JPS6130876B2

JPS6130876B2 -

Info

Publication number: JPS6130876B2
Application number: JP57177547A
Authority: JP
Inventors: Masamoto Shudo
Original assignee: Torio KK
Current assignee: Torio KK
Priority date: 1982-10-12
Filing date: 1982-10-12
Publication date: 1986-07-16
Also published as: JPS5969290A

Description

【発明の詳細な説明】本発明は産業用ロボツトハンドに係り、特に多
種形状のワークを挾持するハンドを複数装備して
いて任意のハンドを自由に選択できるようにした
ロータリー式ロボツトハンドに関するものであ
る。[Detailed Description of the Invention] The present invention relates to an industrial robot hand, and more particularly to a rotary robot hand that is equipped with a plurality of hands for gripping workpieces of various shapes and can freely select any hand. be.

従来、ロボツト用のハンドは作業別、工程別、
ワーク別に種々の形状をしたものが使用されてい
るが、従来のものはひとつのワークに対する専用
ハンドが一つのアームに装備されるようになつて
いる。そのためワークが多種になると第１図に示
すように作業域内に置かれたラツク５２の位置迄
ロボツトアーム５４を移動し、ハンド５３，５
３′，５３″を交換後に作業地点へ移動するといつ
たような作業上多くの動作を要し、また、ロボツ
トアームの作業域内にラツク５２を置かざるを得
ないために、ロボツトアームの作業域が必然的に
制約されるといつた欠点があつた。 Traditionally, robot hands were divided by task, process,
Various shapes are used depending on the workpiece, but in the conventional type, a single arm is equipped with a dedicated hand for one workpiece. Therefore, when there are many types of workpieces, the robot arm 54 is moved to the position of the rack 52 placed in the work area as shown in FIG.
3' and 53'' to the work site after replacing them, and the rack 52 must be placed within the work area of the robot arm. The drawback was that it was inevitably limited.

ロボツトアーム先端側に複数のハンドを放射状
に設けてこれらを選択使用することによつて各種
形状のワークを挾持できるようにすることが考え
られるが、この場合、ワークの形状等が異なるこ
とや選択されたハンドの位置ずれ等によつてワー
クを挾持し損なう虞があるから選択されたハンド
でワークを適確に挾持できるようにする必要があ
る。 It is conceivable that multiple hands can be provided radially on the tip side of the robot arm and that they can be selectively used to grip workpieces of various shapes. Since there is a risk that the workpiece may not be gripped due to misalignment of the selected hand, it is necessary to ensure that the workpiece can be properly gripped with the selected hands.

本発明は上記した従来の欠点を解消し、ロボツ
ト用の各種ハンドを簡単な操作で任意に選択でき
ると共に選択されたハンドでワークを適確に挾持
できるようにしたロボツトハンドを提供するもの
である。 The present invention solves the above-mentioned conventional drawbacks and provides a robot hand that allows various hands for robots to be arbitrarily selected with simple operations and that allows the selected hands to accurately hold a workpiece. .

本発明に係るロータリー式ロボツトハンドは、
ロボツトアーム先端部の支持軸に取り付けられた
フレームには該支持軸と交軸的に回転軸が設けら
れ、該回転軸に放射状に複数のハンドが配置され
ていて上記回転軸を回転させることにより所定の
ハンドを選択し得るように構成されたロータリー
式ロボツトハンドであつて、上記ハンドは、挾持片支持体にその中間部が枢
支されていて先端部側を閉じることによつてワー
クを挾持するようにした対向的な挾持片と、両挾
持片の先端部側が常時開くように付勢するための
バネ手段と、挾持片の枢支部より後方において両
挾持片間に配置されていて、挾持片支持体に形成
された通気孔から供給される圧力エアーによつて
膨張するダイヤフラムとを備え、該ダイヤフラム
の膨張によつて両挾持片でワークを挾持するよう
に構成したものである。 The rotary robot hand according to the present invention includes:
The frame attached to the support shaft at the tip of the robot arm is provided with a rotating shaft that is perpendicular to the supporting shaft, and a plurality of hands are arranged radially around the rotating shaft. A rotary robot hand configured to be able to select a predetermined hand, the hand having its intermediate portion pivoted to a clamping piece support and clamping a workpiece by closing the tip end side. a spring means for biasing the distal ends of both the clamping pieces so as to be open at all times; It is equipped with a diaphragm that expands with pressurized air supplied from a vent hole formed in one support, and is configured so that the workpiece is held between the two holding pieces by the expansion of the diaphragm.

本発明の実施例を第２図以下の図面に基づいて
説明する。 Embodiments of the present invention will be described based on the drawings from FIG. 2 onwards.

第２図は全体の構成を示す斜視図、第３図はハ
ンドの要部の縦断面図、第４図は他の方向からの
断面図、第５図はロツク機構を示す断面図、第６
図はハンドの動作例を示す断面図である。 Fig. 2 is a perspective view showing the overall configuration, Fig. 3 is a longitudinal sectional view of the main parts of the hand, Fig. 4 is a sectional view taken from another direction, Fig. 5 is a sectional view showing the lock mechanism, and Fig. 6 is a sectional view showing the lock mechanism.
The figure is a sectional view showing an example of the operation of the hand.

図中１はロボツト本体、２_１，２_２はロボツト
アームで、ロボツトアーム２_２の先端には支持軸
３を設け、フレーム４を水平方向に回動自在に支
持している。該フレーム４の先端部には円筒状の
ケース６が固着されており、その内側には回転軸
５が円滑に回転し得るように配置されているが、
該回転軸５の軸線Ｃは支持軸３の軸線C′と交軸
になるように配置されたロータリーアクチユエー
ターであり、該ロータリーアクチユエーターＲの
回転軸R₁と上記回転軸５の後端の連接軸５ａと
が連接具７により連結されている。A₁，A₂，
A₃，A₄は上記回転軸５の先端部に放射状に配置
されたハンドであり、先端挾持片の形状が異なる
ものが用いられている。ハンドA₁〜A₂の取り付
けに際しては回転軸５の先端部に十字状に円形の
嵌合孔５ｂを設け、ハンド支持体８のネジ部を植
設するために螺刻部５ｃが形成されると共に、該
螺刻部５ｃに上記ネジ部が螺合され、これにより
４つのハンドが回転軸５を中心に十字形に固着さ
れる。これらのハンドはその軸線C″が上記支持
軸３の軸線C′と同一軸線上になるようにする。 In the figure, 1 is a robot body, 2 ₁ and 2 ₂ are robot arms, and a support shaft 3 is provided at the tip of the robot arm ₂₂ to support a frame 4 so as to be rotatable in the horizontal direction. A cylindrical case 6 is fixed to the tip of the frame 4, and a rotating shaft 5 is arranged inside the case so that it can rotate smoothly.
The rotary actuator is arranged so that the axis C of the rotary shaft 5 is perpendicular to the axis C' of the support shaft 3, and the rotary shaft _R1 of the rotary actuator R and the rear of the rotary shaft 5 The connecting shaft 5a at the end is connected by a connecting tool 7. A ₁ , A ₂ ,
A ₃ and A ₄ are hands arranged radially at the tip of the rotating shaft 5, and have different shapes of tip clamping pieces. When attaching the hands _A1 to _A2 , a cross-shaped circular fitting hole 5b is provided at the tip of the rotating shaft 5, and a threaded portion 5c is formed in order to implant the threaded portion of the hand support 8. At the same time, the threaded portion is screwed into the threaded portion 5c, thereby fixing the four hands in a cross shape around the rotating shaft 5. These hands are arranged so that their axis C'' is coaxial with the axis C' of the support shaft 3.

上記ハンドは、挾持片支持体１３にその中間部
が枢支１６されていて先端部側を閉じることによ
つてワークを挾持するようにした対向的な挾持片
１２，１２と、両挾持片の先端部側が常時開くよ
うに付勢するためのバネ手段１５と、挾持片の枢
支部１６より後方において両挾持片間に配置され
ていて、挾持片支持体１３に形成された通気孔８
ｃ，８ｄから供給される圧力エアーによつて膨張
するダイヤフラム１０とを備え、該ダイヤフラム
１０の膨張によつて両挾持片１２，１２でワーク
を挾持するように構成されている。 The above-mentioned hand consists of two opposing clamping pieces 12, 12 whose intermediate parts are pivoted 16 on a clamping piece support 13 and which are configured to clamp a workpiece by closing their distal ends, and both clamping pieces. A spring means 15 for biasing the tip end side to open at all times, and a ventilation hole 8 formed in the clamping piece support 13 and arranged between both clamping pieces behind the pivoting part 16 of the clamping piece.
It is equipped with a diaphragm 10 that is expanded by pressurized air supplied from ports c and 8d, and is configured so that the workpiece is held between the holding pieces 12 and 12 by the expansion of the diaphragm 10.

上記構成を詳説すると、各ハンドはハンド支持
体８、ワツシヤー９、ダイヤフラム１０、ダイヤ
フラム取付バンド１１、挾持片１２、挾持片支持
体１３、芯棒１４、コイルスプリング１５で構成
されている。 To explain the above structure in detail, each hand is composed of a hand support 8, a washer 9, a diaphragm 10, a diaphragm attachment band 11, a clamping piece 12, a clamping piece support 13, a core rod 14, and a coil spring 15.

ハンド支持体８は上下端が夫々螺刻されてお
り、上端の螺刻部８ａは前記螺刻部５ｃに螺合さ
れ、下端の螺刻部８ｂには挾持片支持具１３が螺
合される。更にハンド支持体８の中央部には逆Ｔ
字形の通気孔８ｃ，８ｄが設けられており、該通
気は同じく回転軸内に設けられた通気孔５ｄ，５
ｅを経て中央部通気孔８ｃから側方部通気孔８ｄ
へと通気されるようになつている。ダイヤフラム
１０は前記側方部通気孔８ｄの外側に配置される
ようハンド支持体８の周囲に当接されており、エ
アーの給排により伸縮されるようになつている。
このダイヤフラム１０はワツシヤ９と挾持支持具
１３との間に配置されたダイヤフラム取付バンド
１１によりその両端部が封止されている。ハンド
支持体８に螺着された挾持片支持具１３には対象
的な挾持片１２，１２が挾持片支持軸１６で揺動
自在に軸支されている。挾持片１２の後端部は上
記ダイヤフラム１０の外側面に接触しており、ま
た上記挾持片支持軸１６より先端部には軸孔１２
ａが対設されていて、これにコイルスプリングガ
イド用の芯棒が挿入されると共にコイルスプリン
グ１５が挿入されている。これにより挾持片１
２，１２の先端は常時開く方向に付勢されてい
る。 The upper and lower ends of the hand support 8 are each threaded, and the threaded portion 8a at the upper end is screwed into the threaded portion 5c, and the grip piece support 13 is screwed into the threaded portion 8b at the lower end. . Furthermore, there is an inverted T in the center of the hand support 8.
Letter-shaped ventilation holes 8c, 8d are provided, and the ventilation is provided through ventilation holes 5d, 5, which are also provided within the rotating shaft.
e from the central ventilation hole 8c to the side ventilation hole 8d
It is designed to be ventilated to. The diaphragm 10 is placed in contact with the periphery of the hand support 8 so as to be disposed outside the side ventilation hole 8d, and is expanded and contracted by supplying and discharging air.
This diaphragm 10 is sealed at both ends by a diaphragm mounting band 11 disposed between the washer 9 and the clamping support 13. A gripping piece support 13 screwed onto the hand support 8 has symmetrical gripping pieces 12, 12 pivotably supported by a gripping piece support shaft 16. The rear end of the clamping piece 12 is in contact with the outer surface of the diaphragm 10, and a shaft hole 12 is provided at the tip of the clamping piece support shaft 16.
a are arranged opposite to each other, into which a core rod for a coil spring guide is inserted and a coil spring 15 is also inserted. With this, the clamping piece 1
The tips of 2 and 12 are always biased in the open direction.

また第５図においてＢは選択されたハンドを固
定するためのロツク機構であり、上記フレーム４
に取り付けられたエアシリンダー１９内にエアー
を給送することによりプランジヤー２０を前進さ
せるようにし、一方上記回転軸５には位置決め板
２１が設けられると共に、これに上記各ハンドの
配置に対応するようロツク孔２１ａが設けられ、
プランジヤー２０の先端に設けたロツクピン２０
ａを嵌入させることによりロツクするようになつ
ている。 Further, in FIG. 5, B is a locking mechanism for fixing the selected hand, and the frame 4 is
The plunger 20 is moved forward by supplying air into an air cylinder 19 attached to the rotary shaft 5, and a positioning plate 21 is provided on the rotating shaft 5, and a positioning plate 21 is provided on the rotary shaft 5 to correspond to the arrangement of the hands. A lock hole 21a is provided,
Lock pin 20 provided at the tip of plunger 20
It is designed to be locked by fitting a.

次にハンドの選択及び動作について説明する。
前記４つのハンドA₁，A₂，A₃，A₄の中から使用
すべきハンドを選択し、ロータリーアクチユエー
ターＲを回動させることによつて選択されたハン
ドを下方に位置せしめ、ロツク機構Ｂでロツクす
ることにより固定する。 Next, hand selection and operation will be explained.
The hand to be used is selected from among the four hands A ₁ , A ₂ , A ₃ , and A ₄ , and the selected hand is positioned downward by rotating the rotary actuator R, and the hand is locked. It is fixed by locking with mechanism B.

次に、エアー給送口１７からエアーを圧送する
と通気孔５ｄ，５ｅ，５ｂ，８ｃ，８ｄを経てダ
イヤフラム１０内に供給されてダイヤフラム１０
は膨張し、コイルスプリング１５に抗して挾持片
１２の先端は閉じられて所定のワーク１８を挾持
することができる。この場合第６図Ａに示す如
く、載置台２２の上に設けられたワーク１８のセ
ンターと挾持片１２のセンターが位置ずれしてい
ても、一方の挾持片１２が上記ダイヤフラム１０
を圧縮するだけで挾持状態は維持され、妄りにワ
ークが落下したりすることなく挾持することがで
き、第６図Ｂ図に示す如くワークが載置台２２か
ら離れた際に、上記一方の挾持片は原状に復帰
し、ワークはセンタリング保持される。 Next, when air is forced through the air supply port 17, it is supplied into the diaphragm 10 through the ventilation holes 5d, 5e, 5b, 8c, and 8d, and the air is supplied into the diaphragm 10.
expands, the ends of the clamping pieces 12 are closed against the coil spring 15, and a predetermined workpiece 18 can be clamped. In this case, as shown in FIG. 6A, even if the center of the workpiece 18 provided on the mounting table 22 and the center of the clamping piece 12 are misaligned, one clamping piece 12 is attached to the diaphragm 10.
The clamping state is maintained by simply compressing the workpiece, and the workpiece can be clamped without accidentally falling. When the workpiece leaves the mounting table 22 as shown in FIG. 6B, one of the clamping The piece returns to its original state and the workpiece is maintained centered.

本発明のロータリー式ロボツトハンドによれ
ば、ロボツトハンド先端側に配置された回転軸を
回転させるだけで所定のハンドを選択でき、従来
のロボツトのようにハンド交換のための動作やそ
のための時間は不要となり、作業効率を上げるこ
とができる。 According to the rotary robot hand of the present invention, a predetermined hand can be selected simply by rotating the rotary shaft placed at the tip of the robot hand, and unlike conventional robots, there is no need for hand exchange operations or time. This is no longer necessary, increasing work efficiency.

また、このようにして選択されたハンドでワー
クを挾持する際に各ハンドは挾持片の後端部側が
ダイヤフラムによつて押し開かれる形式であるか
ら、ワークの形状が異なつていたり挾持片とワー
ムとの間に多少の位置ずれがあつても挾持し損な
う虞はなく、一方の挾持片が上記ダイヤフラムを
圧縮するだけで挾持状態は維持され、妄りにワー
クを落したりすることなく適確に挾持することが
でき、ワークが載置台から離れた際に上記一方の
挾持片が原状に復帰してワークをセンタリング保
持することができる。 Furthermore, when a workpiece is held by the hands selected in this way, the rear end side of the holding piece of each hand is pushed open by a diaphragm. Even if there is a slight misalignment between the workpiece and the worm, there is no risk of it failing to clamp the workpiece, and the clamping state is maintained simply by one clamping piece compressing the diaphragm, allowing the workpiece to be accurately gripped without accidentally dropping it. When the workpiece is separated from the mounting table, one of the clamping pieces returns to its original state to center and hold the workpiece.

更に本発明においては挾持片に作用する挾持力
がダイヤフラムを介して行なわれるため挾持力が
ソフトとなり、挾持力が大き過ぎることによつて
ワークを破壊したりする虞はない等の効果があ
る。 Further, in the present invention, since the clamping force acting on the clamping piece is applied through the diaphragm, the clamping force is soft, and there is no risk of destroying the workpiece due to excessive clamping force.

[Brief explanation of the drawing]

第１図はハンドの交換状態を示す従来ロボツト
の斜視図、第２図乃至第６図は本発明に係るロー
タリー式ロボツトハンドの実施例をし、第２図は
全体の構成を示す斜視図、第３図はハンドの要部
の縦断面図、第４図は他の方向からの断面図、第
５図はロツク機構を示す断面図、第６図はハンド
の動作例を示す断面図である。１：ロボツト本体、２１，２２：アーム、３：
支持軸、４：フレーム、５：回転軸、８：ハンド
支持体、１０：ダイヤフラム、１２：挾持片、
A₁，A₂，A₃，A₄：ハンド、Ｂ：ロツク機構、
Ｒ：ロータリーアクチユエーター。 FIG. 1 is a perspective view of a conventional robot showing a hand exchange state, FIGS. 2 to 6 show an embodiment of a rotary robot hand according to the present invention, and FIG. 2 is a perspective view showing the overall configuration. Fig. 3 is a longitudinal sectional view of the main parts of the hand, Fig. 4 is a sectional view from another direction, Fig. 5 is a sectional view showing the lock mechanism, and Fig. 6 is a sectional view showing an example of the operation of the hand. . 1: Robot body, 21, 22: Arm, 3:
Support shaft, 4: frame, 5: rotating shaft, 8: hand support, 10: diaphragm, 12: clamping piece,
_A1 , _A2 , _A3 , _A4 : Hand, B: Lock mechanism,
R: Rotary actuator.

Claims

[Claims] 1. A frame attached to a support shaft at the tip of the robot arm is provided with a rotating shaft perpendicular to the supporting shaft, and a plurality of hands are arranged radially around the rotating shaft. A rotary robot hand configured to be able to select a predetermined hand by rotating a rotating shaft, the hand having its middle portion pivoted to a clamping piece support and closing its tip end side. Opposed clamping pieces configured to clamp the workpiece, spring means for biasing the tip end sides of both clamping pieces to open at all times, and a spring means between the clamping pieces at the rear of the pivot portion of the clamping pieces. and a diaphragm that is disposed in the support body and expands with pressurized air supplied from a vent formed in the clamping piece support, and is configured to clamp the workpiece between the clamping pieces by the expansion of the diaphragm. A robot hand characterized by: