JPS58120484A - 工業用ロボツト - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は工業用ロボットに関し、特にロボット本体く常
設される一つのマスターハンドとこのマスターハンドに
交互に把持されゐ種々の作業ハンドとを具備し、ワーク
の把持、搬送並びに加工。

組立等の各種作業を能率よく遂行する工業用ロボットに
関する。

一般に工業用ロボットは四ボットハンドを有し。

このロボットハンドによってワークを把持し、目的位置
へ該ワークを搬送したり、或いは工作機械のチャック装
置等の他の機械に該ワークを装着したり、破り外したり
等のロボット作業を予めティーチングされた順序に従っ
ておこなうように構成されている。然しなから一つのロ
ボットハンドが万能たり得ることは不可能であシ、特に
ワークの組立作業に工業用ロボットを利用する場合には
単にワークの把持、搬送からねじ立て、嵌合等の多岐の
作業を遂行することが要請されるので、必然的に作業の
違いに従ってそれぞれの機能を有した各個のロボットハ
ンドをロボット本体の手菫部につけ替えて所望のロボッ
ト作業を遂行するのが従来の方式であった。然しなから
、このようにロボットハンドをつけ替えることは煩瑣な
ことであり。

しかも省力化の点からも好ましくないので改善が要望さ
れていた。

依って本発明の目的は上述の従来の工業用ロボット（係
る改善要望を満たすことのできる新規な工業用ロボット
としてロボット本体に対するロボットハンドのつけ替え
を不要としてロボット作業の高能率化を達成することの
できる工業用ロボットを提供するものである。

すなわち１本発明によれば、ロボット本体く常設され１
把持部を有するマスターハンドと、このマスターハンド
に把持されると共に該マスターハンドに具備されるスイ
ッチアクチェエータの作動に応動して所定の各ロボット
作業をおこなう一組の交換ハンドとを具備して構成され
ることを特徴とする工業用ロボットを提供するものであ
る。以下本発明を添付図１０ｉＫ示す実施例に基き詳細
に説明する。

第１図は本発明による工業用ロボットにおいてロボット
本体に常設されるマスターハンドの概略構造を示す断面
図であり、また１１２図は第１図の１−璽＠に沿う平面
図、第３図はこのマスターハンドによって把持される交
換ハンドの例を示す平面図である。さて、第１図、第２
図において。

１０．１！は田ポット本体の一部をなすロボット手首と
口がットアームであり、これらのロボット手ｔｌｏおよ
びロボットアーム１２は従来の工業用ロボットと同様に
ロボットの固定基部（図示なし）Ｋ対して旋回、伸縮、
上下等の諸運動をおこなう、ロボット手首１０の先端に
は本発明の一要部をなすマスターハンド１４が周知の散
村手段。

すなわち通常のボルトねじ等を用いて常設的に取付けら
れている。このマスターハンド１４けペース１６．この
ペース１６に固着されるカバー１８を有し、ペース１６
上に把持部２４の開閉を駆動する流体シリンダ２０が塔
載されている０把持部２４は１対の把持爪２４ｍ、２４
ｂを有し、この両把持爪２４８．２４ｂはペース１６に
軸２６．２６で枢着され、流体シリンダ２０の作動棒２
８との設けられたリンク機構３０の作用によって作動棒
２８の進退に応じて把持爪２４ｍ、２４ｂｕｆｌｌｉＺ
図に示す矢印方向に開閉動作し、従って両把持爪２４８
．２４ｂが閉塞動作するとき把持作用を行うものである
。またペース１６上には適宜のプラケッ）３２ｔ”介し
て別の流体シリンダ２２が設けられており、この流体シ
リンダ２２の作動棒３４はカバー１８の開口１８麿を介
して外方へまた外方から進退可能に配愛されており、外
方へ央出時には後述する交換ハンドのスイッチを押動す
るスイッチアクチェエータとして作動する０表お、流体
シリンダ２０．２２は共にロボット本体儒のロボット動
作と同様に制御部（図示なし）の制御信号に応動してそ
れぞれの作動棒３０．３４が進退動作をするものである
。従って把持１！２４の把持動作および流体シリンダ２
２の作動棒３４によゐスイッチアクチェエータ動作は上
記制御部によって制御される。

さて、上述したマスターハンド１４の把持部２４は第１
図、第２図に破線で示す交換ハンド３６を把持するため
にロボット本体に常設的に設けちれていゐものであり、
この交換ハンド３６の被把持部形状に合わせた相補形状
が把持爪２４ｍ、２４ｂの内側に構成されている。また
交換ハンド３６の被把持部の一定位置、つｔり流体シリ
ンダ２２０作動棒３４と対向し得る位置にスイッチ３８
が設けられており、このスイッチ３８が作動棒３４の進
退に応じてオン、オフ作動され為のである。

上述した交換ハンド３６Ｆｉ第３図に示すようにその先
端に種々の作業具４０．４２等を有した複数個が予めラ
ック５０等の適宜のハンド台上に準備されるのである。

各個の作業具４０．４２郷は図示の孔ぐり工具やドリル
工具のみならずワークの把持具、ワーク圧入工具、ねじ
立て工具等の所望の作業に対応して予め準備しておけば
よいものである。ｔた各個の交換ハンド３６にはスイッ
チ３ｓのオン、オフに応じて作動し１作業具４０゜４２
等を駆動する駆動装置１４４が設けられている。

この駆動装置４４ｔｆ作業具４０．４２等の種類に応じ
て例えば電動モータ、直動流体シリンダ、回転シリンダ
等から適正な装置が選定される。

以上の構成からなる本発明の工業用ロボットをワークの
組立作業に用いる場合には、ワーク組立作業域に近接し
てマスターハンド１４を有したロボット本体とラック５
０等の交換ロボット台に予め所要の作業工具を有した１
セツトの交換ロボット３６を塔載したものとを配設する
。そしてワーク籠等の運搬具に積み込まれた多数のワー
クをワーク集積域（搬入する。このようにしてワーク組
立準備を完了させる一方で、ワークの組立手順をロボッ
ト本体に従来のティーチング法（従って教授する。すな
わち、ロボット本体のマスターフ１ンド１４は先ずワー
ク持ち上げ用の交換〕１ンド３６をラック５０から把持
し、このワーク持ち上げ用変換ハンド３６を使用してワ
ーク集積場からワークを把持し１組立作業域（搬送、設
置する０次いで孔明け、ねじ立て、或いは圧入又は嵌合
等の諸組立作業をそれぞれの作業（適した作業工具を有
する交換ハンド３６をラック５０から叡り出して順次に
組立作業を達成して行くものである。この際にラック５
６からの交換〕為ンド３６の叡り出し。

作業終了後にラック５０に交換ノ１ンド３６を戻すそれ
ぞれの動作も予めロボット本体にティーチングをしてお
けば無人状態で、高能率の下にワーク組立が遂行されて
いくことは言う壕でもない。

次に上述し九交換ハンド３６において、ワーク籠内（多
数積載された円筒状ワークを持ち上げ、これをワーク組
立作業域へ運搬することに適した交換ハンド３６の例を
第４図、箒５図に基き説明する。

さて第４図において、交換）−ンド３６はマスターハン
ド１４（第１図、第２図）Ｋ把持される被把持部３６１
にスイッチ３Ｂを有し、かつ該被把持ｓ３６　ｍの上部
にはスイッチ３Ｂのオン、オフに応じて圧力エアー等の
加圧流体が供給されて左・右方向（定角度の出力軸回転
を行う回転シリンダ４４が暇付けられている６　４６８
９４６ｂは圧力流体の人出管である０回転シリンダ４４
の出力軸４８は下方に延長し、被把持部３６１の下面に
欧付けられたハウジング５２内に保持された回転軸受５
４によって安定に軸承されると共に更に下方に延長して
ハウジング５２の下端に固定された円形のカム下板５８
の中心に回転軸受６０によって軸承されている。ｆた出
力軸４８において回転軸受５４とカム下板５８との中間
Ｋｔｊカム上板５６が固着されている。こ＼でカム上板
５６とカム下板５８は回転シリンダ４４の出力軸４８上
に同心に設けられており、カム上板５６ＶＣＦｉその中
心から外周に向けて三日月状に穿設された１対のハム溝
６２が形成されており、一方、カム下板５８にはカム上
板５６の三日月形カム溝６２と対応する位１に中心から
外周に向けて半径線上を延びる一対の長大形状のカム溝
６４が形成されている。しかもこれらカム上板５６．カ
ム下板５８０カム溝６２．６４に遊嵌されたカム従動棒
６６を有した１対の把持爪６８．６８がカム下板５８の
下方に設けられている。ｆたカム従動棒６６の上端Ｋ”
ｔｉボルトねじの頭部等の適宜のストッパが設けられて
カム従動棒６６および把持爪６８の落下が防止されてい
る。上述の構成（よれば１回転シリンダ４４の出力軸が
左・右方向に回転すると、カム上板５６とカム下板５８
におけるカム上板５６のみが同時に回転するために三日
月形カム溝６２．６２に係合したカム従動棒６６．６６
Ｆｉこのカム溝６２．６２に案内されてカム上板５６の
中心から上［Ｋ向け、或いは外周から中心に向けて移動
力を受けることになる。従ってカム従動棒６６けカム下
板５８における長大形状のカム溝６４．６４の案内の下
にカム下板５８の中心から外周に向け、或いはこの逆方
向に直線的（移動する。故にこのカム従動棒６６．６６
に結合された把持爪６８゜６８は相互に接近または離反
する開閉運動をおこなうのである。そして閉運動時には
両把持爪６８゜６８の間にワークを把持することが可能
であり。

また開運動によって把持したワークを解放することがで
きる。従うて、か＼る把持爪６８．６８を作業工具とし
て有する交換ハンド３６を第１図。

第２図に示したマスター　ハンド１４で把持し、ロボッ
ト本体の運動を制御すれば、ワーク籠中に山積みされた
多数のワークを順次に持ち上げて該ワーク籠からワーク
組立作業域へワークを搬送することができるのである。

なお、第５図は回転シリンダ４４の出力軸４８．カム上
板５６．カム下板５８、カム従動棒６２等の組立構造を
示す分解斜視図であり、カム上板５６と出力軸４８の結
合は該出力軸４８の下部に部分形成した雄ねじ部４８１
をカム上板５６の中心孔（挿通した後にナツト７２を用
いて下方から締着する。また出力軸４８の下端のピボッ
ト部分４８ｂはカム下板５８の中心に嵌設され定回転軸
受６０に嵌合される。カム従動棒６２Ｖｉ中空管によっ
て形成され、このカム従動棒６２をカム上板５６のカム
溝６６およびカム下板５８のカム溝６４を介して把持爪
６＄に当接させ、更にカム従動棒６２の上端から挿入し
たボルトねじ７０を把持爪６８に形成した雌ねじ孔６８
ａＩＣ螺合させればカム従動棒６２と把持爪６８とを一
体化させることができる。なお、第５図ＫＨカム上板５
６の三日月形カム壽６６Ｆｉ中心部から外周に向けて螺
旋状に穿削されたカム溝であり、一方、カム下板５８の
長大形状のカム溝６４は中心から外周に向けて半径線上
に沿って穿削されたカム溝であることが明示されている
。

以上１本発明を実施例に基き説明したが１本発明によれ
ばロボット本体に設けられるマスターハンド１４ｒ！常
設的に設けられているのでロボット本体との間でつけ替
えを行う必要がなく、一方。

このマスターハンドに把持される交換ハンドを作業に応
じて交換する交換動作はロボット動作の一環として遂行
されるので１本工業用党ポットを利用したロボット作業
を極めて高能率に進めることが可能（なるのである。

【図面の簡単な説明】

鶴１図は本発明による工業用ロボットにおけるロボット
本体に喉付けられるマスターハンドの断面構造図、第２
図は第１図の１−１ｉ１に沿う平面図、第３図は本発明
に係る交換ハンドをラックに架設した状態を示す部分平
面図、第４図は骸交換ハンドにおいてワークの持ち上げ
用に用いる交換ハンドの構成を示す略示斜視図、第５図
は第４図に示した交換ハンドの部分拡大分解図。 １０・・・ロボット手首、１２・・・ロボットアーム。 １４・・・マスターハンド、２０．２２・・・流体シリ
ンダ。 ２４・・・把持Ｉｔｓ、　３０・・・リンク機構、３６
・・・交換ハンド、３８・・・スイッチ、４０．４２・
・・作業工具。 ４４・・・駆動装置。 特許出願人 富士通ファナック株式会社 特許出願代理人 弁理士　青　木　　　　朗 弁理士　西　舘　和　　之 弁理士　中　　山　　泰　介 弁理士　山　　口　　昭　　之 第　１図 ■ 第２図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　ロボット本体に常設され１把持部を有するマスター
   ハンドと、前記マスターハンドに把持されると共に該マ
   スターハンドに具備されるスイッチアクチェエータの作
   動に応動して所定の各四ボット作業をおこなう一組の交
   換ハンドとを具備して構成されることを特徴とする工業
   用ロボット。 ２、特許請求の範囲＠１項に記載の工業用ロボットにお
   いて、前記−組の交換ハンドは少くとも１つのワーク持
   ち上げハンドを有し、該ワーク持ち上げハンドは前記マ
   スターハンドの把持部忙係合する被把持部と、該被把持
   部の下方に設けられる１対の開閉指と前記マスターハン
   ドのスイッチアクチェエータの作動に応動して回転駆動
   する回転シリンダと、該回転シリンダに駆動されて前記
   １対の開閉指を開閉作動させるカム機構とを具備してな
   る工業用ロボット。