JPH06278072A - 把持方法及び把持装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ワーク等の被把持物を大きさや形状に応じて
容易に把持することができて、その出し入れ作業等を自
動化することができるようにする。 【構成】 支持アーム２５の下面に一対の開閉可能な把
持体２９，４３を垂下状態で支持する。被把持物Ｗの大
きさ等に応じて第１の移動調節機構５３により、両把持
体２９，５３を開閉方向と交差する方向へ一体的に移動
調節する。被把持物Ｗの大きさ等に応じて第２の移動調
節機構７０により、いずれか一方の把持体４３を他方の
把持体２９に対して開閉方向へ移動調節する。被把持物
Ｗを両把持体２９，４３間に対応配置した状態で、把持
体２９，４３を閉成することによって、被把持物Ｗを把
持する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、ワークを把持する場
合の把持方法及び把持装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、例えばセラミック製の触媒担体を
焼成する際には、複数段の棚板を有するストッカを使用
し、このストッカ内に多数の触媒担体を収容した状態で
焼成を行っていた。この場合、触媒担体が壊れやすいセ
ラミックで形成されるとともに、大きさや形状が様々で
ある。しかもストッカ内の容積を有効に利用するため
に、触媒担体はストッカ内の狭い空間内に密集状態で収
容される。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】そのため、この従来方
法においては、ストッカへの触媒担体の出し入れを自動
化することができなかった。従って、従来では作業者が
手作業により、触媒担体を１個ずつストッカに出し入れ
しており、作業効率の点で好ましいものではなかった。

【０００４】この発明は、このような従来の技術に存在
する問題点に着目してなされたものである。その目的
は、セラミック製のワーク等の被把持物を大きさや形状
に応じて容易に把持することができて、その出し入れ作
業等を自動化することができる把持装置を提供すること
にある。

【０００５】また、この発明の目的は、ストッカ等の狭
い箇所に対しても把持体を簡単に挿入して、ワーク等の
被把持物を容易に把持することができる把持装置を提供
することにある。

【０００６】さらに、この発明の目的は、把持体の把持
面をワーク等の被把持物の外周にフィットさせて、被把
持物を確実に把持することができる把持装置を提供する
ことにある。 そして、この発明の目的は、把持体がワ
ーク等の被把持物に正確に対応配置されていなくても、
その被把持物を位置修正しながら確実に把持することが
できる把持装置を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、請求項１に記載の把持方法の発明では、ワーク等
の被把持物を対向する把持体により把持するのに際し、
ワークの大きさまたは形状等にあわせて、対向する把持
体を開閉方向と交差する方向へ一体的に移動調節し、把
持体の少なくとも一方を他方に対して開閉方向へ移動調
節することを要旨とする。

【０００８】請求項２に記載の把持装置の発明では、対
向配置された開閉可能な一対の把持体と、それらの把持
体を開閉方向と交差する方向へ一体的に移動調節するた
めの第１の移動調節機構と、把持体のいずれか一方を他
方に対して開閉方向へ移動調節するための第２の移動調
節機構とを備えたものである。

【０００９】請求項３に記載の発明では、請求項２に記
載の把持装置において、前記両把持体を支持アームに垂
下状態で支持し、少なくとも支持アームの先端側に位置
する把持体を、支持アームから垂下する作用位置と、支
持アームに沿って延びる退避位置とに移動可能にしたも
のである。

【００１０】請求項４に記載の発明では、請求項２に記
載の把持装置において、前記両把持体を支持アームに垂
下状態で支持し、少なくとも一方の把持体の把持面を垂
下軸線の周りで変位可能にしたものである。

【００１１】請求項５に記載の発明では、請求項２に記
載の把持装置において、前記把持体の内の少なくとも一
方の把持体を、開閉方向と交差する方向へ所定間隔をお
いて配置された一対の把持ローラにより構成したもので
ある。

【００１２】

【作用】従って、この発明においては、ワーク等の被把
持物を把持する場合には、両把持体が開閉方向と交差す
る方向へ一体的に移動調節して、把持体を被把持物に対
し開閉方向と交差する方向の所定位置に対向配置する。
また、少なくとも一方の把持体を他方の把持体に対して
開閉方向に移動調節し、被把持物の大きさや形状に応じ
て両把持体間に所定の間隔を形成する。この状態で、把
持体を閉成させることにより、両把持体間で被把持物を
把持することができ、被把持物がセラミック製のワーク
等であっても、被把持物を大きさや形状に応じて容易に
把持して、その出し入れ作業等を自動化することができ
る。

【００１３】把持体をストッカ等に挿入してワーク等の
被把持物と対向配置する場合には、少なくとも支持アー
ムの先端側に位置する把持体を、支持アームに沿って延
びる退避位置に移動させることができる。このため、ス
トッカ等の狭い箇所に対しても把持体を簡単に挿入する
ことができて、ワーク等の被把持物を容易に把持するこ
とができる。

【００１４】把持体を閉成させてワーク等の被把持物を
把持する場合には、少なくとも一方の把持体の把持面が
垂下軸線の周りで変位して、その把持面が被把持物の外
周にフィットする。従って、把持体が被把持物に正確に
対応配置されていなくても、把持体の把持面を被把持物
の外周に容易にフィットさせることができて、被把持物
を確実に把持することができる。 把持体を閉成させて
ワーク等の被把持物を把持する場合には、被把持物が一
対の把持ローラ間に位置修正されながら、両ローラの外
周面に均等に接触される。このため、把持体が被把持物
に正確に対応配置されていなくても、その被把持物を位
置修正しながら確実に把持することができる。

【００１５】

【実施例】以下、この発明をワーク出し入れシステムの
把持方法及び把持装置に具体化した一実施例を、図面に
基づいて詳細に説明する。

【００１６】図２及び図３に示すように、作業室１は工
場内等に区画形成され、その内部中央には作業ロボット
２が設置されている。ワーク支持台３は作業室１内の一
側に配設され、その上面には例えばセラミック製のハニ
カム触媒担体等の被把持物としてのワークＷが載置され
ている。ストッカ４は作業室１の開口部に移動可能に配
置され、その上部には複数の支柱５及び棚板６によって
複数のワーク収容部７が形成されている。

【００１７】前記作業ロボット２は、基台８上に回動可
能に支持された本体９と、その本体９の一側に昇降可能
に突設された昇降アーム１０と、その昇降アーム１０に
回動可能に連結された回動アーム１１とを備えている。
把持装置１２は回動アーム１１の先端に回動可能に装着
され、この把持装置１２によってワークＷが把持され
る。

【００１８】設定変更装置１３は前記作業室１内に配設
され、作業ロボット２の作動により把持装置１２が設定
変更装置１３に対向配置された状態で、この設定変更装
置１３の作動により把持装置１２の把持状態が設定変更
される。この設定変更装置１３詳細は後述する。制御装
置１４は作業室１の外側に設けられ、この制御装置１４
により作業ロボット２の作動が制御される。

【００１９】そして、前記把持装置１２にてワークＷが
把持されるとともに、作業ロボット２の作動にて把持装
置１２がワーク支持台３とストッカ４との間で移動され
ることにより、ワークＷがワーク支持台３とストッカ４
との間で出し入れされる。また、ストッカ４の各ワーク
収容部７に複数のワークＷが収容された状態で、ストッ
カ４が焼成炉等の加工装置に移動されて、ワークＷに対
し焼成等の所定の加工が施される。

【００２０】次に、前記把持装置１２について詳述する
と、図１、図４及び図５に示すように、取付基板１７は
平面ほぼ台形状に形成され、その中央部には前記回動ア
ーム１１に連結するための連結孔１８が形成されてい
る。３個のセンサ１９，２０，２１は取付基板１７の基
端に配設され、その検出部がそれぞれ側方、前方及び下
方に向けられている。そして、把持装置１２が前記スト
ッカ４のワーク収容部７に挿入される前に、ストッカ４
の支柱５や棚板６の位置をこれらのセンサ１９，２０，
２１にて検出し、把持装置１２やワークＷが支柱５、棚
板６等に接触しないようになっている。

【００２１】複数対の支持レール２２，２３は前記取付
基板１７の先端上面に所定間隔おきで敷設され、取付基
板１７の幅方向へ平行に延びている。１つの固定支持ア
ーム２４は取付基板１７の上面中央に固定配置され、取
付基板１７の先端から長手方向に延出されている。複数
の可動支持アーム２５は一対の前記支持レール２２，２
３上にそれぞれ移動可能に支持され、固定支持アーム２
４の両側において、取付基板１７の先端から長手方向へ
平行に延出されている。

【００２２】図１、図４及び図７〜図１０に示すよう
に、回動板２６は前記各支持アーム２４，２５の先端に
水平方向へ延びる回動軸２７を介して回動可能に支持さ
れている。支持板２８は各回動板２６の先端面に取り付
けられている。そして、取付基板１７の幅方向の両側に
位置する支持板２８ほど両側方へ長く延長されている。
把持体としての把持板２９は各支持板２８の下面に垂直
方向へ延びる支軸３０を介して回動可能に支持され、そ
の内側面にはゴム等の摩擦係数の大きな弾性材料よりな
る凹状の把持面３１が設けられている。

【００２３】一対のスプリングピン３２は前記把持板２
９と対応するように、各支持板２８の先端下面に所定間
隔をおいて垂下固定されており、このスプリングピン３
２はゴム等の弾性材料から形成されている。そして、こ
のスプリングピン３２が把持板２９の外面に係合するこ
とによって、通常は把持板２９が図１０に示す中立位置
に回動保持されるようになっている。

【００２４】回動用シリンダ３３は各支持アーム２４，
２５の先端側部に取り付けられ、そのピストンロッド３
４が連結体３５及び回動レバー３６を介して回動軸２７
にそれぞれ連結されている。そして、この回動用シリン
ダ３３により回動板２６が各別に回動されて、各把持板
２９が図４及び図９に実線で示すように支持アーム２
４，２５から垂下した作用位置と、同図に鎖線で示すよ
うに支持アーム２４，２５の下面に沿って延びる退避位
置とに回動配置される。

【００２５】図１、図４、図５及び図８に示すように、
上部ガイドレール３９は前記各支持アーム２４，２５の
下面に敷設され、支持アーム２４，２５の長手方向に延
びている。移動板４０は各支持アーム２４，２５の上部
ガイドレール３９にそれぞれ移動可能に支持されてい
る。支持板４１は各移動板４０の先端下面に取り付けら
れ、取付基板１７の幅方向の両側に位置する支持板４１
ほど両側方へ長く延長されている。

【００２６】一対の支持軸４２は前記各支持板４１の先
端下面に取付基板１７の幅方向へ所定間隔をおいて垂設
されている。把持体としての一対の把持ローラ４３は各
支持軸４２に回転可能に支持され、前記把持板２９に対
して開閉可能に対向配置されている。把持ベルト４４は
一対の把持ローラ４３間にそれぞれ掛装され、ゴム等の
摩擦係数の大きな柔軟弾性材料から形成されている。

【００２７】一対の下部ガイドレール４５は前記取付基
板１７の下部上面に敷設され、前記上部ガイドレール３
９と平行に延びている。移動調節板４６は下部ガイドレ
ール４５上に移動可能に支持され、その上面にはガイド
溝４７が上下のガイドレール３９，４５と直交する方向
に延長形成されている。複数の取付板４８は各支持アー
ム２４，２５の上部ガイドレール３９に移動可能に支持
され、ガイド溝４７に移動可能に係合されている。

【００２８】開閉用シリンダ４９は前記各取付板４８に
取り付けられ、そのピストンロッド５０が移動板４０に
それぞれ連結されている。そして、前記移動調節板４６
が移動されたとき、開閉用シリンダ４９を介して移動板
４０が同方向に移動されて、図４に破線で示すように、
把持ローラ４３がワークＷの外周面と近接する位置に移
動配置される。また、この状態で開閉用シリンダ４９が
作動されることにより、把持ローラ４３がワークＷ側に
移動されて、その把持ローラ４３と把持板２９との間で
ワークＷが把持される。

【００２９】図１、図５及び図６に示すように、第１の
移動調節機構５３は前記取付基板１７上に配設されてい
る。そして、この第１の移動調節機構５３によって、各
可動支持アーム２５が取付基板１７の幅方向に移動さ
れ、把持板２９及び把持ローラ４３が開閉方向と交差す
る方向へ一体的に移動調節される。

【００３０】すなわち、３本のネジ棒５４，５５，５６
は軸受５７を介して前記取付基板１７上に回転可能に支
持され、それらの両端には互いに逆向きのネジ部が形成
されている。ナット体５８，５９，６０は各可動支持ア
ーム２５の下面に固定され、ネジ棒５４，５５，５６の
ネジ部に螺合されている。回転板６１は各ネジ棒５４，
５５，５６の端部に固定され、それらの外周には一対の
係合突起６２が形成されている。

【００３１】駆動板６３は前記作業室１内の設定変更装
置１３に回転駆動可能に設けられ、その表面には一対の
駆動ピン６４が突設されている。そして、把持装置１２
が設定変更装置１３と対応する位置に移動されたとき、
回転板６１の係合突起６２に駆動板６３の駆動ピン６４
が係合される。この状態で、駆動板６３が図示しないモ
ータにより回転されることにより、回転板６１を介して
ネジ棒５４，５５，５６が回転され、可動支持アーム２
５が移動されて、各可動アーム２５の配列ピッチが調節
される。

【００３２】検出片６５は一対のネジ６６によって一側
寄りに位置する３つの可動支持アーム２５の基端縁に取
り付けられ、長孔６７の範囲で取付位置を調節すること
ができる。３個のセンサ６８は検出片６５に対応するよ
うに、取付金具６９を介して取付基板１７上に配設され
ている。そして、可動支持アーム２５の移動に伴いいず
れかの検出片６５がセンサ６８のひとつまたは複数と対
応して、原点位置が検出されるとともに、ロータリーエ
ンコーダにより移動位置が検出される。

【００３３】図１及び図５に示すように、第２の移動調
節機構７０は前記取付基板１７上に配設されている。そ
して、この第２の移動調節機構７０によって移動調節板
４６が移動され、開閉用シリンダ４９及び移動板４０等
を介して、各把持ローラ４３が開閉方向へ一体的に移動
調節される。

【００３４】すなわち、ネジ棒７１は前記上下のガイド
レール３９〜４５と平行に延びるように、その取付基板
１７の中央に回転可能に支持されている。ナット体７２
は移動調節板４６の上面に固定され、ネジ棒７１のネジ
部に螺合されている。回転軸７３はネジ棒７１と直交す
る方向へ延びるように、軸受７４を介して取付基板１７
上に回転可能に支持され、その内端が傘歯車７５，７６
を介してネジ棒７１に作動連結されている。回転板７７
は回転軸７３の外端に固定され、その外周には一対の係
合突起７８が形成されている。

【００３５】駆動板７９は前記作業室１内の設定変更装
置１３に回転駆動可能に設けられ、その表面には一対の
駆動ピン８０が突設されている。そして、把持装置１２
が設定変更装置１３と対応する位置に移動されたとき、
回転板７７の係合突起７８か駆動板７９の駆動ピン８０
に係合される。この状態で、図示しないモータにより駆
動板７９が回転されることにより、回転板７７を介して
回転軸７３が回転され、ネジ棒７１及びナット体７２を
介して移動調節板４６が移動される。

【００３６】次に、前記のように構成されたワーク出し
入れシステムの把持装置について動作を説明する。さ
て、この把持装置１２によりセラミック製の触媒担体等
のワークＷを把持して、ワーク支持台３とストッカ４と
の間で出し入れする場合には、まず、把持装置１２が設
定変更装置１３と対応する位置に移動配置される。この
状態で、設定変更装置１３側の駆動板６３，７９の回転
により、第１の移動調節機構５３及び第２の移動調節機
構７０が作動される。

【００３７】そして、固定支持アーム２４が固定位置を
保持した状態で、第１の移動調節機構５３により、各可
動支持アーム２５が取付基板１７の幅方向に移動され、
把持板２９及び把持ローラ４３が開閉方向と交差する方
向へ一体的に移動調節される。また、第２の移動調節機
構７０によって移動調節板４６が移動され、開閉用シリ
ンダ４９及び移動板４０等を介して、各把持ローラ４３
が開閉方向へ一体的に移動調節される。

【００３８】従って、ワークＷの大きさや形状に応じ
て、各支持アーム２４，２５上の把持板２９及び把持ロ
ーラ４３を、取付基板１７の幅方向へ所定間隔おきに配
置することができる。また、ワークＷの大きさや形状に
応じて、各把持板２９と把持ローラ４３との間に所定の
間隔を形成することができる。

【００３９】この調節設定状態で、作業ロボット２によ
り把持装置１２がワーク支持台３またはストッカ４と対
応する位置に移動され、図４に鎖線で示すように、把持
板２９と把持ローラ４３との間にワークＷが介装配置さ
れる。このとき、図４及び図９に鎖線で示すように、回
動用シリンダ３３により把持板２９が支持アーム２４，
２５に沿って延びる退避位置に回動配置すれば、ワーク
Ｗの形状や大きさが変わってもワークＷとの干渉を確実
に避けることができる。しかも、この退避位置への回動
配置により、ストッカ４の棚板６間の狭いワーク収容部
７における棚板６とワークＷとの間の隙間等に対して
も、把持板２９を簡単に挿入してワークＷと対向させる
ことができる。

【００４０】その後、図４及び図９に実線で示すよう
に、回動用シリンダ３３により把持板２９が支持アーム
２４，２５から垂下した作用位置に回動配置されて、ワ
ークＷの外周に接合される。この状態で、開閉用シリン
ダ４９の作動により、移動板４０が取付基板１７の先端
側に移動されて、把持ローラ４３がワークＷ側に移動さ
れ、把持ローラ４３と把持板２９との間でワークＷが把
持される。

【００４１】このとき、把持板２９が支持板２８に対し
て回動可能に取り付けられるとともに、把持板２９の把
持面３１が凹状に形成されている。そのため、把持板２
９がワークＷに対して正確に対応配置されていなくて
も、把持板２９がワークＷ側へ指向するように回動変位
して、把持面３１をワークＷの外周に容易にフィットさ
せることができる。従って、把持板２９とワークＷとの
対応位置に若干のずれがあっても、ワークＷを確実に把
持することができる。

【００４２】また、前記把持板２９に対応して一対の把
持ローラ４３が設けられ、両把持ローラ４３間に把持ベ
ルト４４が掛装されている。このため、把持板２９と把
持ローラ４３との間でワークＷを把持する際に、把持ロ
ーラ４３がワークＷに対して正確に対応配置されていな
くても、ワークＷが一対の把持ローラ４３間の中間位置
側に位置修正されながら、両ローラ４３の外周面に均等
に接触される。従って、把持ローラ４３とワークＷとの
対応位置に若干のずれがあっても、ワークＷを位置修正
しながら確実に把持することができる。

【００４３】さらに、図８に示すように、ワークＷの挟
持状態においては、把持ベルト４４がワークＷの外周面
に対し広範囲に亘って接触する。このため、把持ローラ
４３側におけるワークＷの接触面積を大きく確保するこ
とができて、単位面積あたりの接触圧を低くできる。従
って、ワークＷが破損し易いものであっても、その破損
を防止できる。

【００４４】従って、この実施例のワーク出し入れシス
テムの把持装置によれば、ワークＷがセラミック製の触
媒担体等の壊れやすい物体であっても、ワークＷを大き
さや形状に応じて容易に把持することができる。そのた
め、ワーク支持台３とストッカ４との間におけるワーク
Ｗの出し入れ作業を、作業ロボット２等で自動化するこ
とができる。

【００４５】なお、この発明は前記実施例の構成に限定
されるものではなく、この発明の趣旨から逸脱しない範
囲で、次のように任意に変更して具体化することも可能
である。 （１）開閉可能な一対の把持体を共に把持板２９で構成
し、両支持板２９を垂直軸線の周りで回動変位できるよ
うに構成すること。 （２）開閉可能な一対の把持体を共に把持板２９で構成
し、両把持板２９を支持アーム２４，２５から垂下した
作用位置と、支持アーム２４，２５に沿って延びる退避
位置とに移動配置できるように構成すること。 （３）開閉可能な一対の把持体をそれぞれ一対の把持ロ
ーラ４３で構成し、各対の把持ローラ４３間に把持ベル
ト４４を掛装すること。 （４）一対の把持ローラ４３間の把持ベルト４４を省略
すること。 （５）把持体の開閉方向への移動調節を、両方の把持体
の移動、あるいは前記実施例とは逆に、把持板２９の移
動により行うように構成すること。

【００４６】

【発明の効果】この発明は、以上説明したように構成さ
れているため、次のような優れた効果を奏する。すなわ
ち、セラミック製のワーク等の被把持物を大きさや形状
に応じて容易に把持することができて、その出し入れ作
業等を自動化することができる。

【００４７】また、ストッカ等の狭い箇所に対しても把
持体を簡単に挿入して、ワーク等の被把持物を容易に把
持することができる。さらに、把持体の把持面をワーク
等の被把持物の外周にフィットさせて、被把持物を確実
に、かつ被把持物の破損が生じることなく把持すること
ができる。しかも、把持体がワーク等の被把持物に正確
に対応配置されていなくても、その被把持物を位置修正
しながら確実に把持することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明をワーク出し入れシステムにおける把
持方法及び把持装置に具体化した一実施例を示す平面図
である。

【図２】そのワーク出し入れシステムの全体を示す正面
図である。

【図３】同じくワーク出し入れシステムの横断面図であ
る。

【図４】把持装置の先端部の構成を拡大して示す要部正
面図である。

【図５】その把持装置の中間部の構成を拡大して示す要
部正面図である。

【図６】同じく把持装置の中間部の構成を示す要部平面
図である。

【図７】把持装置の先端側の把持板の配列構成を拡大し
て示す側面図である。

【図８】図４のＡ−Ａ線における部分拡大断面図であ
る。

【図９】図７のＢ−Ｂ線における部分拡大断面図であ
る。

【図１０】図９のＣ−Ｃ線における部分断面図である。

【符号の説明】

２…作業ロボット、４…ストッカ、１２…把持装置、１
３…設定変更装置、２４…固定支持アーム、２５…可動
支持アーム、２６…回動板、２８…支持板、２９…把持
体としての把持板、３０…支軸、３１…把持面、３３…
回動用シリンダ、４０…移動板、４１…支持板、４３…
把持体としての把持ローラ、４４…把持ベルト、４６…
移動調節板、４９…開閉用シリンダ、５３…第１の移動
調節機構、５４…ネジ棒、５５…ネジ棒、５６…ネジ
棒、６１…回転板、６３…駆動板、７０…第２の移動調
節機構、７１…ネジ棒、７３…回転軸、７７…回転板、
７９…駆動板、Ｗ…被把持物としてのワーク。

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ワーク等の被把持物を対向する把持体に
   より把持するのに際し、被把持物の大きさまたは形状等
   にあわせて、対向する把持体を開閉方向と交差する方向
   へ一体的に移動調節し、把持体の少なくとも一方を他方
   に対して開閉方向へ移動調節することを特徴とした把持
   方法。
2. 【請求項２】 対向配置された開閉可能な一対の把持体
   と、それらの把持体を開閉方向と交差する方向へ一体的
   に移動調節するための第１の移動調節機構と、把持体の
   少なくとも一方を他方に対して開閉方向へ移動調節する
   ための第２の移動調節機構とを備えたことを特徴とする
   把持装置。
3. 【請求項３】 前記両把持体を支持アームに垂下状態で
   支持し、少なくとも支持アームの先端側に位置する把持
   体を、支持アームから垂下する作用位置と、支持アーム
   に沿って延びる退避位置とに移動可能にしたことを特徴
   とする請求項２に記載の把持装置。
4. 【請求項４】 前記両把持体を支持アームに垂下状態で
   支持し、少なくとも一方の把持体の把持面を垂下軸線の
   周りで変位可能にしたことを特徴とする請求項２に記載
   の把持装置。
5. 【請求項５】 前記把持体の内の少なくとも一方の把持
   体を、開閉方向と交差する方向へ所定間隔をおいて配置
   された一対の把持ローラにより構成したことを特徴とす
   る請求項２に記載の把持装置。