JPH0732286A - 工業用ロボット - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明は手首部に駆動されるハンドの自由度
を高めるよう構成した工業用ロボットを提供することを
目的とする。 【構成】 工業用ロボットの手首部１６先端には、ハン
ド支持機構１７，ハンド１８が装着されている。ハンド
支持機構１７は、上部ケーシング２７と下部ケーシング
２８とを揺動自在に連結してなる。上部ケーシング２７
にはコイル３１が設けられており、コイル３１に通電さ
れると、コア３３より発生した電磁力により下部ケーシ
ング２８が吸引されて上部ケーシング２７に当接する。
下部ケーシング２８はケーシング３４の内周面３４ａと
コア３３の外周面３３ａと摩擦力により傾斜した状態で
回動不可状態に拘束される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は工業用ロボットに係り、
特に手首部に駆動されるハンドの自由度を高めるよう構
成した工業用ロボットに関する。

【０００２】

【従来の技術】例えば、工業用ロボットのアーム先端に
は、ワークを把持する把持機構としてのハンドが装着さ
れている。ハンドは、主にワークを２方向から挟持する
ため、一対の爪をスライドさせる構成となっている。

【０００３】従来の工業用ロボットに装着されるハンド
の一例を図９に示す。

【０００４】同図中、工業用ロボットのアーム先端に設
けられた手首部１のブラケット１ａには、ハンド２を揺
動自在に支持するハンド支持機構３が設けられている。
このハンド支持機構３はゴム製の緩衝部材３ａを介して
ハンド２を支持しており、横方向からの外力が作用する
と緩衝部材３ａが弾性変形してハンド２が揺動すること
を許容する。又、ハンド２は一対の爪２ａ，２ｂを近接
又は離間方向にスライドさせてワーク４を把持する。

【０００５】緩衝部材３ａは手首部１のブラケット１ａ
に連結された上部取付ベース３ｂとハンド２を支持する
下部取付ベース３ｃとの間に介在している。ハンド２に
よりワーク４を把持した状態でワーク４を目標位置に組
み立てる際、ハンド２に横方向の外力が作用すると、下
部取付ベース３ｃが傾斜して緩衝部材３ａは弾性変形す
るが、上部取付ベース３ｂは水平状態を保つ。

【０００６】上記構成の工業用ロボットでは、例えば棒
状のワーク４をワーク取付孔５に挿入させる作業を行う
際、アーム及び手首部１の各関節の回動角を制御してハ
ンド２により把持されたワーク４の位置をワーク取付孔
５の位置に一致させる。そして、ワーク４がワーク取付
孔５の上方に移動したとき、ワーク４を降下させてワー
ク取付孔５内に挿入させる。

【０００７】ところが、ワーク４の位置がワーク取付孔
５に対して誤差があった場合、アーム及び手首部１の各
関節の回動角を制御してワーク４がワーク取付孔５と一
致するように調整することが難しかった。そのため、上
記のように手首部１とハンド２との間にハンド２を揺動
自在に支持するハンド支持機構３が設けられ、このハン
ド支持機構３がワーク４の揺動を許容することにより、
例えばワーク４の位置がワーク取付孔５より寸法Ｌずれ
ていた場合でもワーク４がワーク取付孔５内に導かれる
ようになっている。

【０００８】つまり、ワーク取付孔５の入口にテーパ面
５ａが設けてあり、ワーク４の下端部がこのテーパ面５
ａを摺接して傾きながらワーク取付孔５内に導かれる。
その際、手首部１は傾かずに垂下方向に降下するだけな
ので、制御が容易であり、ワーク４の位置ずれをハンド
支持機構３の弾性変形により調整することができる。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の構成では、ワーク４がワーク取付孔５内に挿入され
た後、ハンド２の一対の爪２ａ，２ｂが開いてワーク４
より離間すると、ハンド支持機構３が元の状態に復元し
てハンド２の位置を手首部１の垂下位置に復帰させる。
従って、ハンド２は再度ワーク４を把持しようとして一
対の爪２ａ，２ｂを閉じる方向に動作させても、上記ハ
ンド支持機構３の弾性変形による修正位置を保持するこ
とができず、ハンド２の位置がワーク４の位置（換言す
るとワーク取付孔５の位置）と寸法Ｌずれているので、
一対の爪２ａ，２ｂがワーク４を把持することができな
い。しかも、上記のようにハンド２に把持されたワーク
４がワーク取付孔５に対して寸法Ｌずれている場合、手
首部１の駆動トルクをワーク４に伝達させて回動させよ
うとすると、手首部１の軸心がワーク取付孔５に対して
ずれている分ワーク４が偏心して回転することになり、
ワーク４の先端をワーク取付孔５に挿入させてワーク４
を回転させることができず、ロボットによるワーク組立
作業が制限されてしまうといった課題がある。

【００１０】そこで、本発明は上記課題を解決した工業
用ロボットを提供することを目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明は、アーム先端に
設けられた手首部と、該手首部に支持されるハンドと、
該手首部と該ハンドとの間に設けられ該ハンドを揺動自
在に支持する支持機構と、を有する工業用ロボットにお
いて、前記支持機構の内部空間に設けられ、前記手首部
の駆動軸と前記ハンドとを回動自在に連結する連結手段
と、一のワークを把持するとき、前記ハンドが任意の揺
動位置で停止するよう前記支持機構を拘束する拘束手段
と、前記一のワークに対する作業が終了したとき、前記
拘束手段による拘束を解除する拘束解除手段と、を備え
てなることを特徴とする。

【００１２】

【作用】支持機構を拘束することにより、ハンドを任意
の揺動位置で停止させることが可能になり、同じワーク
を再度把持する場合にハンドの位置を微調整する必要が
なく、容易にワークを把持する位置にハンドを移動させ
られる。又、手首部の駆動軸とハンドとが支持機構の内
部空間に設けられた連結手段により回動自在に連結され
ているため、手首部に対してハンドが傾斜しても偏心さ
せずにハンドを回転させられる。

【００１３】

【実施例】図１乃至図３に本発明になる工業用ロボット
の第１実施例を示す。

【００１４】各図中、工業用ロボット１１は多関節型ロ
ボットであり、大略、基台１２，旋回ベース１３，第１
アーム１４，第２アーム１５，手首部１６，ハンド支持
機構１７，ハンド１８よりなる。

【００１５】基台１２内には旋回ベース１３を駆動する
旋回駆動部１９が設けられている。旋回ベース１３は旋
回駆動部１９の駆動力により基台１２上に軸線Ａを中心
として回動する。旋回ベース１３の上面に起立した一対
のブラケット１３ａ，１３ｂ間には、軸線Ａと直交する
水平方向の軸線Ｂを中心に揺動する第１アーム１４が支
承されている。又、ブラケット１３ｂの側面には第１ア
ーム１４を駆動する第１アーム駆動部２０が設けられて
いる。

【００１６】そして、第１アーム１４の上端部には、上
記軸線Ｂと平行な軸線Ｃを中心として揺動する第２アー
ム１５が支承されている。第２アーム１５の側面には第
２アーム１５を駆動する第２アーム駆動部２１が設けら
れている。

【００１７】又、第２アーム１５の先端には手首部１６
が設けられており、上記第２アーム１５の基端部分には
手首部１６を駆動する手首駆動部２２が設けられてい
る。手首部１６は、第２アーム１５の軸線Ｃと平行な軸
線Ｄを中心として回動する第１ケーシング２３と、軸線
Ｄと直交する軸線Ｅを中心として回動する第２ケーシン
グ２４と、軸線Ｅと直交する軸線Ｆを中心として回動す
る第３ケーシング２５と、を有する。

【００１８】図２に示すように、第３ケーシング２５の
下面には、ハンド支持機構１７を支持するフランジ２６
が固着されている。このハンド支持機構１７は、上部ケ
ーシング２７と下部ケーシング２８とを揺動自在に連結
してなる。上部ケーシング２７と下部ケーシング２８と
は、共に中空状に形成されており、内部には第３ケーシ
ング２５の内部に連通する貫通路２７ａ，２８ａが設け
られている。

【００１９】そして、下部ケーシング２８の先端には、
ワーク２９を把持する一対の爪１８ａ，１８ｂを有する
ハンド１８が支持されている。

【００２０】上部ケーシング２７は、フランジ２６に固
定されたケーシング３０と、ケーシング３０の下面凹部
３０ａに取り付けられたコイル（拘束手段）３１と、コ
イル３１を係止する係止リング３２と、コイル３１の下
方に取り付けられたコア（鉄心）３３とよりなる。コイ
ル３１は環状に形成されており、コイル３１に接続され
たリード線３１ａはケーシング３０に穿設された孔３０
ｂより外部に引き出されている。又、コア３３は図２に
示すように、外周面３３ａが半球状の球面に加工されて
いる。

【００２１】下部ケーシング２８は、コア３３の外周面
３３ａに対向する内周面３４ａを有するケーシング３４
と、ベアリング３５を保持する保持部材３６とよりな
る。ケーシング３４の内周面３４ａは、上記コア３３の
外周面３３ａと同じ半径を有する半球状の球面に加工さ
れている。

【００２２】３７は圧縮コイルバネ（拘束解除手段）
で、上端がコア３３の内壁に設けられた掛止部３３ｂに
当接し、下端がケーシング３４の内周面３４ａに設けら
れたリング状の溝３４ｂに嵌合している。従って、上部
ケーシング２７と下部ケーシング２８とは、圧縮コイル
バネ３７のバネ力により互いに離間する方向に押圧され
ている。そのため、通常はケーシング３４の内周面３４
ａがコア３３の外周面３３ａより離間しており、下部ケ
ーシング２８は上部ケーシング２７に対してどの方向に
も揺動することができる。

【００２３】又、後述するように、上記コイル３１及び
コア３３は電磁石を構成し、コイル３１に通電される
と、コア３３より発生した電磁力により下部ケーシング
２８が吸引され、ケーシング３４の内周面３４ａがコア
３３の外周面３３ａに当接する。その際、上記ケーシン
グ３４の内周面３４ａとコア３３の外周面３３ａとが同
一半径であるので、下部ケーシング２８は上部ケーシン
グ２７に密着して回動不可状態に拘束される。

【００２４】３８は自在継手（連結手段）で、上部ケー
シング２７の貫通路２７ａ及び下部ケーシング２８の貫
通路２８ａ内に設けられている。この自在継手３８は、
手首部１６のケーシング２５より貫通路２７ａ内に延在
する第１の軸３９と、第１の軸３９の下端に突出する一
対の連結部３９ａに軸承された十字継手４０と、第１の
軸３９の連結部３９ａと直交する向きで十字継手４０に
連結された一対の連結部４１ａを有する第２の軸４１
と、よりなる。十字継手４０は第１の軸３９に対してＧ
方向に回転自在に連結され、第２の軸４１に対してＨ方
向に回転自在に連結されている。そのため、第２の軸４
１は第１の軸３９に対してどの方向にも回動することが
できるように連結されている。又、第２の軸４１の下端
部はハンド１８の取付部１８ｃに嵌合固定されている。

【００２５】第１の軸３９は上部ケーシング２７のケー
シング３０に保持されたベアリング４２により回転自在
に軸承されており、ベアリング４２に嵌合する小径部３
９ｂとベアリング４２の下面に当接する大径部３９ｃと
を有する。従って、第１の軸３９は大径部３９ｃがベア
リング４２の下面に当接することにより上方へ移動する
ことを制限されている。

【００２６】又、第２の軸４１は保持部材３６に保持さ
れたベアリング３５に回転自在に嵌合するとともに、軸
方向に摺動自在に嵌合している。即ち、第２の軸４１
は、ベアリング３５の内輪に摺動自在に嵌合する小径部
４１ｂと、ベアリング３５の下面に当接する大径部４１
ｃと、を有する。従って、上記圧縮コイルバネ３７のバ
ネ力により下方に押圧された下部ケーシング２８は、ベ
アリング３５が第２の軸４１の小径部４１ｂと大径部４
１ｃとの段部に当接して係止される。

【００２７】このように、下部ケーシング２８が圧縮コ
イルバネ３７のバネ力により下方に変位すると、上部ケ
ーシング２７と下部ケーシング２８との間に隙間Ｗが形
成され、下部ケーシング２８は上記電磁力による拘束を
解除された状態となる。

【００２８】又、上記自在継手３８の第１の軸３９、十
字継手４０、第２の軸４１は、夫々貫通孔３９ｄ，４０
ｄ，４１ｄが穿設された中空状に形成されており、各貫
通孔３９ｄ，４０ｄ，４１ｄにはハンド１８のモータ
（図示せず）に接続されるリード線４３が挿通される。

【００２９】ここで、上記構成になるハンド支持機構１
７の動作につき説明する。

【００３０】例えば、図２に示すように、ワーク２９が
傾斜して置いてある場合、工業用ロボット１１は各可動
部（旋回ベース１３，第１アーム１４，第２アーム１
５，手首部１６）を駆動してハンド１８をワーク２９の
上方に移動させる。そして、ハンド１８の一対の爪１８
ａ，１８ｂを開いてハンド１８を垂下方向に降下させ
る。工業用ロボット１１はハンド１８の爪１８ａ，１８
ｂがワーク２９の両側に対向する位置で動作を停止させ
る。

【００３１】続いて、ハンド１８の爪１８ａ，１８ｂが
閉じる方向に駆動され、ワーク２９の両側に当接する。
ハンド１８の爪１８ａ，１８ｂが近接方向に駆動されて
傾斜したワーク２９の両側に当接すると、ハンド１８及
び下部ケーシング２８が上記自在継手３８を介して支持
されているので、図３に示すように傾斜状態に回動す
る。

【００３２】このように、ハンド１８が傾斜してワーク
２９を把持した後、前述したコイル３１が励磁されて下
部ケーシング２８が上方に吸引される。そのため、上記
下部ケーシング２８のケーシング３４と上部ケーシング
２７のコア３３とが当接し、同一半径の球面状とされた
ケーシング３４の内周面３４ａとコア３３の外周面３３
ａとが密着する。その結果、下部ケーシング２８はケー
シング３４の内周面３４ａとコア３３の外周面３３ａと
摩擦力により図３のように傾斜した状態で回動不可状態
に拘束される。

【００３３】従って、工業用ロボット１１はハンド１８
が傾斜してワーク２９を把持したまま各可動部を駆動さ
せてワーク２９を所定位置に移動させる。そして、ハン
ド１８の爪１８ａ，１８ｂを開いてワーク２９を目標位
置に載置する。その際、工業用ロボット１１は上記各可
動部を駆動させることなく把持する前と同じ傾斜状態に
ワーク２９を置くことができる。

【００３４】又、傾斜状態のワーク２９を再度把持する
場合でも、ハンド１８が上記コイル３１の電磁力により
同一角度に傾斜した状態で保持されているので、工業用
ロボット１１は上記各可動部を駆動させることなくハン
ド１８の爪１８ａ，１８ｂをワーク２９の両側に対向さ
せてそのまま把持することができる。

【００３５】さらに、上部ケーシング２７の貫通路２７
ａ及び下部ケーシング２８の貫通路２８ａ内に設けられ
た自在継手３８がハンド１８に連結されているので、手
首部１６のケーシング２５より貫通路２７ａ内に延在す
る第１の軸３９が回転駆動されることにより、傾斜した
ワーク２９は偏心することなくハンド１８の軸線Ｆを中
心に回転する。従って、例えばワーク２９がシャフトあ
るいはボルトのような丸棒状である場合、ワーク２９が
傾斜した状態でハンド１８に把持されても、ワーク２９
を取付孔に挿入したまま回転させることができる。

【００３６】図４に本発明の第２実施例を示す。

【００３７】同図中、手首部１６の第３ケーシング２５
の下面には、ハンド支持機構５１が取り付けられてい
る。このハンド支持機構５１は、上部ケーシング５２と
下部ケーシング５３とを揺動自在に連結してなる。上部
ケーシング５２と下部ケーシング５３とは、共に中空状
に形成されており、内部には第３ケーシング２５の内部
に連通する貫通路５２ａ，５３ａが設けられている。上
部ケーシング５２の外周面５２ｂは半球面状の形成さ
れ、下部ケーシング５３の内周面５３ｂは上記外周面５
２ｂと同一半径の半球面状凹部に形成されている。

【００３８】そして、下部ケーシング５３の先端には、
ワーク２９を把持する一対の爪１８ａ，１８ｂを有する
ハンド１８が回転自在に支持されている。

【００３９】上部ケーシング５２及び下部ケーシング５
３の貫通路５２ａ，５３ａには、拘束手段として機能す
る空気シリンダ５５と、手首部１６のケーシング２５よ
り貫通路２７ａ内に延在する第１の軸３９と空気シリン
ダ５５とを揺動自在に連結するコイルバネ５６とが設け
られている。このコイルバネ５６は連結手段として機能
するとともに、ハンド１８がワーク２９を把持する際の
衝撃を吸収する働きも有する。

【００４０】第１の軸３９は上部ケーシング５２内に保
持されたベアリング５７により軸承され、且つ大径部３
９ｃがベアリング５７の下面に当接して上方への摺動が
制限されている。又、大径部３９ｃの外周面にはコイル
バネ５６の上端部分が嵌合する螺旋溝３９ｄが設けられ
ている。尚、上部ケーシング５２の貫通路５２ａは、後
述するように空気シリンダ５５が揺動できるように下端
部分が大径な開口となっている。

【００４１】空気シリンダ５５は内部のシリンダ室５５
ａを摺動するピストン５８を有し、上端部には空気供給
ユニット（図示せず）から延在する空気チューブ５９が
接続された継手６０が螺入されている。従って、シリン
ダ室５５ａはピストン５８により上室５５ａ₁ と下室５
５ａ₂ とに画成されており、空気チューブ５９から圧縮
空気が上室５５ａ₁ に導入されるとピストン５８は下方
に摺動する。

【００４２】ピストン５８は下室５５ａ₂ に配設された
コイルバネ６１により上方に付勢されている。そして、
ピストン５８と一体なピストンロッド５８ａはハンド１
８の取付部１８ｃに嵌合固定されている。又、空気シリ
ンダ５５は下部ケーシング５３の貫通路５３ａ内の凹部
５３ａ₁ に保持されたベアリング６２に軸承され、且つ
ピストンロッド５８ａは下部ケーシング５３の下端部に
設けられた保持部材６７に保持されたベアリング６３に
より軸承されている。

【００４３】図５に示すように、空気シリンダ５５のシ
リンダ室５５ａは横断面形状が六角形であり、ピストン
５８の横断面形状も六角形となっている。これは、ピス
トン５８の回転を防止するためであり、シリンダ室５５
ａ及びピストン５８の横断面形状を六角形以外の四角形
あるいは八角形などの形状としても良い。

【００４４】上記ピストン５８の外周には上室５５ａ₁
に導入された圧縮空気が下室５５ａ ₂ に漏れないように
Ｏリング６４が設けられている。尚、ピストンロッド５
８ａが貫通するシリンダ室５５ａの下端開口を閉塞する
カバー６５の孔６５ａとの間の隙間は、ピストン５８の
移動に伴って下室５５ａ₂ 内の空気を吸排する通路とし
て機能する。

【００４５】通常は、シリンダ室５５ａに空気チューブ
５９から圧縮空気が供給されており、ピストンロッド５
８ａの下端に結合された下部ケーシング５３が上部ケー
シング５２より離間して拘束を解除されている。そのた
め、下部ケーシング５３はハンド１８に外力が作用する
と、コイルバネ５６により弾力的に支持されているので
容易に揺動することができる。

【００４６】又、ピストンロッド５８ａの軸心には軸方
向に貫通する貫通孔５８ｂが設けられ、前述した空気チ
ューブ５９に挿通されたリード線６６はピストンロッド
５８ａの貫通孔５８ｂを挿通されてハンド１８のモータ
（図示せず）に接続されている。

【００４７】ここで、上記構成になるハンド支持機構５
１の動作につき説明する。

【００４８】例えば、図４に示すように、ワーク２９が
傾斜して置いてある場合、工業用ロボット１１は各可動
部（旋回ベース１３，第１アーム１４，第２アーム１
５，手首部１６）を駆動してハンド１８をワーク２９の
上方に移動させる。そして、ハンド１８の一対の爪１８
ａ，１８ｂを開いてハンド１８を垂下方向に降下させ
る。工業用ロボット１１はハンド１８の爪１８ａ，１８
ｂがワーク２９の両側に対向する位置で動作を停止させ
る。

【００４９】続いて、ハンド１８の爪１８ａ，１８ｂが
閉じる方向に駆動され、ワーク２９の両側に当接する。
ハンド１８の爪１８ａ，１８ｂが近接方向に駆動されて
傾斜したワーク２９の両側に当接すると、ハンド１８及
び下部ケーシング５３が自在継手のように機能する上記
コイルバネ５６を介して支持されているので、図４に示
すように傾斜状態に回動する。

【００５０】このように、ハンド１８が傾斜してワーク
２９を把持した後、前述した空気シリンダ５５のシリン
ダ室５５ａに空気チューブ５９から圧縮空気の供給が停
止すると、ピストン５８がコイルバネ６１のバネ力によ
り上動して下部ケーシング５３が上方に変位する。その
ため、上記下部ケーシング５３の内周面５３ａと上部ケ
ーシング５２の外周面５２ａが当接して密着する。その
結果、下部ケーシング５３は図４のように傾斜した状態
で回動不可状態に拘束される。

【００５１】従って、工業用ロボット１１はハンド１８
が傾斜してワーク２９を把持したまま各可動部を駆動さ
せてワーク２９を所定位置に移動させる。そして、ハン
ド１８の爪１８ａ，１８ｂを開いてワーク２９を目標位
置に載置する。その際、工業用ロボット１１は上記各可
動部を駆動させることなく把持する前と同じ傾斜状態に
ワーク２９を置くことができる。

【００５２】さらに、上部ケーシング２７の貫通路２７
ａ及び下部ケーシング２８の貫通路２８ａ内に設けられ
たコイルバネ５６が空気シリンダ５５に連結されている
ので、手首部１６のケーシング２５より貫通路２７ａ内
に延在する第１の軸３９が回転駆動されることにより、
傾斜したハンド１８は偏心することなく軸線Ｆを中心に
回転する。

【００５３】図６に本発明の第３実施例を示す。

【００５４】同図中、手首部１６の第３ケーシング２５
の下面には、ハンド支持機構７１が取り付けられてい
る。このハンド支持機構７１は、上部ケーシング７２と
下部ケーシング７３とを揺動自在に連結してなる。即
ち、上部ケーシング７２，下部ケーシング７３の内部に
形成された貫通路７２ａ，７３ａには、自在継手７４が
設けられている。又、上部ケーシング７２の外周面７２
ｂは半球面状の形成され、下部ケーシング７３の内周面
７３ｂは上記外周面７２ｂと同一半径の半球面状凹部に
形成されている。

【００５５】尚、自在継手７４は前述した第１実施例の
自在継手３８と同様な構成であるので、その説明は省略
する。

【００５６】図７に示すように、下部ケーシング７３は
横方向に突出する第１腕部７３ｃと第２腕部７３ｄとを
有する。この第１腕部７３ｃと第２腕部７３ｄとは９０
°間隔で設けられ、上記手首部１６の第３ケーシング２
５の下面と各腕部７３ｃ，７３ｄとの間には空気シリン
ダ７５，７６が配設されている。

【００５７】尚、空気シリンダ７５と７６とは同一構成
であるので、ここでは空気シリンダ７５の構成につき説
明する。

【００５８】空気シリンダ７５は、図６に示すように、
シリンダ本体７７と、シリンダ本体７７内のシリンダ室
７７ａを摺動するピストン７８と、ピストン７８と一体
的に設けられたピストンロッド７９と、ピストン７８を
押圧するコイルバネ８０と、ピストンロッド７９を係止
するロック機構８１とよりなる。

【００５９】従って、上記空気シリンダ７５，７６は、
後述するように拘束手段及び拘束解除手段として機能す
るとともに、上記シリンダ本体７７内に設けられたコイ
ルバネ８０がワーク２９を把持する際にハンド１８に作
用する衝撃を吸収する働きをする。

【００６０】上記シリンダ本体７７の上端部には、第３
ケーシング２５の下面に固着された球面軸受８２に嵌合
して揺動自在に軸承される球面突部７７ｂが設けられて
いる。又、ピストンロッド７９の下端部には、第１腕部
７３ｃの上面に固着された球面軸受８３に嵌合して揺動
自在に軸承される球面突部７９ａが設けられている。

【００６１】従って、下部ケーシング７３が揺動する
際、上記空気シリンダ７５，７６も追従して伸縮すると
ともにＪ，Ｋ，Ｌ，Ｍ方向に回動できるように取り付け
られている。

【００６２】通常は、空気シリンダ７５，７６のピスト
ン７８がコイルバネ８０のバネ力により上方に変位して
いるので、下部ケーシング７３及びハンド１８は空気シ
リンダ７５，７６の吸引力により上部ケーシング７２と
同軸上に位置するように垂下方向に保持される。

【００６３】又、ロック機構８１は、後述するように下
部ケーシング７３及びハンド１８が所定角度傾斜した位
置で拘束する際、空気チューブ８４より圧縮空気が供給
され、この空気圧によりピストンロッド７９を係止す
る。

【００６４】ここで、上記構成になるハンド支持機構７
１の動作につき説明する。

【００６５】例えば、ハンド１８の爪１８ａ，１８ｂが
近接方向に駆動されて傾斜したワーク２９の両側に当接
すると、ハンド１８及び下部ケーシング７３が自在継手
７４により支持されているので、図６に示すように傾斜
状態に回動する。これとともに、空気シリンダ７５，７
６のピストン７８，ピストンロッド７９が摺動変位す
る。

【００６６】このように、ハンド１８が傾斜してワーク
２９を把持した後、前述した空気シリンダ７５，７６の
ロック機構８１に空気チューブ８２から圧縮空気が供給
されると、ピストンロッド７９がその摺動位置にロック
され摺動不可状態となる。

【００６７】その結果、下部ケーシング７３は図６のよ
うに傾斜した状態に拘束される。

【００６８】図８に本発明の第４実施例を示す。

【００６９】同図中、手首部１６の第３ケーシング２５
の下面には、前述した第１実施例のハンド支持機構１７
が設けられている。さらに、自在継手３８の第２の軸４
１の下端部にはハンド回転駆動用のモータ８５が設けら
れている。

【００７０】従って、モータ８５は第２の軸４１に固定
されており、回転軸８５ａがハンド１８に結合されてい
る。ワーク２９を把持する際に動作は前述したハンド支
持機構１７と同じなので、その説明は省略する。

【００７１】そのため、自在継手３８の第２の軸４１に
は、モータ８５が設けられているので、ハンド１８の爪
１８ａ，１８ｂがワーク２９の両側を把持した後、モー
タ８５を駆動することにより、ハンド１８及びワーク２
９をハンド１８の軸線を中心に回転させることができ
る。

【００７２】尚、上記モータ８５の代わりに圧縮空気の
供給により回動するロータリアクチュエータ等を使用し
ても良い。

【００７３】又、上記工業用ロボットは、ワークを回転
させるのに好適であり、特にガソリンスタンドなどで自
動車の給油口の燃料キャップを自動的に開閉する給油ロ
ボットに適用することができる。

【００７４】

【発明の効果】上述の如く、本発明になる工業用ロボッ
トは、支持機構を拘束することにより、ハンドを任意の
揺動位置で停止させることが可能になり、同じワークを
再度把持する場合にアーム，手首部等を駆動してハンド
の位置を微調整する必要がなく、手首部に対するハンド
の揺動位置を変更する必要がないので、容易にワークを
把持する位置にハンドを移動させることができる。又、
手首部の駆動軸とハンドとが支持機構の内部空間に設け
られた連結手段により回動自在に連結されているため、
手首部に対してハンドが傾斜しても偏心させずにハンド
を回転させることができ、例えばワークがシャフトある
いはボルトのような丸棒状である場合、ワークが傾斜し
た状態でハンドに把持されても、ワークを取付孔に挿入
したまま回転させることができる等の特長を有する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明になる工業用ロボットの一実施例の斜視
図である。

【図２】本発明の第１実施例の縦断面図である。

【図３】本発明の第１実施例の動作を説明するための縦
断面図である。

【図４】本発明の第２実施例の縦断面図である。

【図５】図４に示す空気シリンダの横断面図である。

【図６】本発明の第３実施例の縦断面図である。

【図７】図６に示す下部ケーシングの平面図である。

【図８】本発明の第４実施例の縦断面図である。

【図９】従来の機構を説明するための縦断面図である。

【符号の説明】

１１ 工業用ロボット １３ 旋回ベース １４ 第１アーム １５ 第２アーム １６ 手首部 １７，５１，７１ ハンド支持機構 １８ ハンド ２７，５２，７２ 上部ケーシング ２８，５３，７３ 下部ケーシング ２９ ワーク ３１ コイル ３３ コア ３８，７４ 自在継手 ５５，７５，７６ 空気シリンダ ５８，７８ ピストン ８１ ロック機構 ８５ モータ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 アーム先端に設けられた手首部と、該手
   首部に支持されるハンドと、該手首部と該ハンドとの間
   に設けられ該ハンドを揺動自在に支持する支持機構と、
   を有する工業用ロボットにおいて、 前記支持機構の内部空間に設けられ、前記手首部の駆動
   軸と前記ハンドとを回動自在に連結する連結手段と、 一のワークを把持するとき、前記ハンドが任意の揺動位
   置で停止するよう前記支持機構を拘束する拘束手段と、 前記一のワークに対する作業が終了したとき、前記拘束
   手段による拘束を解除する拘束解除手段と、 を備えてなることを特徴とする工業用ロボット。