JPH034357B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〈技術分野〉 本発明は把持爪を備えた複数のハンドの内の特
定のものを選択的に作業ヘツドに取付け、この取
付けられたハンドの把持爪の開閉を数値指令に従
つて行うようにした交換式ハンドを備えた作業装
置に関するものである。

〈従来技術〉 ハンドにより物品を把持して物品の移載等を行
う作業装置において、ハンドに設けられている把
持爪の開閉を数値制御により連続して制御する場
合、ポテンシヨメータ等の位置検出器を設けて把
持爪の位置を検出する必要がある。特に、把持す
る物品の形状に応じてハンドを交換するようにし
たものにおいては、新たに装着したハンドの把持
爪の位置を正確に検出できないと把持爪の位置制
御が正確に行えない問題がある。

すなわち、複数のハンドを交換して作業を行う
ものにおいては、各ハンドによつて把持する物品
の寸法が異なり、作業完了時における把持爪の位
置が一定でないため、新しいハンドが装着された
場合には新たに装着されたハンドの把持爪がハン
ド交換時にどこに位置しているかを正確に認識し
なければ把持爪の正確な位置制御が行えないこと
になる。

各ハンドの把持爪の位置を正確に認識するため
には、複数のハンドのそれぞれに把持爪の位置を
検出するポテンシヨメータ等の位置検出器を設け
るとともに、作業ヘツドへのハンドの取付けによ
つてポテンシヨメータの出力を作業ヘツド側へ供
給するようにすればよいが、このようにすると、
各ハンドのそれぞれにポテンシヨメータ等の位置
検出器が必要となるだけでなく、ハンドと作業ヘ
ツドとの間で信号の伝達を行うための接続装置も
必要となり、ハンドが複雑で大形化する問題があ
つた。

〈発明の目的〉 そこで本発明は、作業ヘツド側に設けた位置検
出手段によつて新たに装着したハンドの把持爪の
位置を検出できるようにして複数のハンド内にポ
テンシヨメータ等の位置検出器を設けなくてもよ
いようにすることを目的とするものである。

〈発明の構成〉 本発明の特徴とするところは、ハンドの作業ヘ
ツドと対応する部分に、位置情報伝達部材を移動
可能に配設して、この位置情報伝達部材を把持爪
の移動と連動して移動させるとともに、作業ヘツ
ドにはハンドの取付状態で位置情報伝達部材と対
向する位置にハンドの取付状態で位置情報伝達部
材と係合して位置情報伝達部材の位置を検出する
位置検出手段を設けたとこである。

〈実施例〉 以下本発明の実施例を図面に基づいて説明す
る。第１図において、１０は、把持爪１２を備え
たハンド１１を選択的に装着可能な作業ヘツド
で、この作業ヘツド１０は、一対のパイロツトバ
ー１６ａ，１６ｂによつて横送り台１７に対して
上下動可能に案内支持され、送りねじ１８を介し
てサーボモータ１９によつて移動されるようにな
つている。また、横送り台１７は、アキユームレ
ートコンベア２０およびアキユームレートコンベ
ア２０の側方に設けられた搬送台車Ｃの通路CP
を跨いで配設されたクロスビーム２１上を移動可
能に案内され、クロスビーム２１の端部に取付け
られたサーボモータ２２によつて、作業ヘツド１
０をアキユームレートコンベア２０および通路
CP上の搬送台車Ｃの上方に位置決め可能となつ
ている。また、クロスビーム２１の左端には、複
数のハンド１１を貯蔵するハンド貯蔵マガジン２
３および交換アーム２４ａを備えたハンド交換装
置２４が設けられており、横送り台１７を左端ま
で移動させた状態でハンド貯蔵マガジン２３内の
ハンド１１と作業ヘツド１０上のハンド１１とを
交換するようになつている。

前記ハンド１１は、第２図に示すように、作業
ヘツド１０の下端に穿設された保持穴１０ａと嵌
合するシヤンク部１１ａを有し、このシヤンク部
１１ａの先端に一体的に形成された爪案内部１１
ｂには、両端部に互いに逆方向の雄ねじを刻設し
たねじ軸２５が中央部で支承されてシヤンク部１
１ａの軸線と直交する方向に延在し、このねじ軸
２５の両端ねじ部に一対の把持爪１２が螺合して
いる。また、シヤンク部１１ａの軸心には上端部
に係合駒２６を有する駆動軸２７が軸承され、こ
の駆動軸２とねじ軸２５は一対のかさ歯車２８
ａ，２８ｂによつて連結されている。

さらに、ハンド１１の作業ヘツド１０の下端と
対向する箇所には爪位置情報を作業ヘツド１０側
へ伝達する位置情報伝達部材３０が軸動可能に案
内され、把持爪１２の送り機構と連結されてい
る。すなわち、ハンド１１の作業ヘツド１０下端
面と対向する位置に取付けられた支持板２９には
軸状の位置情報伝達部材３０がシヤンク部１１ａ
の軸線と平行な状態で螺合支持され、位置情報伝
達部材３０の下端角柱部は、ハンド１１に位置情
報伝達部材３０の軸線と同じ軸線廻りで回転でき
るように軸承された中間歯車３１に係合し、中間
歯車３１に対しては軸動に許容され回転が規制さ
れている。そして、中間歯車３１は駆動軸２７に
固設された中間歯車３２と噛合し、駆動軸２７の
回転により、中間歯車３１が回転して位置情報伝
達部材３０が軸動するようになつている。なお位
置情報伝達部材３０に形成されたねじは、ねじ軸
２５の両端に形成されたピツチに比べて小さなピ
ツチに形成されており、把持爪１２の移動が所定
の割合で縮小されて位置情報伝達部材３０に伝達
される。

一方、作業ヘツド１０の下端円筒部にはハンド
１１の装着状態を維持するノツチ機構３４と、ハ
ンド１１のハンド交換用把持部に形成されたキー
溝１１ｃと係合してハンド１１の位相決めを行う
キー３５とが設けられており、上方方形部にはハ
ンド１１の係合駒２６を回転する駆動機構３６が
配設されている。この駆動機構３６は、保持穴１
０ａの軸線の延長線上に回転可能に取付けられ、
ウオーム３７を介して作業ヘツド１０の外壁に取
付けられたサーボモータ３８によつて回転される
ウオームホイル４０と、このウオームホイル４０
の軸心を貫通して上下方向に延在し、スプライン
係合によりウオームホイル４０に対して上下方向
のみ移動が許容された回転軸４１とによつて主に
構成され、この回転軸４１はスプリング４２によ
つて下方に向く押圧力が付与され、ハンド１１を
作業ヘツド１０へ取付けた時に回転軸４１の下端
に形成された係合歯が係合駒２６の係合歯に係合
する。

また、作業ヘツド１０の下端円筒部の外周に
は、ハンド１１を取付けた時に位置情報伝達部材
３０と対向する部分において下端面に開口する軸
方向の溝１０ｂが所定の深さで刻設されており、
この溝１０ｂには、直動形の位置検出器４３が取
付けられている。そして、この位置検出器４３の
入力軸は保持穴１０ａの軸線と平行な方向に移動
可能で、ハンド１１を作業ヘツド１０に装着した
状態で位置情報伝達部材３０の上端と係合するよ
うに内蔵のスプリングにより下方に押圧されてい
る。なお、この位置検出器４３としては、作業ト
ランス、もしくは磁気スケールを用いることがで
きる。

次に制御回路について説明すると、数値制御装
置４６内の中央処理装置５０はマイクロプロセツ
サによつて構成され、この中央処理装置５０に
は、メモリ５１、データ入力装置５２、インタフ
エイス５３ａ，５３ｂが接続され、インタフエイ
ス５３ａには、サーボモータ１９，２２，３８を
それぞれ駆動するドライブユニツトDUZ，
DUX，DUUが接続され、インタフエイス５３ｂ
には位置検出器４３が接続されている。

前記メモリ５１には、各種組付作業を行うため
の数値制御プログラムを記憶する数値制御データ
エリアNCDAが設けられ、作業する物品の種類
に応じた複数組の数値制御プログラムが記憶され
ている。この複数の数値制御プログラムのそれぞ
れには第３図ａ，ｂに示すように、作業物品に適
したハンド１１を作業ヘツド１０に取付けるため
のハンド交換指令用Ｈコードが最初のブロツクに
プログラムされており、このＨコードが読出され
ると、現在装着されているハンド１１をハンド貯
蔵マガジン２３へ返却し、次に使用するハンド１
１を作業ヘツド１０に装着するための固定サイク
ルを実行する。

今、物品Waをアキユームレートコンベア２０
から搬送台車Ｃへ移載する作業が完了し、これに
続いて形状の異なる物品Wbをアキユームレート
コンベア２０から搬送台車Ｃへ移載する作業を行
うものとすると、図略のメインコンピユータより
中央処理装置５０に対して、物品Wbの品番と起
動指令STARTが与えられる。すると、中央処理
装置５０は第７図に示すプログラムを実行し、ま
ずステツプ６０において物品の品番に基づいて、
実行すべき数値制御プログラムを選択し、ステツ
プ６１において１ブロツクのプログラムを読出
す。そして、読出されたプログラムが、ハンド交
換を指令するＨコードである場合には、ステツプ
６２からステツプ６３へ移行してハンド交換の処
理を行い、読出されたプログラムが移動指令であ
る場合にはステツプ６５からステツプ６６へ移行
してパルス分配処理を行う。

ステツプ６７において把持爪１２の開閉に対応
するＵ軸にパルス分配を行う場合には、位置検出
器４３の出力によつて把持爪１２の現在位置を検
出し、この検出された現在位置と数値制御プログ
ラムによつて指令された指令位置との間の偏差に
応じた数のパルス分配を行うことによつて把持爪
１２を指令位置まで移動させるが、ハンド１１の
把持爪１２の位置を機械的に作業ヘツド１０の位
置検出器４３に伝達して把持爪１２の位置を検出
しているため、ハンド交換により新たに装着した
ハンド１１の把持爪１２がどの位置にあつても把
持爪１２の位置を正確に制御できる。

〈効 果〉 以上述べたように本発明においては、ハンドの
作業ヘツドと対応する部分に、位置情報伝達部材
を移動可能に配設して、この位置情報伝達部材を
把持爪の移動と連動させて移動させるとともに、
作業ヘツドにはハンドの取付状態で位置情報伝達
部材と対向する位置にハンドの取付状態で位置情
報伝達部材と係合して位置情報伝達部材の位置を
検出する位置検出手段を設けたので、この作業ヘ
ツド側に設けた位置検出手段により、ハンド交換
後において新たに装着されたハンドの把持爪の位
置を正確に検出することができ、各ハンドのそれ
ぞれにポテンシヨメータを設けることなしにハン
ド交換後における把持爪の位置を正確に検出でき
る利点がある。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の実施例を示すもので、第１図は
作業装置の全体構成図に制御回路を示すブロツク
図を併記した図、第２図は第１図における作業ヘ
ツド１０およびハンド１１の構成を示す縦断面
図、第３図ａ，ｂは第２図にける数値制御データ
エリアNCDAを記憶される数値制御プログラム
を示す図、第４図は第１図における中央処理装置
５０の動作を示すフローチヤートである。 １０…作業ヘツド、１１…ハンド、１２…把持
爪、２４…ハンド交換装置、２５…ねじ軸、２７
…駆動輪、２８ａ，２８ｂ…かさ歯車、３０…位
置情報伝達部材、３１，３２…中間歯車、３６…
駆動機構、４１…回転軸、４３…位置検出器、４
６…数値制御装置。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 把持爪を備えた複数のハンドの内の特定のも
   のを選択的に作業ヘツドに取付け、この取付けら
   れたハンドの把持爪の開閉を数値指令に従つて行
   うようにした交換式ハンドを備えた作業装置にお
   いて、前記ハンドの前記作業ヘツドと対応する位
   置に移動可能な位置情報伝達部材を配設するとと
   もに、前記ハンド内に前記把持爪の移動機構と連
   係し把持爪の移動に応じて前記位置情報伝達部材
   を移動させる連動機構を配設し、前記作業ヘツド
   には前記ハンドを取付けた時に前記位置情報伝達
   部材と対応する位置に前記位置情報伝達部材と係
   合して位置情報伝達部材の位置を検出する位置検
   出手段を配設したことを特徴とする交換式ハンド
   を備えた作業装置。