JPH0811077A

JPH0811077A - ロボットアーム用チャック

Info

Publication number: JPH0811077A
Application number: JP16900394A
Authority: JP
Inventors: Naokatsu Hori; 尚功堀
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 1994-06-28
Filing date: 1994-06-28
Publication date: 1996-01-16

Abstract

(57)【要約】【目的】部品が回動しないように確固に把持でできる
ロボットアーム用チャックを提供する。【構成】本ロボットアーム用チャック１０は、３方向
に自在に移動するロボットアームＡに取り付けられてお
り、２組の把持機構を備えている。各把持機構は、それ
ぞれ、ハウジング１２内に格納されたアクチュエータ２
２と、アクチュエータに連結され、アクチュエータの上
下動を水平動に変換するリンク機構２４と、対の把持爪
１４Ａ、Ｂ又は１６Ａ、Ｂとから構成されている。各対
の把持爪は、アクチュエータとは対向する向きに延びる
脚部１８と、脚部１８先端に相互に平行に対向する把持
面２０とを備えている。各対の把持爪は、独立して相互
に平行な動作方向で接近、離間する。更に、チャック
は、各把持機構の対の把持爪が独立して作動し、かつ協
働して被把持物を把持するようにアクチュエータを制御
する制御装置を備えている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ロボットアーム用チャ
ックに関し、更に詳細には、形状が相互に異なる部品或
いは製作精度にバラツキのある部品でも確固に把持でき
るように改良されたロボットアーム用チャックに関する
ものである。

【０００２】

【従来の技術】組み立て工程では、ロボットを使用して
各種部品を機械的かつ自動的に基板或いは組立品本体に
取り付けている。ロボットは、そのアーム先端に設けら
れたチャックにより部品供給ステーションで部品を把持
し、次いで把持した部品を取り付け位置に搬送し、位置
決めして取り付けている。従来のロボットアーム用チャ
ックは、図５に示すように、相互に接近、離間自在であ
って、把持する部品形状に適合した形状を有する対の把
持爪５０Ａ、Ｂを一組備え、その把持爪５０Ａ、Ｂで部
品を把持している。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、従来のロボッ
トアーム用チャックでは、把持する部品の寸法、形状に
多少の製作誤差がある場合、例えば、部品の両側面の平
行が出ていない時には、仮にその誤差が僅かであって
も、把持爪５０Ａ、Ｂは、図６（ａ）に示すように、部
品Ｗを点接触に近い状態で把持している。かかる状態で
は、図６（ｂ）に示すように、部品Ｗが接触点を支点と
して矢印のように回動するために、部品Ｗを正確に位置
決めして取り付けることが難しくなる。尚、図６（ａ）
は図５の矢印Ｕの方向に把持爪５０Ａ、Ｂを見た場合の
部品Ｗの把持状態を示す図であり、図６（ｂ）は図６
（ａ）を矢印Ｖの方向に見た図である。また、図７
（ａ）に示すように、把持爪５０Ａ、Ｂの把持端が部品
Ｗの形状に合わせて形成されている別の例では、部品Ｗ
の寸法に僅かな誤差があっても、図７（ｂ）に示すよう
に、把持爪５０Ａ、Ｂは部品Ｗの片方のみ把持し、これ
によって部品Ｗが回動する。尚、図７（ａ）及び（ｂ）
はロボットアーム用チャックの裏面から見た把持爪の動
作を示す模式図である。

【０００４】一般に、部品には大なり小なり製作誤差が
あり、それが零になることは実際には極めて稀であるか
ら、従来のロボットアーム用チャックを使用して部品を
把持した場合、部品が回動するため、部品を正しい位置
に取り付けること自体が難しく、また、正確に位置決め
して取り付けようとすると時間を要し、そのため作業能
率の向上が難しかった。

【０００５】そこで、部品の取り付け精度及び取り付け
作業の能率を向上させるために、本発明の目的は、部品
を把持した際、部品が動かないように確固に把持ででき
るロボットアーム用チャックを提供することである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明に係るロボットアーム用チャックは、直線往
復動の駆動源となるアクチュエータと、アクチュエータ
の駆動力を伝達するリンク機構と、リンク機構に連結さ
れ相互に自在に接近、離間する対の把持爪とをそれぞれ
有する把持機構を複数個備え、各把持機構の対の把持爪
は、それぞれアクチュエータとは対向する向きに延びる
脚部と、脚部先端に相互に対向するように設けられた把
持面とを備え、かつ各把持機構は、その対の把持爪の把
持面の接近、離間する動作方向が相互に平行になるよう
に配置され、更に、対の把持爪が各把持機構毎に独立し
て作動し、かつ各対の把持爪が相互に協働して被把持物
を把持するようにアクチュエータを制御する制御装置を
備えることを特徴としている。

【０００７】本発明で使用するアクチュエータは、直線
往復動の駆動源となる既知のエアシリンダ、液体圧シリ
ンダ等の流体圧シリンダ、ソレノイド（電磁コイル）、
更には回転運動を直線往復動にする変換手段を備えた電
気モータでもよい。また、制御装置は、既知の装置であ
ってアクチュエータのシリンダ圧を監視して把持爪の動
作を制御する等の既知の手段によって把持爪の動作を制
御する。把持爪の把持面は、脚部の平行移動的な運動に
より相互に接近、離間するようにしても良く、または脚
部の中間点を支点にして脚部の上部を駆動し、それによ
って下部を回動させることにより、下部の把持面が相互
に接近、離間するようにしても良い。把持爪の個々の組
の開閉ストローク及び把持面間の最接近寸法は同じでも
それぞれ異なっていても良く、把持爪の各組の開閉のタ
イミングは同時でも時間差があっても良い。

【０００８】本発明の望ましい実施態様は、前記アクチ
ュエータが、エアシリンダであることを特徴としてい
る。

【０００９】

【作用】本発明では、離隔して設けられ複数組の対の把
持爪が、相互に独立して、かつ平行な動作方向で接近、
離間することにより、形状及び寸法に製作誤差のある部
品であっても動かないように確固に把持し、取り付け場
所に取り付けることができる。

【００１０】

【実施例】以下、添付図面を参照し、実施例に基づいて
本発明をより詳細に説明する。図１は本発明に係るロボ
ットアーム用チャック（以下、簡単にチャックと略称す
る）の一実施例の斜視図、図２（ａ）は図１に示すチャ
ックの要部を示す斜視図及び図２（ｂ）はガイドを示す
図である。図１に示すように、本実施例のチャック１０
は、３方向に自在に移動するロボットアームＡに取り付
けられており、２組の把持機構を備えている。２組の各
把持機構は、それぞれ、ハウジング１２内に格納された
アクチュエータと、アクチュエータに連結され、アクチ
ュエータの上下動を水平動に変換するリンク機構と、リ
ンク機構に連結された対の把持爪１４Ａ、Ｂ又は１６
Ａ、Ｂとから構成されている。

【００１１】２組の対の把持爪１４Ａ、Ｂと１６Ａ、Ｂ
の各把持爪は、後述する駆動力伝達手段により矢印の動
作方向に相互に接近、離間し、しかも一方の組１４Ａ、
Ｂと他方の組１６Ａ、Ｂとは、独立して動作する。各把
持爪は、脚部１８と、脚部１８の先端部内側に相互に対
向するように平行に設けられた把持面２０とから構成さ
れている。

【００１２】ハウジング１２内には同じ構造の把持機構
が把持爪１４Ａ、Ｂ及び１６Ａ、Ｂ用の２組格納されて
いるので、把持爪１６Ａ、Ｂ用の把持機構のみを説明す
る。把持爪１６Ａ、Ｂ用の把持機構は、図２（ａ）に示
すように、アクチュエータ２２と、アクチュエータ２２
の上下往復運動を水平方向の直線往復運動に変換して把
持爪１６Ａ、Ｂに伝達するリンク機構２４とを備えてい
る。アクチュエータ２２は、通常のエアシリンダであっ
て、エアの導入、排出により上下に動くピストン２６を
備えている。リンク機構２４は、アクチュエータ２２を
中心に左右にほぼ対称的に配置された、２個のアーム２
８Ａ、Ｂと、２個の摺動部材３０Ａ、Ｂとから構成され
ている。

【００１３】アーム２８は、「く」の字状の部材で形成
されていて、「く」の字状部材のほぼ中央に支点３８を
有し、支点３８の周りに自在に回動するようになってい
る。アーム２８の一端３２は回転自在にピストンロッド
３４に連結され、一方、アームの他端３６はそこに設け
られた縦方向の長孔を介して摺動部材３０の側部から水
平方向に延びるピン４０に上下に摺動自在に係合してい
る。

【００１４】摺動部材３０Ａ、Ｂは、それぞれ横方向に
長いブロック状の部材であって、上部側部には上述した
水平に突出するピン４０Ａ、Ｂを備え、下部側部の両側
には長手方向に沿って水平に突出する鍔部４２Ａ、Ｂ
（図２（ａ）では摺動部材３０Ｂにのみ図示）を備えて
いる。摺動部材３０Ａ、Ｂは、上部でピン４０Ａ、Ｂを
介してアーム２８Ａ、Ｂに係合し、下部でそれぞれ把持
爪１６Ａ、Ｂに連結されている。摺動部材３０の鍔部４
２は、図２（ｂ）に示すように、ハウジング１２の壁面
に取り付けられたガイド４４の凹部状のガイド溝４６に
挿入されており、それによって摺動部材３０の運動が案
内される。

【００１５】以上の構成により、ピストン２６が上下動
して、アーム２８が支点３８のの周りに回動すると、ア
ーム２８の他端３６がアクチュエータ２２に対して接近
したり離間したりするので、摺動部材３０は、鍔部４２
とガイド溝４６との協働により案内されつつ、ピン３８
を介してアーム２８の他端３６の動きに追随して同様に
動く。これにより、把持爪１６Ａ、Ｂは、図３に示すよ
うに、相互に接近し、離間するように動いて、自在に部
品Ｗを把持し、また解離することができる。以上に説明
した把持機構は、把持爪の各対１４及び１６毎に設けて
あり、それによって、把持爪の各対１４及び１６は独立
して動作することができる。尚、図３は、チャック１０
の裏面から見た把持爪１４Ａ、Ｂ、１６Ａ、Ｂの動きを
示す模式図である。

【００１６】チャック１０は、制御装置（図示せず）を
備えていて、これによりアクチュエータ２２の作動を、
従って把持爪１６Ａ、Ｂの運動を制御する。例えば、ア
クチュエータ２２の作動圧を監視し、シリンダ内の圧力
が所定値に上昇した時には、把持爪１６Ａ、Ｂが部品Ｗ
の把持を完了したと見なし、次の工程、例えば搬送に移
るようにする。リミットスイッチにより摺動部材３０或
いは把持爪１４、１６の変位を検知し、それによってア
クチュエータを制御するようにしても良い。

【００１７】本実施例のチャック１０は、相互に独立し
て動作する２組の対の把持爪１４、１６を備えているの
で、把持しようとする部品Ｗの形状及び寸法が製作誤差
等のために多少異なっていても、従来のチャックとは異
なり、図４（ａ）及び（ｂ）に示すように、部品Ｗが動
かないように確固に把持することができる。

【００１８】

【発明の効果】本発明によれば、相互に独立して動作す
る複数組の対の把持爪を備えているので、把持しようと
する部品の形状及び寸法が製作誤差等のために多少異な
っていても、部品が動かないように確固に把持すること
ができ、また複雑な外形を有する異形部品であっても、
その部品を確固に把持することができる。更には、相互
に異なる部品であっても、それに応じてチャックを変え
ることなく、一個のロボットアーム用チャックで種々の
部品を把持することができる。よって、本発明に係るロ
ボットアーム用チャックを使用すれば、正しい位置に素
早く正確に部品を取り付けることができるので、取り付
け精度が向上し、また取り付け作業の能率も向上する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るロボットアーム用チャックの一実
施例の斜視図である。

【図２】図２（ａ）は図１に示すチャックの要部を示す
斜視図、図２（ｂ）は摺動部材のガイドを示す断面図で
ある。

【図３】把持爪の配置と動作を示すチャックの模式的裏
面図である。

【図４】図４（ａ）及び（ｂ）はそれぞれ把持爪の動作
を示す模式図である。

【図５】従来のロボットアーム用チャックの斜視図であ
る。

【図６】図６（ａ）及び（ｂ）はそれぞれ従来のロボッ
トアーム用チャックの欠点を説明する模式図である。

【図７】図７（ａ）及び（ｂ）はそれぞれ従来のロボッ
トアーム用チャックの欠点を説明する別の模式図であ
る。

【符号の説明】１０本発明に係るロボットアーム用チャックの実施例１２ハウジング１４、１６対の把持爪１８脚部２０把持面２２アクチュエータ２４リンク機構２６ピストン２８アーム３０摺動部材３２アームの一端３４ピストンロッド３６アームの他端３８支点４０ピン４２鍔部４４ガイド４６ガイド溝

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】直線往復動の駆動源となるアクチュエー
タと、アクチュエータの駆動力を伝達するリンク機構
と、リンク機構に連結され相互に自在に接近、離間する
対の把持爪とをそれぞれ有する把持機構を複数個備え、各把持機構の対の把持爪は、それぞれアクチュエータと
は対向する向きに延びる脚部と、脚部先端に相互に対向
するように設けられた把持面とを備え、かつ各把持機構
は、その対の把持爪の把持面の接近、離間する動作方向
が相互に平行になるように配置され、更に、対の把持爪が各把持機構毎に独立して作動し、か
つ各対の把持爪が相互に協働して被把持物を把持するよ
うにアクチュエータを制御する制御装置を備えることを
特徴とするロボットアーム用チャック。
【請求項２】前記アクチュエータが、エアシリンダで
あることを特徴とする請求項１に記載のロボットアーム
用チャック。