JP6736792B1 - Gripping device and robot system - Google Patents
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Abstract
【課題】把持爪を容易に交換することができる把持装置、及びこの把持装置を具備したロボットシステムを提供する。【解決手段】把持装置20は、把持爪30,31と、把持爪30,31に対応して係脱自在に設けられ、把持爪30,31に係合した状態で接近,離反方向に移動させる移動体24,26と、移動体24,26に係合して案内する係合溝22,23を有する本体21と、移動体24,26を移動させる駆動部とを備える。前記把持爪30,31は、本体21の係合溝22,23に係合する係合部を有する。駆動部は、把持爪30,31が対象物を把持するクランプ位置、把持爪30,31が対象物を解放するアンクランプ位置、及び把持爪30,31の係合部と本体21の係合溝22,23との係合が解除され、且つ把持爪30,31が移動体24,26から離脱可能となる着脱位置に、移動体24,26を移動させる。ロボットシステムはこの把持装置20を備える。【選択図】図3PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a gripping device capable of easily exchanging gripping claws, and a robot system equipped with this gripping device. SOLUTION: A gripping device 20 is provided so as to be engageable and disengageable corresponding to the gripping claws 30 and 31, and is moved in the approaching and separating directions while being engaged with the gripping claws 30 and 31. The moving bodies 24 and 26 are provided with the main body 21 having the engaging grooves 22 and 23 that engage and guide the moving bodies 24 and 26, and the drive unit that moves the moving bodies 24 and 26. The grip claws 30 and 31 have engaging portions that engage with the engaging grooves 22 and 23 of the main body 21. The drive unit includes a clamp position where the grip claws 30 and 31 grip the target object, an unclamp position where the grip claws 30 and 31 release the target object, and an engaging groove between the grip claws 30 and 31 and the main body 21. The movable bodies 24 and 26 are moved to the attachment/detachment positions where the engagement with the movable bodies 22 and 23 is released and the grip claws 30 and 31 can be separated from the movable bodies 24 and 26. The robot system includes this gripping device 20. [Selection diagram]
Description
本発明は、物品を把持する把持装置、及びこの把持装置をエンドエフェクタとして具備するロボットを備えたロボットシステムに関する。 The present invention relates to a gripping device that grips an article, and a robot system including a robot that includes the gripping device as an end effector.
一般的に、作業を行うロボットは、エンドエフェクタとしての把持装置を備えており、この把持装置により物品を把持して、当該物品を移送する等の作業を行う(下記特許文献1参照)。
Generally, a robot that performs a work includes a gripping device as an end effector, and grips an article by the gripping device and performs a work such as transferring the article (see
この把持装置は、着脱自在に前記ロボットに装着される本体と、相互に接近,離反するように前記本体に保持される一対の把持爪を備えており、一般的には、この一対の把持爪を接近させることによって物品を保持する。 This gripping device includes a main body that is detachably attached to the robot, and a pair of gripping claws that are held by the main body so as to approach and separate from each other. Holds the article by bringing the two closer together.
ところで、このような把持装置における前記把持爪の最適な形状や寸法は、ロボットの作業内容や、取り扱う物品の形状及び寸法によって様々であり、このため、従来のロボットでは、当該ロボットの作業内容や、取り扱う物品の形状及び寸法に応じて、その最適な把持爪を有する把持装置を付け替えて使用していた(下記特許文献1参照)。
By the way, the optimum shape and size of the gripping claw in such a gripping device varies depending on the work content of the robot and the shape and size of the article to be handled. Therefore, in the conventional robot, the work content of the robot and According to the shape and size of the article to be handled, the gripping device having the optimum gripping claw has been replaced and used (see
ところが、ロボットが行う作業内容や、取り扱う物品の形状及び寸法に応じてその最適化が要求される把持装置の要素は、上述した如く主に把持爪であって、本体については兼用できる場合が多い。 However, the element of the gripping device, which is required to be optimized according to the work performed by the robot and the shape and size of the article to be handled, is mainly the gripping claw as described above, and in many cases, the main body can also be used. ..
当然のことながら、把持爪の価格と、把持装置全体の価格とを比較すると、把持爪の価格の方が格段に安価である。したがって、前記最適化にあっては、把持爪のみを最適なものに交換して、本体については、これを兼用するのが、設備コスト面から見て好ましい。 As a matter of course, when the price of the gripping claw is compared with the price of the entire gripping device, the price of the gripping claw is significantly lower. Therefore, in the above optimization, it is preferable from the viewpoint of equipment cost to replace only the gripping claw with an optimum one and use the same for the main body.
本発明は、以上の実情に鑑みなされたものであって、把持爪を容易に交換することができる把持装置、及びこの把持装置を具備したロボットを含むロボットシステムの提供を、その目的とする。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a gripping device capable of easily exchanging gripping claws, and a robot system including a robot including the gripping device.
上記課題を解決するための本発明は、
2以上の把持爪と、該各把持爪に対応してそれぞれ係脱自在に設けられ、該各把持爪と係合した状態で、該各把持爪を相互に接近する方向及び離反する方向に移動させる2以上の移動体とを備えた把持装置であって、
前記各移動体にそれぞれ係合して前記各移動体の移動を案内する複数の係合溝を有し、該係合溝に係合した状態の前記移動体を保持する本体と、
前記各移動体を前記係合溝に沿って移動させる駆動部とを備え、
前記把持爪は、前記本体の係合溝に係合する係合部であって、前記移動体に係合した状態において前記移動体よりも前記離反する方向側に形成された係合部を有し、
前記駆動部は、前記離反する方向に向けて順次設定された位置であって、前記把持爪が対象物を把持するクランプ位置、前記把持爪が対象物を解放するアンクランプ位置、及び前記把持爪の係合部と前記本体の係合溝との係合が解除され、且つ前記各把持爪が各移動体から離脱可能となる着脱位置に、前記移動体を移動させるように構成された把持装置に係る。
The present invention for solving the above problems,
Two or more gripping claws are provided so as to be respectively engageable and disengageable corresponding to the gripping claws, and in a state of being engaged with the gripping claws, the gripping claws are moved toward and away from each other A gripping device including two or more moving bodies,
A main body that has a plurality of engaging grooves that engage with each of the moving bodies and guide the movement of each of the moving bodies, and that holds the moving body in a state of being engaged with the engaging grooves;
A drive unit that moves each of the moving bodies along the engagement groove,
The grip claw has an engaging portion that engages with the engaging groove of the main body, and is formed on the side of the moving body in the direction away from the moving body in the state of being engaged with the moving body. Then
The drive unit is a position that is sequentially set in the separating direction, and is a clamp position where the grip claw grips an object, an unclamp position where the grip claw releases the object, and the grip claw. The gripping device configured to move the moving body to an attachment/detachment position where the engagement between the engaging portion and the engaging groove of the main body is released, and the holding claws can be detached from the moving body. Pertain to.
この態様(第1の態様)の把持装置によれば、前記駆動部により前記各移動体を前記係合溝に沿って接近させることにより、前記クランプ位置において所定の対象物が前記把持爪によって把持される。一方、前記駆動部により前記各移動体を離反させて各把持爪をアンクランプ位置に移動させることにより、前記対象物がアンクランプされる。 According to the gripping device of this aspect (first aspect), by causing each of the moving bodies to approach along the engagement groove by the driving unit, a predetermined object is gripped by the gripping claw at the clamp position. To be done. On the other hand, the object is unclamped by moving the movable bodies away from each other by the drive unit to move the grip claws to the unclamp position.
そして、前記各把持爪を更に離反させて前記着脱位置に移動させると、前記把持爪の係合部と前記本体の係合溝との係合が解除され、これにより各把持爪が本体及び対応する各移動体から離脱可能となる。斯くして、把持爪を交換する際には、現在装着されている把持爪を前記着脱位置に移動させて、本体及び対応する移動体から取り外した後、新たな把持爪を移動体に係合させ、次いで各移動体を相互に接近する方向に移動させることで、新たな把持爪の係合部が本体の係合溝に係合し、これにより、各把持爪が本体によって保持される。 Then, when the grip claws are further separated and moved to the attachment/detachment position, the engagement between the grip claw and the engagement groove of the main body is released, whereby each grip claw is associated with the main body and the corresponding position. It becomes possible to separate from each moving body. Thus, when exchanging the grip claws, the currently mounted grip claws are moved to the attachment/detachment position and removed from the main body and the corresponding moving body, and then a new grip claw is engaged with the moving body. Then, by moving the respective moving bodies in a direction of approaching each other, the engaging portion of the new grip claw engages with the engagement groove of the main body, whereby each grip claw is held by the main body.
このように、第1の態様の把持装置によれば、前記本体に保持される各把持爪を着脱位置に移動させることにより、この着脱位置において、各把持爪を交換することができるので、当該把持爪を、把持する物品の形状及び寸法に応じて最適なものとすることができ、また、当該把持装置がロボットに装着される場合には、当該把持爪を、その作業内容に応じた最適なものとすることができる。また、把持爪のみを交換することにより、把持装置の最適化を図ることができるので、把持装置の最適化を安価に実現することができる。 As described above, according to the grasping device of the first aspect, by moving each grasping claw held by the main body to the attaching/detaching position, each grasping claw can be replaced at the attaching/detaching position. The gripping claw can be optimized according to the shape and size of the article to be gripped, and when the gripping device is mounted on a robot, the gripping claw can be optimized according to the work content. It can be anything. Further, since the gripping device can be optimized by replacing only the gripping claws, the gripping device can be optimized at low cost.
尚、この第1の態様の把持装置において、前記本体に形成された係合溝、及び前記把持爪に形成された係合部は、それぞれその横断面形状が逆T字形状を有しているのが好ましい。この態様(第2の態様)の把持装置のように、前記係合溝及び係合部の横断面形状を逆T字形状とすることで、把持爪と本体との係脱を容易に実行することができるとともに、把持爪を精度よく移動させることができる。 In the gripping device of the first aspect, the engaging groove formed in the main body and the engaging portion formed in the gripping claw each have an inverted T-shaped cross section. Is preferred. As in the grasping device of this aspect (second aspect), the engaging groove and the engaging portion have an inverted T-shaped cross section, so that the engagement and disengagement between the grasping claw and the main body can be easily performed. It is possible to move the grip claws with high accuracy.
また、前記第1及び第2の態様の把持装置において、前記把持爪及び前記移動体は、そのいずれか一方が係合突起を有するとともに、他方が係合穴を有し、前記係合突起が前記係合穴に挿入されることによって、前記把持爪と前記移動体とが係合するように構成された態様を採ることができる。この態様(第3の態様)の把持装置によれば、把持爪と移動体との係脱を容易に実行することができる。 In the gripping device of the first and second aspects, one of the grip claw and the moving body has an engaging projection, and the other has an engaging hole, and the engaging projection is It is possible to adopt a mode in which the grip claw and the moving body are engaged with each other by being inserted into the engaging hole. According to the gripping device of this aspect (third aspect), it is possible to easily engage and disengage the grip claw and the moving body.
また、前記第1及び第2の態様の把持装置において、前記把持爪は、前記本体の係合溝に係合する係合部であって、前記移動体に係合した状態において前記移動体よりも前記接近する方向側に形成された他の係合部を更に備えるとともに、
前記本体は、前記移動体が前記着脱位置に在るときに、前記他の係合部が前記係合溝に連絡可能な連通穴を有しており、
前記移動体が前記把持爪に形成された2つの係合部間に位置することによって、前記把持爪と前記移動体とが係合するように構成された態様を採ることができる。
Also, in the gripping device of the first and second aspects, the grip claw is an engaging portion that engages with an engaging groove of the main body, and is more than the moving body in a state of being engaged with the moving body. Also further provided with another engaging portion formed on the approaching direction side,
The main body has a communication hole through which the other engaging portion can communicate with the engaging groove when the moving body is in the attachment/detachment position,
It is possible to adopt a mode in which the gripping claw and the moving body are configured to engage with each other when the moving body is located between the two engaging portions formed on the gripping claw.
この態様(第4の態様)の把持装置によれば、把持爪に形成された2つの係合部間に前記移動体を位置させることによって、当該把持爪と移動体とが係合するので、当該把持爪と移動体との係脱を容易に実行することができる。また、前記着脱位置において、前記連通穴を通して前記把持爪の他の係合部を出入りさせることにより、当該把持爪を前記本体に対して係脱させることができるので、当該把持爪の取り付け、取り外しを容易に行うことができる。 According to the grasping device of this aspect (fourth aspect), since the grasping claw and the moving body are engaged by positioning the moving body between the two engaging portions formed on the grasping claw, The engagement and disengagement between the grip claw and the moving body can be easily performed. In addition, at the attachment/detachment position, the other gripping claw can be engaged with and disengaged from the main body by moving the other engaging portion of the gripping claw in and out through the communication hole. Can be done easily.
また、本発明は、上記第1乃至第4の態様のいずれかの把持装置と、この把持装置が装着されるロボットとを備えたロボットシステムであって、
前記把持装置に装着可能な複数組の把持爪を収容する貯留部と、把持爪を交換するための交換ステーションとを有する把持爪ストッカを備え、
前記把持爪ストッカは、前記交換ステーションに配置された使用済みの把持爪を前記貯留部に収容するとともに、交換用の新たな把持爪を前記貯留部から前記交換ステーションに移送するように構成され、
前記ロボットは、前記把持装置を交換ステーションに移動させて、該交換ステーションにおいて、前記移動体を前記クランプ位置又はアンクランプ位置から前記着脱位置に移動させて、装着した使用済みの一組の把持爪を各移動体から離脱させる動作と、前記移動体を前記着脱位置から前記クランプ位置又はアンクランプ位置に移動させて、該交換ステーションに配置された交換用の新たな一組の把持爪を装着する動作とを実行するように構成されたロボットシステムに係る。
The present invention also provides a robot system including the gripping device according to any one of the first to fourth aspects, and a robot to which the gripping device is attached.
A gripping claw stocker having a storage part that stores a plurality of sets of gripping claws that can be mounted on the gripping device, and a replacement station for replacing the gripping claws;
The grip claw stocker is configured to store a used grip claw arranged at the exchange station in the storage unit and transfer a new grip claw for replacement from the storage unit to the exchange station,
The robot moves the gripping device to an exchange station, and at the exchange station, moves the moving body from the clamp position or the unclamp position to the attachment/detachment position to set a set of used gripping claws. And moving the moving body from the attachment/detachment position to the clamp position or the unclamp position, and mounting a new set of replacement gripping claws arranged at the replacement station. And a robot system configured to perform the operations.
このロボットシステムによれば、前記ロボットに装着された把持装置の把持爪とを、前記把持爪ストッカの貯留部に貯留された把持爪とを、自動的に交換することができる。 According to this robot system, the grip claws of the grip device mounted on the robot can be automatically replaced with the grip claws stored in the storage section of the grip claw stocker.
即ち、まず、前記ロボットを動作させて、このロボットに装着された把持装置を前記把持爪ストッカの交換ステーションに移動させた後、当該交換ステーションにおいて、前記把持装置の移動体をクランプ位置又はアンクランプ位置から着脱位置に移動させることにより、使用済みの一組の把持爪を各移動体及び本体から離脱させる。そして、前記把持爪ストッカの動作により、離脱された使用済みの一組の把持爪を前記交換ステーションから前記貯留部に移送して当該貯留部内に格納する。 That is, first, the robot is operated to move the gripping device attached to the robot to the exchanging station of the gripping claw stocker, and then the moving body of the gripping device is clamped or unclamped at the exchanging station. By moving from the position to the attachment/detachment position, the set of used gripping claws is detached from each moving body and the main body. Then, by the operation of the grip claw stocker, the set of used grip claws that have been separated are transferred from the exchange station to the storage section and stored in the storage section.
次に、当該把持爪ストッカの動作により、交換用の新たな一組の把持爪を前記貯留部から前記交換ステーションに移送する。ついで、前記ロボットを動作させて、交換ステーションに配置された新たな把持爪をそれぞれ対応する前記移動体に係合させた後、当該移動体を前記着脱位置から前記クランプ位置又はアンクランプ位置に移動させる。これにより、新たな把持爪が把持装置の本体に装着される。 Next, the operation of the grip claw stocker transfers a new set of replacement grip claws from the storage section to the exchange station. Then, the robot is operated to engage the new gripping claws arranged at the exchange station with the corresponding moving bodies, and then move the moving body from the attachment/detachment position to the clamp position or the unclamp position. Let As a result, a new grip claw is attached to the main body of the grip device.
以上のように、本発明に係る把持装置によれば、前記本体に保持される各把持爪を着脱位置に移動させることにより、この着脱位置において、各把持爪を交換することができるので、当該把持爪を、把持する物品の形状及び寸法に応じて最適なものとすることができ、また、当該把持装置がロボットに装着される場合には、当該把持爪を、その作業内容に応じた最適なものとすることができる。また、把持爪のみを交換することにより、把持装置の最適化を図ることができるので、把持装置の最適化を安価に実現することができる。 As described above, according to the gripping device of the present invention, by moving the gripping claws held by the main body to the attachment/detachment position, the gripping claws can be replaced at the attachment/detachment position. The gripping claw can be optimized according to the shape and size of the article to be gripped, and when the gripping device is mounted on a robot, the gripping claw can be optimized according to the work content. It can be anything. Further, since the gripping device can be optimized by replacing only the gripping claws, the gripping device can be optimized at low cost.
また、本発明に係るロボットシステムによれば、前記ロボットに装着された把持装置の把持爪とを、前記把持爪ストッカの貯留部に貯留された把持爪とを、自動的に交換することができる。 Further, according to the robot system of the present invention, the grip claws of the grip device mounted on the robot can be automatically replaced with the grip claws stored in the storage part of the grip claw stocker. ..
以下、本発明の具体的な実施の形態について、図面を参照しながら説明する。 Hereinafter, specific embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
(第1の実施形態)
まず、本発明の第1の実施形態について説明する。図1に示すように、本例のロボットシステム1は、無人搬送車5、この無人搬送車5に搭載されるロボット10及び把持爪ストッカ40などから構成される。
(First embodiment)
First, a first embodiment of the present invention will be described. As shown in FIG. 1, the
前記無人搬送車5は、自身の位置を認識可能なセンサ(例えば、レーザ光を用いた距離計測センサ)を備え、図示しないロボット制御装置による制御の下で、無軌道で走行するように構成され、例えば、工場の建屋内に配設された工作機械、材料ストッカ、測定機や前記把持爪ストッカ40に対してそれぞれ設定された各作業位置に経由する。
The automatic guided
図1及び図2に示すように、前記ロボット10は、第1アーム11、第2アーム12及び第3アーム13の3つのアームを備えた多関節型のロボットであり、前記無人搬送車5の上面である載置面6に搭載され、上述した各作業位置に経由する。また、ロボット10の第3アーム13の先端部には、エンドエフェクタとしての把持装置20が装着され、更に、支持バー14を介して2つのカメラ15a,15bが装着されている。
As shown in FIG. 1 and FIG. 2, the
このロボット10によれば、前記ロボット制御装置(図示せず)による制御の下で、前記把持装置20によりワークを把持して、前記工作機械、材料ストッカや測定機に搬入し、また、これらからワークを搬出する作業を行う。その際、前記カメラ15a,15bによって撮像された画像が用いられることがある。
According to this
前記把持装置20は、図3乃至図5に示すように、角柱形状をした本体21と、2つの移動体24,26と、この移動体24,26にそれぞれ係合する2つの把持爪30,31と、前記移動体24,26を移動させる駆動部35などから構成される。
As shown in FIGS. 3 to 5, the gripping
前記本体21は、図3に示すように、その上面に開口するように、長手方向に沿って所定の間隔で平行に配置された係合溝(逆T字形状をしたアリ溝)22,23が形成されており、具体的には図示しないが、この係合溝22,23の底面は、前記本体21の中央部分に形成された内部空間に開口している。
As shown in FIG. 3, the
前記移動体24,26は、その横断面形状が逆T字形状を有しており、それぞれ前記係合溝22,23に挿通され、相互に接近,離反可能になっている。また、移動体24,26の上面にはそれぞれ係合突起25,27が突設されている。
The
前記把持爪30,31は、前記移動体24,26に係合するように設けられるもので、それぞれL字形状をした本体部30a,31aと、この本体部30a,31aを構成する垂直片部の相互対向面にそれぞれ形成された爪部30b,31bと、前記移動体24,26にそれぞれ係合した状態において、前記移動体24,26よりも離反する方向側に形成された横断面形状が逆T字形状を有する係合部30c,31cとを備えており、この係合部30c,31cは、前記本体21に形成された係合溝22,23にそれぞれ挿通可能となっている。
The
また、前記本体部30a,31aを構成する水平片部には、上下に貫通するように係合孔30d,31dが穿設されており、前記移動体24,26に設けられた係合突起25,27がこの係合孔30d,31dに嵌挿されることで、当該把持爪30,31が前記移動体24,26に係合する。また、爪部30b,31bは相互対向面に縦方向に形成されたV字溝を有しており、このV字溝の条線は前記移動体24,26の接近,離反方向において一致している。
In addition, engaging
前記駆動部35は、前記本体21に形成された内部空間に設けられるもので、図5に示すように、前記移動体24,26の下面に、それぞれ相互に接近する方向に延設され、正面から見てその先端側が重複するように固設されたラックバー37,38と、この重複部分において当該ラックバー37,38間に配設されるピニオンギア36と、このピニオンギア36を駆動する駆動モータ39とから構成される。前記ラックバー37,38は相互の対向面に歯溝が形成されており、この各歯溝に前記ピニオンギア36が噛合している。尚、図5において、前記本体21の図示は省略している。また、前記駆動モータ39は前記ロボット制御装置(図示せず)によって、その作動が制御される。
The driving
斯くして、前記ロボット制御装置(図示せず)による制御の下、前記駆動モータ39により駆動されて前記ピニオンギア36が回転すると、このピニオンギア36との噛合関係から前記ラックバー37,38が駆動されて前記移動体24,26及び把持爪30,31が相互間で接近、又は離反する。
Thus, under the control of the robot controller (not shown), when the
そして、本例では、図6に示すように、前記移動体24,26及び把持爪30,31が相互に接近した状態で、把持爪30,31の爪部30b,31bによってワークWが把持される。本例では、この位置をクランプ位置と称する。
In this example, as shown in FIG. 6, the work W is gripped by the
一方、図7に示すように、前記移動体24,26及び把持爪30,31を相互に離反するように移動させると、爪部30b,31bによるワークWの把持が解除される。本例では、前記把持爪30,31の係合部30c,31cが前記本体21の係合溝22,23に完全に挿通された状態で、前記把持爪30,31が離反した所定位置をアンクランプ位置と称する。
On the other hand, as shown in FIG. 7, when the moving
そして、前記移動体24,26及び把持爪30,31が前記アンクランプ位置から更に離反する方向に移動して、図8に示すように、前記把持爪30,31の係合部30c,31cが前記本体21の係合溝22,23から完全に抜け出ると、把持爪30,31を前記本体21及び移動体24,26から離脱させることができるようになる。本例では、この位置を着脱位置と称する。
Then, the moving
以上のように、本例では、前記移動体24,26及び把持爪30,31は、前記ロボット制御装置(図示せず)による制御の下で、前記クランプ位置、アンクランプ位置及び着脱位置に移動する。
As described above, in this example, the moving
前記把持爪ストッカ40は、図1に示すように、一組の把持爪30,31を保持するホルダ42の複数個と、この複数のホルダ42を収容する貯留部41と、ロボット10に装着された把持装置20の把持爪30,31を交換する位置である交換ステーション43と、この交換ステーション43と前記貯留部41との間でホルダ42を移送する移送機構(図示せず)とを備えている。これら複数組の前記把持爪30,31の形状及び寸法は、その用途に応じて設定されており、それぞれで異なっている。また、前記貯留部41及び移送機構(図示せず)は、図示しないストッカ制御装置によってその動作が制御される。尚、本例の説明では、便宜上、前記把持装置20に装着された把持爪、及び前記貯留部41に貯留された把持爪について同じ符号を用いるものとする。
As shown in FIG. 1, the
前記把持爪30,31は、図8に示した把持装置20の天地を反転させた状態で前記ホルダ42に保持され、このホルダ42に保持された状態で前記貯留部41に収容される。また、交換ステーション43には、把持爪30,31を保持していない空のホルダ42が待機している。
The gripping
以上の構成を備えた本例のロボットシステム1によれば、前記ロボット制御装置(図示せず)による制御の下、ロボット10は、無人搬送車5の動作により、例えば上述した工作機械、材料ストッカや測定機の各作業位置に経由して、ワークの搬入や搬出などの作業を行う。
According to the
そして、これらの作業に際して、ロボット10に装着された把持装置20の把持爪30,31を交換する必要がある場合には、ロボット10は、前記ロボット制御装置(図示せず)及びストッカ制御装置(図示せず)による制御の下、以下の手順によって、前記把持装置20に装着された使用済みの把持爪30,31と前記貯留部41に貯留された複数組の把持爪30,31から選択される新たな把持爪30,31とを交換する。
When it is necessary to replace the gripping
即ち、まず、前記ロボット制御装置(図示せず)による制御の下、前記ロボット10が前記把持爪ストッカ40の作業位置に移動するとともに、前記把持装置20がその把持爪30,31をアンクランプ位置に移動させる。その際、前記把持装置20は、図7に示した姿勢から、その天地を反転させた姿勢になっているものとする。次に、ロボット10は、把持装置20を交換ステーション43に在る空のホルダ42の上方に移動させた後、これを降下させて、当該ホルダ42が把持爪30,31を保持可能な状態にする。
That is, first, under the control of the robot controller (not shown), the
この後、前記ロボット制御装置(図示せず)による制御の下、前記把持装置20は、把持爪30,31を着脱位置に移動させる。これにより、把持爪30,31は本体21との係合が解除されるとともに、移動体24,26との係合を解除可能な状態となる。次に、ロボット10が把持装置20を上方に移動させると、把持爪30,31は、その自重によって、移動体24,26との係合が解除され、ホルダ42に保持される。このようにして、使用済みの把持爪30,31が交換ステーション43に在るホルダ42によって保持された後、ロボット制御装置(図示せず)は、前記ストッカ制御装置(図示せず)に対して、交換ステーション43に在るホルダ42を貯留部41に収容した後、所望の把持爪30,31を保持したホルダ42を貯留部41から取り出して、交換ステーション43に移送するための要求信号を送信する。
Then, under the control of the robot control device (not shown), the
次に、前記ストッカ制御装置(図示せず)は、前記要求信号を受信すると、前記移送機構(図示せず)及び貯留部41を動作させて、前記交換ステーション43に在るホルダ42を貯留部41に収容した後、要求のあった把持爪30,31を保持したホルダ42を貯留部41から取り出して交換ステーション43に移送し、この後、完了信号を前記ロボット制御装置(図示せず)に送信する。
Next, when the stocker control device (not shown) receives the request signal, the stocker control device (not shown) operates the transfer mechanism (not shown) and the
ついで、ロボット制御装置(図示せず)は、把持装置20を降下させ、交換ステーション43に在るホルダ42に保持された把持爪30,31の係合孔30d,31dに移動体24,26の係合突起25,27が嵌挿された状態にする。次に、把持装置20が移動体24,26をアンクランプ位置に移動させることで、把持爪30,31の係合部30c,31cがそれぞれ本体21の係合溝22,23に挿通され、これにより、把持爪30,31が本体21に装着される。この後、ロボット10は把持装置20を上方に移動させて把持爪30,31の交換を終了する。
Then, the robot control device (not shown) lowers the
以上のように、本例のロボットシステム1によれば、前記ロボット10に装着された把持装置20の使用済みの把持爪30,31と、前記把持爪ストッカ40の貯留部41に貯留された把持爪30,31から選択される所望の新たな把持爪30,31とを、自動的に交換することができる。
As described above, according to the
そして、このように把持爪30,31を交換することで、当該把持爪30,31を、把持する物品の形状及び寸法に応じて最適なものとすることができ、また、ロボット10の作業内容に応じた最適なものとすることができる。また、把持爪30,31のみを交換することにより、把持装置20の最適化を図ることができるので、当該把持装置20の最適化を安価に実現することができる。
By exchanging the
また、前記本体21に形成された係合溝22,23、及び前記把持爪30,31に形成された係合部30c,31cを、それぞれその横断面形状を逆T字形状としたので、把持爪30,31と本体21との係脱を容易に実行することができるとともに、把持爪30,31を精度よく移動させることができる。
Further, since the engaging
また、前記把持爪30,31に設けた係合孔30d,31dに、前記移動体24,26に設けた係合突起25,27を嵌挿することによって、把持爪30,31と移動体24,26とを係合するようにしたので、把持爪30,31と移動体24,26との係脱を容易に実行することができる。
Further, by engaging the engaging
(第2の実施形態)
次に、本発明の第2の実施形態について説明する。尚、第2の実施形態に係るロボットシステムは、上述した第1の実施形態に係るロボットシステム1と把持装置の構成のみがことなる。したがって、以下では、この把持装置のみについて説明する。
(Second embodiment)
Next, a second embodiment of the present invention will be described. The robot system according to the second embodiment differs from the
図9乃至図12に示すように、本例の把持装置50は、上述した把持装置20と同様に、角柱形状をした本体51と、2つの移動体56,57と、この移動体56,57にそれぞれ係合する2つの把持爪60,61と、前記移動体56,57を移動させる駆動部65などから構成される。
As shown in FIGS. 9 to 12, the gripping
前記本体51は、図9に示すように、その上面に開口するように、長手方向に沿って所定の間隔で平行に配置された係合溝(逆T字形状をしたアリ溝)52,53が形成されており、具体的には図示しないが、この係合溝52,53の底面は、前記本体51の中央部分に形成された内部空間に開口している。また、本体51には、前記移動体56,57が後述する着脱位置に在るときに、後述する把持爪60,61の係合部60d,61dが前記係合溝52,53に連絡可能な連通穴54,55が形成されている。
As shown in FIG. 9, the
前記移動体56,57は、その横断面形状が逆T字形状を有しており、それぞれ前記係合溝52,53に挿通され、相互に接近,離反可能になっている。
The
前記把持爪60,61は、前記移動体56,57に係合するように設けられるもので、それぞれL字形状をした本体部60a,61aと、この本体部60a,61aを構成する垂直片部の相互対向面にそれぞれ形成された爪部60b,61bと、前記移動体56,57にそれぞれ係合した状態において、前記移動体56,57よりも離反する方向側に形成された横断面形状が逆T字形状を有する係合部60c,61cと、前記移動体56,57よりも接近する方向側に形成された横断面形状が逆T字形状を有する係合部60d,61dとを備えており、この係合部60c,61c、60d,61dは、それぞれ前記本体51に形成された係合溝52,53にそれぞれ挿通可能となっている。
The
尚、把持爪60,61と移動体56,57とが係合した状態において、移動体56は係合部60c,60d間に位置し、移動体57は係合部61c,61d間に位置している。また、爪部60b,61bは相互対向面に縦方向に形成されたV字溝を有しており、このV字溝の条線は前記移動体56,57の接近,離反方向において一致している。
In the state where the
前記駆動部65は、前記本体51に形成された内部空間に設けられるもので、図11に示すように、前記移動体56,57の下面に、それぞれ相互に接近する方向に延設され、正面から見てその先端側が重複するように固設されたラックバー67,68と、この重複部分において当該ラックバー67,68間に配設されるピニオンギア66と、このピニオンギア66を駆動する駆動モータ69とから構成される。前記ラックバー67,68は相互の対向面に歯溝が形成されており、この各歯溝に前記ピニオンギア66が噛合している。尚、図11において、前記本体51の図示は省略している。また、前記駆動モータ69は前記ロボット制御装置(図示せず)によって、その作動が制御される。
The driving
斯くして、前記ロボット制御装置(図示せず)による制御の下、前記駆動モータ69により駆動されて前記ピニオンギア66が回転すると、このピニオンギア66との噛合関係から前記ラックバー67,68が駆動されて前記移動体56,57及び把持爪60,61が相互間で接近、又は離反する。
Thus, when the
そして、本例においても、前記移動体56,57及び把持爪60,61が相互に接近したクランプ位置において、把持爪60,61の爪部60b,61bによってワークWが把持される。前記移動体56,57及び把持爪60,61を相互に離反するようにアンクランプ位置に移動させると、爪部60b,61bによるワークWの把持が解除される。
Also in this example, the work W is gripped by the
そして、前記移動体56,57及び把持爪60,61が前記アンクランプ位置から更に離反する方向に移動して、図12示すように、前記把持爪60,61の係合部60c,61cが前記本体51の係合溝52,53から完全に抜け出た着脱位置に在るとき、係合部60d,61dが本体に形成された連通穴54,55を通過することで、把持爪60,31を前記本体51及び移動体56,57から離脱させることができる。
Then, the moving
以上のように、本例においても、前記移動体56,57及び把持爪60,61を、前記ロボット制御装置(図示せず)による制御の下で、前記クランプ位置、アンクランプ位置及び着脱位置に移動させることができ、着脱位置において、把持爪60,61を交換することができる。
As described above, also in this example, the moving
斯くして、本例の把持装置51によれば、把持爪60,61に形成された2つの係合部60c,60d、61c,61d間に前記移動体56,57を位置させることによって、当該把持爪60,61と移動体56,57とが係合するので、当該把持爪60,61と移動体56,57との係脱を容易に実行することができる。また、前記着脱位置において、前記連通穴54,55を通して前記把持爪60,61の係合部60d,61dを出入りさせることにより、当該把持爪60,61を前記本体51に対して係脱させることができるので、当該把持爪60,61の取り付け、取り外しを容易に行うことができる。
Thus, according to the
以上、本発明の具体的な実施形態について説明したが、本発明が採り得る態様は、何ら上例のものに限定されるものではない。 Although the specific embodiments of the present invention have been described above, the embodiments of the present invention are not limited to the above examples.
例えば、第1の実施形態において、移動体24,26に係合突起25,27を設け、把持爪30,31に係合孔30d,31dを設けたが、係合孔を移動体24,26に設け、係合突起を把持爪30,31に設けても良い。
For example, in the first embodiment, the
繰り返しになるが、上述の実施形態の説明は、すべての点で例示であって、制限的なものではない。当業者にとって変形および変更が適宜可能である。本発明の範囲は、上述の実施形態ではなく、特許請求の範囲によって示される。さらに、本発明の範囲には、特許請求の範囲内と均等の範囲内での実施形態からの変更が含まれる。 Again, the above description of the embodiments is illustrative in all respects and not restrictive. Those skilled in the art can appropriately make modifications and changes. The scope of the invention is indicated by the claims rather than by the embodiments described above. Further, the scope of the present invention includes modifications from the embodiments within the scope equivalent to the claims.
1 ロボットシステム
5 無人搬送車
10 ロボット
20 把持装置
21 本体
22,23 係合溝
24,26 移動体
25,27 係合突起
30,31 把持爪
30b,31b 爪部
30c,31c 係合部
35 駆動部
36 ピニオンギア
37,38 ラックバー
39 駆動モータ
40 把持爪ストッカ
41 貯留部
42 ホルダ
43 交換ステーション
DESCRIPTION OF
Claims (5)
前記各移動体にそれぞれ係合して前記各移動体の移動を案内する複数の係合溝を有し、該係合溝に係合した状態の前記移動体を保持する本体と、
前記各移動体を前記係合溝に沿って移動させる駆動部とを備え、
前記把持爪は、前記本体の係合溝に係合する係合部であって、前記移動体に係合した状態において前記移動体よりも前記離反する方向側に形成された係合部を有し、
前記駆動部は、前記離反する方向に向けて順次設定された位置であって、前記把持爪が対象物を把持するクランプ位置、前記把持爪が対象物を解放するアンクランプ位置、及び前記把持爪の係合部と前記本体の係合溝との係合が解除され、且つ前記各把持爪が各移動体から離脱可能となる着脱位置に、前記移動体を移動させるように構成されていることを特徴とする把持装置。 Two or more gripping claws are provided so as to be respectively engageable and disengageable corresponding to the gripping claws, and in a state of being engaged with the gripping claws, the gripping claws are moved toward and away from each other A gripping device including two or more moving bodies,
A main body that has a plurality of engaging grooves that engage with each of the moving bodies and guide the movement of each of the moving bodies, and that holds the moving body in a state of being engaged with the engaging grooves;
A drive unit that moves each of the moving bodies along the engagement groove,
The grip claw has an engaging portion that engages with the engaging groove of the main body, and is formed on the side of the moving body in the direction away from the moving body in the state of being engaged with the moving body. Then
The drive unit is a position that is sequentially set in the separating direction, and is a clamp position where the grip claw grips an object, an unclamp position where the grip claw releases the object, and the grip claw. Is configured to move the moving body to an attachment/detachment position where the engagement between the engaging portion and the engaging groove of the main body is released and the gripping claws can be detached from the moving body. A gripping device.
前記本体は、前記移動体が前記着脱位置に在るときに、前記他の係合部が前記係合溝に連絡可能な連通穴を有しており、
前記移動体が前記把持爪に形成された2つの係合部間に位置することによって、前記把持爪と前記移動体とが係合するように構成されていることを特徴とする請求項1又は2記載の把持装置。 The grip claw is an engaging portion that engages with an engaging groove of the main body, and is another engaging portion that is formed closer to the moving body than the moving body in a state of being engaged with the moving body. With further provision,
The main body has a communication hole through which the other engaging portion can communicate with the engaging groove when the moving body is in the attachment/detachment position,
The gripping claw and the moving body are configured to engage with each other when the moving body is located between two engaging portions formed on the gripping claw. 2. The gripping device according to 2.
前記把持装置に装着可能な複数組の把持爪を収容する貯留部と、把持爪を交換するための交換ステーションとを有する把持爪ストッカを備え、
前記把持爪ストッカは、前記交換ステーションに配置された使用済みの把持爪を前記貯留部に収容するとともに、交換用の新たな把持爪を前記貯留部から前記交換ステーションに移送するように構成され、
前記ロボットは、前記把持装置を交換ステーションに移動させて、該交換ステーションにおいて、前記移動体を前記クランプ位置又はアンクランプ位置から前記着脱位置に移動させて、装着した使用済みの一組の把持爪を各移動体から離脱させる動作と、前記移動体を前記着脱位置から前記クランプ位置又はアンクランプ位置に移動させて、該交換ステーションに配置された交換用の新たな一組の把持爪を装着する動作とを実行するように構成されていることを特徴とするロボットシステム。
A robot system comprising the gripping device according to any one of claims 1 to 4 and a robot to which the gripping device is mounted,
A gripping claw stocker having a storage part for accommodating a plurality of sets of gripping claws attachable to the gripping device and an exchange station for replacing the gripping claws;
The grip claw stocker is configured to store a used grip claw arranged at the exchange station in the storage unit and transfer a new grip claw for replacement from the storage unit to the exchange station,
The robot moves the gripping device to an exchange station, and at the exchange station, moves the moving body from the clamp position or the unclamp position to the attachment/detachment position to set a set of used gripping claws. And moving the moving body from the attachment/detachment position to the clamp position or the unclamp position, and mounting a new set of replacement gripping claws arranged at the replacement station. A robot system characterized in that it is configured to perform an action.
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