JPS62140788A - 工業用ロボツトのハンド - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は工業用ロボットに関し、特に工業用ロボソ１〜
のハントにおける改良構造に関する。

〔従来の技術〕

近年、特に製造加且業等の分野では、自動化技術の進歩
によって各種製造工程の無人化が急速に進んでいる。そ
して、工業用ロボトを用いた製造工程等の無人化に対す
る強い要請に応えて、各種工業用ロボッ１−の開発が盛
んである。

このような工業用ロボットの一種として、人間の上肢の
動作機能に遜色のない様々な動作を実現できるロボット
アーム装置がこれまで種々開発されている。

例えば、第９図に示されるロボットアーム装置９００で
はロボットアーム９０の先端に取り付けられた基体９１
に内蔵された図示されぬ駆動機構により接離動する一対
の開閉指９２・ａ、９２・ｂからなるハンド９０１でワ
ーク９３を把持したのち所定の作業を遂行すべく、ワー
ク９３を目標位置に移動し、しかる後にワーク９３を開
放する動作が行なわれている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

このようなロボットアーム装置９００ではハンド９０１
　によって把持されたワーク９３は把持片である開閉指
９２・ａ、９２・ｂによってハンド９０１に対して不変
であるように固定されている。したがって、ワーク９３
がキー溝を有するような軸部材からなりこの軸部材を軸
受等に嵌挿するような微細な位置決めを必要とする作業
を遂行するためにはハンド９０１を支持するロボッ１〜
アーム１３０側の制御を精度よく行う必要がある。しか
し特にロボットアーム９０が多関節型のロポッ１−アー
ムである場合にはワークの位置決め精度は各関節の回転
角の決定精度如何によって大きく左右される。つまり、
各関節に所望の回転精度が得られない場合はハンド９０
１の決定位圓の分解能が粗くなる。そしてまた、ロボッ
トアーム９０の有するｑ＊決め精度にも自と限界があり
、より高い精度を有するロボットアームを適用すると費
用の面で実用性が損われる問題点があった。さらにまた
、上述したように、キー溝を有する軸部材を軸受に嵌挿
する例では把持した軸部材を回転させて軸受どの位相合
せを行う必要があり、このような位相合せをロボットア
ー１１９０に実行させるためには複雑な制御用コントロ
ーラを必要とし、さらにロボットアームの作業空間に十
分な余裕をもたせ周囲の作業環境との干渉を防ぐ必要が
あった。

〔問題点を解決するための手段〕

上述した問題点を解決するためになされた本発明は、１
駆動機構により呻平行に接雛動する少なくとも２つの開
閉指によってワークを多点で把持、開放する工業用ロボ
ットのハントにおいて、少なくとも一つの前記開閉指の
前記ワークとの接触部位に前記開閉指に対して相対移＠
　ｉ′ｉｆ能な部材を配設し、前記部材のうちの少なく
とも一つに前記部材の前記開閉指に対する相対位置を決
定する部材駆動手段を（イｆｌえた工業用ロボットのハ
ンドである。

〔作　用〕

本発明による工業用ロボットのハンドでは、開閉指に配
置された部材が部材Ｉφ動手段によってワークを供って
開閉指に対し相対移動するので、ワークは部材と共に開
閉指すなわちハン１−に対して相対移動する。このよう
に、部材駆動機構によりワークを伴って相対移動する部
材の移動方向、速度、移動量を各々の開閉指毎にＭ意に
選び、ワークの微細な位置決めをすることで、ハント全
体を支持し移動するロボットアームを動かすことなく把
持したワークの位置を変えることができる。

〔発明の実施例〕

以下、本発明の工業用ロボットのハン１−の第一実施例
を図面を参照しながら詳細に説明する。尚、各図面を通
じて同一部分には同一の符号を付す。

本実施例による工業用ロボットのハントの／”ｔシト１
は、第１図に示されるように、ロボットアームＲの先端
に固定された基部２とこの基部２に内蔵された１図示せ
ぬ駆！！’ＪＪ機構によりｉｌＺ行に接離動するよう配
置された一対の開閉指３・ａ、トｂと、この開閉指３・
Ｅ］、３・ｂ夫々に配設され、各々の開閉指３・ａ。

３・ｂにおいて対向する桁長方向を長手方向とするベル
トｔｔ１動帯８に形成された矩形表面にの前記長手方向
へｉｌｌ、行に刻設された矩形断面を有するベルトｉｌ
ｌ！　＋３内を案内さすし、このベルｌ−！：１７　Ｂ
内を摺動しながら開閉指３・８，３・ｂの前記桁長方向
へ相対し！ｌ！１１し、開閉指３・ａ、３・ｂの矩形表
面り桁長方向−直線状に刻１没された矩形溝Ｍに係合す
る一定ピッチのｍ′工゛を有す図中スクラッチで示され
る歯付ベルト４と、開閉指：）・ａ、：３・ｂに内蔵さ
れ、開閉指３・ａ、３・ｂ内部に導かれた歯付ベル１〜
４と噛み合わされる歯付ベルト４と同じピッチの歯を有
する歯付ベルト）ｔＬ５とこの歯付ベルト車５と回転駆
動させるために回転軸７を歯付ベルト車５の回転軸７と
同軸に固定した図示されぬモータと、開閉指３・ａ、３
・ｂ内部に導かれた歯付ベルト４を開閉指３・ａ、３・
ｂ内部において誘導する歯Ｔと係合する矩形溝を有する
プーリ６とから成る。

このようなハンド１は第２図に示されるように、ワーク
２０を開閉指３・ａ、３・ｂの間に歯付ヘルド４を介し
て挟み把持する８把持されたワーク２０は開閉指３・ａ
、３・ｂに備えられた歯付ベル１へ４の裏面Ｕすなわち
歯Ｔの配置没されていない面と接触して保持されている
ので、歯付ベルト４を駆動して開閉指３・ａ　＋　３・
ｂの桁長方向に相対移動させることで把持されたハンド
１に対するワーク２０の相対的な位置は変更される。す
なわち、開閉指３・ａ、３・ｂに備えられたモータ２１
を回転軸ｍｊさせることでｍ付ベルト車５を回動させ、
以って歯付ベル１−４を開閉指３・ａ、３・ｂのベルト
溝Ｈに沿って摺動させる。これにより歯付ベルト４ｍ面
に圧接したワーク２０は摺動する歯付ベルト４と共にハ
ント１における相対的な位置を変える。

次に第３図乃至第４図を参照して本実施例のハント１に
より把持されたワークがその相対的な位置を変える過程
を適当な例を引用して説明する６第３図に示される例で
は、筒形状のワーク３０を開閉指３・ａ、３・ｂで同筒
軸に垂直な方向から曲面を両側で挟み、しかる後にワー
ク３０を基部２より遠ざける図中矢印Ａで示される向き
にワーク３０を移動させる。このようなワーク３０の移
動を実現するためには、各開閉指３・ａ、３・ｂに備え
られた歯付ベルト４が桁長方向で基体２から遠ざかる向
きにベルト溝Ｂに沿って摺動するように各開閉指３・ａ
。

３・ｂにおいてモータ２１を駆動し歯付ベルト車５を回
動させる。第３図中では開閉指３・ａに備えられた歯付
ベルト４はベルト溝Ｂを同図中矢印Ｂで示されるｊｈｌ
きに摺動し、また開閉指３・ｂに備えられた歯付ベルト
４は上記ベルト溝Ｂを同図中矢印Ｃで示される向きに摺
’！ＪＪする。従って歯付ベルト４に圧接され保持され
たワーク３０は図中矢印Ａで示される向きに移動し図中
実ａＤで示される位置から点ａＥで示される位置へ移動
する。

第４図に示さ九る例では円筒形状のワーク３０の曲面を
開閉指３・ａ　＋　３・ｂで円筒軸に垂直な方向から両
側で挟み、しかる後にワーク３０を基部２からの相対的
な位置は変えずに同図中矢印Ｆで示される回転方向で上
記円筒軸中心に回転移動させる。このようなワーク３０
の回転移動を実現するためにＩＪ、一方の開閉指３・ａ
が備えられた歯付ベルト４を上記ベルト溝Ｂに沿って用
尺方向基体２から遠ざかる向きに摺動させ、他方の開閉
指３・ｂが備えられた歯付ベルト４を上記ベルトｉ＋ｔ
　Ｂに沿って用尺方向基体２へ近接する向きに摺動する
ように各開閉指３・ａ、３・ｂにおいて各モータ２１を
駆動し各歯付ベル１−車５を回動させる。第４図中では
開閉指３・ａに備えられた歯付ベルト４はベルト溝Ｂを
同図中矢印Ｇで示向きに摺動し、また開閉指３・ｂに備
えられた歯付ベルト４はベルト溝Ｂを同図中矢印Ｈで示
される向きに摺動する。従って歯付ベルト４に圧接され
保持されたワーク３０は図中矢印Ｆで示される回・転方
向に上記円筒軸を回転軸として回転移動する。

このように本発明の一実施例の工業用ロボットのハンド
によれば、一対の開閉指に備えられた各々の歯付ベルト
をハンドおよび開閉指に対して相対移動させることでハ
ントによって把持されたワークが軸部材からなりこの軸
部材を軸受に嵌挿する等の微、ＩＩＩな位置決めを必要
とする作業を実現することができる。すなわち、ハン１
−を支持して所定の位置／＼移ＩＰＩＪさせるロボソｌ
−アームによって得られる位置決め精度以上のより高い
精度でワークを目標位置に移動することができる。また
一対の開閉指に備えられた各々の歯付ベルトを双方の開
閉指において互いに逆向きに移動させることで、キー溝
を有する軸部材を軸受に嵌挿する等、ハンドによって把
持したワークを回転させて目標位置との位相合せを行う
作業も容易に実現でき、ハンドを支持するロボットアー
ムにワークの位相合せのだめの複雑な動作をさせる必要
がなくロボットアームの作業空間を節減できる。さらに
、ハンドに把持されたワークの形状や大きさに係らず、
ワークの位置を変えることができ、特に軸部材の位相合
せを行う作業等では、把持する軸部材の軸径に合わせて
、開閉指で挟むことで所定の作業を遂行できる。

次に本発明のハンドを適用した第２実施例について図面
を参照しながら説明する。尚図面中筒１実施例と同一部
分には同一符号を付す。

本実施例によるハント５０の構成は第５図に示されるよ
うに、ロボットアームＲの先端に固定された基部２と、
この基部２に内蔵された図示せぬ駆動機構により平行に
接離動する一対の角柱形状の開閉指５０・ａ、５０・ｂ
と、双方の開閉指５０−ａ、５０・ｂの桁長方向に対向
して刻設された矩形断面を有する溝５１と、この溝５１
の内面両側で桁長方向に刻設された矩形断面を有する第
２の溝５２と、この溝５１および第２の溝５２に係合し
摺動しながら開閉指５０−ａ。

５０・ｂの桁長方向に移動すると共に、溝５１の双壁よ
り所定量の高さを有し、各々の開閉指５０・ａ、５０−
ｂにおいて、表面が平行に対向する矩形表面である把持
面Ｈを有する摺動部材５３・ａ、５３・ｂと５この摺動
部材５３・ａ、５３・ｂと結合すると共に、溝５１の底
面に接触して基部２側に敷設される板材に前記接触面と
は対する面において桁長方向に複数の歯が配設されたラ
ック５４と、このラック５４とかみ合わされ各々の開閉
指５０・ａ、５０・ｂに固定された軸に回転軸を枢支さ
れ回動自在にされたＥｌＩ＆卓５５と、この平歯車５５
にかみ合わされ各々の開閉指５０・ａ、５０・ｂに固定
されたモータ５６により回転駆動される円筒ウオームギ
ア５７とからなる。

このような構成によるハンド５０は、第６図に示される
ようにワーク６０を一対の摺動部材５３・ａ。

５３・ｂの把持面Ｈで挟み圧接し把持する。そしてワー
ク６０を把持した状態でモータ５６により円筒ウオーム
ギア５７および平歯車５５を回転駆動させることにより
、平歯車５５とかみ合わされたラック５４は溝５１の底
面を桁長方向に摺動部材５３・ａ、５３・ｂを伴って摺
動する。したがって、摺動部材５３・ａ、５３・ｂに圧
接し保持されたワーク６０の位置を開閉指５０・ａ。

５０・ｂに対して相対移動する摺動部材５３・ａ、５３
・ｂと共に変えることができる。

次に第３実施例について説明する。

本実施例によるバンド７０の構成は、第７図に示される
ように、ロボットアームＲの先端に固定された基部２と
、この基部２に内蔵された図示されぬ駆動機構により平
行に接９ａ動する一対の角柱形状の開閉指７０−ａ、７
０・ｂと、双方の開閉指７０・ａ、７０ｂの桁長方向へ
配設され、かつ各々の開口部が対向するように刻設され
た矩形断面を有する溝７１と、この溝７１の内面両側で
桁長方向に夫々刻設された矩形断面を有する第２の溝７
２と、この溝７１および第２の溝７２に係合し摺動しな
がら上記桁長方向に移動すると共に、溝５１を形成する
双壁より所定駄の高さを有し、各々の開閉指５０・ａ、
５０−ｂにおいて対向する表面が平行となる矩形面から
なる把持面Ｈを備え、なおかつ上記桁長方向に貫通する
雌ねじ［パが形成された。摺動部材７３・ａ、７３・ｂ
と、雌ねじＦと同じピッチを有し摺動部材７３・ａ、７
３・ｂを雌ねじＦにかみ合わされて貫通すると共に、７
ｆ４７１内を上記桁長か向に開閉指７０・ａ、７０・ｂ
の全長に渡って配置されたた［ねじＭと、この雄ねじＭ
を回転駆動するために開１７！！Ｆ？７０・ａ、７０・
ｂに内蔵されると共に、雄ねじＭの基部２側一端に回転
子を同軸に固定したモータ７５とから成る。

このような構成によるハンド７０は、第８図に示される
ようにワーク８０を一対の摺動部材７３・ａ。

７３・ｂの肥持面トエで挟み圧接し把持する。そしてワ
ーク８０を把持した状態でモータ７５により雄ねじＦを
回転駆動させることにより、摺動部材７３・ａ。

７３・ｂはｄｌ　７１に沿って上記桁長方向に移動され
る。

すなわち雄ねじＭと雌ねじｊ７とは摺動部材７３・ａ。

７３・ｂの送りねじとなっているので、モータ７５の同
転方向を正逆回転させることで摺動゛″′１ｓＶ′１ｓ
Ｖオフ３・ｂは溝７１を桁長方向に送られる。したがっ
て、摺動部材７３・ａ、７３・ｂに圧接保持されたワー
ク８０の位置を開閉指７０・ａ、７０・ｂに対して相対
移動する摺動部組７３・ａ、７：３・ｂと共に変えるこ
とができる。

以上説明したように本発明の工業用ロボッｌ〜のハンド
が実施例ど共に示されたが、本発明の技術思想を離れる
ことなく前述の実：４％例に種々の変更を加えることが
できる。例えば上述の実施例においてワークを挟む一対
の開閉指はより多くの開閉指から構成されてよい。また
第１実施例においてはベルト駆動手段であるモータを所
定のベルトのみに限定して使用し、他のベルトをアイド
リング可能な状態にしてもよい。

このように本発明の変位検出装置を実現する種々の実施
例およびその変形例は各部分の部品形状すなわち要部の
構成には要部本来の有する本質的な機能を損なわない限
り随意に変更ができる。

〔発明の効果〕

本発明によれは、ワークを把持した開閉指に配置された
部材がワークを伴って開閉指に対して相対移動するので
、部材移動方向および移動１辻を各々の開閉指毎に随意
に選択することにより１把持されるワークの大きさや形
状に左右されずに、把持したワークの位置をハントを支
持移動させるアームを動作せずに変えることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例である工業用ロボットのハント
の構成を一部切欠いて示す）ν部所面１Δ、′５Ｓ２図
は同実施例のハンドの要部を切欠いて示す要部断面図、
第３図乃至第４図は同実施例のハントの動作説明図、第
５図は同発明の第２実施例の構成を一部切欠いて示す断
面図、第６図は同実施例のｄ！Ｉ＋作を（）１成の一部
切欠いて示す断面図、第７図は同発明の第３実施例のも
が成を一部を切欠いて１・・ハント、３・ａ・・・開閉
指、３・ｂ・・・開閉指４・・・歯付ベルト、５・・歯
付ベル１−車代理人　弁理士　則　近　憲　佑 同　　竹花喜久男 第１図 ＢＭ 第２図 第３図 第４図 第５図 ００第６図 第７図 第８図 第９図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 駆動機構により略平行に接離動する少なくとも２つの開
   閉指によってワークを多点で把持、開放する工業用ロボ
   ットのハンドにおいて、少なくとも一つの前記開閉指の
   前記ワークとの接触部位に前記開閉指に対して相対移動
   可能な部材を配設し、前記部材のうちの少なくとも一つ
   に前記部材の前記開閉指に対する相対位置を決定する部
   材駆動手段を備えたことを特徴とする工業用ロボットの
   ハンド。