JPS63251185A - ロボツトハンド - 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〕 本発明はロボットハンドに関し、特に種々の寸法をもっ
たワークを効率的に把持、解放することのできるロボッ
トハンドに関する。

〔従来の技術〕

従来のロボットハンド（以下「ハンド」という）は、寸
法の異なるワークが複数ある場合には、そのワーク寸法
に応じてストロークの異なるハンドを準備して、適宜こ
れらを交換してロボットを操作していた。また、ワニク
寸法に合わせてハンドを拡縮駆動させる駆動部にサーボ
機構を用い、電気的にサーボ機構を制御してワークな把
持、解放するものもある。あるいは、サーボ機構に替え
てブレーキ付シリンダを用いて、各ワークのストローク
に合わせたセンサを配設し、センサの検知によってブレ
ーキが駆動してワーク寸法に応じてワークを把持するも
のがある。

□　　〔発明が解決しようとする問題点〕従来のロボッ
トハンドは、ワークの寸法に応じてハンドを複数準備し
ておき、その都度交換せざるを得す、また、サーボ機構
を適用したものでは、ハンドを交換する煩雑さから解放
されるものの、ワーク寸法に関係なくハンドの拡縮部、
つまりハンドアームはその都度該ハンドの全ストローク
を拡縮するため、寸法の小さなワークの把持、解放に余
分な駆動を要し、その作業に余計な時間を費やしていた
。更に全ストロークを駆動すると、配列されたワーク間
のピッチが小さい場合、ハンドアームの把↑寺、解放時
に隣接するワークにハンドアームが当たるという問題が
あった。更にブレーキ付のハンドではセンサを多数配設
せざるを得なかった。

上記のうち特にサーボ機構を適用したものは、上記問題
点の他に、サーボ機構が高価であり、操作プログラムが
複雑になる問題点をも有していた。

本発明は上記問題点を解決するためになされたもので、
特にハンドアームがワークの寸法に関係なくその全スト
ロークを駆動する無駄をなくして、ワークの把持、解放
に要する時間を短縮し、操作効率の向上を目的としたロ
ボットハンドを提供するものである。また従来のサーボ
機構のように高価でなくより低廉な機構を備えたロボッ
トハンドを提供することを目的としている。

尚、従来においても同種の課題に基づいて提案された特
開昭４９−６４１５７号公報記載のロボットのハンドが
ある。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明に係るロボットハンドは、１対のハンドアーム間
に制動機構を備えた第１シリンダと、該第１シリンダの
駆動に応じて摺動する第２シリンダとを直列に配設し、
第１シリンダはその制動機構の駆動と相俟って上記ハン
ドアームのワーク把持寸法を設定するシリンダ機構とし
て構成され、第２シリンダは設定された把持寸法を基準
点としてワークの解放に必要なストロークを持ったシリ
ンダ機構として構成されたものである。

〔作用〕

本発明によれば、まず第１シリンダが作動してハンドを
開いてワークを把持するとその制動機構が働いて第１シ
リンダを固定してハンドアームによるワークの把持寸法
を設定し、次いで第２シリンダがそのストロークを駆動
してワークを解放する。引き続き同一ワークを把持する
時には第２シリンダのみが駆動してハンドアームを拡縮
させてワークを把持することになる。

（実施例） 以下第１図ないし第４図に示す一実施例に基づいて本発
明を説明する。第１図は本実施例に係るハンドを適用し
たロボットの操作状態を示す側面図、第２図はハンドを
示す断面図、第３図はシリンダの動作説明図、第４図は
小さなワークを把持ゝ− する状態を示すハンドの側面図である。

まず、第１図に基づいてロボットの構成を説明すると、
ロボットは、旋回軸（ｌａ）を中心にθ方向に旋回する
ロボット本体（１）と、ロボット本体（１）に対してＺ
方向に昇降動する昇降体（２）と、昇降体（２）に対し
てＲ方向に前後動する前後軸（３）と、前後軸（３）先
端に取付けられた先端軸（４）と、前後軸（３）と直交
する方向から先端軸（４）に取付けられたハンド（５）
とを備えている。

然して、ハンド（５）は先端軸（４）の軸芯を中心にα
方向に回動自在に取付けられている。ハンド（５）は回
動軸を中心にして１対のハンドアーム（以下「アーム」
という）　（５０）　、　（ｓｏ）が取付けられ、アー
ム（５０）　、　（５０）間にはアーム（５０）　、　
（５０）を拡縮部させてワーク（６）を把持、解放する
駆動機構が配設されている。尚、同図においてロボット
左側にはワーク（６）を移送するコンベア（７）が、同
右側にはワーク（６）を配列しておくワークパレット（
８）が、それぞれ配設されており、ロボットはコンベア
（７）からワークパレット（８）へとワーク（６）を穆
載する。（Ｐ）　は各ワーク（６）の配列ピッチである
。

次にハンド（５）について第２図及び第３図に基づいて
詳述する。ハンド（５）は先端軸（４）に固定された支
持体（５１）を介して先端軸（４）に取付けられている
。支持体（５１）には直列に連結された１対の第１シリ
ンダ（５２）と第２シリンダ（５３）が相互に逆方向に
並列に１対配設されている。第１シリンダ（５２）はハ
ンド（５）の把持し得るワークの最大寸法をそのストロ
ークとして形成されている。しかも第１シリンダ（５２
）は支持体（５１）に対して固定されているが、第２シ
リンダ（５３）は第１シリンダ（５２）のピストンロッ
ド（５２ａ）の駆動に伴い、支持体（５１）を摺動する
ようにピストンロッド（５２ａ）先端に取付けて構成さ
れている。従って支持体（５１）の摺接面（５１ａ）　
、　（５１ａ）は第２シリンダ（５３）を摺動自在に支
持している。第１シリンダ（５２）がワーク（６）を把
持する場合には、第３図に示したように、第１シリンダ
（５２）のアーム（５０）側に形成したボート（５２ｂ
）にその配管（５２ｃ）を介して圧縮空気を給送するピ
ストンロッド（５２ａ）は左行して第２シリンダ（５３
）とともにアーム（５０）を拡かせる。この時、上記シ
リンダ（５２）　、　（５３）　と同様に構成された逆
向きのシリンダ（５２）　、　（５３）も同様に駆動し
て他方のアーム（５０）を左行させ、結果的には双方の
アーム（ｓｏ）　、　（ｓｏ）は先端軸（４）の軸芯を
中心に左右に同寸法８動してハンド（５）を拡くことに
なる。この際双方のアーム（５０）　、　（５０）が円
滑に拡くように、各アーム（５０）　、　（５０）の基
端近傍には貫通孔（５０ａ）　、　（５’Ｏａ）がそれ
ぞれ形成され、多孔（５０ａ）。

（５０ａ）に第１シリンダ（５２）　、　（５２）の各
端面からその軸方向に延び′たロッド（５４）　、　（
５４）が挿通している。

このようにして第１シリンダ（５２）が全開した後、第
１シリンダ（５２）の第２シリンダ（５３）側に形成し
たボート（５２ｄ）　にその配管（５２ｅ）を介して圧
縮空気を給送するとピストンロッド（５２ａ）は上述し
たと反対方向に駆動し、他方の第１シリンダ（５２）の
動作と相俟ってワーク（６）を把持する位置にまでアー
ム（ｓｏ）　、　（ｓｏ）を閉じる。このとき第１シリ
ンダ（５２）のピストンロッド（５２ａ）を囲んだ制動
機構（５２ｆ）にそのボート（５２ｇ）を介して圧縮空
気を給送すると、ピストンロッド（５２ａ）を締め付け
て第１シリンダ（５２）を固定してワーク（６）の寸法
をハンド（５）に設定する。

次いで第２シリンダ（５３）が第１シリンダ（５２）側
に形成したボート（５３ｂ）にその配管（５３ｃ）を介
して圧縮空気を給送するとピストンロッド（５３ａ）が
左行して拡きワーク（６）を解放する。第２シリンダ（
５３）のストロークは第１シリンダ（５２）と異なり、
単に把持したワーク（６）を解放するに充分な寸法に形
成されておればよく、ワーク（６）の寸法とは無関係な
スロトークに形成されている。次いでワーク（６）を把
持するには、ハンド（５）をワーク（６）まで運び、今
度は初期の場合と相違して、第２シリンダ（５３）のみ
が駆動してワーク（６）を把持することになる。その動
作は、第２シリンダ（５３）のアーム（５０）側のボー
ト（５３ｄ）にその配管（５３ｅ）を介して圧縮空気を
給送することによって達成される。

以後、同寸法のワーク（６）を移載するときには第２シ
リンダ（５３）のみの駆動で済ませることができ、その
ストローク範囲は従来に比べて僅かであることから、ワ
ーク（６）の把持、解放に要する時間を短縮することが
できる。

更に寸法を異にする第４図の小さなワーク（６Ａ）を移
載する場合には、上述したと同様まず第１シリンダ（５
２）を駆動させてワーク（６Ａ）の寸法を把握し、その
後は第２シリンダ（５３）のみの動作で済ませることが
できる。

従って、本実施例によれば、ワークの大きさに関係なく
、しかも短時間でワーク（６）　、　（［ｉＡ）を把持
、解放することができる。

更に本実施例では、各アーム（ｓｏ）　、　（５０）が
同期駆動するように工夫されている。つまり、各シリン
ダ（５２）　、　（５３）対の間には各アーム（５０）
　、　（５０）からシリンダ（５２）　、　（５３）の
軸方向と同方向に延びるラック（５５）　、　（５５）
がそれぞれラック歯を対向させて配設され、これら両ラ
ック歯にピニオン（５６）が噛合されている。従って１
対のシリンダ（５２）。

（５３）の駆動によフてアーム（５０）　、　（５０）
が駆動するが、この時、ピニオン（５６）が各アーム（
５０）　、　（５０）の動きを同期させ対称な動きを確
保する。

尚、第２図、第３図において、（５７）は１対のハンド
の爪、１はハンドアーム（５０）　、　（５０）の可動
寸法を示す。

〔発明の効果〕

以上本発明によれば、ワークの把持、解放に要する時間
を短縮することができる。しかもサーボ機構によらずシ
リンダ機構によっているため低コストで上記効果を得る
ことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係るハンドを適用したロボットの操作
状態を示す側面図、第２図はハンドの要部を示す断面図
、第３図はシリンダの動作の説明図、第４図は小さなワ
ークを移載する際のロボットを示す側面図ある。 図において、 （５）はハンド、 （５０）はハンドアーム、 （５２）は第１シリンダ、 （５２ｆ）は制動機構、 （５３）は第２シリンダ、 （５５）はラック、 （５６）はピニオンである。 尚、各図中、同一符号は同−又は相当部分を示す。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）１対のハンドアーム間に制動機構を備えた第１シ
   リンダと、該第１シリンダの駆動によって摺動する第２
   シリンダとを直列に対を成して備えるとともに、該第１
   シリンダはその駆動によって上記ハンドアームを拡縮さ
   せてワークを把持し、該把持点において上記制動機構が
   駆動して該ワークの把持寸法を設定するシリンダ機構と
   して構成され、上記第２シリンダは設定された上記把持
   点を基準として把持した上記ワークの解放に必要なスト
   ロークを持ったシリンダ機構として構成されたことを特
   徴とするロボットハンド。
2. （２）上記直列に対をなす第１シリンダと第２シリンダ
   とを逆向きに１対並設したことを特徴とする特許請求の
   範囲第１項記載のロボットハンド。
3. （３）並設された上記各直列シリンダ間に上記ハンドア
   ームから該シリンダに沿ったラックを延設するとともに
   、該ラック間にピニオンを噛合させたことを特徴とする
   特許請求の範囲第２項記載のロボットハンド。