JP3871470B2

JP3871470B2 - Robot hand for vertical jig

Info

Publication number: JP3871470B2
Application number: JP17709399A
Authority: JP
Inventors: 謙治佐田
Original assignee: Daihatsu Motor Co Ltd
Current assignee: Daihatsu Motor Co Ltd
Priority date: 1999-06-23
Filing date: 1999-06-23
Publication date: 2007-01-24
Anticipated expiration: 2019-06-23
Also published as: JP2001009768A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、機械加工等される平板状ワークを略鉛直に支持した状態で縦型治具に自動供給するロボットハンドに関する。
【０００２】
【従来の技術】
略平板状の金属製ワークを略鉛直姿勢で縦型治具に位置決めする場合、縦型治具にワークを水平方向と鉛直方向でそれぞれに位置決めする水平位置決め手段と鉛直位置決め手段を設置している。これら位置決め手段は固定爪とばね内蔵の可動爪の一対で構成され、ワークの上下或いは左右両端面を可動爪と固定爪で挟持して固定爪の定位置にワークを位置決めするものが一般的である。また、縦型治具にアルミダイキャスト製品のような端面がテーパ状になったワークを位置決めする際には、位置決め手段にワークのテーパ状端面を利用したワーク落下防止機能を持たせており、このような位置決め手段を有する縦型治具の具体例を図９及び図１０に示し説明する。
【０００３】
図９（Ａ）、（Ｂ）に示されるワーク１は略平板状の例えばアルミダイキャスト製品で、縦型治具２に鉛直姿勢で位置決めされた状態で固定されて、各種の加工や部品組付け等が行われる。縦型治具２は、ワーク１を水平及び鉛直方向で位置決めする水平方向位置決め手段３及び鉛直方向位置決め手段４と、位置決めされたワーク１を固定する一対のクランパー５、６を有する。
【０００４】
水平方向位置決め手段３は、略鉛直なワーク１の鉛直な両側端面１ａ、１ｂに当接する一対の固定爪３ａと可動爪３ｂを有し、可動爪３ｂに付勢されるばね材３ｃのばね力で可動爪３ｂをワーク１の側端面１ｂに押し付けて、この側端面１ｂと反対の側端面１ａを固定爪３ａに弾圧させることで、ワーク１の水平方向の位置決めが行われる。鉛直位置決め手段４は、略鉛直なワーク１の水平な上下端面１ｃ、１ｄに当接する一対の固定爪４ａと可動爪４ｂを有し、可動爪４ｂに付勢されるばね材４ｃのばね力で可動爪４ｂをワーク１の上端面１ｃに押し付けて、下端面１ｄを固定爪４ａに弾圧させることで、ワーク１の鉛直方向の位置決めが行われる。一対のクランパー５、６は上下回転式のもので、図９（Ａ）の実線位置から鎖線位置に回転してワーク１をその前後方向からクランプする。
【０００５】
かかる縦型治具２へのワーク１の取付けは、略鉛直姿勢のワーク１を治具２に向けて水平送りすることで手動或いは自動で行われる。このワーク取付けの要領を図１０（Ａ）〜（Ｃ）で説明すると、まず、図１０（Ａ）に示すようにワーク１を水平方向に前進させて、ワーク１の上端面の外側エッジｅを可動爪４ｂに当接させる。尚、可動爪４ｂは基端部が軸４ｄで治具２に回転可能に支持され、可動爪４ｂの先端部と治具２の間にばね材４ｃが装着された構造で、ワーク１を前進させるとその上端面の外側エッジｅが可動爪４ｂの先端部の傾斜面ｍに当接する。また、ワーク１がアルミダイキャスト製品の場合、その全周縁の端面が鋳抜きテーパ面ｎとなっており、このテーパ面ｎの肉厚側の先端が外側エッジｅとなる。
【０００６】
図１０（Ａ）の状態で更にワーク１を前進させると、外側エッジｅが傾斜面ｍを押し出して可動爪４ｂが軸４ｄを支点にばね材４ｃのばね力に抗して回転して図１０（Ｂ）の実線に示すように可動爪４ｂの先端部がワーク１の上端のテーパ面ｎへと乗り上げる。更にワーク１を最終位置まで前進させると、図１０（Ｃ）の実線に示すように可動爪４ｂの先端部がテーパ面ｎをばね材４ｃのばね力で弾圧する。このときに図９（Ｂ）に示すように、ワーク１の下端面１ｄが固定爪４ａに弾圧接触して、ワーク１が鉛直方向で位置決めされる。また、可動爪４ｂの先端部がテーパ面ｎの鋭角側エッジｅを乗り越えてテーパ面ｎに弾圧接触することで、治具２に位置決めされたワーク１の治具２からの落下が可動爪４ｂとの係合で防止される。
【０００７】
図１０に示すようにワーク１を縦型治具２に取付けるとき、ワーク１で両位置決め手段３、４の可動爪３ｂ、４ｂをそのばね材３ｃ、４ｃのばね力に抗して回転させるだけの押圧力が必要である。このようなワーク１を後述するようなロボットハンドで支持して縦型治具２に自動で取付ける場合は、ロボットハンドでワーク１を治具２に押し付ける際の押圧力よりも大きな支持力で支持しておく必要がある。
【０００８】
そこで、ロボットハンドでワークを４本或いはそれ以上のハンド爪で挟持することで、十分なワーク支持力を確保することが一般に行われているのであるが、図９に示すような４本ハンド爪による支持が難しい異形ワークや、同一のハンド爪で形状の異なる複数品種のワークを支持するような場合は、２本ハンド爪によるワーク支持にならざるを得ない場合があり、そのようなロボットハンドの具体例を図１１乃至図１３を参照して説明する。
【０００９】
図１１（Ａ）に示されるロボットハンド１１は、全方向移動可能な多関節ロボットアーム１０の先端に装着される。ロボットハンド１１は、ロボットアーム１０の先端に固定されたハンド本体１２に、図１１（Ｂ）（Ｃ）のように一対のハンド爪１３、１３と、少なくとも１つのワーク有無検知用第１ロッド１４ａと、バランス用第２ロッド１４ｂを突設し、第１ロッド１４ａにストロークセンサ１５を装備させて主要部が構成される。なお、第１ロッド１４ａと第２ロッド１４ｂはハンド爪１３、１３を相互に結ぶ直線の両側等距離位置に配設される。
【００１０】
ロボットアーム１０でハンド本体１１を鉛直姿勢にしたとき、このハンド本体１１の鉛直な先端部の両側部に一対のハンド爪１３、１３が水平方向に互いに接近離反可能に設置される。各ハンド爪１３、１３はハンド本体１２の裏面側に設置された開閉機構１８で水平な左右方向に開閉駆動される。一対のハンド爪１３、１３が互いに接近する閉動作時に平板状のワーク１の両側面の上下方向略中央部がハンド爪１３、１３の先端部内面で挟持されて、ワーク１が略鉛直に支持される。
【００１１】
鉛直姿勢のハンド本体１２の先端部の上部と下部の２箇所を貫通させて固定されたロッド支持筒１６、１６の各々に第１及び第２ロッド１４ａ、１４ｂが、コイル状の復帰ばね１７、１７を介して軸方向に摺動可能に嵌挿される。ハンド本体１２の先端部から突出する第１及び第２ロッド１４ａ、１４ｂの先端部とロッド支持筒１６、１６の先端の間に復帰ばね１７、１７が圧縮挿入され、復帰ばね１７、１７のばね力で第１及び第２ロッド１４ａ、１４ｂの先端部がハンド本体１２からの突出する方向に常時弾圧される。第１及び第２ロッド１４ａ、１４ｂの先端のハンド本体１２からの突出長Ｌａの最大値は同一で、常時はこの最大突出長Ｌａの最前進位置で第１及び第２ロッド１４ａ、１４ｂが保持される。
【００１２】
また、第１及び第２ロッド１４ａ、１４ｂの全長は同一で、各々の後端部がハンド本体１２の裏面側に同じ突出長Ｌｂで突出し、一方の第１ロッド１４ａの突出後端部に平行にストロークセンサ１５が設置される。ストロークセンサ１５はハンド本体１２の裏面側に固定された近接センサであって、第１ロッド１４ａの突出後端部の軸方向の前後移動量を検知することで、一対のハンド爪１３、１３がワーク１を挟持したか否かを検知する。
【００１３】
一対のハンド爪１３、１３によるワーク１の挟持は、次の順序で行われる。ロボットアーム１０で略鉛直なハンド本体１２を同じ略鉛直なワーク１に向けて水平方向に前進移動させ、まず、ワーク１に第１及び第２ロッド１４ａ、１４ｂの先端を押し当てて第１及び第２ロッド１４ａ、１４ｂをハンド本体１２に対して定ストロークだけ後退させる。その後、一対のハンド爪１３、１３を互いに接近移動させてワーク１の両側面を挟持させる。ハンド爪１３、１３がワーク１を正常な姿勢で挟持すると、図１２に示すように上下一対の第１及び第２ロッド１４ａ、１４ｂがワーク１で押されて同一ストロークだけ後退し、この後退ストローク量がストロークセンサ１５で検知されて「ワーク有り」が検知される。この際、第１及び第２ロッド１４ａ、１４ｂがワーク１を押圧する力がバランスするため、ワーク１が不測に傾動するのが防止される。ハンド爪１３、１３がワーク１を挟持していない場合は、第１及び第２ロッド１４ａ、１４ｂが後退せず、ストロークセンサ１５が検知動作しない。
【００１４】
図１２のようにワーク１がハンド爪１３、１３で正常な鉛直姿勢で支持された状態で縦型治具２に向けて水平送りされる。ハンド爪１３、１３で支持されたワーク１は図１０に示す要領で位置決め手段３、４の可動爪３ｂ、４ｂを同時に押圧して回転させることで、縦型治具２内の図１３の実線で示す定位置まで押し込まれる。ハンド爪１３、１３はワーク１を縦型治具２内の定位置まで定ストロークで押し込むと開いてワーク１から離れ、そのままハンド本体１２と共に後退して一連のワーク受け渡し動作が終了する。ハンド本体１２の後退で第１及び第２ロッド１４ａ、１４ｂの先端がワーク１から離れると、第１及び第２ロッド１４ａ、１４ｂは復帰ばね１７、１７のばね力で図１１の元の最大突出長Ｌａの平常位置に自動復帰する。
【００１５】
【発明が解決しようとする課題】
以上のロボットハンド１１においては、鉛直なワーク１を挟持するハンド爪１３、１３の先端部内面がワーク１の両側面と面接触してワーク１を強固に挟持するようにしている。ところが、ワーク１の両側面が鋳抜きテーパ面になっていることや、ワーク側面とハンド爪先端面の双方の挟持面の仕上げ精度の誤差成分等が原因してハンド爪１３、１３がワーク１の側面に面接触せず点接触や線接触することがある。このように点接触や線接触をすると一対のハンド爪１３、１３によるワーク１の挟持力が弱くなると共に、図１４（Ａ）に示すようにワーク１の両側面におけるハンド爪１３、１３との接触箇所相互間を結ぶ鎖線部分が回転中心線となって鉛直姿勢のワーク１が前後方向に回転し易くなる。
【００１６】
そのため、図１３で説明したように一対のハンド爪１３、１３で挟持されたワーク１を縦型治具２内に押し込むときに、ワーク１の上端が鉛直方向位置決め手段４の可動爪４ｂを押圧する際に可動爪４ｂから反力を受け、この反力でワーク１が図１３の鎖線で示すように傾くことがある。このワーク傾きは、図１０の（Ｂ）、（Ｃ）の鎖線で示す過程で生じる。ワーク１が傾いた状態で縦型治具２内に位置決めされて図９のクランパー５、６でクランプされると、クランパー５、６によるクランプ状態が安定せず、クランプ後のワーク加工時等でワークのガタ付きが発生することがあり、また、このワークのガタ付き防止のための面倒な対策が必要となる。
【００１７】
前記のような縦型治具内でのワークのガタ付きは、ワークを３本ハンド爪や４本ハンド爪で挟持する場合にも発生することがある。例えば、図１４の（Ｂ）に示すような４本のハンド爪１３、…で矩形のワーク１’の両側面を挟持する場合、４本のハンド爪１３、…の各々がワーク１’に正常に同じ加圧力で面接触するとは限らず、左右１本ずつの加圧力が強くて他が弱い場合は、例えば図１４（Ｂ）の鎖線部分が回転中心線となってワーク１’が回転し易くなることがある。
【００１８】
以上のような略鉛直なワークを縦型治具に取り付ける際の鉛直方向での傾きを防止するワーク取付方法として、例えば図１５（Ａ）〜（Ｃ）に示す方法が考えられる。図１５は図１１のロボットアーム１０による一対のハンド爪１３、１３の各動作角度を示すもので、まず、ハンド爪１３、１３で略鉛直に挟持されたワーク１を縦型治具２まで水平送りしてから、図１５（Ａ）のように縦型治具２の手前でハンド爪１３、１３とワーク１を傾ける。この状態で図１５（Ｂ）に示すようにハンド爪１３、１３でワーク１を傾けた方向に上昇移動させて、ワーク１の上端面で可動爪４ｂを突き上げて回転させる。次に、図１５（Ｃ）に示すようにワーク１の上端面を可動爪４ｂに押し当てたままワーク１の下端面が固定爪４ａに乗るようにワーク１をハンド爪１３、１３で揺動させる。図１５（Ｃ）の状態でハンド爪１３、１３を開くと可動爪４ｂがワーク１を固定爪４ａに押圧してワーク１の受け渡しが終了する。
【００１９】
図１５のようにすると、ワークが２本ハンド爪で挟持されて回転し易くなっていても、ワークを縦型治具の垂直方向位置決め手段に押圧して取り付ける際にワークにほとんど回転モーメントが加わらず、縦型治具内でのワークの傾きが回避される。しかし、このような取付け方法ではワークとこれを挟持するハンド爪の動きが複雑となり、この動きを実行させるために行われるロボットアームのティーチング作業がかなり複雑であり、而も、正確なティーチングが困難であることから、図１５の方法は必ずしも実用的とはいえない。
【００２０】
本発明の目的とするところは、簡単なロボットアームの動きでもってワークを縦型治具に鉛直方向に傾かせることなく確実に取り付けることのできるロボットハンドを提供することにある。
【００２１】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するため本発明の縦型治具用ロボットハンドは、固定爪とばね内蔵の可動爪とを備え、平板状ワークの上下或いは左右両端面を前記可動爪と固定爪で挟持して固定爪の定位置に平板状ワークを位置決めする縦型治具に平板状ワークを略鉛直に設置する縦型治具用ロボットハンドにおいて、
前記平板状ワークをその両側縁で把持するためにロボットアームの先端に取り付けたハンド本体と、
前記ハンド本体に配設した、少なくとも一対の接近離反可能なワーク把持用ハンド爪と、
前記ハンド本体の、一対のハンド爪を結ぶ直線の両側ほぼ等距離位置に、それぞれ先端部を平板状ワーク側に向けて前後動可能に配設した第１ロッドと第２ロッドと、
前記ハンド爪が平板状ワークを把持しているときに、治具内における平板状ワークの姿勢をほとんど変更させない程度の弱い弾圧力で第１ロッドと第２ロッドの先端を平板状ワークに接触させるように、前記第１ロッドと第２ロッドを前方に附勢する復帰ばねと、
前記第１ロッドと第２ロッドに隣接させて、これらのロッドの最大後退ストローク量を同一に規制するように配設したストッパとを備え、
前記ハンド爪で平板状ワークを略鉛直に支持した状態で、前記ロボットアームで前記ハンド本体を水平に前進させて、前記平板状ワークを縦型治具に対して鉛直姿勢のまま水平送りして縦型治具に押し込み、前記平板状ワークの縦型治具への押し込みの直前にハンド爪を開きロボットアームで定ピッチだけ前進させる制御において、平板状ワークが傾斜姿勢になっても、最終の定ピッチ前進でストッパに当接した第１ロッド又は第２ロッドのいずれかの先端で平板状ワークを縦型治具内で最終的に位置決めすることを特徴とする。
【００２２】
ここで、ハンド本体に設置されるハンド爪、第１ロッド及び第２ロッドなどは既存設備にあるものをそのまま使用可能であり、本発明は第１ロッドと第２ロッドの最大後退ストローク量を同一に規制するストッパを追加設置するだけでよい。そしてこのストッパを利用して第１及び第２ロッドの先端でワークを押して縦型治具の定位置に位置決めするのである。前記最大後退ストローク量は、第１ロッドがワーク検知用である場合は「ワーク有り」の検知に必要な最低ストローク量を満足する大きさでなければならない。ただし、「ワーク有り」の検知を別の検知手段で代替する場合は第１ロッドの最低ストローク量は必要ない。従って、第１ロッドは「ワーク検知用」である必要性は必ずしもない。第１及び第２ロッドがストッパに当接するのは、ハンド爪で挟持されたワークをハンド本体を前進させることで縦型治具内の最終的に位置決めされる定位置に押し込んだ時点であり、この定位置に押し込む直前にハンド爪を開いてワークから離しておき、ストッパに当接した第１ロッドの先端でワークを押して縦型治具内で最終的に位置決めする。
【００２３】
【発明の実施の形態】
以下に本発明を図１１のロボットハンド１１に適用した一実施形態を、図１乃至図８を参照して説明する。尚、全図を通じて同一、又は、相当部分には同一符号を付して説明の重複を避ける。
【００２４】
図１（Ａ）、（Ｂ）に示されるロボットハンド１１が既存設備と相違するところは、略鉛直なハンド本体１２の上下２箇所に設置された一対の第１及び第２ロッド１４ａ、１４ｂの各々にストッパ２１ａ、２１ｂを追加設置したことである。一対のストッパ２１ａ、２１ｂは同一寸法形状のもので、対応する第１及び第２ロッド１４ａ、１４ｂのハンド本体１２に対する後退ストローク量の最大値を一定に規制する。
【００２５】
一方のストッパ２１ａは上部の第１ロッド１４ａの最大後退ストローク量を規制するもので、例えばハンド本体１２の上部裏面に固定されて、ストッパ２１ａのＬ形後端部が平常位置の第１ロッド１４ａの後端と所定の最大後退ストローク量の間隙Ｇを開けて対向する。他方のストッパ２１ｂは下部の第２ロッド１４ｂの最大後退ストローク量を規制するもので、これもハンド本体１２の裏面に固定されて、ストッパ２１ｂのＬ形後端部が平常位置の第２ロッド１４ｂの後端と所定の最大後退ストローク量の間隙Ｇを開けて対向する。間隙Ｇは、ハンド爪１３、１３がワーク１を挟持するときにワーク１で押されて後退する第１ロッド１４ａ、１４ｂのワーク有無検知のための後退ストローク量とほぼ同じか少し大きめに設定される。
【００２６】
図１のロボットハンド１１による縦型治具２へのワーク取付けの過程を図２乃至図６に示し説明する。図２は図１２と同一の状態で、一対のハンド爪１３、１３で鉛直のワーク１の両側面中央部を挟持して縦型治具２に水平送りする。このとき、ハンド爪１３、１３がワーク１を挟持する直前にワーク１が一対の第１及び第２ロッド１４ａ、１４ｂを押圧してハンド本体１２に対して後退させる。一方の第１ロッド１４ａの後退ストローク量がストロークセンサ１５で検知されて、ハンド爪１３、１３がワーク１を正常な鉛直姿勢に挟持したことが検知される。尚、他方の第２ロッド１４ｂにもストロークセンサ（図示せず）を設置して、上下一対のストロークセンサの出力信号の有無検知や比較処理することでワークの鉛直方向の傾き角度を検知するようにしてもよい。
【００２７】
図２のワーク１をロボットアーム１０で水平に前進させて縦型治具２に押し込んだ状態が図３である。ハンド爪１３、１３にワーク１が鉛直姿勢に挟持され、そのまま前進して鉛直方向位置決め手段４の固定爪４ａと可動爪４ｂの間に押し込まれるときに、ワーク１の上端が可動爪４ｂをばね材４ｃのばね力に抗して押し上げる。このとき、ハンド爪１３、１３で挟持されたワーク１が鉛直姿勢のまま治具２内に正常に押し込まれる場合と、図３で示すように例えばワーク１の上端が可動爪４ｂを押圧するときに反力を受けて、ワーク１がハンド爪１３、１３で挟持される中央を支点として傾く場合がある。
【００２８】
図３の状態でワーク１が正常な鉛直姿勢、或いは、傾いた姿勢のいずれであっても、ロボットハンド１１は次の段階で図４のハンド爪開成動作と図５の定ピッチ前進動作をして、ワーク受け渡しの一連の動作を終了する。詳しくは、図３の状態で一対のハンド爪１３、１３が開いて図４（Ｂ）で示すようにワーク１の両側面から離れる。このときのワーク１は縦型治具２に仮止め的に支持され、このワーク１の裏面に上下一対の第１及び第２ロッド１４ａ、１４ｂの先端がばね材１７、１７の復帰力で弾圧接触している。このときの第１及び第２ロッド１４ａ、１４ｂの弱い弾圧力では、治具２内におけるワーク１の姿勢はほとんど変更されることはない。
【００２９】
一対のハンド爪１３、１３の開成動作直後にロボットアーム１０が最終的に定ピッチだけ前進し、この前進でワーク１に先端が当接している第１及び第２ロッド１４ａ、１４ｂを除くロボットハンド全体が前進して、第１及び第２ロッド１４ａ、１４ｂの後端にストッパ２１ａ、２１ｂが同時に、或いは、僅かな時間差をおいて順に当接する。両第１及び第２ロッド１４ａ、１４ｂの後端にストッパ２１ａ、２１ｂが当接した時の状態は図５に示す通りであって、両第１及び第２ロッド１４ａ、１４ｂはハンド本体１２に対して最大後退ストローク量で後退した状態にあり、第１及び第２ロッド１４ａ、１４ｂの先端はハンド本体１２から等距離で突出してワーク１を押圧し、ワーク１を縦型治具２に鉛直に位置決めする。つまり、図４の状態からのロボットアーム１０の定ピッチ前進によってストッパ２１ａ、２１ｂが第１及び第２ロッド１４ａ、１４ｂの相対的後退を阻止した段階で、第１及び第２ロッド１４ａ、１４ｂがワーク１を鉛直姿勢に規制し始めて縦型治具２内の定位置に押し込む動作をし、また、このような動作をするように図４の状態からのロボットアーム１０の最終前進ピッチが設定される。
【００３０】
図５の状態でワーク１は鉛直方向位置決め手段４と図示しない水平方向位置決め手段３で安定に位置決めされる。この後、図６に示すようにロボットアーム１０が後退してワーク１から離れて次のワーク挟持へと向かう。このようなロボットアーム１０の前進と後退の動作はほとんど従来同様に行われ、また、前記した前進最終時の定ピッチ前進は、後述するようにワーク１の傾きの有無に関係なく行え、更に、この定ピッチ前進はロボットアーム１０の前進プログラムを一部改変するだけの簡単な処置で実行されて、ロボットアーム１０に対して複雑な動作を行なわせるためのティーチング作業が必要ない。
【００３１】
ロボットアーム１０の前進でワーク１を縦型治具２に押し込んだときのワーク１の姿勢は図７（Ａ）の正常な鉛直姿勢と、図８（Ａ）の傾斜姿勢のいずれかであり、このいずれの姿勢においてもロボットアーム１０の同じ最終の定ピッチ前進でワーク１の受け渡し動作が終了する。図７（Ａ）の場合、第１及び第２ロッド１４ａ、１４ｂは鉛直なワーク１で押圧されて同じ後退ストローク量で後退し、対応するストッパ２１ａ、２１ｂとの間に同一の間隙Ｇｈができる。図７（Ａ）の状態でハンド爪１３、１３を開き、ハンド本体１２を間隙Ｇｈと同程度の定ピッチで前進させた状態が図７（Ｂ）で、この前進でストッパ２１ａ、２１ｂが前進して第１及び第２ロッド１４ａ、１４ｂの後端に当接して、第１及び第２ロッド１４ａ、１４ｂが鉛直なワーク１を縦型治具２に最終的に位置決めする。
【００３２】
また図８（Ａ）のようにワーク１の上端部が可動爪４ｂで押圧されてワーク１が傾斜している場合、上下の第１及び第２ロッド１４ａ、１４ｂがワーク１で押圧されて各々異なる後退ストローク量で後退する。ここで、ワーク１がハンド爪１３、１３で挟持される両側面中央を支点にしてワーク上部がハンド本体１２側に接近するように回転して傾斜し、この回転中心線から上下等距離の２箇所に第１及び第２ロッド１４ａ、１４ｂの先端が当接しているとすると、上部の第１ロッド１４ａとストッパ２１ａの間隙Ｇｉは、下部の第２ロッド１４ｂとストッパ２１ｂの間隙Ｇｊより小さく、両方の間隙の和（Ｇｉ＋Ｇｊ）は図７（Ａ）の間隙Ｇｈの２倍に相当する。図８（Ａ）の状態でハンド爪１３、１３を開き、ハンド本体１２を間隙Ｇｈと同程度の定ピッチで前進させると、まず、上部のストッパ２１ａが上部第１ロッド１４ａに当接して第１ロッド１４ａを前進させ、この前進で治具２に傾いて保持されたワーク１の上部が押圧されてワーク１が鉛直姿勢に修正され、この姿勢修正の最終段階で下部のストッパ２１ｂが下部第２ロッド１４ｂに当接して、ワーク１の受け渡しが終了する。
【００３３】
したがって、図７と図８のいずれのワーク姿勢であっても、そのワーク姿勢を特に検知することなくロボットアーム１０を単に最終的に定ピッチ前進させるだけで縦型治具２にワーク１を正常な鉛直姿勢で位置決めすることができるので、ロボットアーム１０に複雑な動作を行なわせるためのティーチング作業が必要がなく、ほぼ従来と同様な動きをする既存のロボットアーム１０がそのまま使用可能である。
【００３４】
以上、本発明の一実施形態につき説明したが、本発明は前記実施形態以外にも種々の変形が可能であって、例えば前記実施形態では２本ハンド爪のロボットハンドで説明したが、３本ハンド爪や４本ハンド爪のロボットハンドにおいても同様に適用可能である。また、前記実施形態では左右２本のハンド爪１３でワーク１を把持するようにしたが、例えば上下２本のハンド爪でワーク１を把持する場合にも本発明を適用可能である。さらに、前記第１ロッド１４ａと第２ロッド１４ｂは一対のハンド爪１３、１３を相互に結ぶ直線から厳密に等距離位置に配設する必要性は必ずしもなく、配設スペース等の関係で前記直線から相対的に少し遠い位置に一方のロッドを配設し、近い位置に他方のロッドを配設することも可能である。ただし、その場合はロッドの配設位置の対称性が失われるので、第１ロッド１４ａと第２ロッド１４ｂに取付けられた復帰ばね１７によってワーク１を把持する際にワーク１が大きく傾動しないようにばね設定圧などを調整するのが望ましい。
【００３５】
【発明の効果】
本発明は前述の如く、ハンド本体の第１ロッドと第２ロッドに隣接させて、これらロッドの最大後退ストローク量を同一に規制するストッパを配設したので、ハンド爪で挟持された略鉛直なワークを水平に前進送りして縦型治具に押し込むとき、ワークが鉛直姿勢から治具側の反力で傾斜しても、ハンド爪を開いてハンド本体を前進させることにより、傾斜したワークを第１及び第２ロッドを介してストッパで押圧してその傾斜を修正しつつ縦型治具内の最終位置まで押し込むことができる。従って、縦型治具に受け渡したワークが不測に脱落するなどの不都合を防止することができる。また、ロボットアームの制御はワークを縦型治具に対して従来とほぼ同様に鉛直姿勢のまま単に水平送りするような単純な制御でよいから、従来のロボット用制御プログラムを利用できて特別なティーチング作業などは一切不要である。
【図面の簡単な説明】
【図１】（Ａ）は本発明の実施形態を示すロボットハンドの側面図、（Ｂ）はその平面図。
【図２】図１のロボットハンドのワーク挟持時の側面図。
【図３】図１のロボットハンドの縦型治具へのワーク押し込み時の側面図。
【図４】（Ａ）は図３のロボットハンドのワーク挟持開放時の側面図、（Ｂ）は（Ａ）のワークの部分正面図。
【図５】図４のロボットハンドでワークを縦型治具の最終位置に位置決めしたときの側面図。
【図６】図５のロボットハンドを縦型治具から後退させたときの側面図。
【図７】（Ａ）は図３のロボットハンドの正常な状況の概要を示す側面図、（Ｂ）は（Ａ）の後のワーク位置決め時の側面図。
【図８】（Ａ）は図３のロボットハンドの非正常な状況の概要を示す側面図、（Ｂ）は（Ａ）の後のワーク位置決め時の側面図。
【図９】（Ａ）は縦型治具の要部の正面図、（Ｂ）はその要部の側面図。
【図１０】図９の縦型治具の鉛直方向位置決め手段の可動爪とワークの動作関係を示す側面図で、（Ａ）はワーク押し込み始め、（Ｂ）はワーク押し込み途中、（Ｃ）はワーク押し込み後の側面図。
【図１１】（Ａ）は従来のロボットハンドの側面図、（Ｂ）は同正面図、（Ｃ）は同平面図。
【図１２】図１１のロボットハンドのワーク挟持時の側面図。
【図１３】図１１のロボットハンドの縦型治具へのワーク押し込み時の側面図。
【図１４】（Ａ）は２本ハンド爪によるワークの挟持関係を示す正面図、（Ｂ）は４本ハンド爪によるワークの挟持関係を示す正面図。
【図１５】図１０のワーク押し込み方法を変更したときの側面図で、（Ａ）はワーク押し込み始め、（Ｂ）はワーク押し込み途中、（Ｃ）はワーク押し込み終了時の側面図。
【符号の説明】
１ワーク
２縦型治具
３位置決め手段
４位置決め手段
１０ロボットアーム
１１ロボットハンド
１２ハンド本体
１３ハンド爪
１４ａ第１ロッド
１４ｂ第２ロッド
１５ストロークセンサ
１７復帰ばね
２１ａストッパ
２１ｂストッパ
Ｇ間隙、最大後退ストローク量[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a robot hand that automatically supplies a vertical workpiece to a vertical jig in a state where a flat workpiece to be machined is supported substantially vertically.
[0002]
[Prior art]
When positioning a substantially flat metal workpiece on a vertical jig in a substantially vertical position, a horizontal positioning means and a vertical positioning means for positioning the work in the horizontal direction and the vertical direction are installed in the vertical jig. . These positioning means are composed of a pair of a fixed claw and a movable claw with a built-in spring, and the workpiece is generally positioned at a fixed position of the fixed claw by holding the upper and lower or left and right end surfaces of the workpiece with the movable claw and the fixed claw. is there. In addition, when positioning a workpiece with an end face tapered like an aluminum die cast product on a vertical jig, the positioning means has a work fall prevention function using the taper end face of the work, A specific example of the vertical jig having such positioning means will be described with reference to FIGS.
[0003]
The workpiece 1 shown in FIGS. 9A and 9B is, for example, an aluminum die-cast product having a substantially flat plate shape, and is fixed to the vertical jig 2 while being positioned in a vertical posture. Etc. are performed. The vertical jig 2 includes a horizontal direction positioning unit 3 and a vertical direction positioning unit 4 that position the workpiece 1 in the horizontal and vertical directions, and a pair of clampers 5 and 6 that fix the positioned workpiece 1.
[0004]
The horizontal positioning means 3 has a pair of fixed claws 3a and movable claws 3b that come into contact with both vertical end surfaces 1a and 1b of a substantially vertical workpiece 1, and the spring force of the spring material 3c biased by the movable claws 3b. Then, the movable claw 3b is pressed against the side end surface 1b of the workpiece 1 and the side end surface 1a opposite to the side end surface 1b is pressed against the fixed claw 3a, thereby positioning the workpiece 1 in the horizontal direction. The vertical positioning means 4 has a pair of fixed claws 4a and movable claws 4b that are in contact with the horizontal upper and lower end surfaces 1c and 1d of the substantially vertical workpiece 1, and is a spring force of a spring material 4c biased by the movable claws 4b. The movable claw 4b is pressed against the upper end surface 1c of the work 1, and the lower end surface 1d is pressed against the fixed claw 4a, thereby positioning the work 1 in the vertical direction. The pair of clampers 5 and 6 are of a vertical rotation type, and rotate from the solid line position in FIG. 9A to the chain line position to clamp the workpiece 1 from the front-rear direction.
[0005]
The workpiece 1 is attached to the vertical jig 2 manually or automatically by horizontally feeding the workpiece 1 in a substantially vertical posture toward the jig 2. 10 (A) to 10 (C), this work attachment procedure will be described. First, as shown in FIG. 10 (A), the work 1 is advanced in the horizontal direction, and the outer edge e of the upper end surface of the work 1 is set. It is brought into contact with the movable claw 4b. The movable claw 4b has a base end rotatably supported on the jig 2 by a shaft 4d, and a structure in which a spring material 4c is mounted between the distal end of the movable claw 4b and the jig 2, and the workpiece 1 is advanced. If it does, the outer edge e of the upper end surface will contact | abut the inclined surface m of the front-end | tip part of the movable nail | claw 4b. When the workpiece 1 is an aluminum die-cast product, the end surface of the entire periphery is a cast taper surface n, and the tip on the thick side of the taper surface n is an outer edge e.
[0006]
When the workpiece 1 is further advanced in the state of FIG. 10A, the outer edge e pushes the inclined surface m, and the movable claw 4b rotates against the spring force of the spring material 4c with the shaft 4d as a fulcrum. As indicated by the solid line (B), the tip of the movable claw 4 b rides on the tapered surface n at the upper end of the workpiece 1. When the workpiece 1 is further advanced to the final position, the tip of the movable claw 4b elastically presses the tapered surface n with the spring force of the spring material 4c as shown by the solid line in FIG. At this time, as shown in FIG. 9B, the lower end surface 1d of the work 1 is in elastic contact with the fixed claw 4a, and the work 1 is positioned in the vertical direction. Further, the tip of the movable claw 4b moves over the acute edge e of the taper surface n and makes an elastic contact with the taper surface n, so that the workpiece 1 positioned on the jig 2 is dropped from the jig 2 by the movable claw 4b. Is prevented by the engagement.
[0007]
As shown in FIG. 10, when the workpiece 1 is attached to the vertical jig 2, the workpiece 1 only rotates the movable claws 3b, 4b of the positioning means 3, 4 against the spring force of the spring members 3c, 4c. Is required. When such a workpiece 1 is supported by a robot hand as will be described later and is automatically attached to the vertical jig 2, the robot hand supports the workpiece 1 with a larger supporting force than the pressing force when pressing the workpiece 1 against the jig 2. It is necessary to keep it.
[0008]
Therefore, it is generally performed to secure a sufficient work supporting force by holding the work with four or more hand claws with a robot hand, but the four hand claws as shown in FIG. When supporting irregularly shaped workpieces that are difficult to support by the same type, or supporting multiple types of workpieces with different shapes with the same hand nail, it may be necessary to support the workpiece with two hand nails. A specific example will be described with reference to FIGS.
[0009]
A robot hand 11 shown in FIG. 11A is attached to the tip of an articulated robot arm 10 that can move in all directions. The robot hand 11 includes a hand main body 12 fixed to the tip of the robot arm 10, a pair of hand claws 13 and 13, and at least one workpiece presence / absence detection first rod 14 a as shown in FIGS. And the 2nd rod 14b for balance protrudes, the 1st rod 14a is equipped with the stroke sensor 15, and a principal part is comprised. The first rod 14a and the second rod 14b are disposed at equidistant positions on both sides of a straight line connecting the hand claws 13 and 13 to each other.
[0010]
When the hand main body 11 is brought into a vertical posture by the robot arm 10, a pair of hand claws 13 and 13 are installed on both sides of the vertical tip of the hand main body 11 so as to be able to approach and separate from each other in the horizontal direction. Each of the hand claws 13 is driven to open and close in the horizontal left and right directions by an opening and closing mechanism 18 installed on the back side of the hand body 12. When the pair of hand claws 13, 13 are close to each other, the substantially central portions in the vertical direction on both side surfaces of the flat workpiece 1 are sandwiched by the inner surfaces of the front end portions of the hand claws 13, 13 so that the workpiece 1 is supported substantially vertically. Is done.
[0011]
The first and second rods 14a and 14b are respectively connected to the rod support cylinders 16 and 16 which are fixed by penetrating the upper and lower portions of the front end portion of the hand body 12 in the vertical posture, and the coiled return spring 17 and 17 is slidably inserted in the axial direction. Return springs 17 and 17 are compressed and inserted between the tip ends of the first and second rods 14 a and 14 b protruding from the tip end of the hand main body 12 and the tip ends of the rod support cylinders 16 and 16. The tip portions of the first and second rods 14a and 14b are constantly pressed in the direction in which the first and second rods 14a and 14b protrude from the hand body 12. The maximum value of the protruding length La of the first and second rods 14a, 14b from the hand main body 12 is the same, and the first and second rods 14a, 14b are always held at the most advanced position of the maximum protruding length La. Is done.
[0012]
Further, the first rod 14a and the second rod 14b have the same overall length, and the rear end portions of the first and second rods 14a and 14b protrude to the back side of the hand body 12 with the same protruding length Lb, and are parallel to the protruding rear end portion of the first rod 14a. A stroke sensor 15 is installed. The stroke sensor 15 is a proximity sensor fixed to the back side of the hand body 12, and the pair of hand claws 13 and 13 can be detected by detecting the amount of axial movement of the projecting rear end of the first rod 14a. It is detected whether the workpiece 1 is clamped.
[0013]
The workpiece 1 is sandwiched between the pair of hand claws 13 and 13 in the following order. The robot arm 10 moves the substantially vertical hand main body 12 forward toward the same substantially vertical workpiece 1 in the horizontal direction. First, the tips of the first and second rods 14a and 14b are pressed against the workpiece 1 to form the first and second The second rods 14a and 14b are moved backward by a fixed stroke with respect to the hand body 12. Thereafter, the pair of hand claws 13 and 13 are moved closer to each other so as to sandwich both side surfaces of the work 1. When the hand claws 13 and 13 hold the workpiece 1 in a normal posture, the pair of upper and lower first and second rods 14a and 14b are pushed by the workpiece 1 and moved backward by the same stroke as shown in FIG. The amount is detected by the stroke sensor 15 and “work is present” is detected. At this time, since the force with which the first and second rods 14a and 14b press the workpiece 1 is balanced, the workpiece 1 is prevented from tilting unexpectedly. When the hand claws 13 and 13 do not hold the workpiece 1, the first and second rods 14a and 14b do not move backward, and the stroke sensor 15 does not perform the detection operation.
[0014]
As shown in FIG. 12, the workpiece 1 is horizontally fed toward the vertical jig 2 while being supported in a normal vertical posture by the hand claws 13 and 13. The work 1 supported by the hand claws 13 and 13 is simultaneously pressed and rotated by the movable claws 3b and 4b of the positioning means 3 and 4 in the manner shown in FIG. It is pushed to the fixed position indicated by. When the work claws 13 and 13 are pushed into the fixed position in the vertical jig 2 with a constant stroke, the hand claws 13 and 13 are opened and separated from the work 1, and are moved backward together with the hand main body 12 to complete a series of work transfer operations. When the front ends of the first and second rods 14a and 14b move away from the workpiece 1 due to the retraction of the hand body 12, the first and second rods 14a and 14b are moved back to their original maximum protrusions in FIG. It automatically returns to the normal position of the length La.
[0015]
[Problems to be solved by the invention]
In the robot hand 11 described above, the inner surfaces of the tips of the hand claws 13 and 13 that hold the vertical workpiece 1 are in surface contact with both side surfaces of the workpiece 1 so that the workpiece 1 is firmly held. However, due to the fact that both side surfaces of the work 1 are cast taper surfaces, and due to an error component of the finishing accuracy of the clamping surfaces of both the work side surface and the hand claw tip surface, the hand claws 13, 13 are attached to the work 1. There may be point contact or line contact without surface contact with the side surface. When the point contact or the line contact is made in this way, the holding force of the work 1 by the pair of hand claws 13 and 13 is weakened, and the hand claws 13 and 13 on both side surfaces of the work 1 as shown in FIG. A chain line portion connecting the contact points becomes a rotation center line, and the vertical posture workpiece 1 is easily rotated in the front-rear direction.
[0016]
Therefore, as described with reference to FIG. 13, when the work 1 held between the pair of hand claws 13 and 13 is pushed into the vertical jig 2, the upper end of the work 1 presses the movable claw 4 b of the vertical positioning means 4. In doing so, a reaction force is received from the movable claw 4b, and the reaction force may cause the workpiece 1 to tilt as shown by a chain line in FIG. This workpiece inclination occurs in the process indicated by the chain lines in FIGS. When the workpiece 1 is tilted and positioned in the vertical jig 2 and clamped by the clampers 5 and 6 in FIG. 9, the clamped state by the clampers 5 and 6 is not stable, and the workpiece is processed after clamping. Work play may occur, and troublesome measures for preventing the work play are required.
[0017]
Such backlash of the workpiece in the vertical jig may also occur when the workpiece is clamped by three or four hand claws. For example, when holding both sides of a rectangular workpiece 1 'with four hand claws 13, as shown in FIG. 14B, each of the four hand claws 13, ... is normal to the workpiece 1'. The surface contact is not always the same with the same pressure, but when the left and right one pressure force is strong and the others are weak, for example, the work 1 'rotates with the chain line portion in FIG. May be easier.
[0018]
For example, a method shown in FIGS. 15A to 15C is conceivable as a workpiece attachment method for preventing the inclination in the vertical direction when attaching the substantially vertical workpiece as described above to the vertical jig. FIG. 15 shows the respective operating angles of the pair of hand claws 13 and 13 by the robot arm 10 of FIG. 11. First, the work 1 clamped substantially vertically by the hand claws 13 and 13 is horizontal to the vertical jig 2. After feeding, the hand claws 13 and 13 and the work 1 are tilted before the vertical jig 2 as shown in FIG. In this state, as shown in FIG. 15 (B), the work 1 is moved upward in the inclined direction by the hand claws 13, 13, and the movable claw 4 b is pushed up and rotated on the upper end surface of the work 1. Next, as shown in FIG. 15C, the work 1 is swung by the hand claws 13 and 13 so that the lower end face of the work 1 is placed on the fixed claw 4a while the upper end face of the work 1 is pressed against the movable claw 4b. Let When the hand claws 13 are opened in the state of FIG. 15C, the movable claw 4b presses the work 1 against the fixed claw 4a, and the delivery of the work 1 is completed.
[0019]
As shown in FIG. 15, even when the work is held between two hand claws and is easy to rotate, when the work is pressed and attached to the vertical positioning means of the vertical jig, a rotational moment is applied to the work. In addition, tilting of the workpiece in the vertical jig is avoided. However, such an attachment method complicates the movement of the workpiece and the hand claw that holds the workpiece, and the robot arm teaching work performed to execute this movement is quite complicated, making accurate teaching difficult. Therefore, the method of FIG. 15 is not necessarily practical.
[0020]
An object of the present invention is to provide a robot hand that can be securely attached to a vertical jig without tilting in a vertical direction by a simple movement of a robot arm.
[0021]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, a robot hand for a vertical jig according to the present invention comprises a fixed claw and a movable claw with a built-in spring, and sandwiches the upper and lower or left and right end surfaces of a flat workpiece with the movable claw and the fixed claw. In a vertical jig robot hand that installs a flat workpiece on a vertical jig that positions the flat workpiece at a fixed position of the fixed claw,
A hand body attached to the tip of a robot arm to grip the flat workpiece at both side edges;
At least a pair of approachable and separable hand gripping hand claws disposed in the hand body;
A first rod and a second rod disposed at substantially equal distances on both sides of a straight line connecting a pair of hand claws of the hand main body so as to be able to move back and forth toward the flat workpiece side;
When the hand claw is holding the flat workpiece, the tips of the first rod and the second rod are brought into contact with the flat workpiece with a weak elastic force that hardly changes the posture of the flat workpiece in the jig. A return spring for urging the first rod and the second rod forward;
A stopper disposed adjacent to the first rod and the second rod so as to restrict the maximum retraction stroke amount of these rods to the same;
While the flat work is supported substantially vertically by the hand claw, the hand main body is advanced horizontally by the robot arm, and the flat work is horizontally fed in a vertical posture with respect to the vertical jig. Push it into the vertical jig, Pushing the flat workpiece into the vertical jig In the control to open the hand claw just before and move forward by a constant pitch with the robot arm, either the first rod or the second rod abutting against the stopper in the final constant pitch advancement even if the flat workpiece is inclined The flat workpiece is finally positioned in the vertical jig at the tip.
[0022]
Here, the hand claw, the first rod, the second rod, etc. installed in the hand body can be used as they are in the existing equipment, and the present invention uses the same maximum retraction stroke amount for the first rod and the second rod. It is only necessary to install additional stoppers that regulate the Then, using this stopper, the workpiece is pushed by the tips of the first and second rods to be positioned at a fixed position of the vertical jig. When the first rod is for workpiece detection, the maximum reverse stroke amount must be a size that satisfies the minimum stroke amount necessary for detecting “work is present”. However, the minimum stroke amount of the first rod is not necessary when the detection of “work is present” is replaced by another detection means. Accordingly, the first rod is not necessarily required to be “for workpiece detection”. The first and second rods abut against the stopper when the workpiece sandwiched by the hand claws is pushed into a fixed position finally positioned in the vertical jig by advancing the hand body, This Push into the fixed position Immediately before, the hand claw is opened and separated from the workpiece, and the workpiece is finally positioned in the vertical jig by pushing the workpiece with the tip of the first rod in contact with the stopper.
[0023]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, an embodiment in which the present invention is applied to the robot hand 11 of FIG. 11 will be described with reference to FIGS. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the same or an equivalent part throughout a figure, and the duplication of description is avoided.
[0024]
The difference between the robot hand 11 shown in FIGS. 1 (A) and 1 (B) and existing equipment is that the pair of first and second rods 14a and 14b installed at two places above and below the substantially vertical hand body 12 are provided. That is, stoppers 21a and 21b are additionally installed in each. The pair of stoppers 21a and 21b are of the same size and shape, and regulate the maximum value of the retreat stroke amount of the corresponding first and second rods 14a and 14b with respect to the hand body 12 to be constant.
[0025]
One stopper 21a regulates the maximum retreat stroke amount of the upper first rod 14a. For example, the stopper 21a is fixed to the upper back surface of the hand body 12, and the L-shaped rear end of the stopper 21a is in the normal position. Opposite the rear end with a gap G having a predetermined maximum reverse stroke amount. The other stopper 21b regulates the maximum retreat stroke amount of the lower second rod 14b, which is also fixed to the back surface of the hand body 12, and the L-shaped rear end of the stopper 21b is the second rod 14b in the normal position. Opposite the rear end with a gap G having a predetermined maximum reverse stroke amount. The gap G is set to be approximately the same as or slightly larger than the retreat stroke amount for detecting the presence or absence of the work of the first rods 14a and 14b that are pushed by the work 1 and retreat when the hand claws 13 and 13 hold the work 1. The
[0026]
A process of attaching a work to the vertical jig 2 by the robot hand 11 of FIG. 1 will be described with reference to FIGS. FIG. 2 is the same state as FIG. 12, and a pair of hand claws 13, 13 sandwich the center of both side surfaces of the vertical workpiece 1 and feed it horizontally to the vertical jig 2. At this time, the work 1 presses the pair of first and second rods 14 a and 14 b immediately before the hand claws 13 and 13 hold the work 1, and retreats with respect to the hand main body 12. The reverse stroke amount of the first rod 14a is detected by the stroke sensor 15, and it is detected that the hand claws 13 and 13 have held the workpiece 1 in a normal vertical posture. A stroke sensor (not shown) is also installed on the other second rod 14b, and the vertical inclination angle of the workpiece is detected by detecting the presence / absence of the output signals of the pair of upper and lower stroke sensors and performing comparison processing. It may be.
[0027]
FIG. 3 shows a state in which the work 1 in FIG. 2 is advanced horizontally by the robot arm 10 and pushed into the vertical jig 2. When the work 1 is held in the vertical posture by the hand claws 13 and 13 and advances as it is and is pushed between the fixed claw 4a and the movable claw 4b of the vertical positioning means 4, the upper end of the work 1 springs the movable claw 4b. Push up against the spring force of the material 4c. At this time, when the work 1 held between the hand claws 13 and 13 is normally pushed into the jig 2 in a vertical posture, and when the upper end of the work 1 presses the movable claw 4b as shown in FIG. In some cases, the workpiece 1 is inclined with the center of the work 1 held between the hand claws 13 and 13 as a fulcrum.
[0028]
Whether the workpiece 1 is in a normal vertical posture or a tilted posture in the state of FIG. 3, the robot hand 11 performs the hand claw opening operation of FIG. 4 and the constant pitch forward operation of FIG. This completes the series of operations for transferring the workpiece. Specifically, the pair of hand claws 13 and 13 are opened in the state of FIG. 3 and are separated from both side surfaces of the workpiece 1 as shown in FIG. The workpiece 1 at this time is temporarily supported by the vertical jig 2, and the tips of the upper and lower first and second rods 14 a and 14 b are elastically pressed against the back surface of the workpiece 1 by the restoring force of the spring members 17 and 17. In contact. At this time, the posture of the workpiece 1 in the jig 2 is hardly changed by the weak elastic force of the first and second rods 14a and 14b.
[0029]
Immediately after the opening operation of the pair of hand claws 13, 13, the robot arm 10 finally moves forward by a fixed pitch, and the robot hand excluding the first and second rods 14 a, 14 b whose tips are in contact with the workpiece 1 by this advancement. As a whole, the stoppers 21a and 21b are brought into contact with the rear ends of the first and second rods 14a and 14b simultaneously or sequentially with a slight time difference. The state when the stoppers 21a and 21b are in contact with the rear ends of the first and second rods 14a and 14b is as shown in FIG. 5, and both the first and second rods 14a and 14b are attached to the hand body 12. The tip of the first and second rods 14a and 14b protrudes from the hand main body 12 at an equal distance to press the workpiece 1 so that the workpiece 1 is perpendicular to the vertical jig 2. Position to. That is, at the stage where the stoppers 21a and 21b prevent the first and second rods 14a and 14b from moving backward relative to each other by the constant pitch advance of the robot arm 10 from the state of FIG. The work 1 starts to be regulated to a vertical posture and is pushed into a fixed position in the vertical jig 2, and the final forward pitch of the robot arm 10 from the state of FIG. 4 is set so as to perform such an action. The
[0030]
In the state shown in FIG. 5, the workpiece 1 is stably positioned by the vertical positioning means 4 and the horizontal positioning means 3 (not shown). Thereafter, as shown in FIG. 6, the robot arm 10 moves backward and moves away from the workpiece 1 to move to the next workpiece clamping. Such forward and backward movements of the robot arm 10 are performed almost in the same manner as in the prior art, and the above-described constant-pitch forward movement at the end of forward movement can be performed regardless of whether the workpiece 1 is tilted as described later. This constant pitch advancement is executed by a simple procedure that only partially modifies the advance program of the robot arm 10, and teaching work for causing the robot arm 10 to perform a complicated operation is not required.
[0031]
The posture of the workpiece 1 when the workpiece 1 is pushed into the vertical jig 2 by the advance of the robot arm 10 is either a normal vertical posture in FIG. 7A or an inclined posture in FIG. In any of these postures, the transfer operation of the workpiece 1 is completed by the same final constant pitch advance of the robot arm 10. In the case of FIG. 7A, the first and second rods 14a and 14b are pressed by the vertical workpiece 1 and moved backward by the same backward stroke amount, and the same gap Gh is formed between the corresponding stoppers 21a and 21b. . In the state of FIG. 7A, the hand claws 13 are opened and the hand main body 12 is advanced at a constant pitch similar to the gap Gh in FIG. 7B. The stoppers 21a and 21b are advanced by this advancement. Then, the first and second rods 14a and 14b come into contact with the rear ends of the first and second rods 14a and 14b, and the vertical workpiece 1 is finally positioned on the vertical jig 2 by the first and second rods 14a and 14b.
[0032]
When the upper end of the work 1 is pressed by the movable claw 4b and the work 1 is inclined as shown in FIG. 8A, the upper and lower first and second rods 14a and 14b are pressed by the work 1 respectively. Reverse with different reverse stroke amount. Here, the work 1 is rotated and inclined so that the upper part of the work approaches the hand main body 12 side with the center of both sides sandwiched by the hand claws 13, 13 as the fulcrum, and is 2 equidistant from the rotation center line. If the tips of the first and second rods 14a and 14b are in contact with each other, the gap Gi between the upper first rod 14a and the stopper 21a is smaller than the gap Gj between the lower second rod 14b and the stopper 21b. The sum (Gi + Gj) of both gaps corresponds to twice the gap Gh in FIG. When the hand claws 13 and 13 are opened in the state of FIG. 8A and the hand main body 12 is advanced at a constant pitch similar to the gap Gh, the upper stopper 21a first contacts the upper first rod 14a. 1 rod 14a is advanced, and the upper part of the work 1 which is tilted and held by the jig 2 by this advancement is pressed and the work 1 is corrected to a vertical posture. At the final stage of this posture correction, the lower stopper 21b is moved downward. The contact of the two rods 14b is completed, and the delivery of the workpiece 1 is completed.
[0033]
Therefore, regardless of the workpiece posture of either FIG. 7 or FIG. 8, the workpiece 1 can be properly moved to the vertical jig 2 simply by moving the robot arm 10 finally at a constant pitch without specifically detecting the workpiece posture. Therefore, it is not necessary to perform teaching work for causing the robot arm 10 to perform complicated operations, and the existing robot arm 10 that moves almost in the same manner as in the past can be used as it is.
[0034]
As mentioned above, although one embodiment of the present invention has been described, the present invention can be variously modified in addition to the above-described embodiment. For example, in the above-described embodiment, a two-hand claw robot hand has been described. The present invention can be similarly applied to a hand claw or a four-hand claw robot hand. In the above embodiment, the work 1 is gripped by the left and right hand claws 13. However, the present invention can also be applied to the case where the work 1 is gripped by the upper and lower hand claws, for example. Furthermore, the first rod 14a and the second rod 14b do not necessarily have to be disposed at exactly the same distance from the straight line connecting the pair of hand claws 13 and 13, and the straight line is related to the arrangement space. It is also possible to dispose one rod at a position relatively far from the other and dispose the other rod at a close position. However, in this case, the symmetry of the arrangement position of the rod is lost, so that the workpiece 1 does not tilt significantly when the workpiece 1 is gripped by the return spring 17 attached to the first rod 14a and the second rod 14b. It is desirable to adjust the spring set pressure.
[0035]
【The invention's effect】
In the present invention, as described above, since the stopper for restricting the maximum retraction stroke amount of these rods to be the same is provided adjacent to the first rod and the second rod of the hand main body, the substantially vertical pinched by the hand claws is provided. When the workpiece is fed forward and pushed into the vertical jig, even if the workpiece is tilted by the reaction force on the jig side from the vertical posture, the hand body is opened and the hand body is moved forward to move the tilted workpiece. It can be pushed to the final position in the vertical jig while correcting the inclination by pressing with a stopper through the first and second rods. Therefore, it is possible to prevent inconveniences such as the workpiece transferred to the vertical jig dropping off unexpectedly. In addition, the robot arm can be controlled simply by simply feeding the workpiece to the vertical jig in the vertical posture in the same manner as in the past, so a special control program for the robot can be used. No teaching work is required.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1A is a side view of a robot hand showing an embodiment of the present invention, and FIG. 1B is a plan view thereof.
FIG. 2 is a side view of the robot hand of FIG.
FIG. 3 is a side view of the robot hand of FIG. 1 when a workpiece is pushed into a vertical jig.
4A is a side view of the robot hand of FIG. 3 when the workpiece is sandwiched and released, and FIG. 4B is a partial front view of the workpiece of FIG.
FIG. 5 is a side view when a workpiece is positioned at the final position of a vertical jig with the robot hand of FIG. 4;
6 is a side view when the robot hand of FIG. 5 is retracted from the vertical jig. FIG.
7A is a side view showing an outline of a normal state of the robot hand of FIG. 3, and FIG. 7B is a side view at the time of workpiece positioning after (A).
8A is a side view showing an outline of an abnormal state of the robot hand of FIG. 3, and FIG. 8B is a side view at the time of workpiece positioning after (A).
9A is a front view of a main part of a vertical jig, and FIG. 9B is a side view of the main part.
FIGS. 10A and 10B are side views showing the operation relationship between the movable claw of the vertical positioning means of the vertical jig shown in FIG. 9 and the work; FIG. 10A shows that the work starts to be pushed, FIG. The side view after pushing in a workpiece.
11A is a side view of a conventional robot hand, FIG. 11B is a front view thereof, and FIG. 11C is a plan view thereof.
12 is a side view of the robot hand of FIG. 11 when a work is clamped.
13 is a side view when the workpiece is pushed into the vertical jig of the robot hand of FIG. 11. FIG.
FIG. 14A is a front view showing a workpiece holding relationship by two hand claws, and FIG. 14B is a front view showing a workpiece holding relationship by four hand claws.
FIGS. 15A and 15B are side views when the method of pushing the work in FIG. 10 is changed. FIG. 15A is a side view when the work starts to be pushed, FIG.
[Explanation of symbols]
1 Work
2 Vertical jig
3 Positioning means
4 Positioning means
10 Robot arm
11 Robot hand
12 Hand body
13 Hand nails
14a First rod
14b Second rod
15 Stroke sensor
17 Return spring
21a Stopper
21b Stopper
G clearance, maximum reverse stroke

Claims

固定爪とばね内蔵の可動爪とを備え、平板状ワークの上下或いは左右両端面を前記可動爪と固定爪で挟持して固定爪の定位置に平板状ワークを位置決めする縦型治具に平板状ワークを略鉛直に設置する縦型治具用ロボットハンドにおいて、
前記平板状ワークをその両側縁で把持するためにロボットアームの先端に取り付けたハンド本体と、
前記ハンド本体に配設した、少なくとも一対の接近離反可能なワーク把持用ハンド爪と、
前記ハンド本体の、一対のハンド爪を結ぶ直線の両側ほぼ等距離位置に、それぞれ先端部を平板状ワーク側に向けて前後動可能に配設した第１ロッドと第２ロッドと、
前記ハンド爪が平板状ワークを把持しているときに、治具内における平板状ワークの姿勢をほとんど変更させない程度の弱い弾圧力で第１ロッドと第２ロッドの先端を平板状ワークに接触させるように、前記第１ロッドと第２ロッドを前方に附勢する復帰ばねと、
前記第１ロッドと第２ロッドに隣接させて、これらのロッドの最大後退ストローク量を同一に規制するように配設したストッパとを備え、
前記ハンド爪で平板状ワークを略鉛直に支持した状態で、前記ロボットアームで前記ハンド本体を水平に前進させて、前記平板状ワークを縦型治具に対して鉛直姿勢のまま水平送りして縦型治具に押し込み、前記平板状ワークの縦型治具への押し込みの直前にハンド爪を開きロボットアームで定ピッチだけ前進させる制御において、平板状ワークが傾斜姿勢になっても、最終の定ピッチ前進でストッパに当接した第１ロッド又は第２ロッドのいずれかの先端で平板状ワークを縦型治具内で最終的に位置決めすることを特徴とする縦型治具用ロボットハンド。It has a fixed claw and a movable claw with a built-in spring. A flat jig is mounted on a vertical jig that positions the flat workpiece at a fixed position by holding the upper and lower or left and right end surfaces of the flat workpiece with the movable claw and the fixed claw. In a vertical jig robot hand that installs a workpiece vertically
A hand body attached to the tip of a robot arm to grip the flat workpiece at both side edges;
At least a pair of approachable and separable hand gripping hand claws disposed in the hand body;
A first rod and a second rod disposed at substantially equal distances on both sides of a straight line connecting a pair of hand claws of the hand main body so as to be able to move back and forth toward the flat workpiece side;
When the hand claw is holding the flat workpiece, the tips of the first rod and the second rod are brought into contact with the flat workpiece with a weak elastic force that hardly changes the posture of the flat workpiece in the jig. A return spring for urging the first rod and the second rod forward;
A stopper disposed adjacent to the first rod and the second rod so as to restrict the maximum retraction stroke amount of these rods to the same;
While the flat work is supported substantially vertically by the hand claw, the hand main body is advanced horizontally by the robot arm, and the flat work is horizontally fed in a vertical posture with respect to the vertical jig. In the control to push the flat workpiece into the vertical jig and open the hand claw just before the flat workpiece is pushed into the vertical jig, the robot arm moves forward by a fixed pitch. A vertical jig robot hand characterized in that a flat workpiece is finally positioned in a vertical jig at the tip of either the first rod or the second rod that is in contact with the stopper at a constant pitch forward.

前記第１ロッドにワーク検知用のストロークセンサを付設したことを特徴とする請求項１に記載の縦型治具用ロボットハンド。 The robot hand for a vertical jig according to claim 1, wherein a stroke sensor for workpiece detection is attached to the first rod.