JP6858142B2 - Robot hand - Google Patents

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Description

本発明は、ロボットハンドに関する。 The present invention relates to a robot hand.

従来のロボットハンドとして、特許文献1のロボットハンドが知られている。このロボットハンドは、一対の把持爪を有しており、この把持爪によりワークを把持して搬送している。 As a conventional robot hand, the robot hand of Patent Document 1 is known. This robot hand has a pair of gripping claws, and the work is gripped and conveyed by the gripping claws.

特開2017−080819号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2017-080819

例えば、ワークを加工機に搬送して、加工機の取付具に取り付けることがある。この場合、上記特許文献1のロボットハンドでは、ロボットハンドによりワークを加工機に搬送した上で、取付具に取り付けられるようにワークを保持した状態で作業員が取付具のネジを締め付けることが考えられる。 For example, the work may be transported to a processing machine and attached to a fixture of the processing machine. In this case, in the robot hand of Patent Document 1, it is conceivable that the work is conveyed to the processing machine by the robot hand, and then the worker tightens the screw of the fitting while holding the work so that it can be attached to the fitting. Be done.

しかしながら、作業効率向上のために加工機へのワークの取り付けも作業員ではなくロボットによって行いたい。この場合、ハンドを装着したロボットでワークを保持しつつ、ナットランナを装着した別のロボットでワークの取り付けを行う必要がある。しかし、このようにするとロボットが2台必要になってしまって好ましくない。 However, in order to improve work efficiency, we would like to attach the work to the processing machine by a robot instead of a worker. In this case, it is necessary to attach the work by another robot equipped with a nut runner while holding the work by the robot equipped with the hand. However, this is not preferable because two robots are required.

本発明はこのような課題を解決するためになされたものであり、ロボット1台でワークの搬送、保持、及び取り付けを行うためのロボットハンドを提供することを目的としている。 The present invention has been made to solve such a problem, and an object of the present invention is to provide a robot hand for transporting, holding, and attaching a work by one robot.

本発明のある態様に係るロボットハンドは、ロボットのアームに着脱可能なロボットハンドであって、前記アームに着脱可能に装着される基台と、前記基台に設けられ且つワークを把持する把持部と、前記基台に対して伸縮可能な支持部と、前記支持部を伸縮させる駆動部と、を備え、前記把持部によりワークを把持し、且つ、前記アームが前記基台から離脱した状態で、伸長した前記支持部により支持されて床面上に自立する。 The robot hand according to an aspect of the present invention is a robot hand that can be attached to and detached from a robot arm, and has a base that is detachably attached to the arm and a grip portion that is provided on the base and grips a work. A state in which a support portion that can be expanded and contracted with respect to the base and a drive portion that expands and contracts the support portion are provided, the work is gripped by the grip portion, and the arm is separated from the base. , It is supported by the extended support portion and stands on the floor surface.

この構成によれば、ワークを把持部により把持した状態で、ロボットハンドをアームから取り外し、このロボットハンドを支持部により支持させて自立させる。このようにワークを保持した状態で、アームに他のロボットハンドを取り付けて、このロボットハンドによりワークの加工機への取付作業等の別の作業を行うことができる。よって、ロボット1台でワークの搬送、保持、及び取り付けを行うことができる。 According to this configuration, the robot hand is removed from the arm while the work is gripped by the gripping portion, and the robot hand is supported by the supporting portion to stand on its own. While holding the work in this way, another robot hand can be attached to the arm, and the robot hand can be used to perform another work such as attaching the work to the processing machine. Therefore, the work can be transported, held, and attached by one robot.

このロボットハンドでは、前記支持部は、前記把持部の先端よりも前記基台から遠い位置と、前記把持部の先端よりも前記基台に近い位置との間で、前記支持部の先端が進退移動するよう伸縮してもよい。この構成によれば、支持部は、収縮することにより、把持部によるワークの把持作業に対して妨げになることを低減することができる。一方、支持部は、伸長することにより、把持部がワークを把持した状態で第1ハンドを支持することができる。 In this robot hand, the tip of the support portion moves forward and backward between a position farther from the base than the tip of the grip portion and a position closer to the base than the tip of the grip portion. It may expand and contract to move. According to this configuration, the support portion can be reduced from being hindered from the gripping work of the work by the gripping portion due to the contraction. On the other hand, by extending the support portion, the first hand can be supported while the grip portion grips the work.

このロボットハンドでは、前記支持部は、伸縮方向に直交する方向において間隔を空けて配置される複数の伸縮部分を有していてもよい。この構成によれば、支持部の伸縮部分により囲まれた面積が大きくなり、支持部が第1ハンドを支持する安定性を向上することができる。 In this robot hand, the support portion may have a plurality of telescopic portions arranged at intervals in a direction orthogonal to the telescopic direction. According to this configuration, the area surrounded by the stretchable portion of the support portion is increased, and the stability of the support portion supporting the first hand can be improved.

このロボットハンドでは、複数の前記伸縮部分は、前記把持部を挟むように対を成して設けられていてもよい。この構成によれば、把持部によるワークの把持を妨げることなく、支持部が第1ハンドを支持することができる。 In this robot hand, the plurality of the telescopic portions may be provided in pairs so as to sandwich the grip portion. According to this configuration, the support portion can support the first hand without hindering the gripping portion of the work.

このロボットハンドでは、前記把持部はワークを挟む一対の爪部を有し、一対の前記爪部は、基端が前記基台に接続され、先端が互いに向かい合う方向に屈曲していてもよい。この構成によれば、把持部は、屈曲している爪部の先端部分上にワークを載せることにより、重いワークであっても損傷なく把持することができる。 In this robot hand, the grip portion has a pair of claw portions that sandwich the work, and the pair of claw portions may be bent in a direction in which the base end is connected to the base and the tips thereof face each other. According to this configuration, the grip portion can grip even a heavy work without damage by placing the work on the tip portion of the bent claw portion.

本発明は、以上に説明した構成を有し、ロボット1台でワークの搬送、保持、及び取り付けを行うためのロボットハンドを提供することができるという効果を奏する。 The present invention has the configuration described above, and has an effect that a robot hand for transporting, holding, and attaching a work can be provided by one robot.

本発明の上記目的、他の目的、特徴、及び利点は、添付図面参照の下、以下の好適な実施態様の詳細な説明から明らかにされる。 The above objectives, other objectives, features, and advantages of the present invention will be apparent from the following detailed description of preferred embodiments with reference to the accompanying drawings.

本発明の実施の形態に係るロボットハンドを備えたロボットを概略的に示す図である。It is a figure which shows typically the robot provided with the robot hand which concerns on embodiment of this invention. 図1のロボットの構成を示す機能ブロック図である。It is a functional block diagram which shows the structure of the robot of FIG. 図3(a)は、支持部を収縮した第1ハンドを第1方向から視た図であり、図3(b)は、支持部を伸長した第1ハンドを第1方向から視た図である。FIG. 3A is a view of the first hand with the support portion contracted as viewed from the first direction, and FIG. 3B is a view of the first hand with the support portion extended as viewed from the first direction. is there. 図4(a)は、支持部を収縮した第1ハンドを第2方向から視た図であり、図4(b)は、支持部を伸長した第1ハンドを第2方向から視た図である。FIG. 4A is a view of the first hand with the support portion contracted as viewed from the second direction, and FIG. 4B is a view of the first hand with the support portion extended as viewed from the second direction. is there. 支持部により自立した第1ハンドを示す斜視図である。It is a perspective view which shows the 1st hand which became independent by the support part.

以下、本発明の実施の形態を、図面を参照しながら具体的に説明する。なお、以下では全ての図面を通じて同一又は相当する要素には同一の参照符号を付して、その重複する説明を省略する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be specifically described with reference to the drawings. In the following, the same or corresponding elements will be designated by the same reference numerals throughout the drawings, and duplicate description thereof will be omitted.

(実施の形態)
<ロボットの構成>
実施の形態1に係るロボットハンド(ハンド10)を備えるロボット100は、図1に示すように、ワーク40を搬送し加工機等に取り付ける機械装置であって、垂直多関節ロボットである。なお、ロボット100が行う作業は、ワーク40の搬送及び加工機への取付に限定されず、これ以外の作業を行ってもよい。また、ロボット100は、垂直多関節ロボットに限定されず、水平多関節ロボット等の他のロボットであってもよい。
(Embodiment)
<Robot configuration>
As shown in FIG. 1, the robot 100 including the robot hand (hand 10) according to the first embodiment is a mechanical device that conveys a work 40 and attaches it to a processing machine or the like, and is a vertical articulated robot. The work performed by the robot 100 is not limited to the transfer of the work 40 and the attachment to the processing machine, and other work may be performed. Further, the robot 100 is not limited to the vertical articulated robot, and may be another robot such as a horizontal articulated robot.

ロボット100は、図1及び図2に示すように、載置台31、アーム30、ハンド10、20及び制御部50を有している。載置台31は、床に固定されており、上面に基軸(図示せず)が設けられている。この基軸を中心に回転可能にアーム30が載置台31に取り付けられている。なお、ハンド10、20の詳細については後述する。 As shown in FIGS. 1 and 2, the robot 100 has a mounting table 31, an arm 30, hands 10, 20 and a control unit 50. The mounting table 31 is fixed to the floor, and a base shaft (not shown) is provided on the upper surface thereof. The arm 30 is attached to the mounting base 31 so as to be rotatable around this base shaft. The details of the hands 10 and 20 will be described later.

アーム30は、ハンド10、20を移動可能な移動部であって、複数のリンク32、及び、1つ以上のジョイント33を有している。ジョイント33は回転関節又は直動関節である。リンク32は、ジョイント33を介して互いに連結されている。また、ジョイント33には、互いに連結する2つのリンク32を相対的に回転又は直線移動させるサーボモータ(図示せず)等のアクチュエータが設けられている。これにより、アーム30は、例えば、互いに直交する上下方向、左右方向及び前後方向にハンド10、20を移動することができる。 The arm 30 is a moving portion capable of moving the hands 10 and 20, and has a plurality of links 32 and one or more joints 33. The joint 33 is a rotary joint or a linear motion joint. The links 32 are connected to each other via joints 33. Further, the joint 33 is provided with an actuator such as a servomotor (not shown) that relatively rotates or linearly moves two links 32 connected to each other. Thereby, the arm 30 can move the hands 10 and 20 in the vertical direction, the horizontal direction, and the front-rear direction which are orthogonal to each other, for example.

また、ジョイント33には、例えば、アクチュエータの駆動位置を検出するエンコーダ等の位置センサ(図示せず)と、アクチュエータの駆動を制御する電流を検出する電流センサ(図示せず)と、が設けられている。これらのセンサの検出信号は制御部50へ出力される。 Further, the joint 33 is provided with, for example, a position sensor (not shown) such as an encoder that detects the drive position of the actuator, and a current sensor (not shown) that detects the current that controls the drive of the actuator. ing. The detection signals of these sensors are output to the control unit 50.

制御部50は、CPU等の演算部51と、ROM及びRAM等の記憶部52と、サーボ制御部53とを備え、例えばマイクロコントローラ等のコンピュータを備えたロボットコントローラ等の制御装置である。なお、制御部50は、集中制御する単独の制御部によって構成されていてもよいし、互いに協働して分散制御する複数の制御部によって構成されていてもよい。また、記憶部52は、制御部50に配置されている形態を採用したが、これに限定されず、制御部50と別に設けられている形態を採用してもよい。 The control unit 50 is a control device such as a robot controller including a calculation unit 51 such as a CPU, a storage unit 52 such as a ROM and RAM, and a servo control unit 53, and for example, a computer such as a microcontroller. The control unit 50 may be composed of a single control unit for centralized control, or may be composed of a plurality of control units for distributed control in cooperation with each other. Further, the storage unit 52 adopts a form arranged in the control unit 50, but the present invention is not limited to this, and a form provided separately from the control unit 50 may be adopted.

記憶部52には、ロボットコントローラとしての基本プログラム、及び、各種固定データ等の情報が記憶されている。演算部51は、記憶部52に記憶された基本プログラム等のソフトウェアを読み出して、アーム30及びハンド10、20の各種センサの検出信号等に基づいてソフトウェアを実行することにより、ロボット100の各種動作を制御する。すなわち、演算部51は、ロボット100の制御指令を生成し、これをサーボ制御部53に出力する。サーボ制御部53は、演算部51により生成された制御指令に基づいて、ロボット100のアーム30及びハンド10、20の各アクチュエータの駆動を制御するように構成されている。 The storage unit 52 stores information such as a basic program as a robot controller and various fixed data. The calculation unit 51 reads software such as a basic program stored in the storage unit 52 and executes the software based on the detection signals of the various sensors of the arm 30 and the hands 10 and 20, thereby performing various operations of the robot 100. To control. That is, the calculation unit 51 generates a control command for the robot 100 and outputs the control command to the servo control unit 53. The servo control unit 53 is configured to control the drive of the arm 30 of the robot 100 and the actuators of the hands 10 and 20 based on the control command generated by the calculation unit 51.

<ハンドの構成>
ハンド10、20は、図1〜図5に示すように、例えば、アーム30の先端にオートツールチェンジャ60を介して着脱可能に装着される。ハンドは、1つ以上(この実施の形態では、2つ)のロボットハンド(第1ハンド10、第2ハンド20)を有している。
<Hand composition>
As shown in FIGS. 1 to 5, the hands 10 and 20 are detachably attached to the tip of the arm 30, for example, via an auto tool changer 60. The hand has one or more (two in this embodiment) robot hands (first hand 10, second hand 20).

オートツールチェンジャ60は、アームアダプタ61及びハンドアダプタ62、63を備えている。アームアダプタ61は、アーム30に先端に取り付けられたアダプタであり、ハンドアダプタ62、63は、アームアダプタ61に着脱自在なアダプタである。この実施の形態では、ハンドアダプタは、第1ハンド10に取り付けられる第1ハンドアダプタ62、及び、第2ハンド20に取り付けられる第2ハンドアダプタ63を有している。 The auto tool changer 60 includes an arm adapter 61 and hand adapters 62 and 63. The arm adapter 61 is an adapter attached to the tip of the arm 30, and the hand adapters 62 and 63 are adapters that can be attached to and detached from the arm adapter 61. In this embodiment, the hand adapter has a first hand adapter 62 attached to the first hand 10 and a second hand adapter 63 attached to the second hand 20.

第1ハンド10及び第2ハンド20の中から作業に適したハンドが選択される。この選択されたハンド10、20のハンドアダプタ62、63がアームアダプタ61に接続され、他方のハンド10、20のハンドアダプタ62、63はアームアダプタ61から取り外される。これにより、第1ハンド10及び第2ハンド20は、アーム30の先端に交換可能に装着される。 A hand suitable for the work is selected from the first hand 10 and the second hand 20. The hand adapters 62 and 63 of the selected hands 10 and 20 are connected to the arm adapter 61, and the hand adapters 62 and 63 of the other hands 10 and 20 are removed from the arm adapter 61. As a result, the first hand 10 and the second hand 20 are interchangeably attached to the tip of the arm 30.

第1ハンド10は、第1基台11、把持部12、13、支持部14及び駆動部15、16を有している。第1基台11には駆動部15、16が設けられ、第1基台11の一方面に第1ハンドアダプタ62が配置され、一方面と反対側の他方面側に把持部12、13及び支持部14が配置されている。駆動部は、把持部12、13を駆動する第1駆動部15、及び、支持部14を駆動する第2駆動部16を有している。 The first hand 10 has a first base 11, grip portions 12, 13, support portions 14, and drive portions 15, 16. Drive units 15 and 16 are provided on the first base 11, a first hand adapter 62 is arranged on one surface of the first base 11, and grip portions 12, 13 and grip portions 12 and 13 are arranged on the other surface side opposite to one surface. The support portion 14 is arranged. The drive unit includes a first drive unit 15 that drives the grip portions 12 and 13, and a second drive unit 16 that drives the support unit 14.

把持部12、13は、1つ以上(この実施の形態では、2つ)の把持部(第1把持部12及び第2把持部13)を有している。第1把持部12及び第2把持部13は、共に協働してワーク40を把持する部材であって、第1方向に並んで第1基台11に配置されている。 The grip portions 12 and 13 have one or more (two in this embodiment) grip portions (first grip portion 12 and second grip portion 13). The first grip portion 12 and the second grip portion 13 are members that grip the work 40 in cooperation with each other, and are arranged side by side in the first direction on the first base 11.

第1把持部12は一対の第1爪部12aを有し、一対の第1爪部12aは、第1方向に直交する第2方向に互いに対向して配置されている。第2把持部13は一対の第2爪部13aを有し、一対の第2爪部13aは第2方向に互いに対向して配置されている。 The first grip portion 12 has a pair of first claw portions 12a, and the pair of first claw portions 12a are arranged so as to face each other in a second direction orthogonal to the first direction. The second grip portion 13 has a pair of second claw portions 13a, and the pair of second claw portions 13a are arranged so as to face each other in the second direction.

第1駆動部15は、電動駆動アクチュエータ及び流体駆動アクチュエータ等のリニアアクチュエータであって、第1爪部12a及び第2爪部13aを駆動する。流体駆動アクチュエータは、流体の圧力により作動し、例えば、流体に空気が用いられた空圧駆動装置、及び、流体に油が用いられた油圧駆動装置などが用いられる。この第1駆動部15によって第1爪部12a及び第2爪部13aが第2方向に移動し、第2方向における一対の第1爪部12aの間隔及び一対の第2爪部13aの間隔が変動する。 The first drive unit 15 is a linear actuator such as an electric drive actuator and a fluid drive actuator, and drives the first claw portion 12a and the second claw portion 13a. The fluid drive actuator is operated by the pressure of the fluid, and for example, a pneumatic drive device in which air is used as the fluid, a hydraulic drive device in which oil is used as the fluid, and the like are used. The first driving unit 15 moves the first claw portion 12a and the second claw portion 13a in the second direction, so that the distance between the pair of first claw portions 12a and the distance between the pair of second claw portions 13a in the second direction are increased. fluctuate.

第1爪部12a及び第2爪部13aは、基端が第1基台11に接続し、第1方向及び第2方向に直交する第3方向へ第1基台11から突出している。第1爪部12aは、基端側と反対側の先端(第1先端部分12b)が屈曲し、第1方向から視てL字形状である。第2爪部13aは、基端側と反対側の先端(第2先端部分13b)が屈曲し、第1方向から視てL字形状である。 The base ends of the first claw portion 12a and the second claw portion 13a are connected to the first base 11, and project from the first base 11 in the third direction orthogonal to the first direction and the second direction. The tip of the first claw portion 12a opposite to the base end side (first tip portion 12b) is bent and has an L shape when viewed from the first direction. The tip of the second claw portion 13a opposite to the base end side (second tip portion 13b) is bent and has an L shape when viewed from the first direction.

一対の第1爪部12aは、第1先端部分12bが第2方向において互いに向かい合う方向へ延びている。一対の第2爪部13aは、第2先端部分13bが第2方向において互いに向かい合う方向へ延びている。第3方向において、第1先端部分12bと第2先端部分13bとは互いに同じ位置になるように設けられている。これにより、ワーク40は第1先端部分12b上及び第2先端部分13b上に安定して配置される。 The pair of first claw portions 12a extend in a direction in which the first tip portions 12b face each other in the second direction. The pair of second claw portions 13a extend in a direction in which the second tip portions 13b face each other in the second direction. In the third direction, the first tip portion 12b and the second tip portion 13b are provided so as to be at the same position as each other. As a result, the work 40 is stably arranged on the first tip portion 12b and the second tip portion 13b.

支持部14は、第1基台11に対して伸縮可能であって、第1ハンド10を支持する部材である。支持部14は、1つ以上の伸縮部分17を有しており、この実施の形態では、一対の伸縮部分17を、2組、有している。この伸縮方向は第3方向と平行であって、伸縮部分17は第1爪部12a及び第2爪部13aに沿って延びている。複数の伸縮部分17は、互いに平行であって、伸長した際の先端と第1基台11との間の寸法は互いに等しくなるように設けられている。 The support portion 14 is a member that can be expanded and contracted with respect to the first base 11 and supports the first hand 10. The support portion 14 has one or more stretchable portions 17, and in this embodiment, the support portion 14 has two sets of a pair of stretchable portions 17. This expansion / contraction direction is parallel to the third direction, and the expansion / contraction portion 17 extends along the first claw portion 12a and the second claw portion 13a. The plurality of telescopic portions 17 are parallel to each other, and are provided so that the dimensions between the tip end and the first base 11 when extended are equal to each other.

第2方向において、一対の伸縮部分17は互いの間に第1爪部12a及び第2爪部13aを挟むように配置されている。このため、第1爪部12a及び第2爪部13aによるワーク40の把持を妨げることなく、伸縮部分17は第1ハンド10を支持することができる。また、重心を第1ハンド10の中心に近づけることができ、支持部14により支持の安定性を向上することができる。 In the second direction, the pair of telescopic portions 17 are arranged so as to sandwich the first claw portion 12a and the second claw portion 13a between each other. Therefore, the telescopic portion 17 can support the first hand 10 without hindering the gripping of the work 40 by the first claw portion 12a and the second claw portion 13a. Further, the center of gravity can be brought closer to the center of the first hand 10, and the stability of the support can be improved by the support portion 14.

また、第2方向に並ぶ一対の伸縮部分17は互いに間隔を空けて配置され、第1方向に並ぶ2つの伸縮部分17は互いに間隔を空けて配置されている。このように、複数(この実施の形態では、4本)の伸縮部分17が、伸縮方向と直交する方向(この実施の形態では、第1方向及び第2方向)に互いに離れるように配置されている。このため、複数の伸縮部分17により囲まれる面積が拡がり、第1ハンド10を安定して支持することができる。 Further, the pair of expansion / contraction portions 17 arranged in the second direction are arranged at intervals from each other, and the two expansion / contraction portions 17 arranged in the first direction are arranged at intervals from each other. In this way, a plurality of (four in this embodiment) expansion / contraction portions 17 are arranged so as to be separated from each other in a direction orthogonal to the expansion / contraction direction (in this embodiment, the first direction and the second direction). There is. Therefore, the area surrounded by the plurality of telescopic portions 17 is expanded, and the first hand 10 can be stably supported.

伸縮部分17は、例えば、筒状部材17a及び棒状部材17bを有している。筒状部材17aは、第3方向に延び、その基端が第1基台11に接続されており、先端が開口している。棒状部材17bは、筒状部材17aよりも径が小さく、その基端側部分が開口を介して筒状部材17aに挿入されており、先端側部分が筒状部材17aから第3方向へ延びている。棒状部材17bの先端は、拡径していてもよい。 The telescopic portion 17 has, for example, a tubular member 17a and a rod-shaped member 17b. The tubular member 17a extends in the third direction, its base end is connected to the first base 11, and its tip is open. The rod-shaped member 17b has a smaller diameter than the tubular member 17a, its base end side portion is inserted into the tubular member 17a through an opening, and the tip end side portion extends from the tubular member 17a in the third direction. There is. The tip of the rod-shaped member 17b may have an enlarged diameter.

第2駆動部16は、筒状部材17aに対して棒状部材17bを移動させる。これにより、筒状部材17aと棒状部材17bとの相対位置が変化し、伸縮部分17が第3方向へ伸長及び収縮する。伸縮部分17は、各爪部12a、13aの先端よりも第1基台11から遠い位置と、各爪部12a、13aの先端よりも第1基台11に近い位置との間で、伸縮部分17の先端が進退移動するよう伸縮する。 The second drive unit 16 moves the rod-shaped member 17b with respect to the tubular member 17a. As a result, the relative positions of the tubular member 17a and the rod-shaped member 17b change, and the expansion / contraction portion 17 expands and contracts in the third direction. The telescopic portion 17 is a stretchable portion between a position farther from the first base 11 than the tips of the claws 12a and 13a and a position closer to the first base 11 than the tips of the claws 12a and 13a. The tip of 17 expands and contracts so as to move forward and backward.

第2駆動部16は、電動アクチュエータ及び流体アクチュエータ等のリニアアクチュエータである。流体アクチュエータとして、流体に空気が用いられた空圧駆動装置、及び、流体に油が用いられた油圧駆動装置等が用いられる。この第2駆動部16に流体アクチュエータを用いることにより、サーボモータ等の駆動源を用いた場合に比べて第2駆動部16の低コスト化が図られる。この流体アクチュエータの中でも油圧駆動装置を第2駆動部16に用いることにより、第2駆動部16を大型化することなく、重いワーク40を把持した第1ハンド10であっても伸縮部分17は支持することができる。 The second drive unit 16 is a linear actuator such as an electric actuator and a fluid actuator. As the fluid actuator, a pneumatic drive device in which air is used as the fluid, a hydraulic drive device in which oil is used as the fluid, and the like are used. By using a fluid actuator for the second drive unit 16, the cost of the second drive unit 16 can be reduced as compared with the case where a drive source such as a servomotor is used. By using the hydraulic drive device for the second drive unit 16 among the fluid actuators, the telescopic portion 17 is supported even by the first hand 10 holding the heavy work 40 without increasing the size of the second drive unit 16. can do.

流体アクチュエータの第2駆動部16は、ポンプ(図示せず)、シリンダ(図示せず)及びピストン(図示せず)を有しており、ポンプがシリンダに流体を供給することによって、シリンダ内のピストンが往復移動する。これにより、第2駆動部16は筒状部材17aに挿入される方向及び筒状部材17aから突出する方向へ棒状部材17bを移動させて、伸縮部分17を伸縮させる。この伸縮は、ピストンが往復運動するストロークにおける両端の間で行われる。 The second drive unit 16 of the fluid actuator has a pump (not shown), a cylinder (not shown), and a piston (not shown), and the pump supplies fluid to the cylinder to provide a fluid in the cylinder. The piston reciprocates. As a result, the second drive unit 16 moves the rod-shaped member 17b in the direction of being inserted into the tubular member 17a and the direction of protruding from the tubular member 17a, and expands and contracts the telescopic portion 17. This expansion and contraction is performed between both ends in the reciprocating stroke of the piston.

第2ハンド20は、第2基台21、ナットランナ22及び駆動部(第3駆動部23)を有している。第2基台21には第3駆動部23が設けられ、第2基台21の一方面に第2ハンドアダプタ63が配置され、一方面と反対側の他方面側にナットランナ22が配置されている。第3駆動部23は、電動アクチュエータ及び流体駆動アクチュエータ等のロータリーアクチュエータであって、ナットランナ22を回転駆動する。 The second hand 20 has a second base 21, a nut runner 22, and a drive unit (third drive unit 23). The second base 21 is provided with a third drive unit 23, a second hand adapter 63 is arranged on one side of the second base 21, and a nut runner 22 is arranged on the other side opposite to one side. There is. The third drive unit 23 is a rotary actuator such as an electric actuator and a fluid drive actuator, and rotationally drives the nut runner 22.

<ロボットの動作方法>
ロボット100において、図1〜図5に示すように、ワーク40を加工機41へ第1ハンド10により搬送し、加工機41においてワーク40を取付具42に第2ハンド20により取り付ける動作について説明する。この動作は制御部50により制御されている。
<Robot operation method>
In the robot 100, as shown in FIGS. 1 to 5, the operation of transporting the work 40 to the processing machine 41 by the first hand 10 and attaching the work 40 to the fitting 42 by the second hand 20 in the processing machine 41 will be described. .. This operation is controlled by the control unit 50.

なお、ワーク40の形状及び寸法等の情報は設計データ等に基づいて制御部50に予め記憶されている。また、第2ハンド20は作業台43に配置されており、ロボット100に対する作業台43、並びに、作業台43上の第2ハンド20の各位置は制御部50に予め記憶されている。 Information such as the shape and dimensions of the work 40 is stored in advance in the control unit 50 based on the design data and the like. Further, the second hand 20 is arranged on the work table 43, and the positions of the work table 43 with respect to the robot 100 and the second hand 20 on the work table 43 are stored in advance in the control unit 50.

さらに、加工機41には、ワーク40を取り付ける複数の取付具42が台座44上に設けられている。ロボット100に対する加工機41及び取付具42の各位置は制御部50に予め記憶されている。 Further, the processing machine 41 is provided with a plurality of attachments 42 for attaching the work 40 on the pedestal 44. Each position of the processing machine 41 and the fixture 42 with respect to the robot 100 is stored in advance in the control unit 50.

これらの位置は、ロボット100の位置(例えば、載置台31の位置)を直交座標系における原点として、座標位置として定められている。制御部50は、この位置情報及びワーク40の情報に基づいてアーム30及びハンド10、20の位置制御を行っている。 These positions are defined as coordinate positions with the position of the robot 100 (for example, the position of the mounting table 31) as the origin in the Cartesian coordinate system. The control unit 50 controls the positions of the arms 30 and the hands 10 and 20 based on the position information and the information of the work 40.

まず、アーム30の先端に予め取り付けられた第1ハンド10をワーク40へアーム30により移動させる。そして、第1ハンド10において第1把持部12の一対の第1爪部12aの間隔を拡げ、第2把持部13の一対の第2爪部13aの間隔を拡げるように、第1駆動部15を駆動する。 First, the first hand 10 previously attached to the tip of the arm 30 is moved to the work 40 by the arm 30. Then, in the first hand 10, the distance between the pair of first claws 12a of the first grip 12 is widened, and the distance between the pair of second claws 13a of the second grip 13 is widened. To drive.

また、支持部14の伸縮部分17をその最短寸法に第2駆動部16により収縮させておく。これにより、把持部12、13の先端が支持部14の先端よりも第3方向へ突出しているため、第1ハンド10を下げた際に把持部12、13よりも先に支持部14が床等に当たることがない。このため、把持部12、13における第1爪部12aの第1先端部分12b及び第2爪部13aの第2先端部分13bをワーク40の下方に配置するように、第1ハンド10をアーム30により移動させる。 Further, the expansion / contraction portion 17 of the support portion 14 is contracted to its shortest dimension by the second drive portion 16. As a result, the tips of the grips 12 and 13 project in the third direction from the tips of the support 14, so that when the first hand 10 is lowered, the support 14 is placed on the floor before the grips 12 and 13. There is no such thing as hitting. Therefore, the first hand 10 is placed on the arm 30 so that the first tip portion 12b of the first claw portion 12a and the second tip portion 13b of the second claw portion 13a of the grip portions 12 and 13 are arranged below the work 40. Move by.

ここで、一対の第1爪部12aの間隔、及び、一対の第2爪部13aの間隔を狭めるように、第1駆動部15を駆動する。これにより、ワーク40が、一対の第1爪部12aの間、及び、一対の第2爪部13aの間に挟まれ、第1先端部分12b上、及び、第2先端部分13b上に載る。この状態のまま、第1ハンド10をアーム30により上昇させると、ワーク40が第1ハンド10の把持部12、13により把持される。 Here, the first drive unit 15 is driven so as to narrow the distance between the pair of first claw portions 12a and the distance between the pair of second claw portions 13a. As a result, the work 40 is sandwiched between the pair of first claw portions 12a and between the pair of second claw portions 13a, and rests on the first tip portion 12b and the second tip portion 13b. When the first hand 10 is raised by the arm 30 in this state, the work 40 is gripped by the gripping portions 12 and 13 of the first hand 10.

このように、一対の第1先端部分12b上及び一対の第2先端部分13b上にワーク40が載せられている。これにより、ワーク40を挟みつける必要がなく、数百kgの重いワーク40であっても損傷なく把持することができる。 In this way, the work 40 is placed on the pair of first tip portions 12b and on the pair of second tip portions 13b. As a result, it is not necessary to pinch the work 40, and even a heavy work 40 of several hundred kg can be gripped without damage.

それから、ワーク40を加工機41へ搬送する。ここで、加工機41により加工可能な所定姿勢にワーク40を向け、取付具42による取付位置に位置決めする。 Then, the work 40 is conveyed to the processing machine 41. Here, the work 40 is directed to a predetermined posture that can be machined by the processing machine 41, and is positioned at the mounting position by the fixture 42.

この取付位置において最長寸法に伸長した伸縮部分17の先端が台座44に至るように、第1ハンド10における伸縮部分17の位置及び寸法が予め設定されている。このため、伸縮部分17が伸長するように第2駆動部16を駆動すると、伸縮部分17は各爪部12a、13aよりも延びて、その先端が台座44の床面に到達する。そして、第1ハンド10をアーム30から取り外すようにオートツールチェンジャ60を駆動する。これにより、第1ハンド10は、ワーク40を把持し、且つ、アーム30が第1基台11から離脱した状態で、伸長した伸縮部分17により支持されて台座44の床面上に自立する。よって、所定姿勢のワーク40が取付位置に保持される。 The position and dimensions of the telescopic portion 17 in the first hand 10 are preset so that the tip of the telescopic portion 17 extended to the longest dimension at this mounting position reaches the pedestal 44. Therefore, when the second drive unit 16 is driven so that the expansion / contraction portion 17 extends, the expansion / contraction portion 17 extends beyond the claw portions 12a and 13a, and the tip thereof reaches the floor surface of the pedestal 44. Then, the auto tool changer 60 is driven so as to remove the first hand 10 from the arm 30. As a result, the first hand 10 grips the work 40 and stands on the floor surface of the pedestal 44 while being supported by the extended telescopic portion 17 in a state where the arm 30 is separated from the first base 11. Therefore, the work 40 in a predetermined posture is held at the mounting position.

続いて、第2ハンド20をアーム30の先端にオートツールチェンジャ60によって装着する。そして、第2ハンド20のナットランナ22を第3駆動部23により駆動して、取付具42のネジ45を締め付ける。これにより、ワーク40が取付具42により加工機41に固定される。 Subsequently, the second hand 20 is attached to the tip of the arm 30 by the auto tool changer 60. Then, the nut runner 22 of the second hand 20 is driven by the third drive unit 23, and the screw 45 of the fixture 42 is tightened. As a result, the work 40 is fixed to the processing machine 41 by the attachment 42.

ここで、第1方向に並ぶ伸縮部分17の間に取付具42が配置されるように、伸縮部分17が第1ハンド10に設けられている。このため、伸縮部分17は第1ハンド10によるネジ45の締結に妨げにならずに、ワーク40を支持することができる。 Here, the telescopic portion 17 is provided in the first hand 10 so that the attachment 42 is arranged between the telescopic portions 17 arranged in the first direction. Therefore, the telescopic portion 17 can support the work 40 without hindering the fastening of the screw 45 by the first hand 10.

それから、第2ハンド20をアーム30から取り外して作業台43に配置し、第1ハンド10をアーム30に装着する。そして、一対の第1爪部12a及び一対の第2爪部13aの間隔を拡げて、ワーク40の把持を解除してから、第1ハンド10を移動させる。これにより、加工機41においてワーク40が加工可能な状態になる。 Then, the second hand 20 is removed from the arm 30 and placed on the workbench 43, and the first hand 10 is attached to the arm 30. Then, the distance between the pair of first claw portions 12a and the pair of second claw portions 13a is widened to release the grip of the work 40, and then the first hand 10 is moved. As a result, the work 40 is ready to be machined in the processing machine 41.

このようにして、1本のアーム30を有する1台のロボット100により第1ハンド10及び第2ハンド20を用いて、ワーク40を加工機41に搬送し、保持して、加工機41の取付具42に取り付けることができる。また、ワーク40を支持する伸縮部分17を第1ハンド10に設けることにより、加工機41にワーク40の支持部14を設けた場合よりも、設備及び制御を簡素化することができる。 In this way, one robot 100 having one arm 30 uses the first hand 10 and the second hand 20 to convey and hold the work 40 to the processing machine 41, and attach the processing machine 41. It can be attached to the tool 42. Further, by providing the telescopic portion 17 for supporting the work 40 in the first hand 10, the equipment and control can be simplified as compared with the case where the support portion 14 of the work 40 is provided in the processing machine 41.

<その他の実施の形態>
上記実施の形態では、伸縮部分17は、最長寸法に伸長して第1ハンド10を支持したが、この伸縮部分17の寸法はこれに限定されない。例えば、伸長する伸縮部分17が加工機41の台座44に接触すると、第2駆動部16に所定値以上の負荷が作用し、この状態が所定時間、継続した際に、第2駆動部16は伸縮部分17の伸長を停止し、伸縮部分17の寸法を確定してもよい。そして、この確定した寸法の伸縮部分17により第1ハンド10を支持してもよい。
<Other embodiments>
In the above embodiment, the telescopic portion 17 extends to the longest dimension to support the first hand 10, but the dimension of the telescopic portion 17 is not limited to this. For example, when the expanding / contracting portion 17 comes into contact with the pedestal 44 of the processing machine 41, a load of a predetermined value or more acts on the second driving unit 16, and when this state continues for a predetermined time, the second driving unit 16 moves. The expansion of the expansion / contraction portion 17 may be stopped and the dimensions of the expansion / contraction portion 17 may be determined. Then, the first hand 10 may be supported by the expansion / contraction portion 17 having the determined dimensions.

上記実施の形態では、第1把持部12及び第2把持部13は、第1爪部12aの第1先端部分12b上及び第2爪部13aの第2先端部分13b上にワーク40を載せることにより、ワーク40を把持した。ただし、ワーク40を把持する方法はこれに限定されない。 In the above embodiment, the first grip portion 12 and the second grip portion 13 place the work 40 on the first tip portion 12b of the first claw portion 12a and on the second tip portion 13b of the second claw portion 13a. The work 40 was gripped. However, the method of gripping the work 40 is not limited to this.

例えば、第1把持部12及び第2把持部13は、一対の第1爪部12a及び一対の第2爪部13aによりワーク40を挟持することにより、ワーク40を把持してもよい。又は、第1把持部12及び第2把持部13は、吸着部材を有しており、この吸着部材によりワーク40を吸着することにより把持してもよい。 For example, the first grip portion 12 and the second grip portion 13 may grip the work 40 by sandwiching the work 40 between the pair of first claw portions 12a and the pair of second claw portions 13a. Alternatively, the first grip portion 12 and the second grip portion 13 have a suction member, and the work 40 may be gripped by sucking the work 40 with the suction member.

上記実施の形態では、ワーク40の情報を設計データ等に基づいて制御部50に予め記憶したが、ワーク40の情報の取得方法はこれに限定されない。例えば、ロボット100はカメラ等の画像取得部(図示せず)を有していてもよい。この場合、情報が含まれたバーコード等の識別子がワーク40に付加されていてもよい。これにより、ロボット100が、画像取得部により識別子からワーク40の情報を取得することができる。 In the above embodiment, the information of the work 40 is stored in the control unit 50 in advance based on the design data and the like, but the method of acquiring the information of the work 40 is not limited to this. For example, the robot 100 may have an image acquisition unit (not shown) such as a camera. In this case, an identifier such as a barcode containing the information may be added to the work 40. As a result, the robot 100 can acquire the information of the work 40 from the identifier by the image acquisition unit.

なお、上記全実施の形態は、互いに相手を排除しない限り、互いに組み合わせてもよい。また、上記説明は、例示としてのみ解釈されるべきであり、本発明は実行する最良の態様を当業者に教示する目的で提供されたものである。本発明の精神を逸脱することなくその構造及び/又は機能の詳細を実質的に変更できる。 In addition, all the above-described embodiments may be combined with each other as long as the other party is not excluded from each other. Also, the above description should be construed as an example only and the present invention has been provided for the purpose of teaching those skilled in the art the best mode to carry out. The details of its structure and / or function can be substantially changed without departing from the spirit of the present invention.

本発明のロボットハンドは、ロボット1台でワークの搬送、保持、及び取り付けを行うためのロボットハンド等として有用である。 The robot hand of the present invention is useful as a robot hand or the like for transporting, holding, and attaching a work by one robot.

10 :第1ハンド(ロボットハンド)
11 :第1基台(基台)
12 :第1把持部(把持部)
12a :第1爪部(爪部)
12b :第1先端部分(先端)
13 :第2把持部(把持部)
13a :第2爪部(爪部)
13b :第2先端部分(先端)
14 :支持部
16 :第2駆動部(駆動部)
17 :伸縮部分
30 :アーム
40 :ワーク
10: First hand (robot hand)
11: 1st base (base)
12: First grip portion (grip portion)
12a: First claw part (claw part)
12b: First tip portion (tip)
13: Second grip portion (grip portion)
13a: Second claw part (claw part)
13b: Second tip (tip)
14: Support unit 16: Second drive unit (drive unit)
17: Telescopic part 30: Arm 40: Work

Claims (5)

ロボットのアームに着脱可能なロボットハンドであって、
前記アームに着脱可能に装着される基台と、
前記基台に設けられ且つワークを把持する把持部と、
前記基台に対して伸縮可能な支持部と、
前記支持部を伸縮させる駆動部と、を備え、
前記把持部によりワークを把持し、且つ、前記アームが前記基台から離脱した状態で、伸長した前記支持部により支持されて床面上に自立する、ロボットハンド。
A robot hand that can be attached to and detached from the robot arm
A base that is detachably attached to the arm and
A grip portion provided on the base and gripping the work,
A support that can be expanded and contracted with respect to the base
A drive unit that expands and contracts the support portion is provided.
A robot hand that grips a work by the gripping portion and stands on the floor surface by being supported by the extended support portion in a state where the arm is separated from the base.
前記支持部は、前記把持部の先端よりも前記基台から遠い位置と、前記把持部の先端よりも前記基台に近い位置との間で、前記支持部の先端が進退移動するよう伸縮する、請求項1に記載のロボットハンド。 The support portion expands and contracts so that the tip of the support portion moves back and forth between a position farther from the base than the tip of the grip portion and a position closer to the base than the tip of the grip portion. , The robot hand according to claim 1. 前記支持部は、伸縮方向に直交する方向において間隔を空けて配置される複数の伸縮部分を有している、請求項1又は2に記載のロボットハンド。 The robot hand according to claim 1 or 2, wherein the support portion has a plurality of telescopic portions arranged at intervals in a direction orthogonal to the telescopic direction. 複数の前記伸縮部分は、前記把持部を挟むように対を成して設けられている、
請求項3に記載のロボットハンド。
The plurality of elastic portions are provided in pairs so as to sandwich the grip portion.
The robot hand according to claim 3.
前記把持部はワークを挟む一対の爪部を有し、
一対の前記爪部は、基端が前記基台に接続され、先端が互いに向かい合う方向に屈曲している、請求項1〜4のいずれか一項に記載のロボットハンド。
The grip portion has a pair of claw portions that sandwich the work.
The robot hand according to any one of claims 1 to 4, wherein the pair of the claw portions has a base end connected to the base base and the tips are bent in a direction facing each other.
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