JPS6125798A

JPS6125798A - ハンド支持機構

Info

Publication number: JPS6125798A
Application number: JP14568984A
Authority: JP
Inventors: 稔田代; 高田　弘次; 吉田　千代秋
Original assignee: Yamazaki Mazak Corp
Current assignee: Yamazaki Mazak Corp
Priority date: 1984-07-13
Filing date: 1984-07-13
Publication date: 1986-02-04

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】（ａ）、産業上の利用分野本発明は、ロボットに対してハンドを着脱する部分に用
いるに好適なロボットのハンドの支持機構に関する。

（ｂ）、従来の技術従来、ロボットにおけるハンドの支持機構は、ハンドの
取り付は部分をその外周から把持するタイプのものと、
マグネットによりハンドを吸着保持するタイプのものが
有った。

（Ｃ）０発明が解決しようとする問題点しかし、前者は
、ハンドの把持機構がハンドの取り付は部分よりひと回
り大きくなり、機構が大型化する不都合があり、後者は
マグネットの磁力が作用するハンドの装着面に金属等が
付着してハンドの取り付は状態を不安定にする危険性が
ある。特に、ロボットを工作機械のワークのハンドリン
グに用いたりする場合には、切粉がハンド装着面に付着
する可能性は高く、マグネットをハンドの保持手段とし
て用いることはあまり好ましくはない。

また、ハンドを支持するための駆動源として圧縮空気、
電気等を用いた場合には、圧縮空気の供給遮断や停電が
あった際に、ハンドが落下してしまう危険性が有り、こ
うした面での安全対策も望まれていた。

本発明は、前述の欠点を解消すへく、小型で、しかも、
磁力を保持手段として用いることの無い、従って工作機
械等への適用を容易に行うことの出来るハンド支持機構
を捷供することを第１の目的とするものであり、更には
、圧縮空気や電気の供給が遮断されても、ハンドが落下
してしまうことの無い安全なハンド支持機構を捷供する
ことを第２の目的とするものである。

（ｄ）０問題点を解決するための手段即ち、本発明は、ロボット側のハンド装着面に係合穴を
穿設すると共に、ハンドのハユ・、ド装着面に前記係合
穴に嵌入係合し得る保持ピンを設け、前記係合穴に係合
手段を前記保持ピンに対して係合自在に設けて構成され
る。

（ｅ）０作用上記した構成により、本発明は、ハンドの保持ピンを係
合穴に挿入して、係合手段と係合させることにより、ハ
ンドを、ロボットとハンドのハンド装着面を介して保持
するように作用する。

（ｆ）、実施例以下、本発明の実施例を図面に基づき説明する。

第１図は本発明によるハンド支持機構の一実施例を示す
正面図、第２図は第１図の平面図、第３図はピストンロ
ッドと保持ピンとの間の係合関係を示す拡大図である。

ロボット１は、第１図及び第２図に示すように、ハンド
保持部２を有しており、ハンド保持部２には円柱状に形
成された台座３が装着されている。台座３の図中右端面
にはハンド装着面３ａが形成されており、ハンド装着面
３ａにはハンド装着面３ａから台座３内方に向けて係合
穴３ｂが穿設形成されている。係合穴３ｂの第１図下方
には、シリンダ３ｃが穿設されており、シリンダ３ｃに
はピストン５が図中上下方向、即ち矢印Ａ、Ｂ方向に移
動自在に嵌入係合している。シリンダ３ｃとピストン５
間にはコイルスプリング６が縮設されており、コイルス
プリング６はピストン５を常時、係合穴３ｂ方向、即ち
矢印入方向に付勢している。ビス）・ン５の第１図上部
には、ピストンロッド５ａが形成されており、ピストン
５間ド５ａの先端は係合穴３ｂに対して突出後退自在に
設けられている。

また、台座３のハンド装着面３ａには、第２図に示すよ
うに、位置決め穴３ｄが穿設されており、更に台座３に
は、シリンダ３ｃ及びハンドに駆動用空気を供給する、
空気供給管７．９が設けられている。空気供給管７はシ
リンダ３ｃに接続されており、空気供給管９は台座３内
に形成された空気供給バルブ１０に接続している。空気
供給バルブ１０は、第２図に示すように、円筒形に穿設
された気室１０ａを有しており、気室１０ａには鋼球１
０ｂが気室１０ａ内で移動自在に封入されている。鋼球
１０ｂと気室１０ａ間にはコイルスプリング２０が縮設
されており、コイルスプリング２０は鋼球１０ｂを常時
、後述のシールリング１０ｃ側へ付勢している。また、
気室１０ａのハンド装着面３ａ側にはシールリング１０
ｃが鋼球１０ｂと当接係合自在に設けられており、シー
ルリング１０ｃは、ハンド装着面３ａに固着された押え
板２１により、台座３側に固定されている。

一方、ハンド装着面３ａに装着されるハンド１１は、扁
平な円筒状のホルダ１２を有しており・ホルダ１２には
保持ピン１３及び位置決めピン１５がピン先端をハンド
装着面３ａ側に突出させた形で設けられている。保持ピ
ン１３の先端部分には台形の切欠１３ａが形成されてお
り、更にホルダ１２の空気供給バルブ１０に対向した位
置には空気供給通路１２ａがその先端を開口させた形で
設けられている。空気供給通路１２ａにはピン１６がホ
ルダ１２を貫通する形で螺設されており、ピン１６の先
端はホルダ１２のハンド装着面１２ｂより、第２図左方
に突出している。また、ボルダ１２にはハンド本体１７
が設けられており、ハンド本体１７には把持部１９．１
９が、第１図矢印Ｃ，Ｄ方向に開閉自在に設けられてい
る。

ロボット１及びハンド１１は以上のような構成を有する
ので、ハンド１１をロボット１に装着する場合には、ま
ず、空気供給管７がら圧縮空気をシリンダ３Ｃに供給し
、ピストン５をコイルスプリング６の弾性に抗する形で
Ｂ方向（こ強制的（こ移動させる。すると、ピストンロ
ッド５ａもＢ方向に移動し、その先端５ｂは保合穴３ｂ
から待避した状態となる。そこで、／ＸＸトド１のホル
ダ１２と台座３を、／）ンド装着面１２ｂ、３ａを介し
て対向させ、保持ピン１３を係合穴３ｂに、位置決めピ
ン１５を位置決め穴３ｄに嵌入係合させる。

係合穴３ｂのピストンロッド５ａは、既（こ述べたよう
に係合穴３ｂから待避した状態となってし）るので、保
持ピン１３の係合穴３ｂ内への挿入は円滑に行われる。

こうして、係合穴３ｂ内に保持ピン１３が挿入係合され
たところで、空気供給管７カ）らの圧縮空気の供給を停
止する。すると、ピストン５（よそれまての圧縮空気に
よるＢ方向の押圧力を失Ｌ１、コイルスプリング６の弾
性によりＡ方向（こ移動し、それに伴ってピストンロッ
ド５ａも入方向（こ移動する。すると、ピストンロッド
５ａの先端５ｂｔｊ係合穴３ｂ中に突出して、保持ピン
１３の切欠１３ａと係合する。切欠１３ａの側面部１３
ｂ及びピストンロッド５ａの先端５ｂは、第３図に示す
ように、共にテーパ状に形成されており、両者の保合は
このテーパ部分を介して行われろことから、ピストンロ
ッド５ａがＡ方向にコイルスプリング６により抑圧移動
されると、その模作用によって、保持ピン１３、従って
ホルダ１２は、第３図矢印Ｅ方向に押圧される。すると
、ハンド装着面３ａ。

１２ｂは所定の押圧力により密着し、ハンド１１は台座
３、従ってロボット１のハンド保持部２に確実に装着支
持される。なお、ホルダ１２は、位置決めピン１５が位
置決め穴３ｄに嵌入係合することによりその位置が正確
に台座３に対して決定されるので、保持ピン１３の切欠
１３ａはピストンロッド５ａの先端５ｂと正確かつ容易
に対向することが出来る。

こうして、ハンド１１が台座３にハンド装着面１２ｂ、
３ａを介して装着されると、ピン１６の先端が空気供給
バルブ１０の鋼球ｉｏｂと当接係合する。ハンド１１が
台座３に装着されていない状態では、鋼球１０ｂはコイ
ルスプリング２０の弾性によりシールリング１０ｃに押
圧密着され、空気供給管９からの圧縮空気は外部に漏れ
出ることは無い。しかし、ハンド１１が装着されて、ピ
ン１６が鋼球１０ｂと当接すると、鋼球１０ｂはピン１
６により、コイルスプリング２０の弾性に抗する形で第
２図左方に抑圧移動され、それまでのシールリング１０
ｃとの密着状態が解除され、空気供給バルブ１０と空気
供給通９１２　ａは連通ずる。この状態で、空気供給管
９を介してハンド１１に把持部１９の駆動用空気を供給
すると、把持部１９は、第１図想像線て示すように、矢
印Ｃ１Ｄ方向に開閉駆動される。なお、ハンド１１の台
座３に対する保持動作は、コイルスプリング６０弾性に
よって行われるので、空気供給管７からの圧縮空気の供
給の有無に拘わらず、ハンド１１が台座３上から落下し
てしまうことはない。

次に、ハンド１１を、台座３から取り外す際には、空気
供給管７から圧縮空気をシリンダ３Ｃに供給して、ピス
トン５をＢ方向にコイルスプリング６に抗′して移動さ
せ、ピストンロッド５ａと保持ピン１３との係合関係を
解除し、その状態でハンド１１を、第１図右方に抜き取
ることにより行われる。ハンド１１が台座３から抜き取
られると、空気供給バルブ１０内の鋼球１０ｂとピン１
６との係合関係も解除されるので、鋼球１０ｂはコイル
スプリング２０の弾性によりシールリング１０ｃ方向に
押圧され、更にシールリング１０ｃと密着して、圧縮空
気が無駄に外部に放出されることを防止する。

なお、上述の実施例は、ハンド１１の保持を、ピストン
５とシリンダ３Ｃ内に縮設されたコイルスプリング６に
よって行い、圧縮空気はハンド１１の装着離脱時にのみ
使用した場合について述べたが、ハンド保持部２の構造
がやや複雑化することをいとわなければ、圧縮空気を、
ハンド１１の保持に際しても、コイルスプリング６の弾
性を補強する意味で用いることも当然可能である。

（ｇ）１発明の効果以上、説明したように、本発明によれば、口ボット１側
に設けられたハンド装着面３ａに係合穴３ｂを穿設し、
ハンド１１のハンド装着面１２ｂに前記係合穴３ｂに嵌
入係合し得る保持ピン１３を設け、前記係合穴３ｂに、
ピストン５、ピストンロッド５ａ等の係合手段を前記保
持ピン１３に対して係合自在に設けたので、ハンド１１
をロボット１に装着する機構を全て、ハンド装着面３ａ
、１２ｂ内にハンド１１の外周部分より外部にはみ出す
ことなく納めることが出来、ハンド１１をハンド１１の
外周部分を介して把持する機構に比してハンドの支持機
構を小型化することが可能となる。また、ハンド１１の
支持は係合手段により機械的に行われるので、マグネッ
トを用いた場合のように、金属等がハンド装着面３ａ、
１２ｂに付着することが無く、ハンド１１を安定な状態
でロボット１に装着することが出来、工作機械に対する
ワークの供給用としても十分に使用が可能である。

また、係合手段をコイルスプリング６等の弾性手段によ
り、保合穴３ｂ方向に常時付勢して設けることにより、
ハンド１１の装着時には、弾性手段の弾性により常時、
係合手段と保持ピン１３との係合関係が保持され、圧縮
空気の供給停止や停電に際しても、ハンド１１が台座３
がら落下してしまうことが無く、極めて安全性が高い。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明によるハンド支持機構の一実施例を示す
正面図、第２図は第１図の平面図、第３図はピストンロ
ッドと保持ピンとの間の係合関係を示す拡大図である。１　　ロボット３ａ、１２ｂ　　　ハンド装着面３ｂ　　係合穴５　　係合手段（ピストン）５ａ　・・保合手段（ピストンロッド）６　・・・弾性
手段（コイルスプリング）１１　　・７、ンド１３　・　保持ピン出願人　　株式会社　山崎鉄工所代理人　　弁理士　　相１）伸ニ第１図１０４パ′ノ）５、ｏストン第２図１０誂二Ｉト第３図

Claims

【特許請求の範囲】

（１）、ロボット側に設けられたハンド装着面とハンド
側に設けられたハンド装着面を対向接触させることによ
りハンドを支持するハンド支持機構において、前記ロボ
ット側のハンド装着面に係合穴を穿設すると共に、ハン
ドのハンド装着面に前記係合穴に嵌入係合し得る保持ピ
ンを設け、前記係合穴に係合手段を前記保持ピンに対し
て係合自在に設けて構成したハンド支持機構。
（２）、係合手段を弾性手段により、係合穴方向に常時
付勢して設けたことを特徴とする特許請求の範囲第１項
記載のハンド支持機構。