(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
一端が自由端である片持ち支持状態で水平に延在する支持バーに吊持された複数枚のワーク中から１枚をロボットの動作端に取付けたロボットハンドにより保持し、前記ロボットハンドに保持された前記ワークを前記支持バーの長手方向に沿って移動させることによって前記支持バーの前記自由端から前記ワークを１枚宛取出すワーク取出し方法において、
前記ロボットハンドに、少なくとも、吊持された前記ワークが前記ロボットハンドに対して正対したときの該ワークの各側方端部と該ロボットハンドとが当接したことをそれぞれ検出する１対のセンサを設け、
前記ロボットハンドが前記ワークの各側方端部に対して当接したことを前記１対のセンサの双方が検出するに至るまで、前記ロボットハンドを前記支持バーの長手方向に沿って前記ワークに向けて前進させることにより、前記ワークが前記ロボットハンドに正対するように該ワークの姿勢を矯正し、
その後、前記ロボットハンドにより前記ワークを保持して、前記ワークを前記支持バーから取出す、
ことを特徴とするワーク取出し方法。
【請求項２】
前記ロボットハンドに、前記ワークの前記各側方端部を吸着する２個の吸着パッドを前記ワーク側に付勢して設けると共に、該各吸着パッドのワーク側とは反対方向の退動を検出するスイッチを設け、該スイッチで前記センサを構成することを特徴とする請求項１に記載のワーク取出し方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、水平の支持バーに吊持された複数枚のワークをロボットの動作端に取付けたロボットハンドにより１枚宛取出すワーク取出し方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ワークがプレス成形品であって凹凸を有するものである場合、支持バーからワークを取出す際に、取出されるワークに隣接するワークが両ワークの凹凸部を介しての力の伝達で支持バーに対し動き、ワークの姿勢が支持バーに対する正規の吊持姿勢から傾いてしまうことがある。
【０００３】
そこで、支持バーに吊持される複数枚のワークをロボットハンドで１枚宛取出す場合、従来は、ロボットハンドにカメラを搭載して、画像処理によりワークの姿勢を計測し、この姿勢に合わせてロボットハンドの姿勢を補正して、ワークをロボットハンドで保持するようにしている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来例のものでは、カメラや画像処理装置が必要になって、設備費が高くなる不具合がある。
＃  本発明は、以上の点に鑑み、低コストの設備でワークを確実に取出せるようにしたワーク取出し方法を提供することを課題としている。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決すべく、本発明は、一端が自由端である片持ち支持状態で水平に延在する支持バーに吊持された複数枚のワーク中から１枚をロボットの動作端に取付けたロボットハンドにより保持し、前記ロボットハンドに保持された前記ワークを前記支持バーの長手方向に沿って移動させることによって前記支持バーの前記自由端から前記ワークを１枚宛取出すワーク取出し方法において、
前記ロボットハンドに、少なくとも、吊持された前記ワークが前記ロボットハンドに対して正対したときの該ワークの各側方端部と該ロボットハンドとが当接したことをそれぞれ検出する１対のセンサを設け、
前記ロボットハンドが前記ワークの各端部に対して当接したことを前記１対のセンサの双方が検出するに至るまで、前記ロボットハンドを前記支持バーの長手方向に沿って前記ワークに向けて前進させることにより、前記ワークが前記ロボットハンドに正対するように該ワークの姿勢を矯正し、
その後、前記ロボットハンドにより前記ワークを保持して、前記ワークを前記支持バーから取出すようにしている。
【０００６】
ワークが正規姿勢から傾いた姿勢になっていると、ロボットハンドの前進で、最初に、ワークの対角位置の一方の隅部へのロボットハンドの当接が対応するセンサで検出される。そして、引続くロボットハンドの前進により、ワークがロボットハンドに押されてロボットハンドに正対する姿勢、即ち、正規姿勢に矯正され、正規姿勢になったところでワークの対角位置の他方の隅部へのロボットハンドの当接が対応するセンサで検出されて、ロボットハンドの前進が停止される。かくて、画像処理でワークの姿勢を計測しなくても、ロボットハンドをワークに正対させた状態でロボットハンドによりワークを確実に保持することができる。
【０００７】
尚、ロボットハンドにワークの前記２つの隅部に対向する２個のロッド部材を設け、各ロッド部材のワークへの当接を前記センサで検出することも可能であるが、ワークの保持に役立たないロッド部材をロボットハンドに設けるのは得策ではない。ここで、ロボットハンドに、ワークの前記２つの隅部を吸着する２個の吸着パッドをワーク側に付勢して設けると共に、該各吸着パッドのワーク側とは反対方向の退動を検出するスイッチを設け、該スイッチで前記センサを構成すれば、吸着パッドを利用してワークへの当接を検出でき、有利である。
【０００８】
【発明の実施の形態】
図１及び図２を参照して、１は台車であり、台車１上に一端を開放した平面視コ字状の囲い枠１ａを立設して、囲い枠１ａの他端上部に、一端側に水平にのびる１対の支持バー１ｂ，１ｂを片持ち状態で連結している。そして、両支持バー１ｂ，１ｂに複数枚のワークＷを吊持した状態で台車１を所定のワーク搬入位置に送り込み、ワーク搬入位置の近傍に配置されるロボット２の動作端に取付けたロボットハンド３により台車１上のワークＷを１枚宛取出して、図外のワークセット治具にワークＷをセットするようにしている。
【０００９】
尚、ワークＷは自動車のリアフロアパネルであって、図１１に示す如く１対の透孔Ｗａ，Ｗａが形成されており、前記両支持バー１ｂ，１ｂを両透孔Ｗａ，Ｗａに挿通させた状態で両支持バー１ｂ，１ｂにワークＷを吊持させている。図中Ｗｂ，Ｗｃはリアフロアパネルの中間部に取付けた前後１対のクロスメンバである。
【００１０】
ロボットハンド３には、図３乃至図６に示す如く、ワークＷの４隅と中央部とを吸着する５個の吸着パッド４1，４2，４3，４4，４5と、ワークＷの両側縁に当接してワークＷを横方向に位置決めしてクランプする図７に明示する如き１対の第１クランプ部材５，５と、ワークＷをクロスメンバＷｂ，Ｗｃにおいて縦方向に位置決めしてクランプする第２と第３の２個のクランプ部材６，７と、ワークＷの裏面側に振り込んでワークＷの脱落を防止する図８に明示する如き１対の第４クランプ部材８，８とが設けられている。
【００１１】
各吸着パッド４1〜４5は、ロボットハンド３のハンド本体に固定されるブラケット４ａに取付けたスリーブ４ｂに、各吸着パッド４1〜４5に固定のロッド４ｃにおいてワークＷの法線方向に摺動自在に挿通支持され、ばね４ｄでワークＷ側に付勢されている。また、図３で左上となるワークＷの隅部を吸着する吸着パッド４1用のブラケット４ａには、図９に明示する如く、吸着パッド４1のワークＷ側とは反対方向の退動をロッド４ｃを介して検出する第１近接スイッチ９1が取付けられている。更に、図３で右下となるワークＷの隅部を吸着する吸着パッド４4用のブラケット４ａ及びワークＷの中央部を吸着する吸着パッド４5用のブラケット４ａにも、該各吸着パッド４4，４5のワークＷ側とは反対方向の退動を検出する第２と第３の各近接スイッチ９2，９3が取付けられている。
【００１２】
ロボットハンド３には、更に、吸着パッド４1と吸着パッド４4の近傍に位置させて、ロボットハンド３がワークＷに或る程度接近したときにワークＷに当接する検出レバー１０ａを有する１対の第１リミットスイッチ１０，１０と、図３で上方のワークＷの端縁部に当接する検出レバー１１ａを有する第２リミットスイッチ１１と、図３でロボットハンド３の中央部右側に位置する、ワークＷに対する光線の入反射でワークＷの存在を検出する光学式スイッチ１２とが設けられている。
【００１３】
次に、ワークＷの取出し作業に際してのロボットハンド３の動作制御プログラムを図１０を参照して説明する。ワークＷの取出しに際しては、支持バー１ｂ，１ｂに正規姿勢で吊持されているときのワークＷに正対する姿勢になるようにロボットハンド３の姿勢を制御し、この姿勢のままロボットハンド３をワーク搬入位置に存する台車１の一端外方の原点位置からワークＷに向けて支持バー１ｂ，１ｂの長手方向に高速で前進させる（Ｓ１）。そして、ロボットハンド３がワークＷに接近して１対の第１リミットスイッチ１０，１０の何れかがオンしたとき（Ｓ２）、ロボットハンド３の前進速度を減速して、以後低速でロボットハンド３を前進させる（Ｓ３）。尚、ロボットハンド３は、支持バー１ｂ，１ｂに吊持されるワークＷに合致する上下方向位置よりも若干高い位置で前進させる。
【００１４】
ここで、ワークＷが正規姿勢から傾いた姿勢、例えば、ワークＷの図３で左側が右側よりも手前側に位置するような姿勢になっていると、先ず、ロボットハンド３の左側の吸着パッド４1，４3がワークＷに当接し、当接反力による左上の吸着パッド４1の退動で第１近接スイッチ９1がオンする。その後もロボットハンド３は引続き前進し、この前進によりワークＷの左側が押されて、ワークＷがロボットハンド３に正対する姿勢、即ち、正規姿勢に矯正される。そして、ワークＷが正規姿勢になったところでロボットハンド３の右側の吸着パッド４2，４4もワークＷに当接し、当接反力による右下の吸着パッド４4の退動で第２近接スイッチ９2もオンする。このようにして第１と第２の両近接スイッチ９1，９2が共にオンしたとき（Ｓ４）、ロボットハンド３の前進を停止する。
【００１５】
次に、吸着パッド４1〜４5がワークＷから若干離れるようにロボットハンド３を所定距離だけ後退させ（Ｓ５）、この状態で第２リミットスイッチ１１がオンするまでロボットハンド３を下降させ（Ｓ６ａ，Ｓ６ｂ）、ロボットハンド３をワークＷに対し上下方向に位置決めする。尚、ロボットハンド３を所定距離以上下降させても第２リミットスイッチ１１がオンしないときは、異常有りと判断して取出し作業を停止する（Ｓ７）。第２リミットスイッチ１１のオンでロボットハンド３の下降を停止すると、次に、光学式スイッチ１２がオンしているか否かを判別する（Ｓ８）。ここで、ワークＷの透孔Ｗａは支持バー１ｂに比しかなり大径であるため、ワークＷが支持バー１ｂに対し横ずれすることがある。そこで、光学式スイッチ１２が当初からオンしているときは、ロボットハンド３を一旦横方向外方（図３で右方）に移動してから（Ｓ９）、また、光学式スイッチ１２がオフしているときはその位置から、ロボットハンド３を光学式スイッチ１２がオンする位置まで横方向内方に移動する（Ｓ１０，Ｓ１１）。これにより、ロボットハンド３がワークＷに対し横方向に位置決めされる。尚、ロボットハンド３を横方向内方に所定距離以上移動しても光学式スイッチ１２がオンしないときは、異常有りと判断して取出し作業を停止する（Ｓ７）。
【００１６】
次に、ロボットハンド３を、中央部の吸着パッド４5がワークＷに当接して第３近接スイッチ９3がオンするまで低速で前進させた後（Ｓ１２，Ｓ１３）、第１、第２、第３クランプ部材５，６，７を作動させてワークＷを横方向と縦方向に位置決めしてクランプし（Ｓ１４）、続いて、全ての吸着パッド４1〜４5によりワークＷを吸着する（Ｓ１５）。次に、ロボットハンド３を少許上動させた後、ワークＷが支持バー１ｂから離脱しないように設定した定位置にロボットハンド３を後退させ（Ｓ１６）、この位置で第１、第２、第３近接スイッチ９1，９2，９3が全てオンしているか否かを判別し（Ｓ１７）、オンしていなければ、ワークＷが正確に保持されていないと判断して取出し作業を停止する（Ｓ７）。
【００１７】
次に、ワークＷが支持バー１ｂから離脱する位置までロボットハンド３を後退させ（Ｓ１８）、その後第４クランプ部材８を作動させてから（Ｓ１９）、ロボットハンド３を姿勢変更しつつセット治具に移動して、ワークをセット治具にセットし（Ｓ２０）、セット後全ての吸着パッド４1〜４5の吸着と全てのクランプ部材５〜８のクランプを解除して（Ｓ２１）、ロボットハンド３を原点位置に復帰させ（Ｓ２２）、１回のワーク取出し作業を完了する。
【００１８】
尚、上記実施形態では、Ｓ４のステップで第１と第２の両近接スイッチ９1，９2が共にオンしていると判別された後、Ｓ５〜Ｓ１１のステップでロボットハンド３をワークＷに対し横方向に位置決めするための作業を行っているが、支持バー１ｂに対するワークＷの横ずれの可能性が無い場合には、Ｓ４のステップからＳ１４以下のステップに直接進んでワークＷを保持することも可能である。
【００１９】
また、上記実施形態では、吸着パッド４1，４4，４5の退動を検出するスイッチとして近接スイッチ９1，９2，９3を用いているが、リミットスイッチ等の他のスイッチを用いても良い。更に、上記実施形態では、Ｓ１３のステップにおけるワークＷへのロボットハンド３の着座確認を中央部の吸着パッド４5の退動を検出する第３近接スイッチ９3を用いて行っているが、第３近接スイッチ９3を省略し、Ｓ１３のステップにおける着座確認をＳ４のステップと同様に第１、第２近接スイッチ９1，９2を用いて行うようにしてもよい。
【００２０】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明によれば、ロボットハンドの前進によりワークをロボットハンドで押して正規姿勢に矯正するため、画像処理でワークの姿勢を計測する必要がなく、低コストの設備でワークを確実に取出すことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明方法の実施に用いる設備の平面図
【図２】  図１の設備の側面図
【図３】  図２のIII-III線から見たロボットハンドの拡大正面図
【図４】  図３の上方から見たロボットハンドの平面図
【図５】  図３の下方から見たロボットハンドの底面図
【図６】  図３のVI-VI線截断面図
【図７】  図３のVII-VII線から見た第２クランプ部材の平面図
【図８】  図３のVIII-VIII線から見た第４クランプ部材の平面図
【図９】  図３の矢印IX方向から見た吸着パッドの拡大側面図
【図１０】  ロボットハンドの動作制御プログラムを示すフロー図
【図１１】  ワークの斜視図
【符号の説明】
Ｗ  ワーク
１ｂ  支持バー
２  ロボット
３  ロボットハンド
４1，４4  対角位置の吸着パッド
９1，９2  近接スイッチ（吸着パッドの退動を検出するスイッチ）
【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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