JPS63262217A - ロボツトハンドの姿勢制御装置 - 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】

この発明は、射出成形機の成形品取出し用と１て、ある
いは部品の組立用等として使用できるロボットハンドに
関し、その姿勢制御装置を提供しようとするものである
。

【従来の技術】

従来、射出成形機からの成形品の取り出しを自動化する
ために、成形品取出し用のロボットが使用されている。 すなわち、固定金型の上にロボットハンドを取付け、射
出成形機の上方からロボットハンドで成形品を取出して
射出成形機の側方に配置されるコンベア等の上に載せて
いる。この場合、成形品を一旦射出成形機の金型の上方
に引き上げ、その後、成形品を射出成形機の側方に運ん
でコンベア等の上に載せるという動作が必要である。こ
のような動作を、従来は直交座標型ロボットで行なって
いた。 しかしながら、上記直交座標型ロボットにおいては成形
品を射出成形機の金型の上方からコンベア等の上方位置
まで移動させるために、大きな動力が必要になり、しか
もロボットハンドの作動範囲が大きくなってしまうとい
う欠点があった。 そのため、特開昭６１−９８５２２号に示すように、射
出成形機よりも高い位置で水平回動可能に支持された関
節部を有し、この関節部に水平旋回アームを支持させる
とともに、水平旋回アームの先端部に上下方向に移動可
能に上下移動アームを支持させたものがある。 ところが、この例においてもやはり関節部を中心として
進退する水平旋回アームの移動距離が大きくなってしま
う、したがって成形品を射出成形機の金型の上方からコ
ンベア等の上方位置まで移動させるために、大きな動力
が必要になり、しかもロボットハンドの作動範囲が大き
くなってしまうという欠点は解消されていない。 そこで、ハンド部分にロータリアクチュエータを取付け
ることによりこれを旋回可能としたちのも知られている
。

【発明が解決しようとする問題点】

しかしながら上記旋回機能は首振り機能とは別個に設け
られるので、ハンド部分が嵩ぼってしまうという欠点が
あった。またロータリアクチュエータの回転軸を大きな
負荷に耐え得るものとしようとすると、ロータリアクチ
ュエータ自体も大型化してしまうので非常に不都合であ
った。 この発明は、従来例の上記欠点を解消しようとするもの
で、例えば上述の例において上下移動アームに取付けた
ロボットハンドが、垂直方向から水平方向に首振りをす
ると同時に、簡単な構造で９０°ないし１８０″″旋回
するようにしたものである。

【問題点を解決するための手段】

すなわち、この発明のロボットハンドの姿勢制御装置は
その実施例図面に示すように、所定間隔に保持された一
対の側枠と、この側、枠間に差し渡された支軸および固
定軸と、固定軸に所定間隔で回転可使に取付けられた一
対の側板と、側板間に差し渡されたギア軸取付用支持板
および姿勢制御軸と、上記支軸に首振り可能に取付けら
れ、先端を姿勢制御軸に連結したシリンダと、固定軸に
固定された第１のかさ歯車と、ギア軸取付用支持板に回
転可能に取付けられ、側板間で上記第１のかさ歯車に係
合する第２のかさ歯車と、ギア軸取付用支持板の外部で
上記第２のかさ歯車と連結され、ギア軸取付用支持板に
回転可能に取付けられたハンド取付板とを有し、シリン
ダを駆動して姿勢制御軸を移動させることにより、ギア
軸取付用支持板が固定軸を回転中心として回転するとと
もに、第２のかさ歯車が第１のかさ歯車に係合して回転
することによりハンド取付板を旋回可能としたことを特
徴とするものである。

【作用】

上記の構成においては、シリンダを駆動して姿勢制御軸
を移動させることにより、ギア軸取付用支持板が固定軸
を回転中心として回転するとともに、第２のかさ歯車が
第１のかさ歯車に係合して回転することによりハンド取
付板を旋回可能としたので、ロボットハンドは垂直方向
から水平方向に首振りをすると同時に、９０”ないし１
８０゜自動的に旋回する。

【実施例】

以下この発明をその実施例に基づいて詳細に説明する。 第１図ないし第３図において、一対の側枠５１がアーム
への取付板５０により所定間隔に保持されている。この
側枠５１間には、その長さ方向両端に支軸５２および固
定軸５３が差し渡されている。また、固定軸５３には一
対の側板５４が所定間隔で回転可能に取付けられ、この
側板５４の長さ方向先端にはギア軸取付用支持板５５が
、また固定軸５３よりも後部で長さ方向の軸線に対して
４５’の角度で姿勢制御軸５６が差し渡されている。 他方、上記支軸５２には先端を姿勢制御軸５６に連結し
たシリンダ５７が首振り可能に取付けられている。５８
はシリンダロッド、５９はシリンダロッドを姿勢制御軸
５６に回転自在に取付けるだめのホルダ、６０はシリン
ダロッドの調整ネジである。 上記固定軸５３には第１のかさ歯車６１が固定されてい
る。他方、ギア軸取付用支持板５５にはギア軸６３が回
転可能に取付けられ、このギア軸６３上に上記第１のか
さ歯車６１に係合する第２のかさ歯車６４が、一対の側
板５４間の位置において取付けられている。このギア軸
６３の他端にはハンド取付板６５が、ギア軸取付用支持
板５５の外部において上記第２のかさ歯車６４と連結さ
れ、ギア軸６３によってギア軸取付用支持板５５に回転
可能に取付けられている。 このハンド取付板６５は、シリンダ５７．を駆動して姿
勢制御軸５６を固定軸５３を回転中心として９０°移動
させることにより、ギア軸取付用支持板５５が固定軸５
３を回転中心として回転するのに追随して９０°回転す
る。それとともに、第２のかさ歯車６４が第１のかさ歯
車６１に係合して回転することにより、ギア軸６３が回
転して上記ハンド取付板６５は９０°ないし１８０°旋
回する。 ７１は前進調整ネジ、７２は復帰調整ネジで、ギア軸取
付用支持板５５の振幅を調整するためのものである。 ８１はストローク調整ネジで、ハンド取付板６５の旋回
角度を調整するためのものである。 ９１はシリンダ５７正面に設けたエアポートロであり、
９２はシリンダ５７側面に設けた近接スイッチである。 ギア軸取付用支持板５５は２枚の板状体からなり、その
間にベアリング７３を介装してギア軸６３を回転自在に
保持している。 第４図および第５図は、第１および第２のかさ歯車６１
．６４の部分を示すもので、第４図の例ではギア比がギ
ア軸取付用支持板５５が９０°回転するとハンド取付板
６５も９０＠回転するようになっており、第５図の例で
はギア比がギア軸取付用支持板５５が９０°回転する間
にハンド取付板６５は１８０°回転する。 第６図はこのロボットハンドの姿勢制御装置を成形品取
出ロボットに適用した場合を示すものである０図におい
て、１は射出成形機で、シリンダ部４１と、固定金型４
３および可動金型４５、ホッパ（図示せず）等からなっ
ている。２は支持台で、射出成形機ｌの固定金型４３上
に支持されている。 支持台２には、関節部４が水平回動可能に支持されてお
り、この関節部４は上記支持台２に対し旋回駆動装置例
えば回転型アクチュエータ５によって水平に回転駆動さ
れる。勿論、旋回駆動装置としてはサーボモータ、エア
シリンダ等の他の駆動手段が使用できる。 関節部４には、水平旋回アーム６が水平方向に伸びるよ
うに支持されている。水平旋回アーム６にはその長さ方
向に沿って上下一対のガイドロッド１５が取付けられ、
ガイドロッド１５には一対の上下移動アーム７．７′が
、スライダ１７，１７゛を介して摺動自在に保持されて
いる。上下移動アーム７．７°を保持する各スライダ１
７，１７°は、前記上下移動アーム７．７′を前記水平
旋回アーム６に対して水平方向に直線駆動するための水
平駆動装置１８によって駆動される。すなわち水平駆動
装置、１８は、上記一対のガイドロッド１５の間に設け
られたロッドレスシリンダ１９と、ロッドレスシリンダ
１９に沿って往復動するロータ２０とからなっている。 このロータ２０にはスライドブロック２１が取付けられ
、このスライドブロック２１には第１および第２のスラ
イダ１７．１７°を作動する可動ロッド２２、およびこ
の可動ロッド２２を作動させるエアシリンダ２３が取付
けられている。２４は、第１のスライダ１７に連結した
引き抜きストローク調整用ストッパ、２５は第２のスラ
イダ１７”に連結ブロック２６を介して連結した引き抜
きストローク調整用ストッパ、２７は上記連結ブロック
２６を移動させるエアシリンダである。２Ｂは、可動金
型のストロークによって成形品取出し位置を調整するた
めに、第１および第２のスライダ１７　、１７　’間に
設けられたストッパ、また２９は同様にスプルーランナ
の取出し位置を調整するために、前記連結ブロック２６
と第２のスライダ１７°との間に設けられたストッパで
ある。 上記各スライダ１７．１７’には、それぞれ上下移動ア
ーム７．７゛が摺動自在に取付けられている。この上下
移動アーム７．７゛は、前記水平旋回アーム６に対し上
下方向に直線駆動するための上下駆動装置例えばエアシ
リンダ３０　、３０　’によって駆動される。上下移動
アーム７．７゛の下端部には、成形品およびスプルーラ
ンナの把持および開放動作を行なうロボットハンド３１
，３１′がそれぞれ取付けられている。 次にこの発明の動作ｉついて説明する。 シリンダ５７を駆動して姿勢制御軸５６を移動させるこ
とにより、ギア軸取付用支持板５５が固定軸５３を回転
中心として回転する。それとともに、第１のかさ歯車６
１に係合している第２のかさ歯車６４が回転することに
より、ハンド取付板６５も旋回する。したがって、ハン
ド取付板６５に取付けられたロボットハンドは、垂直方
向から水平方向に首振りをすると同時に、９０”ないし
１８０″″自動的に旋回する。 第６図の場合において、ロボットハンド３１゜３１°の
ホームポジションは射出成形機ｌの金型上である。この
状態で射出成形機ｌによる成形が終了して可動金型４３
が固定金型４５から離れると、成形品取り出し信号がロ
ボットハンドのコントローラに送られる。 これにより、エアシリンダ３０，３０°が作動し、第１
のロボットハンド３１は成形品の位置まで、また第２の
ロボットハンド３１°はスプルーランナの位置まで下降
する。その後、ロボットハンド３１が成形品を把持する
とともに、ロボットハンド３１°がスプルーランナを把
持する。次にエアシリンダ２３が作動して成形品を可動
金型４３から引き離し、ロボットハンド３１’がスプル
ーランナを切離す。モしてロボットハンド３１は上下移
動アーム７をエアシリンダ３０を駆動することによって
上昇方向に移送され、成形品は金型の上方に取り出され
る。このとき、ロボットハンド３１を９０’上方へ旋回
させて成形品を水平に持ち上げておくことにより、コン
ベア上への移送を容易にすることができる。 次いで、ロッドレスシリンダ１９を作動して各スライダ
１７．１７’を成形品を最小の回転半径となる位置に引
き寄せる。この状態でスイッチから信号が７クチユエー
タ５に送られ、アクチュエータ５によって水平旋回アー
ム６は水平に回転駆動され、射出成形機ｌの側方のベル
トコンベアの上方位置まで旋回移動させられる。水平旋
回アーム６は射出成形Ｉａ、１の側方のベルトコンベア
の上方位置まで旋回し、ショックアブソーバに当接して
停止する。このときスイッチからコントローラに信号が
送られ、アクチュエータ５が停止する。 この旋回運動が始まると同時にロッドレスシリンダ１９
が作動し、各スライダ１７．１７’は水平旋回アーム６
の先端に移動させられる。 旋回が終了すると、エアシリンダ３０が駆動して上下移
動アーム７を下降させ、ロボットハンド３１をベルトコ
ンベアに接近させる。上下移動アーム７が停止するとス
イッチが作動し、スイッチからの信号に基づいてコント
ローラからロボットハンド３１に出力信号が送られ、ロ
ボットハンド３１が成形品をベルトコンベア上で開放す
る。なおこの際ロボットハンド３１は、上述のように９
０°上方へ旋回させて成形品を水平に持ち上げた状態で
、これをさらに水平方向に１８０°旋回するようにした
ことにより、水平旋回アーム６の旋回半径を一層短かく
することができる。 ロボットハンド３１が成形品を開放した後、上記と逆の
動作を行なって再び原点に復帰して１サイクルの動作が
終了する。

【発明の効果】

この発明のロボットハンドの姿勢制御装置は以上のよう
に、シリンダを駆動して姿勢制御軸を移動させることに
より、ギア軸取付用支持板が固定軸を回転中心として回
転するとともに、第２のかさ歯車が第１のかさ歯車に係
合して回転することによりハンド取付板を旋回可能とし
たので、ロボットハンドは垂直方向から水平方向に首振
りをすると同時に、９０″ないし１８０°自動的に旋回
する、したがって、ロボットハンドの姿勢制御装置部分
を非常にコンパクトにすることができ、しかも大きい負
荷に耐えることができるので、大型のロボットハンドを
取付けることができる。 なおこの発明のロボットハンドの姿勢制御装置は、上記
の首振りおよび旋回機構を利用して、成形品の取出ロボ
ット用としてのみならず１組立ロボットやその他の用途
に使用できることは勿論である。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明のロボットハンドの姿勢制御装置の一
実施例を示す正面図、第２図はその側面図、第３図は作
動した状態の側面図、第４図および第５図は要部拡大斜
視図、第６図は成形品取出ロボットに適用した場合の斜
視図である。 ５１・・・側枠　　　　　　５２・・・支軸５３・・・
固定軸　　　　　５４・・・側板５５・・・ギア軸取付
用支持板 ５６・・・姿勢制御軸　　　５７・・・シリンダ６１・
・・第１のかさ歯車　６３・・・ギア軸６４・・・第２
のかさ歯車　６５・・・ハンド取付板図面の浄書（内容
に変更なし） 第１図 第２図 第３図 第４図 第５図 １　事件の表示 昭和６２年特許願第９５８５０号 ２　発明の名称 ロボットハンドの姿勢制御装置 ３　補正をする者 事件との関係　　特許出願人 住所（居所）長野県上伊那郡南箕輪村字中の原９Ｑ２−
２ 氏名（名称）　株式会社　オ　−　ト ４代理人〒４００ 昭和　　年　　月　　日（発送日） ６　補正により増加する発明の数 ７　補正の対象 代理権を証する書面および図面。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、所定間隔に保持された一対の側枠と、この側枠間に
   差し渡された支軸および固定軸と、固定軸に所定間隔で
   回転可能に取付けられた一対の側板と、側板間に差し渡
   されたギア軸取付用支持板および姿勢制御軸と、上記支
   軸に首振り可能に取付けられ、先端を姿勢制御軸に連結
   したシリンダと、固定軸に固定された第１のかさ歯車と
   、ギア軸取付用支持板に回転可能に取付けられ、側板間
   で上記第１のかさ歯車に係合する第２のかさ歯車と、ギ
   ア軸取付用支持板の外部で上記第２のかさ歯車と連結さ
   れ、ギア軸取付用支持板に回転可能に取付けられたハン
   ド取付板とを有し、シリンダを駆動して姿勢制御軸を移
   動させることにより、ギア軸取付用支持板が固定軸を回
   転中心として回転するとともに、第２のかさ歯車が第１
   のかさ歯車に係合して回転することによりハンド取付板
   を旋回可能としたことを特徴とするロボットハンドの姿
   勢制御装置。