JPH06143184A - ロボットハンド - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ツール取付部をコンパクトな構成にてフロー
ティング支持し、教示誤りや各種異常があってもワーク
等の破損を防止する。 【構成】 一定軸芯回りに回転して複数位置に位置切換
可能なハンド本体３とハンド本体３の位置切換を行うロ
ータリアクチュエータ１０を設け、ハンド本体３にその
各切換位置に対応して複数のツール取付部１４・・を配
設するとともに各ツール取付部１４・・はハンド本体３
にフローティング機構を介して取付け、さらにツール取
付部１４・・のハンド本体３に対する相対位置を検出す
る近接センサ２４、２５を設け、ハンドに内蔵したフロ
ーティング機構にて異常時に過大な反力が作用するのを
防止し、またツール取付部１４のハンド本体に対する相
対位置を検出する近接センサ２４、２５にてフローティ
ング範囲を越える前の状態を検出してワーク等の破損を
防止する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は自動組立ラインに設置さ
れる産業用ロボット等に用いられるロボットハンドに関
するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、ロボット等の自動組立機を用いて
電子機器等を組立生産するラインにおいては、電子機器
の高性能化により部品点数や組立工数が増加し、組立が
複雑化してきている。

【０００３】このために、組立工程においては複数のツ
ールを取付可能なハンドを１台のロボットに装着し、１
つの工程でできる限り多くの作業数をこなせるようにし
ている。

【０００４】この種のロボットハンドの一例として、図
８、図９に示すように、２つのツールを取付可能でかつ
９０°反転可能なロボットハンドが知られている。

【０００５】図８、図９において、ツール取付部Ａ４１
とツール取付部Ｂ４２を設けられたハンド本体４３が、
プレート４４及びプレート４５にて軸受を介して回転自
在に支持されている。４６、４７はハンド本体４３の回
転軸であり、回転軸４６にはギヤ４８が固定されてお
り、プレート４４に取付けられたアクチュエータ４９の
出力軸５０に固定されたギヤ５１と噛合し、アクチュエ
ータ４９にてハンド本体４３を回転駆動可能に構成され
ている。ハンド本体４３は、ストッパ５２及びストッパ
５３に当接することにより９０°反転位置で位置決めさ
れる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところが、以上のよう
な構成では次のような問題がある。図８のロボットハン
ドをロボットに取付け、例えばそのツール取付部Ａ４
１、またはツール取付部Ｂ４２にワークを把持するツー
ルを取付け、このツールが所定位置まで水平移動した後
ワーク把持のために下方に移動する動作をロボットに行
わせる場合、ロボットは予め教示したポイントへツール
を移動させるはずであるが、教示ポイントの誤り、ワー
クの状態異常、ツール異常等によってツールがワークに
押し付けられるような事態が発生する恐れがあり、その
場合ワークに異常な反力が加わり、最悪の場合ワークの
破損につながってしまうという問題があった。

【０００７】又、このような問題に対し、ロボット先端
とロボットハンドの間にフローティング装置を介在させ
るということも考えられるが、ハンド部の全長、重量等
が増加してしまうという問題がある。

【０００８】本発明は、上記従来の問題点に鑑み、ツー
ル取付部をコンパクトな構成にてフローティング支持
し、教示誤りや各種異常があってもワーク等の破損を防
止できるロボットハンド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】本発明のロボットハンド
は、一定軸芯回りに回転して複数位置に位置切換可能な
ハンド本体とハンド本体の位置切換を行う駆動手段を設
け、ハンド本体にその各切換位置に対応して複数のツー
ル取付部を配設するとともに各ツール取付部はハンド本
体にフローティング機構を介して取付けたことを特徴と
する。

【００１０】好適には、ツール取付部のハンド本体に対
する相対位置を検出する手段が設けられる。

【００１１】

【作用】本発明は上記した構成によって、ロボットに対
する教示誤りや各種異常があってツール取付部に取付け
たツールがワークに押しつけられるような事態が生じた
場合にも、フローティング機構の作用範囲内であれば過
大な反力が作用するのを防止でき、かつハンドにフロー
ティング機構を内蔵させているので、ロボット先端とハ
ンドの間に別途にフローティング装置を配設する場合に
比してコンパクトに構成することができる。

【００１２】また、ツール取付部のハンド本体に対する
相対位置を検出する手段を設けると、フローティング範
囲を越える前の状態を検出することによってツールがワ
ークに異常に押しつけられる前にロボットを停止させる
ことによりワーク等の破損を防止することができる。

【００１３】

【実施例】以下、本発明の一実施例のロボットハンドに
ついて図１〜図５を参照しながら説明する。

【００１４】図１〜図３において、１は本体枠で、その
上面プレート２がロボット連結部として連結用アダプタ
などを介してロボット（図示せず）に取付けられる。３
はハンド本体で、両側に回転軸４、５が突設され、本体
枠１の両側の側面プレート６、７により軸受を介して回
転自在に支持されている。８がその回転軸芯である。

【００１５】回転軸４には従動ギヤ９が固定されてい
る。１０はロータリアクチュエータで、本体枠１の側面
プレート６に取付けられており、その出力軸に固定され
た駆動ギヤ１１が従動ギヤ９に噛合され、ロータリアク
チュエータ１０により駆動ギヤ１１、従動ギヤ９を介し
てハンド本体３を回転駆動可能に構成されている。１
２、１３はハンド本体３が９０°回転したときの終端で
位置決めするストッパであり、本体枠１の上面プレート
２に固定されている。

【００１６】１４は第１のツール取付部、１５は第２の
ツール取付部であり、各種作業のためのツール（図示せ
ず）が取付けられる。これらのツール取付部１４と１５
には、それぞれハンド本体３にこれらツール取付部１
４、１５のフローティング方向にスライド自在に挿通さ
れた各一対のスライドシャフト１６、１７と、１８、１
９が固定されている。

【００１７】２０はツール取付部１４、１５の側面に突
出して取付けられたプレートで、このプレート２０上に
検出用プレート２１、２２がフローティング方向に位置
調整可能に取付けられている。２３は、本体枠１の側面
プレート７に固定されたプレートであり、このプレート
２３上に近接センサ２４、２５が固定されている。

【００１８】図４において、第２のツール取付部１５に
固定されたスライドシャフト１８、１９はリニアブッシ
ング２６、２７、２８、２９を介してハンド本体３に支
持され、滑らかに摺動可能である。また、３０、３１は
スライドシャフト１９の先端に固定されたボルトとワッ
シャであり、ハンド本体３に設けられた凸部３２との係
合にてスライドシャフト１９の抜け止めが成されてい
る。図示は省略しているが、第１のツール取付部１４も
同様の機構にてハンド本体３に取付けられている。３
３、３４は、ツール取付部１４、１５をハンド本体３か
ら離間する方向に付勢する圧縮バネであり、両者間に介
装されている。

【００１９】以上の構成によると、第１のツール取付部
１４に取付けたツールにて所定の作業を行う場合に、ロ
ボットに対する教示誤りや各種異常があってツール取付
部１４に取付けたツールがワークに押しつけられるよう
な事態が生じても、ツール取付部１４がハンド本体３に
対してスライドシャフト１６、１７と圧縮バネ３３にて
フローティング支持されているので、そのフローティン
グ範囲内であれば過大な反力が作用するのを防止するこ
とができる。又、ハンド本体３とツール取付部１４、１
５の間にフローティング機構を介装して、ロボットハン
ドに内蔵させているので、ロボット先端とロボットハン
ドの間に別途にフローティング装置を配設する場合に比
してコンパクトに構成することができる。

【００２０】また、近接センサ２４、２５にてハンド本
体３に対するツール取付部１４、１５の相対位置を検出
することにより、フローティング範囲を越えてツールが
ワークに押しつけられるのを未然に検出してワークの破
損を防止することができる。

【００２１】これを第１のツール取付部１４の場合につ
いて図５を参照して説明する。。図５（ａ）の状態は、
ツール（図示せず）が正規の位置へ移動後、作業待ちの
状態であるため、ツールには何の反力も加わっていない
状態である。ここで、近接センサ２４、２５は通常時Ｏ
Ｎの仕様である。従って、この状態では検出用プレート
２１、２２が近接センサ２４、２５に正対せず、近接セ
ンサ２４、２５の出力はともにＯＮとなり、正常状態で
あることを確認することができる。

【００２２】図５（ｂ）の状態は、ある作業をするため
予め教示した正規の位置へ何の異常もなく移動した場合
で、ツール取付部１４がフローティング範囲内で移動
し、一方の検出用プレート２１が近接センサ２４に正対
し、一方の近接センサ２４の出力だけがＯＦＦとなり、
正常状態であることを判断できる。

【００２３】図５（ｃ）の状態は、ある作業をするため
予め教示した正規の位置へ移動する際に何らかの異常が
発生し、第１のツール取付部１４がハンド本体３に異常
に接近した場合で、両方の検出用プレート２１、２２が
近接センサ２４、２５に正対し、共に出力がＯＦＦとな
り、異常状態であることを判断できる。これによりこれ
以上第１のツール取付部１４がハンド本体３に接近する
ことを防ぐことができる。もう一方のツール取付部１５
に関しても同様にして異常反力によるワークの破損を未
然に防ぐことができる。

【００２４】上記実施例では、ハンド本体３に対して第
１及び第２のツール取付部１４、１５を摺動自在に取付
ける手段として、スライドシャフト１６、１７、１８、
１９と、リニアブッシング２６、２７、２８、２９等を
用いた例を示したが、これらに代えて、図６、図７に示
すように、レール３７とスライドブロック３８の間に鋼
球を介装して摺動自在に構成されたスライドユニットを
用いることもできる。

【００２５】３５は第１のツール取付部１４用のスライ
ドユニット、３６は第２のツール取付部１５用のスライ
ドユニットであり、３９は摺動端を決めるストッパであ
る。

【００２６】

【発明の効果】本発明によれば、以上のようにロボット
に対する教示誤りや各種異常があってツール取付部に取
付けたツールがワークに押しつけられるような事態が生
じた場合にも、フローティング機構の作用範囲内であれ
ば過大な反力が作用するのを防止でき、かつハンドにフ
ローティング機構を内蔵させているので、ロボット先端
とハンドの間に別途にフローティング装置を配設する場
合に比してコンパクトに構成することができる。

【００２７】また、ツール取付部のハンド本体に対する
相対位置を検出する手段を設けると、フローティング範
囲を越える前の状態を検出することによってツールがワ
ークに異常に押しつけられる前にロボットを停止させて
ワーク等の破損を防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のロボットハンドの一実施例の正面図で
ある。

【図２】図１のII−II矢視図である。

【図３】図１のIII −III 矢視図である。

【図４】図１のIV−IV矢視断面図である。

【図５】同実施例のツール取付部のハンド本体に対する
相対位置検出状態の説明図である。

【図６】本発明の他の実施例におけるツール取付部のフ
ローティング支持機構を示す図４と同方向の部分断面側
面図である。

【図７】図６のVII −VII 矢視断面図である。

【図８】従来例のロボットハンドの正面図である。

【図９】図８のIX−IX矢視図である。

【符号の説明】

３ ハンド本体 １０ ロータリアクチュエータ １４ 第１のツール取付部 １５ 第２のツール取付部 １６ スライドシャフト １７ スライドシャフト １８ スライドシャフト １９ スライドシャフト ２１ 検出用プレート ２２ 検出用プレート ２４ 近接センサ ２５ 近接センサ ３３ 圧縮バネ ３４ 圧縮バネ ３５ スライドユニット ３６ スライドユニット

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 一定軸芯回りに回転して複数位置に位置
   切換可能なハンド本体とハンド本体の位置切換を行う駆
   動手段を設け、ハンド本体にその各切換位置に対応して
   複数のツール取付部を配設するとともに各ツール取付部
   はハンド本体にフローティング機構を介して取付けたこ
   とを特徴とするロボットハンド。
2. 【請求項２】 ツール取付部のハンド本体に対する相対
   位置を検出する手段を設けたことを特徴とする請求項１
   記載のロボットハンド。