(57)【要約】【課題】異なるサイズのワークを簡易な機構で把持できるロボットハンドを提供する。【解決手段】異なるサイズのワークＷを把持するロボットハンド１０であって、ワークＷの把持部となる、押さえ部２０と受け部３０とを備え、受け部３０は、一方向へ並設される複数のブロックを備え、前記ワークＷを把持する際には、前記複数のブロックのうちの一部かつ複数のブロックが前記ワークＷに当接し、前記ワークＷに当接する複数のブロックのブロック並設方向の間隔は、前記ワークＷのブロック並設方向のサイズに応じて、前記各ブロック間にシム５１・５２・５３・５４・・・を挿入することによって調整される。【選択図】図４
2013000857.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
異なるサイズのワークを把持可能なロボットハンドであって、
前記ワークの把持部となる、押さえ部と受け部とを備え、
前記受け部は、一方向へ並設される複数のブロックを備え、
前記ワークを把持する際には、前記複数のブロックのうちの一部かつ複数のブロックが前記ワークに当接し、
前記ワークに当接する複数のブロックのブロック並設方向の間隔は、前記ワークのブロック並設方向のサイズに応じて、前記各ブロック間にシムを挿入することによって調整される、
ロボットハンド。
【請求項２】
請求項１記載のロボットハンドであって、
前記ワークに当接する複数のブロックのブロック並設方向の間隔は、前記各ブロック間に、それぞれ異なる厚さの複数枚のシムを挿入することによって調整される、
ロボットハンド。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、異なるサイズのワークを把持可能なロボットハンドの技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
ロボットハンドは、搬送ロボットを構成するワークを把持する手段として公知である。１台の搬送ロボットで異なるサイズのワークを搬送するためには、ロボットハンドによって異なるサイズのワークを把持する必要がある。異なるサイズのワークを把持するロボットハンドは、例えば、複数のツメ部（フィンガー部）の間隔を可変とし、ツメ部（フィンガー部）による把持間隔を調整する構成のものがある。このような構成のロボットハンドは、異なるサイズのワークを把持するため、把持間隔を調整する装置を備えている（例えば、特許文献１）。
【０００３】
しかし、特許文献１に代表されるロボットハンドは、把持間隔を調整する装置として、スライド機構、アクチュエータまたは動作端確認機器等が必要となる。スライド機構、アクチュエータまたは動作端確認機器等の設置は、搬送ロボットの重量増、スペース増及びコスト増につながる。そのため、搬送ロボットのロボットハンドを、簡易な機構で構成することが課題となっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平６−２４６６７１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の解決しようとする課題は、異なるサイズのワークを簡易な機構で把持できるロボットハンドを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次にこの課題を解決するための手段を説明する。
【０００７】
即ち、請求項１においては、異なるサイズのワークを把持可能なロボットハンドであって、前記ワークの把持部となる、押さえ部と受け部とを備え、前記受け部は、一方向へ並設される複数のブロックを備え、前記ワークを把持する際には、前記複数のブロックのうちの一部かつ複数のブロックが前記ワークに当接し、前記ワークに当接する複数のブロックのブロック並設方向の間隔は、前記ワークのブロック並設方向のサイズに応じて、前記各ブロック間にシムを挿入することによって調整されるものである。
【０００８】
請求項２においては、請求項１記載のロボットハンドであって、前記ワークに当接する複数のブロックのブロック並設方向の間隔は、前記各ブロック間に、それぞれ異なる厚さの複数枚のシムを挿入することによって調整されるものである。
【発明の効果】
【０００９】
本発明のロボットハンドによれば、異なるサイズのワークを簡易な機構で把持できる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の実施形態に係る搬送ロボットの構成を示した構成図。
【図２】本発明の実施形態であるロボットハンドの構成を示した構成図。
【図３】同じく受け部の構成を示す構成図。
【図４】同じくロボットハンドの作用を示す模式図。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
図１を用いて、本発明のロボットハンドの一実施形態であるロボットハンド１０を備える搬送ロボット１００について説明する。
本実施形態の搬送ロボット１００は、自動車工場に配置されているものとする。また、搬送ロボット１００は、自動車のシャーシを構成するリアアクスルビーム（以下、単にワークＷとする）を搬送するものとする。搬送ロボット１００は、ワークＷを把持し、ワークＷを所定位置から別の所定位置まで搬送し、ワークＷを解放するものである。
【００１２】
搬送ロボット１００の構成について説明する。
搬送ロボット１００は、ベース６５と、第１アーム６１と、第２アーム６２と、第３アーム６３と、ロボットハンド１０と、を具備している。
【００１３】
ベース６５は、第１アーム６１を支持するものである。ベース６５は、鉛直軸周りの方向（矢印Ｒ１の方向）に回動自在に構成されている。また、ベース６５は、第１アーム６１の一端部をベース６５の回動軸（垂直軸）方向と直交する水平軸周りの方向（矢印Ｒ２の方向）に回動自在に支持している。
【００１４】
第１アーム６１は、その他端部にて第２アーム６２の一端部を支持するものである。第１アーム６１は、第２アーム６２を、第１アーム６１のベース６５に対する回動軸方向と平行な水平軸周りの方向（矢印Ｒ３の方向）に回動自在に支持している。
【００１５】
第２アーム６２は、その他端部にて第３アーム６３の一端部を支持するものである。第２アーム６２は、第３アーム６３を第２アーム６２の第１アーム６１に対する回動軸方向と平行な水平軸周りの方向（矢印Ｒ５の方向）に回動自在に支持している。第２アーム６２は、第２アーム６２の軸方向（矢印Ｒ４の方向）に回動自在に構成されている。
【００１６】
第３アーム６３は、その他端部にてロボットハンド１０を支持するものである。第３アーム６３は、第３アーム６３の軸方向（矢印Ｒ６の方向）に回動自在に構成されている。なお、ロボットハンド１０について、詳しくは後述する。
【００１７】
搬送ロボット１００の作用について説明する。
搬送ロボット１００は、６つの回転軸を持つことによって、ロボットハンド１０を所定領域内で自在に移動させることができる。搬送ロボット１００は、ワークＷの姿勢を維持したまま、ワークＷを所定位置から別の所定位置まで搬送することができる。
【００１８】
図２を用いて、ロボットハンド１０について説明する。
なお、図２（Ａ）は、ロボットハンド１０の正面図を示し、図２（Ｂ）は、ロボットハンド１０の側面図を示している。また、図２では、説明を分かり易くするため、ワークＷを単なる梁形状で示している。さらに、図２では、説明を分かり易くするため、ロボットハンド１０に把持されたワークＷの長手方向を幅方向として説明する。
【００１９】
本実施形態のロボットハンド１０は、異なるサイズのワークＷを把持可能とするものである。
【００２０】
ロボットハンド１０の構成について説明する。
ロボットハンド１０は、フレーム１１と、押さえ部２０と、受け部３０と、を具備している。フレーム１１は、ロボットハンド１０の外枠を構成するものである。フレーム１１の上側には、押さえ部２０が設けられている。フレーム１１の下側には、受け部３０が設けられている。ロボットハンド１０は、押さえ部２０と受け部３０とでワークＷを把持するように構成されている。
【００２１】
ワークＷの把持部となる押さえ部２０は、ロボットハンド１０がワークＷを把持する際に、上方からワークＷの２箇所を押さえるものである。押さえ部２０は、２つの空圧シリンダ２１・２１と、押さえフレーム２２と、２箇所に配置される当接部２３・２３と、を具備している。
【００２２】
空圧シリンダ２１・２１は、フレーム１１の幅方向に所定の間隔を設けて互いに平行となるように配置されている。空圧シリンダ２１は、フレーム１１の上部と押さえフレーム２２との間に取り付けられている。すなわち、空圧シリンダ２１は、その上端部がフレーム１１の上部に支持され、その下端部に押さえフレーム２２が取り付けられている。空圧シリンダ２１は伸縮可能に構成されており、押さえフレーム２２をフレーム１１に対して上下移動させることができるものである。
【００２３】
当接部２３・２３は、押さえフレーム２２の幅方向の両端部に設けられている。当接部２３・２３は、押さえフレーム２２から下方へ延出しており、ロボットハンド１０がワークＷを把持する際に、ワークＷに当接するものである。当接部２３・２３は、空圧シリンダ２１・２１が伸長することによりワークＷに押圧されるが、押さえフレーム２２によって、空圧シリンダ２１による当接部２３・２３のワークＷに対する押圧力が均等となるように構成されている。
【００２４】
図３を用いて、ワークＷの把持部となる受け部３０の構成について説明する。
なお、図３（Ａ）は、受け部３０の正面図を示し、図３（Ｂ）は、受け部３０の側面図を示している。また、図３（Ｂ）では、説明を分かり易くするため、シム５１・・５４を上方に斜視図で示している。さらに、図３では、説明を分かり易くするため、ロボットハンド１０に把持されるワークＷの長手方向を幅方向とし、水平面にて幅方向に垂直な方向を奥行き方向として説明する。
【００２５】
受け部３０は、ロボットハンド１０がワークＷを把持する際に、下方からワークＷを受けるものである。受け部３０は、２つのブロック部３１・３１と、ベース３２と、を具備している。それぞれのブロック部３１は、ベース３２上の幅方向の両端側に設けられている。それぞれのブロック部３１の間には、空間が設けられている。つまり、各ブロック部３１は、互いに幅方向に離間して配置されている。
【００２６】
ブロック部３１は、固定ブロック４５と、第１シフトブロック４１と、第２シフトブロック４２と、第３シフトブロック４３と、を具備している。固定ブロック４５、第１シフトブロック４１、第２シフトブロック４２、及び第３シフトブロック４３は、順に奥行き方向へ一列に並設されている。
【００２７】
固定ブロック４５は、ベース３２にボルトによって固定されており、これにより奥行き方向（各ブロックの並設方向）の位置決め（位置固定）がなされている。固定ブロック４５の上面には、ワークＷと当接する当接部４５Ａ・４５Ｂが形成されている。当接部４５Ａ・４５Ｂは、それぞれ水平面と第１シフトブロック４１側に壁面が向く面とで構成されている。当接部４５Ａ・４５Ｂの第１シフトブロック４１側に壁面が向く面は、水平面に対して所定の角度をなしており、例えば、下方へ行くに従って第１シフトブロック４１側に近づく傾斜面に形成されている。
【００２８】
第３シフトブロック４３は、ベース３２にボルトによって固定されており、これにより奥行き方向の位置決め（位置固定）がなされている。第３シフトブロック４３は、ベース３２に対する奥行き方向の固定位置を変更可能に構成されている。
【００２９】
固定ブロック４５、第１シフトブロック４１、第２シフトブロック４２、第３シフトブロック４３及び後述するシム５１・５２・５３・５４・・・・は、ボルト８０によって締結されており、これにより、第１シフトブロック４１、第２シフトブロック４２、及びシム５１・５２・５３・５４・・・・が、固定ブロック４５及び第３シフトブロック４３に取り付けられている。
【００３０】
第１シフトブロック４１の上面には、ワークＷと当接する当接部４１Ａが形成されている。当接部４１Ａは、水平面と固定ブロック４５側に壁面が向く面とで構成されている。当接部４１Ａの固定ブロック４５側に壁面が向く面は、水平面に対して所定の角度をなしており、例えば、下方へ行くに従って固定ブロック４５側に近づく傾斜面に形成されている。
【００３１】
第２シフトブロック４２の上面には、ワークＷと当接する当接部４２Ａが形成されている。当接部４２Ａは、水平面と固定ブロック４５側に壁面が向く面とで構成されている。当接部４２Ａの固定ブロック４５側に壁面が向く面は、水平面に対して所定の角度をなしており、例えば、垂直面に形成されている。
【００３２】
第３シフトブロック４３の上面には、ワークＷと当接する当接部４３Ａが形成されている。当接部４３Ａは、水平面と固定ブロック４５側に壁面が向く面とで構成されている。当接部４３Ａの固定ブロック４５側に壁面が向く面は、水平面に対して所定の角度をなしており、例えば、垂直面に形成されている。
【００３３】
ベース３２は、フレーム１１の下部に固定されている。
【００３４】
固定ブロック４５、第１シフトブロック４１、第２シフトブロック４２及び第３シフトブロック４３のそれぞれの間には、隙間５０が設けられている。隙間５０には、シム５１・５２・５３・５４・・・・が挿入されている。各シム５１・５２・５３・５４・・・・は、所定の厚み寸法（奥行き方向の寸法）を有した薄板状の部材であり、各シム５１・５２・５３・５４・・・・毎に厚み寸法が異なっている。
【００３５】
なお、各ブロック間の、隙間５０へ挿入するシム５１・５２・５３・５４・・・・の枚数や、どの厚み寸法のシム５１・５２・５３・５４・・・・を隙間５０へ挿入するかは、適宜選択可能である。
【００３６】
このように、各隙間５０にシム５１・５２・５３・５４・・・・を挿入した状態で、固定ブロック４５、第１シフトブロック４１、第２シフトブロック４２、第３シフトブロック４３及びシム５１・５２・５３・５４・・・・を、ボルト８０によって締結することにより、第１シフトブロック４１及び第２シフトブロック４２の奥行き方向の位置が固定される。
【００３７】
図４を用いて、ロボットハンド１０の作用について説明する。
なお、以下の説明では、一列分のブロック部３１についてのみ説明する。また、図４では、ワークＷであるビームＡを実線で示し、ビームＢを破線で示し、ビームＣを２点鎖線で示している。さらに、図４では、説明を分かり易くするため、各ブロックが並設される方向を奥行き方向として説明する。
【００３８】
ロボットハンド１０は、異なるサイズの３種類のワークＷ（ビームＡ、ビームＢ及びビームＣ）を把持することができる。ロボットハンド１０は、把持するワークＷのサイズによって、固定ブロック４５、第１シフトブロック４１、第２シフトブロック４２または第３シフトブロック４３のうち、ワークＷに当接させる２つのブロックが選択される。ロボットハンド１０は、コントローラ（図示略）によって空圧シリンダ２１・２１を駆動して当接部２３を下方（矢印Ｐの方向）に移動させることによって、選択された２つのブロック上に載置されたワークＷを当接部２３にて押圧する。これにより、当接部２３とブロック部３１・３１とによりワークＷが把持される。
【００３９】
ビームＡが把持される際には、受け部３０では、ワークＷに当接するブロックとして、固定ブロック４５と、第３シフトブロック４３と、が選択される。より詳しくは、ビームＡは、下方では固定ブロック４５の当接部４５Ｂと第３シフトブロック４３の当接部４３Ａとに当接し、上方から当接部２３によって押圧され、ロボットハンド１０に把持される。このとき、固定ブロック４５と第３シフトブロック４３との奥行き方向の間隔は、固定ブロック４５と第３シフトブロック４３との間に配置される第１シフトブロック４１、第２シフトブロック４２、ならびに、各ブロック間の隙間５０に挿入されるシム５１・５２・５３・５４・・・・の奥行き方向の寸法により決定されている。
【００４０】
ビームＢが把持される際には、受け部３０では、ワークＷに当接するブロックとして、固定ブロック４５と、第２シフトブロック４２と、が選択される。より詳しくは、ビームＡは、下方では固定ブロック４５の当接部４５Ａと第２シフトブロック４２の当接部４２Ａとに当接し、上方から当接部２３によって押圧され、ロボットハンド１０に把持される。このとき、固定ブロック４５と第２シフトブロック４２との奥行き方向の間隔は、固定ブロック４５と第２シフトブロック４２との間に配置される第１シフトブロック４１、ならびに、固定ブロック４５と第１シフトブロック４１との間及び第１シフトブロック４１と第２シフトブロック４２との間の隙間５０に挿入されるシム５１・５２・５３・５４・・・・の奥行き方向の寸法により決定されている。
【００４１】
ビームＣが把持される際には、受け部３０では、ワークＷに当接するブロックとして、固定ブロック４５と、第１シフトブロック４１と、が選択される。より詳しくは、ビームＣは、下方では固定ブロック４５の当接部４５Ａと第１シフトブロック４１の当接部４１Ａとに当接し、上方から当接部２３によって押圧され、ロボットハンド１０に把持される。このとき、固定ブロック４５と第１シフトブロック４１との奥行き方向の間隔は、固定ブロック４５と第１シフトブロック４１との間の隙間５０に挿入されるシム５１・５２・５３・５４・・・・の奥行き方向の寸法により決定されている。
【００４２】
ビームＡを把持する際の固定ブロック４５と第３シフトブロック４３との奥行き方向の間隔、ビームＢを把持する際の固定ブロック４５と第２シフトブロック４２との奥行き方向の間隔、及びビームＣを把持する際の固定ブロック４５と第１シフトブロック４１との奥行き方向の間隔は、各ブロック間の隙間５０にどの厚み寸法のシム５１・５２・５３・５４・・・・を何枚挿入するかによって適宜調整することが可能である。
【００４３】
また、ビームＡに当接する固定ブロック４５と第３シフトブロック４３との奥行き方向の間隔を所定の間隔に保持したままの状態で、第１シフトブロック４１と第２シフトブロック４２との間、及び第２シフトブロック４２と第３シフトブロック４３との間の隙間５０に挿入するシム５１・５２・５３・５４・・・・の厚みや枚数を変更することで、固定ブロック４５に対する第２シフトブロック４２の奥行き方向の位置（固定ブロック４５と第２シフトブロック４２との奥行き方向の間隔）を調節することができる。
【００４４】
さらに、ビームＡに当接する固定ブロック４５と第３シフトブロック４３との奥行き方向の間隔を所定の間隔に保持したままの状態で、固定ブロック４５と第１シフトブロック４１との間及び第１シフトブロック４１と第２シフトブロック４２との間の隙間５０に挿入するシム５１・５２・５３・５４・・・・の厚みや枚数を変更することで、固定ブロック４５に対する第１シフトブロック４１の奥行き方向の位置（固定ブロック４５と第１シフトブロック４１との奥行き方向の間隔）を調節することができる。
【００４５】
ロボットハンド１０の効果について説明する。
従来、ロボットハンドは、異なるサイズのワークＷを把持するために、把持間隔を調整する装置として、スライド機構、アクチュエータまたは動作端確認機器等が必要であった。スライド機構、アクチュエータまたは動作端確認機器等の設置は、搬送ロボット１００の重量増、スペース増またはコスト増につながっていた。
【００４６】
ロボットハンド１０によれば、異なるサイズのワークＷを簡易な機構で把持できる。すなわち、ロボットハンド１０では、固定ブロック４５、第１シフトブロック４１、第２シフトブロック４２または第３シフトブロック４３のうち、ワークＷのサイズに対応してワークＷに当接する２つのブロックを選択する構成としている。そのため、ロボットハンド１０は、スライド機構、アクチュエータまたは動作端確認機器等を用いずに、異なるサイズのワークＷを把持できる。
【００４７】
ロボットハンド１０によれば、例えばワークＷのロット毎のサイズのばらつきを吸収してワークＷを把持できる。すなわち、ロボットハンド１０では、固定ブロック４５、第１シフトブロック４１、第２シフトブロック４２または第３シフトブロック４３のそれぞれの隙間５０にシム５１・５２・５３・５４・・・・を挿入して配置する構成としている。また、それぞれのシム５１・５２・５３・５４・・・・は、奥行き方向の厚さが異なるものである。
【００４８】
そのため、適宜の厚み寸法及び枚数のシム５１・５２・５３・５４・・・・を組み合わせて各隙間に挿入することによって、固定ブロック４５、第１シフトブロック４１、第２シフトブロック４２または第３シフトブロック４３のそれぞれの隙間５０の大きさを微調整し、それぞれのブロックの間隔を微調整できる。すなわち、ワークＷの奥行き方向のサイズに応じて、ワークＷに当接するブロックの間隔を微調整し、ワークＷのロット毎のサイズのばらつきを吸収してワークＷを把持できる。
【００４９】
ロボットハンド１０によれば、ロボットハンド１０を軽量化できる。
すなわち、ロボットハンド１０の受け部３０では、ブロック部３１がベース３２上の幅方向の両端側に設けられ、その間に空間が設けられる構成、すなわち、ブロック部３１・３１を互いに幅方向に離間して配置する構成としている。そのため、受け部３０の全幅にブロック部３１を設ける構成と比較して軽量化できる。
【符号の説明】
【００５０】
１０    ロボットハンド
２０    押さえ部
３０    受け部
３１    ブロック部
４１    第１シフトブロック
４２    第２シフトブロック
４３    第３シフトブロック
４５    固定ブロック
５０    隙間
５１    シム
５２    シム
５３    シム
５４    シム
１００  搬送ロボット
【図１】
2013000857.tif 000003
【図２】
2013000857.tif 000004
【図３】
2013000857.tif 000005
【図４】
2013000857.tif 000006