(57)【要約】【課題】不定形のバリを有するワークを、ロボットによって正確に位置決めして搬送できるようにしたワーク搬送装置の提供。【解決手段】ハンド１４は、互いに接離可能に構成された第１の爪３２及び第２の爪３４を有する。第１の爪３２は、ワークのバリの下面に当接可能な第１の当接部３６と、第１の当接部３６の先端に設けられた、ワークの本体部分に当接可能な第１の挟持部３８とを有する。また第２の爪３４は、ワークのバリの下面に当接可能な第２の当接部４０と、第２の当接部４０の先端に設けられた、ワークの本体部分に当接可能な第２の挟持部４２とを有し、第１の挟持部３８及び第２の挟持部４２は協働して、ワークの本体部分を位置決めして挟持するように構成されている。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに接離可能な少なくとも２つの爪を備えたハンドを有するロボットにより、本体部分及び前記本体部分から突出したバリ部分を有するワークを把持して搬送するワーク搬送装置であって、
前記少なくとも２つの爪の各々は、前記バリ部分の下面と当接して前記ワークの上下方向の位置決めを行う当接部と、前記当接部の先端に設けられ、前記ワークの本体部分を挟持して前記ワークの把持方向の位置決めを行うための挟持部と、を備え、
前記ハンドは、前記ワークが上下方向に位置決めされた状態を維持しつつ、前記ワークの把持方向の位置決めを行う、ワーク搬送装置。
【請求項２】
前記ハンドにより把持されたワークを撮像するカメラと、前記カメラにより検出された前記本体部分の位置に基づいて、前記ワークの搬送先での配置位置を補正する補正部と、を有する、請求項１に記載のワーク搬送装置。
【請求項３】
前記少なくとも２つの爪の間隔を変更可能に構成されたサーボモータを有する、請求項１又は２に記載のワーク搬送装置。
【請求項４】
前記サーボモータは、前記少なくとも２つの爪が前記ワークの本体部分を予め設定したトルクで把持するように制御される、請求項３に記載のワーク搬送装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、熱間鍛造品等のバリ付きワークを、ロボットを用いて搬送するワーク搬送装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
金属等の素材を熱間鍛造や冷間鍛造によって成形して鍛造品を得ようとする場合、該鍛造品には板状のバリ（余肉）が形成される。このようなバリ付きの成形品（ワーク）を、ロボットを用いて次工程に搬送する際は、該バリの存在を考慮する必要がある。
【０００３】
これに関連する従来技術として、特許文献１には、中継テーブル１１上のバリ付き成形体２０をカメラ５で撮影した画像を画像処理したデータに基づいて、ロボットアーム４の先端の把持爪８を動作させてバリ２２の外縁を把持するように構成されたロボット１が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平０５−１３１２４０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に記載の技術は、バリ付きの鍛造品を上方からカメラで検出し、バリを把持して該鍛造品を搬送するものであり、より具体的には、カメラによって、鍛造品におけるバリ部分と本体部分の境界線を検出して、把持爪の位置補正を行うものである。しかし実際には、カメラによる画像から、バリ部分と本体部分の境界線を正確に検出することは容易ではなく、故に把持ミスが発生したり、把持爪によって本体部分を傷付けてしまったりする虞がある。
【０００６】
そこで本発明は、熱間鍛造品のような、不定形のバリを有するワークを、ロボットによって正確に位置決めして搬送できるようにしたワーク搬送装置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】
上記目的を達成するために、本願第１の発明は、互いに接離可能な少なくとも２つの爪を備えたハンドを有するロボットにより、本体部分及び前記本体部分から突出したバリ部分を有するワークを把持して搬送するワーク搬送装置であって、前記少なくとも２つの爪の各々は、前記バリ部分の下面と当接して前記ワークの上下方向の位置決めを行う当接部と、前記当接部の先端に設けられ、前記ワークの本体部分を挟持して前記ワークの把持方向の位置決めを行うための挟持部と、を備え、前記ハンドは、前記ワークが上下方向に位置決めされた状態を維持しつつ、前記ワークの把持方向の位置決めを行う、ワーク搬送装置を提供する。
【０００８】
第２の発明は、第１の発明において、前記ハンドにより把持されたワークを撮像するカメラと、前記カメラにより検出された前記本体部分の位置に基づいて、前記ワークの搬送先での配置位置を補正する補正部と、を有する、ワーク搬送装置を提供する。
【０００９】
第３の発明は、第１又は第２の発明において、前記少なくとも２つの爪の間隔を変更可能に構成されたサーボモータを有する、ワーク搬送装置を提供する。
【００１０】
第４の発明は、第３の発明において、前記サーボモータは、前記少なくとも２つの爪が前記ワークの本体部分を予め設定したトルクで把持するように制御される、ワーク搬送装置を提供する。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、不定形のバリ部分を有するワークに対して、１つのハンドで上下方向及び把持方向の双方について位置決めを行うことができるようになる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の一実施形態に係るワーク搬送装置を、プレス機とともに示す図である。
【図２】（ａ）バリ付きワークの形状を例示する上面図であり、（ｂ）側面図である。
【図３】把持爪を備えたロボットハンドの構造を例示する図である。
【図４】（ａ）ロボットハンド及びバリ付きワークを模式的に示す図であり、ハンドの爪がワークのバリの下方に位置している状態を示し、（ｂ）ハンドの爪がワークのバリの下面に当接している状態を示し、（ｃ）ハンドの爪がワークの本体部分を挟持している状態を示す図である。
【図５】本発明に係るワーク搬送装置を用いた処理の一例を示すフローチャートである。
【図６】図３のロボットハンドでバリ付きワークを把持した状態を示す図である。
【図７】ロボットハンドで把持したバリ付きワークをカメラで撮像している状態を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
図１は、本発明の好適な実施形態に係るワーク搬送装置１０を、搬送対象であるバリ付きワーク１２と、ワーク１２の搬送元及び搬送先とともに示す概略図である。ワーク搬送装置１０は、ワーク１２を把持可能なハンド１４を備えたロボット１６を有し、ロボット１６は、好ましくは６軸等の多関節ロボットである。ここでは、搬送元である第１のプレス機１８で熱間鍛造された、不定形のバリを有する熱間鍛造品（バリ付きワーク）１２を、ロボット１６を用いて保持し、搬送先である第２のプレス機２０に搬送する例を説明する。またワーク搬送装置１０は、ロボット１６が把持しているワーク１２を撮像可能なカメラ２２を有してもよく、カメラ２２及びロボット１６の動作は、概略図示した制御装置２３によって制御することができる。
【００１４】
図２は、ロボット１６の搬送対象であるワーク１２の形状の一例を示す図であり、図２（ａ）及び（ｂ）はそれぞれ、ワーク１２の上面図及び側面図を示す。ワーク１２は、本体部分２４と、本体部分２４から突出するように形成された不定形のバリ部分（以降、バリと略称する）２６とを有し、バリ２６は通常、本体部分２４よりも厚さ（上下方向寸法）が小さい板状部分として形成される。またバリ２６の下面２８は通常、平坦な面となっている。
【００１５】
図３は、ワーク１２を保持するためのロボット１６のハンド１４の構造を示す図である。ハンド１４は、互いに接離可能に構成された少なくとも２つの爪を有し、図示例では第１の爪３２及び第２の爪３４を有する。第１の爪３２は、ワーク１２のバリ２６の下面２８に当接可能な第１の当接部３６と、第１の当接部３６の先端に設けられた、ワーク１２の本体部分２４（の側面）に当接可能な第１の挟持部３８とを有する。また第２の爪３４は、ワーク１２のバリ２６の下面に当接可能な第２の当接部４０と、第２の当接部４０の先端に設けられた、ワーク１２の本体部分２４（の側面）に当接可能な第２の挟持部４２とを有し、第１の挟持部３８及び第２の挟持部４２は協働して、ワーク１２の本体部分２４を位置決めして挟持するように構成されている。
【００１６】
図４は、ハンド１４の動作を模式的に示す図である。先ず図４（ａ）に示すように、第１の爪３２及び第２の爪３４を、ワーク１２のバリ２６の下方に移動させる。次に、図４（ｂ）に示すように、第１の爪３２及び第２の爪３４を上昇させることにより、第１の爪３２の第１の当接部３６及び第２の爪３４の第２の当接部４０をバリ２６の下面２８に当接させ、ワーク１２を持ち上げる。
【００１７】
次に、図４（ｃ）に示すように、第１の爪３２及び第２の爪３４の少なくとも一方を、第１の爪３２及び第２の爪３４が互いに接近するように移動させ、第１の爪３２の第１の挟持部３８及び第２の爪３４の第２の挟持部４２をワーク１２の本体部分２４に当接させ、本体部分２４を位置決めして挟持する。このとき、必要に応じ、第１の爪３２の第１の当接部３６及び第２の爪３４の第２の当接部４０は、バリ２６の下面２８に対して摺動する。従ってハンド１４は、ワーク１２が上下方向（重力方向）に位置決めされた状態を維持しつつ、ワーク１２の把持方向（略水平方向）の位置決めを行うことができる。このように、ハンド１４は、寸法が正確に規定されているワーク１２の本体部分２４を挟持するように構成されているので、ワーク１２が不定形のバリ２６を有する場合であっても、ワーク１２を正確に位置決めして把持することができる。
【００１８】
次に、ワーク搬送装置１０を用いた一連の操作の一例を、図５のフローチャートを参照しつつ説明する。先ず、図４（ａ）及び（ｂ）を参照して説明したように、第１のプレス機１８にて鍛造され、第１のプレス機１８内に載置されたバリ付きワーク１２のバリ２６の下面２８に、ロボット１６のハンド１４の第１の爪３２及び第２の爪３４を当接させ、ワーク１２を持ち上げる（ステップＳ１）。次に、図４（ｃ）を参照して説明したように、第１の爪３２及び第２の爪３４を互いに接近させて、ワーク１２の本体部分２４を挟持する（ステップＳ２）。
【００１９】
図６は、このようにしてハンド１４に位置決め・把持されたバリ付きワーク１２を示している。ここで、第１の爪３２と第２の爪３４との間隔を変更すべく、第１の爪３２及び第２の爪３４の少なくとも一方を駆動するための駆動部としては種々のものが利用可能であるが、当該駆動部としてサーボモータ４４を使用することが好ましい。サーボモータ４４の使用により、把持爪の間隔を任意かつ高精度に変更することができるようになる。さらに、サーボモータ４４を、第１の爪３２及び第２の爪３４がワーク１２の本体部分２４を予め設定したトルクで把持するように制御することにより、ワーク１２の本体部分２４を傷付けることなく搬送することができる。
【００２０】
次のステップＳ３では、図７に示すように、上述のカメラ２２を用いて、ハンド１４が把持しているワーク１２を撮像し、ワーク１２の位置を検出する。より具体的には、カメラ２２は、ワーク１２の本体部分２４の外形（輪郭）が撮像できる方向（図示例では側方）からワーク１２を撮像するように構成・配置されている。
【００２１】
例えばワーク１２が図２に示したような細長い形状を有する場合、ハンド１４でワーク１２を把持したときに、ハンド１４に対するワーク１２の長手方向（図７では左右方向）の位置が一義的に定まらない場合がある。このような場合に、カメラ２２を用いてワーク１２の位置（特に長手方向の位置）を検出することにより、ワーク１２の位置・姿勢を正確に知ることができる。
【００２２】
次にステップＳ４において、ロボット１６を操作して、ハンド１４が把持したワーク１２を搬送先（ここでは第２のプレス機２０）に搬送する。次にステップＳ５において、カメラ２２により得られた画像を処理し、ワーク１２の本体部分２４の位置を検出して、検出された本体部分２４の位置に基づいて、第２のプレス機２０での配置位置を適宜補正し、ワーク１２を第２のプレス機２０の所定位置に配置する。なおここでの画像処理を行う画像処理部（画像処理機能）やワークの配置位置の補正を行う補正部（補正機能）は、上述の制御装置２３が具備することができるが、他の機器を用いてももちろんよい。最後に、ロボット１６を所定の待機位置に復帰させ（ステップＳ６）、一連の処理が終了する。
【００２３】
このように、本発明では、ロボットハンドの各爪の上面に形成された当接部が、ワークのバリの下面に当接して該ワークの上下方向（重力方向）の位置決めを行い、各爪の先端部に形成された挟持部が、ワークの本体部分を挟持して該ワークの把持方向（略水平方向）の位置決めを行うように構成されているので、バリのような不定形な部分を有するワークであっても、その位置・姿勢を正確に規定して搬送することができる。
【００２４】
なお上述の実施形態では、搬送対象であるワークは、バリを有する熱間鍛造品として説明されたが、本願発明はこれに限られるものではない。すなわち本願発明は、不定形のバリを有し、ロボットハンドの把持爪が該バリを支持することによって持ち上げることができるワークであれば、どのようなワークにも適用可能である。
【符号の説明】
【００２５】
１０    ワーク搬送装置
１２    ワーク
１４    ハンド
１６    ロボット
１８、２０    プレス機
２２    カメラ
２３    制御装置
２４    本体部分
２６    バリ
３２、３４    爪
３６、４０    当接部
３８、４２    挟持部
４４    サーボモータ
【図１】
2015205383.tif 000003
【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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