JPS5894985A - 捕捉装置をもつ工業用ロボツト - 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】 特許請求の範囲第１項の前提概念に対応するＬ業用ロボ
ットは、ドイツ特許公開第２９１６３１２号公報から公
知である。工業用ロボットの捕捉装置は１掴み指対を形
成する２つのベルクランクが旋回可能に支承されている
担持部を有する。さらにとの担持部には、圧力媒体シリ
ンダーが固定され、そのピストン棒は、縦方向移動可能
なビンを介してベルクランクと駆動接続している。支承
ビンを延長して使用すれば、また適宜なねじれ防御装置
を使用すれば、ベルクランクによって形成される掴み指
対と共に圧力媒体シリンダーによって置することができ
る。

この種の複式捕捉装置は、体積の太きいかつくまたは）
長い、或は高い工作物、そして狭く区分された工作物を
把持するために使用する。その結果、工作物の形状に適
合される堅牢な掴みあご部を具備する捕捉装置を用いる
のは割に合わない。

工作物の縦方向に相互間隔を有する少なくとも２つの位
置で把持することによって、捕捉装置内側での工作物の
ねじれ或は傾倒が阻止される。もち有し６．そして工作
物の縦軸線に対して平行かつ対称に位置する面を有する
ようなものだけに限られる。これらの条件が満たされて
いる場合にのみ、掴み指が一様にそれぞれ工作物に接合
し、そして工作物をねじれなしにかつ傾倒なしに固持す
る。

それに対して、工作物が不規則に成形されている場合に
は、そのような工作物が掴み指の一部分だけで把持され
、七の結果受容位置から引き渡し位置１での運動の際に
工作物が捕捉装置内で傾いたり揺動したりする危険があ
る。さらに、各面が縦軸線に対して傾斜してまたは非対
称に位置している工作物では、工作物が、捕捉装置を閉
じる際に、掴み指を水平面内に鉛直に配置すれば調整位
置からよじれたり、また掴み指を鉛直面内に水平に配置
すれば標準位置から傾いたりするようなことも起こりう
る。このよう人場合には、次の作業過程を行なうために
、或は事故を防ぐために、工作物を降ろす前にまたは降
ろした後に、工作物を再度調整しなければならない・ 従って、特許請求の範囲第１項に示された本発明の課題
は、不規則に成形された工作物をもちその調整状態を維
持したままでねじれなしにかつ傾倒人しに把持すること
ができるような、捕捉装置をもつ工業用ロボットをつく
ることである。

次のような手段をとることによって、即ち各掴み指対に
、固有の担持部と固有の圧力媒体シリンダーを付設し、
そして各担持部を、掴み指の旋回面に対して垂直に延び
ている軸線のまわりに互いに独立に旋回可能に配置する
ことによって、多節式のしかもコンパクトな、屈伸自在
の捕捉装置をつくることが可能になる。掴み指対は、閉
じ力が一定の場合、互いに独立にその都度の工作物の形
状に対応する異なる閉じ位置へ動かされ、その際同時に
、同様に互いに独立にその旋回面に対して垂直に延びて
いる軸線のまわシに回転し、それによって掴み指対は、
工作物の縦軸線に対して非対称な工作物断面に適合する
ことができる。このように、常にすべての掴み指が等し
い押し付は力でその都度把持される工作物に接合するた
め、保持力が均等に分配され、−その結果工作物での過
大な圧縮応力が回避される。従って１本発明による捕捉
装置は、不規則に成形された工作物を把持するために、
例えば鋳造時にワックス溶融処理後生じる鋼の房を把持
するためＫ特に適している。

ところで、捕捉時の屈伸自在性を高めるだめの有用な手
段をとることにより、即ち担持部を互いに独立Ｋ［み指
の旋回面に対して垂直に延びている軸線のまわシに回転
可能に配置することによシ、同時に装置の揺動性も高ま
る。工業用ロボットの腕の運動を加速したシ減速したシ
する場合、掴み指対とそれによって把持される工作物と
が、過度に激しく揺動しないように、そしてその後長い
間揺動し続け、それによって工作物を合目的に降ろすこ
とが妨げられないようにするために、担持部の旋回軸線
に車列して開閉可能な制動部を付設することができる。

この制動部は、工作物の把持後間じられ、次に掴み指の
旋回面に対して垂直に延びている軸線のまわシでの掴み
指対の回転運動性を制３動じ、従って掴み指対及び工作
物の揺動を阻止する。

捕捉装置の揺動性を減じるためのより簡単な解決法は、
特許請求の範囲第２項によれば、担持部がフレーム内で
受容され、かつフレームに配置される止め部によって決
められる出発位置で、弾ｆ１手段によって保持されるこ
とである。この手段によって揺動性が完全に阻止される
わけではなし）が、著しく制限されるため、小さな揺動
振幅のみが生じ、しかも後続揺動時間は、工作物を迅速
かつ合目的に降ろすために十分なほど短かくなる。さら
に、弾性手段と止め部を配置することによって達成され
ることは、工作物を降ろした後、各掴み指対が、１つの
共通の出発位置で保持され、或はこの出発位置へ戻し旋
回され、それによって次の工作物の把持が簡単になるこ
とである。

次に、本発明を、添附の図面に図示された実施例を用い
て詳細に説明する。

捕捉装置は、２つの側板２、底板３、蔽い板４、及び板
体３，４に対して平行に延びる２つの中間板５から成る
フレーム１を有している。フレーム１は、その側板２に
よって、工業用ロボットの図示されていない腕の互いに
平行な２つのジブ６に旋回ｉｊＪ能に支承されている。

側板２には、工業用ロボットの腕に配置される圧力媒体
シリンダー８のピストン棒７が係合する。

フレーム１内には、板体３，４．５の間に、３つの担持
部９が板体３，４，５に固定されている短い支承ビン１
０に旋回可能に配置されている。

支承ピン１０は互いに整列し、それによって担持部９の
ために１つの共有の回転軸線１１を形成する。各担持部
９には、それぞれ圧力媒体シリンダー１２が固定されて
いる。圧力媒体シリンダー１２のピストン棒１３は、担
持部９を貫通して案内され、その端部はフレーム１から
突出している。

各ピストン棒１３の端部には、２つの隙間１４を有する
横棒１５が固定されている。谷横棒１５の端部には、そ
れぞれベルクランク１６が旋回Ｉｌｌ能に支承されてい
る。各ベルクランク１６の一端は、各担持部９に固定さ
れる突出部１８に支承されているリンク１７と接続さｊ
］ている。各ベルクランク１６の他端は、堅牢な掴み指
１９を担持する。掴み指１９の掴み面には、把持度を増
すた入′フに多数の短いピン２０が配置されている。１
つの担持部９に付設される２つの掴み指１９は、３つの
掴み指対２１，２２．２３を形成する。

左側板及び右側板２には、各圧力媒体シリンター−１２
の領域に、それぞれ彎曲される止め片２６或は２７を有
する上部保持板２４と下部保持板２５がそれぞれ固定さ
れている。同じ側板２ｖこ固定され互いに並列して配置
される止、め片２６，２７の間の鉛直力向の間隔は、圧
縮空気シリンダー１２の直径よりも大きく、その結果圧
縮空気シリンター１２は、担持部９が軸線１１のまわり
に回転する際、止め片２６．２７の間を貫通して動くこ
とができる。互いに並列して配置される２つの保持板２
４゜２５の曲には、それぞれ２つの圧縮ばね２８が配置
されている。圧縮ばね２８の一端は、対応する側板２し
こ固定される出張り２９にそれぞれ取付けられている。

圧縮ばね２８の他端は、支持板３０に固定される出張り
３１にそれぞれ取付けられている。止め片２６．２７と
、それらを相持する側板２との水平力間の間隔は、止め
片２６或は２７に接合し互いに相対して立っている支持
板３０の間の中間空）１１が、支持板３０の間に位置す
る圧縮空気シリンダー１２の直径に対応するような大き
さにされている。

本発明による捕捉装Ｒは、次のように作動する。

捕捉装置の開き位置で、圧縮空気シリンダー１２のピス
トン棒１３が引き戻され、それによって横棒１５と掴み
指１９は、互いに９０°の角度をなす。

圧縮ばね２８は、支持板３０を介して、３つの圧動仝気
ンリンダー１２全部を、従ってすべての担持部９と掴み
指対２１．２２．２３を、止め片２６．２７の状＋２９
　Ｋよって決定される、フレーム１に対して同心的に位
置する出発位置で保持する。

工作物を把持するために、圧縮空気シリンダー１２の作
用によってピストン棒１３が引き出さｈる。その際各担
持部９から離隔している横棒１５は、掴み指１９が工作
物に接合するまで掴み指を相次いで旋回させる。各掴み
指対２１．２２．２３に、固有の圧縮空気シリンダー１
２が付設されているため、個々の掴み指対２ｉ、２２．
２３は、互いに独立にその都度の工作物の厚さに対応し
て、掴み城で異なる閉じ位置或は掴み位置を占めること
ができる。工作物が、掴み指対２１，２２．２３の掴み
域で、工作物の縦軸線に関して非対称な形状ｅ４ｉする
場合にも、閉じ場所或は掴み場所に係合する掴み指対２
１．２２．２３１ｄ、工作物のその都度の形状に適合す
る。なぜなら、掴み指対２１，２２．２３は、相持部９
及び圧縮空気シリンダー１２によって、各掴み指対の両
掴み指１９が工作物に接合するまで軸線１１のまわりに
回転するからである。その際圧縮空気シリンダー１２は
、圧縮−ばね２８のばね力に抗して、保持板２４．２５
の適宜な対の間へ動く。

工作物の縦軸線に関して非対称に位置する断面酸ｋｌ＋
１ｆｉｆｉｒ：もつ不規則に成形された工作物を把持し
た後、掴み指対２１，２２．２３は、例えば第１図に図
示された異なる閉じ位置或は掴み位置、及びフレームｌ
に関して異なる一整列状態を占めることができる。

捕捉装置の捕捉時の屈伸自在性が高いため、すべての掴
み指１９を把持されるべき工作物と捕捉上好都合に接触
させることができ、さらに工作物を横棒１５で支持する
こともできるので、不規則に成形された工作物も確実に
把持される。

さらに、掴み指対２１，２２．２３が、軸線１１のまわ
りの回転によってその都度の工作物の形状に適合するこ
とができるので、工作物の調整状態は、捕捉装置による
把持の際変化せぜ、その結果続けて修正運動を行なう必
要はない。

工業用ロボットによって捕捉装置と工作物が運動する際
、加速段階及び減速段階に於て生じる質量慣性力のため
、工作物、掴み指対２１．２２．２３相持部９、及び圧
縮空気シリンダー１２力・ら成るそれ自体堅牢な本シス
テムが、工作物の把持後軸線１１のまわりに旋回運動を
行なう場合がある。

しかし、この場合、圧縮ばね２８と協働する止め部が、
従って止め片２６．２７　＆もつ保持＆　２４゜２５が
、揺動振幅の大きさと時間継続全制限する。

従って、このような揺動運動は急速に弱まり、その結果
工作物を時間の損失なく合目的に降ろすことができる。

工作物を降ろし、捕捉装置を開いた後、圧縮ばね２８は
、前に中央部の出発位置から動かされていた圧縮空気シ
リンダー１２を担持部９及び掴み指対２１．２２．２３
と共に出発位置へ戻し回転させ、その結果掴み指対２１
−２２　＊　２３ｔは、その開き幅と整列状態に関して
、再び共通の出発位置へ戻される。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による捕捉装置の全体斜視図、第２図は
第１図の線■−■による断面図、第３図は第２図の線■
−■による断面図である。 １・・・フレーム ９・・・担持部 １２・・・圧力媒体シリンダー １９・・・掴み指 ２１、２２．２３・・・掴み指対 ２６．２７・・・止め片 ２８・・・圧縮ばね −４８：

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （ＩＩ　　担持部に旋回可能に配置されるいくつかの掴
   み指対をもち、掴み指対が、−担持部に固定される圧力
   媒体シリンダーによって操作可能である、任意に成形さ
   れた工作物用の捕捉装置をもつ工業用ロボットに於て、
   各掴み指対（２１，２２゜２３）に、固有の担持部（９
   ）及び固有の圧力媒体シリンダー（１２）が付設され、
   そして各担持部（９）が、掴み指（１９）の旋回面に対
   して垂直に延びている軸線（１１）のまわシに互いに独
   立に回転可能であることを特徴とする工業用ロボット。 （２）　　各担持部（９）が、フレーム（１）内に受容
   され、そして弾性手段（２８）によって、７レーム（１
   ＞ＶＣ配置される止め部（２６，２７）によシ決定され
   る出発位置に保持されることを特徴とする特許請求の範
   囲第１項に記載の工業用ロボット。