JPH075990Y2 - 部品挿入用ロボットハンド - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本考案は、部品挿入用ロボットハンドに関する。詳しく
は、成型機、工作機等の組付部材に対し、部品を挿入す
る場合、作業者に代り機械的部品挿入作業を行なう部品
挿入用ロボットハンドに関する。

［従来の技術］ 従来の部品挿入用ロボットハンドは、成型機、工作機等
の組付部材に部品を挿入する場合の挿入基準位置を検
出、位置決めする手段として、組付部本体側に設けられ
た基準ピン穴と、部品挿入用ロボットハンド側に設けら
れこの基準ピン穴に嵌合する案内ピンとを用いている。

［考案が解決しようとする課題］ 従来の部品挿入用ロボットハンドでは、基準ピン穴に、
案内ピンを嵌合して挿入基準位置を検出、位置決めする
ものであるから、基準ピン穴と案内ピンとがこじれた
り、かじったりして部品挿入作業がスムーズに行なわれ
ないという不具合があった。

本考案は、前記従来の問題点を解決した部品挿入用ロボ
ットハンドを提供することを目的とする。

［課題を解決するための手段］ 本考案の部品挿入用ロボットハンドは、ロボットの手首
に取り付けられる基部と、 一端部が、基部に少なくとも一次元方向に摺動自在で一
方向に付勢する付勢部材を介して保持されるブラケット
と、 ブラケットの他端部に保持され、組付部材に挿入される
部品を担持する把持部と、把持部をブラケットの摺動方
向と直交する方向に往復移動させる挿入駆動部とからな
る部品挿入装置と、 ブラケットの他端部に保持され、組付部材に設けられた
基準ピンに当接しブラケットの摺動方向に平行に伸びる
第１基準面と、第１基準面より垂直方向に伸びる第２基
準面とを形成した基準ブロックと、 基準ブロックが基準ピンに当接することにより生ずるブ
ラケットと基部との相対移動を検出するセンサと、から
なり、 センサによりブラケットと基部との相対移動を検出した
後、部品挿入装置を駆動させて組付部材に部品を挿入す
ることを特徴としたものである。

［考案の作用および効果］ 本考案の部品挿入用ロボットハンドにより、組付部材に
部品を挿入する場合、まず、ロボットの手首が移動し、
この手首により基部とともにブラケット、部品を保持し
た部品挿入装置、基準ブロックが予め設定された位置に
まで搬送される。

この搬送により基準ブロックの第１基準面と第２基準面
とが組付部材の基準ピンに当接し、基準ブロックおよび
この基準ブロックと一体的に固定されているブラケット
が基準ピンに当接して停止する。この時、基部は基部と
ブラケットの間の付勢部材の付勢力に抗してロボットの
手首と共に移動するため、基部はブラケットに対してさ
らに相対移動する。この相対移動がセンサによって検出
され、ロボットの手首が止まり、基部も停止する。これ
によって前記部品の組付部材への挿入位置が位置決めさ
れる。次いでこの位置で部品挿入装置が作動し、部品を
組付部材に挿入する。

このように本考案の部品挿入用ロボットハンドによれ
ば、基準ブロックの第１基準面と第２基準面とが基準ピ
ンに当接することにより、組付部材での部品挿入位置が
精度よく検出され、かつ部品挿入のための位置決めが確
実に行なわれる。

また、組付部材への挿入部品の位置決めを行なう場合、
従来のように基準ピン穴と、案内ピンを用いていないの
で、基準ピン穴と案内ピンとのこじれ、かじりの発生が
解消できる。これによって、部品挿入用ロボットハンド
による部品挿入作業が円滑に実行でき、そのサイクルタ
イムを短くすることができる。又、組付部材への部品挿
入操作が安定する。

［実施例］ 本考案実施例の部品挿入用ロボットハンドを第１図〜第
５図に基づいて説明する。

本実施例の部品挿入用ロボットハンドは、基部１と、ブ
ラケット２と、部品挿入装置３と、基準ブロック４と、
センサ５とよりなる。

基部１は、第１図、第３図に示すように、一側面に一方
向に伸びる断面凹形状の案内部10と、この案内部10と平
行に設けられたバネ収容孔112aとをもつ金属製で、ロボ
ット100の手首101に取り付けられる。

ブラケット２は第２図に示すように、厚板状であり、一
端部2aに一定の間隔を保って形成され基部１の一端111
側及び他端112側に配置される第１突出部21及び第２突
出部22をもち、他端部2bに２つの部品挿入装置３、３及
び基準ブロック４を保持している。このブラケット２は
第１突出部21と第２突出部22との間で回転ローラ対20を
介して基部１の案内部10に摺動自在に保持されている。
また、第２突出部22と基部１のバネ収容穴112aとの間に
押バネ113が介置されている。

各部品挿入装置３は第１図、第２図、第４図に示すよう
に挿入部品300を把持する把持部30と、この把持部30を
ブラケット２の長手方向と直交する方向に往復移動させ
る挿入部31とからなる。把持部30はブラケット２の他端
部2bにボルトP1により固定された一対のガイド筒301
と、このガイド筒301に摺動自在に保持されたガイドロ
ッド302と、このガイドロッド302に連結された可動台30
3と、部品把持用ピストン304を往復移動自在に保持し、
ボルトP2により可動台303に固定された部品把持用シリ
ンダ305と、ボルトP3により可動台303に固定され部品把
持用ピストン304とで板状の挿入部品300を把持する固定
把持部材306とからなる。なお、部品把持用シリンダ305
は、図示しない圧力供給源から圧力流体の供給を受けて
作動するようになっている。挿入駆動部31は、ボルトP4
により一端をクランプ部30の可動台303に連結された挿
入用ピストン310と、ボルトP5によりブラケット２の他
端部2bに固定され挿入用ピストン310を往復移動自在に
保持する挿入用シリンダ311とからなる。なお、挿入用
シリンダ311は、図示しない圧力供給源から圧力流体の
供給を受けて作動するようになっている。

基準ブロック４は、第１図、第４図に示すように、ブラ
ケット２の他端部2bに連結され、ブラケット２の長手方
向に対し平行に伸びる第１基準面40とこの第１基準面40
より垂直方向に伸びる第２基準面41とを備えている。こ
の第１基準面40及び第２基準面41は組付部材（成型機）
3Aに設けられた基準ピン42の外周面に当接するようにな
っている。

センサ５は、第２図、第３図に示すように、前記ブラケ
ット２の一端部2aにボルトP6により固定された保持部材
511に保持され、一端に検知部510をもつ近接スイッチ51
と、この近接スイッチ51の検知部510と若干の間隔を保
って、基部１の一面側に取り付けられた作動検出ピン52
とからなる。この近接スイッチ51は、検知部510と作動
検出ピン52との対面位置でオン状態、対面しない位置で
オフ状態となり、このオフ状態では、基準ブロック４が
基準ピン42に当接することにより生ずるブラケット２と
基部１との相対移動を検出するように設定されている。
近接スイッチ51のオフ状態及びオン状態はオン検出信号
及びオフ検出信号としてロボット100の制御部（図示せ
ず、以下同様）に伝達されるようになっている。また、
この制御部は近接スイッチ51からのオン検出信号及びオ
フ検出信号に基づいてロボット100の駆動装置Ｍを制御
して、ロボット100の手首101を移動及び移動停止させる
ようになっている。

なお、ロボット100は、第５図に示すように、ベース110
と、このベース110上で軸心線Ｓを中心として矢印J1、J
2方向に旋回可能に保持された旋回部材120と、旋回部材
120の上部に角度J3で揺動可能に装着された第１アーム1
30と、一端を第１アーム130の他端に角度J4で揺動可能
に装着された第２アーム140と、この第２アーム140の他
端に揺動および旋回可能に装着された手首101と、制御
部と、この制御部によって制御される駆動装置Ｍとを備
えている。

上記本実施例の部品挿入用ロボットハンドにより、組付
部材（成型機）3Aに部品を挿入する場合の作用を説明す
る。

ロボットの手首101及びブラケット２が組付部材（成型
機）3Aの外側にある状態で、２個の挿入部品300を各部
品挿入装置３の把持部30の把持用ピストン304と、固定
把持部306との間に把持する。この場合、ブラケット２
の一端部2aは押バネ113の付勢力により矢印Y2方向に押
圧され第１突出部21を基部１の一端111に当接させてい
る。このため近接スイッチ51の検知部510と作動検出ピ
ン52とは、対面した位置にあり、かつ近接スイッチ51は
オン状態となりこの情報をオン検出信号としてロボット
100の制御部に出力している。ついで制御部からの駆動
信号に基づいてロボット100の駆動装置Ｍが作動して旋
回部材120、第１アーム130、第２アーム140および手首1
01を移動する。するとブラケット２の他端部2b、挿入部
品300を把持した部品挿入装置３、基準ブラケット４
は、第２図、第４図で示す組付部材（成型機）3A、3A間
Ｌの位置にまで搬送する。これとともに組付部材（成型
機）3Aに設けられた基準ピン42に基準ブロック４の第１
基準面40及び第２基準面41が第１図の示すように当接す
る。すると、基準ブロック４及びこの基準ブロック４と
一体的に固定されているブラケット２が基準ピン42に当
接した位置で停止する。この時点で基部１は基部１とブ
ラケット２との間の押しバネ113の付勢力に抗してロボ
ット100の手首101と共に矢印Y2方向へ移動する。このた
め基部１とブラケット２とは相対移動する。この相対移
動に伴って前記センサ５の作動検出ピン52と近接スイッ
チ51の検出部510とは対面しない位置にまで移動する。
近接スイッチ51はオフ状態となり、かつ基部１とブラケ
ット２との相対移動を検出し、制御部にオフ検出信号を
出力する。制御部は、ロボット100の駆動装置Ｍに駆動
信号を出力し、駆動装置Ｍはこの駆動信号に基づいて、
ロボット100の手首101の移動を停止させる。これによっ
て基部１とブラケット２との相対移動は、基準ブロック
４の第１基準面40と第２基準面41が基準ピン42に当接し
た状態で停止する。これによってロボット100による各
挿入部品300の組付部材3Aへの挿入位置決め動作が完了
した後、制御部から各部品挿入装置３に作動信号が出力
される。すると第２図で示す各挿入駆動部31の挿入用シ
リンダ311が作動して挿入用ピストン310を往移動させる
と共に把持部30の可動台303を矢印X1方向に搬送する。
これによって各挿入部品300はそれぞれ組付部材（成型
機）3Aの所定の挿入箇所Ｒに挿入される。

これに引続き制御部から出力された把持解除指令により
把持部30の把持用シリンダ305が作動し把持用ピストン3
10を固定把持部材306より遠ざける方向（矢印Y1方向）
に移動し、挿入部品300の把持を解除する。この後、挿
入駆動部31の挿入用シリンダ311が作動し挿入用ピスト
ン310を前記部品挿入方向とは逆の方向（矢印X2方向）
に復移動して把持部30の可動台303を搬送して元の位置
に戻す。また、ブラケット２は、ロボット100の駆動装
置Ｍの作動により手首101、基部１とともに矢印Y1方向
に搬送され、組付部材（成型機）3Aの外部位置に戻り、
次回の部品挿入作動に備える。

このように本実施例の部品挿入用ロボットハンドによれ
ば、基準ブロック４が基準ピン42に当接することにより
生ずるブラケット２と基部１との相対移動をセンサ５で
検出してロボット100の手首101、基部１の移動を停止さ
せることにより、組付部材（成型機）3Aへの挿入部品の
挿入位置決めを、正確に行なうことができる。

従って、従来のように基準ピン穴に位置決め用の案内ピ
ンを挿入することによる不具合を発生することがない。

又、上記実施例では、部品挿入用ロボットハンドにより
挿入部品300を成型機に挿入する場合を示したが、これ
に限定されるものでなく、手作業では部品挿入が困難な
スペースの狭い箇所あるいは危険な箇所で利用すること
ができる。

なお、上記実施例の場合には、ブラケット２の他端部2b
に保持された部品挿入装置３の把持部30及び挿入駆動部
31は、それぞれ２個使用した場合を示したがこれに限定
されるものでなく、単数個で使用することも可能であ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第５図は本考案の部品挿入用ロボットハンドの
実施例を示すものである。第１図は要部を示す正面図で
ある。第２図は第１図における部分縦断平面図である。
第３図は第１図における左側面図である。第４図は第１
図における右側面図である。第５図は外観全体を示す正
面図である。 １……基部、100……ロボット 101……手首、２……ブラケット ３……部品挿入装置 30……把持部、31……挿入駆動部 300……挿入部品、42……基準ピン 3A……組付部材、４……基準ブロック 40……第１基準面、41……第２基準面、５……センサ 50……近接スイッチ 51……検出作動ピン

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)考案者 鈴木 昭雄 愛知県豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自動 車株式会社内 (72)考案者 黒岩 良夫 愛知県豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自動 車株式会社内 (56)参考文献 実開 昭63−724（ＪＰ，Ｕ)

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】ロボットの手首に取り付けられる基部と、 一端部が、基部に少なくとも一次元方向に摺動自在で一
   方向に付勢する付勢部材を介して保持されるブラケット
   と、 ブラケットの他端部に保持され、組付部材に挿入される
   部品を担持する把持部と、把持部をブラケットの摺動方
   向と直交する方向に往復移動させる挿入駆動部とからな
   る部品挿入装置と、 ブラケットの他端部に保持され、組付部材に設けられた
   基準ピンに当接しブラケットの摺動方向に平行に伸びる
   第１基準面と、第１基準面より垂直方向に伸びる第２基
   準面とを形成した基準ブロックと、 基準ブロックが基準ピンに当接することにより生ずるブ
   ラケットと基部との相対移動を検出するセンサと、から
   なり、 センサによりブラケットと基部との相対移動を検出した
   後、部品挿入装置を駆動させて組付部材に部品を挿入す
   ることを特徴とする部品挿入用ロボットハンド。