JPH0531689A - ワーク保持装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 密接状態で集積されたワーク群から、個々の
ワークを分離して確実に保持する。 【構成】 多関節ロボット１２のアーム２０先端に配設
され、逆Ｌ形状に形成された一対の固定爪２８,２８
を、パレット１６に集積されて最上部に並ベられたワー
ク群の端部に位置するワーク１８の一側に対向させる。
次いで、固定爪２８,２８をワーク１８に近接すること
により、固定爪２８,２８の楔状に形成された水平部２
８ｂ,２８ｂが、ワーク１８の下面に差し込まれる。ワ
ーク１８の固定爪２８,２８への移載を検知スイッチ３
４,３４が検出すると、エアシリンダ３０が付勢され、
固定爪２８,２８に移載されたワーク１８に可動爪３２
が圧接される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、多関節ロボットのワ
ーク保持装置に関し、更に詳しくは、相互に密接状態で
集積された多数のワーク群において、個々のワークを分
離して確実に保持し得る簡単な構成に係るワーク保持装
置に関するものである。

【０００２】

【従来技術】例えば長尺な丸棒や角棒等のワークを一旦
パレットに集積し、このパレットからワークを１本づつ
取出して所要の加工装置や検査装置等に移送する手段と
して、多関節式の産業用ロボットが好適に使用されてい
る。この種のロボットでは、そのアームに配設した保持
手段(いわゆる「ハンド」)によって、集積されたワーク群
から１本のワークを分離保持し、次いでアームの上昇,
旋回,下降等の動作により、ワークを所定位置に移載す
るよう構成されている。この保持手段としては、例えば
一対の爪部材によりワークを把持する型式、真空チャン
バーによりワークを吸着保持する型式等の各種型式があ
り、これら保持手段は対象となるワークの性状や形状に
応じて使い分けられている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】前記一対の爪部材から
なる保持手段では、開放した爪部材をワークの上方に臨
ませ、次いで該爪部材を下降して両爪部材の間にワーク
を臨ませた後、該爪部材を閉成することによりワークの
把持を行なう。このとき、集積された隣接し合うワーク
の間に所要の隙間がある場合は、両爪部材の間にワーク
を臨ませることができるので問題はないが、隣合うワー
クが相互に密接している場合は、隣接するワークとの間
に爪部材を挿入することができず、従ってワークを把持
し得なくなる問題があった。

【０００４】また、パレットに集積された多数のワーク
は、その姿勢が必ずしも一定でなく、長手方向に傾いて
いる場合が往々にある。前述した如く、一対の爪部材で
ワークを把持するためには、両爪部材の間に正確にワー
クを臨ませる必要があるため、ワークの正確な姿勢を認
識する画像処理等の高度な認識装置を配設し、該装置か
らのデータに基づいて爪部材の姿勢を制御することによ
り対処していた。しかしこのように高度な認識装置を配
設することによって、爪部材の姿勢を制御してワークの
確実な把持を達成し得るが、これに伴ない保持手段の機
構が複雑化すると共に、コストが高騰する欠点があっ
た。

【０００５】前記真空吸着式の保持手段では、各ワーク
が相互に密接していても、ワークを１本づつ吸着保持し
て取出すことができる。しかし、該保持手段では重量の
あるワークを持上げることができず、対象となるワーク
としては比較的軽量のものに限られている。また、ワー
クの形状に倣う専用の真空チャンバーを必要とし、形状
の異なるワーク毎にチャンバーを用意するのにコストが
嵩む欠点も指摘される。

【０００６】このように、多数のワークが相互に密接状
態で集積されていたり、各ワークの姿勢が不揃いの場合
には、これらワーク群からワークを１本づつ取出すには
高価な保持手段や汎用性の無い専用機種を必要とするた
め、大きな設備投資をなし得ない工場等では人手作業に
頼っているのが現状である。しかるに、ワークの加工ラ
イン中に人手作業が介在すると、製造能率の向上が図ら
れないと共に、作業者に危険な重労働を強いることとな
っていた。

【０００７】

【発明の目的】そこで発明者は、相互に密接的に集積さ
れているワークであっても、端部に位置するワークの少
なくとも一側には他のワークが存在しないことに着目
し、保持装置をワークの一側部から近接することにより
該ワークを保持装置に分離保持し得ることを確認した。

【０００８】すなわち本発明は、前述した相互に密接状
態で集積されるワーク群から１本のワークを分離保持す
る従来技術に内在している課題に鑑み、これを好適に解
決するべく提案されたものであって、１本のワークを分
離して確実に保持し得る簡単な構成に係る保持装置を提
供することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】前記課題を克服し、所期
の目的を達成するため本発明は、複数の自由度を備える
多関節ロボットに設けられ、相互に密接状態で集積され
ている多数のワーク群から個々のワークを分離して保持
するためのワーク保持装置であって、前記ロボットのア
ーム先端に配設した装置本体と、前記装置本体に垂設し
た垂直部および該垂直部の下端に形成されて延出する水
平部からなり、この水平部の先端を楔状に形成してなる
固定爪と、前記固定爪と対向的に設けられ、装置本体に
配設したアクチュエータの正逆付勢に伴ない固定爪に対
して近接・離間移動する可動爪とからなり、前記装置本
体をワークの一側部に近接させ、前記固定爪の水平部を
該ワークの下面に差し込むことにより水平部へのワーク
移載を行ない、次いで前記アクチュエータを付勢して可
動爪と固定爪との間で前記ワークの把持を行なうよう構
成したことを特徴とする。

【００１０】また前記目的を達成するため本願の別の発
明は、複数の自由度を備える多関節ロボットに設けら
れ、相互に密接状態で集積されている多数のワーク群か
ら個々のワークを分離して保持するためのワーク保持装
置であって、前記ロボットのアーム先端に配設した装置
本体と、前記装置本体に回動自在に垂設した垂直部およ
び該垂直部の下端に形成されて延出する水平部からな
り、この水平部の先端を楔状に形成してなる固定爪と、
前記装置本体に配設され、前記固定爪を水平部の延出方
向に傾動させるアクチュエータとからなり、前記装置本
体をワークの一側部に近接させ、前記固定爪の水平部を
該ワークの下面に差し込むことにより水平部へのワーク
移載を行ない、次いで前記アクチュエータの付勢作用下
に固定爪を傾動させることにより前記ワークの掬い上げ
を行なうよう構成したことを特徴とする。

【００１１】更に、前記ワーク保持装置に、ワークの水
平面内および垂直面内の傾きを予め検出する水平検知手
段および垂直検知手段を配設し、両検知手段の検出結果
に基いて固定爪の姿勢を制御するようにすることが好ま
しい。

【００１２】

【実施例】次に、本発明に係るワーク保持装置につき、
好適な実施例を挙げて、添付図面を参照しながら以下説
明する。

【００１３】

【第１実施例について】図１は、好適な第１実施例に係
るワーク保持装置１０を、複数の自由度を有する多関節
式の産業用ロボット１２に配設した状態で示す概略斜視
図であって、４隅に夫々支柱１４を立設したパレット１
６に井桁状に積層された多数の長尺なワーク群から、個
々のワーク(実施例では丸棒)１８を分離保持して、後工
程装置(図示せず)に移送するよう構成されている。ロボ
ット１２におけるアーム２０の先端には、図３に示す如
く、水平部２２ａと該水平部２２ａの後端(ロボット１
２を指向する側)に垂設された垂直部２２ｂとから構成
される装置本体２２が、その水平部２２ａを介して連結
され、アーム２０を作動することにより、該本体２２を
水平および垂直方向に回動し得るよう構成されている。

【００１４】装置本体２２における水平部２２ａの前端
には、パレット１６に集積されたワーク群の最上面の高
さ位置を検出するワーク高さ検知手段２４が配設されて
いる。この検知手段２４としては、リミットスイッチが
好適に使用され、図５に示す如く、該検知手段２４をパ
レット１６の略中央部においてワーク群の上方に対向的
に臨ませ、次いで保持装置１０を下降して検知手段２４
を最上部のワーク１８に接触させることにより、高さ寸
法を検出するようになっている。

【００１５】また前記検知手段２４は、パレット１６に
井桁状に積層された最上部のワーク群の長手方向(軸方
向)を判定する機能も有する。すなわち、検知手段２４
によりパレット１６の略中央部で最上部のワーク１８の
高さ寸法を検出した後、パレット１６の所要の周辺部
(例えば産業用ロボット１２の右側)に臨むワーク１８の
端部の高さ検出を行なう。このとき、検出されたワーク
１８の端部の高さ寸法が、パレット１６の中央部で検出
したワーク１８の高さ寸法と同一であれば、最上部のワ
ーク１８は産業用ロボット１２の前面において左右方向
に長手方向が臨んでいると判定する。またワーク１８の
端部の高さ寸法が、パレット１６の中央部で検出したワ
ーク１８の高さ寸法より低い場合は、次段のワーク１８
の端部が検出されたと判断し、このときには、最上部の
ワーク１８は産業用ロボット１２の前面において前後方
向に長手方向が臨んでいると判定するよう設定されてい
る。このように、最上部のワーク１８の長手方向を判定
することにより、後述する固定爪２８,２８を、常にワ
ーク１８の側方(長手方向と交差する一側)から差し込む
ことができる。

【００１６】前記装置本体２２における垂直部２２ｂに
は、図２に示す如く、左右両側に水平に延出する支持ア
ーム２６,２６が配設され、各アーム２６の開放端にワ
ーク１８が移載される固定爪２８が夫々垂設されてい
る。この固定爪２８は、図３に示す如く、支持アーム２
６に固定された垂直部２８ａと、該垂直部２８ａの下端
から装置本体２２の前面側(水平部２２ａの延出方向)に
水平に延出する水平部２８ｂとから逆Ｌ形状に形成され
ている。また、水平部２８ｂの先端は、図に示す如く楔
状に形成され、上下に重なるワーク１８,１８の間に容
易に差し込み可能とし、上側のワーク１８を水平部２８
ｂに移載し得るよう構成されている(図７参照)。

【００１７】なお、実施例の如く複数の固定爪２８を配
設する必要は必ずしもなく、長尺なワーク１８を安定し
て保持し得るものであれば、固定爪２８は所定幅寸法の
一体物であってもよい。また、保持装置１０の横幅寸法
(支持アーム２６,２６の延在方向の寸法)は、前記パレ
ット１６における対向する支柱１４,１４間の離間寸法
よりも短かく設定され、該保持装置１０を両支柱１４,
１４の間からパレット内に進入させ得るようになってい
る。

【００１８】前記装置本体２２における垂直部２２ｂの
前面(水平部２２ａの延出側)には、アクチュエータとし
てのエアシリンダ３０が傾斜配置され、そのピストンロ
ッド３０ａを斜め後方に向けて延出するよう構成されて
いる。また、ピストンロッド３０ａの先端には、弾性材
料または金属製の可動爪３２が配設され、エアシリンダ
３０をロッド３０ａが延出する方向に付勢することによ
り、可動爪３２が前記固定爪２８,２８の水平部２８ｂ,
２８ｂ間に移載されたワーク１８の中央部に当接するよ
うになっている(図７参照)。

【００１９】なお、前記エアシリンダ３０の軸線を、図
４に示す如く、前記固定爪２８における水平部２８ｂお
よび垂直部２８ａに当接した状態で移載される各種直径
のワーク１８の中心と交差する関係に設定すると、ワー
ク１８の寸法が変化しても、ワーク１８を固定爪２８,
２８と可動爪３２とにより確実に把持することができ
る。しかし、固定爪２８,２８に移載したワーク１８に
可動爪３２を押し付けるに際し、当該のワーク１８に隣
接する別のワーク１８と可動爪３２とが干渉しないよう
図４中の二点鎖線で示す如く、エアシリンダ３０の軸線
をやや斜め上方位置に設定してもよい。

【００２０】前記固定爪２８,２８の相互に離間する外
側には、図２に示す如く、ワーク１８の検知スイッチ３
４が夫々配設され、該スイッチ３４の検知片３４ａは、
固定爪２８における垂直部２８ａから前方に突出してい
る(図３参照)。すなわち、固定爪２８,２８における水
平部２８ｂ,２８ｂにワーク１８が移載されると、該ワ
ーク１８により検知片３４ａ,３４ａが後方側に押圧さ
れ(図７参照)、これによりワーク１８の移載を検出す
る。そして、両検知スイッチ３４,３４の検出信号によ
り、前記エアシリンダ３０が付勢され、固定爪２８,２
８に移載されたワーク１８に可動爪３２を圧接するよう
構成されている。この検知スイッチ３４としては、例え
ばリミットスイッチが好適に使用される。

【００２１】なお、左右何れか一方の検知スイッチ３４
のみがワーク１８を検出した場合は、ワーク１８を検出
していない検知スイッチ３４が配設される固定爪２８
を、ワーク１８の下面に差し込むべく保持装置１０を水
平旋回するよう制御することにより、ワーク１８を両固
定爪２８,２８に確実に移載させることができる。すな
わち、ワーク１８の姿勢が不揃いであっても、高価な認
識装置を設けることなく、ワーク１８を確実に保持し得
るものである。

【００２２】

【第１実施例の作用】次に、このように構成した第１実
施例に係るワーク保持装置により、ワークを保持する作
業の実際につき説明する。多数のワーク１８を相互に密
接状態で集積したパレット１６を、図１に示す如く、前
記産業用ロボット１２の作業領域に位置決めする。この
状態で、ロボット１２のアーム２０を作動し、保持装置
１０をパレット１６に集積されたワーク群の中央部上方
に臨ませると共に、前記ワーク高さ検知手段２４が下向
きとなるよう保持装置１０の姿勢を変える。次いで、該
保持装置１０を下降することにより、ワーク高さ検知手
段２４が最上部に位置するワーク１８に接触し、これに
よりワーク群の高さを検出する。なお、ロボット１２の
制御手段(図示せず)には、予めワーク自体の直径が入力
されているので、これにより最上部に位置するワーク１
８の下面レベルが割り出される。また、検知手段２４に
より、パレット１６の所要の周辺部に臨むワーク端部の
高さ検出を行ない、該端部の高さ寸法と前記パレット１
６の中央部で検出した最上部のワーク群の高さ寸法とを
比較することにより、最上部のワーク１８の長手方向を
判定する。

【００２３】次いで、前記保持装置１０を保持すべき対
象ワーク１８の一側、すなわち最上部に並べられるワー
ク群の端部に位置するワーク１８の一側に移動させると
共に、前記固定爪２８,２８をワーク１８の側部に対向
させる(支持アーム２６,２６とワーク１８とが平行にな
る位置)。このとき、固定爪２８の下面レベルは、前記
検知手段２４の検出結果により割り出されたデータに基
づき、図６に示す如く、対象ワーク１８の下面レベルと
一致するよう位置決めされる。保持装置１０がワーク１
８の側部に位置決めされると、図７に示す如く、該保持
装置１０が前進移動し、固定爪２８における水平部２８
ｂがワーク１８の下面に差し込まれるに到る。なお、当
該ワーク１８は隣接する別のワーク１８により移動が規
制されており、しかも水平部２８ｂの先端は楔状に形成
されているので、該水平部２８ｂはワーク１８の下面に
容易に差し込まれる。そして保持装置１０が更に前進移
動することにより、当該ワーク１８は水平部２８ｂに移
載される。

【００２４】前記水平部２８ｂに移載されたワーク１８
を前記検知スイッチ３４,３４が何れも検出すると、前
記エアシリンダ３０がピストンロッド３０ａを延出する
方向に付勢され、該ロッド先端に配設した可動爪３２が
ワーク１８に押し付けられる。これによりワーク１８
は、固定爪２８,２８と可動爪３２とによって確実に把
持される(図７参照)。

【００２５】ここで、前記支持アーム２６,２６に対し
てワーク１８が水平面内で傾斜するよう臨んでいると、
該ワーク１８に対して近接する保持装置１０において
は、左右何れか一方の検知スイッチ３４が先にワーク１
８を検出することとなる。従って、この場合はワーク１
８を検出している検知スイッチ３４が配設される固定爪
２８を支点として、保持装置１０を水平旋回させること
により、他方の固定爪２８の水平部２８ｂをワーク１８
の下面に差し込むことができる。このように、ワーク１
８の姿勢が水平面内で不揃いであっても、安価な検知ス
イッチ３４,３４により保持装置１０の姿勢を補正して
ワーク１８を確実に固定爪２８,２８に移載することが
できる。

【００２６】次に、ワーク１８を把持した保持装置１０
を、図８に示す如く、パレット１６の上方に持上げ、こ
れを後工程装置に移送してワーク１８を解放することに
より、ワーク１８の取出しが完了する。ワーク１８を放
出した保持装置１０は、ワーク群の高さ位置を検出する
動作を行なうことなく、図６に示す位置に戻り、次のワ
ーク１８の取出しを行なう。このようにして最上部に並
んだ全てのワーク１８を取出すと、該レベルで保持装置
１０をワーク群の上方を移動させても、固定爪２８に配
設した検知スイッチ３４はワーク１８を検出しなくな
る。あるいは、予め各段の最終ワーク位置をロボット１
２とパレット１６との相対位置から計算しておけば、各
ワーク１８が当該段の最終ワーク１８か否かが自動的に
判断される。これらの場合は、再び保持装置１０に配設
したワーク高さ検知手段２４により次段のワーク群の高
さ寸法を検出し、次段のワーク１８の下面レベルを割り
出す。以上の動作を繰返すことによって、パレット１６
に集積されたワーク１８は１本づつ取出されて、後工程
装置に移送される。

【００２７】

【第２実施例について】図９は、本発明に係るワーク保
持装置の第２実施例を示すものであって、固定爪２８に
移載したワーク１８を、該固定爪２８を回動することに
より掬い上げるよう構成されている。すなわち、産業用
ロボット１２のアーム２０に連結された装置本体２２の
後端部に、支持アーム２６に立設したブラケット３６の
上端がピン３８を介して回動自在に枢支されている。ま
た、装置本体２２の下面に、エアシリンダ４０がトラニ
オン接続され、そのピストンロッド４０ａの先端は、支
持アーム２６にピン接続されている。従って、エアシリ
ンダ４０を正逆方向に付勢することにより、支持アーム
２６はピン３８を支点として揺動する。

【００２８】なお、支持アーム２６に配設した固定爪２
８は、エアシリンダ４０の正逆付勢により、その水平部
２８ｂが水平となる位置(図９)と、固定爪２８に移載さ
れたワーク１８が水平部２８ｂから脱落しない位置(図
１０)との間を揺動するよう構成されている。

【００２９】すなわち、第２実施例においては、前記固
定爪２８の水平部２８ｂをワーク１８の一側に対向した
状態で、前記保持装置１０を前進移動させることによ
り、図９に示す如く、水平部２８ｂはワーク１８の下面
に差し込まれる。保持装置１０の前進移動によりワーク
１８が水平部２８ｂに移載されると、固定爪２８に配設
した検知スイッチ３４がワーク１８を検出し、前記エア
シリンダ４０がピストンロッド４０ａを後退するよう付
勢される。これにより、図１０に示す如く、前記支持ア
ーム２６は時計方向に所要角度だけ回動し、ワーク１８
は固定爪２８に掬い上げられる。

【００３０】なお、第２実施例では、支持アーム２６を
装置本体２２に対して回動自在に配設すると共に、該ア
ーム２６をエアシリンダ４０により揺動することによっ
て、固定爪２８にワーク１８を掬い上げるようにした
が、第１実施例と同一の構成のまま、産業用ロボット１
２のアーム２０の動作により保持装置全体を傾動させる
ことにより、ワーク１８を固定爪２８に掬い上げるよう
にしてもよい。

【００３１】

【第３実施例について】図１８に示す如く、軸部１８ａ
の一端に傘部１８ｂが形成されるリヤアクスルシャフト
等の異形状のワーク１８では、該ワーク１８をパレット
１６に井桁状に積層すると、下段のワーク１８の傘部１
８ｂに上段のワーク１８の軸部１８ａが当接してワーク
１８は水平面内および垂直面内で傾いた姿勢で積層され
ることとなる。しかも、各ワーク１８毎に傾きが異なっ
ている場合が殆どである。そこで、図１１に示す本発明
に係るワーク保持装置の第３実施例では、ワーク１８の
水平面内および垂直面内の傾きを予め検出し、該検出結
果に基いて装置本体２２(固定爪２８,２８)の姿勢を制
御することにより、固定爪２８,２８にワーク１８を確
実に移載し得るよう構成されている。

【００３２】前記産業用ロボット１２のアーム２０に配
設される装置本体２２は、図１１,図１２に示す如く、
略矩形の枠体状に形成され、この装置本体２２の左右両
側に、支持アーム２６,２６を介して固定爪２８,２８が
配設される。また、装置本体２２の前面にワーク高さ検
知手段２４が配設され、該検知手段２４は、第１実施例
と同様に、パレット１６に積層した最上部のワーク１８
の高さ寸法を検出すると共に、最上部のワーク１８の軸
方向を判定するべく機能する。更に、各固定爪２８に
は、ワーク１８の検知スイッチ３４が夫々配設されてい
る。

【００３３】前記装置本体２２の左右両側に、リミット
スイッチ等からなる水平検知手段５０が夫々配設され、
各水平検知手段５０の検知片５０ａは、図１２に示す如
く、前記固定爪２８における水平部２８ｂの先端より前
方に垂下し、固定爪２８をワーク１８の側方から近接さ
せた際に、該固定爪２８より先にワーク１８に当接する
よう設定されている。また、両水平検知手段５０,５０
は、前記支持アーム２６,２６の延在方向と平行に整列
するよう設定される。そして、左右何れか一方の水平検
知手段５０の検知片５０ａがワーク１８に当接してこれ
を検出した場合は、当該水平検知手段５０の配設部を支
点として、他方の水平検知手段５０の検知片５０ａがワ
ーク１８に当接してこれを検出するまで装置本体２２を
水平旋回させるようになっている。これにより、ワーク
１８の水平面内での傾きに対して、固定爪２８,２８の
姿勢を補正することができるものである(図１４および
図１５参照)。

【００３４】前記装置本体２２に傾斜配置されたエアシ
リンダ３０により昇降移動される可動爪３２は、図１１
に示す如く、前記固定爪２８,２８の離間方向に所定長
さを有する略矩形状に形成される。そしてこの可動爪３
２の長手方向両端に、ワーク１８の垂直面内の傾きを検
出する垂直検知手段５２,５２が配設されている。すな
わち、可動爪３２の両端部に、図１２に示す如く、ヘ字
状のブラケット５４,５４が配設され、これらのブラケ
ット５４にリミットスイッチ等からなる垂直検知手段５
２が配設される。この垂直検知手段５２の検知片５２ａ
は、可動爪３２の下方において前方に水平に延出するよ
う位置決めされている。そして、エアシリンダ３０を付
勢して可動爪３２を下降した際に、固定爪２８の前方に
臨むワーク１８の上端に、垂直検知手段５２の検知片５
２ａが当接するよう設定されている。また、左右何れか
一方の垂直検知手段５２の検知片５２ａがワーク１８に
当接してこれを検出した場合は、当該垂直検知手段５２
の配設部を支点として、他方の垂直検知手段５２の検知
片５２ａがワーク１８に当接してこれを検出するまで装
置本体２２を垂直方向に回動させるよう設定されてい
る。これにより、ワーク１８の垂直面内での傾きに対し
て、固定爪２８,２８の姿勢を補正することができる(図
１６および図１７参照)。この場合、前記水平検知手段
５０の検知片５０ａは、予めワーク１８に押されて固定
爪２８側へ回動されている。

【００３５】なお、両垂直検知手段５２,５２の検知片
５２ａ,５２ａは、同一水平レベルで平行に臨むよう設
定されると共に、検知手段本体は、可動爪３２と固定爪
２８とによりワーク１８を把持する際に、該ワーク１８
と干渉しない位置に位置決めされている。また、実施例
では垂直検知手段５２を可動爪３２と一体的に昇降移動
させるようにしたが、例えば前記第２実施例のような場
合、装置本体２２に専用のエアシリンダを配設し、該エ
アシリンダにより垂直検知手段５２を可動爪３２とは独
立して昇降移動させるようにしてもよい。更に、前記水
平検知手段５０および垂直検知手段５２によりワーク１
８の姿勢を検出した後、該ワーク１８を固定爪２８と可
動爪３２とで保持する際には、両検知手段５０,５２が
再びワーク１８に当接するが、このときには検出作動を
行なわないよう設定されている。また、両検知手段５
０,５２の各検知片５０ａ,５２ａは、装置本体２２また
はブラケット５４に回動可能に配設され、ワーク１８を
両爪２８,３２で保持した際には、ワーク１８に押圧さ
れて退避し得るよう構成してある。

【００３６】

【第３実施例の作用】次に、第３実施例に係るワーク保
持装置により、リヤアクスルシャフトのようにパレット
に積層した際に、水平面内および垂直面内の何れにも傾
きをもった姿勢で積層されるワークを保持する作業の実
際につき説明する。

【００３７】前記装置本体２２に配設したワーク高さ検
知手段２４により、パレット１６に集積した最上部のワ
ーク群の高さ寸法を検出すると共に、パレット１６の所
要の周辺部におけるワーク１８の傘部１８ｂの高さ寸法
を検出し、両高さ寸法を比較してワーク１８の軸方向を
判定する。

【００３８】前記判定結果に基き、図１３に示す如く、
前記保持装置１０を保持すべき対象ワーク１８の一側に
移動させると共に、前記水平検知手段５０,５０が対象
ワーク１８に当接可能で、かつ固定爪２８,２８が次段
のワーク１８に当接しない位置に臨ませる。保持装置１
０がワーク１８の側部に位置決めされると、該保持装置
１０が前進を開始する。このとき、ワーク１８は水平面
内での傾きを有しているので、図１４に示す如く、先ず
一方(右側)の水平検知手段５０の検知片５０ａがワーク
１８に当接するに到る。この場合は、保持装置１０の移
動を停止した後、ワーク１８を検出している右側の水平
検知手段５０の配設位置を支点として、図１５に示す如
く、他方の水平検知手段５０の検知片５０ａがワーク１
８に当接してこれを検出する位置まで保持装置１０を水
平旋回させる。この結果、水平面内において固定爪２
８,２８をワーク１８と平行に臨ませることができる。

【００３９】次に、前記エアシリンダ３０を付勢して、
図１６に示す如く、保持装置１０を下降させて可動爪３
２および垂直検知手段５２,５２を下降させると、ワー
ク１８は垂直面内の傾きを有しているので、先ず一方の
(右側)の垂直検知手段５２の検知片５２ａがワーク１８
に当接するに到る。左右何れか一方の垂直検知手段５２
がワーク１８を検出すると、保持装置１０を停止して可
動爪３２および垂直検知手段５２,５２の下降を停止す
る。更に、ワーク１８を検出している右側の垂直検知手
段５２の配設位置を支点として、図１７に示す如く、他
方の垂直検知手段５２の検知片５２ａがワーク１８に当
接してこれを検出する位置まで保持装置１０を垂直方向
に回動する。この結果、両固定爪２８,２８を、垂直面
内においてワーク１８と平行に臨ませることができる。
なお、両垂直検知手段５２,５２がワーク１８を検出す
ると、エアシリンダ３０は逆付勢されて可動爪３２およ
び垂直検知手段５２,５２を初期の位置まで上昇させ
る。

【００４０】前述したように、対象ワーク１８の傾きに
合わせて固定爪２８,２８の姿勢を補正した後、該固定
爪２８,２８の水平部２８ｂ,２８ｂが対象ワーク１８の
下端に差し込み可能な位置まで装置本体２２を下降させ
る。次いで装置本体２２を前進移動することにより、固
定爪２８,２８における水平部２８ｂ,２８ｂがワーク１
８の下面に差し込まれ、当該ワーク１８は水平部２８
ｂ,２８ｂに移載される。そして、水平部２８ｂ,２８ｂ
に移載されたワーク１８を前記検知スイッチ３４,３４
が何れも検出すると、前記エアシリンダ３０がピストン
ロッド３０ａを延出する方向に付勢され、該ロッド先端
に配設した可動爪３２がワーク１８に押し付けられる。
これによりワーク１８は、固定爪２８,２８と可動爪３
２とによって確実に把持される。

【００４１】なお、ワーク１８の傾きに応じて事前に固
定爪２８,２８の姿勢を補正しても、ワーク１８を水平
部２８ｂ,２８ｂに移載する際に、該ワーク１８の姿勢
が変化することがある。この場合は、第１実施例に関し
て説明した如く、各固定爪２８に配設した検知スイッチ
３４の検出状態に応じて保持装置１０の姿勢を補正し、
ワーク１８を確実に固定爪２８,２８に移載する。

【００４２】なお第３実施例では、軸部１８ａの一端に
傘部１８ｂが形成された異形状のワーク１８を保持する
場合につき説明したが、図１に示す丸棒状のワーク１８
の保持にも好適に使用し得ること勿論である。

【００４３】実施例では、ワークを井桁積みとしたが平
行積みでもよく、またワークとして長尺な丸棒やリヤア
クスルシャフト等を想定しているが、その他角棒であっ
ても好適に使用可能である。但し、角棒を積層すると上
下間に隙間が生じないので、各段にスペーサ等を介在さ
せ、角棒の下方に固定爪を差し込み得る隙間を画成する
必要がある。

【００４４】

【発明の効果】以上説明した如く、本発明に係るワーク
保持装置によれば、ワークの一側部から近接した固定爪
の水平部をワークの下面に差し込むことにより、該ワー
クを水平部に移載するよう構成したので、相互に密接状
態で集積されたワーク群から、個々のワークを分離して
保持することができる。また、構造が極めて簡単である
ので、低コストでワークの移送を自動化し得る。

【００４５】更に、ワークを固定爪の水平部に移載する
前に、対象ワークの水平面内および垂直面内の傾きを検
出して予め固定爪の姿勢を補正するよう構成したので、
ワークを確実に固定爪の水平部に移載することができ
る。

【００４６】また、固定爪に配設した２個の検知手段に
よりワークの姿勢を認識することができるので、高価な
認識装置を配設することなく、固定爪にワークを確実に
保持させ得る利点がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１実施例に係るワーク保持装置を産業用ロボ
ットに配設した状態で示す概略斜視図である。

【図２】図１に示す保持装置の正面図である。

【図３】図１に示す保持装置の一部切欠側面図である。

【図４】保持装置に配設したエアシリンダと、固定爪に
移載されたワークとの関係を示す説明図である。

【図５】第１実施例に係るワーク保持装置により、集積
されたワーク群の高さ位置を検出する状態で示す説明図
である。

【図６】第１実施例に係るワーク保持装置の固定爪を、
最上部のワークの下面レべルと一致するよう位置決めし
た状態で示す説明図である。

【図７】第１実施例に係るワーク保持装置の固定爪に移
載したワークに、エアシリンダに配設した可動爪を圧接
した状態で示す説明図である。

【図８】第１実施例に係るワーク保持装置の固定爪にワ
ークを保持し、これをパレットの上方に持上げた状態で
示す説明図である。

【図９】第２実施例に係るワーク保持装置の固定爪を、
ワークの下面に差し込んだ状態で示す側面図である。

【図１０】第２実施例に係るワーク保持装置の固定爪に
ワークを掬い上げた状態で示す側面図である。

【図１１】第３実施例に係るワーク保持装置の正面図で
ある。

【図１２】図１１に示す保持装置の一部切欠側面図であ
る。

【図１３】第３実施例に係るワーク保持装置を、対象ワ
ークの姿勢を検出可能な位置に臨ませた状態を示す説明
正面図である。

【図１４】第３実施例に係るワーク保持装置の一方の水
平検知手段がワークに当接した状態で示す説明平面図で
ある。

【図１５】第３実施例に係るワーク保持装置の両方の水
平検知手段がワークに当接した状態で示す説明平面図で
ある。

【図１６】第３実施例に係るワーク保持装置の一方の垂
直検知手段がワークに当接した状態で示す説明正面図で
ある。

【図１７】第３実施例に係るワーク保持装置の両方の垂
直検知手段がワークに当接した状態で示す説明正面図で
ある。

【図１８】リヤアクスルシャフトを示す説明図である。

【符号の説明】

１０ ワーク保持装置 １２ 産業用ロボット １８ ワーク ２２ 装置本体 ２８ 固定爪 ２８ａ 垂直部 ２８ｂ 水平部 ３０ エアシリンダ ３２ 可動爪 ４０ エアシリンダ ５０ 水平検知手段 ５２ 垂直検知手段

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数の自由度を備える多関節ロボット(1
   2)に設けられ、相互に密接状態で集積されている多数の
   ワーク群から個々のワーク(18)を分離して保持するため
   のワーク保持装置(10)であって、 前記ロボット(12)のアーム先端に配設した装置本体(22)
   と、 前記装置本体(22)に垂設した垂直部(28a)および該垂直
   部(28a)の下端に形成されて延出する水平部(28b)からな
   り、この水平部(28b)の先端を楔状に形成してなる固定
   爪(28)と、 前記固定爪(28)と対向的に設けられ、装置本体(22)に配
   設したアクチュエータ(30)の正逆付勢に伴ない固定爪(2
   8)に対して近接・離間移動する可動爪(32)とからなり、 前記装置本体(22)をワーク(18)の一側部に近接させ、前
   記固定爪(28)の水平部(28b)を該ワーク(18)の下面に差
   し込むことにより水平部(28b)へのワーク移載を行な
   い、次いで前記アクチュエータ(30)を付勢して可動爪(3
   2)と固定爪(28)との間で前記ワーク(18)の把持を行なう
   よう構成したことを特徴とするワーク保持装置。
2. 【請求項２】 複数の自由度を備える多関節ロボット(1
   2)に設けられ、相互に密接状態で集積されている多数の
   ワーク群から個々のワーク(18)を分離して保持するため
   のワーク保持装置(10)であって、 前記ロボット(12)のアーム先端に配設した装置本体(22)
   と、 前記装置本体(22)に回動自在に垂設した垂直部(28a)お
   よび該垂直部(28a)の下端に形成されて延出する水平部
   (28b)からなり、この水平部(28b)の先端を楔状に形成し
   てなる固定爪(28)と、 前記装置本体(22)に配設され、前記固定爪(28)を水平部
   (28b)の延出方向に傾動させるアクチュエータ(40)とか
   らなり、 前記装置本体(22)をワーク(18)の一側部に近接させ、前
   記固定爪(28)の水平部(28b)を該ワーク(18)の下面に差
   し込むことにより水平部(28b)へのワーク移載を行な
   い、次いで前記アクチュエータ(40)の付勢作用下に固定
   爪(28)を傾動させることにより前記ワーク(18)の掬い上
   げを行なうよう構成したことを特徴とするワーク保持装
   置。
3. 【請求項３】 前記装置本体(22)に長手方向に離間して
   配設されて前記固定爪(28)における水平部(28b)の前方
   に臨み、装置本体(22)をワーク(18)の一側部に近接した
   際に、該ワーク(18)の水平面内の傾きを検出可能な一対
   の水平検知手段(50,50)と、前記装置本体(22)の長手方
   向に離間して配設され、ワーク(18)に対して近接移動し
   た際に、該ワーク(18)の垂直面内の傾きを検出可能な一
   対の垂直検知手段(52,52)とを備え、 前記水平検知手段(50,50)および垂直検知手段(52,52)の
   検出結果に基いて、前記固定爪(28)の姿勢を制御するよ
   う構成した請求項１または２記載のワーク保持装置。
4. 【請求項４】 前記固定爪(28)の長手方向に離間した両
   端、またはその近傍にワーク検知手段(34)を夫々配設
   し、水平部(28b)へのワーク移載を両検知手段(34,34)が
   検出したことを条件として、前記アクチュエータ(30,4
   0)を付勢するよう構成した請求項１,２または３記載の
   ワーク保持装置。