JPS6052284A - 産業用ロボットによる物品の移載方法 - 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】 この発明は産業用ロボットによる物品の移載方法に関す
る。

例えば未焼成レンガ等の、剛性が低く、軽度の衝撃によ
っても形状を損われやすい物品の移載においてロボット
を用いる場合、通常のロボットをそのま“ま用いたので
は、物品の杷み上は時および載置時に衝撃が大きく、ど
うしても物品を損傷してし捷う割合が高い。

すなわち、ｊｉｊ１常のロボットで（ｄ）・ントのティ
ーチングしだ位置をその１オ杷持中心として把持動作す
るため、物品のセツティング位置がティーチング位置に
対しズしていた場合にＣ１１、物品を横方向ヘズラしつ
つ把持することとなり、物品かＦ２未焼成レンガの場合
には、該横ズリによってレンガ底面がこすられて荒らさ
れ、著しく商品価値を低下されることとなり他の物品の
場合にも擦過傷を残したりして良くない。Ｊプζ、物品
載置時にも通常の剛体物品の場合には、載置を確実にす
るためにロボット・−ンドのティーチノブ位１６を実除
の物品載置位置Ｊ：りもイ！１°１かにＦ方に設定して
おき、物品を載置量−１＝−に若干押しイ＝１けつつ載
置すること、あるいは載置面が設定値＼よりも低位であ
ったために物品が・・ノドの解放により載置面上に落下
すること等が生じても、物品は傷つかず問題がないが、
上記未焼成レンガのような形状を損われやすい物品の場
合には、上記動作つ捷り押しイ」けつつ行われる載置動
作あるいは、若干の高さからの落下による載置が行われ
れば、該物品は角が欠けたり、部分的に屈曲したりして
形状を損われてし寸うことと在る。また、上記未焼成レ
ンガは重量が比較的太であり（約２ＱＩ（ｇ程度）、し
かもセ。

ティング位置にはベルトコンベアで運ばれてくる場合が
多く、該ベルトコンベアは通常数Ｉｎ１ｌｌ程度の低い
位置決め停止精度しか有していないため、上記支障が起
きる可能性がさらに高いものであった。

そこで、この発明は」二記未焼成レンガのような軽度の
衝撃によっても形状を膿われやすい物品の移載方法であ
って、物品把み上げ１１口においてはセツティングされ
ている物品に余計な横方向の移動を力えず、移動後の物
品載置時に１ｄ：物品の形状を損なう程度の上下方向の
衝撃を何ら有えることなく載置できて、物品に何ら損傷
をＪグえることなく移載できる方法を提供するものであ
る。

以下、図面に基づいてこの発明を未焼成レンガのコンベ
ア上から台車上への移載行程に適用した場合について説
明する。

第１．２図Ｕロボットハノドσ」を示し、ロボット本体
はいわゆる円筒座標型ロボ、１・であってもよいし、極
座標型ロボ、１・、多関節型ロボットあるいＣ」、その
他のいずれのロボ、１・てあっても」：い。

以下ロボ、］・ハンド−について詳細に説明する。

すなわち、第１．２図において（１）＆：Ｊロボットア
ーム（２）の先端に旋回自在に支持されたハ／１・支持
枠であり、該ハンド支持枠（１）＆：Ｊ１、その旋回Ｉ
ｌｌ　Ｑａ）がアーム（２）上のヨー川揺動モータ（３
）に連結されて、該揺動モータ（３）により旋回動され
、かつ任意の角度位置で停止されるようになっている。

（４）は該揺動モータ（３）のサーボバルブである。そ
して、この支持枠（１）の先端には、一対のアーム（５
）と該アーム（５）間に架設した２本のガイドシ）・フ
ト（６）とからなる揺動枠（７）を揺動自在に軸支（８
）シであると共に、一方の支軸（８）をベント用揺動モ
ータ（９）に連結してあり、該揺動モータ（９）によっ
て第２図実線図示のレンガ載置位置と鎖線図示のレンガ
取上げ位置との間で揺動され、かつ停止されるようにな
っていて、該揺動枠（７）は、結局上記揺動モータ（３
）および（９）Ｋより２方向の自由度を付与されている
が、上記２本のガイド／ヤント（６）に次のようにして
グリ、プ爪（１１）（１２）を設けである。

すなわち、上記ガイド／シフＩ・（６）には、それぞれ
スライド軸受部（１３ａ）　（１４ａ）を介して、グリ
ップ爪の支承部材を構成する正面り字形の移動部４Ａ’
　（１３）　（１４）を摺動目在に支持せしめてあり、
該一対の移動部４Ｊ’　（１３）　（１４）はそれぞれ
のスライド軸受部（１３ａ）　（１４ａ）間に設けたう
、り（１５Ｘｉ６）および該う、り（１５）　（１６）
に嘩合うビニオンギア（１７）により連動連結されると
共に、その先端部にそれぞれヨノ／ヨン部材（１８）（
＝Ｉきのグリ、ブを適宜正逆転させれば、クリ、プ爪（
１，１）　（１２）が互いに接近離反して被杷持物品の
未焼成レンガ（Ｇ）を杷持あるいは解放動作するが、上
記ビニオンギア（１７）および揺動モータ（１９）が次
のようにしてグリ、グ爪（１１）（１２）の開閉方向に
宿って移動自在になされている。

すなわち、第２図に明示したように、前記揺動モータ（
１９）およびビニオンギア（１，７）を支持シ２ている
ベース板（２１）が、移動部利（１：３）（１４）と同
様に、前記ガイドシャフト（６）に摺動自在に支持され
ているのであって、該ベース板（２１）か摺動移動する
ことによってグリ、ゾ爪（月）（１，２）の積（ζ１中
心が変位するようになっているのである。

寸だ、」−２ベース板（２１）の背向にＱ：ｊ、デーパ
−伏凹孔（２２）を形成してあり、該凹孔（２２）内に
、１）１ｆ記アーム（５）の横梁部に支持された３ｆ体
ンリ／ダ（２３）の口、ド（２３ａ　）先端が突入する
と、該ベース板（２」）は揺動枠（７）に対して摺動不
能に固定されるようになっている。

次に、各移動部利（１３）（１／ｌ）へのグリ２・プ爪
（１１）　（１２）の取付構造を説明する。

すなわち、第３図に拡大図示したように、移動部材（１
３）　（１４）先端にはガイド／セフ＋・（２！５）を
設けて、該ガイドシャフト（２５）にスライド軸受部（
１１ａ）（１２ａ）を介してグリ、プ爪（１１Ｘ］、２
）を摺動自在に支持せしめであるのであって、該カイト
シャフト（２５）に幻ニゲリップ爪（１１）（１２）を
第２．３図上方へと伺勢する圧縮ばね（２６）を介装す
ると共に、グリ、プ爪（１，１，）　（ｉ２）の上方位
１４を規制するスト、パー（２７）が設けてあり、この
例ではグリップ爪（１１）　（１２）はガイド／ヤント
（２５）に沿って３Ｑｍｌｎのス）ｏ−り（Ｓ）たけ移
動自在であシ、常時は前記ばね（２６）によってストロ
ークの上端位置に位置決めされてＶ・るが、し／ンガ（
約２ＱＫｇ）ＩＣ）を把持せしめると、ばね（２６）が
３Ｑｍｍだけ圧縮されて、第３図０）の下限位置に位置
した状態となるようになっている。

この例のロボットは以上のようであって、次のようにし
てベルトコンベア（ｑにより搬入された未焼成レンガΩ
）を台車■−にへと移載しつる。

すなわち、柑′５４図げ）に示したようにコンベア（ｑ
上のレンガ（Ｇ）は、正規の位置からＸ％　Ｙ方向にそ
れぞれｄｘ　、ｄｙ　（共に］〜３ｍｍ程度）のズレを
有して停止されているとし、杷１．１動作に先立って前
記流体シリンダ（２３）のロッ１−（２３ａ）イ１−後
退してベース板（２１）の固定を解除しておいプことず
ろと、「１ボ、トハンドを正規のティーチノブ位置に持
だらしだ上前記揺動モータ（１９）を回転してグリップ
爪（１，１）　（１２）を閉動作ずれば、グリップ爪（
１１，’）　（］−２）はレンガ６）の載ＩＦＪ　位置
に倣ってその把持中心をズレｄｘ量だけ移動しつつ閉動
作するのて、レンガ０を横にズレずことなく把持する。

すなわち、閉動作に伴ってグリ、プ爪（］、１．）（１
，２）のいずれか一方がレンガ（Ｇ）　１１１１１　＋
ｆｉｉに当接すると、移動部）１．）Ｊ（１３）′！１
８だは（１４）の移動が停山し、その間もピニオンギア
（１７）は回転し続けるので該停止した移動部材（１３
）ｔたは（１４）のラック（１５）または（１６）を蹴
ってベース板（２１）が移動し、西方の移動部材（１４
）’）たけ（１３）、およびグリ・７プ爪（１２）また
は（１１）が倍の速度でレンガ０に接近しレンガ０の位
置中心を中心として心的に閉動作し把持するのである。

尚、この際、ノ・ンドは揺動モータ（９）を回転して第
２図鎖線状態にあり、レンガ（Ｇ）のＸ方向へのズレは
グリップ爪（１１）（１２）の長手方向であるので、レ
ンガは横ずりされることなく何ら支障なく把持され、Ｘ
方向においてはティーチノブ位置からのズレ量ｄｙを保
有したままノ・ンドに把持される。

そして、次に揺動モータ（９）を逆転してノ・／ドを第
２図実線図示の状態になしだ上、アーム（２）を旋回し
てレンガ（Ｇ）を直立状態に々したま捷台車（Ｄ上へ移
動するが、該移動の間にあるいは移動に先立っては、前
記ロンド（２３ａ）を角び凹孔（２２）内へ載置させベ
ース板（２１）を揺動枠（７）に対し摺動不能に固定す
る。そし７て、ロッド（２３ａ）先端が凹孔（２２）と
同様のテーパー状をなしていることから、上記操作によ
ってベース板（２１）が原点位置へ戻され、ズレｄｘは
解消されてし／ガ◎はハンド上において正規のティーチ
ノブ位置に把持された状態となる。

したがって、上記操作の後、台車■上の正規のティーチ
ノブ位置にハンドを位置決めして載面動作すれば（第４
１刈（ａ））、Ｘ方向においてはレンガ０）は正確な所
望の載置位置に載置される方向のズレになっている）に
１：以上のようにして）り了？肖されて載１１夕される
。

すなわち、前述のようにレンガ（Ｇ）を把持したグリッ
プ爪（１１）　（１２）は、第３図（イ）のようにスｉ
・口−り（Ｓ）たけばね（２６）を圧縮した状態でハン
ドに支持されているので、ハントの音車（１）−ににお
けるレンガ解放高さ、つ寸り上ド方向のティーチノブ位
置を、ハンド上におけるレンガのズレｄｙが零である場
合にし／ガΩ下端が台ｉｉＺ　（■’）　ｌ二面にちＪ
うど当接する高さよりも若干（但し、少くともズレ量ｄ
ｙよりも大きな値でストローク（Ｓ）よりも小さな値、
例えば２Ｑｍｍ程度）下方へ寄せて設定しておけば、実
際にハンドが下降してレンガを載置する際には、第３図
（ロ）図示のように、はね（２６）の撓みがｉｌ・Ｉ；
、少しつつし／ガが着床され、しかも着床後（ｄし／ガ
（Ｇ）の底面か確実に台車（Ｔ）上面へ密着した状態で
あって、かつグリップ爪（１１−）　（ｔｚ）はスト「
Ｉ−り（Ｓ）の中間にありハンドによって強制的に−Ｉ
Ｊ方−５押さエイτｊけられてはおらず、ばね（２Ｇ）
によって弾性的に支持され〆こ状態でレンガ◎が何ら衝
撃あるい１弓、荷重を受けることなく載置される。

上記載置動作の後、モータ（１９）を回転してグリップ
爪（１１）（１，２）を開き、レンガＧ）を解放するが
、その際にもレンガ向は解放直前寸で若干収縮されたば
ね（２Ｇ）によって弾性的に支持されているので、レン
ガＭ蚤は舎利（Ｔ）上およびハンドへと分散してかかっ
ており、解放後にレンガ全重量が台車（Ｄ上にかかる過
程での圧力変化がきわめて少く、レンガに形状を損なう
程度の過大な負荷や、偏荷重かがかることがない。

まだ、載置過程においては、前述のように、ハンドの下
降動に伴ってばね（２６）の撓みｈｌ−か３Ｑｍｍから
約１．Ｏｍｍ（正確にｄ、１．□ｍｍ１Ｔズレｄｙ量）
へと減少しつつレンガ（Ｇ）がＬｉ車（ｒ）　−ｌ：の
載置面（Ｔａ）に載置されるので、つまりクリップ爪（
１１）（１２）によるレンガ（Ｇ）を支持する支→−７
カが１１１１ｉ減しつつ載（べされるので、レンガ（（
））底面にかかる圧力が、着床時からグリ、プ爪（１１
）　（１，２）　’、ｓ−解放する時点へとなたらかに
増加していくこととなって、このことによってもレンガ
に１急激な応力が加わることがなく、より円Ｚ；ｔな載
１１′６“動作が行われる。

なお、第４図（イ）（ロ）は台形状のレンガ（Ｇ）を扱
った場合の行程を示したものであるが、台形法レンガの
場合も同様の操作をなぜばよく、し／力の把持時とレン
ガの載置時における、揺動枠（７）のモータ（９）によ
るベット角度をレンガの形状に合わせてｉｌ、８！整す
ればよい。

また、」二記例ではそれぞれのグリップ爪（１１）（１
２）の下方のスライド軸受部（ｌｌａ）　（１２ａ、）
と移動部材（１３）（１４）先端間に圧縮ばね（２６）
を介装したが、例えば、第５図のように該ばねを引張り
はね（２６’）になし上方のスライド軸受部（］、１ａ
）（１２＆）と移動部材（１３）　（１，４）間に介装
し、常時はグリップ爪（１１）（１２）を上方へ弓１張
り上げて上限位置へ位置せしめるようになしてもよい。

この場合スト、バー（２７）はもちろん−」三方へ設け
られる。

いずれにしても、以上の説明で明らかなように、この発
明の物品の移載方法は、物品の杷み上げ時には、載置さ
れている物品の位置中心に倣ってグリ、ブ爪が心的に把
持動作するので、物品のセツティング位置がロボットの
ティーチング位置とズしていても横ズリ等の余分な横移
動を寿えることなく物品を把持し得、物品の載置時には
、ロボットハンドが物品を載置面上に載置した以後さら
に下降動する間に、物品を把持したグリップ爪が該グリ
ップ爪を上下方向に移動自在に支持しているロボットハ
ンドの支承部拐に対して相対的に上昇し、該Ｊｒ、　Ｊ
Ａ−ｊ助の間にはグリップ爪と支承部イ〕との間に介装
しメζばねがその弾性変形量を減少するようにしたので
、ハンド上での物品の把持位置がズしていても、物品は
何の衝撃もなく載置面上に滑らかに着床して載置される
。

しだがって、例えば未焼成レンガのように軽度の衝撃に
も形状を損われやすくもろい物品であっても、何ら損傷
を与えることなく移載することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図に、ロボットハンドの正面図、；８２図−１第１
図のｎ−ｎ線断面図、第３図（イ）幻、レンカ保掲時の
グリ、グ爪部分の状態を示（７た拡大側面図、第３図（
ロ）は同じくレンガ載置１１ものグリップ爪部分の状態
螢示しだ拡大側面図、第４図（イ）（ロ）ｄ、この発明
の方法にしたがっ／こ未焼成レノ力の移載行程を示した
説明図、第５図はグリップ爪部分の他の例を示しだ側面
図である。 （Ｊ　１）　（１，２）・・・グリップ爪、（］　３）
　（１４）・・・移動部材（支承部利）、（２６）・・
・圧縮ばね、σ力・・・ロボットハンド、（Ｇ）・・・
未焼成レンガ（物品）。 第１図 ■−ｒ 第２図 −１、 ＼Ｇ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 物品の把み上げ時には、載１４されている物品の位置中
   心に倣ってグリップ爪が心的に把持動作し、移動後の物
   品の載置時には、ロボットハンドが物品を載置面上に載
   置した以後さらに下降動する間に、物品を把持したグリ
   ップ爪が該グリップ爪を上下方向に移動自在に支持して
   いるロボットハンドの支承部材に対して相対的に上昇し
   、かつ該上昇動の間にはグリ、プ爪と支承部材との間に
   介装したばねがその弾性変形量を減少するようになした
   ことを特徴とする産業用ロボットによる物品の移載方法
   。