JP2005014197A

JP2005014197A - 吸着ハンド

Info

Publication number: JP2005014197A
Application number: JP2003186290A
Authority: JP
Inventors: Yasushi Kodama; 泰児玉
Original assignee: Meidensha Corp; Meidensha Electric Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Meidensha Corp; Meidensha Electric Manufacturing Co Ltd
Priority date: 2003-06-30
Filing date: 2003-06-30
Publication date: 2005-01-20
Anticipated expiration: 2023-06-30
Also published as: JP4066898B2

Abstract

【課題】上面が平らでないワークを吸着して持ち上げる場合にも、全ての吸着パッドに力がかかる吸着ハンドを提供する。
【解決手段】吸着ロッド３を固定して吸着ロッド３が上下方向に移動しないようにするロッド固定機構２３を備える。ロッド固定機構２３は、吸着ロッド３を左右両側から挟持する左側ロッド固定パーツ２１及び右側ロッド固定パーツ２２と、これらのロッド固定パーツ２１，２２を水平方向に移動させるシリンダ２６，２７とを有して構成する。また、全ての左側ロッド固定パーツ２１をつなぎ板２４で連結して同時に水平移動可能とし、全ての右側ロッド固定パーツ２２をつなぎ板２５で連結して同時に水平移動可能とする。また、左側ロッド固定パーツ２１のロッド挟持部と右側ロッド固定パーツ２２のロッド挟持部の上下位置を一致させる。
【選択図】図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は吸着ハンドに関し、特に、ロボットによるパレタイズ作業において使用するパレタイズ・デパレタイズ用吸着ハンドに適用して有用なものである。
【０００２】
【従来の技術】
ロボットによってワークをパレタイズ又はデパレタイズする場合には、ロボットアームの先端部にパレタイズ・デパレタイズ用の吸着ハンドが装着される。図４は従来のパレタイズ・デパレタイズ用吸着ハンドの正面図、図５は図４のＡ方向矢視図、図６は図４のＢ方向矢視図である。
【０００３】
これらの図に示すように、パレタイズ・デパレタイズ用吸着ハンド１０は、アーム装着部６において図示しないロボットアームの先端部に装着される。
【０００４】
そして、アーム装着部６の下端には支持板１が固定され、この支持板１には複数のガイド部材２が２列に配設されている。これらのガイド部材２にはそれぞれ吸着ロッド３が挿通されており、吸着ロッド３の下端部にはそれぞれ吸着パッド５が取り付けられている。
【０００５】
吸着ロッド３はガイド部材２に案内されて上下方向に自由に動作することができるようになっており（図４中の矢印Ｃ参照）、吸着ロッド３を上下方向に動かすような動力は設けられていない。従って、吸着パッド５も上下方向に移動自在となっており、このことによって吸着ハンド１０（吸着パッド５）をワーク４へアプローチするときの上下方向のショックアブソーバとなっている。
【０００６】
また、吸着ロッド３の上端には頭部３ａが設けられており、吸着パッド５が下方に移動していくと、ついには吸着ロッド３の頭部３ａがガイド部材２の上端２ａに当接して吸着パッド５の下方移動が阻止されるようになっている。図には、このときの状態を示している。
【０００７】
吸着パッド５は、吸着パッド５内の空気を図示しない吸引装置により吸引して吸着パッド５内を負圧することにより、その吸着力でワーク４の上面４ａを吸着することができるようになっている。吸着パッド５によってワーク４を吸着した状態でロボットアームにより吸着ハンド１０を上方に移動させれば、ワーク４を持ち上げることができる。なお、ワーク４の横にはシリンダ８によって開閉駆動されるワーク振れ止め対策用の板７が設けられているが、これはワーク搬送速度によっては設けないこともある。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の吸着ハンド１０では上面が平らでない（上下方向に凹凸がある）ワークのパレタイズ作業に使用することができない。例えば図７に示すワーク１１は上面中央部に凹面１１ａを有し、左右両側が凸面１１ｂとなっているが、かかるワーク１１に対して上記従来の吸着ハンド１０を用いた場合には図示のような状態となってしまう。
【０００９】
即ち、吸着ハンド１０の中央部では、吸着パッド５がストロークエンド（フルストロークＬ_Ｆ）まで移動してワーク１１の凹面１１ａを吸着するとともに吸着ロッド３の頭部がガイド部材２の上端２ａに当接した状態となるが、吸着ハンド１０の左右両側では、吸着パッド５がワーク１１の凸面１１ｂを吸着するため、ストローク余りＬ_Ａが生じて吸着ロッド３の頭部３ａがガイド部材２の上端２ａから離れた状態となってしまう。
【００１０】
このため、ワーク１１を持ち上げようとすると、力（ワーク１４の荷重）が加わる吸着パッド５と加わらない吸着パッド５とに分かれてしまう。即ち、中央部の吸着ロッド３の頭部３ａはガイド部材２の上端２ａに当接しているため、中央部の吸着パッド５には力がかかるが、左右両側の吸着ロッド３は頭部３ａがガイド部材２の上端２ａから離れており下方に自由に移動可能であるため、左右両側の吸着パッド５には力がかからない。このため、上面が平らでないワークのパレタイズ作業を行うには、それ専用のハンドを考えて製作しなければならなかった。
【００１１】
従って、本発明は上記の問題点に鑑み、上面が平らでないワークを吸着して持ち上げる場合にも、全ての吸着パッドに力がかかる吸着ハンドを提供することを課題とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決する第１発明の吸着ハンドは、上下方向に移動自在に設けた複数の吸着ロッドの下端部に、ワークを吸着するための吸着パッドを取り付けてなる吸着ハンドにおいて、
吸着ロッドを固定して吸着ロッドが上下方向に移動しないようにするロッド固定手段を備えたことを特徴とする。
【００１３】
また第２発明の吸着ハンドは、第１発明の吸着ハンドにおいて、
ロッド固定手段は、水平方向に移動してそれぞれの吸着ロッドを左右両側から挟持する左側ロッド固定パーツ及び右側ロッド固定パーツと、これらのロッド固定パーツを水平方向に移動させるアクチュエータとを有してなるものであること特徴とする。
【００１４】
また第３発明の吸着ハンドは、第２発明の吸着ハンドにおいて、
全ての左側ロッド固定パーツを第１の連結部材で連結して同時に水平移動可能とし、全ての右側ロッド固定パーツを第２の連結部材で連結して同時に水平移動可能としたことを特徴とする。
【００１５】
また第４発明の吸着ハンドは、第２又は第３発明の吸着ハンドにおいて、
左側ロッド固定パーツのロッド挟持部と右側ロッド固定パーツのロッド挟持部の上下位置を一致させたことを特徴とする。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づき詳細に説明する。なお、従来と同様の部分には同一の符号を付し、重複する詳細な説明は省略する。
【００１７】
図１は本発明の実施の形態に係るパレタイズ・デパレタイズ用吸着ハンドの正面図、図２は図１のＤ−Ｄ線矢視図、図３（ａ）は図２のＥ部拡大図、図３（ｂ）は図２のＦ−Ｆ線矢視図、図３（ｃ）は図２のＧ−Ｇ線矢視図である。
【００１８】
これらの図に示すように、本実施の形態に係るパレタイズ・デパレタイズ用吸着ハンド２０は、吸着ロッド３を固定して吸着ロッド３が上下方向に移動しないようにするロッド固定手段として、左側ロッド固定パーツ２１や右側ロッド固定パーツ２２等を有してなるロッド固定機構２３を備えている。
【００１９】
左側ロッド固定パーツ２１及び右側ロッド固定パーツ２２は板状の部材であり、並設された２本の吸着ロッド３ごとに１枚ずつ対になって配設されており、図示例では１２本の吸着ロッド３に対して６組設けられている。左側ロッド固定パーツ２１には、円弧状に窪んだロッド挟持部２１ａが、並設された２本の吸着ロッド３の位置に対応するように２箇所設けられている。また、右側ロッド固定パーツ２２にも、円弧状に窪んだロッド挟持部２２ａが、並設された２本の吸着ロッド３の位置に対応するように２箇所設けられている。
【００２０】
そして、各組の左側ロッド固定パーツ２１と右側ロッド固定パーツ２２は、ロッド挟持部２１ａとロッド挟持部２２ａとが吸着ロッド３を挟んで対向するように配設されている。また、ロッド挟持部２１ａとロッド挟持部２２ａは上下位置が一致している。ロッド挟持部２１ａとロッド挟持部２２ａとが上下にずれていると、これらのロッド挟持部２１ａ，２２ｂによって吸着ロッド３を挟持したときに吸着ロッド３に対して曲げ力が加わってしまう。そこで、このような曲げ力の発生を防止するため、ロッド挟持部２１ａとロッド挟持部２２ａの上下位置を一致させている。
【００２１】
また、全ての左側ロッド固定パーツ２１は、第１の連結部材であるつなぎ板２４によって連結されており、全ての右側ロッド固定パーツ２２も、第２の連結部材であるつなぎ板２５によって連結されている。
【００２２】
一方、支持板１にはロッド固定パーツ２１，２２を移動させるアクチュエータとして、エアシリンダ又は油圧シリンダ２６，２７が固定されている。これらのシリンダ２６，２７は、ロッド固定パーツ２１，２２の両側につなぎ板２４，２５の長手方向に沿って設けられ、互いに逆向きとなっている。
【００２３】
そして、つなぎ板２４の端部（図２中の左端部）には、シリンダ２６のピストンロッド２６ａの先端部が結合され、つなぎ板２５の端部（図２中の右端部）には、シリンダ２７のピストンロッド２７ａの先端部が結合さている。
【００２４】
なお、図３に示すように左側ロッド固定パーツ２１は上側に凸の形状となるように折り曲げ、右側ロッド固定パーツ２２は下側に凸の形状となるように折り曲げるとともに、左側ロッド固定パーツ２１の両側部２１ｄと右側ロッド固定パーツ２２の両側部２２ｄの上下位置を一致させている。このように形成することにより、左側ロッド固定パーツ２１の凸部２１ｂの内面２１ｃに固定したつなぎ板２４と、右側ロッド固定パーツ２２の凸部２２ｂの内面２２ｃに固定したつなぎ板２５とが干渉するのを防ぐとともに、左側ロッド固定パーツ２１の両側部２１ｄに形成したロッド挟持部２１ａと右側ロッド固定パーツ２２の両側部２２ｄに形成したロッド挟持部２２ａの上下位置を一致させている。
【００２５】
＜作用・効果＞
本実施の形態に係る吸着ハンド２０によれば、次のような作用・効果が得られる。
【００２６】
吸着ハンド２０に備えたロッド固定機構２３では、シリンダ２６のピストンロッド２６ａが伸縮すると、つなぎ板２４とともに全ての左側ロッド固定パーツ２１が同時に水平方向に移動して挟持動作（図２中の矢印Ｉ参照）又は開放動作（図２中の矢印Ｊ参照）を行う。同様に、シリンダ２７のピストンロッド２７ａが伸縮すると、つなぎ板２５とともに全ての右側ロッド固定パーツ２２が同時に挟持動作（図２中の矢印Ｋ参照）又は開放動作（図２中の矢印Ｍ参照）を行う。
【００２７】
そして、左右のロッド固定パーツ２１，２２が挟持動作を行ったときには、これらのロッド固定パーツ２１，２２に設けたロッド挟持部２１ａ，２２ａによって吸着ロッド３が挟持され、その結果、吸着ロッド３は当該挟持位置に固定されて上下方向に動かなくなる。このため、上面が平らなワークと上面が平らでないワークとに対して、１つの吸着ハンド２０で対応が可能となる。
【００２８】
具体的には、例えば図１に示すような上面が凹凸面１１ａ，１１ｂとなっているワーク１１のパレタイズ作業を行う場合、まず、図示しないロボットアームを作動させて吸着ハンド２０（吸着パッド５）をワーク１１へアプローチした後、中央部の吸着パッド５によってワーク１１の凹面１１ａを吸着し、左右両側の吸着パッド５によって凸面１１ｂを吸着する。このとき、従来と同様に、吸着ハンド２０の中央部では、吸着パッド３がストロークエンドまで移動して吸着ロッド３の頭部がガイド部材２の上端２ａに当接した状態となるが、吸着ハンド２０の左右両側では、ストローク余りが生じて吸着ロッド３の頭部３ａがガイド部材２の上端２ａから離れた状態となる。
【００２９】
そこで、シリンダ２６とシリンダ２７とによって左側ロッド固定パーツ２１と右側ロッド固定パーツ２２とを水平方向に移動（挟持動作）させることにより、右側ロッド固定パーツ２１のロッド挟持部２１ａと右側ロッド固定パーツ２２のロッド挟持部２２ａとで吸着ロッド３を挟持して固定する。その結果、全て吸着ロッド３がその位置から動かなくなるため、全ての吸着パッド５に力（ワーク１１の荷重）がかかる。
【００３０】
なお、図示例の場合には中央部の吸着ロッド３の頭部３ａがガイド部材２の上端に当接しているため、ワーク１１の荷重は当該ガイド部材２及びシリンダ２６，２７を介して支持板１に支持されることになるが、全て吸着ロッド３の頭部３ａがガイド部材２の上端２ａから離れている状態でロッド固定機構２３により吸着ロッド３を固定したときには、ワーク１１の荷重はシリンダ２６，２７を介して支持板１に支持されることになる。
【００３１】
また、本実施の形態のロッド固定機構２３は、左右のロッド固定パーツ２１，２２と、これらのロッド固定パーツ２１，２２を水平方向に移動させるシリンダ２６，２７とを有してなるものであるため、構成が簡易で安価である。
【００３２】
また、全ての左側ロッド固定パーツ２１をつなぎ板２４で連結して同時に水平移動可能とし、全ての右側ロッド固定パーツ２２をつなぎ板２５で連結して同時に水平移動可能としたことにより、シリンダは２台（シリンダ２６，２７）でよいため、低コスト化や小型化を図ることができる。吸着ロッド３（吸着パッド２）は個数が多いため、各組のロッド固定パーツ２１，２２ごとにシリンダを設けると、大幅なコストアップや大型化を招くことになる。
【００３３】
また、左側ロッド固定パーツ２１のロッド挟持部２１ａと右側ロッド固定パーツ２２のロッド挟持部２２ａの上下位置を一致させたことによって、吸着ロッド３を挟持したときに吸着ロッド３に不必要な曲げ力がかかるのを防止することができる。
【００３４】
なお、上記では、シリンダ２６，２７を、ロッド固定パーツ２１，２２の両側につなぎ板２４，２５の長手方向に沿って互いに逆向きになるように配置しているが、これに限定するものではなく、シリンダ２６，２７の配置は適宜変更してもよい。例えば、つなぎ板２４，２５の長手方向両側に配置してもよい。
【００３５】
また、左右のロッド固定パーツ２１，２２を移動させるアクチュエータとしては、シリンダに限らず、モータなどでもよい。
【００３６】
また、吸着パッド５（吸着ロッド３）の配置や個数は図１及び図２に示すような配置や個数に限定するものではなく、その時に応じて適宜変更することができ、ロッド固定パーツ２１，２２の平面的形状も吸着パッド５の配置に応じて適宜変更してもよい。
【００３７】
【発明の効果】
以上発明の実施の形態とともに具体的に説明したように、第１発明の吸着ハンドによれば、吸着ロッドを固定して吸着ロッドが上下方向に移動しないようにするロッド固定手段を備えたため、上面が平らでないワークを吸着パッドで吸着して持ち上げる場合にも、全ての吸着パッドに力がかかる。即ち、上面が平らなワークと上面が平らでないワークとに対して、１つの吸着ハンドで対応が可能となる。
【００３８】
また、第２発明の吸着ハンドによれば、ロッド固定手段は、左右のロッド固定パーツと、これらのロッド固定パーツを水平方向に移動させるアクチュエータとを有してなるものであるため、構成が簡易で安価である。
【００３９】
また、第３発明の吸着ハンドによれば、全ての左側ロッド固定パーツを第１の連結部材で連結して同時に水平移動可能とし、全ての右側ロッド固定パーツを第２の連結部材で連結して同時に水平移動可能としたことにより、アクチュエータが２台でよいため、低コスト化や小型化を図ることができる。
【００４０】
また、第４発明の吸着ハンドによれば、左側ロッド固定パーツのロッド挟持部と右側ロッド固定パーツのロッド挟持部の上下位置を一致させたことによって、吸着ロッドを挟持したときに吸着ロッドに不必要な曲げ力がかかるのを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態に係るパレタイズ・デパレタイズ用吸着ハンドの正面図である。
【図２】図１のＤ−Ｄ線矢視図である。
【図３】（ａ）は図２のＥ部拡大図、（ｂ）は図２のＦ−Ｆ線矢視図、（ｃ）は図２のＧ−Ｇ線矢視図である。
【図４】従来のパレタイズ・デパレタイズ用吸着ハンドの正面図である。
【図５】図４のＡ方向矢視図である。
【図６】図４のＢ方向矢視図である。
【図７】状来の吸着ハンドによって上面が平らでないワークを吸着したときの状態を示す正面図である。
【符号の説明】
１支持板
２ガイド部材
２ａ上端
３吸着ロッド
３ａ頭部
５吸着パッド
６アーム装着部
２０吸着ハンド
２１左側ロッド固定パーツ
２２右側ロッド固定パーツ
２１ａ，２２ａロッド挟持部
２１ｂ，２２ｂ凸部
２１ｃ，２２ｃ内面
２１ｄ，２２ｄ側部
２３ロッド固定機構
２４，２５つなぎ板
２６，２７シリンダ
２６ａ，２７ｂピストンロッド

Claims

上下方向に移動自在に設けた複数の吸着ロッドの下端部に、ワークを吸着するための吸着パッドを取り付けてなる吸着ハンドにおいて、
吸着ロッドを固定して吸着ロッドが上下方向に移動しないようにするロッド固定手段を備えたことを特徴とする吸着ハンド。
請求項１に記載する吸着ハンドにおいて、
ロッド固定手段は、水平方向に移動してそれぞれの吸着ロッドを左右両側から挟持する左側ロッド固定パーツ及び右側ロッド固定パーツと、これらのロッド固定パーツを水平方向に移動させるアクチュエータとを有してなるものであること特徴とする吸着ハンド。
請求項２に記載する吸着ハンドにおいて、
全ての左側ロッド固定パーツを第１の連結部材で連結して同時に水平移動可能とし、全ての右側ロッド固定パーツを第２の連結部材で連結して同時に水平移動可能としたことを特徴とする吸着ハンド。
請求項２又は３に記載する吸着ハンドにおいて、
左側ロッド固定パーツのロッド挟持部と右側ロッド固定パーツのロッド挟持部の上下位置を一致させたことを特徴とする吸着ハンド。