JPS59102591A - 交換式ハンドを備えた作業装置 - 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】 本発明は把持爪を備えた複数のハンドの内の特定のもの
をを選択的に作業ヘッドに取付け、この取付けられたハ
ンドの把持爪の開閉を数値指令に従って行うようにした
交換式ハントを備えた作業装置に関するものである。

〈従来技術〉 ハンドにより物品を把持して物品の移載等を行う作業装
置において、ハンドに設けられている把′時爪の開閉を
数値制御により連続して制御する場合、ポテンショメー
タ等の位置検出器を設けて把寺爪の位置を検出する必要
がある。特に、把持する物品の形状に応じてハンドを交
換するようにしたものにおいては、新たに装着したハン
ドの把持爪の位置を正確に検出できないと把持爪の位置
側：Ｎが正確に行えない問題がある。

すなわち、複数のハンドを交換して作業を行うものにお
いては、各ハンドによって把持する物品の寸法が異なり
、作業完了時における把持爪の位置が一定でないため、
新しいハンドが装着されたド交換時にどこに位置してい
るかを正確に認識しなければ把持爪の正確な位置制御が
行えないことになる。

各ハンドの把持爪の位置を正確に認識するためには、複
数のハンドのそれぞれに把持爪の位置を検出するポテン
ショメータ等の位置検出器を設けるとともに、作業ヘッ
ドへのハンドの取付けによってポテンショメータの出力
を作業ヘッド側へ供給するようにすればよいが、このよ
うにすると、各ハンドのそれぞれにボシンショメータ等
の位置検出器が必要となるだけでなく、ハンドと作業ヘ
ッドとの間で信号の伝達を行うための接続装置も必要と
なり、ハンドが複雑で大形化する問題があった。

〈発明の目的〉 そこで本発明は、作業ヘッド側に設けた位置検出手段に
よって新たに装着したハンドの把持爪の位置を検出でき
るようにして複数のハンド内にポテンショメーク等の位
置検出器を設けなくてもよいようにすることを目的とす
るものである。

〈発明の構成〉 本発明の特徴とすることろは、ハンドの作業ヘッドと対
応する部分に、位置情報伝達部材を移動可能に配設して
、この位置情報伝達部材を把持爪Φ の移動と連動し移動させるとともに、作業ヘッドにはハ
ンドの取付状態で位置情報伝達部材と対向する位置にハ
ンドの取付状態で位置情報伝達部材と係合して位置情報
伝達部材の位置を検出する位置検出手段を設けたとこで
ある。

〈実施例〉 以下本発明の実施例を図面に基づいて説明する。

第１図において、１０は、把持爪１２を備えたハンド１
１を選択的に装着可能な作業ヘッドで、こノ作業ヘッド
１０は、一対のパイロソトハー１６ａ、１６ｂによって
横送り台１７に対して上下動可能に案内支持され、送り
ねじ１８を介してサーボモータ１９によって移動される
ようになっている。また、横送り台１７は、アキューム
レートコンベア２０およびこのアキュームレートコンベ
ア２０の側方に設けられた搬送台車Ｃの通路ＣＰを跨い
で配設されたクロスビーム２１上を移動可能に案内され
、クロスビーム２１の端部に取付けられたサーボモータ
２２によって、作業ヘッド１０をアキュームレートコン
ベア２０および通路ＣＰ上の搬送台車Ｃの上方に位置決
め可能となっている。また、クロスビーム２１の左端に
は、複数のハンド１１を貯蔵するハンド貯蔵マガジン２
３および交換アーム２４ａを備えたハンド交換装置２４
が設けられており、横送り台１７を左端まで移動させた
状態でハンド貯蔵マガジン２３内のハンド１１と作業ヘ
ッド１０上のハンド１１とを交換するようになっている
。

前記ハンド１１は、第２図に示すように、作業ヘッド１
０の下端に穿設された保持穴１０ａと嵌合するシャンク
部１１ａを有し、このシャンク部１１ａの先端に一体的
に形成された爪案内部１１ｂには、両端部に互いに逆方
向の雄ねじを刻設したねじ軸２５が中央部で支承されて
シャンク部１１ａの軸線と直交する方向に延在し、この
ねじ軸２５の両端ねし部に一対の把持爪１２が螺合して
いる。また、シャンク部１１ａの軸心には上端部に係合
駒２６を有する駆動軸２７が軸承され、この駆動軸２７
とねじ軸２５は一対のかさ歯車２８ａ、２８ｂによって
連結されている。

さらに、ハンド１１の作業ヘッド１０の下端と対向する
箇所には爪位置情報を作業ヘッド１０側へ伝達する位置
情報伝達部材３０が軸動可能に案内され、把持爪１２の
送り機構と連結されている。

すなわち、ハンド１１の作業ヘッドｌＯ下端面と対向す
る位置に取付けられた支持板２９には軸状の位置情報伝
達部材３０がシャンク部１１ａの軸線と平行な状態で螺
合支持され、位置情報伝達部材３０の下端角柱部は、ハ
ンド１１に位置情報伝達部材３０の軸線と同じ軸線廻り
で回転できるように軸承された中間歯車３１に係合し、
中間歯車３１に対しては軸動は許容され回転が規制され
ている。そして、中間歯車３１は駆動軸２７に固設され
た中間歯車３２と噛合し、駆動軸２７の回転により、中
間歯車３１が回転して位置情報伝達部材３０が軸動する
ようになっている。なお位置情報伝達部材３０に形成さ
れたねじは、ねじ軸２５の両端に形成されたねじのピン
チに比べて小さなピンチに形成されており、把持爪１２
の移動が所定の割合で縮小されて位置情報伝達部材３０
に伝達される。

一方、作業ヘッド１０の下端円筒部にはハンド１１の装
着状態を維持するノツチ機構３４と、ハンド１１のハン
ド交換用把持部に形成されたキー溝１１Ｃと係合してハ
ンド１１の位相法めを行うキー３５とが設けられており
、上方方形部にはハンド１１の係合駒２６を回転する駆
動機構３６が配設されている。この駆動機構３６は、保
持穴１０ａの軸線の延長線上に回転可能に取付けられ、
ウオーム３７を介して作業ヘッド１０の外壁に取付けら
れたサーボモータ３８によって回転されるつ第一ムホイ
ル４０と、このウオームホイル４０の軸心を貫通して上
下方向に延在し、スプライン係合によりウオームホイル
４０に対して上下方向のみ移動が許容された回転軸４１
とによって主に構成され、この回転軸４１はスプリング
４２によって下方に向く押圧力が付与され、ハンド１１
を作業ヘッド１０へ取付けた時に回転軸４１の下端に形
成された係合歯が係合駒２６の係合歯に係合する。

また、作業ヘッド１０の下端円筒部の外周には、ハンド
１１を取付けた時に位置情報伝達部材３０と対向する部
分において下端面に開口する軸方向の溝１０ｂが所定の
深さで刻設されており、この溝１０ｂには、直動形の位
置検出器４３が取付けられている。そして、この位置検
出器４３の入力軸は保持穴１０ａの軸線と平行な方向に
移動可能で、ハンド１１を作業へソド１０に装着した状
態で位置情報伝達部材３０の上端と係合するように内蔵
のスプリングにより下方に押圧されている。

なお、この位置検出器４３としては、作動トランス、も
しくは磁気スケールを用いることができる。

次に制御回路について説明すると、数値制御装置４６内
の中央処理装置５０はマイクロプロセッサによって構成
され、この中央処理装置５０には、メモリ５Ｌデータ入
力装置５２、インタフェイス５３ａ、５３ｂが接続され
、インクフェイス５３ａには、サーボモータ１９，２２
．３８をそれぞれ駆動するドライブユニットＤＵＺ、Ｄ
ＵＸ。

ＤＵＵが接続され、インクフェイス５３ｂには位置検出
器４３が接続されている。

前記メモリ５１には、各種組付作業を行うための数値制
御プログラムを記憶する数値制御データエリアＮ０ＤＡ
が設けられ、作業する物品の種類に応じた複数組の数値
制御プログラムが記憶されている。この複数の数値制御
プログラムのそれぞれには第３図ｆａｔ、　（ｂｌに示
すように、作業物品に適したハンド１１を作業ヘッド１
０に取付けるためのハンド交換指令用Ｈコードが最初の
プロ・ツクにプログラムされており、このＨコードが読
出されると、現在装着されているハンド１１を）＼ンド
貯蔵マガジン２３へ返却し、次に使用するノλンド１１
を作業ヘッド１０に装着するための固定サイクルを実行
する。

今、物品Ｗａをアキュームレートコンベア２０から１般
送台車Ｃへ移載する作業が完了し、これに続いて形状の
異なる物品ｗｂをアキュームレートコンベア２０から搬
送台車Ｃへ移載する作業を行うものとすると、囲路のメ
インコンピュータより中央処理装置５０に対して、物品
ｗｂの品番と起動指令５ＴＡＲＴが与えられる。すると
、中央処理装置５０は第７図に示すプログラムを実行し
、まずステップ（６０）において物品の品番に基づいて
、実行すべき数値制御プログラムを選択し、ステップ（
６１）において１ブロツクのプログラムを読出す。そし
て、読出されたプログラムが、ハンド交換を指令するＨ
コードである場合には、ステップ（６２）からステップ
（６３）へ移行してハンド交換の処理を行い、読出され
たプログラムが移動指令である場合にはステップ（６５
）からステップ（６６）へ移行してパルス分配処理を灯
り。

ステップ（６７）において把持爪１２の開閉に対応する
Ｕ軸にパルス分配を行う場合には、位置検出器４３の出
力によって把持爪１２の現在位置を検出し、この検出さ
れた現在位置と数値制御プログラムによって指令された
指令位置との間の偏差に応じた数のパルス分配を行うこ
とによって把持爪１２を指令位置まで移動させるが、ハ
ンド１１の把持爪１２の位置を機械的に作業ヘッド１０
の位置検出器４３に伝達して把持爪１２の位置を検出し
ているため、ハンド交換により新たに装着したハンド１
１の把持爪１２がどの位置にあっても把持爪１２の位置
を正確に制御できる。

〈効果〉 以上述べたように本発明においては、ハンドの作業ヘッ
ドと対応する部分に、位置情報伝達部材を移動可能に配
設して、この位置情報伝達部材を把持爪の移動と連動さ
せて移動させるとともに、作業ヘッドにはハンドの取付
状態で位置情報伝達部材と対向する位置にハンドの取付
状態で位置情報伝達部材と係合して位置情報伝達部材の
位置を検出する位置検出手段を設けたので、この作業ヘ
ッド側に設けた位置検出手段により、ハンド交換後にお
いて新たに装着されたハンドの把持爪の位置を正確に検
出することができ、各ハンドのそれぞれにポテンショメ
ータを設けることなしにハンド交換後における把持爪の
位置を正確に検出できる利点がある。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の実施例を示すもので、第１図は作業装置
の全体構成図に制御回路を示すブロック図を併記した図
、第２図は第１図における作業ヘッド１０およびハンド
１１の構成を示す縦断面図、第３図（ａｌ、　（ｂｌは
第２図にける数値制御データエリアＮＣＤＡを記憶され
る数値制御プログラムを示す図、第４図は第１図におけ
る中央処理装置５０の動作を示すフローチャートである
。 １０・・・作業ヘッド、１１・・・ハント、１２・・・
把持爪、２４・・・ハンド交換装置、２５・・・わし軸
、２７・・・駆動軸、２８ａ、２８ｂ・・・かさ歯車、
３０・・・位置情報伝達部材、３１．３２・・・中間歯
車、３６・・・駆動機構、４１、・・・回転軸、４３・
・・位置検出器、４６・・・数値制御装置。 特許出願人 豊田工機株式会社 第３図（ａ） 第３図（ｂ）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）把持爪を備えた複数のハンドの内の特定のものを
   選択的に作業ヘッドに取付け、この取付けられたハンド
   の把持爪の開閉を数値指令に従って行うようにした交換
   式ハンドを備えた作業装置において、前記ハンドの前記
   作業ヘッドと対応する位置に移動可能な位置情報伝達部
   材を配設するとともに、前記ハンド内に前記把持爪の移
   動機構と連　　　：（系し把持爪の移動に応じて前記位
   置情報伝達部材を移動させる連動機構を配設し、前記作
   業ヘッドには前記ハンドを取付けた時に前記位置情報伝
   達部材と対応する位置に前記位置情報伝達部材と係　　
   　１合して位置情報伝達部材の位置を検出する位置検出
   手段を配設したことを特徴とする交換式ハンドを備えた
   作業装置。