(57)【要約】【課題】  ワークを保持する際に、ロボットアームの中心軸線沿いにおける、ロボットハンドの保持爪の先端部の移動量を低減させたロボットハンドを提供する。【解決手段】  ロボットハンド１０は、ロボットハンドが取り付けられているアーム部の長手方向と平行に延びる中心軸線Ｏに関して横断方向に移動自在に設けられた一対の移動子１４、１６を有した駆動装置１２と、駆動装置の一対の移動子の各々に連結された一対の保持爪１８，２０と、一対の保持爪を互いに回動自在に連結する連結部２２とを具備する。一対の保持爪１８，２０は、移動子１４，１６の各々に回動自在に連結された基端部と、ワークに係合する先端部とを有しており、一対の移動子１４，１６が中心軸線に関して横断方向に接近、離反動作することにより、一対の保持爪が連結部を中心として回動し、同保持爪の先端部が互いに離反、接近するようにした。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ロボットアームの先端部に取り付けたロボットハンドにおいて、
前記ロボットハンドの中心軸線に関して横断方向に直線移動自在に設けられた一対の移動子を有した駆動部と、
各々が前記駆動部の一対の移動子の各々に連結された一対の保持爪と、
前記中心軸線上に位置し、前記一対の保持爪を互いに回動自在に連結する連結部とを具備し、
前記一対の保持爪の各々は、一端部において前記移動子の各々に回動自在に連結された基端部と、ワークに係合する先端部とを有しており、前記一対の保持爪の各々の前記基端部がその他端部において前記連結部によって他方の保持爪の基端部に連結され、前記一対の保持爪の各々の前記先端部が、前記移動子を移動させて前記連結部を中心として前記基端部を回動させることにより移動し、前記一対の移動子を前記中心軸線に関して横断方向に接近させたときに互いから離反し、前記一対の移動子を前記中心軸線に関して横断方向に離反させたときに互いに接近するように前記基端部から延びていることを特徴とするロボットハンド。
【請求項２】
前記一対の保持爪の各々の先端部は、前記中心軸線に関し、該保持爪を駆動する移動子と同じ側に位置する、請求項１に記載のロボットハンド。
【請求項３】
前記一対の保持爪は、前記連結部を中心として概ねＶ字状に屈曲した部材である請求項２に記載のロボットハンド。
【請求項４】
複数のアーム部を関節部によって回転自在に連結してなる多関節型ロボットアームと
該ロボットアームの先端部に取り付けられた請求項１から請求項３の何れか一項に記載のロボットハンドと、
を具備することを特徴とするロボットハンドリング装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、産業用ロボットのロボットハンドに関する。
【背景技術】
【０００２】
現在、ＦＡの分野においては、ワークを保持するために多関節型産業用ロボットが用いられている。例えば、図３に示す従来例では、上端部が開口した籠１０１内に収納された皿形ワークＷを保持する垂直多関節型ロボット１００が図示されている。ロボット１００は、関節部１０４により鉛直面内で回動自在に連結された複数のアーム部として上腕部１０２と前腕部１０６と、前腕部１０６の先端に手首１０８を介して取り付けられたロボットハンド１１０とを具備している。図３においてＢで示す部分の拡大図である図４を参照すると、ロボットハンド１１０は、手首１０８（図３）により、ロボットハンド１１０の中心軸線Ｏを中心として回動自在になっている。
【０００３】
図４及び図５を参照すると、従来技術によるロボットハンド１１０は、ハンドシャフト１２１と、中心軸線Ｏに関して垂直方向に互いに接近離反可能な移動子１２２、１２４を有し且つハンドシャフトに取り付けられた駆動装置１２０と、駆動装置１２０の移動子１２２、１２４の各々に連結された保持爪１１２、１１４と、保持爪１１２、１１４の中心部において互いに回動自在に連結する連結部１１６とを具備している。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
産業用ロボットのロボットアーム先端に取り付けられるロボットハンドは、ワークの形状に適合するよう様々な形状を有しているが、例えば図４に示すような、断面が概ね円形の内周面Ｗ0を有した皿型のワークＷを保持する場合には、保持爪１１２、１１４の各々の先端部を互いに離反させてワークＷの内周面Ｗ0に係合させることにより、ワークＷを保持するようになっている。そのために、従来技術によるロボットハンド１１０では、駆動装置１２０の移動子１２２、１２４を、図６において矢印Ａで示すように、互いに反対方向に離反動作させ、保持爪１１２、１１４の各々の先端部を連結部１１６を中心として矢印Ｒで示すように回動させる。そのとき、連結部１１６は、矢印Ｕで示すように、中心軸線Ｏ沿いに位置１１６′へ移動する。この間、保持爪１１２、１１４は、上述したように、連結部１１６を中心として矢印Ｒで示すように回転動作をするので、保持爪１１２、１１４の先端部は、中心軸線Ｏの方向に、連結部１１６と同じ向きに移動することとなり、保持爪１１２、１１４の先端部の中心軸線Ｏ沿いの変位δ1が大きくなり、ワークＷを的確に保持することができない問題がある。
【０００５】
本発明は、こうした従来技術の問題を解決することを技術課題としており、ワークを保持する際に、ロボットハンドの中心軸線方向における、ロボットハンドの保持爪の先端部の移動量を低減させたロボットハンドを提供することを技術課題としている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、ロボットアームの先端部に取り付けたロボットハンドにおいて、前記ロボットハンドの中心軸線に関して横断方向に直線移動自在に設けられた一対の移動子を有した駆動部と、各々が前記駆動部の一対の移動子の各々に連結された一対の保持爪と、前記中心軸線上に位置し、前記一対の保持爪を互いに回動自在に連結する連結部とを具備し、前記一対の保持爪の各々は、一端部において前記移動子の各々に回動自在に連結された基端部と、ワークに係合する先端部とを有しており、前記一対の保持爪の各々の前記基端部がその他端部において前記連結部によって他方の保持爪の基端部に連結され、前記一対の保持爪の各々の前記先端部が、前記移動子を移動させて前記連結部を中心として前記基端部を回動させることにより移動し、前記一対の移動子を前記中心軸線に関して横断方向に接近させたときに互いから離反し、前記一対の移動子を前記中心軸線に関して横断方向に離反させたときに互いに接近するように前記基端部から延びているロボットハンドを提供する。
【０００７】
前記保持爪の先端部は、前記中心軸線に関し、該保持爪を駆動する移動子と同じ側に位置することが好ましい。また、前記一対の保持爪は、前記連結部を中心として概ねＶ字状に屈曲した部材であることがさらに好ましい。
【０００８】
また、前記連結部は、前記中心軸線および前記移動子の移動方向の双方に関して垂直に延びるピン部材を具備することが好ましい。
また、前記ワークは、断面が概ね円形の内周面を有しており、前記ロボットハンドは、その保持爪の先端部が互いに離反した状態で前記内周面に係合して、該ワークを保持するようにすることができる。
【０００９】
また、本発明は、複数のアーム部の関節部によって回転自在に連結してなる多関節型ロボットアームと、該ロボットアームの先端部に取り付けられた上記ロボットハンドとを具備するロボットハンドリング装置を提供する。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、移動子が接近、離反の直線動作をすることにより、保持爪の先端部が互いに離反、接近するようにしたので、前記移動子の移動に伴う前記連結部の前記中心軸線沿いの移動と、前記保持爪の先端部の前記中心軸線沿いの移動が反対向きになり、保持爪の変位量が小さくなる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、図１、２を参照して、本発明の好ましい実施形態を説明する。
図１、２において、本実施形態によるロボットハンド１０は、図３、４を参照して説明した従来技術による多関節型産業用ロボットのロボットアームの先端部に設けた手首１０８又はそこに取り付けられたハンドシャフト１２１に取り付けるようになっている。ロボットハンド１０は、連結部２２を中心として互いに回動自在に連結された一対の保持爪１８、２０と、該一対の保持爪１８、２０を駆動する空圧式の駆動装置１２とを具備している。駆動装置１２は、ロボットハンド１０の中心軸線Ｏに関して横断方向に接近、離反する一対の移動子１４、１６と、移動子１４、１６を駆動する空圧シリンダ（図示せず）とを具備している。連結部２２は、中心軸線Ｏ上に位置しており、本実施形態では、中心軸線Ｏおよび移動子１４、１６の移動方向に関して垂直に延びる円柱状のピン部材によって構成されている。
【００１２】
保持爪１８、２０の各々は、基端部を形成する板状の部材より成る本体部材１８ａと、先端部を形成する棒状の部材より成る指部材１８ｂ、２０ｂとを有している。本体部材１８ａ、２０ａは、連結部２２と平行に延びるピン部材１４ａ、１６ａにより、各々の基端部において移動子１４、１６に回動自在に連結されている。また、指部材１８ｂ、２０ｂは、その先端が、上記中心軸線Ｏに関して、同指部材１８ｂ、２０ｂを含む保持爪１８、２０を駆動する移動子１４、１６と同じ側に位置するように、各々の保持爪の本体部材１８ａ、２０ａに取り付けられている。すなわち、指部材１８ｂ、２０ｂは、図１に示すように、移動子１４、１６が互いに接近したときに、各々の先端部が互いに離反するように、図１においてαで示す所定の角度を以って、各々の保持爪の本体部材１８ａ、２０ａから延びるように、各々の保持爪の本体部材１８ａ、２０ａに取り付けられている。なお、角αは、連結部２２の中心と、ピン部材１４ａ、１６ｂの各々の中心とを結ぶ直線と、連結部２２の中心と指部材１８ｂ、２０ｂの各々の先端部とを結ぶ直線がなす角である。また、図１には、一対の保持爪１８、２０のうち、一方の保持爪１８についてのみ角αが示されているが、他方の保持爪２０についても同様である。
【００１３】
以下、本実施形態の作用を説明する。
本実施形態によれば、ロボットハンド１０は、移動子１４、１６が互いに離反動作することにより、図２において実線で示すように、保持爪１８、２０の先端部は互いに接近する。本実施形態のロボットハンド１０もまた、従来技術のロボットハンド１１０と同様に、図４に示すように、保持爪１８、２０の先端部をワークＷの内周面Ｗ0に係合させることにより、該ワークを保持する。そのために、ロボットハンド１０は、図２の状態から、矢印Ａで示すように、移動子１４、１６が互いに接近動作させ、矢印Ｒで示すように、保持爪１８、２０の先端部を互いに離反させる。
【００１４】
このとき連結部２２は矢印Ｌで示すように、中心軸線Ｏに沿ってロボットハンド１０の先端方向へ２２′で示す位置に移動する。この間、保持爪１８、２０は、上述したように、連結部２２を中心として矢印Ｒで示すように回転動作をするので、保持爪１８、２０の先端部は、中心軸線Ｏ沿いには、連結部２２とは反対方向に移動することとなり、保持爪１８、２０の先端部の中心軸線Ｏ沿いの変位δは、図６に示した従来技術のロボットハンド１１０の保持爪１１２、１１４の変位δ1と比較して格段に小さくなる。従って、ロボットハンド１０によりワークＷを保持する際に、ロボットアーム側で保持爪１１２、１１４の変位を補償するような動作をしなくとも、ワークＷをロボットハンド１０に十分に保持させることが可能となる。
【００１５】
また、保持爪の先端部の中心軸線Ｏ沿いの変位δが小さいので、保持爪１８、２０を閉じたときの保持爪先端の位置から開いたときの爪の位置を容易に推測できるようになり、ロボットの教示も容易になる利点を奏する。加えて、保持爪１８，２０は、ワークに対して円運動を行うので、ワークが傾いた状態でも保持爪の先端以外の場所と干渉することがなく、ワークの姿勢変化にハンドの姿勢を合わせる必要がない。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の好ましい実施形態によるロボットハンドの正面図である。
【図２】図１のロボットハンドの動作説明図である。
【図３】多関節型産業用ロボットによってワークを保持様子を示す図である。
【図４】図３においてＢで示す部分の拡大図である。
【図５】従来技術によるロボットハンドの正面図である。
【図６】図５のロボットハンドの動作説明図である。
【符号の説明】
【００１７】
１０    ロボットハンド
１２    駆動装置
１４    移動子
１６    移動子
１８    保持爪
２０    保持爪
２２    連結部
Ｗ    ワーク
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
2006297514.tif 000006
【図５】
2006297514.tif 000007
【図６】
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