JPH10156779A

JPH10156779A - ロボットハンド

Info

Publication number: JPH10156779A
Application number: JP31923596A
Authority: JP
Inventors: Yasuhiro Yuki; 泰弘結城
Original assignee: NEC Corp
Current assignee: NEC Corp
Priority date: 1996-11-29
Filing date: 1996-11-29
Publication date: 1998-06-16

Abstract

(57)【要約】【課題】相手ワークに応じて平行度や傾き等を容易に
設定し得るロボットハンドを提供すること。【解決手段】連結部材２の一端部にバキュームチャッ
ク１が固着装備され、前記連結部材２が球面軸受け３を
介してホルダ部材４に保持され、このホルダ部材４がホ
ルダアーム９に装着されて成るロボットハンドにおい
て、前述した連結部材２の他端部に、バキュームチャッ
ク１の全体をロックするロック用球面バキューム機構１
０を装備したこと。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ロボットハンドに
係り、とくに自動組立装置の一部として所定の可搬対象
物（ワーク）を所定箇所に移送し若しくは搭載するため
のロボットハンドに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種のハンドリング方式として
は、一般的な開閉ツメにてハンドリングする方法、或い
はバキュームパットにて吸着保持搭載する方法等が、知
られている。そして、後者の手法は、例えば、半導体ウ
エハー等を搬送する手法として、特開昭５９−９３５号
公報，及び特開昭５９−１１７２３１号公報等に開示さ
れている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た従来の開閉ツメによるハンドリング及びバキュームパ
ットによる組立方法若しくは搭載方法には、相手ワーク
へ当接させ且つ押さえなじませるための機能が悪く、組
立相手ワークの精度，特に平行度やワリ等によっては完
全に密着搭載することができず、組立不良を発生させる
という不都合がしばしば生じていた。

【０００４】

【発明の目的】本発明は、かかる従来例の有する不都合
を改善し、とくに相手ワークに応じて平行度や傾き等を
容易に設定し得るロボットハンドを提供することを、そ
の目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項１記載の発明では、連結部材の一端部にバキ
ュームチャックが固着装備され、前記連結部材が球面軸
受けを介してホルダ部材に保持され、このホルダ部材が
ホルダアームに装着されて成るロボットハンドにおい
て、連結部材の他端部に、前述したバキュームチャック
全体をロックするロック用球面バキューム機構を装備す
る、という構成を採っている。

【０００６】このため、この請求項１記載の発明では、
まず、バキュームチャック１をワーク７Ａに当接させた
状態で作動させると、当該ワーク７Ａはバキュームチャ
ック１吸着される。

【０００７】続いて、ホルダアーム９が作動してワーク
７Ａを吸着したバキュームチャック１は、相手ワーク７
Ｂに当接させるために、当該相手ワーク７Ｂ側に向けて
移送される。この場合、ワーク７Ａを吸着し保持したバ
キュームチャック１は、球面軸受け３を介して自在にホ
ルダ部材４に保持されていることから、ロック用球面バ
キューム機構１０を作動させない場合は、当該ワーク７
Ａの重量の偏りに応じて傾斜した状態で、ロック用球面
バキューム機構１０を作動させた場合にはワーク７Ａは
その向きが任意の方向に固定された状態で、移送され
る。

【０００８】そして、後者の場合、ワーク７Ａを相手ワ
ーク７Ｂに当接させる直前にロック用球面バキューム機
構１０の動作を解除すると、再びバキュームチャック１
は球面軸受け３の作用によって何れの方向にもその当接
面を傾けることが可能となり、これによって相手ワーク
７Ｂに対して円滑に送り込むことができる。

【０００９】請求項２記載の発明では、前述した請求項
１記載のロボットハンドにおいて、バキュームチャック
はその中央部で連結部材に連結され、この連結部材内に
前述したバキュームチャック用の第１の吸気路が設けら
れ、この第１の吸気路に連通する第２の吸気路がホルダ
部材内に設けられ、この第２の吸気路に真空発生源が連
結されている、という構成を採っている。

【００１０】このため、この請求項２記載の発明では、
前述した請求項１記載の発明と同等に機能するほか、第
１乃至第２の吸気路をホルダ部材内に設けたままでもバ
キュームチャックの向きを自由に変化させることがで
き、機能の追加であるにもかかわらず構造の単純化を図
り得ることができる。

【００１１】請求項３記載の発明では、前述した請求項
１又は２記載のロボットハンドにおいて、前述したロッ
ク用球面バキューム機構は、連結部材の反対側の端面が
球面状に形成された球面チャック部材と、この球面チャ
ック部材を吸着する前述したホルダ部材に形成された凹
面状チャック面と、このホルダ部材に形成され前述した
凹面状チャック面に連通する第３の吸気路とを備えた構
成とし、更に、第３の吸気路に他の真空発生源を連結す
る、という構成を採っている。

【００１２】このため、この請求項３記載の発明では、
前述した請求項１記載の発明と同等の機能を有するほ
か、他の真空発生源の起動および動作解除のタイミング
を種々変化させることにより、使用目的に応じた種々の
状況に対応することが可能となる。

【００１３】請求項４記載の発明では、前述した請求項
３記載のロボットハンドにおいて、前述した球面チャッ
ク部材には、その中心軸の周囲を取り巻いて環状凹溝が
設けられ、この環状凹溝に連通するように前述した第３
の吸気路をホルダ部材に形成する、という構成を採って
いる。

【００１４】このため、この請求項４記載の発明では、
前述した請求項３記載の発明と同等に機能するほか、ロ
ック用球面バキューム機構の動作を更に確実なものとす
ることができる。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施形態を、図
１に基づいて説明する。まず、図１において、符号１は
バキュームチャックを示す。このバキュームチャック１
は、図１では板状で且つ下方が開放された断面Ｕ字状
（図１では逆Ｕ字状に装備されている）に形成され、そ
の中央部の底面には、吸気用の凹部１Ａが形成されてい
る。このバキュームチャック１の図１における上端面中
央には、連結部材２が植設され、これによって、連結部
材２の一端部に、バキュームチャック１が固着装備され
た状態となっている。

【００１６】連結部材２は、その中央部が球面軸受け３
を介してホルダ部材４に保持されている。このため、バ
キュームチャック１は、球面軸受け３の中心部を基準と
して相手ワーク７Ｂの向きに応じて、所定の範囲内でい
ずれの方向にも、（ワーク７Ａを装備した状態で）その
吸着面を向けることができるようになっている。又、、
ホルダ部材４は、本実施形態では断面逆Ｔ字状の連結部
材９Ａを介してホルダアーム９に保持されている。

【００１７】このホルダ部材４は、図１では立方体状に
形成され、その下端部中央に前述した球面軸受け３が装
着された状態となっている。また、連結部材２内には、
前述したバキュームチャック１用の第１の吸気路１ａが
設けられ、この第１の吸気路１ａに連通する第２の吸気
路１ｂがホルダ部材４に設けられ、この第２の吸気路１
ｂには真空発生源２１が連結されている。

【００１８】上記ホルダ部材４には、前述した球面軸受
け３の図１における上方部分に中空領域５が設けられ、
この中空領域５内に前述した連結部材２の他端部が突設
されている。更に、この連結部材２の他端部に、上記バ
キュームチャック１の動作を全体的にロックするロック
用球面バキューム機構１０が連結されている。

【００１９】このロック用球面バキューム機構１０は、
連結部材２側とは反対側の端面が球面状に形成された球
面チャック部材１１と、この球面チャック部材１１を吸
着する前述したホルダ部材４に形成された凹面状チャッ
ク面４Ａと、このホルダ部材４に形成され前述した凹面
状チャック面４Ａに連通する第３の吸気路１ｃとを備え
ている。この第３の吸気路１ｃには、他の真空発生源２
２が連結されている。

【００２０】また、前述した球面チャック部材１１に
は、その中心軸の周囲を取り巻いて凹溝１１ａが設けら
れ、この凹溝１１ａに連通するように前述した第３の吸
気路１ｃがハンドホルダ部材４に形成されている。

【００２１】次に、図１に示す上記実施形態の全体的な
動作を説明する。まず、バキュームチャック１をワーク
７Ａに当接させた状態で真空発生源２１を作動させる
と、バキュームチャック１の凹部１Ａ領域の空気が第１
乃至第２の吸気路１ａ，１ｂを介して真空発生源２１に
吸引され、こによってワーク７Ａはバキュームチャック
１吸着される。

【００２２】ホルダアーム９が作動してワーク７Ａを吸
着したバキュームチャック１は、相手ワーク７Ｂに当接
させるために、当該相手ワーク７Ｂ側に向けて移送され
る。この場合、ワーク７Ａを吸着し保持したバキューム
チャック１は、球面軸受け３を介して自在にホルダ部材
４に保持されていることから、ロック用球面バキューム
機構１０を作動させない場合は、当該ワーク７Ａの重量
の偏りに応じて傾斜した状態で移送される。

【００２３】一方、多くの場合、ワーク７Ａは移送中に
空中でぶらぶらすることから、これを防止するため、ワ
ーク７Ａの傾斜如何にかかわらずロック用球面バキュー
ム機構１０を作動させると、ワーク７Ａはその向きが任
意の方向に固定された状態で移送される。

【００２４】そして、ワーク７Ａを相手ワーク７Ｂに当
接させる直前にロック用球面バキューム機構１０の動作
を解除すると、再びバキュームチャック１は球面軸受け
３の作用によって何れの方向にもその当接面を傾けるこ
とが可能となり、これによって相手ワーク７Ｂに対して
円滑に送り込むことができる。

【００２５】また、ワーク７Ａの移送に先立って、当該
ワーク７Ａの傾きを相手ワーク７Ｂの当接面に予め合わ
せると球面軸受け３がこれを許容する。そしてかかる状
態でロック用球面バキューム機構１０を作動させると、
ワーク７Ａは相手ワーク７Ｂの当接面の傾きに合わせた
状態で移送され、相手ワーク７Ｂに当接した後に当該ロ
ック用球面バキューム機構１０の動作を解除するように
してもよい。

【００２６】このようにすると、ワーク７Ａは、球面軸
受３により回転し、ワーク７Ｂの搭載面にロックが解除
されてなじみ合わされる。

【００２７】このように、上記実施形態にあっては、例
えばこれを半導体組立装置等に適用すると、微細なワー
クの搭載や接合等を行う上でバキューム機構を利用する
ことで配管等の外力影響をうけることなく、円滑な平行
出しを行うことができ、同時に軽量小形のワークの平行
出し合わせを、より正確に自己王することができる。こ
のため、特に、ワーク同士の高品質な搭載や組立ロボッ
トのハンドリングが容易となる。

【００２８】

【発明の効果】本発明は以上のように構成され機能する
ので、これによると、とくに球面軸受とロック用球面バ
キューム機構の作用により、相手ワークに応じて平行度
や傾き等を容易に設定することができるという従来にな
い優れたロボットハンドを提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態を示す断面図である。

【符号の説明】

１バキュームチャック１ａ第１の吸気路１ｂ第２の吸気路１ｃ第３の吸気路２連結部材３球面軸受４ホルダ部材４Ａ凹面状チャック面５ロック機構７Ａワーク７Ｂ相手ワーク９ホルダアーム１０ロック用球面バキューム機構１１球面チャック部材１１ａ環状凹溝２１真空発生源２２他の真空発生源

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】連結部材の一端部にバキュームチャック
が固着装備され、前記連結部材が球面軸受けを介してホ
ルダ部材に保持され、このホルダ部材がホルダアームに
装着されて成るロボットハンドにおいて、前記連結部材の他端部に、前記バキュームチャック全体
をロックするロック用球面バキューム機構を装備したこ
とを特徴とするロボットハンド。
【請求項２】前記請求項１記載のロボットハンドにお
いて、前記バキュームチャックはその中央部で前記連結
部材に連結され、この連結部材内に前記バキュームチャ
ック用の第１の吸気路が設けられ、この第１の吸気路に
連通する第２の吸気路が前記ホルダ部材に設けられ、こ
の第２の吸気路に真空発生源が連結されていることを特
徴としたロボットハンド。
【請求項３】前記ロック用球面バキューム機構は、前
記連結部材の反対側の端面が球面状に形成された球面チ
ャック部材と、この球面チャック部材を吸着する前記ホ
ルダ部材に形成された凹面状チャック面と、このホルダ
部材に形成され前記凹面状チャック面に連通する第３の
吸気路とを備えた構成とし、前記第３の吸気路に他の真空発生源が連結されているこ
とを特徴とした請求項１又は２記載のロボットハンド。
【請求項４】前記球面チャック部材には、その球面部
分に、中心軸のを取り巻いて環状凹溝が設けられ、この
環状凹溝に連通するように前記第３の吸気路が前記ホル
ダ部材に設けられていることを特徴とした請求項３記載
のロボットハンド。