JPS5997886A - Mechanical hand of industrial robot - Google Patents

Mechanical hand of industrial robot

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Publication number
JPS5997886A
JPS5997886A JP20538482A JP20538482A JPS5997886A JP S5997886 A JPS5997886 A JP S5997886A JP 20538482 A JP20538482 A JP 20538482A JP 20538482 A JP20538482 A JP 20538482A JP S5997886 A JPS5997886 A JP S5997886A
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JP
Japan
Prior art keywords
panel material
air
frame
air cylinder
mechanical hand
Prior art date
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Pending
Application number
JP20538482A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
島田 「よし」隆
門脇 公広
等 村田
井内 照夫
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nissan Motor Co Ltd
Original Assignee
Nissan Motor Co Ltd
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Publication date
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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。
(57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、工業用ロボットのメカニカルハンドに係り、
特に、所定の取付部に板状のパネル材2組付ける作業に
おいて使用される工業用ロボットのメカニカルハンドの
改良に関する。
[Detailed Description of the Invention] The present invention relates to a mechanical hand for an industrial robot,
In particular, the present invention relates to an improvement in the mechanical hand of an industrial robot used in the work of assembling two plate-shaped panel members to a predetermined mounting portion.

一般に、この種の作業の一例として、自動車のフロント
ウィンドウパネルの取付作業について説明すると、第1
図に示すように、コンベア1で移載されてきた車体Bを
所定位置で停止させる一方、ロボツ)Rの動作軌跡を予
めティーチングしておき、ロボツ)Rのアーム3(以下
ロボットアームという)に取付けられたメカニカルハン
ド■1によってフロントウィンドウパネルP(以下パネ
ル材という)を把持した後、上記ティーチング情報に基
づいて上記ロボットアーム3を作動させ、上記パネル材
Pを車体Bの取付7ランジ部4に組付けるようにしたも
のがある。尚、第1図中、5は上記ロボット几を摺動支
持するガイドレール、6は組付けられるパネル材を載置
する仮置台、7は仮置台6上のパネル材Pを仮保持する
クランパ、16けパネル材Pの周縁に塗布された接着剤
である。
Generally speaking, as an example of this type of work, the work of installing a front window panel of a car is described as follows.
As shown in the figure, while the vehicle body B transferred on the conveyor 1 is stopped at a predetermined position, the motion trajectory of the robot R is taught in advance, and the arm 3 of the robot R (hereinafter referred to as robot arm) is After gripping the front window panel P (hereinafter referred to as panel material) with the attached mechanical hand 1, the robot arm 3 is operated based on the teaching information, and the panel material P is moved to the attachment 7 flange portion 4 of the vehicle body B. There are some that are designed to be assembled into In FIG. 1, 5 is a guide rail that slides and supports the robot box, 6 is a temporary holding table on which the panel material to be assembled is placed, and 7 is a clamper that temporarily holds the panel material P on the temporary holding table 6. This is an adhesive applied to the periphery of the 16 panel material P.

このような作業において、従来のメカニカルハンド■、
け、第2図に示すように、ロボットアーム3に固定され
るベース部材8と、このベース部材8の先端に固定され
且つロボットアーム3の半径方向に延びる板状の支持プ
レート9と、この支持プレート9に複数段けられパネル
材Pを吸着固定する吸着ヘッド10とを備えている。
In such work, conventional mechanical hands■,
As shown in FIG. 2, a base member 8 fixed to the robot arm 3, a plate-shaped support plate 9 fixed to the tip of the base member 8 and extending in the radial direction of the robot arm 3, and this support It is equipped with a suction head 10 which is arranged in plural stages on the plate 9 and which suctions and fixes the panel material P.

このタイプにおいて、上記吸着ヘッド10は、例えばバ
キュームカップで構成されており、この吸着ヘッド10
は、上記ロボットアーム3の軸方向に沿って進退移動す
る支持ロッド11を介して前記支持プレート9に取付け
られ、上記支持ロッド11の係止フランジ11aと支持
プレート9との間にスプリング12を介装することによ
って浮動支持されると共に、上記支持ロッド11とボー
ルジョイント13結合されている。このため、上記メカ
ニカルハンドH1を用いてパネル材Pを把持する場合に
は、上記吸着ヘッド10の吸着面とパネル材Pの表面に
当接させ、上記吸着ヘッド10でパネル材Pを吸着する
ようにすればよい。
In this type, the suction head 10 is composed of, for example, a vacuum cup;
is attached to the support plate 9 via a support rod 11 that moves forward and backward along the axial direction of the robot arm 3, and a spring 12 is interposed between the locking flange 11a of the support rod 11 and the support plate 9. The support rod 11 is connected to the support rod 11 by a ball joint 13. Therefore, when gripping the panel material P using the mechanical hand H1, the suction surface of the suction head 10 is brought into contact with the surface of the panel material P, and the suction head 10 is used to suction the panel material P. Just do it.

この状態において、上記吸着ヘッド10は、前記ボール
ジヨイント13によりパネル材Pの表面曲率に追従して
移動し、しかもスプリング12の付勢力によってパネル
材Pの表面に押し付けられることから、上記吸着ヘッド
10けパネル材Pの表面に密接した状態に保たれること
になり、その分、吸着ヘッド10の吸着動作を確実にし
ている。尚、第2図中、14け支持ロッド11内の供給
路を介して吸着ヘッド10にバキュームを供給する供給
管である。
In this state, the suction head 10 is moved by the ball joint 13 to follow the surface curvature of the panel material P, and is pressed against the surface of the panel material P by the urging force of the spring 12. The suction head 10 is kept in close contact with the surface of the panel material P, thereby ensuring the suction operation of the suction head 10. In FIG. 2, this is a supply pipe that supplies vacuum to the suction head 10 via a supply path within the 14 support rods 11.

ところで、上述した作業にあっては、例えば、車体Bの
停止位置に誤差が生じた場合あるいはロボット凡の動作
に誤差が生じたような場合、ティーチング軌跡に則った
パネル材Pと車体Bの取付7ランジ部4との相対位置関
係が狂ってしまい、第2図に示すようにパネル材Pが上
記取付7ランジ部4からずれた車体パネル15面に衝合
してしまう虞れがある。このような場合、従来のメカニ
カルハンドH,けロボットアーム3に完全に固定された
剛体であったので、前記、<ネル材Pと車体パネル15
との衝合によりパネル材Pや車体パネル15が損傷した
り、メカニカルハンドH1あるいはロボットアーム3が
破損するという事態ト生じ、上記取付7ランジ部4にノ
ぐネル材Pを絹付けることが困難になってしまう。
By the way, in the above-mentioned work, for example, if an error occurs in the stopping position of the vehicle body B or an error occurs in the general operation of the robot, it is necessary to attach the panel material P and the vehicle body B according to the teaching trajectory. There is a risk that the relative positional relationship with the mounting 7 flange portion 4 will be disturbed, and the panel material P will come into contact with the surface of the vehicle body panel 15 that is deviated from the mounting 7 flange portion 4, as shown in FIG. In such a case, since the conventional mechanical hand H was a rigid body completely fixed to the robot arm 3, the flannel material P and the vehicle body panel 15
The panel material P and the vehicle body panel 15 may be damaged due to the collision, and the mechanical hand H1 or the robot arm 3 may be damaged, making it difficult to attach the noggle material P to the flange portion 4 of the mounting 7. Become.

この不具合を解消するためには、車体Bの停止位置精度
及びロボツ)Hの動作精度を極めて向上させる必要があ
るが、現在の制御技術においては自ずと限度があり、結
局、取付7ランジ部4にパネル材Pを組付けることがで
きないという事態を生ずる。
In order to eliminate this problem, it is necessary to extremely improve the stopping position accuracy of the vehicle body B and the movement accuracy of the robot (H), but the current control technology naturally has its limits, and in the end, the A situation arises in which the panel material P cannot be assembled.

本発明は以上の観点に立って為されたものであって、そ
の目的とするところは、パネル材と取付“部との相対位
置関係が狂うことを前提とし、パネル材の把持具合を損
うことなく、シかも、所定のガイド?用いることにより
、パネル材と取付部との相対位置関係の狂いを吸収して
確実にパネル材?取付部に組付けられるようにした工業
用ロボットのメカニカルハンドを提供することにある。
The present invention has been made based on the above-mentioned viewpoint, and its purpose is to prevent the relative positional relationship between the panel material and the mounting portion from being distorted, thereby impairing the grip of the panel material. A mechanical hand for an industrial robot that uses a predetermined guide to absorb deviations in the relative positional relationship between the panel material and the mounting part and ensure that the panel material can be assembled to the mounting part without any problems. Our goal is to provide the following.

本発明は上記問題点に着目してなされたもので、その目
的は、車体等の取付部とパネル材との間の相対的な位置
関係が狂っても、パネル材の把持具合を損うことなく、
パネル材と取付部との相対位置関係の狂いを吸収して確
実にパネル材を取付部に組付けられるようにした工業用
ロボットのメカニカルハンドを提供することである。
The present invention has been made in view of the above-mentioned problems, and its purpose is to prevent the grip of the panel material from being impaired even if the relative positional relationship between the mounting portion of the vehicle body and the panel material is out of order. Without,
To provide a mechanical hand for an industrial robot capable of absorbing deviations in the relative positional relationship between a panel material and a mounting part and reliably assembling a panel material to a mounting part.

本発明は、上記目的分達成するために、ベース部材に可
動機構を取付けると共に、この可動機構を、ベース部材
に回動可能に取付けられる一方、このベース部材に対し
て回転規制される第1フレームと、第1フレームに対し
てほぼ平行に、互いに異なる二方向へスライド移動可能
に取付けられ、且つこのスライド移動を規制された第2
7レームとから構成したことを要旨とするものである。
In order to achieve the above object, the present invention includes a movable mechanism attached to a base member, and a first frame which is rotatably attached to the base member and whose rotation is restricted with respect to the base member. and a second frame, which is mounted substantially parallel to the first frame so as to be slidable in two different directions, and whose sliding movement is regulated.
The main point is that it consists of 7 frames.

第1フレームは、ベース部材と当該第1フレームとの間
に連結したエアシリンダ装置により、空気ばね作用を利
用して回転規制される。このエアシリンダには例えばダ
ブルシリンダ装置が用いられ、一方のシリンダのピスト
ンロッドと突出状態に、他方のシリンダのヒストンロッ
ドと後退状態にして第1フレームとベース部材との間に
連結される。第2フレームは、第1フレームにガイド部
材を介して連結され、この第2フレームの二方向へのス
ライド移動は、」二に述べた上回様のダブルシリンダ装
置によって移動規制されている。このため、吸着ヘッド
でパネル材を支持した際に当該パネル材に外力が加わっ
たような場合、パネル材け1汲着ヘッド及び可動機構の
浮動によって変位し、パネル材取付部との間の相対位置
関係の狂いを吸収することが出来る。
The rotation of the first frame is restricted by an air cylinder device connected between the base member and the first frame using an air spring action. For example, a double cylinder device is used for this air cylinder, and is connected between the first frame and the base member with the piston rod of one cylinder in a protruding state and the histone rod of the other cylinder in a retracted state. The second frame is connected to the first frame via a guide member, and the sliding movement of the second frame in two directions is restricted by the above-mentioned double cylinder device described in Section 2. Therefore, if an external force is applied to the panel material when it is supported by the suction head, the panel material 1 may be displaced due to the floating of the pick-up head and the movable mechanism, and the relative position between the panel material mounting part and the It can absorb discrepancies in positional relationships.

以下、本発明と添付図面に示す実施例に基づいて詳細に
説明する。
EMBODIMENT OF THE INVENTION Hereinafter, the present invention will be described in detail based on embodiments shown in the accompanying drawings.

第3図乃至第9図は本発明の一実施例を示す図である。FIG. 3 to FIG. 9 are diagrams showing one embodiment of the present invention.

この実施例に係る工業用ロボットのメカニカルハンド■
2け、ロボットアームに固定サレルヘース部材8と、こ
のベース部材8に連結された可動機構列と、この可動機
構列に浮動支持される吸着ヘッド10とから成る。
Mechanical hand of industrial robot according to this example ■
It consists of two parts: a Sarelhehes member 8 fixed to the robot arm, a movable mechanism array connected to this base member 8, and a suction head 10 floatingly supported by this movable mechanism array.

ベー・ス部材8け、中心部に内腔8aを有する筒状体か
ら成り、一端にはロボットアーム3Aに結合する取付7
ランジ8bを有すると共に、他端には可動機構20f!
:連結するための支持7ランジ80と有している。
The base member consists of eight base members, a cylindrical body having a bore 8a in the center, and a mounting 7 connected to the robot arm 3A at one end.
It has a lunge 8b and a movable mechanism 20f at the other end!
: Has support 7 langes 80 for connection.

可動機構冗は、略井桁構造に組合わせた梁部材から成り
、ベース部材8の支持7ランジ部8cにベアリング22
と介して回動可能に取付けられた第1フレーム21と、
この第1フレーム21ト同様の構造と有し、当該第1フ
レーム21と一定の間隔をあけて重なり合って配置支持
された第27レームnと、第2 フレームnを第1フレ
ーム21にスライド移動可能に連結するガイド部材24
 。
The movable mechanism consists of beam members combined in a substantially parallel cross structure, and a bearing 22 is attached to the support 7 flange portion 8c of the base member 8.
a first frame 21 rotatably mounted through the first frame 21;
A 27th frame n, which has a structure similar to that of the first frame 21 and is arranged and supported so as to overlap with the first frame 21 at a certain interval, and a second frame n can be slid to the first frame 21. A guide member 24 connected to
.

3とから成る。ガイド部材24.25のうち、一方のガ
イド部材24け、パネル材Pを把持して取付ける際に、
第2フレームnを上下方向に移動させるものであり、第
1フレーム21の下面略四隅の部分に取付固定された凸
状部材24aとこの凸状部材24aを摺動可能に包持す
る凹状部材24bとから成る。そして凸状部材24aと
凹状部材24bとは、横断面が例えば了りとアリ溝のよ
うな互いに噛合する傾斜面溝造を有していて、互いに相
手部材?相対運動可能に支持する様になっている。また
、傾斜面構造を採る代りに、両部材24a 、 24b
間にキーの作用を持ったスライドレールを嵌合させても
よい。ガイド部材25は、パネル材Pを把持して取付け
る際に、第2フレームnを、ガイド部材24とは略直角
の方向即ち車幅方向(以下、便宜上幅方向という)に移
動させるもので、ガイド部材24を構成する凹状部材2
4bの下面にコネクタ冗を介して固定され且つガイド部
材24に対して略直角方向に延びる凹状部材25aとこ
の凹状部材25aにスライド可能に包持されると共に第
2フレームnの上面に固着された凸状部材25bとから
成る。また、凹状部材25aと凸状部材25bとは、上
記凸、凹状部材24a 、 24bにおけると同様の構
造と有し、又改変することができる。また、ガイド部材
24とガイド部材すとの相対方向は上記の如き直角とけ
限らず他の所定角度に設定されていてもよい。
It consists of 3. One of the guide members 24 and 25, when gripping and attaching the panel material P,
The second frame n is moved in the vertical direction, and includes a convex member 24a attached and fixed to substantially four corners of the lower surface of the first frame 21, and a concave member 24b slidably surrounding the convex member 24a. It consists of The convex member 24a and the concave member 24b have cross sections having sloped grooves that engage with each other, such as dovetail grooves, so that they are mutually compatible with each other. It is designed to support relative movement. Moreover, instead of adopting the inclined surface structure, both members 24a and 24b
A slide rail having a key function may be fitted between them. The guide member 25 moves the second frame n in a direction substantially perpendicular to the guide member 24, that is, in the vehicle width direction (hereinafter referred to as the width direction for convenience) when the panel material P is gripped and attached. Concave member 2 constituting member 24
A concave member 25a fixed to the lower surface of the second frame n via a connector and extending substantially perpendicular to the guide member 24; It consists of a convex member 25b. Further, the concave member 25a and the convex member 25b have the same structure as the convex and concave members 24a and 24b, and may be modified. Furthermore, the relative direction between the guide member 24 and the guide member 24 is not limited to the right angle as described above, but may be set at another predetermined angle.

そして、この可動機構20において、第1フレーム21
には取付板27を介してエアシリンダ装置28 (7)
 −mが連結され、このエアシリンダ装置28の他端は
ベース部材8に固定した支持アーム29に連結されてい
る。エアシリンダ装置28Fi、ピストンロッド31を
備えたシリンダ30とピストンロッド33分備えたシリ
ンダ32とを、互いの基端部とコネクタ34で固定結合
したダブルシリンダタイプのものが使用され、シリンダ
30には、ピストンロッド31を進退作動させるための
給気ボー ) 30a l 30bが設けられる一方、
シリンダ32にはヒストンロッド33を進退作動させる
ための給気ポー) 32a 、 32bが設けられてい
る。そして、シリンダ30の給気ボート30aとシリン
ダ32の給気ボート32bとには常時所定圧力のエアが
供給されており、残りの給気ボート30b * 32a
は大気開放状態となっている。このため、ピストンロッ
ド31は後退位置に設定される一方、ピストンロッド3
3は前進位置に設定され、この設定状態の下でピストン
ロッド31先端を取付板27にビン35止めし、ピスト
ンロッド33の先端を支持アーム29にピン36止めし
ている。これにより、可動機描冗はエアシリンダ装置2
8の空気ばね作用を利用してベース部材8に回転規制さ
れる。
In this movable mechanism 20, the first frame 21
The air cylinder device 28 (7) is installed via the mounting plate 27.
-m is connected, and the other end of this air cylinder device 28 is connected to a support arm 29 fixed to the base member 8. The air cylinder device 28Fi is a double cylinder type in which a cylinder 30 with a piston rod 31 and a cylinder 32 with 33 piston rods are fixedly connected to each other's base ends with a connector 34. , air supply bows 30a, 30b for advancing and retracting the piston rod 31 are provided,
The cylinder 32 is provided with air supply ports 32a and 32b for moving the histone rod 33 forward and backward. Air at a predetermined pressure is always supplied to the air supply boat 30a of the cylinder 30 and the air supply boat 32b of the cylinder 32, and the remaining air supply boats 30b * 32a
is open to the atmosphere. Therefore, while the piston rod 31 is set to the retracted position, the piston rod 31
3 is set in the forward position, and under this setting state, the tip of the piston rod 31 is fixed to the mounting plate 27 with a pin 35, and the tip of the piston rod 33 is fixed to the support arm 29 with a pin 36. As a result, the movable machine is depicted as air cylinder device 2.
Rotation is restricted by the base member 8 using the air spring action of 8.

また、第1フレーム21には支持ブラケット37が取付
けられる一方、可動機構200幅方向に対向する一対の
コネクタ26の間には支持梁38が架設され、これら支
持ブラケット37と支持梁38との間にはエアシリンダ
装置39が連結されている。
Further, a support bracket 37 is attached to the first frame 21, and a support beam 38 is installed between a pair of connectors 26 facing each other in the width direction of the movable mechanism 200. An air cylinder device 39 is connected to.

エアシリンダ装置39は、ピストンロッド41を備えた
シリンダ40とピストンワンド43分備えたシリンダ4
2とを、互いの基端部とコネクタ44で固定結合したダ
ブルシリンダタイプのものが使用され、各シリンダ40
 、42にはピストンロッド41゜43をそれぞれ進退
作動させるための給気ボート40a 、 40b 、 
42a 、 42bが設けられている。そして、給気ボ
ー) 40b l 42aには常時所定圧力のエアが供
給されており、残りの給気ボー) 40a 、 42b
は大気開放状態となっている。このためピストンロッド
41Fi前進位置に設定される一方、ピストンロッド4
3け後退位置に設定され、この設定状態の下でピストン
ロッド41の先端を支持梁38に固定し、ピストンロッ
ド43の先端を支持ブラケット37に固定している。こ
れにより、エアシリンダ装置39け、第1フレーム21
に対して第2フレームnを、エアシリンダ装置39の空
気ばね作用を利用して上下方向に浮動支持する。かかる
上下方向の支持において、下向きにかかる外力はシリン
ダ40によって支持されるが、この下向きの外力には第
2フレームnやパネル材Pの重量が含まれ、強大々なり
易い。このため、シリンダ40の支持力を増大するため
に当該シリンダ40にはシリンダ42に比較して大径の
ものが使われている。
The air cylinder device 39 includes a cylinder 40 having a piston rod 41 and a cylinder 4 having a piston wand 43.
2 are fixedly connected to each other's proximal ends with a connector 44, and each cylinder 40
, 42 have air supply boats 40a, 40b for advancing and retracting the piston rods 41 and 43, respectively.
42a and 42b are provided. Air at a predetermined pressure is always supplied to the air supply bow) 40b l 42a, and the remaining air supply bow) 40a, 42b
is open to the atmosphere. Therefore, while the piston rod 41Fi is set at the forward position, the piston rod 4
The tip of the piston rod 41 is fixed to the support beam 38 and the tip of the piston rod 43 is fixed to the support bracket 37 under this setting state. As a result, the air cylinder device 39, the first frame 21
The second frame n is floatingly supported in the vertical direction using the air spring action of the air cylinder device 39. In such support in the vertical direction, a downward external force is supported by the cylinder 40, but this downward external force includes the weight of the second frame n and the panel material P, and tends to become large. Therefore, in order to increase the supporting force of the cylinder 40, the cylinder 40 has a larger diameter than the cylinder 42.

さらに、第2フレームnの、幅方向に延びる一方の梁材
には支持プラケツ) 47が取付けられ、この支持ブラ
ケット47と、−h記梁材上に設置された一方のコネク
タ26との間にφシリンダ装置49が連結されている。
Furthermore, a support bracket (47) is attached to one of the beams extending in the width direction of the second frame (n), and between this support bracket (47) and one of the connectors (26) installed on the beam (-h). A φ cylinder device 49 is connected.

エアシリンダ装置49け、」二記二つのエアシリンダ装
置28 、39と同様、ヒストンロッド51を備えたシ
リンダ50とピストンロッド53を備えたシリンダ52
とを、互いの基端部をコネクタ54で固定結合したダブ
ルシリンダタイプのものが使用され、各シリンダ50 
、52にはピストンロッド51 、53をそれぞれ進退
作動させるための給気ボートsoa 、 50b 、 
52a 、 52bが設けられている。そして、給気ボ
ー) 50a 、 j))bには常時所定圧力のエアが
供給されており、残りの給気ボー) 50b 、 52
aは大気開放状態となっている。このため、ピストンロ
ッド51け後退位置に設定される一方、ピストンロッド
53け前進位置に設定され、この設定状態の下でピスト
ンロッド51の先端を支持ブラケット47にネジ45結
合し、ピストンロッド53の先端をコネクタ九にネジ4
6止めしている。これにより、エアシリンダ装M49F
i、第1フレーム21に対して第27レームnを、エア
シリンダ装置49の空気ばね作用分利用して幅方向に浮
動している。
Similar to the two air cylinder devices 28 and 39, the air cylinder device 49 includes a cylinder 50 with a histone rod 51 and a cylinder 52 with a piston rod 53.
A double cylinder type is used in which the proximal ends of the cylinders are fixedly connected by a connector 54, and each cylinder 50
, 52 are air supply boats SOA, 50B, for moving the piston rods 51, 53 forward and backward, respectively.
52a and 52b are provided. Air at a predetermined pressure is always supplied to the air supply bows) 50a, j))b, and the remaining air supply bows) 50b, 52
A is open to the atmosphere. Therefore, the piston rod 51 is set in the backward position, while the piston rod 53 is set in the forward position. Under this setting state, the tip of the piston rod 51 is connected to the support bracket 47 with the screw 45, and the piston rod 53 is Attach the tip to the connector 9 with screw 4
It's stopped at 6. As a result, air cylinder equipment M49F
i, the 27th frame n is floating in the width direction with respect to the first frame 21 by using the air spring action of the air cylinder device 49.

更にまた、吸着ヘッド10け、例えばベンチュリー効果
を利用して真空操作を行うバキュームカップで構成され
ており、この吸着ヘッド10は、第2フレームnの四つ
のコーナ部に取付けられたエアシリンダ55に備えられ
、ロボットアーム3Aの軸S方向に進退移動する支持ロ
ッド56にポールジ目インド57を介して連結されると
共に、この連結部において、支持ロッド56と吸着ヘッ
ド10との間にはスプリング58が介装され、当該吸着
ヘッド10の揺動?規制している。エアシリンダ55は
上記エアシリンダ装置28 、39 、49に用いられ
たシリンダと同様の型式のものが用いられるが、上の場
合と異なり、各エアシリンダ55に設けられた二つの給
気ボートのいずれからもエアの供給が出来るようになっ
ており、必要に応じて吸着ヘッド10の進退運動及び前
後方向への浮動支持を行う。なお、図中符号75けリミ
ットスイッチを示し、これは吸着ヘッド10に一体的に
取付けた接触子Hに係合可能な端子76を有し、端子7
6の接触子T7への係脱によってオン、オフ作動し吸着
ヘッド10の前進、後退状態?検知する。
Furthermore, the suction head 10 is composed of, for example, a vacuum cup that performs vacuum operation using the Venturi effect, and this suction head 10 is connected to air cylinders 55 attached to the four corners of the second frame n. It is connected to a support rod 56 that moves forward and backward in the axis S direction of the robot arm 3A via a pole joint 57, and a spring 58 is provided between the support rod 56 and the suction head 10 at this connection portion. Is the suction head 10 interposed therein swinging? It is regulated. The air cylinders 55 are of the same type as the cylinders used in the air cylinder devices 28, 39, and 49, but unlike the above case, either of the two air supply boats provided in each air cylinder 55 is used. Air can also be supplied from the suction head 10, and the suction head 10 can be moved back and forth and supported floating in the front and rear directions as necessary. In addition, the reference numeral 75 in the figure shows a limit switch, which has a terminal 76 that can be engaged with a contact H that is integrally attached to the suction head 10.
The suction head 10 is turned on and off by engaging and disengaging from the contact T7 of 6, and the suction head 10 is in the forward or backward state? Detect.

エアシリンダ装置ff 28 、39 、49、吸着ヘ
ッド10及びエアシリンダ55への給気操作は、例えば
第7図に示すような給気系によって行われる。即ち、空
気圧源60からの空気流は一旦制御装置61へ導かれ、
そこで圧力調整等がなされた後、各エアシリンダ装置f
f 2B 、 39 、49 、55に向かう経路59
と吸着ヘッド10へ向かう経路71とに分流される。エ
アシリンダ装置へ向かう経路は互いに並列な経路きなり
、エアシリンダ装置列へは経路62が接続され、エアシ
リンダ装置39へは経路Bが接続される一方、エアシリ
ンダ装M49へは経路64が接続され、エアシリンダ5
5には経路65が接続されている。経路62 、63 
、64には、それぞれレギュレータ66 、67 、6
8が接続され各シリンダ装置28 、39 、49へ向
かう空気圧を設定するようになっている。そしてこれら
の経路62 、63 。
The air supply operation to the air cylinder devices ff 28 , 39 , 49, the suction head 10 and the air cylinder 55 is performed by an air supply system as shown in FIG. 7, for example. That is, the air flow from the air pressure source 60 is once guided to the control device 61,
After pressure adjustment etc. are made there, each air cylinder device f
Route 59 toward f 2B , 39 , 49 , 55
and a path 71 toward the suction head 10. The routes to the air cylinder devices are parallel to each other, the path 62 is connected to the air cylinder device row, the path B is connected to the air cylinder device 39, and the path 64 is connected to the air cylinder device M49. , air cylinder 5
5 is connected to a path 65. Routes 62, 63
, 64 have regulators 66 , 67 , 6 , respectively.
8 is connected to set the air pressure toward each cylinder device 28, 39, 49. and these routes 62 , 63 .

64はシリンダ装置2B 、 39 、49の手前で二
つに分岐し、上で述べた様な常時エア供給される給気ボ
ートに所定圧力の空気を送る。これに対して、エアシリ
ンダ55に接続された経路65には経路切換スイッチ7
0が組込まれており、この切換スイッチ70の切換操作
により高圧の空気とエアシリンダ55に設けた二つの給
気ポートのいずれかに選択的に供給しピストンロッド5
6を進退運動させるようになっている。切換スイッチ7
0は予めロボットにインプットされたティーチング情報
に基づいて切換作動される。また、この経路65内にも
レギュレータ69が組込まれ、エアシリンダ55に供給
される空気の圧力を設定するようにしている。
64 branches into two before the cylinder devices 2B, 39, and 49, and sends air at a predetermined pressure to the air supply boat that is constantly supplied with air as described above. On the other hand, the path 65 connected to the air cylinder 55 has a path changeover switch 7.
0 is built in, and by switching this changeover switch 70, high pressure air is selectively supplied to either of the two air supply ports provided in the air cylinder 55.
6 is designed to move forward and backward. Changeover switch 7
0 is switched based on teaching information input into the robot in advance. A regulator 69 is also incorporated within this path 65 to set the pressure of air supplied to the air cylinder 55.

空気が送られる。この吸着社=ニhOには真空作動装M
72が連結され、ベンチュリー効果によって吸着%10
に負圧を生じさせパネル材Pを吸着する一方、スイッチ
切換によって吸着)ニーー怖に直接高圧空気分送り、パ
ネル材Pを離脱させるようになっている。
Air is sent. This adsorption company = NihO has vacuum operation equipment M
72 are connected and adsorbed by Venturi effect %10
Negative pressure is generated to attract the panel material P, while high-pressure air is sent directly to the knee (at the knee) by switching a switch to detach the panel material P.

かかる構成を有するメカニカルハンドH7によってパネ
ル材Pを車体Bの取付7ランジ部4に取付ける場合につ
いて説明する。先ず、ノぐネル材Pけ、第8図に示すよ
うに、基台81に立設した支柱82と、この支柱82の
上端に取付けられた受部材83とから成る仮置台80の
上に、その外側面を下方に向けて略水平状態に載置され
る。他方、ロボット凡のロボットノAンド3Aにはメカ
ニカルハンドH2が結合されており、スタート位置に設
定されている。作動開始と共にロボツ)Rは、当該ロボ
ツ)Rに入力されたティーチング情報に基づいてメカニ
カルハンドH7を、吸着ヘッド10が上方を向いた状態
で仮置台80上に載置されたパネル材Pの下方へ持って
行く。このとき、吸着ヘッド10け、メカニカルハンド
H2がパネル材P下側の狭い空間に入り得る様後退位置
に設定されていることが必要であり、かかる抜去10を
真空作動させ、パネル材Pftしっかりと吸着支持する
。次いで、エアシリンダ55が作動してピストンロッド
56を前進させ、パネル材Pをすくい上げる様に持上げ
仮置台80から外すと共に、ティーチング情報に基づい
てラインL上を流れて来た自動車の所定位置までパネル
材Pを反転させながら搬送する。そして、このように搬
送されて来たパネル材Pを車体Bの取付7ランジ部4に
取付ける場合には、ロボットアーム3Aに支持されたパ
ネル材Pを取付7ランジ部4に近づけて行く。ロボット
凡のティーチング動作に伴ってパネル材Pを取付7ラン
ジに組付けようとすると、パネル材Pと取付7ランジ部
4との相対位置関係が一般的に狂っているが、当該取付
7ランジ部4の入口部分に外方に拡開するガイドテーパ
面佃を形成しておけば、パネル材Pの一側縁は第9図に
実線で示すように上記ガイドテーパ面に当接する。この
状態から更にパネル材Pを車体方向へ押し付けて行くと
、パネル材Pはガイドテーパ面48からの規制力を受け
て面方向に浮動し、或は回転しようとする。
A case will be described in which the panel material P is attached to the attachment 7 flange portion 4 of the vehicle body B by the mechanical hand H7 having such a configuration. First, as shown in FIG. 8, a nogunel material P is placed on a temporary stand 80 consisting of a support 82 erected on a base 81 and a receiving member 83 attached to the upper end of this support 82. It is placed in a substantially horizontal state with its outer surface facing downward. On the other hand, a mechanical hand H2 is coupled to the robot hand 3A of the robot, and is set at the start position. Upon starting the operation, the robot)R moves the mechanical hand H7 below the panel material P placed on the temporary mounting table 80 with the suction head 10 facing upward, based on the teaching information input to the robot)R. take it to At this time, it is necessary that the suction head 10 and the mechanical hand H2 be set at the retreat position so that they can enter the narrow space below the panel material P, and the removal 10 is operated in a vacuum to firmly hold the panel material Pft. Adsorption support. Next, the air cylinder 55 is actuated to move the piston rod 56 forward, scoop up the panel material P, and remove it from the temporary placement table 80. Based on the teaching information, the panel material P is lifted up to a predetermined position on the vehicle flowing on the line L. The material P is conveyed while being reversed. When the panel material P thus transported is to be attached to the attachment 7 flange portion 4 of the vehicle body B, the panel material P supported by the robot arm 3A is brought closer to the attachment 7 lange portion 4. When attempting to assemble the panel material P to the mounting 7 lunge during the robot's general teaching operation, the relative positional relationship between the panel material P and the mounting 7 lunge part 4 is generally out of order. If a guide tapered surface expanding outward is formed at the entrance portion of the panel member P, one side edge of the panel material P will come into contact with the guide tapered surface as shown by the solid line in FIG. When the panel material P is further pressed toward the vehicle body from this state, the panel material P receives a regulating force from the guide tapered surface 48 and tends to float or rotate in the surface direction.

この運動は可動機構20のスライド運動又は回転運動に
よって吸収され、パネル材Pは第9[スに二点鎖線で示
すように上記ガイドテーバ而48に導かれて取付7ラン
ジ部40所定位置に組付けられる。
This movement is absorbed by the sliding or rotational movement of the movable mechanism 20, and the panel material P is guided by the guide taper 48 and assembled into the mounting 7 flange portion 40 at a predetermined position, as shown by the two-dot chain line at the ninth point. It will be done.

この後、上記組付けられたパネル材Pから吸着ヘッド1
0を外した後、上記ロボット几は元のスタート位置に復
帰し、次の作業工程に備える。
After that, the suction head 1 is removed from the assembled panel material P.
After removing the zero, the robot box returns to its original starting position and prepares for the next work process.

なお、上記実施例にあっては、吸着ヘッド10は四個設
けられているが、数や配置関係については適宜設計変更
できる。また、上記パネル材Pはウィンドウパネルの他
車体と構成する各種パネル材を広く含むものであり、例
えば、上記パネル材Pが金属製であるような場合には、
上記吸着ヘッド10と電磁石等で構成しても差支えない
。またエアシリンダ装置28 、39 、49は、いず
れもシングルタイプのエアシリンダ30等を二個、互い
に基端部を結合してダブルシリンダタイプにしであるが
、中間に隔壁が設けられ、これを境に両側にシリンダ室
を形成した一体構造のエアシリンダ装置としてもよい。
In the above embodiment, four suction heads 10 are provided, but the design can be changed as appropriate regarding the number and arrangement relationship. In addition, the panel material P includes a wide variety of panel materials constituting the window panel and the vehicle body. For example, when the panel material P is made of metal,
The suction head 10 and an electromagnet may be used. Each of the air cylinder devices 28, 39, and 49 is a double cylinder type by connecting two single-type air cylinders 30 or the like to each other at their base ends. It is also possible to use an air cylinder device with an integral structure in which cylinder chambers are formed on both sides.

′I!、た、エアシリンダ装置39については、パネル
材P等の重Nk考慮して上方への支持力を大きくすべく
エアシリンダ40の径をエアシリンダ42の径よりも大
きく設定しであるが、双方のエアシリンダ40゜−42
を同一型式のものにする一方、これらのエアシリンダ4
0 、42に高圧空気を供給する経路63の分岐後の部
分にそれぞれレギュレータと配置し、各エアシリンダ4
0 、42の設定圧を異なったものにしてもよい。
'I! Regarding the air cylinder device 39, the diameter of the air cylinder 40 is set larger than the diameter of the air cylinder 42 in order to increase the upward supporting force in consideration of the weight Nk of the panel material P, etc.; air cylinder 40°-42
are of the same type, while these air cylinders 4
Regulators are placed at the branched portions of the path 63 that supplies high-pressure air to the air cylinders 4 and 42.
The set pressures of 0 and 42 may be different.

以上説明したように、本発明に係る工業用ロボットのメ
カニカルハンドによれば、ロボットアームに固定される
ベース部材に回動及びスライド操作可能な可動機構と取
付け、これと介して吸着ヘッドと取付ける一方この可動
機構の連動?ダブルシリンダタイプのエアシリンダ装置
によって規制するようにしたため、当該エアシリンダ装
置の空気ばね作用を利用して可動機構の無制限の運動を
規制する一方で、吸着ヘッドによって支持したパネル材
に加わる外力を吸収することが出来る。よって、上記パ
ネル材は面方向に浮動可能となり、このパネル材と車体
等の取付部との間で相対位置関係に多少の狂いがあって
も、パネル材の組付けを確実にすることができる。
As explained above, according to the mechanical hand for an industrial robot according to the present invention, a movable mechanism that can rotate and slide is attached to a base member fixed to a robot arm, and a suction head is attached via this. Is this movable mechanism interlocking? Since this is controlled by a double cylinder type air cylinder device, the air spring action of the air cylinder device is used to control the unlimited movement of the movable mechanism, while at the same time absorbing the external force applied to the panel material supported by the suction head. You can. Therefore, the panel material can float in the surface direction, and even if there is some deviation in the relative position between the panel material and the mounting part of the vehicle body, the panel material can be assembled reliably. .

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図は工業用ロボットを用いたパネル材組付工程の一
例を示す斜視図、第2図は従来における工業用ロボット
のメカニカルハンドの一例を示す図、第3図は本発明に
係る工業用ロボットのメカニカルハンドの一実施例と示
す斜視図、第4図はこの実施例のメカニカルハンドの平
面図、第5図はこの実施例のメカニカルハンドの正面図
、第6図はこの実施例のメカニカルハンドの側面図、第
7図は、この実施例において用いられたエアシリンダ装
置のエア供給経路図、第8図は本発明によるパネル材組
付工程の一例を示す斜視図、第9図はパネル材組付時に
おけるメカニカルハンドの作業状態を示す模式図である
FIG. 1 is a perspective view showing an example of a panel material assembly process using an industrial robot, FIG. 2 is a diagram showing an example of a mechanical hand of a conventional industrial robot, and FIG. 3 is a perspective view showing an example of a panel material assembly process using an industrial robot. FIG. 4 is a plan view of the mechanical hand of this embodiment, FIG. 5 is a front view of the mechanical hand of this embodiment, and FIG. 6 is a perspective view of the mechanical hand of this embodiment. 7 is a side view of the hand, FIG. 7 is an air supply path diagram of the air cylinder device used in this example, FIG. 8 is a perspective view showing an example of the panel material assembly process according to the present invention, and FIG. 9 is a panel FIG. 3 is a schematic diagram showing the working state of the mechanical hand during assembly of materials.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] ロボットアーム(3瞭固定されるベース部材(8)に可
動機構(20)を回動及びスライド操作可能に取付け、
この可動機構(20)に、パネル材CP)を吸着する吸
着ヘッド(10)を浮動支持して成るメカニカルハンド
(H2)であって、上記可動機4’flff (20)
は、ベース部材(8)に回動可能に連結され、またこの
ベース部材(8)に対してダブルシリンダタイプのエア
シリンダ装置(28)により回転規制された第1フレー
ム(21)と、第1フレーム(21)に対してほぼ平行
に、且つ互いに異なる二方向へスライド移動可能に取付
けられ、上記二方向へのスライド移動をダブルシリンダ
タイプのエアシリンダ装置(39) 、 (49)によ
り規制された第2フレーム(23)とから構成されてい
ることと特徴とする工業用ロボットのメカニカルハンド
A movable mechanism (20) is attached to a base member (8) fixed to the robot arm (3) so as to be rotatable and slidable,
A mechanical hand (H2) is formed by floatingly supporting a suction head (10) for suctioning panel material CP) on this movable mechanism (20), and the movable machine 4'flff (20)
includes a first frame (21) which is rotatably connected to the base member (8) and whose rotation is restricted to the base member (8) by a double cylinder type air cylinder device (28); It is mounted so that it can slide almost parallel to the frame (21) in two different directions, and its sliding movement in the two directions is regulated by double cylinder type air cylinder devices (39) and (49). A mechanical hand for an industrial robot characterized by comprising a second frame (23).
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH04164588A (en) * 1990-10-30 1992-06-10 Fanuc Ltd Opening/closing hand for door and the like of industrial robot
EP1396313A1 (en) * 2002-09-03 2004-03-10 Nissan Motor Co., Ltd. General purpose hand with suction holders for multiaxis manipulator

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