CN1853881A - 具备机械手的机器人搬运装置 - Google Patents

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秋山和彦
小田胜
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    • B25J15/00—Gripping heads and other end effectors
    • B25J15/02—Gripping heads and other end effectors servo-actuated
    • B25J15/0206—Gripping heads and other end effectors servo-actuated comprising articulated grippers

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Abstract

本发明涉及一种机械手，具备：驱动装置，具备关于与在安装有机械手的臂部的长度方向平行地延伸的中心轴线在横断方向移动自如地设置的一对移动体；一对保持爪，与驱动装置的一对移动体的每一个连接；以及连接部，使一对保持爪回转自如地连接。一对保持爪具备：回转自如地与各个移动体连接的基端部；以及与工件配合的前端部，其通过一对移动体关于中心轴线在横断方向进行接近、背离动作，使一对保持爪以连接部为中心回转，使该保持爪的前端部相互背离、接近。

Description

具备机械手的机器人搬运装置
技术领域
本发明涉及一种工业用机器人的机械手及具备该机械手的机器人搬运装置。
背景技术
现在，在FA领域，使用着用于保持工件的多关节型工业用机器人。例如，在图4所示的现有例中，图示了保持上端部开口的筐101内收容的盘形工件W的垂直多关节型机器人100。机器人100具备：作为通过关节部104在铅垂面内回转自如地连接的多个臂部的上臂部102和前臂部106；以及通过手腕108安装在前臂部106的前端的机械手110。参照在图4中由B所示的局部的放大图即图5，机械手110通过手腕108(图4)以机械手110的中心轴线O为中心自如回转。
参照图5及图6，现有技术的机械手110具备手轴121、关于中心线可在垂直方向相互接近背离的移动体122、124且安装在手轴上的驱动装置120；与驱动装置120的各个移动体122、124连接的保持爪112、1l4；以及在保持爪112、114的中心部回转自如地相互连接的连接部116。
安装在工业用机器人的机器人手臂前端的机械手具有适于工件的形状的各种形状，但例如图5所示，在保持截面具有大致为圆形的内周面W0的盘型的工件W的场合，通过使保持爪112、114的各个前端部相互背离与工件W的内周面W0配合，来保持工件W。由此，在现有技术的机械手110上，使驱动装置120的移动体122、124如图7中箭头A所示相互向相反方向进行背离动作，使保持爪112、114的各个前端部以连接部116为中心，按箭头R所示回转。这时，连接部116如箭头U所示沿中心轴线O向位置116′移动。其间，由于保持爪112、114如上所述，以连接部116为中心按箭头R所示进行回回转作，所以保持爪112、114的前端部向与连接部116朝向相同在中心轴线O的方向移动，沿着保持爪112、114的前端部的中心轴线O的变位δ1变大，有不能切实保持工件W的问题。
发明内容
因此，本发明的目的在于提供一种机械手能消除现有技术中存在的问题，在保持工件时，减少机械手的中心轴线方向的机械手的保持爪的前端部的移动量。
为了达到上述目的，根据本发明提供一种机械手，安装于机器人手臂的前端部，具备：驱动部，具有关于上述机械手的中心轴线在横断方向直线移动自如地设置的一对移动体；一对保持爪，各自连接在上述驱动部的一对移动体的各个上；以及连接部，位于上述中心轴线上，连接上述一对保持爪并使其回转自如，上述一对保持爪的各个具备：在一端部回转自如地连接在上述移动体的各个上的基端部；以及与工件配合的前端部，上述一对保持爪的各个的上述基端部在其另一端部通过上述连接部连接在另一方的保持爪的基端部上，上述一对保持爪的各个的上述前端部以如下方式从上述基端部延伸，即通过使上述移动体移动而使上述基端部以上述连接部为中心回转，上述前端部移动，在使上述一对移动体关于上述中心轴线在横断方向接近时上述前端部相互背离，在使上述一对移动体关于上述中心轴线在横断方向背离时上述前端部相互接近。
上述保持爪的前端部最好是关于上述中心轴线，位于与驱动该保持爪的移动体的相同一侧。另外，上述一对保持爪更优选以上述连接部为中心大致弯曲成V字状的构件。
另外，上述连接部最好是具备关于上述中心轴线及上述移动体的移动方向的双方垂直延伸的销构件。
另外，上述工件的截面具备大致圆形的内周面，上述机械手能其保持爪的前端部以相互背离的状态与上述内周面配合，以保持该工件。
进而，根据本发明提供一种机器人搬运装置，具备：通过多个手臂部的关节部而回转自如地连接的多关节型机器人手臂；以及安装在该机器人手臂的前端部的上述机械手。
根据本发明，通过移动体进行接近、背离的直线动作，使保持爪的前端部相互背离、接近，由此伴随上述移动体的移动的上述连接部的沿上述中心轴线的移动与沿上述保持爪的前端部的上述中心轴线的移动朝向相反，从而保持爪的变位量变小。
附图说明
以下参照附图，基于本发明的最佳实施方式进一步详细说明本发明的上述及其他的目的、特征、优点。
图1是根据本发明的最佳实施方式的机械手的主视图。
图2是图1的机械手的动作说明图。
图3是表示安装有机械手的机器人手臂的整体结构图。
图4是表示通过多关节型工业用机器人来保持工件的状态的图。
图5是在图4中由B所示的局部的放大图。
图6是根据现有技术的机械手的主视图。
图7是图6的机械手的动作说明图。
具体实施方式
以下参照附图说明本发明的最佳实施方式。
如图3所示，根据本实施方式的机械手10是安装在如设于参照图4及图5说明的现有技术的多关节型工业用机器人的机器人手臂11的前端部的手腕或安装在那里的手轴上，构成机器人搬运装置。参照图1及图2，机械手10具备：以连接部22为中心回转自如地相互连接的一对保持爪18、20；以及驱动该一对保持爪18、20的气动式的驱动装置12。驱动装置12具备：与关于机械手10的中心轴线O在横断方向接近、背离的一对移动体14、16；以及驱动移动体14、16的气动气缸(无图示)。连接部22位于中心轴线O上，在本实施方式中，该驱动装置12是由关于中心轴线O及移动体14、16的移动方向垂直延伸的圆柱状的销构件构成的。
各个保持爪18、20具备：由形成基端部的板状的构件组成的本体构件18a；以及由形成前端部的棒状的构件组成的手指构件18b、20b。本体构件18a、20a通过与连接部22平行延伸的销构件14a、16a，在各个基端部回转自如地与移动体14、16连接。另外，手指构件18b、20b安装在各个保持爪的本体构件18a、20a上，以使其前端关于上述中心轴线O，位于与驱动包括手指构件18b、20b的保持爪18、20的移动体14、16相同一侧。即：手指构件18b、20b如图1所示安装在各个保持爪的本体构件18a、20a上，使得当移动体14、16相互接近时，各个前端部相互背离地以在图1中α所示的规定角度从各个保持爪的本体构件18a、20a延伸。另外，角α是连接连接部22的中心和销构件14a、16b的各个中心的直线与将连接连接部22的中心和手指构件18b、20b的各个前端部的直线所成的角。另外，在图1中，在一对保持爪18、20中，仅在一方的保持爪18上显示角α，但在另一方的保持爪20上也是同样。
以下说明本实施方式的作用。
根据本实施方式，机械手10通过移动体14、16相互进行背离动作，如图2中的实线所示，使保持爪18、20的前端部相互接近。本实施方式的机械手10也与现有技术的机械手110同样，如图5所示，通过使保持爪18、20的前端部与工件W的内周面W0配合来保持该工件。由此，机械手10从图2的状态如箭头A所示，使移动体14、16相互进行接近动作，如箭头R所示，使保持爪18、20的前端部相互背离。
这时，连接部22如箭头L所示，沿中心轴线O向机械手10的前端方向向22′所示的位置移动。其间，保持爪18、20如上所述，以连接部22为中心按箭头R所示进行回转动作，所以保持爪18、20的前端部在中心轴线O的方向，向与连接部22相反的方向移动，沿保持爪18、20的前端部的中心轴线O的变位δ与图7所示的现有技术的机械手110的保持爪112、114的变位δ1相比格外小。因此，在由机械手10保持工件W时，即便在机器人手臂一侧不进行补偿保持爪112、114的变位的动作，也能够将工件W充分保持在机械手10上。
另外，由于沿保持爪的前端部的中心轴线O的变位δ小，所以能够很容易从关闭保持爪18、20时的保持爪前端的位置推测打开时的爪的位置，有示教机器人很容易的优点。除此之外，由于保持爪18、20是相对于工件进行圆周运动，所以即便是在工件倾斜的状态下也不会干涉保持爪的前端以外的地方，不需要使机械手的姿势与工件的姿势变化一致。

Claims (4)

1.一种机械手(10)，安装在机器人手臂的前端部，其特征在于，
具备：驱动部(12)，具有关于上述机械手(10)的中心轴线(O)在横断方向直线移动自如地设置的一对移动体(14，16)；一对保持爪(18，20)，各自连接在上述驱动部(12)的一对移动体(14，16)的各个上；以及连接部(22)，位于上述中心轴线(O)上，将上述一对保持爪(18，20)相互回转自如地连接起来，
上述一对保持爪(18，20)的各个具备：在一端部回转自如地连接在上述移动体(14，16)的各个上的基端部；以及与工件(W)配合的前端部，上述一对保持爪(18，20)的各个的上述基端部在其另一端部通过上述连接部(22)连接在另一方的保持爪的基端部上，上述一对保持爪(18，20)的各个的上述前端部以如下方式从上述基端部延伸，即通过使上述移动体(14，16)移动而使上述基端部以上述连接部(22)为中心回转，上述前端部移动，在使上述一对移动体(14，16)关于上述中心轴线(O)在横断方向接近时上述前端部相互背离，在使上述一对移动体(14，16)关于上述中心轴线(O)在横断方向背离时上述前端部相互接近。
2.根据权利要求1所述的机械手，其特征在于，
上述一对保持爪(18，20)的各个的前端部关于上述中心轴线(O)位于与驱动该保持爪的移动体(14，16)的相同一侧。
3.根据权利要求2所述的机械手，其特征在于，
上述一对保持爪(18，20)是以上述连接部(22)为中心大致弯曲成V字状的构件。
4.一种机器人搬运装置，其特征在于，
具备：通过关节部将多个手臂部回转自如地连接而成的多关节型机器人手臂(11)；以及安装在该机器人手臂(11)的前端部的权利要求1至3中任意一项所述的机械手(10)。
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