JPH04348894A - ロボット用チャック装置 - 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チャック装置
に係り、とくに一対の開閉自在な爪を具備し、これらの
爪によってワークを外側から把持するようにしたチャッ
ク装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】組立ての自動化および省力化のために、
ロボットが利用されるようになっている。ロボットはそ
のハンドの先端側の部分にチャックを備え、このチャッ
クによってワークを把持するようにしている。チャック
によって把持されたワークは組立て位置に移動されると
ともに、この位置において被組立て物に組込まれるよう
になっている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】従来のこのようなロボ
ット用ハンドのチャックは、ワークに合わせてそれぞれ
設計をするようにしていた。従って組立てる部品の種類
に応じて多数のチャックを必要とし、その設計および製
作の労力が多大なものとなっていた。

【０００４】またチャックの開閉あるいはチャックによ
るワークの把持をセンサによって検出することが望まし
い。ところが従来は、簡単な検出機構によって、チャッ
クの開閉を開放位置と閉鎖位置の２点で検出するように
していた。このような構造によれば、ワークを取り損っ
た場合の検知を行なうことができなかった。

【０００５】またセンサの検出ストロークの微調整を簡
単に行なうことができないという欠点があった。

【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、各種のワークに広く適用可能なチャッ
クを提供するとともに、センサによってチャックの開閉
やそのストロークを微妙に調整することが可能なように
したロボット用チャック装置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、一対の開
閉自在な爪を具備し、該爪によってワークを外側から把
持するようにしたチャック装置において、前記爪をその
保持体に対して着脱可能にするとともに、前記爪または
前記保持体にドッグを設け、前記ドッグによって前記爪
の開閉を検出するセンサを固定側に配するようにしたも
のである。

【０００８】また第２の発明は、上記第１の発明におい
て、前記爪の開閉方向の前記ドッグの側端部が傾斜した
エッジを有するようにしたものである。

【０００９】また第３の発明は、上記第１の発明におい
て、前記爪の開閉方向と交差するように配されているピ
ンによって前記ドッグが構成されるようにしたものであ
る。

【００１０】

【作用】第１の発明によれば、各種のワークに対応して
、着脱可能になっている爪を交換することにより、種々
のワークに対応することができるようになり、チャック
の標準化が図られる。また爪の開閉は、この爪の開閉に
連動して移動するドッグを固定側に配されているセンサ
によって検出することにより達成される。

【００１１】第２の発明によれば、ドッグの側端部が傾
斜したエッジを有しているために、爪の開閉方向と交差
する方向におけるセンサの取付け位置を調整することに
より、センサが検出する爪の開閉のストロークを任意に
調整できるようになる。

【００１２】第３の発明によれば、ドッグを構成するピ
ンはチャックの開閉に連動して固定側に配されているセ
ンサを横切るように移動することになり、チャックがワ
ークを把持しない場合にはそのことを検出できるように
なる。

【００１３】

【実施例】図１は本発明の一実施例に係るロボット用チ
ャック装置を示すものであって、このチャック装置はフ
ローティングユニット１１とチャックユニット１２とか
ら構成されている。すなわちチャックユニット１２はフ
ローティングユニット１１を介してロボットハンドの先
端部に固着されるようになっている。

【００１４】まず上側のフローティングユニット１１の
構造について説明すると、図１および図２に示すように
、このフローティングユニットは取付けベース１３を備
えている。取付けベース１３のフランジの部分がロボッ
トハンドにボルトによって固定されるようになっている
。またベース１３には下方へ突出するようにロッド１４
が固着されており、このロッド１４がフローティングス
リーブ１５を摺動可能に保持している。しかもフローテ
ィングスリーブ１５はばね１６によって下方へ付勢され
ており、止め輪１７によって受けられるようになってい
る。

【００１５】フローティングユニット１１のベース１３
には図１に示すように左右一対の取付け板２１が設けら
れるとともに、これらの取付け板２１によって左右にセ
ンサ２２、２３が配されるようになっている。これに対
してフローティングスリーブ１５側にはその左右に取付
け板２４、２５が設けられるとともに、これらの取付け
板２４、２５の先端側には折曲げて被検出用折曲げ片２
６、２７が形成されている。これらの折曲げ片２６、２
７がセンサ２２、２３によって検出されるようになって
いる。

【００１６】つぎにチャックユニット１２について説明
すると、このチャックユニット１２は図３に示すように
シリンダ３０から構成されており、シリンダ３０内には
ピストン３１が摺動可能に保持されている。そしてシリ
ンダ３０の側面に形成された小孔３２にはジョイント３
３がねじ込まれるとともに、このジョイント３３を通し
てシリンダ３０内に圧縮空気を供給するようにしている
。なおシリンダ３０の上部開口は閉塞板３４によって閉
塞されている。閉塞板３４は止め輪３５によって軸線方
向に移動するのが防止されるようになっている。

【００１７】ピストン３１を備えるピストンロッドの先
端部には押圧アーム３８が設けられている。そしてシリ
ンダ３０の下端側にはベース３９が固着されるとともに
、このベース３９上には左右一対の支軸４０が植設され
ており、これらの支軸４０によって左右一対の３角形の
レバー４１が回動自在に支持されている。

【００１８】またベース３９上には左右一対の保持体４
４が左右に摺動可能に保持されている。しかも保持体４
４上にはそれぞれピン４５が植設されている。また左右
一対の保持体４４は圧縮コイルばね４６によって互いに
離間する方向に付勢されている。そして左右一対の保持
体４４にはボルト５４によって爪４７、４８がそれぞれ
固着されている。

【００１９】右側の爪４８には取付け板４９を介してド
ッグ５０が固着されている。ドッグ５０は図４に拡大し
て示すように、ほぼ３角形の板状体から構成されており
、その側端側が傾斜したエッジ５１を備えている。そし
てドッグ５０に対応してセンサ５２が配されている。 センサ５２はシリンダ３０の外周側の部分に取付け板５
３を介して固定配置されている。

【００２０】以上のような構成において、フローティン
グユニット１１はその取付けベース１３によってロボッ
トハンドの先端部にボルトで固着されるようになってい
る。またフローティングユニット１１の下端側の部分に
はチャックユニット１２が固着されるようになっている
。そして図１のように組立てられたチャック装置は、静
かに下降するとともに、先端側の一対の爪４７、４８に
よってワーク５７を把持するようにしている。

【００２１】爪４７、４８が開かれた状態においてロボ
ットハンドが静かに下降すると、爪４７、４８の先端部
がワーク５７の上端に当接する。従ってそれ以上チャッ
クユニット１２が下降することができないために、フロ
ーティングユニット１１が軸線方向のストロークを吸収
する。すなわちフローティングスリーブ１５がコイルば
ね１６を圧縮しながらロッド１４上を相対的に上方へ移
動する。そしてこのときの軸線方向のフローティングス
リーブ１５のストロークは被検出用折曲げ片２６、２７
をそれぞれ検出するセンサ２２、２３によって検出され
る。

【００２２】爪４７、４８がワーク５７に確実に当接し
たことがセンサ２３、２４によって検出されたならば、
この状態でロボットハンドの下降を停止するとともに、
エアシリンダ３０内にジョイント３１を通して圧縮空気
を供給する。するとピストン３１が下方へ押圧されるこ
とになり、これによって押圧アーム３８も下降する。そ
して押圧アーム３８は左右の３角形のレバー４１を支軸
４０を中心としてそれぞれ回動させるようになる。３角
形のレバー４１は左右一対の保持体４４のピン４５を押
圧し、圧縮コイルばね４６に抗して左右一対の保持体４
４が互いに近接する方向に移動させる。

【００２３】従って保持体４４に取付けられている一対
の爪４７、４８が閉じ、図４に示すようにワーク５７を
その段部５６の部分で把持するようになる。この後にロ
ボットハンドが上昇し、組込み位置に移動することにな
る。そして所定の組込み位置において再びロボットハン
ドが下降する。そして組込み位置においてチャックユニ
ット１２は上記とは逆の動作を行ない、ピストン３１を
上昇させることによって、爪４７、４８を開き、ワーク
５７を解放することになる。

【００２４】エアシリンダ３０によって開閉されるチャ
ック装置の爪４７、４８の開閉のストロークは、３角形
の板から成るドッグ５０とセンサ５２とによって行なわ
れる。図４に示すように、爪４７、４８が互いに閉じる
と、ドッグ５０の傾斜したエッジ５１がセンサ５２の検
出点を越えることになり、これによってセンサ５２が検
出動作を行なう。

【００２５】とくにドッグ５０は図４に示すように、そ
の側端側の部分が傾斜したエッジ５１を備えているため
に、取付け板５３に取付けられているセンサ５２を高さ
方向に位置調整することにより、センサ５２が検出する
爪４７、４８のストロークを任意に設定できるようにな
る。すなわち爪４７、４８が任意のストロークでセンサ
５２によって開閉の検出が行なわれるようになる。

【００２６】図５〜図７は、直立するピン５８によって
ドッグを構成したものである。図５に示すように爪４７
、４８が開かれている場合には、ピン５８はセンサ５２
によっては検出されず、センサ５２はＯＦＦの状態にな
っている。これに対して図６に示すように、爪４７、４
８を閉じてワーク５７を段部５６のところで正しく把持
すると、この状態でピン５８がセンサ５２の検出点を横
切り、センサ５２がＯＮになる。このような動作によっ
てセンサ５２がワーク５７のチャックを検出する。

【００２７】ワーク５７がない場合やチャックミスが行
なわれた場合には、図７に示すようにさらに爪４７、４
８が閉じるようになる。するとピン５８はセンサ５２の
検出点を通過することになり、センサ５２は一旦ＯＮに
なった後に再びＯＦＦになる。従ってチャックミスをピ
ン５８から成るドッグとセンサ５２とによって検出する
ことが可能になり、ワーク５７の保持の有無が確実に検
出されるようになる。

【００２８】またこのチャック装置は、保持体４４に対
してボルト５４を介して爪４７、４８が着脱可能に構成
されており、ワークの種類に応じて爪４７、４８のみを
交換すればよくなっている。従って各種のワークに対し
て爪４７、４８のみを交換することにより、各種の部品
の自動組立てに対応できるようになる。これによりチャ
ックユニット１２の標準化が行なわれることになる。

【００２９】図８はボルト５４によって保持用凹部５９
を有する爪４７、４８を取付けるようにしたものである
。爪４７、４８の保持用凹部５９によって、異なる形状
のワーク６０を確実に保持することが可能になる。とく
に凹部５９によってワーク６０の保持力が増加する利点
がある。

【００３０】このように本実施例に係るロボット用チャ
ック装置によれば、一対の爪４７、４８によってワーク
５７の外径を把持することが可能なチャック装置を提供
できるようになる。しかも爪４７、４８の部分のみを交
換可能にすることにより、チャックユニット１２の標準
化が図られ、設計および製作のための工数の大幅な節減
が可能になる。

【００３１】またドッグ５０の形状を工夫することによ
り、より確実にワーク５７のチャックの有無を検出する
ことが可能になる。またチャックミスをも同時に検出す
ることが可能になる。

【００３２】

【発明の効果】第１の発明は、爪をその保持体に対して
着脱可能にするとともに、爪または保持体にドッグを設
け、固定側に配されているセンサによってドッグを介し
て爪の開閉を検出するようにしたものである。

【００３３】従って爪のみを交換することによって各種
のワークに対応することが可能になり、チャック装置の
標準化が図られるようになる。しかも爪と連動して移動
するドッグと固定側のセンサとによって爪の開閉が検出
されるために、より確実なチャック動作が行なわれるよ
うになる。

【００３４】第２の発明によれば、爪の開閉方向のドッ
グの側端部が傾斜したエッジを有するようになっている
ために、ドッグに対してセンサを爪の開閉方向と交差す
る方向に移動させることにより、センサが検出する爪の
開閉のストロークを任意に調整できるようになる。

【００３５】第３の発明によれば、爪の開閉方向と交差
するように配されているピンによってドッグが構成され
るようになっているために、ピンがセンサを横切るよう
に移動することになる。従ってチャックミスの動作をも
センサによって検出することが可能になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】ロボット用チャック装置の全体の構成を示す正
面図である。

【図２】フローティングユニットの縦断面図である。

【図３】チャックユニットの縦断面図である。

【図４】チャック部の拡大正面図である。

【図５】変形例のチャック部の拡大正面図である。

【図６】同チャック動作を示す正面図である。

【図７】同チャックミスの状態を示す正面図である。

【図８】変形例の爪を取付けたチャック部の拡大正面図
である。

【符号の説明】

１１　　フローティングユニット １２　　チャックユニット １３　　取付けベース １４　　ロッド １５　　フローティングスリーブ １６　　ばね １７　　止め輪 ２１　　取付け板 ２２、２３　　センサ ２４、２５　　取付け板 ２６、２７　　被検出用折曲げ片 ３０　　シリンダ ３１　　ピストン ３２　　小孔 ３３　　ジョイント ３４　　閉塞板 ３５　　止め輪 ３８　　押圧アーム ３９　　ベース ４０　　支軸 ４１　　３角形のレバー ４４　　保持体 ４５　　ピン ４６　　圧縮コイルばね ４７、４８　　爪 ４９　　取付け板 ５０　　ドッグ ５１　　傾斜したエッジ ５２　　センサ ５３　　取付け板 ５４　　ボルト ５６　　段部 ５７　　ワーク ５８　　ピン ５９　　保持用凹部 ６０　　ワーク

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　一対の開閉自在な爪を具備し、該爪に
   よってワークを外側から把持するようにしたチャック装
   置において、前記爪をその保持体に対して着脱可能にす
   るとともに、前記爪または前記保持体にドッグを設け、
   前記ドッグによって前記爪の開閉を検出するセンサを固
   定側に配するようにしたことを特徴とするロボット用チ
   ャック装置。
2. 【請求項２】　　前記爪の開閉方向の前記ドッグの側端
   部が傾斜したエッジを有することを特徴とする請求項１
   に記載のロボット用チャック装置。
3. 【請求項３】　　前記爪の開閉方向と交差するように配
   されているピンによって前記ドッグが構成されることを
   特徴とする請求項１に記載のロボット用チャック装置。