JP3065700B2 - ロボットのハンドグリッパ及びグリッパの自動交換装置 - Google Patents
ロボットのハンドグリッパ及びグリッパの自動交換装置Info
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Description
ワ−クの自動供給装置を備えた生産システムにおけるワ
−クを取扱うロボットに装着するハンドのグリッパ(ジ
ョ−)を自動的に交換する装置に関する。
る搬送装置を備え、多種類のワ−クを無人化により加工
する旋盤セルが提案されている。素材ワ−クは、例え
ば、パレットに収容された状態で旋盤セルへ搬入され、
ガントリ−ロボットがワ−クを把持して旋盤の主軸チャ
ックにワ−クを供給する。ガントリ−ロボットは、ア−
ムの先端にワ−クを把持するためのグリッパ(ジョ−)
を備えるが、このグリッパは、例えば、三ツ爪のスクロ
−ルチャックと同様の構成を有する。
ワ−クを自動的に加工するものであるから、供給される
素材ワ−クの形状、寸法も多岐にわたる。ロボットア−
ムのハンドは、グリッパの開閉機構を有するが、開閉す
る寸法には限度があるので、一種類のグリッパで取扱う
ことができるワ−クの範囲は限定される。したがって、
広範囲な寸法をもつワ−クに対応するためには、複数の
グリッパを用意する必要がある。しかしながら、従来の
装置にあってはグリッパは自動的に交換することができ
ず、断面が「T」の字形のスライダに手作業によってグ
リッパの交換、調節等を行っていた。そのために、無人
化による生産の継続が困難であった。そこで本発明は、
ガントリ−ロボットのア−ムの先端にとりつけるワ−ク
ハンドのグリッパを自動的に交換する装置を提供するも
のである。
は、基本的な手段として、ワ−クハンドのケ−シングに
半径方向に開閉するスライダと、スライダに差し込んで
ずらすことによりスライダに着脱される爪を有するグリ
ッパとを備える。グリッパにはスライダに係合するピン
を備えて、確実な係合を図る。旋盤セルを構成する治工
具のストッカ上にグリッパのセットを保持するベ−スを
複数台用意し、必要なグリッパのセットをロボットのワ
−クハンドが自動的に交換する。
−ロボットは、ロボットのア−ム先端に装備したワ−ク
ハンドのグリッパを自動的に交換し、ワ−クの形状、寸
法に適したグリッパによって多種類のワ−クを無人化に
より自動的に加工する。
び平面図である。旋盤セルは、全体を符号10で示す複
合加工旋盤を備える。複合加工旋盤10は、例えば、対
向する2台の主軸を備える。2台の主軸はそれぞれ対応
する刃物台を備え、第1の主軸で加工したワ−クを第2
の主軸へ移し変えて複雑な加工を実行することができる
ものである。複合加工旋盤10の側部に符号30で示す
ストッカ装置を設ける。ストッカ装置30は、治工具ス
トッカ40とパレットストッカ50を有する。ストッカ
装置30は全体をフェンス300で覆い、安全を図る。
治工具ストッカ40は複合加工旋盤10で使用する各種
の治工具や、搬送装置で使用する治工具を収容する。パ
レットストッカ50は段積み状態のパレット520を収
容し、各パレット520はパレット搬送装置500によ
り取り扱われる。複合加工旋盤10とストッカ装置30
の間に搬送装置20が配設される。搬送装置20は複合
加工旋盤10と、ストッカ装置30の間に設けられたガ
イドレ−ル200と、ガイドレ−ル上を走行するガント
リ−ロボット210を有する。ガントリ−ロボット21
0は伸縮自在のア−ム220と、ア−ム220の先端に
交換自在に取り付けられる各種のハンドを備え、治工具
やワ−クをストッカ装置30と複合加工旋盤10の間で
搬送する。搬送装置20とストッカ装置30の作動は、
セルコントロ−ラ90により制御される。セルコントロ
−ラ90は複合加工旋盤10のNC装置12と共同して
ワ−クの自動加工を無人化により実行する。
0は、ベ−ス400を有する。ベ−ス400上にはレ−
ル452が設けられ、レ−ル452上に箱型のボックス
ストッカ450が走行自在に装備される。ボックススト
ッカ450はレ−ル452上に位置を割り出し可能に制
御される。ボックスストッカ450内には、ガントリ−
ロボット210のア−ム220の先端に交換自在に取り
付けられる各種のハンドが収容される。ハンドの種類と
しては、例えばワ−クハンド60、主軸のチャックのジ
ョ−を交換するためのジョ−ハンド62、刃物台の工具
を交換するためのツ−ルハンド64、シャフト状のワ−
クをハンドリングするシャフトワ−クハンド66などが
ある。ボックスストッカ450の上面のフランジ部に
は、ハンドグリッパを保持するグリッパベ−ス70が取
り付けられる。グリッパベ−ス70には、ワ−クのサイ
ズに応じた各種のグリッパが用意される。ベ−ス400
の両側には、チェ−ンストッカ410が設けられる。チ
ェ−ンストッカ410は、例えばエンドレスに循環する
形式のものである。チェ−ンには、多数のツ−ル412
及びチャックジョ−414が保持される。ツ−ル412
はガントリ−ロボット210に取り付けたツ−ルハンド
64により、複合加工旋盤10の刃物台に送られる。ジ
ョ−414はガントリ−ロボット210に取り付けたジ
ョ−ハンド62により、複合加工旋盤10の主軸チャッ
クに送られる。パレットストッカ50は、ベ−ス500
と、ベ−ス500に案内される走行台車510を有す
る。走行台車510はベ−ス500のガイドレ−ル51
0に沿って移動し、位置決めされる。走行台車510は
上下に移動するフォ−ク装置512を備える。フォ−ク
装置512はパレット520の両側部を保持し、ガント
リ−ロボット210のワ−クハンド60との会合点まで
パレット520を上昇させる。
示す。ボックスストッカ450はレ−ル452上を走行
するとともに、位置決めされる。ボックスストッカ45
0内には、ワ−クハンド60、ジョ−ハンド62、ツ−
ルハンド64、及びシャフトワ−クハンド66が収容さ
れている。ボックスストッカ450の上面のフランジ部
には、複数台のグリッパベ−ス70が取り付けられる。
グリッパベ−ス70にはワ−クハンドに取り付けられる
それぞれワ−クのサイズに対応したグリッパが準備さ
れ、ワ−クハンド60にグリッパが交換自在に装着され
る。
図5、図6、図7及び図8はワ−クハンドの詳細を示
す。ワ−クハンド60はガントリ−ロボットのア−ム2
20の先端部にリスト61を介して交換自在に取り付け
られる。ワ−クハンドのケ−シング600はほぼ箱型の
外観を有し、内部に2個のシリンダ室602が形成され
る。シリンダ室602はピストン602Aが摺動自在に
挿入される。シリンダ室602はエア−の供給パイプ6
04を介してガントリ−ロボットのア−ム220に連結
される。ガントリ−ロボット側から送られるエア−は、
ピストン602Aを駆動する。ワ−クハンドのケ−シン
グ600に立設したシャフト607は、ベアリングを介
してカムプレ−ト605を支持する。エアピストン60
2Aのピストンロッド先端に取り付けたピン603は、
カムプレ−ト605に係合し、カムプレ−ト605を回
動する。カムプレ−ト605は3本のカム溝606を有
する。各カム溝606には、スライダ620のカムフォ
ロワ608が係合する。スライダ620はガイド618
に案内され、放射方向に摺動自在に支えられる。従っ
て、カムプレ−ト605が回動すると、スライダ620
は放射方向に駆動される。3つのスライダ620の間に
は、プレッシャプレ−ト610を配設する。プレッシャ
プレ−ト610は、スプリング612により常時ケ−シ
ング600から離れる方向に付勢される。このプレッシ
ャプレ−ト610は、ワ−クハンド60のグリッパがワ
−クを離すときにワ−クがチャックへ確実に押付けられ
るようワ−クを押しだすものである。
合するグリッパ(ジョ−)の斜視図であり、図10はジ
ョ−の平面図である。スライダ620は、断面が「工」
の字形の本体622を有する。本体622の上下面は幅
広部624と幅狭部625とを有する。スライダ620
の前端部にはグリッパのピンを受け入れるくぼみ627
を有する。全体を符号650で示すグリッパは、本体6
51を有し、本体651に爪652が形成される。本体
651の爪652とは反対側に2個のプレ−ト660が
固着される。このプレート660は中央に幅狭部662
を有する。この幅狭部662は、スライダ620の幅広
部624が通過する寸法を有する。グリッパ650の爪
652とは反対側にピン665が取り付けられる。
ス70と共同してグリッパ650を交換する作用を示
す。図12は図11の要部を示す。まずワ−クハンド6
0に新たなグリッパ650を取り付ける作用を説明す
る。ワ−クハンド60のスライダ620をグリッパスタ
ンド720に保持されたグリッパ650に対向させる。
スライダ620の開く位置は、スライダ620の幅広部
624がグリッパ650のプレ−ト660が形成する開
口部を通過する位置とする。この状態でガントリ−ロボ
ットのア−ムを伸長させ、スライダ620をグリッパ6
50内に挿入する。この状態でエアシリンダ−にエアを
供給し、スライダ620を摺動させる。スライダ620
の先端の溝627がグリッパ650のピン665に係合
し、スライダ620とグリッパ650は一体に連結され
る。ア−ムを収縮させることにより、グリッパ650は
グリッパスタンド720から抜き出される。これによ
り、ワ−クハンド60に新たなグリッパ650が装着さ
れたことになる。ワ−クハンド60に取り付けられてい
るグリッパ650をグリッパベ−ス70のグリッパスタ
ンド720へ戻す作用は、上述した作用の逆の工程を取
ることにより達成される。
差を吸収する作用を示す。グリッパベ−ス70はベ−ス
プレ−ト710上に固着された支持プレ−ト715を有
し、支持プレ−ト715上に別個のスプリング730を
介してグリッパスタンド720が独立して設けられる。
グリッパ650は、グリッパスタンド720に対して、
スプリングピン722により軽い力で保持されている。
ワ−クハンドのスライダを力F1でグリッパ650に押
し付けると、グリッパスタンド720は、スプリング7
30に抗してストロ−クS1の距離だけ押し下げられ
る。このストロ−クの存在により、ロボットの位置決め
誤差や、3個のスライダの高さ位置の差を吸収すること
ができる。
が係合している状態を示す。スライダ620とグリッパ
650は、グリッパの締め付け方向にはピン665によ
り強固に係合されるが、逆方向に対しては係合力が弱
い。そこで、スライダ620にスプリングによる押圧ピ
ン628を設け、この押圧ピン628をスライダ650
の本体651の裏面に形成する溝に係合することによ
り、スライダ620とグリッパ650の係合を確実にす
る。
に応じて異なるサイズのグリッパを用意する状態を示
す。図15のグリッパ650は、ワ−クの外径寸法D0
が大きいものに対応した爪652を有するものを示す。
図16に示すグリッパ650Aは、ワ−クの外径寸法D
1が図15のワ−クの外径寸法D0より小さいものに対
応した爪652Aを有するものを示す。図17に示すグ
リッパ650Bは、さらに外径寸法D2が小さなワ−ク
に対応する爪652Bを有するものを示す。図15から
図17に示したグリッパは、いずれもワ−クを外径側か
ら把握するグリッパの場合を示す。ワ−クを内径側から
把握するグリッパにあっては、スライダ620とグリッ
パの係合する方向を逆に設定する。即ちグリッパ650
に取り付けるピン665は、スライダ620が外方へ開
く際に係合する方向に取り付ければよい。本発明は、以
上のように半径方向に開閉するスライダにワ−クを把握
するグリッパを交換自在に取り付けるように構成したも
のである。スライダとグリッパの着脱は、スライダの開
閉力を利用して実行する。従ってグリッパをスライダに
着脱する新たなアクチュエ−タ−を必要としない。
3個のスライダを備えたハンドに対して本発明を適用し
た例を示したが、他の型式のハンドに対しても本発明を
適用することができる。以上のようにワ−クハンドにワ
−クの寸法に適したグリッパを選択的に取り付けること
ができるから、パレットストッカに供給されるパレット
上に収容した各種の寸法のワ−クをハンドリングするこ
とができる。そこで、旋盤セルに供給される各種のワ−
クを複合加工旋盤に送って、長時間にわたり無人化によ
り多種類のワ−クを自動的に加工することができる。
動加工システムに装備するワ−クのハンドリング用のロ
ボットのハンドであって、ハンドに装着するワ−クを把
持するグリッパを自動的に交換できるように構成したの
で、ワ−クの形状、寸法に応じたグリッパを選択するこ
とにより、多種類のワ−クを取扱うことができる。各寸
法のグリッパをセットにしてベ−ス上に用意しておくこ
とにより、ロボットのハンドがハンドのスライダの開閉
作用によって、自動的にグリッパを交換するので、グリ
ッパの交換に特別の機構を備える必要はない。したがっ
て、旋盤セルはより多種類のワ−クを長時間にわたって
無人化により加工することができる。
説明図。
係を示す説明図。
図。
Claims (3)
- 【請求項1】 工作機械へワ−クを供給するロボットの
ア−ムの先端部に装備するハンドであって、箱型のケー
シングと、ケーシング内に形成される2個のシリンダ室
と、シリンダ室に挿入されるピストンにより回転駆動さ
れるカムプレートと、カムプレートの3本の溝に係合す
るカムフォロワを有し、半径方向に摺動自在に開閉駆動
される3つのスライダを備え、 該スライダは摺動方向に直交する断面形状が「工」の字
形を有するとともに上下の面は軸方向の中央部に形成さ
れる幅狭部と、幅狭部の両端部に形成される幅広部を有
し、スライダに交換自在に着脱されるグリッパは、ワー
クを把持する爪を有する本体と、本体の爪とは反対側に
とりつけられ、スライダの幅狭部が通過し、幅広部に係
合する開口部を形成する2枚のプレートを備える ハンド
グリッパ。 - 【請求項2】 グリッパはスライダに形成した溝に係合
するピンを備え、スライダがワ−クを把持する方向に摺
動したときに、スライダの溝がグリッパのピンに嵌合さ
れる請求項1記載のハンドグリッパ。 - 【請求項3】 複合加工旋盤と、ワ−ク及び治工具のス
トッカ装置と、ワ−ク及び治工具を搬送するガントリ−
ロボットを備えた旋盤セルのワ−クハンドであって、治
工具のストッカ装置に取付けられ、異なる寸法のワ−ク
に対応するグリッパを保持する複数台のグリッパベ−ス
と、ガントリ−ロボットのア−ムの先端に装着されたス
ライダを有するワ−クハンドであって、箱型のケーシン
グと、ケーシング内に形成される2個のシリンダ室と、
シリンダ室に挿入されるピストンにより回転駆動される
カムプレートと、カムプレートの3本の溝に係合するカ
ムフォロワを有し、半径方向に摺動自在に開閉駆動され
る3つのスライダを備え、 該スライダは摺動方向に直交する断面形状が「工」の字
形を有するとともに上下の面は軸方向の中央部に形成さ
れる幅狭部と、幅狭部の両端部に形成される幅広部を有
し、スライダに交換自在に着脱されるグリッパは、ワー
クを把持する爪を有する本体と、本体の爪とは反対側に
とりつけられ、スライダの幅狭部が通過し、幅広部に係
合する開口部を形成する2枚のプレートを備えるハンド
グリッパ からなり、 ワ−クハンドのスライダをグリッパ
ベ−ス上のグリッパに対向させる手段と、ワ−クハンド
のスライダの開閉作動によりスライダとグリッパを自動
的に着脱させる手段を備えてなるワ−クハンドのグリッ
パ自動交換装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3080498A JP3065700B2 (ja) | 1991-03-20 | 1991-03-20 | ロボットのハンドグリッパ及びグリッパの自動交換装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3080498A JP3065700B2 (ja) | 1991-03-20 | 1991-03-20 | ロボットのハンドグリッパ及びグリッパの自動交換装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
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JPH0691573A JPH0691573A (ja) | 1994-04-05 |
JP3065700B2 true JP3065700B2 (ja) | 2000-07-17 |
Family
ID=13719976
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP3080498A Expired - Fee Related JP3065700B2 (ja) | 1991-03-20 | 1991-03-20 | ロボットのハンドグリッパ及びグリッパの自動交換装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
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CN105383019B (zh) * | 2015-12-19 | 2017-09-19 | 东莞市誉铭新精密技术股份有限公司 | 自动铣水口机的精定位装置 |
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-
1991
- 1991-03-20 JP JP3080498A patent/JP3065700B2/ja not_active Expired - Fee Related
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