JPH04348893A - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はロボット用ハンドに係り
、とくにワークを保持するロボット用ハンドに関する。

【０００２】

【従来の技術】例えば組立て用ロボットにおいては、組
立てを行なうための部品、すなわちワークを保持すると
ともに、ハンドを移動させることによってワークを所定
の位置に移動し、その位置においてワークを組込むよう
にしている。

【０００３】そして従来の組立て用ロボットにおけるエ
ンドエフェクタのチャックは、ワークの外径を平行チャ
ックシリンダによって保持するようにしていた。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】このような構造による
と、ワークの外径の部分を保持することになるために、
ハンド自体の大きさが大きくなる欠点がある。またある
程度の強度と掴むためのボスがないと、チャックの形状
が非常に複雑化してしまう。またチャック力によって生
ずる摩擦力のみによってワークを保持するようにしてい
るために、ワークの位相の信頼性が高くないという欠点
がある。

【０００５】またワークをピックアンドプレースする際
に、チャック自体の入込むスペースをワーク供給側およ
び組立て位置に考慮する必要がある。このような条件を
総て満たすように設計を行なうと、複雑な形状になって
しまう事例が多々発生する。また組立て中にワークを回
転させる必要がある場合には、ロボットの回転軸とワー
クの中心とを調整する作業にも比較的時間を要する欠点
がある。

【０００６】本発明はこのような問題点に鑑みてなされ
たものであって、ワークを保持する部分の寸法がそれほ
ど大きくなく、しかもハンドの先端の形状が簡潔で、設
計の簡易化および標準化が容易に行ない得るようにした
ロボット用ハンドを提供することを目的とするものであ
る。

【０００７】

【課題を解決するための手段】第１の発明は、半径方向
に変形可能なコレットピンを具備し、アクチュエータの
出力端に前記コレットピンを取付け、前記アクチュエー
タの固定側に設けられたスリーブに対して前記コレット
ピンを出没自在とし、前記コレットピンをワークの孔ま
たは凹部に挿入して前記ワークを保持するようにしたも
のである。

【０００８】また第２の発明は、上記第１の発明におい
て、前記コレットピンに対して半径方向に所定の距離を
おいて位置決めピンを前記アクチュエータの固定側に取
付け、前記位置決めピンをワークの対応する別の孔また
は別の凹部に挿入することにより前記コレットピンの中
心に対する回転方向の位置決めを行なうようにしたもの
である。

【０００９】

【作用】第１の発明によれば、コレットピンがスリーブ
の先端から突出した状態でアクチュエータをロックする
とともに、アクチュエータを全体として前進させること
により、コレットピンがワークの孔または凹部に挿入さ
れてワークを保持することになる。

【００１０】第２の発明によれば、上記第１の発明にお
けるワークの保持動作の際に、位置決めピンがワークの
対応する別の孔または別の凹部に挿入されるようになり
、これによってワークがコレットピンの中心に対して回
転方向に位置決めされる。

【００１１】

【実施例】図１は第１の実施例のロボット用ハンドを示
すものであって、このロボット用ハンドはフローティン
グユニット１０の先端部に取付けられたエアシリンダ１
１から構成されている。エアシリンダ１１の上端側の開
口はキャップ１２によって閉じられるようになっており
、止め輪１３によってシリンダ１１の上端側の内周の部
分に固着されている。そしてキャップ１２の外周面に設
けられているＯリング１４によってシールが行なわれる
ようになっている。

【００１２】エアシリンダ１１内にはピストン１６が摺
動可能に配されており、このピストン１６の上下の部分
にそれぞれ空気を供給するためにジョイント１７、１８
がエアシリニンダ１１の小孔１９、２０に取付けられる
ようになっている。

【００１３】上記ピストン１６にはピストンロッド２３
が固着されるとともに、このピストンロッド２３の先端
部には突部２４が形成されている。そして突部２４にコ
レットピン２５が取付けられるようになっている。そし
てエアシリンダ１１の下端側にはガイドブロック２６が
固着されるとともに、このガイドブロック２６の中心部
を貫通する貫通孔２７に上記ピストンロッド２３が摺動
自在に嵌合されている。しかも貫通孔２７の先端部には
スリーブ２８が取付けられるようになっている。

【００１４】コレットピン２５は図２および図３に示す
ように、その先端側の部分に軸線方向に延びるように一
対のスリット３１を備えており、これらのスリット３１
によって半径方向に変形可能に構成されている。なおス
リット３１は必ずしも十字型に形成する必要はなく、単
一のスリット３１を図４および図５に示すように直径方
向に延びるように形成するようにしてもよい。またコレ
ットピン２５の直径は、挿入される孔の内径に合わせ、
やや大きめに設定し、コレットピン２５の半径方向の変
形の弾力を利用して摩擦力によってワークを保持するよ
うにしている。

【００１５】つぎにこのようなロボット用ハンドによる
ワークの保持および組立て動作について説明する。ワー
ク４５を取りにいくときには、ジョイント１７および小
孔１９を通してエアシリンダ１１のピストン１６の上側
の部分に圧縮空気を導入し、コレットピン２５を図１に
示すようにスリーブ２８の先端側から突出させる。すな
わちピストン１６に加わる空気圧によって、ワーク４５
のチャック時におけるコレットピン２５の摩擦力の反力
に耐えるようにする。図６はこのようにしてコレットピ
ン２５をワーク４５の孔４６に挿入し、摩擦力によって
ワーク４５を保持した状態を示している。

【００１６】このようなワーク４５をシャーシ４３上の
支軸４４にプレースするときには、図１に示すジョイン
ト１７および小孔１９からの空気の供給を停止する。ま
た下側のジョイント１８および小孔２０による空気の供
給も行なわない。従ってこの場合にはワーク４５の軸線
方向の位置は、シリンダ１１に対するピストン１６の摩
擦力のみによって保持される。

【００１７】このような保持力を利用しながら、図７に
示すようにこのロボットハンドを全体として下降させる
。エアシリンダ１１の先端部にはガイドブロック２６が
固着されるとともに、このガイドブロック２６の先端部
にスリーブ２８が固着されているために、このハンドを
全体として下降させると、スリーブ２８がワーク４５を
押圧するようになる。

【００１８】これに対してコレットピン２５は支軸４４
の上端に当接するために、それ以上下降することができ
ず、ピストン１６がシリンダ１１内で上方へ移動するこ
とになる。このようにしてワーク４５はシャーシ４３上
の支軸４４に図８に示すように挿入されることになる。 すなわちこのロボット用ハンドによれば、挿入動作の際
にコレットピン２５がスリーブ２８内にもぐり込み、挿
入時のワーク４５の芯合わせと、ワークプレースとが同
時に短時間で達成されることになる。

【００１９】つぎに図９に示すように、支軸４４がない
シャーシ４３上にワーク４５をプレースする場合には、
上述の如くコレットピン２５をワーク４５の孔４６内に
挿入した状態でシャーシ４３上の所定の位置にこのワー
ク４５をプレースする。なおこのときにスリーブ２８の
先端部によってワーク４５をシャーシ４３に押える。

【００２０】つぎに図１に示すエアシリンダ１１のジョ
イント１８および小孔２０を通してピストン１６の下側
の部分に圧縮空気を供給し、ピストン１６を上方へ移動
させる。するとコレットピン２５が強制的に上昇され、
ワーク４５の孔４６から離脱することになる。このよう
にしてワーク４５をコレットピン２５から強制的にリリ
ースすることが可能になる。

【００２１】このように本実施例に係るロボット用ハン
ドは、ワーク４５に形成されている孔４６を利用して保
持を行なうようにしたものであって、ハンドの大きさが
ワーク４５の大きさに左右されないために、ハンドの小
型軽量化を図ることが可能になる。しかもハンドの先端
部にコレットピン２５を設けるようにすればよく、これ
によってハンドの先端部の形状がシンプルになり、設計
の簡易化および標準化を図ることが可能になる。またハ
ンドの先端側のチャックの逃げを考慮することが必要で
なくなるために、ワークの供給およびプレース時の制約
がなくなる。

【００２２】つぎに第２の実施例を図１１によって説明
する。この実施例は上記第１の実施例にさらに位置決め
ピン３４を付加するようにしたものであって、第１の実
施例と異なる部分のみを説明すると、ガイドブロック２
６の貫通孔２７の側部にはこの貫通孔２７に対して平行
にシリンダ３３が形成されるとともに、このシリンダ３
３のピストン３５のロッド３６の先端部に位置決めピン
３４が固着されるようになっている。そしてピストン３
５の上下にそれぞれ空気を供給するためのジョイント３
７、３８がシリンダ３３の小孔３９、４０に設けられる
ようになっている。

【００２３】このようなロボット用ハンドによれば、コ
レットピン２５によってワークを保持する際に、シリン
ダ３３のピストン３５を用いて位置決めピン３４を突出
させ、このピン３４をワークの別の孔または凹部に挿入
することにより、コレットピン２５の中心に対するワー
クの回転方向の位置決めを行なうことが可能になる。従
ってワークの姿勢の維持が可能になる。

【００２４】

【発明の効果】第１の発明によると、コレットピンをス
リーブから突出した状態でアクチュエータをロックして
おき、全体を下降させることにより、コレットピンをワ
ークの孔または凹部に挿入してワークを保持するように
したものである。

【００２５】このような構成によると、ハンドの大きさ
がワークの大きさに左右されず、小型軽量なロボット用
ハンドが提供できる。またハンドの先端部の形状がシン
プルになり、設計の簡易化および標準化が図られるよう
になる。さらにはハンドの先端側のチャックの逃げを考
慮する必要がなくなり、ワークの供給およびプレース時
の制約がなくなる。

【００２６】また第２の発明は、コレットピンによって
ワークを保持する際に位置決めピンをワークの別の孔ま
たは別の凹部に挿入することによって回転方向の位置決
めを行なうようにしたものである。従ってワークの姿勢
の維持を行なうことが可能になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１の実施例のロボット用ハンドの縦断面図で
ある。

【図２】コレットピンを逆様にした状態の外観斜視図で
ある。

【図３】同底面図である。

【図４】変形例のコレットピンを逆様にした状態の外観
斜視図である。

【図５】同底面図である。

【図６】ワークを保持した状態を示す要部縦断面図であ
る。

【図７】支軸にワークを挿入する状態の要部縦断面図で
ある。

【図８】ワークを装着した状態の要部縦断面図である。

【図９】ワークをプレース位置に配置した状態の要部縦
断面図である。

【図１０】コレットピンを強制的に抜去る動作を示す要
部縦断面図である。

【図１１】第２の実施例のロボット用ハンドの縦断面図
である。

【符号の説明】

１０　　フローティングユニット １１　　エアシリンダ １２　　キャップ １３　　止め輪 １４　　Ｏリング １６　　ピストン １７、１８　　ジョイント １９、２０　　小孔 ２３　　ピストンロッド ２４　　突部 ２５　　コレットピン ２６　　ガイドブロック ２７　　貫通孔 ２８　　スリーブ ３１　　スリット ３３　　シリンダ ３４　　位置決めピン ３５　　ピストン ３６　　ロッド ３７、３８　　ジョイント ３９、４０　　小孔 ４３　　シャーシ ４４　　支軸 ４５　　ワーク ４６　　孔

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　半径方向に変形可能なコレットピンを
   具備し、アクチュエータの出力端に前記コレットピンを
   取付け、前記アクチュエータの固定側に設けられたスリ
   ーブに対して前記コレットピンを出没自在とし、前記コ
   レットピンをワークの孔または凹部に挿入して前記ワー
   クを保持するようにしたことを特徴とするロボット用ハ
   ンド。
2. 【請求項２】　　前記コレットピンに対して半径方向に
   所定の距離をおいて位置決めピンを前記アクチュエータ
   の固定側に取付け、前記位置決めピンをワークの対応す
   る別の孔または別の凹部に挿入することにより前記コレ
   ットピンの中心に対する回転方向の位置決めを行なうよ
   うにしたことを特徴とする請求項１に記載のロボット用
   ハンド。