、前記ロボットハンドの前記可動爪部材によって前記物品保持具の前記保持具可動部を操作して、前記物品保持具による前記物品の保持状態を解除する保持状態解除工程と、前記搬送ロボットを駆動して、前記ロボットハンドに装着された状態にある前記物品保持具を前記物品から取り外す保持具取外し工程と、を備えたことを特徴とする。 A ninth aspect of the present invention is an article transporting method for transporting an article using the transport robot according to the seventh or eighth aspect, wherein the holder main body portion of the article holder mounted on the article is A holder holding step of holding the movable hand of the robot hand by the movable claw member; an article conveying step of driving the conveyance robot to convey the article together with the article holder to a predetermined destination; A holding state releasing step of releasing the holding state of the article by the article holder by operating the holder moving part of the article holder with a movable claw member, and driving the transfer robot to cause the robot hand to move. A holder removing step of removing the mounted article holder from the article.
本発明の第10の態様は、第9の態様において、前記保持具保持工程において、前記可動爪部材によって前記保持具本体部を保持することにより、前記保持具可動部が前記物品保持位置に固定される、ことを特徴とする。 According to a tenth aspect of the present invention, in the ninth aspect, the holder movable portion is fixed to the article holding position by holding the holder main body by the movable claw member in the holder holding step. Is done.
本発明の第11の態様は、第9または第10の態様において、前記保持状態解除工程において、前記物品保持具による前記物品の保持状態を解除しつつ前記可動爪部材によって前記保持具本体部を保持する、ことを特徴とする。 An eleventh aspect of the present invention is the ninth or tenth aspect, wherein in the holding state releasing step, the holding claw main body is moved by the movable claw member while releasing the holding state of the article by the article holding tool. It is characterized by holding.
本発明によれば、ツールチェンジャーのような複雑且つ高価な装置を用いることなく、複数種類の搬送対象物をロボットによって支障なく搬送することを可能とする物品保持具、および同物品保持具が装着されるロボットハンドを有する搬送ロボット、並びに同搬送ロボットを用いた物品搬送方法を提供することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the article holder which can convey several types of conveyance objects by a robot, without using a complicated and expensive apparatus like a tool changer, and the said article holder are attached. It is possible to provide a transfer robot having the robot hand described above, and an article transfer method using the transfer robot.
以下、本発明の一実施形態による搬送ロボット、同搬送ロボットと共に使用される物品保持具、および同搬送ロボットを用いた物品搬送方法について、図面を参照して説明する。 Hereinafter, a transfer robot according to an embodiment of the present invention, an article holder used together with the transfer robot, and an article transfer method using the transfer robot will be described with reference to the drawings.
図1に示したように本実施形態による搬送ロボット1は、多関節型のロボットアーム2と、このロボットアーム2の先端に装着されたロボットハンド3と、ロボットアーム2およびロボットハンド3を駆動制御するロボットコントローラ4と、を有する。なお、本例においては6軸多関節型ロボットを使用しているが、本発明の適用対象となるロボットはこれに限定されるものではなく、各種のロボットに本発明を適用することができる。
As shown in FIG. 1, the
図2Aに示したように、ロボットハンド3は、全体として略円筒形を成しており、その先端面(図2Bにおける下面)に、手首軸線Lを中心として等角度間隔で配置された3つの可動爪部材5を有する。なお、本例においては可動爪部材5の設置数を3つとしているが、これを2つとし、或いは4つ以上とすることもできる。
As shown in FIG. 2A, the
各可動爪部材5は、サーボモータなどの動力源からの駆動力によって半径方向に移動可能であり、手首軸線Lに近づく閉動作と、手首軸線Lから離れる開動作とを行うことができる。可動爪部材5に閉動作を行わせることにより、可動爪部材5の内面5aにて対象物を保持することができる。また、環状の対象物をその内周面において保持する場合には、可動爪部材5に開動作を行わせることにより、可動爪部材5の外面5bにて対象物を保持することができる。
Each
図2Bに示したように、可動爪部材5の内面5aには、半径方向外側に窪んだ把持凹部6が形成されており、把持凹部6の上面6aは下面6bよりも半径方向の寸法が大きく設定されている。可動爪部材5の把持凹部6に対象物の凸状部分(例えばフランジ状の部分)を嵌め入れて、対象物を可動爪部材5で把持することができる。
As shown in FIG. 2B, on the
図3A乃至図3Cに示したように、本実施形態による物品保持具7は、保持具本体部8と、保持具本体部8に変位可能に設けられた保持具可動部9と、を有する。
As shown in FIGS. 3A to 3C, the
保持具本体部8は、ロボットハンド3の可動爪部材5の閉動作によって把持される内側円筒部材10を有し、内側円筒部材10の下面には梁部材11が設けられている。内側円筒部材10の上端外周面には、ロボットハンド3の可動爪部材5の把持凹部6と嵌まり合う鍔状突起10aが形成されている。
The holder
梁部材11の両端下面には、それぞれ、L字状部材12が設けられており、L字状部材12の先端上面には、物品(ワーク)の下面に当接される当接保持部材13が設けられている。
L-shaped
保持具可動部9は、内側円筒部材10よりも大径かつ短尺の外側円筒部材14を有し、外側円筒部材14の中央には、内側円筒部材10が挿通される貫通孔14aが形成されている。外側円筒部材14は、その中心軸線方向において、内側円筒部材10と干渉することなく、内側円筒部材10に対して相対的に変位することができる。図3Aおよび図3Cに示したように、外側円筒部材14の内部には、その中心軸線周りに等角度間隔にて3つのブロック部材15が設けられている。
The holder
梁部材11の下方には、梁部材11とほぼ同じ幅で梁部材11よりも短尺の昇降板16が設けられており、昇降板16は、その長手方向中央部にて、昇降板支持ボルト17の先端部が螺着されている。昇降板支持ボルト17は、内側円筒部材10の中央に形成された貫通孔に遊びを持って挿入されている。昇降板16の両端上面には、それぞれ、ガイドロッド18が立設されており、ガイドロッド18は、梁部材11に設けられた筒状のリニアガイド19によって上下方向に移動自在に支持されている。
An elevating
ガイドロッド18には、螺旋状の圧縮バネ(付勢手段)20が設けられており、圧縮バネ20の上端はリニアガイド19の下端に形成されたフランジ部に当接され、圧縮バネ20の下端は昇降板16の上面に当接されている。図3Dに示したように、圧縮バネ20の付勢力に抗して昇降板16を上昇させると、これと一体に外側円筒部材14が上昇する。
The
また、昇降板支持ボルト17を締め付けることにより、図3Eに示したように昇降板16が内側円筒部材10側に引き寄せられるので、これにより、昇降板16を上方位置(物品解放位置)に維持することができる。
Further, as the lifting
図3Aに示したように、昇降板16の長手方向の中央部には、昇降板16に直行する方向に延在する一対の水平連結ロッド21が設けられている。水平連結ロッド21は、垂直連結ロッド22によって外側円筒部材14の下面に連結されている。1本の水平連結ロッド21が、梁部材11を間に挟んで両側に配置された2本の垂直連結ロッド22で支持されている。
As shown in FIG. 3A, a pair of horizontal connecting
水平連結ロッド21の端部には、一対の物品抑え板23が設けられており、一対の抑え板23は、梁部材11を挟んで両側に配置されている。物品抑え板23は、外側円筒部材14と一体に、保持具本体部8(内側円筒部材10、梁部材11など)に対して相対的に昇降可能である。これにより、物品抑え板23は、物品(ワーク)を保持する物品保持位置(下方位置)と、物品(ワーク)を解放する物品解放位置(上方位置)とを切り換え可能である。
A pair of
本実施形態におけるガイドロッド18、リニアガイド19、および圧縮バネ20は、本発明における保持状態維持手段、すなわち、物品保持具がロボットハンドから切り離された状態において、保持具可動部を物品保持位置に維持するための保持状態維持手段を構成する。なお、物品抑え板23やガイドロッド18に作用する重力によって物品を物品抑え板23で十分に保持できる場合には、圧縮バネ20を省略して保持状態維持手段を構成しても良い。
The
次に、本実施形態による搬送ロボット1を用いて物品(ワーク)を搬送する方法について、図面を参照して説明する。
Next, a method of transporting an article (work) using the
まず初めに準備段階として、作業員は、図4Aおよび図4Bに示したように、複雑な形状を有するワーク(物品)Wに物品保持具7を装着する。すなわち、昇降板支持ボルト17を締め付けて圧縮バネ20の付勢力に抗して物品抑え板23を持ち上げ、物品抑え板23と当接保持部材13との上下間隔を拡げた状態で、ワークWをその間に挿入する。そして、昇降板支持ボルト17を緩めて物品抑え板23を解放し、圧縮バネ20の付勢力および重力により降下させ、ワークWの上面を物品抑え板23で押圧する。これにより、ワークWが物品抑え板23と当接保持部材13とで挟み込まれて保持される。
First, as a preparatory step, the worker mounts the
なお、本例における物品保持具7は、上部の中央部が開放された形状または上部の外周部に縁だけが存在するような形状のワークWを保持対象としているため、ワークWの上部の縁または外形部を押さえるために、物品抑え板23は、梁部材11の直下ではなく、梁部材11を間に挟んで両側に一対設けられている。上記と異なる形状のワークの場合、例えば、上部の中央部が開放されておらず、直接押さえ付けることが可能なものである場合には、物品抑え板は、梁部材の直下に1つ設けるようにしても良い。
Note that the
図4Aおよび図4Bに示したように物品保持具7をワークWに装着したら、ロボットコントローラ4によってロボットアーム2を駆動して、図5Aおよび図5Bに示したようにロボットハンド3をワークWの直上に移動する。このとき、ロボットハンド3の3つの可動爪部材5は、図5Aに示したように、物品保持具7の外側円筒部材14に設けた3つのブロック部材15の直上に位置している。また、3つの可動爪部材5は開状態とされている。
After mounting the
図5Aおよび図5Bに示した状態から、可動爪部材5の把持凹部6の内側上面6aが内側円筒部材10の上面に当接し、可動爪部材5の下端がブロック部材15の上面に当接するまで、ロボットハンド3を降下させて、そこで停止させる。この状態から、図6Aおよび図6Bに示したように、3つの可動爪部材5に閉動作を行わせ、可動爪部材5の把持凹部6を内側円筒部材10の鍔状突起10aに嵌め入れる。これにより、ロボットハンド3によって物品保持具7が保持される(保持具保持工程)。
From the state shown in FIGS. 5A and 5B, until the inner
この状態においては、図6Bに示したように、可動爪部材5の下端がブロック部材15の上面に当接されているので、外側円筒部材14は、内側円筒部材10に対して相対的に上昇することができない。外側円筒部材14は物品抑え板23と一体化されており、内側円筒部材10は当接保持部材13と一体化されているので、物品抑え板23と当接保持部材13とでワークWを挟み込んで保持した状態が維持される。
In this state, as shown in FIG. 6B, since the lower end of the
次に、ロボットコントローラ4によってロボットアーム2を駆動して、物品保持具7と共にワークWを所定の搬送先まで搬送する(物品搬送工程)。この物品搬送工程においては、上述したように物品抑え板23と当接保持部材13とでワークWを挟み込んで保持した状態が維持されているので、搬送途中でワークWが外れて落下するようなことはない。
Next, the
ワークWを所定の搬送先まで搬送して載置したら、ロボットコントローラ4によってロボットハンド3を駆動して、図7Aおよび図7Bに示したように、3つの可動爪部材5に開動作を行わせ、閉状態から開状態へと切り換える。これにより、ロボットハンド3による物品保持具7の保持状態が解除される。
After the work W is transported to a predetermined transport destination and placed, the
次に、ロボットコントローラ4によりロボットハンド3を駆動して、手首軸線L周りにロボットハンド3を回転させ、図8Aおよび図8Bに示したように、可動爪部材5をブロック部材15の直上位置から非直上位置に移動させる。この状態から可動爪部材5に閉動作を行わせて、図9Aおよび図9Bに示したように、可動爪部材5によって内側円筒部材10を再び把持する。
Next, the
そして、ロボットコントローラ4によりロボットアーム2を駆動して、ロボットハンド3を僅かに降下させる。このとき、上述したように可動爪部材5はブロック部材15の直上位置から非直上位置に移動させてあるので、可動爪部材5の下降動作がブロック部材15で阻止されることがない。
Then, the
内側円筒部材10を可動爪部材5で把持した状態でロボットハンド3を僅かに降下させると、ワークWは所定の搬送先に載置されて不動であるから、図10に示したように、内側円筒部材10と一体に梁部材11および当接保持部材13が降下する。これにより、物品抑え板23当接保持部材13とでワークWを挟み込んで保持する保持状態が解除される(保持状態解除工程)。なお、この保持状態解除工程においては、梁部材11の下降動作に伴って圧縮バネ20が更に縮む。
When the
図10に示した状態から、ロボットコントローラ4によりロボットハンド3を駆動して、図11Aおよび図11Bに示したように、可動爪部材に開動作を行わせ、閉状態から開状態に切り換える。これにより、可動爪部材5の半径方向外側面(図2B中の外面5b)が、外側円筒部材14の内周面14bに押し付けられる。その結果、外側円筒部材14が可動爪部材5によって保持される。
From the state shown in FIG. 10, the
この状態においては、可動爪部材5の把持凹部6の内側上面6aは、内側円筒部材10の上面に当接された状態が維持されている。すなわち、圧縮バネ20の付勢力によって、内側円筒部材10の上面が可動爪部材5の把持凹部6の内側上面6aに押圧されている。
In this state, the inner
図11Bに示した状態から、ロボットコントローラ4によりロボットアーム2を駆動して、ロボットアーム2を僅かに上昇させる。すると、物品保持具7の外側円筒部材14がロボットハンド3の可動爪部材5によって保持されているので、ロボットハンド3と一体に物品保持具7が僅かに上昇する。これにより、物品保持具7の物品抑え板23がワークの上面から離れ、図12に示したように、ワークWと物品保持具7とが互いに接触していない状態となる。
From the state shown in FIG. 11B, the
図12に示した状態から、ロボットコントローラ4によりロボットアーム2を駆動して、梁部材11の長手方向に直交する水平方向に物品保持具7を移動させ、図13に示したようにワークWから物品保持具7を取り外す(保持具取外し工程)。
From the state shown in FIG. 12, the
以上の動作により、本実施形態による搬送ロボット1および物品保持具7を用いたワークWの搬送作業が終了する。
With the above operation, the work of carrying the work W using the carrying
次に、図1に示した搬送ロボット1のロボットハンド3に装着可能な他の物品保持具について、図面を参照して説明する。
Next, another article holder that can be attached to the
図14A乃至図14Cに示したように、この物品保持具30は、保持具本体部31と、保持具本体部31に変位可能に設けられた保持具可動部32と、を有する。保持具本体部31は、ロボットハンド3の可動爪部材5の開動作によって保持される円筒部材33を有し、円筒部材33の下面に鍔状部材34が設けられている。
As shown in FIGS. 14A to 14C, the
保持具可動部32は、円筒部材33の中心軸線周りに等角度間隔で配置された3つの可動係止部材35を有し、可動係止部材35は、保持具本体部31の鍔状部材34の上面に設けられたリニアガイド機構36によって半径方向に移動可能に支持されている。可動係止部材35の下端には、半径方向内側に向けて延びる張出し部35aが形成されている。可動係止部材35の半径方向内側上端には、可動水平板37が固定されている。
The
保持具本体部31の鍔状部材34の上面には、各可動係止部材35に対応して3つの揺動レバー38が設けられており、各揺動レバー38は、その中間位置にて、上下方向に延在する回転軸39に固定されている。これにより、揺動レバー38は、回転軸39と一体に回転可能である。回転軸39には捩りバネ40が設けられており、この捩りバネ40の付勢力によって、図14Aにおいて時計回りの方向に揺動レバー38が付勢されている。
Three rocking
揺動レバー38は、その一端に調整ネジ41が設けられており、回転軸39を間に挟んで調整ネジ41と反対側に長孔42が形成されている。長孔42には、可動水平板37の上面に固定された可動垂直板43の上端に設けた短尺支軸44が移動可能に挿通されている。
The
可動係止部材35、可動水平板37、および可動垂直板43が一体として移動する。可動垂直板43が半径方向に移動すると、揺動レバー38の長孔42の縁部が、可動垂直板43の短尺支軸44によって押圧され、揺動レバー38が揺動する。
The
上述したように揺動レバー38は捩りバネ40によって付勢されているので、その付勢力が短尺支軸44を介して可動垂直板43および可動水平板37に伝達され、可動水平板37が半径方向内側に付勢される。これにより、可動水平板37と一体化されている可動係止部材35も、半径方向内側に付勢される。
As described above, since the
上述した物品保持具30を用いて、図15に示した環状のワーク(物品)Wを搬送する際には、まず初めに準備段階として、作業員は、捩りバネ40の付勢力に抗して可動係止部材35を半径方向外側に押し開いた状態で、ワークWを可動係止部材35の内側に位置させる。この状態で可動係止部材35を解放して、捩りバネ40の付勢力により、図16に示したように可動係止部材35をワークWに係止させる。
When the annular work (article) W shown in FIG. 15 is transported using the
図16に示したように物品保持具30をワークWに装着したら、ロボットコントローラ4によってロボットアーム2を駆動して、図17に示したようにロボットハンド3をワークWの直上に移動する。このとき、ロボットハンド3の3つの可動爪部材5は閉状態である。
After the
図17に示した状態からロボットハンド3を降下させて、可動爪部材5を保持具本体部31の円筒部材33の内側に位置させる。この状態から、ロボットハンド3の可動爪部材5に開動作を行わせ、図18Aおよび図18Bに示したように、可動爪部材5の半径方向外側面(図2Bの外面5b)を円筒部材33の内周面に押し付ける。これにより、3つの可動爪部材5によって保持具本体部31の円筒部材33が保持される(第1保持モードによる保持具保持工程)。
The
保持具保持工程おいてロボットハンド3の可動爪部材5が保持具本体部31の円筒部材33を保持する位置は、図18Bに示したように、可動爪部材5の半径方向外側端部が、揺動レバー38の調整ネジ41の頭部に当接される位置である。すなわち、ロボットハンド3の可動爪部材5によって保持具本体部31の円筒部材33を保持すると、これに伴って揺動レバー38の調整ネジ41の頭部に可動爪部材5の半径方向外側端部が当接される。
As shown in FIG. 18B, the position where the
その結果、図18Bにおいて反時計回り方向への揺動レバー38の回転動作が規制され、ひいては可動係止部材35の半径方向外側への移動が規制される。すなわち、保持具保持工程において、物品保持具30によるワークWの保持状態が維持される。
As a result, in FIG. 18B, the rotational movement of the rocking
次に、ロボットコントローラ4によってロボットアーム2を駆動して、物品保持具30と共にワークWを所定の搬送先まで搬送する(物品搬送工程)。この物品搬送工程においては、上述したように物品保持具30によるワーク保持状態が維持されているので、搬送途中でワークWが外れて落下するようなことはない。
Next, the
ワークWを所定の搬送先まで搬送して載置したら、ロボットコントローラ4によってロボットハンド3を駆動して、3つの可動爪部材5に閉動作を行わせ、開状態から閉状態へと切り換える。これにより、ロボットハンド3による物品保持具30の保持状態が解除される。
When the work W is transported to a predetermined transport destination and placed, the
次に、ロボットコントローラ4によりロボットハンド3を駆動して、手首軸線L周りにロボットハンド3を回転させ、図19に示したように、ロボットハンド3の可動爪部材5を、物品保持具30の可動係止部材35に対応する位置に移動させる。この状態からロボットハンド3の可動爪部材5に開動作を行わせて、図20に示したように、可動爪部材5の半径方向外側端部によって、可動垂直板43を半径方向外側に変位させる。これにより、可動係止部材35が半径方向外側に変位し、ワークWの保持状態が解除される。
Next, the
このとき、可動爪部材5の半径方向外周面(図2B中の外面5b)が、物品保持具30の円筒部材33の内周面33aに押し付けられ、これにより、可動爪部材5によって物品保持具30が保持された状態となる。すなわち、本例においては、物品保持具30によるワークWの保持状態を解除しつつ、可動爪部材5によって物品保持具30が保持される(第2保持モード)。
At this time, the outer peripheral surface in the radial direction of the movable claw member 5 (the
図20に示した状態から、ロボットコントローラ4によりロボットアーム2を駆動して、図21に示したようにロボットハンド3を上昇させ、ワークWから物品保持具30を取り外す(保持具取外し工程)。
From the state shown in FIG. 20, the
以上述べたように本実施形態によれば、搬送対象のワークWの形状に応じて物品保持具7、30を用意するだけで、ツールチェンジャーのような複雑且つ高価な装置を用いることなく、共通のロボットハンド3を用いて、形状の異なる複数種類のワークWを搬送することができる。
As described above, according to the present embodiment, by simply preparing the
また、上述した実施形態においては、ロボットハンド3によって物品保持具7、30を保持することで、物品保持具7、30によるワークWの保持状態が維持されるので、搬送時におけるワークWの落下を確実に防止することができる。
Further, in the above-described embodiment, since the holding state of the work W by the
また、図14A乃至図14Cに示した物品保持具30においては、物品保持具30によるワークWの保持状態をロボットハンド3の可動爪部材5によって解除する動作が、可動爪部材5により物品保持具30を保持する動作でもあるので、作業工程を簡素化し、作業時間を短縮することができる。
In the
1 搬送ロボット
2 ロボットアーム
3 ロボットハンド
4 ロボットコントローラ
5 可動爪部材
5a 可動爪部材の内面
5b 可動爪部材の外面
6 可動爪部材の把持凹部
6a 把持凹部の上面
6b 把持凹部の下面
7 物品保持具
8 保持具本体部
9 保持具可動部
10 内側円筒部材
10a 内側円筒部材の鍔状突起
11 梁部材
12 L字状部材
13 当接保持部材
14 外側円筒部材
14a 外側円筒部材の貫通孔
14b 外側円筒部材の内周面
15 ブロック部材
16 昇降板
17 昇降板支持ボルト
18 ガイドロッド
19 リニアガイド
20 圧縮バネ(付勢手段)
21 水平連結ロッド
22 垂直連結ロッド
23 物品抑え板
30 物品保持具
31 保持具本体部
32 保持具可動部
33 保持具本体部の円筒部材
33a 円筒部材の内周面
34 保持具本体部の鍔状部材
35 可動係止部材
35a 可動係止部材の張出し部
36 リニアガイド機構
37 可動水平板
38 揺動レバー
39 揺動レバーの回転軸
40 捩りバネ
41 調整ネジ
42 長孔
43 可動垂直板
44 短尺支軸
L 手首軸線
W ワーク(物品)
DESCRIPTION OF
21 horizontal connecting
Claims (10)
前記ロボットハンドの可動爪部材によって解放可能に保持される保持具本体部と、
前記保持具本体部に変位可能に設けられ、前記物品を保持する物品保持位置と前記物品を解放する物品解放位置とを切り換え可能な保持具可動部と、
前記物品保持具が前記ロボットハンドから切り離された状態において、前記保持具可動部を前記物品保持位置に維持するための保持状態維持手段と、を備え、
前記保持具可動部の前記物品保持位置と前記物品解放位置とを、前記ロボットハンドの前記可動爪部材によって切り換え可能となるように構成されている、物品保持具。 An article holder which is detachably attached to a robot hand of a transfer robot for transferring an article,
A holder body portion releasably held by the movable claw member of the robot hand,
A holder movable portion which is displaceably provided on the holder main body and is capable of switching between an article holding position for holding the article and an article releasing position for releasing the article,
In a state in which the article holder is separated from the robot hand, a holding state maintaining unit for maintaining the holder moving part at the article holding position, and
An article holder configured such that the article holding position and the article releasing position of the holder moving unit can be switched by the movable claw member of the robot hand .
前記物品保持具が着脱自在に装着されるロボットハンドと、
を備えた搬送ロボット。 An article holder according to any one of claims 1 to 5 ,
A robot hand to which the article holder is detachably attached,
A transfer robot equipped with.
前記物品に装着された前記物品保持具の前記保持具本体部を、前記ロボットハンドの前記可動爪部材によって保持する保持具保持工程と、
前記搬送ロボットを駆動して前記物品保持具と共に前記物品を所定の搬送先に搬送する物品搬送工程と、
前記ロボットハンドの前記可動爪部材によって前記物品保持具の前記保持具可動部を操作して、前記物品保持具による前記物品の保持状態を解除する保持状態解除工程と、
前記搬送ロボットを駆動して、前記ロボットハンドに装着された状態にある前記物品保持具を前記物品から取り外す保持具取外し工程と、を備えた物品搬送方法。 An article transport method for transporting an article using the transport robot according to claim 6 or 7 ,
A holder holding step of holding the holder main body of the article holder attached to the article by the movable claw member of the robot hand;
An article transfer step of driving the transfer robot to transfer the article together with the article holder to a predetermined transfer destination,
A holding state releasing step of releasing the holding state of the article by the article holder by operating the holder moving part of the article holder by the movable claw member of the robot hand;
An article transfer method, comprising: a step of driving the transfer robot to remove the article holder attached to the robot hand from the article.
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