(57)【要約】【課題】産業用ロボットのハンド装置で、外径の異なる多数のワークをハンド装置全体を交換することなく把持することができ、かつ簡単で低コストの産業用ロボットのハンド装置を提供。【解決手段】ハンド装置本体 1に配置されたサーボモータ駆動開閉装置 2により開閉可能に支持された第１フィンガー 3と２本のフィンガー 41、42からなる第２フィンガーと、を有し、第２フィンガーの２本のフィンガー 41、42はサーボモータ駆動開閉装置 2の開閉方向21とは直交する方向22にピッチ変更可能にされている。【選択図】図２
2009154253.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
産業用ロボットのアーム先端に支持されるハンド装置本体と、前記ハンド装置本体に配置されたサーボモータ駆動開閉装置により開閉可能に支持された第１フィンガーと２本のフィンガーからなる第２フィンガーと、を有し、前記第２フィンガーの２本のフィンガーは前記サーボモータ駆動開閉装置の開閉方向とは直交する方向にピッチ変更可能に第２フィンガー取付ベースに配置された下向きの第１溝にスライド可能に支持された２個のスライドブロックにそれぞれ固定され、前記第２フィンガーの２本のフィンガーにそれぞれ一端を回動可能に支持された２個の平行リンクと、前記２個の平行リンクの他端に回動可能に支持されたヒンジピンと、前記ヒンジピンの頂部小径穴に上部を突出可能にスプリングで押されたボールと、前記ボール上部と嵌まり合う凹円部が２個設けられかつ前記２個の凹円部を連結する下向きの第２溝を第２フィンガー取付ベース内面に設けたことを特徴とする産業用ロボットのハンド装置。
【請求項２】
前記第２フィンガーの２本のフィンガーの一方の下端を床に固定した治具穴に挿入し、前記ロボットを作動して前記産業用ロボットのアーム先端を前記２本の第２フィンガーのピッチ変更方向に移動させて、自動的に前記２本の第２フィンガーのピッチ変更を行うことを特徴とする請求項１記載の産業用ロボットのハンド装置。
【請求項３】
前記下向きの第２溝は、前記第２フィンガーの２本のフィンガーがワークをクランプする際に、前記ヒンジピンに加わる反力を受ける位置に前記凹円部が設けられた鋭角延長部又は鈍角延長部を有することを特徴とする請求項１又は請求項２記載の産業用ロボットのハンド装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は異種形状や寸法違い含む多品種のワークを把持可能な産業用ロボットのハンド装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の製造ラインで作業を行う産業用ロボットのハンド装置には、ワークをハンドリングする用途で使用されるものが多く存在する。製造ラインへの素材の投入、加工機械へのワークの着脱、箱詰めなど、産業用ロボットのハンドリング装置は非常に多様な分野で使われている。ハンドリングロボットの先端には、通常、ロボットハンド又はハンド装置と呼ばれるワークを把持するハンド装置が搭載される。
【特許文献１】特許第３２４５０９５号公報
【特許文献２】米国公開特許2004-0103740A1号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところが、同一のロボットのハンド装置が、外径の異なる多数のワークをハンドリングする場合、同一のハンド装置では把持することができないことが多い。そこで、ワークの外径に適合した仕様の複数のハンド装置を準備し、これらをオートツールチェンジャを介してロボットに取り付け、生産品種変更時に、ロボットに搭載するハンド装置を取り替えることで対応する方法がある。しかしながら、オートツールチェンジャを介して取り付けられたハンド装置を取り替えるためには、交換動作のための時間が必要であり、頻繁に生産品種を変更する製造ラインの場合は、生産効率が落ちるという課題があった。さらに、ワークの外径に適合した多数のハンド装置に加えて、オートツールチェンジャも準備する必要があるなど、設備コストが高くなるというデメリットがあった。また、特許文献１、２に記載するように、同一のハンド装置で外径の異なる多数のワークを把持する装置として、複数のフィンガーからなり、複数のモーターにより個々のフィンガーを駆動するハンド装置が知られている。
【０００４】
しかしながら、特許文献１、２に記載する複数のモーターにより個々のフィンガーを駆動するハンド装置によれば、ハンド装置の個々のフィンガーの角度や位置を自由に操作することができるが、複数のモーターにより個々のフィンガーを駆動することは、複雑高価な制御装置が必要でコスト高となるという課題があった。
【０００５】
本発明の課題はかかる従来の課題を解決した、オートツールチェンジャを介することなく、産業用ロボットのハンド装置で、外径の異なる多数のワークをハンド装置を交換することなく把持することができ、かつ、複数のモーターにより個々のフィンガーを駆動するハンド装置のような複雑高価な制御装置が必要でコスト高となることがなく、簡単で低コストの産業用ロボットのハンド装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
このため本発明は、産業用ロボットのアーム先端に支持されるハンド装置本体と、前記ハンド装置本体に配置されたサーボモータ駆動開閉装置により開閉可能に支持された第１フィンガーと２本のフィンガーからなる第２フィンガーと、を有し、前記第２フィンガーの２本のフィンガーは前記サーボモータ駆動開閉装置の開閉方向とは直交する方向にピッチ変更可能に第２フィンガー取付ベースに配置された下向きの第１溝にスライド可能に支持された２個のスライドブロックにそれぞれ固定され、前記第２フィンガーの２本のフィンガーにそれぞれ一端を回動可能に支持された２個の平行リンクと、前記２個の平行リンクの他端に回動可能に支持されたヒンジピンと、前記ヒンジピンの頂部小径穴に上部を突出可能にスプリングで押されたボールと、前記ボール上部と嵌まり合う凹円部が２個設けられかつ前記２個の凹円部を連結する下向きの第２溝を第２フィンガー取付ベース内面に設けたことを特徴とする産業用ロボットのハンド装置によって上述した本発明の課題を解決した。
【発明の効果】
【０００７】
本発明の産業用ロボットのハンド装置では、外径の異なる多数のワークを把持するために、ハンド装置本体に配置されたサーボモータ駆動開閉装置により開閉可能に支持された第１フィンガーと２本のフィンガーからなる第２フィンガーと、を有し、第２フィンガーの２本のフィンガーはサーボモータ駆動開閉装置の開閉方向とは直交する方向にピッチ変更可能にされているので、オートツールチェンジャを介することなく、外径の異なる多数のワークをハンド装置を交換することなく把持することができ、かつ、複数のモーターにより個々のフィンガーを駆動するハンド装置のような複雑高価な制御装置が必要でコスト高となることがなく、簡単で低コストの産業用ロボットのハンド装置を提供するものとなった。
【０００８】
好ましくは、前記第２フィンガーの２本のフィンガーの一方の下端を床に固定した治具穴に挿入し、前記ロボットを作動して前記産業用ロボットのアーム先端を前記２本の第２フィンガーのピッチ変更方向に移動させることにより、自動的に前記２本の第２フィンガーのピッチ変更を行うことができる。さらに好ましくは、前記下向きの第２溝は、前記第２フィンガーの２本のフィンガーがワークをクランプする際に、前記ヒンジピンに加わる反力を受ける位置に前記凹円部が設けられた鋭角延長部又は鈍角延長部を有することが望ましい。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
本発明の実施形態を、図１〜図４を参照して説明する。図１は本発明の実施形態の産業用ロボットのハンド装置を示す概略斜視図、図２は図１の第２フィンガー取付ベースを示す概略斜視図、図３（ａ）は図２の２個の平行リンクの他端に回動可能に支持されたヒンジピンを示す概略斜視図、（ｂ）〜（ｄ）は図２の第２フィンガー取付ベース内面に設けた下向きの第２溝の上面図の例をそれぞれ示し、図４は図１の産業用ロボットのハンド装置で把持する外径の異なるワークの斜視図で、（ａ）は小径ワーク、（ｂ）は中径ワーク、（ｃ）は大径ワークをそれぞれ示す。
【００１０】
本発明の実施形態の産業用ロボットのハンド装置では、図１、図２に示すように、図示しない産業用ロボットのアーム先端に支持されるハンド装置本体 1と、ハンド装置本体 1に配置されたサーボモータ駆動開閉装置 2により開閉可能に支持された第１フィンガー 3と２本のフィンガー 41、42からなる第２フィンガー 41、42と、を有し、第２フィンガーの２本のフィンガー 41、42はサーボモータ駆動開閉装置 2の開閉方向21とは直交する方向22にピッチ変更可能に第２フィンガー取付ベース 4に配置された下向きの第１溝43にスライド可能に支持された２個のスライドブロック 44、45にそれぞれ固定され、第２フィンガーの２本のフィンガー 41、42にそれぞれ一端を回動可能に支持された２個の平行リンク 46、47と、２個の平行リンク 46、47の他端に回動可能に支持されたヒンジピン 5（図３（ａ））と、ヒンジピン 5の頂部小径穴51に上部を突出可能にスプリング53で押されたボール52と、ボール52上部と嵌まり合う凹円部54がＡ位置とＢ位置とに２個設けられかつ２個の凹円部54を連結する下向きの第２溝55を第２フィンガー取付ベース 4内面に設けたことを特徴とする産業用ロボットのハンド装置である。図２の56は図３（ａ）に示すヒンジピンのフランジである。
【００１１】
本発明の実施形態の産業用ロボットのハンド装置では、図４（ａ）の小径ワーク、（ｂ）の中径ワーク、（ｃ）の大径ワーク、のような、外径の異なる多数のワークを把持するために、ハンド装置本体 1に配置されたサーボモータ駆動開閉装置 2により開閉可能に支持された第１フィンガー 3と２本のフィンガー 41、42からなる第２フィンガーと、を有し、第２フィンガーの２本のフィンガー 41、42はサーボモータ駆動開閉装置 2の開閉方向21とは直交する方向22にピッチ変更可能にされているので、オートツールチェンジャを介することなく、外径の異なる多数のワークをハンド装置を交換することなく把持することができ、かつ、複数のモーターにより個々のフィンガーを駆動するハンド装置のような複雑高価な制御装置が必要でコスト高となることがなく、簡単で低コストの産業用ロボットのハンド装置を提供するものとなった。
【００１２】
作動において、第２フィンガーの２本のフィンガー 41、42の一方の下端を床に図示しない床に固定した治具穴に挿入し、図示しないロボットを作動して産業用ロボットのアーム先端を２本の第２フィンガー 41、42のピッチ変更方向22に移動させることにより、自動的に２本の第２フィンガー 41、42のピッチ変更を行うことができる。好ましくは、図３（ｂ）〜（ｄ）に示すように、図２の第２フィンガー取付ベース 4内面に設けた下向きの第２溝55の上面図は（ｂ）に示すような直角延長部では、（ｃ）、（ｄ）に示す矢印Ｃ、Ｄ方向にヒンジピン 5に加わる反力があるとき、ヒンジピン 5のボール52上部が嵌まり合う凹円部54から外れるおそれがある。そこで、（ｃ）に示す矢印Ｃ方向にヒンジピン 5に加わる反力があるときは、凹円部54は（ｃ）に示すような鋭角延長部を設けることが望ましく、（ｄ）に示す矢印Ｄ方向の反力があるときは、凹円部54は（ｄ）に示すような鈍角延長部を設けることが望ましい。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の実施形態の産業用ロボットのハンド装置を示す概略斜視図。
【図２】図１の第２フィンガー取付ベースを示す概略斜視図。
【図３】（ａ）は図２の２個の平行リンクの他端に回動可能に支持されたヒンジピンを示す概略斜視図、（ｂ）〜（ｄ）は図２の第２フィンガー取付ベース内面に設けた下向きの第２溝の上面図の例をそれぞれ示す。
【図４】図１の産業用ロボットのハンド装置で把持する外径の異なるワークの斜視図で、（ａ）は小径ワーク、（ｂ）は中径ワーク、（ｃ）は大径ワークをそれぞれ示す。
【符号の説明】
【００１４】
１：ハンド装置本体、２：サーボモータ駆動開閉装置、３：第１フィンガー、４：第２フィンガー取付ベース、５：ヒンジピン、21：サーボモータ駆動開閉装置の開閉方向
22：サーボモータ駆動開閉装置の開閉方向と直交する方向、43：下向きの第１溝
44、45 ：スライドブロック、 46、47：平行リンク、51：ヒンジピンの頂部小径穴
52：ボール、53：スプリング、54：凹円部、55：下向きの第２溝
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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