JPH0413112B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 この発明はロボツトハンドおよび類似装置の着
脱機構に関する。

従来の技術 自動組立工場においては、各種のロボツトや自
動組立装置が使用されている。ロボツトを使用し
た場合について説明すると、ロボツトを中心にし
て、ワークテーブルと、パーツテーブルと、ハン
ドを載せるハンドテーブルとが設置されており、
ロボツトは、ロボツトアームを介してまづハンド
テーブルから所要のハンドを選択・掴持し、続い
て該ハンドでもつて部品や工具をチヤツクして、
この部品や工具をワークテーブルにまで運搬し、
そこで組立するように構成されている。

ロボツトアームにハンドを着脱する機構として
は、従来、電磁石による吸引力を利用する方式と
か、ハンド自体を回転させることにより該ハンド
をアームに螺着させる方式のものがあつた。

考案が解決しようとする問題点 しかしながら、前記電磁石方式は停電時にはハ
ンドが脱落する危険性があり、またロボツトハン
ド回転方式では、長尺物を取り扱う場合、ハンド
の着脱時に余分のスペースが必要となるなどの不
便性があつた。

この発明は上記事情に鑑がみてなされたもの
で、着脱の確実性が高くて、融通性のあるロボツ
トハンドおよび類似装置の着脱機構を提供するこ
とを目的としている。

問題点を解決するための手段 この発明に係るロボツトハンドおよび類似装置
の着脱機構は、ロボツトアーム下部に設けたアー
ムブロツクと、前記アームブロツクに着脱される
ロボツトハンドと、前記ロボツトハンドを載置係
止するテーブルとを具備したロボツトハンドの着
脱機構であつて、前記アームブロツクはロボツト
アームに固定されるベースとベースに拘束されつ
つ軸に直角な方向に摺動するスライダーを有して
いるとともに、前記アームブロツク及びロボツト
ハンド間には前記チヤツク機構を作動させるため
の作動流体流通手段と、アームブロツクに対して
ロボツトハンドを位置決めする位置決め手段と、
前記スライダーの摺動に基づいてロボツトハンド
を着脱する着脱手段とが設けられてあり、且つロ
ボツトハンドとテーブル間にはアームの水平移動
に伴つて係脱する係脱手段が設けられてあり、ア
ームブロツクとテーブル間にはスライダーロツク
手段を具備している。

作 用 ロボツトハンドがテーブルに予め載置されてあ
り、このロボツトハンドをアームブロツが掴みに
行く場合を説明する。まづロボツトハンドは前記
係脱手段により、テーブルのバーに載置されてい
る。アームブロツクがロボツトハンドに接近する
とアームブロツクとロボツトハンド間の位置決め
手段は両者間の位置を決定する。続いてロボツト
アームが軸に直角な方向に移動するとスライダー
のアームブロツクに対する相対的摺動がおこり、
ロボツトハンドがアームブロツクに強固に把持さ
れる。つぎにロボツトアームの上昇に伴つてアー
ムブロツクがロボツトハンドを持ち上げるが、そ
の際には、スライダーロツク手段が働いて、スラ
イダーはアームブロツクにロツクされるから、ス
ライダーの摺動は不可能の状態になり、従つてロ
ボツトハンドは確実にアームブロツクに把持され
る。即ち、ロボツトハンドは不意に落下すること
はない。

実施例 本考案に係るロボツトハンドおよび類似装置の
着脱機構は、ロボツトのアーム下部に設けたアー
ムブロツク１０と、前記アームブロツク１０に着
脱されるとともにその下部に図外のチヤツク機構
を有するロボツトハンド２０と、該ロボツトハン
ド２０を載置係止するテーブル３０とを含んでい
る。

第１図は本発明の一実施例の分解斜視図を示し
ている。第２図Ａはアームブロツク１０を下方向
から見た一部切欠平面図、同図Ｂはその一部切欠
正面図、同図Ｃはその一部切欠側面図を示してい
る。第３図Ａはロボツトハンド２０の正面図、同
図Ｂはその平面図、同図Ｃはその側面図を示して
いる。

テーブル３０には、壁面から水平・平行に支持
された２本のバー３１が突出しており、このバー
３１の上面には複数本（図では３本）の係止ピン
３２Ａ，３２Ｂ，３２Ｃが突設されるとともに、
略Ｌ字形状の抜け止め溝３３の一端が開口してい
る。

ロボツトハンド２０の下方には、図示しないチ
ヤツク機構が取付けられており、このチヤツク機
構でもつて図外の部品や工具を掴むようになつて
いる。

ロボツトハンド２０の主体であるフランジ２１
は、平面視でその一部を平行欠除したデイスク状
に形成されており、その結合面２１１には、２個
のクランプバー２２が平行に一体成形されている
か、または前記結合面２１１にねじ止めされてい
る。このクランプバー２２の側面にはそれぞれ２
個のクランプ孔２２１が開設されている。このク
ランプバー２２の厚さT₁はブロツク側クランプ
バー１１３と立壁部の内側面との間隙T₂よりも
僅かに狭く設定されてあり、且つクランプバー２
２が前記間隙T₂に嵌合されたときには、他方の
クランプバー２２の面２２２が他方のブロツク側
クランプバー１１３の面１１６に当接するか若し
くは近接する関係に設定されている。

そして、前記平行欠除した側面には前記バー３
１の抜け止め溝３３に嵌込むボス２１１が左右に
２個づつ突設されている。またフランジ２１には
複数個（図では３個）の位置決め孔２１３が位置
決めピン１１５に対応する位置に開けられるとと
もに、後述するエアプラグ１１２に対応する位置
に適数個（図では４個）のエアホール２１２がそ
の内部にＯリングを有して開口しており、該エア
ホール２１２は図外の前記チヤツク機構に連結し
ており、これに圧縮空気その他の流体等を導入す
ることにより、図外の部品・工具のチヤツキング
が行われる。また図示はしていないが、前記エア
ホール２１２は必要に応じて電気信号ケーブルを
外装することも可能である。

１０はアームブロツクであつて、このアームブ
ロツク１０は、ベース１１と、ベース１１に摺動
する２個のスライダー１２を含む。

ベース１１は、短円柱の一側面を略Ｈ状に削り
落すことにより立壁部を形成したブロツク１１１
と、前記立壁部上に突設され、前記ロボツトハン
ド２０のエアホール２１２に気密に接合するエア
プラグ１１２が設けられている。１１３はブロツ
ク１１１の一側面に後述のスライダー１２の摺動
方向に直行する方向に平行配設した２個のブロツ
ク側クランプバーであつて、このブロツク側クラ
ンプバー１１３には、スライダー１２のボス１２
１に嵌合してこれを案内するスライドホール１１
４が明けられている。またブロツク１１１には前
記ロボツトハンド２０の位置決め孔２１３に対応
嵌合する複数（図では３個）の位置決めピン１１
５が立設されている。なお、位置決めピン１１５
の先端にはテーパが形成されることが好ましい。
また、位置決めピン１１５は図示するように、そ
の内部にスプリング１１６を内臓して、このスプ
リンク１１６により中央の位置決めピン１１５を
上下方向に摺動自在にしてもよいし、或いはスプ
リング１１６を省略して、直接位置決めピン１１
５をベース１１に固定してもよい。

また、エアプラグ１１２がエアホール２１２に
対応してブロツク１１１の立壁部上面に立設され
ている。なお、前記同様、電気信号を伝達する電
気信号ケーブルをこれに併設することも可能であ
る。

スライダー１２は、長Ｆ字形状に形成されてお
り、これには前記スライドホール１１４に嵌合す
るボス１２１が固設されている。またスライダー
１２には前記テーブル３０の係止ピン３２Ａ，３
２Ｂ，３２Ｃに対応してはめ込まれる複数個（図
例では３個）の係止孔１２２Ａ，１２２Ｂ，１２
２Ｃが設けられてあり、このうち係止孔１２２Ｂ
と１２２Ｃの内部には太釘状のロツクピン１２３
が嵌入されてあり、さらにロツクピン１２３はス
プリング１２４によりロボツトハンド２０方向に
弾性的に付勢されているので、スライダー１２は
ロツクピン１２により摺動を規制されている。

即ち、この発明に係るロボツトハンドの着脱機
構の一実施例において、アームブロツク１０に対
してロボツトハンド２０を位置決めする位置決め
手段は、アームブロツク１０のベース１１に突設
した位置決めピン１１５とこの位置決めピン１１
５に対応してロボツトハンド２０に設けた位置決
め孔２１３によつて構成されている。アームブロ
ツク１０に対してロボツトハンド２０を着脱する
着脱手段は、スライダー１２の相対的摺動方向に
沿つてスライダー１２に固設されるとともにベー
ス１１の下面に平行し配設した２個のブロツク側
クランプバー１１３のスライドホール１１４に嵌
り込むボス１２１と、ロボツトハンド２０のフラ
ンジ２１の結合面に配設したクランプバー２２に
設けたクランプ孔２２１によるものである。さら
に、ロボツトハンド２０とテーブル３０の係脱手
段は、バー３１に形成した略Ｌ字状の抜け止め溝
３３とロボツトハンド２０に設けたボス２１１に
よるものである。またアームブロツク１０とテー
ブル３０間に設けたスライダー１２のロツク手段
は、テーブル３０のバー３１に設けた係止ピン３
２Ａ，３２Ｂ，３２Ｃとこれら係止ピンに対応し
てこれらに嵌合するスライダー１２側の係止孔１
２２Ａ，１２２Ｂ，１２２Ｃと、係止孔１２２
Ａ，１２２Ｂ，１２２Ｃの内部に設けたロツクピ
ン１２３と、ロツクピン１２３をアームブロツク
１０側に弾性付勢する弾性付与手段（例えばスプ
リング１２４）によるものである。

さて、以上のように構成したロボツトハンドお
よび類似装置の着脱機構の働きについて説明す
る。

ロボツトハンド２０は、その先端にチヤツク
機構を有しており、このチヤツク機構は必要な
工具（例えばドライバー等の如き工具）をチヤ
ツクしているか、もしくはパーツテーブルに置
かれてある各種パーツを掴むために空状態にな
つているものとする。そしてロボツトハンド２
０は予めテーブル３０に載置されているものと
する。この載置の状態は、ロボツトハンド２０
のボス２１１がテーブル３０の抜け止め溝３３
の水平凹部３３１にまで嵌入しているものとす
る。

一方、スライダー１２は、そのボス１２１が
前記の間隙T₂から隠れている状態、即ち、ク
ランプバー２２が前記間隙T₂に挿入可能にな
つている。

予めCPU側ROMに記憶されているプログラ
ムにしたがつて、ロボツトのアームが回転・伸
縮してロボツトハンド２０を載置したテーブル
３０側に移動する。

アームガ降下し、アームブロツク１０の結合
面とロボツトハンド２０の結合面が近ずく（ま
たは当接する）が、その際にはテーブル３０の
係止ピン３２Ａ，３２Ｂ，３２Ｃがスライダー
１２の係止孔１２２Ａ，１２２Ｂ，１２２Ｃ
に、またアームブロツク１０の位置決めピン１
１５がロボツトハンド２０の位置決め孔２１３
にそれぞれ嵌入される。また前記エアプラグ１
１２はこれに対応するロボツトハンド２０がわ
のエアホール２１２に気密に接合される。

係止ピン３２Ａ，３２Ｂ，３２Ｃが係止孔１
２２Ａ，１２２Ｂ，１２２Ｃに挿入されると、
ロツクピン１２３がスプリング１２４に抗して
押上げられ、スライダー１２はバー３１、即
ち、テーブル３０に拘束される。

ロボツトアームを僅かバー３１の基端側に移
動させると、ベース１１はロボツトアームに固
定されているので、スライダー１２のボス１２
１がクランプバー２２のクランプ孔２２１内に
嵌り込み、アームブロツク１０はロボツトハン
ド２０を確実に把握する。

ロボツトアームを上昇させる。この上昇に伴
つて、ロボツトハンド２０はテーブル３０から
持ち上げられ、係止ピン３２Ａ，３２Ｂ，３２
Ｃは係止孔１２２Ａ，１２２Ｂ，１２２Ｃから
抜ける。これにより、ロツクピン１２３はスラ
イダー１２をロツクした状態になる。

アームブロツク１０からロボツトハンド２０
を取り外す場合には、前述と逆の操作をすれば
よい。

なお、この実施例では、位置決め手段をアーム
ブロツク側に設けた位置決めピンとロボツトハン
ドに設けた位置決め孔によるものとして説明した
が、本発明はこれに限定されず、これを逆にして
位置決めピンをロボツトハンド側に、位置決め孔
をアームブロツク側に設けてもよい。

さらに前記作動流通手段は図面で図示したもの
に限定されることなく、その位置や数は任意に変
更することは可能である。また、ロボツトアーム
の軸の向きは垂直方向に限定されず、水平或いは
任意の方向であつてもよいことは勿論である。

発明の効果 この発明に係るロボツトハンドおよび類似装置
の着脱機構の最も主要な構成要件はスライダーの
アームブロツクに対する相対的摺動と、ロツクピ
ンによるスライダーのロツクにある。しかも、そ
の摺動は従来の技術に見られたような電磁石やそ
の他の外力手段でなく、単にロボツトアーム自体
の運動を利用している。また、ロボツトハンドの
保持はスライダーの把持手段によつている。

故に、このロボツトハンドおよび類似装置の着
脱機構は、極めて合理的に出来ており、その構造
は大変簡単である。またロボツトハンド、即ち、
ロボツトハンドの停電等による落下・脱落の危険
性もない。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の分解斜視図を、第
２図Ａはアームブロツクを下方向から見た一部切
欠平面図を、同図Ｂはその一部切欠正面図、同図
Ｃはその一部切欠節側面図を示している。第３図
Ａはロボツトハンドの正面図、同図Ｂはその平面
図、同図Ｃはその側面図を示している。 １０……アームブロツク、１１……ベース、１
１１……ブロツク、１１２……エアプラグ、１１
３……ブロツク側クランプバー、１１４……スラ
イドホール、１１５……位置決めピン。１２……
スライダー、１２１……ボス、１２２……係止
孔、１２３……ロツクピン、１２４……スプリン
グ、２０……ロボツトハンド、２１……フラン
ジ、２１１……ボス、２１２……エアホール、２
１３……位置決め孔、２２……クランプバー、２
２１……クランプ孔、３０……テーブル、３１…
…バー、３２……係止ピン、３３……抜け止め
溝、３３１……水平凹部。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ ロボツトアーム下部に設けたアームブロツク
   と、前記アームブロツクに着脱するとともにその
   下部にチヤツク機構を有するロボツトハンドと、
   前記ロボツトハンドを載置係止するテーブルとを
   具備したロボツトハンドの着脱機構であつて、前
   記アームブロツクはロボツトアームに固定される
   ベースとベースに拘束されつつ軸に直角な方向に
   摺動するスライダーを有しているとともに、前記
   アームブロツク及びロボツトハンド間には前記チ
   ヤツク機構を作動させるための作動流体流通手段
   と、アームブロツクに対してロボツトハンドを位
   置決めする位置決め手段と、前記スライダーのア
   ームブロツクに対する相対的摺動に基づいてロボ
   ツトハンドを着脱する着脱手段とが設けられてあ
   り、且つロボツトハンドとテーブル間にはアーム
   の水平移動に伴つて係脱する係脱手段が設けられ
   てあり、アームブロツクとテーブル間にはスライ
   ダーのロツク手段が設けられてあり、 且つ前記着脱手段は、スライダーの摺動方向に
   沿つてスライダーに固設されるとともにベース下
   面に平行に配設した２個のブロツク側クランプバ
   ーのスライドホールに嵌り込むボスと、前記ロボ
   ツトハンドのフランジの結合面に配設したクラン
   プバーに開設したクランプ孔を有しており、且つ
   前記スライダーのアームブロツクに対する相対的
   摺動によりアームブロツクとロボツトハンドが着
   脱可能にしてあり、 且つ前記ロボツトハンドとテーブル間の係脱手
   段は、バーに形成した略Ｌ字形状の抜け止め溝と
   ロボツトハンドに設けたボスによるものであり、 且つ前記スライダーのロツク手段は、テーブル
   のバーに設けた係止ピンと、係止ピンに対応して
   これに嵌合するスライダー側の係止孔と、前記係
   止孔の内部に設けたロツクピンと、前記ロツクピ
   ンをアームブロツク側に弾性付勢する弾性付与手
   段とを有していることを特徴とするロボツトハン
   ドおよび類似装置の着脱機構。 ２ 前記位置決め手段は、アームブロツクのベー
   スに突設した位置決めピンと前記位置決めピンに
   対応してロボツトハンドに開設した位置決め孔に
   よるものであることを特徴とする特許請求の範囲
   第１項記載のロボツトハンドおよび類似装置の着
   脱装置。