(57)【要約】【課題】ロボットハンドの周りに配置されるハンド着脱手段およびチャックへのエアー供給用の外部配管構成を簡素化できるロボットハンドを提供する。【解決手段】ロボットハンド３は、産業用ロボットのアームに装着されるハンド本体部３１と、エアーＥｆを用いたシリンダＣＬの駆動によってワークを把持するチャック４の取付けが可能なハンド先端部３２とで構成されている。ハンド本体部３１は、エアーＥｆを用いたシリンダ３８０の駆動によりハンド先端部３２の着脱を行う着脱部３８を有し、外面に設けられたエアー入口開口３５０から供給されるエアーＥｆをエアー溜め５ｅに溜める。そして、エアー溜め５ｅ内のエアーＥｆがチャック４のシリンダＣＬおよび着脱部３８のシリンダ３８０に供給される。これにより、ロボットハンド３の周りに配置される着脱部３８およびチャック４へのエアー供給用の外部配管構成を簡素化できる。【選択図】図５
2010149223.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
産業用ロボットのアームに装着可能なロボットハンドであって、
(a)前記アームに装着されるハンド本体部と、
(b)前記ハンド本体部に着脱自在で、エアーを用いた第１駆動機構の駆動によって被把持物を把持するチャックの取付けが可能なハンド先端部と、
を備え、
前記ハンド本体部は、
(a-1)前記エアーを用いた第２駆動機構の駆動により、前記ハンド本体部に対する前記ハンド先端部の着脱を行う着脱手段と、
(a-2)前記ハンド本体部の外面に設けられた流入口から供給されるエアーを所定の内部空間に溜めるアキュムレータ部と、
を有するとともに、
前記所定の内部空間内のエアーが、前記第１駆動機構および前記第２駆動機構に供給されることを特徴とするロボットハンド。
【請求項２】
請求項１に記載のロボットハンドにおいて、
前記第２駆動機構は前記エアーを用いてピストンを駆動するシリンダを有し、当該ピストンの駆動によって前記ハンド先端部の着脱が行われるとともに、
前記シリンダの内壁が前記所定の内部空間の内壁に連結していることを特徴とするロボットハンド。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載のロボットハンドにおいて、
前記ハンド本体部の外形は、所定の主軸に対して略対称性を有しており、
前記所定の内部空間は、前記所定の主軸に沿って形成されていることを特徴とするロボットハンド。
【請求項４】
請求項１ないし請求項３のいずれかに記載のロボットハンドにおいて、
前記所定の内部空間内のエアーを前記第１駆動機構に供給するための流路が、前記ロボットハンドの内部に形成されていることを特徴とするロボットハンド。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、産業用ロボットのアームに装着可能なロボットハンドに関する。
【背景技術】
【０００２】
圧縮空気(エアー)を用いた駆動力によって部品等を把持するチャックが取付けられたロボットハンドを産業用ロボットのアームに装着し、多点数の部品から構成される組立体を自動的に組み立てる自動組立システムが知られている。
【０００３】
このようなロボットにおいては、様々な部品等に対応するため、エアー駆動によりアームに対するロボットハンド(ロボットツール)の着脱を行うオートツールチェンジャ（ハンド着脱手段）を備え、ロボットハンドの自動交換を行えるものがある（例えば特許文献１参照）。
【０００４】
【特許文献１】特開２０００−３５４９１９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記のロボットでは、ハンド着脱手段およびチャックそれぞれにエアー供給を行う別個の外部配管がロボットハンドの周りに配置されるため、その外部配管構成が煩雑化する。
【０００６】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、ロボットハンドの周りに配置されるハンド着脱手段およびチャックへのエアー供給用の外部配管構成を簡素化できるロボットハンドを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記の課題を解決するため、請求項１の発明は、産業用ロボットのアームに装着可能なロボットハンドであって、(a)前記アームに装着されるハンド本体部と、(b)前記ハンド本体部に着脱自在で、エアーを用いた第１駆動機構の駆動によって被把持物を把持するチャックの取付けが可能なハンド先端部とを備え、前記ハンド本体部は、(a-1)前記エアーを用いた第２駆動機構の駆動により、前記ハンド本体部に対する前記ハンド先端部の着脱を行う着脱手段と、(a-2)前記ハンド本体部の外面に設けられた流入口から供給されるエアーを所定の内部空間に溜めるアキュムレータ部とを有するとともに、前記所定の内部空間内のエアーが、前記第１駆動機構および前記第２駆動機構に供給される。
【０００８】
また、請求項２の発明は、請求項１の発明に係るロボットハンドにおいて、前記第２駆動機構は前記エアーを用いてピストンを駆動するシリンダを有し、当該ピストンの駆動によって前記ハンド先端部の着脱が行われるとともに、前記シリンダの内壁が前記所定の内部空間の内壁に連結している。
【０００９】
また、請求項３の発明は、請求項１または請求項２の発明に係るロボットハンドにおいて、前記ハンド本体部の外形は、所定の主軸に対して略対称性を有しており、前記所定の内部空間は、前記所定の主軸に沿って形成されている。
【００１０】
また、請求項４の発明は、請求項１ないし請求項３のいずれかの発明に係るロボットハンドにおいて、前記所定の内部空間内のエアーを前記第１駆動機構に供給するための流路が、前記ロボットハンドの内部に形成されている。
【発明の効果】
【００１１】
請求項１から請求項４の発明によれば、ハンド本体部の外面に設けられた流入口から供給されるエアーを所定の内部空間に溜め、この所定の内部空間内のエアーが、チャックの駆動に係る第１駆動機構および、ハンド本体部に対するハンド先端部の着脱を行う着脱手段の駆動に係る第２駆動機構に供給される。その結果、ロボットハンドの周りに配置される着脱手段およびチャックへのエアー供給用の外部配管構成を簡素化できる。
【００１２】
特に、請求項２の発明においては、第２駆動機構はエアーを用いてピストンを駆動するシリンダを有し、このピストンの駆動によってハンド先端部の着脱が行われるとともに、シリンダの内壁が所定の内部空間の内壁に連結している。その結果、所定の内部空間内のエアーを着脱手段に供給するための流路を省略でき、簡素化できる。
【００１３】
また、請求項３の発明においては、ハンド本体部の外形は所定の主軸に対して略対称性を有しており、所定の内部空間は所定の主軸に沿って形成されているため、比較的大きな内部空間を簡易に形成できる。
【００１４】
また、請求項４の発明においては、所定の内部空間内のエアーを第１駆動機構に供給するための流路がロボットハンドの内部に形成されているため、ロボットハンドの周りに配置されるチャックへのエアー供給用の外部配管構成を一層簡素化できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
＜ロボットハンドの要部構成＞
図１は、本発明の実施形態に係るロボットハンド３を備えたロボット１の要部構成を示す外観図である。
【００１６】
産業用ロボットであるロボット１は、鉛直軸まわりの３つの旋回自由度の間に、水平軸まわりの３つの回動自由度をアーム結合した６自由度の垂直多関節ロボットとして構成されている。このロボット１では、部品などのワーク(被把持物)９をチャック４で把持して水平方向にワーク９を組み付ける作業や上下方向にワーク９を組み付ける作業が可能である。
【００１７】
ロボット１のアーム(腕)２は、その先端にロボットハンド３を装着可能な構成となっている。
【００１８】
ロボットハンド３は、アーム２に装着されるハンド本体部３１と、ハンド本体部３１に着脱可能なハンド先端部３２とを備えている。このハンド先端部３２では、ワーク９を把持するチャック４の取付けが可能であり、ハンド本体部３１の上部に接続された１本のエアー配管８１から、チャック駆動用の圧縮空気であるエアー(駆動エアー)をチャック４に供給できるようになっている。
【００１９】
以下では、ロボットハンド３の要部構成を詳しく説明する。
【００２０】
図２は、ロボットハンド３の要部構成を示す外観図である。この図２では、チャック４(図１)が取り外された状態のロボットハンド３を示している。
【００２１】
ロボットハンド３は、上述のようにハンド本体部３１と、ハンド本体部３１に着脱自在なハンド先端部３２とを備えている。このハンド本体部３１とハンド先端部３２との着脱動作については、後で詳述する。
【００２２】
ハンド本体部３１は、直方体状の外形を有した８つの電磁弁５０が配設されるエアー制御部５と、電磁弁５０の上方に配置され各電磁弁５０の制御やメインケーブル８２を介した外部機器との通信を行う通信制御部６とを備えている。また、ハンド本体部３１は、アーム２に連結されるアタッチメント３５と、アタッチメント３５と通信制御部６との間に介挿されるジョイント３６と、電磁弁５０とハンド先端部３２との間に配置されるアダプタ３７とを有している。
【００２３】
エアー制御部５は、切換弁(方向制御弁)として働く電磁弁５０の群からなっている電磁弁部５００を有しており、エアー配管８１を介してハンド本体部３１に供給されるエアーを各電磁弁５０のオン・オフ動作により選択的にハンド先端部３２に送ることでハンド先端部３２に取付けられた各チャック４の開閉動作を制御する。なお、電磁弁５０は、例えば３ポートのシングルソレノイドバルブとして構成され、上下方向(Ｚ軸方向)に隣接する一対の電磁弁５０（上段の電磁弁５０ａおよび下段の電磁弁５０ｂ）によって１つのチャック４の開動作および閉動作が行われる。
【００２４】
通信制御部６は、円筒状の外観を有するケーシング(筐体)６０内に、図１に示すメインケーブル８２と電気的に接続するプリント基板６１(図５参照)が配置されている。なお、メインケーブル８２は、例えばプリント基板６１に電力を供給するため２本のワイヤと、チャック４の駆動制御に必要な信号を通信するための２本のワイヤとからなる４芯のケーブルとして構成されている。
【００２５】
アタッチメント３５には、図１に示すエアー配管８１が接続されるエアー入口開口３５０が形成されている。
【００２６】
ハンド先端部３２は、略円柱状の側面を有しており、その下部にチャック４(図１)の取付けが可能な８つのチャック取付け面３２０が形成されている。なお、チャック取付け面３２０にチャック４(図１)を取付ける際には、チャック４とチャック取付け面３２０との間に、チャック４にエアーを供給するための２つのエアー出口開口４０ｇ、４０ｈが設けられたアダプタ４０が介挿される。
【００２７】
＜ハンド本体部３１とハンド先端部３２との着脱動作＞
図３は、ハンド本体部３１からハンド先端部３２が分離された状態を示す外観図である。
【００２８】
ロボットハンド３のハンド本体部３１には、エアー駆動によりハンド本体部３１に対するハンド先端部３２の着脱を行うオートツールチェンジャとして構成され、アダプタ３７の底部から突出する短尺の円筒形状の着脱部３８が設けられている。
【００２９】
このような着脱部３８を備えたハンド本体部３１と、ハンド本体部３１に連結するための特定の構造を有するハンド先端部３２との着脱動作について、図４を参照して説明する。ここで、図４(ａ)は、ハンド本体部３１にハンド先端部３２が結合されていない状態を示し、図４(ｂ)は、結合されている状態を示している。
【００３０】
着脱部３８においては、その側面の複数箇所に形成された円形孔のそれぞれの内部に、この円形孔よりも若干大きな径を持つ可動球３８ｓが収容されている。着脱部３８の内部には後述のエアー溜め５ｅ(図６参照)からエアーが供給されるようになっており、そのエアー供給のＯＮ／ＯＦＦによって後述のピストン３８１(図６参照)を駆動し、可動球３８ｓが着脱部３８の側面から出没できるようになっている。
【００３１】
一方、ハンド先端部３２の中央上部に設けられた着脱孔３２ｖは、その出口付近が狭まるような逆テーパの傾斜面３２ａを有する構造となっており、その開口径が、ハンド本体部３１側の着脱部３８の外径と適合している。
【００３２】
そして、図４(ａ)に示す非結合状態では、可動球３８ｓは突出部３８の内部に収容されている。ところが、図４(ｂ)に示す結合状態では、エアーの供給によって可動球３８ｓを移動させて可動球３８ｓの一部を突起部３８の外部に突出させることにより、着脱孔３２ｖの傾斜面３２ａに可動球３８ｓが係合する。これによって、ハンド本体部３１とハンド先端部３２とが連結されることとなる。一方、エアーの供給を停止するとピストン３８１(図６参照)による可動球３８ｓへの付勢力は消失し、ハンド本体部３１を引き抜くことによってハンド先端部３２をその自重で取り外すことができる。
【００３３】
以上のような着脱部３８を備えたロボットハンド３では、例えば異なった種類のチャック４が取付けられたハンド先端部３２の自動交換が可能であり、様々なワーク９への対応性が向上することとなる。
【００３４】
＜ロボットハンド３の機能構成＞
図５は、ロボットハンド３の機能構成を説明するための概念図である。なお、図５では、ロボットハンド３におけるエアーＥｆの流れを網掛けで図示するとともに、電気配線を太線で図示している。
【００３５】
まず、ロボットハンド３におけるエアーＥｆの流れを説明する。
【００３６】
アタッチメント３５のエアー入口開口３５０から供給されたエアーＥｆは、アタッチメント３５の内部に形成された流路３５ｐを通って、エアー制御部５内に設けられたエアー溜め(空気溜め)５ｅに導かれる。
【００３７】
エアー溜め５ｅに溜められたエアーＥｆは、エアー制御部５内に形成された各流路５ｐを通って、上段の電磁弁５０ａおよび下段の電磁弁５０ｂの入力ポートまで導かれる。
【００３８】
チャック４を駆動するために上段の電磁弁５０ａや下段の電磁弁５０ｂの出力ポートから出力されたエアーＥｆは、エアー制御部５内、アダプタ３７内およびハンド先端部３２内に形成された各流路５ｑ、３７ｐ、３２ｐを通って、ハンド先端部３２のチャック取付け面３２０(図１０参照)に設けられたエアー出口開口３２ｊ(３２ｇ、３２ｈ)に導かれる。
【００３９】
そして、チャック取付け面３２０の各エアー出口開口３２ｊに、アダプタ４０内に形成された流路４０ｐを介して、チャック駆動用のシリンダＣＬの各シリンダ室に連通した２本の流路４ｐを接続すれば、ハンド本体部３１のエアー入口開口３５０から供給されるエアーを用いたチャック４の駆動が可能となる。すなわち、アダプタ４０およびチャック４の内部に形成された各流路４０ｐ、４ｐを介してハンド先端部３２から供給されるエアーを用い、駆動機構として働くシリンダＣＬの駆動を行うことにより、ワーク９(図１)を把持するチャック４の開閉動作を行えることとなる。換言すれば、シリンダＣＬにエアーＥｆを供給する流路４ｐがシリンダＣＬからチャック取付け面３２０に向かって形成されたチャック４をチャック取付け面３２０に取付けた際には、チャック４の底面でチャック取付け面３２０のエアー出口開口３２ｊに対向する流路４ｐのエアー入口開口４ｉが、アダプタ４０内の流路４０ｐを介してチャック取付け面３２０のエアー出口開口３２ｊに連結されるため、ハンド先端部３２からチャック４まで外部配管を付設せずにエアーの流通を行える。
【００４０】
また、エアー溜め５ｅに溜められたエアーＥｆは、エアー溜め５ｅの下部に連通し、先端がテーパ状のピストン３８１を備えたシリンダ３８０に駆動力を与える。すなわち、エアー溜め５ｅ内のエアーＥｆにより、先端が可動球３８ｓに当接するピストン３８１を下向きに駆動させることで、着脱部３８内の可動球３８ｓを外側に突出させてハンド本体部３１とハンド先端部３２とを結合させることが可能となる。なお、エアー配管８１からエアー溜め５ｅに供給されるエアーＥｆの圧を抜く動作を行うことで、ハンド本体部３１に結合されたハンド先端部３２の分離を行える。
【００４１】
以上で説明したロボットハンド３におけるエアーＥｆの流れについては、後で詳述する。次に、ロボットハンド３における電気的な構成を説明する。
【００４２】
コネクタ６３ａを介してメインケーブル８２から送られるチャック４の駆動制御信号は、プリント基板６１上に形成された配線６１ａ(破線で図示)を通ってコントローラ６２に入力される。
【００４３】
コントローラ６２は、例えばＣＰＵおよびメモリを備えて通信制御を行う部位として構成されており、メインケーブル８２を介して例えばホストコンピュータなどのロボットハンド３外部の制御装置(以下では「外部制御装置」ともいう)から送出された電気信号（制御信号）を受信し、この制御信号に基づき各電磁弁５０を駆動するための各駆動信号を生成する。そして、プリント基板６１上にはコントローラ６２で生成された駆動信号を流す配線６１ｂ(破線で図示)が形成されており、この配線６１ｂ、コネクタ６３ｂおよびケーブル８３を介してコントローラ６２から駆動信号が電磁弁５０に送られることとなる。
【００４４】
一方、チャック４の開閉動作を検知するために例えばシリンダＣＬに設置されたセンサＳＮで検出される信号(以下では「チャック開閉検知信号」ともいう)は、ケーブル８４およびコネクタ６３ｅを介してハンド先端部３２の上部に配設されたプリント基板６４に送られる。
【００４５】
プリント基板６４は、プリント基板６１にチャック開閉検知信号を送るための中継基板として機能する。具体的には、プリント基板６４で受け取ったチャック開閉検知信号は、プリント基板６４上に形成された配線６４ａ(破線で図示)を通りコネクタ６３ｄおよびケーブル８５を介してプリント基板６１に送られる。
【００４６】
プリント基板６１では、コネクタ６３ｃを介して受け取ったチャック開閉検知信号が配線６１ｃ(破線で図示)を通ってコントローラ６２に入力される。これにより、メインケーブル８２を介してコントローラ６２から外部制御装置にチャック開閉検知信号を送信できることとなり、外部制御装置におけるチャック４の開閉制御に活用できる。
【００４７】
＜ロボットハンド３におけるエアーＥｆの流れ＞
図６〜図１０は、ロボットハンド３におけるエアーＥｆの流れを説明するための図である。ここで、図６〜図８は、図２のVI−VI位置、VII−VII位置およびVIII−VIII位置から見たロボットハンド３の縦断面図であり、図９は、図２のIX−IX位置から見たロボットハンド３の横断面図である。なお、図６〜図９では、エアーＥｆの流れを理解容易にするため、説明上注目すべきエアーＥｆの箇所を網掛けで図示している。また、図１０は、図２においてアダプタ４０が取り外されたロボットハンド３を下方から見た外観図となっている。
【００４８】
まず、エアー配管８１(図１)から流れＦ１を形成しロボットハンド３のエアー入口開口３５０に入力されたエアーＥｆは、図６に示すようにアタッチメント３５内に形成されたＬ字状の流路３５ｐに沿った流れＦ２によりエアー溜め５ｅに導かれる。このエアー溜め５ｅについては、中心軸としての主軸Ａｘに対して略対称性を有する外形を備えたハンド本体部３１において、その主軸Ａｘに沿って形成された比較的大きな円柱状の内部空間(図６、図９参照)として構成されている。なお、エアー溜め５ｅは、ロボットハンド３の主軸Ａｘに沿って基体５１(後述)に設けられた縦孔の上端部にアタッチメント３５の下端部が嵌合されることで形成されている。
【００４９】
次に、エアー溜め５ｅに溜められたエアーＥｆは、図９に示すように８個の電磁弁５０が表面に取付けられているエアー制御部５の基体５１において主軸Ａｘを中心として放射状に形成された複数本の流路５ｐに、図６に示すような流れＦ３を形成して分配される。換言すれば、ロボットハンド３の主軸Ａｘを中心として略放射状に形成された８本の流路５ｐに、１本の流路３５ｐを分岐させる流路分岐がロボットハンド３内に設けられており、この放射状の流路５ｐの終端の基体５１表面に各電磁弁５０が配置されている。これにより、８個の電磁弁５０と８本の流路５ｐとの配置を最適化でき、ハンド本体部３１のコンパクト化が図れることとなる。
【００５０】
具体的には、上段に配置される４個の電磁弁５０ａの入力ポート５０ｉにエアー溜め５ｅからのエアーＥｆを導くための４本の流路５ｐが、基体５１の内部で主軸Ａｘを中心として十字状に形成される。同様に、下段に配置される４個の電磁弁５０ｂの入力ポート５０ｉにエアー溜め５ｅからのエアーＥｆを導くための４本の流路５ｐも、基体５１の内部で十字状に形成されている。ここで、基体５１は、８角柱状の外形を有しており、８側面のうち隣り合わない４側面それぞれの上段および下段に、各流路５ｐの終端に接続する入力ポート５０ｉを備えた電磁弁５０が取付けられる。
【００５１】
以上のようにハンド本体部３１の外面に設けられた１つのエアー入口開口(流入口)３５０を始端とする１本の流路３５ｐから、８個の電磁弁５０に対応した８本の流路５ｐにエアーを供給するエアー供給経路（エアーＥｆの流れＦ２、Ｆ３に沿った経路）がハンド本体部３１の内部に形成されることにより、エアー入口開口３５０から電磁弁５０の入力ポート５０ｉまで外部配管を除去することが可能となる。
【００５２】
電磁弁５０の出力ポート５０ｊから出力されたエアーＥｆは、図７に示すように基体５１の内部に設けられた流路５ｑに沿った流れＦ５によりアダプタ３７に送られる。この流路５ｑは、上下方向(Ｚ軸方向)に沿ってエアー溜め５ｅの周りに円柱状の内部空間として形成された８本の流路５ｑａ(図９)と、各流路５ｑａから最も近い電磁弁５０の出力ポート５０ｊまで伸びる８本の流路５ｑｂとで構成されている。ここで、例えば上段の電磁弁５０ａ全てが励磁されてオンにされると、例えば図９のような流路５０ｐが電磁弁５０ａ内に形成されてエアーＥｆの流れＦ４が生じ、電磁弁５０ａから出力されたエアーＥｆが流路５ｑに沿った流れＦ５を形成してアダプタ３７に到達することとなる。
【００５３】
アダプタ３７に送られたエアーＥｆは、図８に示すようにアダプタ３７の内部に形成された流路３７ｐおよび、流路３７ｐの終端に接続するエアー入口開口３２ｉとチャック取付け面３２０に設けられたエアー出口開口３２ｊとを有するハンド先端部３２内の流路３２ｐ（図８に仮想線として図示）に沿った流れＦ６を形成してアダプタ４０まで送られる。これにより、チャック取付け面３２０に形成されたエアー出口開口３２ｊからチャック４にエアーＥｆを供給することが可能になる。
【００５４】
以上のようにハンド本体部３１の内部に形成された流路５ｑ、３７ｐと、ハンド先端部３２の内部に形成された流路３２ｐとを介して、エアーＥｆを電磁弁５０の出力ポート５０ｊからハンド先端部３２のエアー出口開口３２ｊに供給できるため、電磁弁５０の出力ポート５０ｊからチャック取付け面３２０まで外部配管を除去することが可能になる。
【００５５】
図１０に示すようにハンド先端部３２の底面には８つのチャック取付け面３２０（３２１、３２２）が形成されており、一対のエアー出口開口３２ｇ、３２ｈが設けられた４つの第１チャック取付け面３２１と、エアー出口開口３２ｇ、３２ｈが設けられていない４つの第２チャック取付け面３２２とが交互に配置されている。なお、ハンド先端部３２には８つのチャック取付け面３２０が設けられているが、８個の電磁弁５０によって駆動可能なチャック４の数は最大４個であるため、実際には４つ以下のチャック４がハンド先端部３２に取付けられることとなる。
【００５６】
第１チャック取付け面３２１には、そのエアー出口開口３２ｇ、３２ｈまでシリンダＣＬから伸びるチャック４の流路４ｐおよびアダプタ４０の流路４０ｐが内部配管として形成されたチャック(以下では「内部配管型チャック」ともいう)４(図５)が取付けられる。これにより、内部配管型チャック４では、１本のエアー配管８１をロボットハンド３の上部に接続すればチャック４まで内部配管を用いたエアー供給が可能となり、ロボットハンド３の周りに配置されるエアー供給用の外部配管を除去できる。
【００５７】
一方、第２チャック取付け面３２２には、図１１に示すようにチャック４内のシリンダＣＬにエアーを供給するため外部配管が接続されるエアー入口開口４ｓ、４ｔが、例えば側面など底面以外の外面に形成されたチャック(以下では「外部配管型チャック」ともいう)４ｒが取付けられる。この場合には、例えば内部配管型チャック４が装着されていない隣りのチャック取付け面３２１に設けられたエアー出口開口３２ｇ、３２ｈと、外部配管型チャック４ｒの側面に設けられたエアー入口開口４ｓ、４ｔとを繋いで接続する配管(外部配管)８６を設けるようにする。すなわち、外部配管型チャック４ｒがチャック取付け面３２２に取付けられた際には、エアー供給用の流路が形成された配管８６により、複数のチャック取付け面３２０のうちチャックの装着がないチャック取付け面３２１に設けられたエアー出口開口３２ｇ、３２ｈと外部配管型チャック４ｒのエアー入口開口４ｓ、４ｔとを配管８６内の流路を介して接続することで、エアー配管８１からハンド本体部３１に供給されるエアーを外部配管型チャック４ｒに導くことが可能となる。
【００５８】
以上で説明したように、アタッチメント３５内の流路３５ｐとエアー制御部５の基体５１内の各流路５ｐ、５ｑとアダプタ３７内の流路３７ｐとハンド先端部３２内の流路３２ｐとからなる内部配管がロボットハンド３に設けられるため、１本のエアー配管８１をロボットハンド３の上部に接続すればハンド先端部３２のチャック取付け面３２０まで内部配管によるエアー供給が可能となる。その結果、ロボットハンドの周りに配置されるチャック４(４ｒ)へのエアー供給用の外部配管を削減でき、部品点数の低減にも寄与できる。
【００５９】
また、エアー溜め５ｅに溜められたエアーＥｆは、上述のように流路５ｐを介して電磁弁５０の入力ポート５０ｉに供給されるだけでなく、着脱部３８のシリンダ３８０にも供給される。すなわち、ハンド本体部３１には、ハンド本体部３１の外面に設けられたエアー入口開口(流入口)３５０から供給されるエアーＥｆをエアー溜め５ｅに蓄えるアキュムレータ部ＡＣが形成されており、このエアー溜め５ｅ内のエアーＥｆが、チャック４内のシリンダ(第１駆動機構)ＣＬおよび着脱部３８のシリンダ(第２駆動機構)３８０に供給される。
【００６０】
ここで、図６に示すようにシリンダ３８０の内壁は、エアー溜め５ｅを構成する内部空間の内壁と面一に連結しているため、エアー溜め５ｅ内のエアーＥｆを着脱部３８に供給するための流路を省略でき、ハンド本体部３１のコンパクト化に寄与できる。また、シリンダ３８０の内壁とエアー溜め５ｅの内壁とを共有化させることにより、エアー溜め５ｅ内のエアーＥｆに対するピストン３８１上面の受圧面積を比較的大きくしてシリンダ３８０の駆動力を高めることができる。その結果、ハンド本体部３１とハンド先端部３２との間で十分な結合力を確保することが可能となる。なお、エアー溜め５ｅは、ハンド本体部３１の中央付近で比較的大きな容量を有しているので、把持動作のためエアー溜め５ｅ内のエアーＥｆがチャック４(４ｒ)のシリンダ室に注入される際もエアー溜め５ｅ内の圧力低下が抑えられハンド本体部３１とハンド先端部３２との結合力を維持できることとなる。
【００６１】
以上のようにロボットハンド３では、ハンド本体部３１の上部に設けられたエアー入口開口３５０に接続する１本のエアー配管８１から供給されるエアーをハンド本体部３１内のエアー溜め５ｅに溜め、このエアー溜め５ｅ内のエアーがチャック４(４ｒ)および着脱部３８に供給されるため、エアー入口開口３５０からエアー溜め５ｅまでのエアー供給経路を共用化でき、従来のように着脱部３８およびチャック４(４ｒ)それぞれにエアー供給を行う別個の外部配管をロボットハンド３の周りに配置する必要がなくなる。その結果、ロボットハンド３の周りに配置される着脱部３８およびチャック４(４ｒ)へのエアー供給用の外部配管構成を簡素化することが可能となる。さらに、ロボットハンド３では、その内部に、エアー溜め５ｅ内のエアーをチャック４(４ｒ)内のシリンダＣＬに供給するための流路５ｐ、５ｑ、３７ｐ、３２ｐが、形成されているため、エアー溜め５ｅからチャック４(４ｒ)にエアー供給する外部配管を削減でき、ロボットハンド３の周りに配置される外部配管構成を一層簡素化できる。
【００６２】
また、ロボットハンド３においては、ハンド先端部３２の着脱が自在なハンド本体部３１に、チャック４(４ｒ)の把持制御に用いる８個の電磁弁５０と各電磁弁５０の駆動信号を流す配線６１ｂが形成されたプリント基板６１とが設けられているため、内部配管型チャック４や外部配管型チャック４ｒが取付けられた別個のハンド先端部３２間でハンド本体部３１に設けられた電磁弁５０の共有化が促進できる。その結果、電磁弁５０の有効利用が図れてコストダウンに寄与できることとなる。
【００６３】
換言すれば、ロボットハンド３では、ハンド先端部３２に取付けられたチャック４（４ｒ）の駆動に必要な構成要素（電磁弁５０や、電磁弁５０の入力ポート５０ｉにエアー入口開口３５０からエアーを供給するための流路３５ｐ、５ｐ、電磁弁５０の出力ポート５０ｊからハンド先端部３２にエアーを供給するための流路５ｑ、３７ｐ、電磁弁５０の駆動信号を流す配線６１ｂが形成されたプリント基板６１）が、ハンド先端部３２の着脱容易なハンド本体部３１に設けられ、その標準化が図られている。これにより、多様なチャックが取付けられた様々なハンド先端部３２に対するハンド本体部３１の対応性を向上でき、チャック４（４ｒ）の駆動に必要な構成要素の共有化が図れる。
【００６４】
すなわち、ハンド本体部３１を標準化し、ハンド先端部３２は客先対応でカスタマイズできるハイブリッド構造にすることにより、多くの客先ニーズに的確に対応することが可能になる。
【００６５】
＜変形例＞
上記の実施形態におけるロボットハンドについては、シングルソレノイド型の８個の電磁弁５０で４つのチャック４の駆動制御を行うのは必須でなく、ダブルソレノイド型の４個の電磁弁で４つのチャックの駆動制御を行うようにしても良い。
【００６６】
また、ハンド先端部３２にチャック取付け面３２０を１つだけ設けるようにしても良い。この場合には、例えばエアー入口開口３５０を始端とする１本の流路３５ｐから１本の流路５ｐにエアーを供給するエアー供給経路がハンド本体部３１内に形成され、１個の電磁弁による１つのチャックの駆動制御が行われる。
【００６７】
また、上記実施形態では、プリント基板６１にコントローラ６２を設けたが、このコントローラ６２をロボットハンドの外部に設けてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００６８】
【図１】本発明の実施形態に係るロボットハンド３を備えたロボット１の要部構成を示す外観図である。
【図２】ロボットハンド３の要部構成を示す外観図である。
【図３】ハンド本体部３１からハンド先端部３２が分離された状態を示す外観図である。
【図４】ハンド本体部３１とハンド先端部３２との着脱動作を説明するための図である。
【図５】ロボットハンド３の機能構成を説明するための概念図である。
【図６】ロボットハンド３におけるエアーＥｆの流れを説明するための図である。
【図７】ロボットハンド３におけるエアーＥｆの流れを説明するための図である。
【図８】ロボットハンド３におけるエアーＥｆの流れを説明するための図である。
【図９】ロボットハンド３におけるエアーＥｆの流れを説明するための図である。
【図１０】ロボットハンド３におけるエアーＥｆの流れを説明するための図である。
【図１１】外部配管型チャック４ｒの取付けを説明するための図である。
【符号の説明】
【００６９】
１  ロボット
２  アーム
３  ロボットハンド
４、４ｒ  チャック
４ｓ、４ｔ  エアー入口開口
４ｐ、５ｐ、５ｑ、３２ｐ、３５ｐ、３７ｐ、４０ｐ  流路(内部配管)
５  エアー制御部
５ｅ  エアー溜め
６  通信制御部
３１  ハンド本体部
３２  ハンド先端部
３２ｊ、３２ｇ、３２ｈ  エアー出口開口
３５  アタッチメント
３７、４０  アダプタ
３８  着脱部
４０ｇ、４０ｈ  エアー出口開口
５０、５０ａ、５０ｂ  電磁弁
５１  基体
６１、６４  プリント基板
６２  コントローラ
６３ａ〜６３ｅ  コネクタ
８１  エアー配管
８２  メインケーブル
８３〜８５  ケーブル
８６  配管(外部配管)
３２０、３２１、３２２  チャック取付け面
３５０  エアー入口開口
３８０  シリンダ
３８１  ピストン
Ａｘ  主軸
ＣＬ  シリンダ
Ｅｆ  エアー(駆動エアー)
Ｆ１〜Ｆ６  エアーの流れ
ＳＮ  センサ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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