JPH09131685A

JPH09131685A - ロボットのハンド装置

Info

Publication number: JPH09131685A
Application number: JP29090695A
Authority: JP
Inventors: Katsunori Aoki; 克典青木
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 1995-11-09
Filing date: 1995-11-09
Publication date: 1997-05-20

Abstract

(57)【要約】【課題】大きさの異なるダンボール等の箱形形状の被
搬送物を複雑な制御を行うことなく安定して吸着及び把
持搬送するためのロボットのハンド装置を得る。【解決手段】ロボット２のアーム２ａに設けられた円
形ガイドレール１２の円形軌道に沿って移動可能な第１
直線ガイドユニット１４及び第２直線ガイドユニット１
５と、第１直線ガイドユニットに設けられた１組の吸着
把持移動体１７ａ及び１７ｂに吸着具２１ａと把持具２
２ａ、吸着具２１ｂと把持具２２ｂが取り付けられてい
る。吸着把持移動体１７ａ，１７ｂは、ボールネジ１９
がサーボモータ２０により駆動され、円形軌道の中心に
対し、内側あるいは外側に移動し、被搬送物の４つの角
部を吸着及び把持し搬送を行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、ロボットのハン
ド装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】搬送コンベアによって搬送されてくる被
搬送物をパレット上に順次積み付けるパレタイジング作
業及びパレット上の積み付けの済んだ被搬送物を別のパ
レットに積み換えるデパレタイジング作業は、ロボット
を使用して広く行われている。図１１は従来装置を示す
もので、１はダンボール箱など箱形形状をなし、上面１
ａが平板状の被搬送物、２はロボット、２ａはロボット
２のアーム、３はロボット２の作業範囲内へ被搬送物１
を搬送する搬送コンベア、４は積み付けステーションに
配置されたパレットでこのパレット４上には、被搬送物
１があらかじめ設定された積み付け順序に従って積み付
けられる。５はロボット２のアーム２ａの先端下部に固
定されたハンド装置でそのフレーム下面５ａには被搬送
物１の上面１ａを吸着する複数の真空吸着パッドすなわ
ち吸着具６が取付けられている。

【０００３】次に、動作について説明する。まず、パレ
タイジング作業においては、搬送コンベア３によりロボ
ット２の作業範囲内に被搬送物１が搬送されてくると制
御装置（図示せず）に制御されてロボットのアーム２ａ
が被搬送物１に接近する。そして、ハンド装置５に取付
けられた吸着具６が搬送コンベア３上の被搬送物１の上
面１ａに当接するとタッチセンサ（図示せず）が動作し
てアーム２ａが停止する。次いで制御装置が動作して吸
着具が付勢されると被搬送物１が吸着される。続いて、
制御装置から被搬送物１の搬送指令が出て、ロボット２
のアーム２ａが上昇→旋回→下降し、被搬送物１がパレ
ット４上のあらかじめ設定された位置へ載置される。そ
して、ハンド装置５の吸着具６が消勢されて被搬送物１
のパレット４への積み付けが完了する。

【０００４】デパレタイジング作業においては、パレッ
ト上の積み付けの済んだ被搬送物を最上段の物品より順
次別の新しいパレットに積み換えるのであるが、基本的
には上記動作と同様に行われる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】このような従来のロボ
ットのハンド装置は、被搬送物１の上面１ａを吸着具６
により吸着して被搬送物１を搬送するので、図１１に示
すように被搬送物１をパレット４上に隙間なく効率的に
積み付けることができる。しかし、反面大きさの異なる
多種の被搬送物１を搬送しようとするとパレタイジング
及びデパレタイジング両作業において次の問題点があっ
た。

【０００６】すなわち、図１２に示すように吸着具６
ａ、６ｂの取付間隔に対し被搬送物１Ａが小さい場合に
は、吸着具６ｂが被搬送物１Ａの上面からはみ出し吸着
具６ｂが被搬送物１Ａを吸着できないという問題点があ
った。また、図１３に示すように、吸着具６ａ、６ｂの
取付間隔に対し被搬送物１Ｂが大きい場合には、ロボッ
トのアーム２ａが旋回した時に被搬送物１Ｂの重心Ｇに
慣性力Ｆが作用し吸着具６ａまたは６ｂには吸着能力を
越える荷重が加わって被搬送物１Ｂが脱落という問題が
あった。

【０００７】これらの問題を解決するために、フレーム
５ａに多数の吸着具を取り付けておき、被搬送物１に確
実に当接する吸着具のみを付勢してする方法がある。し
かし、この方法は、被搬送物１ごとに付勢する吸着具を
選択し動作させねばならず、被搬送物１の種類が増える
と複雑な制御を必要とする問題点があった。一方、被搬
送物１はダンボール箱など箱形形状をしており、上面１
ａは図１４に示すように中央部を粘着テープ７で封をす
る。あるいは、図１５に示すようにビニール製結束バン
ド８等で結束してダンボールの上ブタが容易に開かない
ように梱包されている。したがって、吸着具６はこれら
の粘着テープ７及び結束バンド８を避けて配置しなけれ
ばならないが、大きさの異なる多種の被搬送物１に対し
ての対応が大変困難である。もし、吸着具６がこれらの
粘着テープ７及び結束バンド８と重なった場合、吸着具
６のわずかなすき間から空気が侵入し真空度が低下し吸
着ミスが発生する。

【０００８】さらに、粘着テープ７と結束バンド８との
併用などの梱包方法が考えられるがこれらの梱包材はい
ずれの場合もダンボール箱のほぼ中央部に施されること
が一般的である。したがって、大きさの異なる多種の被
搬送物１に対し吸着具６が固定式の場合はこれらの梱包
材との重複をさけることが大変困難である。また、吸着
具６は被搬送物１の上面１ａがわずかに傾斜していた
り、表面に部分的に凹凸が有ると上面１ａとの密着性が
確保できないため、一定の範囲内で自由に首が振れる構
造になっている。

【０００９】そして、ロボットのアーム２ａが高速度で
発進停止を行うと吸着具６を介し吸着保持されている被
搬送物１は慣性力の作用で水平方向に揺らされ、不安定
な搬送状態が発生する。そして最悪の場合は吸着具６か
ら脱落する恐れがある。

【００１０】さらに、デパレタイジング作業において
は、パレタイジング作業にて積み付けられた被搬送物は
隣り同士のすき間が全くない密着状態もしくは、すき間
をわずかに残した状態で定められた順序で正確に位置決
めして積み付けがされているので、積み付け状態から直
接把持することが困難であるという問題点があった。ま
た、パレットの移動中に一部の被搬送物の積み付け位置
がずれたり、あるいは被搬送物自身が変形していて結果
的に積み付け位置がずれていたりすることがあるので、
被搬送物の位置ズレを修正しないと新しいパレットに正
確に積み付けできないという問題点があった。また、被
搬送物の位置ズレが所定値以上であり、被搬送物の４つ
の角のいずれかが４つの把持具の把持可能な範囲より外
側にハミ出していた場合にロボットのアームが下降する
と把持具が被搬送物にぶつかり把持具が破損したり、被
搬送物を押しつぶしたりするという問題があった。

【００１１】この発明はかかる問題点を解決するために
なされたもので、大きさの異なる多種の被搬送物を複雑
な制御を行うことなく、確実に吸着し搬送できるロボッ
トのハンド装置を提供することを目的としている。

【００１２】また、デパレタイジング作業においては、
一品種のみ積み付けがされた単品パレットあるいは数品
種が積み付けされた混載パレットより被搬送物の位置ズ
レを修正した後、吸着及び把持し新しいパレットに正確
に積み換えすることができるロボットのハンド装置を提
供することを目的としている。また、把持具と被搬送物
との衝突を防止できるロボットのハンド装置を提供する
ことを目的としている。

【００１３】

【課題を解決するための手段】この発明に係るロボット
のハンド装置は、ロボットのアームに設けられたフレー
ムと、このフレーム下面に設けられた円形ガイドと、こ
の円形ガイドに案内される軸受を介し両端部が保持さ
れ、上記円形ガイドの中心軸回りに回転可能な一対の直
線ガイドユニットと、これらの各々の直線ガイドユニッ
トの位置決めをする位置決め手段と、上記各々の直線ガ
イドユニットに上記中心軸から等距離に設けられた少な
くとも一対の把持手段と、これらの各々の把持手段を上
記中心方向または反対方向に等しい距離を移動させる移
動手段と、を備える。

【００１４】また、上記把持手段に吸着具を設けたもの
である。

【００１５】また、上記把持手段のうち上記直線ガイド
ユニットの両端部側に配設された把持手段に把持具を設
けたものである。

【００１６】また、上記把持具は搬送物の角部を把持す
るものである。

【００１７】また、上記把持手段に吸着具を設けたもの
である。

【００１８】また、上記吸着具を上下方向に移動する上
下方向移動手段を設けたものである。

【００１９】また、上記把持具に搬送物の有無を検出す
る検出手段を設けたものである。

【００２０】

【発明の実施の形態】

実施の形態１．この発明の一実施の形態を図１、図２に
より説明する。図において、図１１、１２及び図１３に
示した従来装置と同一または相当部分については同一符
号を付しその説明は省略する。なお、図１は正面図、図
２は図１のＡ−Ａ断面である。図において、１０はロボ
ット２のアーム２ａの先端下部に固定されたハンド装置
で、１１はハンド装置１０のフレーム、１２はフレーム
１１の下面に固定され、１３ａ、１３ｂ軸受を案内する
円形ガイドレール、１４は第１直線ガイドユニットでそ
の両端部は、軸受１３ａ、１３ｂと一体になっており円
形ガイドレール１２で案内されて円形ガイド１２上を滑
らかに回転可能である。また、１５は第２直線ガイドユ
ニットで第１直線ガイドユニットと同様その両端部は軸
受１６ａ、１６ｂと一体になっており同じく円形ガイド
レール１２で案内されている。第１直線ガイドユニット
１４は、被搬送物１を吸着及び把持するための吸着把持
移動体１７ａ、１７ｂと吸着把持移動体１７ａ、１７ｂ
を案内及び駆動するための直線ガイドロッド１８、ボー
ルネジ１９、サーボモータ２０で構成される。ボールネ
ジ１９は円形ガイドレール１２の中心から各半分が右ネ
ジ１９ａ、左ネジ１９ｂになっているため、サーボモー
タ２０によりボールネジ１９が駆動されると吸着把持移
動体１７ａ、１７ｂはお互いが同時に円形ガイドレール
１２の中心に向かって内側方向あるいはその反対方向
（外側方向）へ移動可能になっている。なお、右ネジ１
９ａ、左ネジ１９ｂのネジピッチは同一ピッチである。
また、吸着把持移動体１７ａ、１７ｂは各々吸着具２１
ａ、２１ｂ及び把持具２２ａ、２２ｂにより一体で構成
される。

【００２１】一方、第２直線ガイドユニット１５も第１
直線ガイドユニット１４と同様の構成になっており、吸
着把持移動体２３ａ、２３ｂ、吸着具２４ａ、２４ｂ、
把持具２５ａ、２５ｂ、直線ガイドロッド２６、ボール
ネジ２７、サーボモータ２８を有する。また、２９、３
０はエアシリンダーでそのシリンダーロッド３１、３２
は直線ガイドユニット１４、１５の一端に結合される。
一方、シリンダー本体はフレーム１１に固定されてい
る。エアシリンダー２９、３０を作動させると直線ガイ
ドユニット１４、１５は円形ガイドレール１２に案内さ
れて円形軌道上を移動する。そして、エアシリンダー２
９、３０に内蔵されたブレーキ２９ａ、３０ａが働き、
直線ガイドユニット１４、１５は円形軌道上の所定の位
置に位置決めされる。

【００２２】このような構成からなるハンド装置を使用
し被搬送物１を吸着把持する動作に入る前の状態を図３
により説明する。図３は、図１のＢ−Ｂ断面である。被
搬送物１はダンボール等の箱形形状であり、上面１ａは
４つの角部１ｂ、１ｃ、１ｄ、１ｅを有する四辺形をな
している。その上方に図３のように吸着具２１ａ、２１
ｂ、２４ａ、２４ｂ及び把持具２２ａ、２２ｂ、２５
ａ、２５ｂが配置される。すなわち、上面１ａの４つの
角部を結ぶ対角線Ｘ−Ｘ、Ｙ−Ｙの真上に吸着具及び把
持具が配置されるよう直線ガイドユニット１４、１５の
位置を制御する。また、それらに組み込まれた吸着把持
移動体１７ａ、１７ｂ、２３ａ、２３ｂは被搬送物１の
対角線上の角部の間隔１ｂ〜１ｃ間、１ｄ〜１ｅ間の長
さに応じ最適な間隔に制御される。

【００２３】次に、図４、図５に機器構成系統図を示
す。図４は第１直線ガイドユニット１４及び第２直線ガ
イドユニット１５を構成している機器の機器構成系統図
であり、４１は真空ポンプ、４２は吸着具２１ａ、２１
ｂ、２４ａ、２４ｂ用の電磁弁、４３は真空スイッチで
ある。また、４４はサーボモータ２０、２８用の制御装
置である。図５は第１直線ガイドユニット１４及び第２
直線ガイドユニット１５の位置決め用機器の機器構成系
統図であり、４５は空気圧縮機、４６、４７はエアシリ
ンダー２９、３０を駆動させる電磁弁、４８、４９はエ
アシリンダー２９、３０のブレーキ２９ａ、３０ａを作
動させる電磁弁である。

【００２４】次に実施の形態１の動作について図６に示
したフローチャートをもとに説明する。コンベア３に
より搬送されてくる被搬送物１の種々の大きさに応じ図
３に示す対角線Ｘ−Ｘ及びＹ−Ｙのなす角度αに相当す
る位置決め設定角度が第１直線ガイドユニット１４及び
第２直線ガイドユニット１５に、また、対角線の長さに
相当した吸着把持移動体１７ａと１７ｂ及び２３ａと２
３ｂとの間隔が本システムを統括する上位の制御装置よ
りロボット２の制御装置に対しステップ５１の吸着把持
準備指令が出る。ステップ５１により電磁弁４６、４７
が動作し角度αに相当する直線ガイドユニット１４、１
５の交差する角度が設定される。そして、電磁弁４８、
４９が動作しエアシリンダー２９、３０のブレーキ２９
ａ、３０ａが作動し直線ガイドユニット１４、１５の位
置が固定される。

【００２５】また、サーボモータの制御装置４４及びサ
ーボモータ２０、２８が動作し、吸着把持移動体１７
ａ、１７ｂ及び２３ａ、２３ｂの位置が設定される。次
にコンベア３により被搬送物１が搬送されてロボット２
の動作範囲内に停止するとステップ５２のアーム１次下
降指令が出る。ステップ５２によりロボット２が動作し
アーム２ａの先端下部に取付けられたハンド装置１０が
被搬送物１に対向する。そして、被搬送物１と吸着具２
１ａ、２１ｂ、２４ａ、２４ｂ及び把持具２２ａ、２２
ｂ、２５ａ、２５ｂとの位置関係については図１の正面
図、図３の平面図の如くなる。そして、ハンド装置１０
があらかじめロボット２の制御装置にプログラムされた
値に到達したらステップ５３のアーム停止指令が出てア
ーム２ａが停止する。

【００２６】次いで、ロボットの制御装置よりステップ
５４の吸着把持移動体閉じ指令が出てサーボモータ２
０、２８及びサーボモータ制御装置４４が動作して直線
ガイドユニット１４、１５のボールネジ１９、２７が駆
動され吸着把持移動体１７ａ、１７ｂ、２３ａ、２３ｂ
が直線ガイドロッド１８、２６に案内され開位置から閉
じ方向に移動し把持具２２ａ、２２ｂ、２５ａ、２５ｂ
が被搬送物１の４つの角部１ｂ、１ｃ、１ｄ、１ｅに当
接する。この時、把持具２２ａ、２２ｂ、２５ａ、２５
ｂが４つの角部１ｂ、１ｃ、１ｄ、１ｅを押圧する押圧
力Ｐは例えば１Ｋｇ程度と小さくしてある。次に、ロボ
ット制御装置よりステップ５５の被搬送物吸着指令が出
て電磁弁４２が開路すると吸着具２１ａ、２１ｂ、２４
ａ、２４ｂは真空ポンプ４１に直結され吸着可能な状態
となる。

【００２７】次に、ロボット制御装置よりステップ５６
のアーム２次下降指令が出て、ロボット２が動作しアー
ム２ａが垂直に下降する。そして吸着具２１ａ、２１
ｂ、２４ａ、２４ｂが被搬送物１の上面１ａに当接する
と真空度が上昇し真空度が所定値に達すると真空スイッ
チ４３が作動する。そして、この真空スイッチ４３の動
作信号を受けてステップ５７のアーム停止指令が出る。
なお、ステップ５６によりアーム２ａが下降するとき、
把持具２２ａ、２２ｂ、２５ａ、２５ｂは被搬送物１の
４つの角部１ｂ、１ｃ、１ｄ、１ｅに当接している。し
かし、把持具２２ａ、２２ｂ、２５ａ、２５ｂの押圧力
Ｐは小さくしてあるため、把持具２２ａ、２２ｂ、２５
ａ、２５ｂに生じる下降方向の接触抵抗は小さい。従っ
て、アーム２ａは円滑に下降する。

【００２８】次に、ステップ５７のアーム停止指令によ
りロボット２のアーム２ａの下降が停止する。次に、ロ
ボットの制御装置よりステップ５８の吸着把持移動体閉
位置保持指令が出て、サーボモータ制御装置４４により
サーボモータ２０、２８は駆動力が押付力Ｐ＝１Ｋｇ程
度に保たれていたのが、今度はサーボモータの回転角を
その位置で電気的に保持するように制御される。これに
より、吸着把持移動体１７ａ、１７ｂ、２３ａ、２３ｂ
は、動きが阻止される。この後、ロボットの制御装置よ
りステップ５９の被搬送物搬送指令が出てロボット２の
アーム２ａが上昇→旋回→下降して被搬送物１をパレッ
ト４上に載置し、続いて、電磁弁４２が動作して吸着具
２１ａ、２１ｂ、２４ａ、２４ｂが消勢されて被搬送物
１の積み付けが完了する。

【００２９】従って、この実施の形態によるロボットの
ハンド装置は、被搬送物１の大きさに対応して吸着把持
移動体１７ａ、１７ｂ、２３ａ、２３ｂが上面１ａの対
角線上の４つの角部１ｂ、１ｃ、１ｄ、１ｅ近くに位置
決めされるため吸着具２１ａ、２１ｂ、２４ａ、２４ｂ
は梱包材の粘着テープ７及び結束バンド８を容易に回避
することができる。その結果、吸着具２１ａ、２１ｂ、
２４ａ、２４ｂによる真空吸着動作を確実に機能させる
ことができる。

【００３０】また、被搬送物１をロボット２により搬送
中は吸着把持移動体１７ａ、１７ｂ、２３ａ、２３ｂの
把持具２２ａ、２２ｂ、２５ａ、２５ｂが被搬送物１の
４つの角部１ｂ、１ｃ、１ｄ、１ｅを把持しその位置が
ずれないようにサーボモータ２０、２８が電気的に保持
する為、被搬送物１に図１３に示した水平方向の慣性力
Ｆが加わっても被搬送物１が動いたり揺れが発生するこ
とがない。従って、被搬送物１が吸着具２１ａ、２１
ｂ、２４ａ、２４ｂから脱落することなく安定して搬送
することができる。

【００３１】以上のように、大きさの異なる多種の被搬
送物１を複雑な制御を行うことなく確実に吸着し把持し
て搬送することができる。

【００３２】なお、上記実施の形態１では吸着把持移動
体１７ａ、１７ｂ、２３ａ、２３ｂに吸着具２１ａ、２
１ｂ、２４ａ、２４ｂ及び把持具２２ａ、２２ｂ、２５
ａ、２５ｂの両方を組み込んで１組としていたが、これ
を、吸着具のみあるいは把持具のみで移動体と構成する
こともロボットの動作速度が遅い場合や被搬送物が軽量
の場合には適用することができる。また、その他のパレ
タイジングとして数品種を同時に生産する混流式の生産
ラインにより払い出される被搬送物を品種毎の数量と積
み付け順序がコンピュータにて計算され、ロボットに指
令が出て、その指令に従い数品種の被搬送物を一枚のパ
レットに効率よく積み付けを行う混載パレタイジングが
最近行なわれつつある。このような混載パレタイジング
においてもこのハンド装置は適用が可能である。

【００３３】実施の形態２．実施の形態１では工場の生
産ラインよりコンベア上を払い出された被搬送物をパレ
ットに順次積み付けるパレタイジング作業の場合のハン
ド装置について述べたが実施の形態２ではパレット上の
積み付けの済んだ被搬送物を、最上段の物品より、順次
別の新しいパレットに積み換えるデパレタイジング作業
の場合のハンド装置について述べる。

【００３４】実施の形態２の構造について図７により説
明する。機器の基本的な構成は実施の形態１の図１及び
図２と同一である。異なるのは、吸着把持移動体１７
ａ、１７ｂ、２３ａ、２３ｂにエアシリンダー３１、３
２、３３、３４を付加しそのシリンダーロッドの先端に
吸着具２１ａ、２１ｂ、２４ａ、２４ｂを取り付けエア
シリンダー３１、３２、３３、３４の動作で吸着具２１
ａ、２１ｂ、２４ａ、２４ｂを上下に移動可能とした点
である。なお、図７において吸着具が上方位置にある時
を２１ａ、２１ｂ下方位置にある時を２１ａ’、２１
ｂ’として表す。また、第２直線ガイドユニット１５の
吸着把持移動体２３ａ、２３ｂ、吸着具が上方位置にあ
る時を２４ａ、２４ｂ、下方位置にある時を２４ａ’、
２４ｂ’、そして把持具２５ａ、２５ｂ及びエアシリン
ダー３３、３４は図示を省略してある。

【００３５】次に、実施の形態２の動作について図８、
図９により説明する。図８はパレット上に積み付けがさ
れた被搬送物の最上段の１ヶ目の被搬送物１を吸着具２
１ａ、２１ｂ、２４ａ、２４ｂにて吸着し少し横にずら
して隣の被搬送物とのすき間Ｇ₁ 、Ｇ₂ を確保した状態
を示すものである。この時の、吸着具２１ａ、２１ｂ、
２４ａ、２４ｂはエアシリンダー３１、３２、３３、３
４を下方へ動作させてその位置が把持具２２ａ、２２
ｂ、２５ａ、２５ｂより下方へ下がっている状態（２１
ａ’、２１ｂ’、２４ａ’、２４ｂ’）とし、被搬送物
１を吸着する際に隣の被搬送物に把持具が干渉しないよ
うにする。次に、被搬送物１と隣とのすき間Ｇ₁ 、Ｇ₂
が確保できたら吸着状態を解除し吸着具２１ａ、２１
ｂ、２４ａ、２４ｂはエアシリンダー３１、３２、３
３、３４を動作させ上方へ移動させる。

【００３６】次に、ロボットのアーム２ａを下方へ移動
させ把持具が被搬送物１の側面を把持できる高さで止め
る。また、吸着具２１ａ、２１ｂ、２４ａ、２４ｂは被
搬送物１の上面１ａに接触する寸前となるようにする。

【００３７】次に、サーボモータ２０、２８を動作さ
せ、吸着把持移動体１７ａ、１７ｂ、２３ａ、２３ｂを
中心方向（閉方向）へ移動させる。この時、被搬送物１
がプログラムされた正規の位置になっておれば先に述べ
た実施の形態１の図３のように被搬送物１とハンド装置
１０との中心が一致し正確な位置関係が確保でき被搬送
物１を把持することができる。ところが、被搬送物１が
正確に積み付けがされていなかったり、パレットの移動
中に位置ズレを起こしていると被搬送物１とハンド装置
１０との位置関係にズレが生じ、図９のような状態が想
定される。プログラムされたハンド装置１０の位置と被
搬送物１との位置ズレが所定値以内であれば図９のよう
に被搬送物１の４つの角部１ｂ、１ｃ、１ｄ、１ｅの位
置が把持具２２ａ、２２ｂ、２５ａ、２５ｂの閉方向の
範囲内にあるため、把持具２２ａ、２２ｂ、２５ａ、２
５ｂが閉すると被搬送物１はその位置が矯正的に矯正さ
れ、結果的にハンド装置１０と被搬送物１との中心が一
致する。所定値とは把持具２２ａ、２２ｂ、２５ａ、２
５ｂの閉方向の幅からあらかじめ定めた値である。この
ようにして被搬送物１の位置ズレが修正されるので、新
しいパレットへの正確な積み付けが可能になる。

【００３８】次に把持具２２ａ、２２ｂ、２５ａ、２５
ｂは先程の閉の状態を維持しつつその把持力が１Ｋｇ程
度になるようサーボモータ２０、２８の駆動力を制御
し、その状態に達したらサーボモータ２０、２８を電気
的に固定する。次に、ロボットのアーム２ａを吸着具２
１ａ、２１ｂ、２４ａ、２４ｂが被搬送物１の上面１ａ
に接しかつ安定して吸着できる高さまで下降させ停止さ
せる。次に、電磁弁４２を動作させ吸着を開始する。そ
して、真空スイッチ４３が動作して吸着が完了したらロ
ボットは搬送を開始する。これ以降の動作は、先に述べ
た実施の形態１と同一方法である為説明は省略する。

【００３９】以上の動作を繰り返し行うことで一品種の
み積み付けがされた単品パレットあるいは数品種が積み
付けされた混載パレットより被搬送物の位置ズレを修正
した後、吸着及び把持し新しいパレットに正確に積み換
えすることができる。

【００４０】次に、被搬送物の位置ズレが大きく所定値
以上になり、被搬送物の４つの角のいずれかが４つの把
持具の把持可能な範囲より外側にハミ出していた場合
に、ロボットのアームが下降すると把持具が被搬送物に
ぶつかり把持具が破損したり、被搬送物を押しつぶした
りするのを防止する方法を図１０により説明する。

【００４１】図において３５、３６は把持具２２ａの内
側面に取り付けられた光電センサである。光電センサ３
５、３６は投光部と受光部からなり発射した光が前方の
被搬送物に当り、反射光となって受光部に到達した場合
に被搬送物有りと判断するようにする。図１０の光電セ
ンサ３５の場合は、被搬送物１の上面１ａが把持具２２
ａの内側面より外側へＴ₁ ハミ出しているので、光電セ
ンサ３５の発射光は被搬送物１の上面１ａに当りその反
射光が受光部に到達し、被搬送物有りと判断する。ま
た、光電センサ３６の場合は被搬送物１の上面１ａが把
持具の内側面より内側へＴ₂ 入っており、光電センサ３
６の反射光は反射することなく下方へ通り抜けてしま
う。従って、受光部は被搬送物無しと判断する。なお、
把持具２２ａについて説明したが、把持具２２ｂ、２５
ａ、２５ｂについても同様に光電センサが取り付けられ
ている。

【００４２】以上のように、把持具の下方の被搬送物が
把持具より内側に有るか、それとも外側に有るかを事前
に光電センサで確認し、把持動作へ入るため、把持具と
被搬送物との位置関係がロボットハンドの動作条件等か
らあらかじめ定めた値以上ずれていた場合は、動作が中
断され、把持具と被搬送物との衝突を未然に防止するこ
とができる。

【００４３】

【発明の効果】以上のように、この発明によれば、ロボ
ットのアームに設けられたフレームと、このフレーム下
面に設けられた円形ガイドと、この円形ガイドに案内さ
れる軸受を介し両端部が保持され、上記円形ガイドの中
心軸回りに回転可能な一対の直線ガイドユニットと、こ
れらの各々の直線ガイドユニットの位置決めをする位置
決め手段と、上記各々の直線ガイドユニットに上記中心
軸から等距離に設けられた少なくとも一対の把持手段
と、これらの各々の把持手段を上記中心方向または反対
方向に等しい距離を移動させる移動手段と、を備えたの
で、大きさの異なる多種の被搬送物を複雑な制御を行う
ことなく確実に把持して搬送することができる。

【００４４】また、上記把持手段に吸着具を設けたの
で、確実に把持して搬送することができる。

【００４５】また、上記把持手段のうち上記直線ガイド
ユニットの両端部側に配設された把持手段に把持具を設
けたので、水平方向の慣性力が加わっても被搬送物が動
いたり揺れが発生することがなく、安定して搬送するこ
とができる。

【００４６】また、上記把持具は搬送物の角部を把持す
るので、確実に把持して搬送することができる。

【００４７】また、上記把持手段に吸着具を設けたの
で、水平方向の慣性力が加わっても被搬送物が動いたり
揺れが発生することがなく、より安定して搬送すること
ができる。

【００４８】また、上記吸着具を上下方向に移動する上
下方向移動手段を設けたので、被搬送物の位置ズレを修
正した後に把持し、新しいパレットに正確に積み換えす
ることができる。

【００４９】また、上記把持具に搬送物の有無を検出す
る検出手段を設けたので、把持具と被搬送物との衝突を
防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施の形態を示すロボットハン
ド装置の正面図である。

【図２】図１のＡ−Ａ断面図である。

【図３】図１のＢ−Ｂ断面図である。

【図４】この発明の一実施の形態の機器構成系統図で
ある。

【図５】この発明の一実施の形態の機器構成系統図で
ある。

【図６】この発明の一実施の形態の動作を説明するた
めのフローチャート図である。

【図７】この発明の他の実施の形態を示す正面図であ
る。

【図８】この発明の他の実施の形態の動作を説明する
ためのパレット上に積み付けがされた被搬送物の斜視図
である。

【図９】この発明の他の実施の形態の動作を説明する
ための平面図である。

【図１０】この発明の他の実施の形態の把持具を説明
するための斜視図である。

【図１１】従来のロボットのハンド装置の概念図であ
る。

【図１２】従来のロボットのハンド装置の動作を説明
するための正面図である。

【図１３】従来のロボットのハンド装置の動作を説明
するための正面図である。

【図１４】被搬送物の荷姿を説明するための斜視図で
ある。

【図１５】被搬送物の荷姿を説明するための斜視図で
ある。

【符号の説明】

１被搬送物、２ａアーム、１０ハンド装置、１１
フレーム、１２円形ガイドレール、１４第１直線
ガイドユニット、１５第２直線ガイドユニット、１７
ａ、１７ｂ吸着把持移動体、２１ａ、２１ｂ吸着
具、２２ａ、２２ｂ把持具、１９ボールネジ、２０
サーボモータ。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ロボットのアームに設けられたフレーム
と、このフレーム下面に設けられた円形ガイドと、この
円形ガイドに案内される軸受を介し両端部が保持され、
上記円形ガイドの中心軸回りに回転可能な一対の直線ガ
イドユニットと、これらの各々の直線ガイドユニットの
位置決めをする位置決め手段と、上記各々の直線ガイド
ユニットに上記中心軸から等距離に設けられた少なくと
も一対の把持手段と、これらの各々の把持手段を上記中
心方向または反対方向に等しい距離を移動させる移動手
段と、を備えたことを特徴とするロボットのハンド装
置。
【請求項２】上記把持手段に吸着具を設けたことを特
徴とする請求項１記載のロボットのハンド装置。
【請求項３】上記把持手段のうち上記直線ガイドユニ
ットの両端部側に配設された把持手段に把持具を設けた
ことを特徴とする請求項１記載のロボットのハンド装
置。
【請求項４】上記把持具は搬送物の角部を把持するこ
とを特徴とする請求項２または請求項３記載のロボット
のハンド装置。
【請求項５】上記把持手段に吸着具を設けたことを特
徴とする請求項３または請求項４記載のロボットのハン
ド装置。
【請求項６】上記吸着具を上下方向に移動する上下方
向移動手段を設けたことを特徴とする請求項２またあは
請求項５記載のロボットのハンド装置。
【請求項７】上記把持具に搬送物の有無を検出する検
出手段を設けたことを特徴とする請求項３または請求項
４記載のロボットのハンド装置。