JPH04372389A - Hand for picking up plate workpiece - Google Patents

Hand for picking up plate workpiece

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JPH04372389A
JPH04372389A JP15045391A JP15045391A JPH04372389A JP H04372389 A JPH04372389 A JP H04372389A JP 15045391 A JP15045391 A JP 15045391A JP 15045391 A JP15045391 A JP 15045391A JP H04372389 A JPH04372389 A JP H04372389A
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JP
Japan
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workpiece
plate
hand
gripping means
cylinder
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JP15045391A
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Japanese (ja)
Inventor
Yoshiharu Iwata
吉晴 岩田
Soji Kato
宗嗣 加藤
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Fanuc Corp
Original Assignee
Fanuc Corp
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Publication date
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Abstract

PURPOSE:To provide a hand for a manipulartor in which a plate workpiece is gripped so that a vertical coordinate value of the position of the plate workpiece in a three-dimensional space is fixed at a predetermined value, and the workpiece position a two-dimensional coordinate is caught by a camera so as to know a difference between it and a reference workpiece position in a two-dimensional coordinate, and the difference is corrected so that the workpiece is carried to a next process. CONSTITUTION:A first workpiece gripping means 20 that is not moved laterally, and a second workpiece gripping means 40 that can be moved laterally, are provided on a hand frame 12, while lifting of a plate workpiece W by means of the gripping means 20, 40, the gripping, and the workpiece position in the vertical coordinate direction are set by vertically moving cylinder 22, 42, and a reference position HL of the set workpiece W is found by a camera 60 and a difference between it and a reference position taught is found, and the workpiece is carried to a next process and is positioned so that the difference is corrected. Since the working position is known not in a three-dimensional mode but in a two-dimensional mode, the carrying to the next process and the positioning are simplified, and the cost is reduced thereby.

Description

【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]

【0001】0001

【産業上の利用分野】本発明は、産業用ロボットやワー
クローダ等のエンドエフェクタとして用いられ、プレス
加工法や板金加工法で所望の部品に加工された凹凸を有
する板ものワークを積層状態から順次に取上げ、把持可
能な板ものワークの取上げ用ハンドに関し、特に、積層
状態から取上げた板ものワークを次工程の加工処理位置
又は組立処理位置へ把持して搬送し、位置決めするとき
に、その板ものワークの三次元空間における直交三軸座
標系で規定される姿勢のうち、縦軸座標系の姿勢を所定
の固定姿勢に設定し、水平な直交二次元座標系内におけ
るワーク位置をカメラで捕捉可能し、基準ワーク位置と
のずれを認識し、補正を付与して所定の位置へ位置決め
、載置することが可能な板ものワークの取上げ用ハンド
に関する。
[Industrial Application Field] The present invention is used as an end effector for industrial robots, work loaders, etc., and is used to convert plate workpieces with unevenness into desired parts by press working or sheet metal working into a laminated state. Regarding the hand for picking up plate workpieces that can be picked up and held in sequence, it is particularly useful when picking up plate workpieces from a stacked state, gripping and conveying them to the processing position or assembly processing position of the next process, and positioning them. Among the postures defined by the orthogonal three-axis coordinate system in the three-dimensional space of the plate work, the posture of the vertical axis coordinate system is set to a predetermined fixed posture, and the workpiece position in the horizontal orthogonal two-dimensional coordinate system is determined using a camera. The present invention relates to a hand for picking up a plate work that can be captured, recognized the deviation from the reference work position, and positioned and placed at a predetermined position with correction.

【0002】0002

【従来の技術】例えば、自動車々体の部品として用いら
れる板ものワークは、自動化された生産現場においては
、プレス加工されてからパレット上に多数枚に積み重ね
て次の機械加工現場や車体の組立ラインに搬入される。 このような板ものワークは表面に凹凸や組立孔等が形成
されているために、自動化の現場で、機械加工現場や組
立ラインに積層状態で搬入された時点では下層から上層
へ行く程、床面に対して傾いた状態になっている。
[Prior Art] For example, in automated production sites, plate workpieces used as parts for automobile bodies are pressed and then stacked in large numbers on pallets for use at the next machining site or for car body assembly. transported to the line. Because such plate workpieces have irregularities and assembly holes formed on their surfaces, when they are delivered in a stacked state to a machining site or assembly line at an automation site, the floor becomes rougher as you go from the lower layer to the upper layer. It is tilted to the surface.

【0003】このような積層状態の複数の板ものワーク
を上から1枚毎に順次に取上げて次工程へ搬送する所謂
、デパレタイジングには、産業用ロボットやワークロー
ダ等のエンドエフェクタとしてハンドを用いる。すなわ
ち、同ハンドの先端に設けた真空吸着式又は磁気吸着式
の把持手段で板ものワークを取上げ、把持する方式が多
く採用される。しかし、ハンドで取上げ、把持した板も
のワークをローダやロボットで次工程の機械や組立工程
に搬送するときには、常に、板ものワークに所定の把持
姿勢を付与し、機械のワークテーブルや組立ラインの相
手ワークに位置決めする必要がある。
[0003] In so-called depalletizing, in which a plurality of plate workpieces in a stacked state are sequentially picked up one by one from the top and transported to the next process, a hand is used as an end effector of an industrial robot or work loader. use That is, a method is often adopted in which a plate workpiece is picked up and held by a vacuum suction type or magnetic suction type gripping means provided at the tip of the hand. However, when a loader or robot picks up and grips a plate workpiece by hand and transports it to the next process machine or assembly process, the plate workpiece is always given a predetermined gripping posture, and the workpiece is placed on the machine's work table or on the assembly line. It is necessary to position it to the other workpiece.

【0004】0004

【発明が解決しようとする課題】従来の板ものワークの
搬送に当たっては、このような必要性から積層状態から
取上げた各板ものワークを機械的な強制装置を用いて作
業者が人為的に所定の把持姿勢を与えてから次工程への
搬送を行うものが多く、自動化に反する作業工程の介入
があった。
[Problem to be Solved by the Invention] Due to this necessity, in the conventional conveyance of plate workpieces, an operator manually holds each plate workpiece picked up from a stacked state using a mechanical forcing device. In many cases, the gripping posture is given before conveyance to the next process, resulting in intervention in the work process that goes against automation.

【0005】他方、ハンドにより板ものワークを取上げ
、把持した段階で、3つのカメラを用いてワークに設定
した3点位置の画像を三次元座標系で捉えて同ワークの
把持姿勢を予め教示した基準の三次元姿勢画像と対比し
て差を求め、補正を行ってから、次工程に搬送する方式
も研究、検討されているが、三次元画像を求める方式で
は三台ものカメラを駆使し、これらで捉えた画像を複合
的に処理する複雑な画像処理装置が必要になり、ワーク
姿勢の検出と補正のための装置を簡単に実用、提供する
ことが困難な状況にある。
On the other hand, when a plate workpiece is picked up and gripped by the hand, three cameras are used to capture images of three points set on the workpiece in a three-dimensional coordinate system to teach the gripping posture of the workpiece in advance. A method of comparing the image with a standard 3D posture image to find the difference, making corrections, and then transporting it to the next process is also being researched and considered, but the method of obtaining a 3D image makes full use of as many as three cameras. A complex image processing device that processes images captured by these devices in a complex manner is required, and it is difficult to easily put into practice and provide a device for detecting and correcting the workpiece posture.

【0006】依って、本発明の目的は、加工により平板
状態から凹凸や孔を有した部品状態とされた板ものワー
クを把持した状態で二次元的な把持姿勢を付与し、ワー
ク内の所定の検出点を二次元画像内で捉えることにより
、姿勢を補正し、次工程へ搬送することが可能な板もの
ワークの取上げ用ハンドを提供して従来の課題を解決し
ようとするものである。
Therefore, an object of the present invention is to provide a two-dimensional gripping posture while gripping a plate workpiece that has been changed from a flat plate state into a component state having irregularities and holes by processing, and to The present invention attempts to solve the conventional problems by providing a hand for picking up plate workpieces that can correct the posture and transport the workpiece to the next process by capturing the detection point in a two-dimensional image.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】本発明は、上述の目的に
鑑みて、三次元空間における板ものワークの三次元座標
系による把持姿勢のうち、各板ものワークが積層状態か
ら取上げ、把持された状態で、縦軸方向の座標値が常に
一定となる機構をハンド自身に具備させ、板ものワーク
の設定された検出点位置の直交平面座標内における位置
を画像として捉え、予め教示した位置データとの同直交
平面座標系における差を求めて、ハンドに把持されたワ
ークを次工程へ搬送するとき、その差分だけ補正して機
械加工装置のワークテーブル上や組立ラインにおける相
手ワーク上に供給できるようにしたものである。
[Means for Solving the Problems] In view of the above-mentioned objects, the present invention provides a method in which each plate workpiece is picked up from a stacked state and gripped in a three-dimensional coordinate system gripping posture of plate workpieces in a three-dimensional space. In this state, the hand itself is equipped with a mechanism that keeps the coordinate value in the vertical axis direction constant, and the position of the set detection point position of the plate workpiece in the orthogonal plane coordinates is captured as an image, and the position data taught in advance is When transporting the workpiece held by the hand to the next process, it is possible to calculate the difference in the same orthogonal plane coordinate system and correct the difference and supply it onto the work table of machining equipment or the other workpiece on the assembly line. This is how it was done.

【0008】すなわち、本発明に依れば、凹凸を有した
板ものワークの積層体から各ワークを取上げ、把持する
と共にワーク姿勢を直交三次元座標姿勢における少なく
とも縦座標姿勢が所定姿勢に固定された次工程への被供
給姿勢に設定可能な板ものワークの取上げハンドであっ
て、ワークローダ等の可動機体に装着可能なハンドフレ
ームと、前記ハンドフレームに固定された第1の上下動
シリンダの下端に自在継手を介し取付けられ、該上下動
シリンダの下動によって板ものワーク面に向けて当接、
把持動作する第1のワーク把持手段と、前記ハンドフレ
ームに所定量の横移動が可能に保持された第2の上下動
シリンダの下端に自在継手を介して設けられ、該上下動
シリンダの下動によって板ものワーク面に向けて当接、
把持動作する第2のワーク把持手段と、前記第1、第2
のワーク把持手段によって取上げ、把持された板ものワ
ークがワークの積層体からハンドフレームと共に上昇せ
しめられたとき、前記第1、第2の上下動シリンダの自
然下動又は圧力下動に応じて該板ものワークの縦座標姿
勢を所定姿勢に設定するように設けられたストッパ手段
と、前記第1、第2の把持手段によって取上げ、把持さ
れたワークが縦座標軸姿勢を前記所定姿勢に設定された
とき、前記第2の把持手段を有した前記横移動可能な前
記第2の上下動シリンダの横移動を阻止するように設け
られた固定手段と、前記ハンドフレームに保持され、前
記第1、第2のワーク把持手段で取上げ、把持されると
共に前記所定姿勢に設定された板ものワークのワーク面
に予め設定した基準点を撮像するカメラ手段とを、具備
して構成された板ものワークの取上げ用ハンドが提供さ
れる。なお、第1、第2のワーク把持手段は、真空吸着
式パッドから成るワーク把持手段又は磁気吸着式把持具
から成るワーク把持手段によって形成される。
That is, according to the present invention, each workpiece is picked up from a stack of plate workpieces having unevenness, is gripped, and the posture of the workpiece is fixed to a predetermined posture at least in the vertical coordinate posture in the orthogonal three-dimensional coordinate posture. The hand for picking up plate workpieces can be set in a posture to be fed to the next process, and includes a hand frame that can be attached to a movable body such as a work loader, and a first vertically moving cylinder fixed to the hand frame. It is attached to the lower end via a universal joint, and comes into contact with the work surface of the plate by the downward movement of the vertical movement cylinder.
A first workpiece gripping means that performs a gripping operation, and a second vertically movable cylinder held on the hand frame so as to be able to move horizontally by a predetermined amount are provided at the lower end of the vertically movable cylinder via a universal joint, and the vertically movable cylinder is provided with a downward movement of the vertically movable cylinder. The plate is brought into contact with the work surface,
a second workpiece gripping means that performs a gripping operation;
When the plate workpiece picked up and gripped by the workpiece gripping means is raised together with the hand frame from the stack of workpieces, the first and second vertically movable cylinders are moved downward naturally or under pressure. stopper means provided to set the ordinate orientation of the plate workpiece to a predetermined orientation; and the workpiece picked up and gripped by the first and second gripping means, the ordinate orientation of the workpiece being set to the predetermined orientation. At this time, a fixing means provided to prevent horizontal movement of the second horizontally movable vertical cylinder having the second gripping means, and a fixing means provided to prevent horizontal movement of the second vertically movable cylinder having the second gripping means; Picking up of a plate workpiece, comprising a camera means for capturing an image of a reference point set in advance on the work surface of the plate workpiece that is picked up and held by the workpiece gripping means of 2 and set in the predetermined posture. A hand is provided. Note that the first and second workpiece gripping means are formed by a workpiece gripping means comprising a vacuum suction type pad or a workpiece gripping means comprising a magnetic suction type gripper.

【0009】[0009]

【作用】板ものワークは、第1の上下動シリンダと第2
の上下動シリンダとの下端に自在継手を介して取付けら
れた第1、第2のワーク把持手段によって積層体から一
枚毎に傾いた姿勢のままで取上げ、把持され、把持後、
第1、第2の上下動シリンダの上下動作用と、第2上下
動シリンダ及び第2ワーク把持手段の横移動とによって
、同ワークの縦座標姿勢が所定姿勢に設定され、その姿
勢に固定された状態でカメラ手段により該板ものワーク
に予め選定されている基準孔等の基準点を平面座標内の
座標値として読み取り、予め教示されたそれら基準孔の
平面座標値との差を求め、その差値分だけ補正するよう
にして、同ハンドが装着れたロボット又はワークローダ
等の搬送動作により、次工程へ搬送される。以下、本発
明を添付図面に示す実施例に基づいて、更に詳細に説明
する。
[Operation] The plate work is moved between the first vertical cylinder and the second cylinder.
The first and second work gripping means attached to the lower end of the vertically movable cylinder via a universal joint pick up each work piece from the stack in an inclined posture and grip it, and after gripping,
By the vertical movement of the first and second vertically movable cylinders and the lateral movement of the second vertically movable cylinder and the second workpiece gripping means, the ordinate posture of the workpiece is set to a predetermined posture and fixed at that posture. In this state, the camera means reads the reference points such as reference holes selected in advance on the plate work as coordinate values in the plane coordinates, calculates the difference from the plane coordinate values of those reference holes taught in advance, and The hand is corrected by the difference value and is transported to the next process by a transport operation of a robot, work loader, etc. equipped with the same hand. Hereinafter, the present invention will be described in more detail based on embodiments shown in the accompanying drawings.

【0010】0010

【実施例】図1は、本発明による板ものワークの取上げ
用ハンドの全体的構成を示した平面図と側面図であり、
図2は同ハンドに具備された上下動シリンダで作動され
る第1のワーク把持手段の構成を断面図示した部分的な
機構図、図3は、同じく同ハンドに具備された上下動シ
リンダで作動される共に横移動可能な第2のワーク把持
手段の構成を断面図示した部分的な機構図、図4は図3
の(4)ー(4)線から見た第2ワーク把持手段の平面
図、図5は、図3のG部分の拡大矢視図、図6は、上下
動シリンダの流体回路、図7は、ハンドの第1、第2の
ワーク把持手段により把持された板ものワークが、その
縦座標姿勢を所定姿勢に設定される過程を示す説明図、
図8は板ものワークの一例として車体シャーシ部品に加
工されたワークの斜視図である。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS FIG. 1 is a plan view and a side view showing the overall structure of a hand for picking up a plate work according to the present invention.
FIG. 2 is a partial mechanical diagram showing a cross-sectional view of the structure of the first workpiece gripping means that is operated by a vertical cylinder provided in the same hand, and FIG. FIG. 4 is a partial mechanical diagram showing a cross-sectional view of the configuration of the second workpiece gripping means that can be moved laterally, and FIG.
(4) - (4) A plan view of the second workpiece gripping means as seen from the line, FIG. 5 is an enlarged view of the G part in FIG. 3, FIG. 6 is a fluid circuit of the vertical cylinder, and FIG. , an explanatory diagram showing a process in which the ordinate orientation of a plate workpiece gripped by the first and second workpiece gripping means of the hand is set to a predetermined orientation;
FIG. 8 is a perspective view of a workpiece processed into a vehicle body chassis part as an example of a plate workpiece.

【0011】先ず、図8を参照すると、本発明に係るハ
ンドによって取上げ、把持される板ものワークの一例が
示されている。この図示例から明らかなように、板もの
ワークWは、一般に凹凸形状部や種々径の異なる貫通孔
やタップ孔等が加工形成された板金部品として生産され
、このような板ものワークWを多数、次の加工々程や組
立工程に送る過程では、同ワークWをパレット等に積み
重ねて積層状態にして一定の場所へ集積し、そこから、
ハンドによって一枚毎に取上げ、把持してロボットやワ
ークローダ等のマニプレータ機械で目的とする次工程の
加工機械上や組立ラインにおける相手ワーク上へ搬送さ
れる。
First, referring to FIG. 8, there is shown an example of a plate work to be picked up and held by the hand according to the present invention. As is clear from this illustrated example, the plate workpiece W is generally produced as a sheet metal part in which irregularities, through holes and tap holes of various diameters, etc. are formed by processing, and a large number of such plate workpieces W are produced. , In the process of sending to the next processing or assembly process, the same work W is stacked on a pallet etc. in a stacked state and accumulated in a fixed place, and from there,
Each piece is picked up and gripped by a hand, and transported by a manipulator machine such as a robot or work loader onto a processing machine for the next process or onto a mating workpiece on an assembly line.

【0012】本発明によるハンドは、このような凹凸を
有する板ものワークWが多数枚、重ねられたときには上
層のワーク程、床面ないしワーク載置面に関して傾斜し
た状態で積層されるが、その積層体から次々とワークを
一枚毎に取上げ、把持するに当たり、予め、同ワークW
の表面のハッチング域で例示した把持域Sに真空吸着式
パッドや磁気吸着把持片をワーク把持手段として下ろし
、吸着式に最上層の一枚の板ものワークWを取上げ、把
持し、把持状態のまま後述のごとく、所定の把持姿勢に
してから、水平面内の二次元座標系で位置を補正し、次
工程へ搬送するものである。なお、以下の記載も図8に
示した板ものワークWの積層体から各ワークWを取上げ
、把持する場合を例として説明をおこない、そのとき、
多数の孔における予め選定した孔HLが二次元座標系に
おける位置検出用に画像として撮像される検出孔として
説明する。
[0012] In the hand according to the present invention, when a large number of plate workpieces W having such unevenness are stacked, the upper workpieces are stacked in a state that is more inclined with respect to the floor surface or workpiece placement surface. When picking up and gripping the workpieces one after another from the stacked body, the same workpiece W is
A vacuum suction type pad or a magnetic suction gripping piece is lowered as a workpiece gripping means into the gripping area S illustrated in the hatched area on the surface of As will be described later, the object is held in a predetermined gripping posture, the position is corrected using a two-dimensional coordinate system in a horizontal plane, and the object is transported to the next process. In addition, the following description will also be explained using the case where each workpiece W is picked up and held from the stack of plate workpieces W shown in FIG. 8, and at that time,
A hole HL selected in advance among a large number of holes will be described as a detection hole that is imaged as an image for position detection in a two-dimensional coordinate system.

【0013】さて、図1の(a)及び(b)は本発明の
実施例に係る板ものワークWの取上げ用ハンド10の基
本的構成を示す平面図と側面図であり、前者の図は、後
者の図における矢印FーFで示す方向に見た平面図であ
る。なお、図(b)には板ものワークWが積層状態で集
積され、上層ワークと下層ワークとでは凹凸の存在で傾
きが異なっていることを示している。ハンド10は、板
状、桁枠状等の適宜の形態を有したハンドフレーム12
を有しており、このハンドフレーム12の一端に形成さ
れた装着フランジ14によってハンド10を産業用ロボ
ット(図示なし)の手首先端や自動ローダの先端にエン
ドエフェクタとして取付孔14aを利用して取付け可能
に構成されている。
Now, FIGS. 1(a) and 1(b) are a plan view and a side view showing the basic structure of a hand 10 for picking up a plate workpiece W according to an embodiment of the present invention, and the former figure is a , is a plan view seen in the direction indicated by arrows FF in the latter figure. In addition, FIG. 3B shows that plate workpieces W are stacked in a stacked state, and the slopes of the upper layer workpiece and the lower layer workpiece are different due to the presence of unevenness. The hand 10 includes a hand frame 12 having an appropriate shape such as a plate shape or a girder frame shape.
A mounting flange 14 formed at one end of the hand frame 12 allows the hand 10 to be mounted as an end effector to the wrist tip of an industrial robot (not shown) or the tip of an automatic loader using the mounting hole 14a. configured to be possible.

【0014】ハンド10のハンドフレーム12は、板も
のワーク取上げ、把持する直接の手段としてワーク把持
手段を具備するが、本発明においては、同ハンドフレー
ム12に固定的に保持された上下動シリンダの作動でワ
ークWの把持域Sに接近して吸着式に同ワークWを取上
げ、把持する第1のワーク把持手段20と、ハンドフレ
ーム12に対して平面内で一定量の横移動が可能に保持
された上下動シリンダの作動でワークWの把持域に接近
して同じく吸着式に同ワークWを取上げ、把持する第2
のワーク把持手段40とを備え、本実施例では、前者の
第1のワーク把持手段20を一つと、後者の第2のワー
ク把持手段40を2つ有し、これらをハンドフレーム1
2の3点位置に分離、配置して3点における吸着式把持
作用で、積層体の最上層の板ものワークWを取上げるよ
うに構成している。然しながら、必要に応じて、或いは
、小形板ものワークでは、後者の第2ワーク把持手段4
0を1つにして合計2つの把持手段でワーク取上げを遂
行することも可能である。なお、図1の(a)には、第
2のワーク把持手段40の横移動可能な範囲を示す三角
形状領域が点線で図示されている。
The hand frame 12 of the hand 10 is equipped with a workpiece gripping means as a direct means for picking up and gripping a plate workpiece. The first workpiece gripping means 20 approaches the gripping area S of the workpiece W by suction and picks up and grips the workpiece W, and the hand frame 12 holds the workpiece W so that it can be moved horizontally by a certain amount in a plane. The second cylinder approaches the gripping area of the workpiece W by the operation of the vertically moving cylinder and picks up and grips the workpiece W in the same suction type.
In this embodiment, there is one first workpiece gripping means 20 and two second workpiece gripping means 40, which are connected to the hand frame 1.
The structure is such that the uppermost plate workpiece W of the laminate is picked up by separating and arranging it at three points (2) and using suction type gripping action at the three points. However, if necessary, or for a small plate work, the latter second work gripping means 4 may be
It is also possible to use a total of two gripping means to pick up the workpiece by using one gripping means. Note that, in FIG. 1A, a triangular region indicating a range in which the second workpiece gripping means 40 can be moved laterally is illustrated with a dotted line.

【0015】ハンドフレーム12は更に、上記の第1、
第2のワーク把持手段20、40が板ものワークWを取
上げ、把持してから後述のように一定の把持姿勢、つま
り、三次元空間内において、平面内の直交2軸の座標系
と、それに直交する縦座標軸との座標値で定まるワーク
姿勢における縦座標値を所定値に設定した時点における
板ものワークWの面に形成された所定の基準点HL(図
8参照)の位置を画像として撮像、取込み可能な2つの
カメラ60が具備されている。勿論、ハンドフレーム1
2自体の移動は、それが装着されるロボットやワークロ
ーダ等のマニプレータ手段によって制御され、遂行され
ることは言うまでもない。また、カメラ60の撮像画像
は、図示されていない画像処理装置に送信されるが、同
画像処理装置はディスプレイ内の平面座標系において上
記基準点HLの画像の座標値を読取り可能なものであれ
ば良く、その種の画像処理装置は既に多々提案、提供さ
れているのでここでは詳述を省略する。
[0015] The hand frame 12 further includes the first
The second workpiece gripping means 20, 40 picks up the plate workpiece W, grips it, and holds it in a fixed gripping posture as described later. The position of a predetermined reference point HL (see FIG. 8) formed on the surface of the plate workpiece W at the time when the ordinate value in the workpiece posture determined by the coordinate value with the orthogonal ordinate axis is set to a predetermined value is captured as an image. , two cameras 60 that can be captured are provided. Of course, hand frame 1
Needless to say, the movement of 2 itself is controlled and accomplished by manipulator means such as a robot or a work loader to which it is attached. Furthermore, the captured image of the camera 60 is transmitted to an image processing device (not shown), and the image processing device may be any device capable of reading the coordinate values of the image of the reference point HL in the plane coordinate system within the display. Since many image processing apparatuses of this kind have already been proposed and provided, a detailed description thereof will be omitted here.

【0016】次に、上述した第1のワーク把持手段20
、第2のワーク把持手段40の夫々の構成を対応の作動
用上下動シリンダの構成を含めて以下に説明する。図2
は、ハンドフレーム12に保持された第1のワーク把持
手段20の構成を取出し図示しており、ハンドフレーム
12に適宜の固定手段14で固定、保持された両ロッド
式の上下動シリンダ(第1の上下動シリンダ)22、こ
の上下動シリンダ22の下桿24aの下端に例えば、周
知のユニバーサルジョイント等から成る自在継手26を
介して取付けられた真空吸着式パッド又は磁気吸着式把
持片からなるワーク把持具28、上下動シリンダ22の
上方に突出した上桿24bの上端に取付けられた機械的
ストッパ部材30、ハンドフレーム12の上面に設けら
れ、該ストッパ部材30に機械的に係合して該上下動シ
リンダの上桿24bの下動限界を設定するストップ設定
子32等が具備されている。
Next, the above-mentioned first workpiece gripping means 20
, the configuration of each of the second workpiece gripping means 40 will be explained below, including the configuration of the corresponding vertical movement cylinder for operation. Figure 2
2 shows the configuration of the first workpiece gripping means 20 held on the hand frame 12, and includes a double rod-type vertically movable cylinder (first A workpiece consisting of a vacuum suction pad or a magnetic suction gripping piece attached to the lower end of the lower rod 24a of the vertical movement cylinder 22 via a universal joint 26 such as a well-known universal joint. The gripping tool 28, the mechanical stopper member 30 attached to the upper end of the upper rod 24b protruding above the vertically movable cylinder 22, and the mechanical stopper member 30 provided on the upper surface of the hand frame 12 and mechanically engaged with the stopper member 30 to A stop setter 32 and the like are provided to set the downward movement limit of the upper rod 24b of the vertical movement cylinder.

【0017】上述の構成を有する第1のワーク把持手段
20は、ハンド10自体がマニプレータで積層状態の板
ものワークWの上方の所定位置へ位置決めされた状態で
、上下動シリンダ22が作動流体の供給で作動され、下
桿24aが漸次にゆっくりと下動してワーク把持具28
を板ものワークWの表面に軟着させると、自動的に吸着
作用によってワークWの把持域Sを把持する。このとき
、自在継手26はワークWの積み重ね状態における傾斜
度に対してワーク把持具28の吸着面を追従させる作用
を成し、従って、板ものワークWが薄ものの場合にはワ
ークWに損傷を与えることなく、取上げ、把持可能にな
っている。なお、ワーク把持具28は板ものワークWを
把持した時点でハンド10が上方に引き上げられると、
上下動シリンダ22の上桿24bが有するストッパ部材
30が設定子32に係合する限界位置まで、自然降下ま
たは後述の作動流体回路を介して上下動シリンダ22に
作動流体が供給されることで、下動する。
The first workpiece gripping means 20 having the above-mentioned configuration has the hand 10 itself positioned at a predetermined position above the laminated plate workpiece W by the manipulator, and the vertically movable cylinder 22 is injected with working fluid. The lower rod 24a is gradually and slowly moved down to grip the workpiece gripper 28.
When it is attached to the surface of the plate workpiece W, the gripping area S of the workpiece W is automatically gripped by suction. At this time, the universal joint 26 has the effect of causing the suction surface of the workpiece gripping tool 28 to follow the inclination of the workpieces W in the stacked state, and therefore, if the workpiece W is thin, the workpiece W may be damaged. It can be picked up and held without giving. Note that when the work gripping tool 28 grips the plate work W and the hand 10 is pulled upward,
Working fluid is supplied to the vertical moving cylinder 22 via natural descent or a working fluid circuit described below until the stopper member 30 of the upper rod 24b of the vertical moving cylinder 22 engages with the setter 32. Move down.

【0018】図3から図5は、既述した第2のワーク把
持手段40の構成を示しており、ハンドフレーム12に
形成された三角形状の開口16を横移動可能範囲とする
ように2枚の挟持板50、50とボール52とで構成さ
れた横移動機構の該挟持板50、50に保持された両ロ
ッド式上下動シリンダ(第2の上下動シリンダ)42が
設けられ、この上下動シリンダ42の下桿44aの下端
に自在継手46を介して先のワーク把持具28と同様な
真空吸着式パッド又は磁気吸着式把持具48が取付けら
れている。又、上下動シリンダ42の上桿44bの上端
にはストップ板54が取付けられ、図示に現れない設定
子と協動してワーク把持具48が板ものワークWを把持
して状態で、上下動シリンダ42の作動又は自然降下に
よるワーク把持具48の下動量を所定値に規制し、ワー
クWの姿勢の縦座標値を所定姿勢に設定し得るようにし
ている。
FIGS. 3 to 5 show the configuration of the second workpiece gripping means 40 described above, in which two pieces are arranged so that the triangular opening 16 formed in the hand frame 12 can be moved laterally. A double rod type vertically moving cylinder (second vertically moving cylinder) 42 held by the clamping plates 50, 50 of the lateral movement mechanism composed of clamping plates 50, 50 and a ball 52 is provided, and this vertical movement A vacuum suction pad or magnetic suction type gripping tool 48 similar to the previous work gripping tool 28 is attached to the lower end of the lower rod 44a of the cylinder 42 via a universal joint 46. Further, a stop plate 54 is attached to the upper end of the upper rod 44b of the vertically moving cylinder 42, and works in cooperation with a setter not shown in the figure to prevent the vertically moving cylinder 42 from moving vertically while the work gripping tool 48 grips the plate work W. The amount of downward movement of the workpiece gripping tool 48 due to the operation of the cylinder 42 or its natural descent is regulated to a predetermined value, so that the ordinate value of the posture of the workpiece W can be set to a predetermined posture.

【0019】他方、図4に明示されるように上下動シリ
ンダ42は、ハンドフレーム12の三角形状開口16の
領域で横移動が可能であり、従って、ワーク把持具48
も一体に横移動が可能であるが、必要に応じて、つまり
、例えば、ハンド10が積載状態の板ものワークWの上
方位置に初期位置決めされる段階では、ワーク把持具4
8の横移動を拘束しておく遊動を防ぐようにするときに
は、横移動シリンダ56の先端に設けたVブロック体5
6aで上下動シリンダ42を開口16の壁面に押し当て
た所定の原位置に拘束、保持し得るようにしている。
On the other hand, as clearly shown in FIG.
The workpiece gripping tool 4 can also be moved laterally, but if necessary, for example, at the stage where the hand 10 is initially positioned above the loaded plate workpiece W, the workpiece gripping tool 4
When the lateral movement of the cylinder 8 is restrained to prevent free movement, the V block body 5 provided at the tip of the lateral movement cylinder 56 is used.
6a, the vertically movable cylinder 42 can be restrained and held at a predetermined original position pressed against the wall surface of the opening 16.

【0020】上記横移動シリンダ56による横移動の拘
束は、ハンド10が積層状態のワークWの上方の所定位
置、すなわち、ワーク把持具48による板ものワークW
の取上げ、把持作用の開始位置へ到達した時点では同横
移動シリンダ56の桿を後退動作させて水平面内におけ
るワーク把持具48の横移動の拘束が解除される。
The lateral movement is restrained by the lateral movement cylinder 56 when the hand 10 is placed at a predetermined position above the stacked workpieces W, that is, the plate workpiece W is held by the workpiece gripper 48.
When the workpiece gripping tool 48 reaches the starting position of the gripping action, the rod of the lateral movement cylinder 56 is moved backward to release the restraint on the lateral movement of the work gripping tool 48 in the horizontal plane.

【0021】上記水平面内におけるワーク把持具48の
横移動は、板ものワークWを前述した第1のワーク把持
手段20のワーク把持具28と協動して取上げ、把持し
たとき、一旦、ハンド10を上方に引上げ、既述のよう
に、ワーク姿勢における縦座標値を所定値に設定する過
程で、ワーク把持具28、48、48の相互間における
横方向の距離変位を同横移動可能なワーク把持具48の
横移動により補償し、板ものワークW自体に変形が生じ
ないようにするものである。依って、横移動による補償
動作が完了した後には、今度は横移動が最早、発生しな
いように固定する必要があり、固定手段として前述した
ストップ板54に係合して上下動シリンダ42の横移動
を固定し得る横移動固定用のリンダ装置58、58がス
トッパ板54の両端位置に設けられている。この横移動
固定用シリンダ装置58、58はストッパ板54に形成
された三角窓54aを貫通して縦上方に延びたシリンダ
桿58aの上端に取付けられた固定パッド58bを備え
、この固定パッド58bがストッパ板54に圧接される
と、ストッパ板54を介して上下動シリンダ42、ワー
ク把持具48が固定されるように成っている。なお、上
記のストッパ板54の三角窓54aは上下動シリンダ4
2の横移動時に、その上下動シリンダ42の上桿44b
に取付けられたストッパ板54自体も一体に横移動し得
るように設けられたもので、上下動シリンダ42の横移
動範囲を規制するハンドフレームの三角形状開口16の
開口面積よりやや大きな面積を有する窓として形成さて
いる。図5は、図3に丸で囲まれた横移動固定用シリン
ダ装置58、固定パッド58b、三角窓54aの部分を
詳示した部分斜視図である。
The horizontal movement of the work gripping tool 48 in the horizontal plane is such that when the plate work W is picked up and gripped in cooperation with the work gripping tool 28 of the first work gripping means 20 described above, As described above, in the process of setting the vertical coordinate value in the workpiece posture to a predetermined value, the horizontal distance displacement between the workpiece gripping tools 28, 48, 48 is changed to the workpiece that can be moved in the same horizontal direction. This is compensated by the lateral movement of the gripping tool 48 to prevent deformation of the plate work W itself. Therefore, after the compensation operation due to the lateral movement is completed, it is necessary to fix the vertical movement cylinder 42 horizontally so that the lateral movement no longer occurs. Lateral movement fixing cylinder devices 58, 58 capable of fixing movement are provided at both ends of the stopper plate 54. The horizontal movement fixing cylinder devices 58, 58 are equipped with a fixing pad 58b attached to the upper end of a cylinder rod 58a extending vertically upward through a triangular window 54a formed in the stopper plate 54. When pressed against the stopper plate 54, the vertically movable cylinder 42 and the work gripper 48 are fixed via the stopper plate 54. Note that the triangular window 54a of the stopper plate 54 is connected to the vertically moving cylinder 4.
2, the upper rod 44b of the vertically moving cylinder 42
The stopper plate 54 itself, which is attached to the hand frame, is also provided so that it can move laterally, and has an area slightly larger than the opening area of the triangular opening 16 of the hand frame that regulates the range of lateral movement of the vertical movement cylinder 42. It is formed as a window. FIG. 5 is a partial perspective view showing in detail the portions of the lateral movement fixing cylinder device 58, the fixing pad 58b, and the triangular window 54a, which are circled in FIG. 3.

【0022】図6は、既述した第1、第2のワーク把持
手段20、40における上下動シリンダ22、42を作
動させる流体作動回路の構成であり、このような回路自
体はハンドフレーム12に搭載具備されている。同流体
作動回路は、両ロッド式シリンダ22または42のピス
トン23又は43によって区画された上室又は下室に作
動流体(好実施例では圧力空気を用いて空気圧シリンダ
から成る上下動シリンダ22、42を作動させる)を供
給し得るように構成され、このとき、同回路は圧力切換
用電磁弁70、チェック弁付き圧力レギュレータ72、
シリンダ22又は44に対する作動流体の供給を上室と
下室との間で切換えて、下桿24a又は44aの下動前
進又は上動後退の動作を制御する室切換制御用電磁弁7
4等を備えた流体回路として作動流体源(図示なし)と
接続されて設けられている。
FIG. 6 shows the configuration of a fluid operating circuit that operates the vertically moving cylinders 22 and 42 in the first and second workpiece gripping means 20 and 40 described above, and such a circuit itself is connected to the hand frame 12. Fully equipped. The fluid working circuit uses a working fluid (in a preferred embodiment, pressurized air) in an upper or lower chamber defined by a piston 23 or 43 of a double rod type cylinder 22 or 42, and a vertically moving cylinder 22, 42 consisting of a pneumatic cylinder. In this case, the circuit is configured to supply a pressure switching solenoid valve 70, a pressure regulator 72 with a check valve,
Chamber switching control solenoid valve 7 that switches the supply of working fluid to the cylinder 22 or 44 between the upper chamber and the lower chamber to control the downward movement forward or upward movement movement of the lower rod 24a or 44a.
4, etc., and is connected to a working fluid source (not shown).

【0023】この流体作動回路は、圧力切換用電磁弁7
0が図6に示された位置に切換えられているときには、
作動流体をチェック弁付き圧力レギュレータ72で低圧
状態に制御して室切換制御用電磁弁74へ供給し、他方
、同圧力切換用電磁弁70が図6に図示の位置から切換
えられると、作動流体はチェック弁付き圧力レギュレー
タ72を通過しないので、高圧状態のまま、室切換制御
用電磁弁74へ供給される。室切換制御用電磁弁74は
図6に図示された位置ではシリンダ22又は42の下室
に作動流体を供給し、切換えられると、上室に作動流体
を供給するものである。
This fluid operating circuit includes a pressure switching solenoid valve 7.
When 0 is switched to the position shown in FIG.
The pressure regulator 72 with a check valve controls the working fluid to a low pressure state and supplies it to the chamber switching control solenoid valve 74. On the other hand, when the pressure switching solenoid valve 70 is switched from the position shown in FIG. Since the air does not pass through the pressure regulator 72 with a check valve, it is supplied to the room switching control solenoid valve 74 while maintaining its high pressure. The chamber switching control solenoid valve 74 supplies working fluid to the lower chamber of the cylinder 22 or 42 in the position shown in FIG. 6, and supplies working fluid to the upper chamber when switched.

【0024】このような作動流体回路によれば、例えば
、低圧状態に圧力設定された作動流体をシリンダ22又
は42の上室に供給し、下室から作動流体が排出すると
、下桿24a又は44aをゆっくりと下動させてワーク
把持具28又は48を緩速度で下動させ得るのである。 また、逆に必要に応じて下桿24a又は44aを高速度
で上動させ、ワーク把持具28又は48を高速度で引上
げ動作させることもできる。
According to such a working fluid circuit, for example, when a working fluid whose pressure is set to a low pressure state is supplied to the upper chamber of the cylinder 22 or 42 and the working fluid is discharged from the lower chamber, the lower rod 24a or 44a By slowly moving the work gripper 28 or 48 downward, the workpiece gripper 28 or 48 can be moved downward at a slow speed. Conversely, if necessary, the lower rod 24a or 44a can be moved upward at a high speed, and the work gripping tool 28 or 48 can be pulled up at a high speed.

【0025】以上に記載した構成を有した本実施例のハ
ンド10によって板ものワークWの取上げ、把持と姿勢
設定作用とに就いて図1〜図6と共に図7を参照して説
明する。まず、図1(b)に示すような積層状態にある
板ものワークWを取上げ、把持するに当たり、ハンド1
0は自動ローダまたは産業用ロボット等のマニプレータ
に装着された状態で、予め教示されたワーク上方の所定
の待機位置へ達する。このとき、板ものワークWの把持
域Sの略上方にハンド10の第1、第2のワーク把持手
段20、40、40を待機状態にするが、待機位置への
移動過程では、ハンドフレーム12の水平面内で横移動
が可能な上下動シリンダ42と第2のワーク把持手段4
0、40とを横移動シリンダ56の作動でハンドフレー
ム12の三角形状の開口16の壁に当接させた原位置に
一旦固定して第2ワーク把持手段40がフラつかない状
態にして実行される。
The operation of picking up, gripping, and setting the posture of a plate work W by the hand 10 of this embodiment having the configuration described above will be explained with reference to FIGS. 1 to 6 as well as FIG. 7. First, when picking up and gripping the plate workpiece W in a stacked state as shown in FIG. 1(b), the hand 1
0 is attached to a manipulator such as an automatic loader or an industrial robot, and reaches a predetermined standby position above the workpiece taught in advance. At this time, the first and second workpiece gripping means 20, 40, 40 of the hand 10 are placed in a standby state approximately above the gripping area S of the plate workpiece W, but in the process of moving to the standby position, the hand frame 12 A vertically movable cylinder 42 capable of lateral movement within a horizontal plane and a second workpiece gripping means 4
0 and 40 are temporarily fixed in the original position in contact with the wall of the triangular opening 16 of the hand frame 12 by the operation of the lateral movement cylinder 56, and the second workpiece gripping means 40 is held in a state where it does not wobble. Ru.

【0026】待機状態に達したとき、ハンド10の第1
、第2ワーク把持手段20、40、40における上下動
シリンダ22、42、42の上室に低圧作動流体を供給
することにより、ワーク把持具28、48、48を緩速
度で下動させ、徐々に板ものワークWの積層体の最上層
のワークに接近させる。そして、ワーク把持具28、4
8、48が最上層の板ものワークWの把持域Sに軟着し
て吸着作用で同ワークWを把持する。このとき、ワーク
積層体は上層程、傾斜した状態になっているが、上下動
シリンダ22、42、42のストローク量が予め教示量
として夫々、設定されているので、傾き分を補償、吸収
することができる。
When the standby state is reached, the first
By supplying low-pressure working fluid to the upper chambers of the vertically movable cylinders 22, 42, 42 in the second workpiece gripping means 20, 40, 40, the workpiece grippers 28, 48, 48 are moved downward at a slow speed, and gradually The workpiece is brought close to the top layer of the stack of plate workpieces W. Then, the work gripping tools 28, 4
8 and 48 are attached to the gripping area S of the uppermost plate work W and grip the work W by suction. At this time, the workpiece stack is in a tilted state as it goes up, but since the stroke amounts of the vertical motion cylinders 22, 42, and 42 are each set as the teaching amount in advance, the tilt can be compensated and absorbed. be able to.

【0027】ワークWの面に軟着したワーク把持具28
、48は自在継手26、46、46の自在作用と真空吸
着又は磁気吸着作用とによりワーク表面に密着する。 図7の左方の図は、このようにしてハンド10で取上げ
、把持された板ものワークWの状態を示している。なお
、図7の左方の図で距離Lはワーク把持具28と他の2
つの横移動可能なワーク把持具48、48との間の間隔
(ピッチ)を示しているものである。
Workpiece gripper 28 that is attached to the surface of workpiece W
, 48 are brought into close contact with the workpiece surface by the universal action of the universal joints 26, 46, 46 and the vacuum adsorption or magnetic adsorption action. The left view of FIG. 7 shows the state of the plate work W picked up and gripped by the hand 10 in this manner. Note that in the left diagram of FIG. 7, the distance L is between the workpiece gripper 28 and the other two
This figure shows the distance (pitch) between two laterally movable workpiece grippers 48, 48.

【0028】次にハンド10は、再びマニプレータの動
作で上方に引き上げられる。このときに、最上層の板も
のワークWがワーク把持具28、48、48で取上げ、
把持された状態で一緒に上昇動作する。この上昇過程で
、再び、夫々の上下動シリンダ22、42、42に低圧
制御された作動流体が供給される。この結果、ワーク把
持具28、48、48は徐々に下動し、従って、板もの
ワークWの三次元空間における姿勢が変化する。このワ
ークWの姿勢変化は予め教示された姿勢に向かうもので
あり、つまり、上下動シリンダ22のストッパ部材30
と上下動シリンダ42、42のストッパ板54とが機械
的に設定子32等に係合して下桿24aや44a、44
aの下動を停止させる位置までワークWの姿勢変位が継
続され、停止時点では予め縦軸座標が所定座標値に設定
される図7の右側の図に示された無傾斜姿勢になる。 このような無傾斜姿勢(縦座標値が固定される)は、そ
の板ものワークWが次の工程へ搬送される姿勢でもある
Next, the hand 10 is pulled upward again by the operation of the manipulator. At this time, the top layer plate work W is picked up by the work gripping tools 28, 48, 48,
They move upward together while being grasped. During this rising process, low-pressure controlled working fluid is again supplied to each of the vertically moving cylinders 22, 42, 42. As a result, the work gripping tools 28, 48, 48 gradually move downward, and therefore the posture of the plate work W in the three-dimensional space changes. This change in the posture of the workpiece W is toward a previously taught posture, that is, the stopper member 30 of the vertical movement cylinder 22
and the stopper plate 54 of the vertically moving cylinders 42, 42 mechanically engage with the setter 32, etc., and the lower rods 24a, 44a, 44
The posture displacement of the workpiece W continues until the position where the downward movement of the workpiece a is stopped, and at the time of stopping, the workpiece W assumes the non-tilted posture shown in the right-hand diagram of FIG. 7 in which the vertical axis coordinates are set in advance to predetermined coordinate values. Such a non-tilted posture (the ordinate value is fixed) is also the posture in which the plate workpiece W is transported to the next process.

【0029】このようなワーク姿勢の設定過程では、上
下動シリンダ22、42、42の下動に従って、ワーク
把持具28、48、48で把持された板ものワークWが
姿勢を変化させるためにワーク把持具28と48、48
間のピッチLも変化しなければワークに無理が掛かる。 所が、本発明ては、第2のワーク把持手段40が横移動
可能に構成されているから、ピッチLが図7の右側に図
示のごとく、L+αに変位してワークWの変形が防止さ
れる。なお、この状態に達する過程では、作動流体回路
の低圧作動流体供給を、チェック弁付き圧力レギュレー
タ72が介入しない通常圧の作動流体供給側に圧力切換
用電磁弁70で切り換え、機械的ストッパ作用が作動し
た位置で停止するのである。
In such a process of setting the workpiece posture, the plate workpiece W gripped by the workpiece grippers 28, 48, 48 changes its posture in accordance with the downward movement of the vertically movable cylinders 22, 42, 42. Gripping tools 28 and 48, 48
If the pitch L between them does not change, strain will be applied to the workpiece. However, in the present invention, since the second workpiece gripping means 40 is configured to be able to move laterally, the pitch L is displaced to L+α as shown on the right side of FIG. 7, and the deformation of the workpiece W is prevented. Ru. In the process of reaching this state, the pressure switching solenoid valve 70 switches the low-pressure working fluid supply of the working fluid circuit to the normal pressure working fluid supply side where the pressure regulator 72 with a check valve does not intervene, and the mechanical stopper action is performed. It stops at the activated position.

【0030】次いで、第2のワーク把持手段40、40
側の横移動固定用シリンダ58、58が作動されて同第
2ワーク把持手段を固定し、故に、板ものワークWの姿
勢を次工程への搬送姿勢、つまり、縦座標値を所定値に
固定した姿勢で固定する。次にハンド10が具備したカ
メラ60、60で板ものワークWの予め基準点位置とし
て選定されている孔位置HLの画像を撮像する。すなわ
ち、カメラ60、60は縦座標が所定値に固定されてい
るから、縦方向にはワーク表面との間が常に一定距離と
なり、ワークWの表面の基準孔位置HLを平面内におけ
る直交座標系における位置として捕捉し得る。つまり、
カメラ60、60は一定距離に在る板ものワークの基準
点を捉え得るように予め設定されてハンドフレーム12
に設ければ良く、板ものワークWの基準孔位置HLの像
を、2次元直交座標系内の位置として撮像することがで
きるのである。
Next, the second workpiece gripping means 40, 40
The side lateral movement and fixing cylinders 58, 58 are operated to fix the second workpiece gripping means, and therefore, the posture of the plate workpiece W is fixed to the conveyance posture to the next process, that is, the ordinate value is fixed to a predetermined value. Fix it in that position. Next, the cameras 60, 60 included in the hand 10 take an image of the hole position HL, which has been selected in advance as the reference point position of the plate workpiece W. That is, since the vertical coordinates of the cameras 60, 60 are fixed at a predetermined value, the distance between them and the workpiece surface is always constant in the vertical direction, and the reference hole position HL on the surface of the workpiece W is set in the orthogonal coordinate system in the plane. It can be captured as a position at . In other words,
The cameras 60, 60 are set in advance so as to be able to capture the reference point of the plate work located at a certain distance.
The reference hole position HL of the plate workpiece W can be imaged as a position within a two-dimensional orthogonal coordinate system.

【0031】このうよな2次元直交座標系内で捉えたワ
ークWの基準孔位置HLの位置を、同じ板ものワークW
に関して予めマニプレータ教示段階で画像処理装置に記
憶させた基準孔位置の2次元座標値と対比すると、ハン
ド10に把持された板ものワークWの位置が教示した最
適搬送位置に対してどれだけズレを有しているかが簡単
に演算で求め得ることになる。
[0031] The position of the reference hole position HL of the workpiece W captured within such a two-dimensional orthogonal coordinate system is
When compared with the two-dimensional coordinate values of the reference hole position previously stored in the image processing device at the manipulator teaching stage, it is possible to determine how much the position of the plate workpiece W held by the hand 10 deviates from the taught optimal transport position. This means that it can be easily determined by calculation whether it is present or not.

【0032】こうして求めた板ものワークWのハンド1
0に把持された状態における位置ズレ量を2次元直交座
標系内で捕捉して次工程へ搬送すれば、簡単に次工程の
加工機械のワークテーブル上または組立工程の相手ワー
ク上に位置決めする際に位置補正をしながら板ものワー
クWを載置することが可能になる。なお、上述した過程
で、ワーク把持具28、48、48により把持された板
ものワークWの横移動でピッチ変化を補正するとき、上
下動シリンダ22、42、42の上桿側のストッパ部材
30、54による停止の摩擦でピッチ変化が円滑に遂行
されないときは、作動流体回路への作動流体圧を漸次的
に切断する回路を追加して摩擦解除を図るようにすれば
良い。
Hand 1 of the plate workpiece W thus obtained
If the amount of positional deviation in the state of zero grip is captured in a two-dimensional orthogonal coordinate system and transported to the next process, it is easy to position it on the work table of the processing machine in the next process or on the mating workpiece in the assembly process. It becomes possible to place the plate work W while correcting the position. In addition, in the process described above, when correcting the pitch change due to the lateral movement of the plate work W held by the work gripping tools 28, 48, 48, the stopper member 30 on the upper rod side of the vertical movement cylinders 22, 42, 42 , 54, if the pitch change is not performed smoothly due to the friction caused by the stops, a circuit for gradually cutting off the working fluid pressure to the working fluid circuit may be added to eliminate the friction.

【0033】以上、本発明に係る板ものワークWの取上
げ用ハンドを好適実施例に従って説明したが、上述の実
施例の説明を介して本発明では次の効果が得られること
が理解できよう。
The hand for picking up a plate workpiece W according to the present invention has been described above according to a preferred embodiment, and it will be understood from the explanation of the above-mentioned embodiment that the present invention provides the following effects.

【0034】[0034]

【発明の効果】本発明によれば、積層状態で集積された
板ものワークをマニプレータの動作で次に工程へ搬送す
るとき、板ものワークを一枚毎に確実に取上げ、把持で
きると共に把持状態でワークを次工程への最適な搬送姿
勢に設定でき、しかもその搬送姿勢は三次元空間内にお
ける縦座標方向の姿勢を所定値に確実に設定するので、
カメラで板ものワークの表面の基準位置を2次元座標値
としてだけ捉えれば良く、ワーク姿勢の検出を簡単化し
得ると共に2次元座標系内でワークの基準姿勢に対する
ズレを求めれば良いから、ワークを次工程への搬送し、
位置決め設置するときに2次元の平面内で位置を補正す
れば良く、位置決めの簡単化とかつ、高精度の位置決め
が可能となる。
According to the present invention, when the plate workpieces accumulated in a stacked state are transported to the next process by the operation of the manipulator, the plate workpieces can be reliably picked up and gripped one by one, and the gripping state can be maintained. The workpiece can be set in the optimal transport posture for the next process, and the transport posture reliably sets the orientation in the ordinate direction in three-dimensional space to a predetermined value.
It is only necessary to capture the reference position of the surface of the plate work as two-dimensional coordinate values with a camera, which simplifies the detection of the workpiece posture, and it is sufficient to find the deviation of the workpiece from the reference posture within the two-dimensional coordinate system. Transport to the next process,
When positioning and installing, it is sufficient to correct the position within a two-dimensional plane, which simplifies positioning and enables highly accurate positioning.

【0035】しかも、ハンドが具備するカメラの設置が
3次元的に位置を撮像、捕捉する場合と異なって、設置
が容易になり、かつ、カメラ台数の削減も可能となって
コスト低減も実現できる。更に、ハンドがカメラで板も
のワークの基準位置を捉えて次工程への搬送過程の間に
補正量を見出す処理が可能であるから、多数の板ものワ
ークを処理するタクトタイムを短縮して、自動搬送工程
の高能率化を図ることが可能になる。
[0035] Furthermore, unlike the case where the camera installed in the hand is three-dimensionally imaged and captured, installation is easier, and the number of cameras can be reduced, resulting in cost reduction. . Furthermore, since the hand can capture the reference position of the plate workpiece with a camera and find the correction amount during the process of transporting it to the next process, the takt time for processing a large number of plate workpieces can be shortened. It becomes possible to improve the efficiency of the automatic conveyance process.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

【図1】(a)は、本発明による板ものワークの取上げ
用ハンドの全体的構成を示した平面図である。 (b)は、本発明による板ものワークの取上げ用ハンド
の全体的構成を示した側面図である。
FIG. 1(a) is a plan view showing the overall configuration of a hand for picking up a plate work according to the present invention. (b) is a side view showing the overall configuration of a hand for picking up a plate work according to the present invention.

【図2】同ハンドに具備された上下動シリンダで作動さ
れる第1のワーク把持手段の構成を断面図示した部分的
な機構図である。
FIG. 2 is a partial mechanical diagram showing a cross-sectional view of the configuration of a first workpiece gripping means operated by a vertically moving cylinder provided in the hand.

【図3】同じく同ハンドに具備された上下動シリンダで
作動される共に横移動可能な第2のワーク把持手段の構
成を断面図示した部分的あ機構図である。
FIG. 3 is a partial mechanical diagram illustrating in cross section the structure of a second workpiece gripping means that is also laterally movable and is operated by a vertically movable cylinder provided in the same hand.

【図4】図3の(4)ー(4)線から見た第2ワーク把
持手段の平面図である。
4 is a plan view of the second workpiece gripping means as seen from line (4)-(4) in FIG. 3; FIG.

【図5】図3のG部分の拡大矢視図である。FIG. 5 is an enlarged view of part G in FIG. 3 in the direction of arrows.

【図6】上下動シリンダの流体回路である。FIG. 6 is a fluid circuit of a vertically moving cylinder.

【図7】ハンドの第1、第2のワーク把持手段により把
持された板ものワークが、その縦座標姿勢を所定姿勢に
設定される過程を示す説明図である。
FIG. 7 is an explanatory diagram showing a process in which the ordinate orientation of the plate work gripped by the first and second work gripping means of the hand is set to a predetermined orientation.

【図8】板ものワークの一例として車体シャーシ部品に
加工されたワークの斜視図である。
FIG. 8 is a perspective view of a workpiece processed into a vehicle body chassis part as an example of a plate workpiece.

【符合の説明】[Explanation of sign]

10…ハンド、 12…ハンドフレーム、 20…第1のワーク把持手段、 22…第1の上下動シリンダ、 26…自在継手、 28…ワーク把持具、 30…ストッパ部材、 32…設定子、 40…第2のワーク把持手段、 42…第2の上下動シリンダ、 46…自在継手、 48…ワーク把持具、 54…ストッパ板、 58…横移動固定用シリンダ、 60…カメラ。 10...hand, 12...hand frame, 20...first work gripping means, 22...first vertical movement cylinder, 26...Universal joint, 28...Work gripping tool, 30...stopper member, 32... setter, 40...Second work gripping means, 42...Second vertical movement cylinder, 46...Universal joint, 48...Work gripping tool, 54...stopper plate, 58... Lateral movement fixing cylinder, 60...Camera.

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】  凹凸を有した板ものワークの積層体か
ら各ワークを取上げ、把持すると共にワーク姿勢を直交
三次元座標姿勢における少なくとも縦座標姿勢が所定姿
勢に固定された次工程への被供給姿勢に設定可能な板も
のワークの取上げハンドであって、ワークローダ等の可
動機体に装着可能なハンドフレームと、前記ハンドフレ
ームに固定された第1の上下動シリンダの下端に自在継
手を介し取付けられ、該上下動シリンダの下動によって
板ものワーク面に向けて当接、把持動作する第1のワー
ク把持手段と、前記ハンドフレームに所定量の横移動が
可能に保持された第2の上下動シリンダの下端に自在継
手を介して設けられ、該上下動シリンダの下動によって
板ものワーク面に向けて当接、把持動作する第2のワー
ク把持手段と、前記第1、第2のワーク把持手段によっ
て取上げ、把持された板ものワークがワークの積層体か
らハンドフレームと共に上昇せしめられたとき、前記第
1、第2の上下動シリンダの自然下動又は圧力下動に応
じて該板ものワークの縦座標姿勢を所定姿勢に設定する
ように設けられたストッパ手段と、前記第1、第2の把
持手段によって取上げ、把持されたワークが縦座標姿勢
を前記所定姿勢に設定されたとき、前記第2の把持手段
を有した前記横移動可能な前記第2の上下動シリンダの
横移動を阻止するように設けられた固定手段と、前記ハ
ンドフレームに保持され、前記第1、第2のワーク把持
手段で取上げ、把持されると共に前記所定姿勢に設定さ
れた板ものワークのワーク面に予め設定した基準点を撮
像するカメラ手段とを、具備して構成されたことを特徴
とする板ものワークの取上げ用ハンド。
1. Each workpiece is picked up from a stack of plate workpieces having unevenness, gripped, and supplied to the next process with the workpiece posture fixed at least at a predetermined ordinate posture in an orthogonal three-dimensional coordinate posture. A hand for picking up plate workpieces that can be set in a posture, and includes a hand frame that can be attached to a movable body such as a work loader, and is attached to the lower end of a first vertically movable cylinder fixed to the hand frame via a universal joint. a first workpiece gripping means that is brought into contact with and grips a plate workpiece surface by the downward movement of the vertically moving cylinder; and a second workpiece gripping means that is held by the hand frame so as to be able to move horizontally by a predetermined amount. a second work gripping means that is provided at the lower end of the movable cylinder via a universal joint and that comes into contact with and grips the surface of the plate workpiece by the downward movement of the vertically movable cylinder; and the first and second workpieces. When the plate workpiece picked up and gripped by the gripping means is raised together with the hand frame from the stack of workpieces, the plate workpiece is lifted up by the natural downward movement or pressure movement of the first and second vertically moving cylinders. stopper means provided to set the ordinate orientation of the workpiece to a predetermined orientation, and when the ordinate orientation of the workpiece picked up and gripped by the first and second gripping means is set to the predetermined orientation; fixing means provided to prevent horizontal movement of the second horizontally movable vertical cylinder having the second gripping means; A plate object, characterized in that it is configured to include camera means for capturing an image of a preset reference point on the work surface of the plate object picked up and held by the workpiece gripping means and set in the predetermined posture. Hand for picking up the workpiece.
【請求項2】  前記板ものワークの取上げハンドは、
更に、前記第2のワーク把持手段を下端に備えた横移動
可能な前記第2の上下動シリンダの該横移動を所要に応
じて拘束する拘束手段を具備している請求項1に記載の
板ものワークの取上げ用ハンド。
[Claim 2] The pick-up hand for the plate workpiece is
The plate according to claim 1, further comprising a restraining means for restraining the lateral movement of the second vertically movable cylinder having the second work gripping means at its lower end and capable of laterally moving. A hand for picking up workpieces.
【請求項3】  前記第1のワーク把持手段を1つと、
前記第2のワーク把持手段を2つとを前記ハンドフレー
ムの3点位置に設けたことを特徴とする請求項1に記載
の板ものワークの取上げ用ハンド。
3. One of the first workpiece gripping means;
2. The hand for picking up a plate work according to claim 1, wherein the two second work gripping means are provided at three positions on the hand frame.
【請求項4】  前記ストッパ手段は、前記上下動シリ
ンダの上方突出桿に設けたストッパ部材と、ハンドフレ
ームに取り付けられ、該ストッパ部材に機械的に係合し
て該上下動シリンダの上方突出桿を停動させるストップ
設定子とから成る請求項1に記載の板ものワークの取上
げ用ハンド。
4. The stopper means is attached to a stopper member provided on the upwardly protruding rod of the vertically movable cylinder and a hand frame, and mechanically engages with the stopper member to stop the upwardly protruding rod of the vertically movable cylinder. 2. The hand for picking up a plate work according to claim 1, further comprising a stop setter for stopping the workpiece.
【請求項5】  前記固定手段は、前記ハンドフレーム
に取付けられ、かつ、前記横移動可能な第2の上下動シ
リンダから突出した腕桿に圧接、係合したとき該第2の
上下動シリンダの横移動を阻止する固定子を有した第3
のシリンダからなる請求項1に記載の板ものワークの取
上げ用ハンド。
5. The fixing means is attached to the hand frame and when pressed and engaged with an arm stick protruding from the laterally movable second vertical cylinder, the fixing means locks the second vertical cylinder. a third with a stator that prevents lateral movement;
The hand for picking up a plate work according to claim 1, comprising a cylinder.
【請求項6】  前記第2のワーク把持手段を下端に備
えた横移動可能な前記第2の上下動シリンダは、水平板
部材をボールを介して上下から挟持する1対のシリンダ
保持板に保持された構成を有する請求項1に記載の板も
のワークの取上げ用ハンド。
6. The second vertically movable cylinder, which is laterally movable and has the second work gripping means at its lower end, is held by a pair of cylinder holding plates that sandwich the horizontal plate member from above and below via a ball. 2. The hand for picking up a plate work according to claim 1, having the following configuration.
JP15045391A 1991-06-21 1991-06-21 Hand for picking up plate workpiece Pending JPH04372389A (en)

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