JPH0265985A - ロボット用ハンド - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、産業用のロボットハンドに関する。

（従来の技術） 従来、産業用のロボットハンドとして、例えば特開昭６
２−１５０９３号のものがある。

上記従来のものは、左右一対のフィンガを対向状態に設
けて、その前端部にワーク把持部材を回転可能に枢設し
、該把持部材の軸部に取付けた従動プーリーをロータリ
ーアクチュエータに取り付けた駆動ブーりに歯付ベルト
を介して連絡させ、ロータリーアクチュエータによりア
タッチメントを回転駆動するものである。またこのもの
は２個のフィンガをシリンダに・より左右に移動するこ
とによりワークの着脱を行うようになっている。

（発明が解決しようとする課題） 上記従来のロボット用ハンドは、ロータリーアクチュエ
ーターにより把持部材を回転駆動するので把持部材の回
転角度の細かい割出しができず、色々な形状のワークに
対応できない。

また研摩作業等負荷がワークを回転させる方向にかかる
作業では、その負荷が直接ロータリーアクチュエータに
かかることになるため、ロータリーアクチュエータはワ
ークを回転させるために必要なトルク以上に、上記負荷
に耐え得るトルクを出力できるものを選定しなければな
らない。従ってハンド自体が大きく重くなる。また仮に
ロータリーアクチュエータの容量が大きいものを選定し
設置しても、駆動ブーりと従動ブーりがゴム製の歯付ベ
ルトで連結されているために研摩負荷により歯付ベルト
が伸び、ワークが回転することにより仕上げ精度が低下
する。

２個のフィンガをシリンダにより左右へ動かしてワーク
の着脱を行うため、ワークの把持位置精度が悪いばかり
でなく、開閉用シリンダが２個必要でありハンド自体が
大きく、重くなる。

本発明は上記従来の技術の問題点に鑑みてなされたもの
で、ワークの回転割出しを細かくしているいろな形状の
ワークへの対応を可能にすることを目的としており、ざ
らに仕上げ精度の向上を可能にすることを目的としてい
る。またハンド自体の軽量化、小型化をも目的としてい
る。

（課題を解決するための手段） 上記目的を達成するために、本発明のロボット用ハンド
にあっては、適宜間隔を有して対向状に設けられ、その
対向間隔の変更動作可能な一対のフィンガと、上記両フ
ィンガの先端部に夫々回転可能に取りつけたワーク把持
部材と、ワーク把持部材を回転駆動するインデックスシ
リンダと、シリンダの作動により進退しワーク把持部材
に対してその回転方向に交差する状態に係脱可能なロッ
クピンを備える。

また上記一対のフィンガはその一方を移動不能な固定フ
ィンガとしご他方をシリンダの作動により左右へ移動し
て固定フィンガとの対向間隔を可変する可動フィンガと
する。

（作　用） 上記のように構成されたロボット用ハンドは、インデッ
クスシリンダの回転割出しによりワーク把持部材の回転
、即ちワークの回転が細分化される。そしてロックピン
によるワーク把持部材のロックによりインデックスシリ
ンダへ負荷がかかるのが防止される。

また、可動フィンガの移動のみによりワークが着脱され
、固定フィンガを基準にしてワークの把持位置が定めら
れる。

（実施例） 以下、本発明の一実施例を図に基づいて説明する。

第１図乃至第４図において、（１）はハンド基体、（２
）はその上面部に取付けられた左右一対のフィンガ開閉
用シリンダであり、これらシリン゛ダ（２）は夫々のピ
ストンロッド（３）が相互に左右逆方向に進退するよう
にピスト・ンロツド（３）を夫々ハンド基体（１）外側
に向けて設けられている。

そして、上記各々のフィンガ開閉用シリンダ（２）のピ
ストンロッド（３）には夫々フィンガ（４）が取付けら
れてハンド基体（１）前方に向かって相互に水平平行に
延びている。

従って、上記一対のフィンガ（４）は、フィンガ開閉用
シリンダ（２）のピストンロッド（３）の進退に伴なっ
て左右方向へ移動し、その対向間隔を変化する。

（５）は、ワーク把持部材で、フィンガ（４）に取着さ
れる鍔付ビン状のブツシュ（６）と、該ブツシュ（６）
に取着されるワーク把持用アタッチメント（７）からな
り、両フィンガ（４）の前端部に相対向して回転可能に
設けられる。

即ち、両フィンガ（４）にはその前端部に透孔（８）を
相対開穿し、該透孔（８）に鍔付ビン状のブツシュ（６
）をその鍔部（６′）と止リング（９）等により抜けを
防止して夫々回転自在に取付け、該ブツシュ（６）にワ
ーク把持用アタッチメント（７）をボルト（１０）で固
定する。

ワーク把持用アタッチメント（７）は、図示例のように
ワーク（Ａ）が温水混合栓の本体部品である場合、ワー
ク（Ａ）両端の開口に嵌合係止する形状に形成する。

また図示例の場合、ワーク（Ａ）に突出形成した湯又は
水入口（Ａ′）に係合してワーク（Ａ＞を支持するよう
に２股状に形成した部分を有するワーク支持用アタッチ
メント（１１）を前記ワーク把持用アタッチメント（７
）と共に一方のフィンガ（４ａ）の鍔付ブツシュ（６）
にボルト（１０）止めしている。

従って、上記ワーク把持用アタッチメント（７）及びワ
ーク支持用アタッチメント（１１）はブツシュ（６）の
回転に伴って回転する。

ワーク把持部材（５）の断る構造は、アタッチメント類
の着脱がボルト１本で可能となるため、アタッチメント
の交換を容易となし、ハンドを色・々のワークへ使用可
能となすことができる。

上記一方のフィンガ（４ａ）に設けた鍔付ブツシュ（６
ａ）はそのフィンガ（４ａ）を貫通して外側に突出状に
延びており、該突出部にはロック用歯車（１２）と従動
プーリ（１３）が取りつけられ、従動プーリ（１３）が
後述するインデックスシリンダ（１４）のシャフト（１
５）に取付けた駆動プーリ（１６）と、歯付ベルト〈１
７）を介して連絡する。

インデックスシリンダ（１４）は、図示してはいないが
、チューブ内にカムピストンと、このカムピストンの前
進を案内してカムピストンを所定角度だけ回転させるカ
ムフォロアーを備え、カムピストン前進時にはカムピス
トンに設けたビンとシャフトとの係合により、カムピス
トンの前進に伴う回転をシャフトに伝達してシャフトの
回転割出しを行い、カムピストン後退時にはビンがホー
ルキャップに設けた位置決め穴に係合して位置決めロッ
クを行う従来周知の構造、形態を有するもので、シャフ
ト（１５）の１回転を例えば２．３．４゜５．６，８．
１２等に分割して間歇的に回転させることが可能である
が、図示実施例の場合１回転を６分割するもの、即ち６
０°づつ分割して回転するものが用いられている。

上記インデックスシリンダ（１４）はシャフト（１５）
両端をチｌ−ブ（１８）から突出させており、該シャフ
ト（１５）の軸方向がフィンガ（４）に対して直交状と
なるようにフィンガ（４ａ）の後部に取付けられ、シャ
フト（１５）にはブツシュ（６ａ）に従動プーリ（１３
）を取付けた把持部材（５）を備えるフィンガ（４ａ）
側の端部に前述の従動プーリ（１３）と歯付ベルト（１
７）で連絡する駆動プーリ（１６）が、また他端には回
転角度検出用の歯車（１９）が夫々取付固定される。

従って、インデックスシリンダ（１４）のシャフト（１
５）の回転は、駆動プーリ（１６）　、歯付ベルト（１
７）、従動プーリ（１３〉を介して、一方のフィンガ（
４ａ）側の鍔付ブツシュ（６ａ）に伝達され、ワーク把
持用アタッチメント（７）及びロック用歯車（１２）を
、シャフト（１５）の回転角度分回転させる。

またシャフト（１５）の回転に伴って回転角度検出用歯
車（１９）も当然シャフト（１５）の回転角度分回転す
る。

上記、ロック用歯車（１２）及び回転角度検出用歯車（
１９）は、インデックスシリンダ（１４）の割出し角度
に合わせて６０°づつ等間隔に６個の歯（１２’　）　
　（１９’　）を有しており、前者（１２）の歯部には
ロックピン〈２０）が、また後者（１９）の歯部にはマ
イクロスイッチ（２１）の接触子状アクチュエータ（２
２）が夫々対応する。

ロックピン（２０）は、ロック用歯車（１２）を装着し
た鍔付ブツシュ（６ａ）を備える側のフィンガ（４ａ）
に取付けたセトルシリンダ（２３）のピストンシャフト
（２４）に取着されてロック用歯車（１２）に対して進
退自在に設けられ、ロック用歯車（１２）の歯（１２’
　）間に係脱する。

而して、このロックピン（２０）のロック用歯車（１２
）への係合により鍔付ブツシュ（６ａ）ひいてはワーク
把持用アタッチメント（７）のロックが行なわれる。

マイクロスイッチ（２１）のアクチュエータ（２２）は
バネ板等に支持されて回転角度検出用歯車（１９）の歯
（１９’　）に接触する状態に設けられ、歯車（１９）
　カ回転り、、’ｔ（Ｄｌ！ａ（１９’　）　ｆｆｉ？
’）ｆユニ−タ（２２）に接触する都度マイクロスイッ
チ（２１）をＯＨに作動させるものである。

上記、マイクロスイッチ（２１）のＯＮ信号はロボット
制御袋＠（図示せず）にワークの回転割出し信号として
入力される。

第５図乃至第７図において、フィンガ（４）はその開閉
を一方のフィンガの移動のみにより行うようにするもの
で、具体的には一対のフィンガがハンド基体（１）に取
付固定されて移動不能な固定フィンガ（４０）と、フィ
ンガ開閉用シリンダ（２００）のピストンロッド（３０
０）に取付けられて、シリンダ（２００）の動作により
左右へ移動し、固定フィンガ（４０）との対向間隔を可
変する可動フィンガ（４００）とからなり、ロック歯車
（１２）と従動プーリ（１３）を取着するワーク把持部
材（５）のブツシュ（６ａ）を上記固定フィンガ（４０
）側に設・けると共にロックピン（２０）作動用のセト
ルシリンダ（２３）も固定フィンガ（４０）に取付けて
いる。

フィンガ（４）の斯る構造は、ハンド基体（１）に取付
固定した固定フィンガ（４０）を基準にしてワーク（Ａ
）を把持することになり、ワーク（Ａ＞の把持位置の精
度向上、ひいては作業の仕上げ精度向上に有効である。

インデックスシリンダ（１４０）はフィンガ（４）に対
して直交状となるようにハンド基体（１）の後部上面に
取付けられている。

尚、第５図、第６図中（２５）は歯付ベルト（１７０）
の弛み調整用ボルトであり、そのねじ込み具合によりイ
ンデックスシリンダ（１４０）の位置を若干前後させ駆
動プーリ（１６０）、従動プーリ（１３０）間の距離を
調整する。

而してハンド（Ｂ）は、各種作業用ロボットハンドとし
て使用に供されるが、例えば研摩ロボット用のハンドと
して使用する際には、第８図に示すようにハンド基体（
１）の下面部に設けた取付部（２６）を介してロボット
アーム（Ｃ）の工具軸（２１）に取りつけ、ワーク把持
部材（５）により左右両フィンガ（４）問にワーク（Ａ
）を把持させて、このワーク（Ａ）を研摩装置（Ｄ）の
金銅砂ベルト（２８）に押し当てて研摩する。

そして、そげ際、セトルシリンダ（２３）を後退動作さ
せてロックピン（２０）のロック用歯車（１２）への係
合を外し、続いてインデックスシリンダ（１４）を作動
させると、該シリンダ（１４）のシャフト（１５）が所
定角度回転し、その回転がベルト（１７）を介して一方
のフィンガ（４ａ）　　（４０）側のワーク把持部材（
５）に伝達され、そのワーク把持アタッチメント（７）
、ワーク支持アタッチメント（１１）によりワーク（Ａ
）が所定角度回転する。その後セトルシリンダ（２３）
を前進作動させてロックピン（２０）をロック用歯車（
１２）に係合させれば、ワーク把持部材（５）はロック
されるので、研摩の際の研摩負荷がインデックスシリン
ダ（１４）にかかることがない。

この動作を繰り返すことにより、ワーク（Ａ）を−旦放
し、方向を変えて掴み直す作業を行うことなく、ワーク
（Ａ）全周面を研摩することができる。

一方、ワーク（Ａ）の把持は、フィンガ開閉用シリンダ
（２）を前進動作させ、左右両フィンガ（４）の対向間
隔を大きくしておき、アーム（Ｃ）によりハンド（Ｂ）
を動かして、両フィンガ（４）間にワーク（Ａ）を位置
せしめ、然る後、シリンダ（２）を後退動作させ左右の
フィンガ（４）の対向間隔を小さくする。これにより、
ワーク（Ａ＞はワーク把持部材（５）（５）間に把持さ
れる。

（効　果） 本発明は上記の構成であるから以下の利点を有する。

請求項１について （１）ワーク把持部材、換言すればワークの回転割出し
をインデックスシリンダにより行うので、回転割出しを
細分化することができ、様々な形状のワークに対応する
ことができる。

（２）ワーク把持部材の回転をロックするロックピンを
設けたので、研摩作業等負荷がワークを回転させる方向
にかかる作業においてもインデックスシリンダに負荷が
かからず、そのため、小型のインデックスシリンダを使
用することができ、ハンドの軽量化、小型化を計ること
ができる。

（３）上記ロックピンを設けたことにより、作業負荷に
より歯付ベルトが伸びてワークが回転するようなことが
なく、仕上げ精度が良い。

諸求項２について （１）可動フィンガのみの移動によりワークを把持する
ので、左右一対のフィンガの双方を移動させてワークを
把持するものに比べて把持位置の精度が良く、従って、
仕上げ精度が向上する。

（２）フィンガ開閉用に２個のシリンダを必要とする左
右両フィンガ移動式のものに比べて１個のシリンダで足
り、軽量、小型であると共に安価でもある。

（３）以上のように本発明のロボット用ハンドは軽量で
あるため、把持容量の小さいロボットを使用しても、ハ
ンドが軽量である分だけ重いワー・りを把持し、作業す
ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示すロボット用ハンドの平
面図、第２図は左側面図、第３図は右側面図、第４図等
は正面図で、第２図を除いて一部切欠して示しである。 第５図は他の実施例を示すロボット用ハンドの平面図、
第６図は右側面図、第７図は正面図で、いずれも一部切
欠して示しである。第各図は本発明のロボット用ハンド
を研摩作業に用いる場合の作業状態の概略を示す説明図
である。 ２、　２００ニジリンダ（フィンガ開閉用）４：フィン
ガ　　　　　４０：固定フィンガ４００：可動フィンガ
　　７：ワーク把持部材１４：インデックスシリンダ ２０：ロックピン ２３ニジリンダ（ロック用セトルシリンダ）特　許　出
　願　人　　東陶機器株式会社第 第 図 Ｔ’−ｊ゛ 竿 図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、適宜間隔を有して対向状に設けられ、その対向間隔
   の変更動作可能な一対のフィンガと、上記両フィンガの
   先端部に夫々回転可能に取りつけたワーク把持部材と、
   上記ワーク把持部材を回転駆動するインデックスシリン
   ダと、シリンダの作動により進退しワーク把持部材に対
   してその回転方向に交差する状態に係脱可能なロックピ
   ンを備えることを特徴とするロボット用ハンド。 ２、一対のフィンガが移動不能な固定フィンガと、該固
   定フィンガに対して対向状に設けられシリンダの動作に
   より左右へ移動して固定フィンガとの対向間隔を可変す
   る可動フィンガとからなることを特徴とする請求項１の
   ロボット用ハンド。