JP4600193B2 - Ring transport system - Google Patents
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Description
本発明は、リング状の被搬送物(以下、単にリングという)を搬送する搬送用ハンドと、それを用いた搬送装置に関するものである。 The present invention relates to a transport hand for transporting a ring-shaped transported object (hereinafter simply referred to as a ring) and a transport device using the transport hand.
リングを搬送する場合において、搬送後にリングの位置を高精度に決めるには、搬送のいずれかの時点においてリングの位置決めを行う必要がある。そして、搬送前に位置決め装置にてリングの位置決めを行った場合は、搬送装置はその動きを正確に再現することによって搬送後のリングの位置を高精度に決める。また、搬送後にリングの位置決めを行う場合は、大まかにリングを搬送した後に位置決め装置がリングの位置決めを行う。
例えば、従来のリング搬送用ハンドとしては、図13に示したものが用いられている。
図13において、リングAは固定爪38と可動爪39の2個の把持爪で把持される。各爪のリングとの接触部はリングの内径と同じ曲率半径をもっている。可動爪39は可動ブロック33に取り付けられ、ジョイント36を介してエアシリンダ37の伸縮動作により図中左右方向に移動する。
また、センタリング機構付搬送用ハンドとして、図14及び図15に示したものが用いられている(例えば、特許文献1参照)。
これは、X軸方向に開閉する一対のクランプ爪10,10とY軸方向に開閉する一対のクランプ爪11,11とを、2駆動エアチャック12により個別に開閉駆動するとともに、X軸方向に開閉するクランプ爪10にボールベアリング10bを用いたものである。なお、図14において、10aはボルト、12は2駆動エアチャック、13は支持奸、14はボディー、15aと15bはエアシリンダである。
For example, the conventional ring transporting hand shown in FIG. 13 is used.
In FIG. 13, the ring A is gripped by two gripping claws, a
Further, as the conveyance hand with a centering mechanism, the one shown in FIGS. 14 and 15 is used (see, for example, Patent Document 1).
This is because the pair of
従来のリング搬送用ハンドは、リングの大きさに合わせた把持爪が必要であるとともに、リングを2個の爪で把持するためリングのセンタリング能力が十分ではなく、搬送後にリングの位置を高精度に決めるには、搬送の前後いずれかにおいてリングの位置決めを行う必要があった。さらに、リングのサイズが変わると、爪のリングとの接触部の形状(曲率半径)をリングに合わせて変える必要があった。
また、特許文献1に係るセンタリング機構付搬送用ハンド(図14及び図15)においては四角形状を対象としていることから構造が複雑で、大きくなるという問題があった。
本発明は、このような問題を解決するためになされたもので、リングのセンタリングをリングの把持と同時に高精度に行うことができるリング搬送用ハンドとそれを用いた搬送装置を提供することを目的とするものである。
Conventional ring transport hands require gripping claws that match the size of the ring, and because the ring is gripped by two claws, the centering ability of the ring is not sufficient, and the position of the ring is highly accurate after transporting Therefore, it was necessary to position the ring either before or after the conveyance. Furthermore, when the size of the ring is changed, it is necessary to change the shape (curvature radius) of the contact portion of the claw with the ring.
In addition, the transporting hand with a centering mechanism according to Patent Document 1 (FIGS. 14 and 15) has a problem that the structure is complicated and large because it is a quadrilateral shape.
The present invention has been made to solve such a problem, and provides a ring transporting hand capable of performing ring centering with high accuracy simultaneously with the gripping of the ring, and a transport device using the ring transporting hand. It is the purpose.
上記問題を解決するため、本発明は、次のように構成したものである。
請求項1に記載の発明は、多段に積まれた環状のリングと、前記多段に積まれた環状のリングの外周を取り囲むように立設され、前記多段に積まれた環状のリングの位置を規制する少なくとも3本のラフガイドと、を有するリング供給ステーションと、前記少なくとも3本のラフガイドの互いの間隔よりも幅の狭いベースと、前記ベースの下面の先端部に設けられた円筒形の1個の固定爪と、前記ベースの下面の基端部に設けられたエアシリンダと、前記ベースの下面の基端部に設けられた円筒形の2個の可動爪であって、前記2個の可動爪の中心を結ぶ線と直角で前記固定爪の円筒の中心を通る線と平行に前記エアシリンダによって同時に移動する2個の可動爪と、を有するリング搬送用ハンドと、前記ベースの上面の基端部を可動部の先端で支持するマニュピュレータと、を備え、前記マニピュレータが、前記固定爪と前記可動爪が下方に向いた状態で、かつ、平面視において、前記リング搬送用ハンドの先端側が前記少なくとも3本のラフガイドの内側に入り、前記リング搬送用ハンドの基端側が前記少なくとも3本のラフガイドの外側から出る位置で、前記ベースを前記多段に積まれた環状のリングへ下降させ、前記固定爪と前記可動爪を前記環状のリングの内側に挿入し、前記可動爪を移動させて前記固定爪との距離を広げて前記環状のリングのセンタリングを行なうとともに前記環状のリングを前記リング搬送用ハンドに保持させ、前記保持した環状のリングを前記ラフガイドに沿って上方に抜くように搬送するリング搬送システムとするものである。
請求項2に記載の発明は、前記円筒形の2個の可動爪は、前記円筒が回転するものである請求項1記載のリング搬送システムとするものである。
In order to solve the above problems, the present invention is configured as follows.
According to the first aspect of the present invention, the annular ring stacked in multiple stages and the position of the annular ring stacked in multiple stages are set up so as to surround the outer periphery of the annular ring stacked in multiple stages. A ring supply station having at least three rough guides to be controlled, a base having a width narrower than the interval between the at least three rough guides, and a cylindrical shape provided at a front end portion of the lower surface of the base One fixed claw, an air cylinder provided at the base end of the lower surface of the base, and two cylindrical movable claws provided at the base end of the lower surface of the base, the two A ring transporting hand having two movable claws that move simultaneously by the air cylinder in parallel with a line passing through the center of the cylinder of the fixed claw at a right angle to a line connecting the centers of the movable claws, and an upper surface of the base The base end of the moving part And the manipulator is in a state in which the fixed claw and the movable claw are directed downward, and the front end side of the ring transport hand is the at least three rough guides in a plan view. At a position where the base end side of the ring conveying hand comes out of the outside of the at least three rough guides, the base is lowered to the annular ring stacked in multiple stages, and the fixed claw and the movable A claw is inserted inside the annular ring, the movable claw is moved to increase the distance from the fixed claw to center the annular ring, and the annular ring is held by the ring carrying hand. The ring transport system transports the held annular ring so as to be pulled upward along the rough guide.
The invention according to claim 2 is the ring conveyance system according to
本発明によると、リングと把持爪が3点で接触することで、コンパクトな構成でリングを把持することができるとともに、同時にリングのセンタリングを行うことができる。
本発明によると、爪部を軸受等の回転体とすることで、リングと爪との間の摩擦を小さくすることができ、より高精度なセンタリングが可能となる。
また、本発明によると、コンパクトな構成でリングを把持することができるとともに、同時にリングのセンタリングを行うことができ、かつリングと爪との間の摩擦を小さくすることができ、さらに、より高精度なセンタリングが可能となるリング搬送用ハンドを、例えば、可動部であるマニピュレータの手首部材に取り付けて搬送装置を構成することができるので、精度がよく、かつ自由度が高い搬送が可能となる。
According to the present invention, the ring and the gripping claw are in contact at three points, so that the ring can be gripped with a compact configuration and the ring can be centered at the same time.
According to the present invention, since the claw portion is a rotating body such as a bearing, the friction between the ring and the claw can be reduced, and more accurate centering can be performed.
In addition, according to the present invention, the ring can be gripped with a compact configuration, the ring can be centered at the same time, and the friction between the ring and the claw can be reduced. A ring transporting hand that enables accurate centering can be attached to a wrist member of a manipulator that is a movable part, for example, so that a transport device can be configured, so that transport with high accuracy and high flexibility is possible. .
以下、本発明の実施例を図に基づいて説明する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
図1は、本発明のリング搬送用ハンドとそれを用いた搬送装置の側面図である。図2は図1におけるマニピュレータを上方から見た平面図である。
図1において、本発明のリング搬送用ハンド30は、それを用いた搬送装置であるマニピュレータ本体20の手首部材27に取り付けられている。マニピュレータ20は、マニピュレータ本体21と、リング搬送用ハンド30とから成る。
図1,2において、22は架台、23はベース、24は旋回台、25は下腕、26は上腕、31はハンドベース、32はリニアレール、33は可動ブロック、34は固定爪、35は可動爪、36はジョイント、37はエアシリンダである。
本発明が従来のリング搬送用ハンドと異なる部分は、把持爪が、円筒形の固定爪34が1個、同じく円筒形の可動爪35が2個の合計3個となり、これらが3角形状に配置され、2個の可動爪35は、その中心を結ぶ線に直角で固定爪34の中心を通る線と平行に移動することであり、マニピュレータ21と連動してリングを搬送することである。
図2は、リング供給ステーション1上に大まかに位置決めされたリングAをマニピュレータ20により把持して90°位置がずれるリング挿入ステーション2に高精度に位置決め搬送するようにした前記搬送装置のレイアウトを示している。
マニピュレータ本体21は従来から周知のものであって、架台22に支持されたベース23上に旋回台24を取り付け、その旋回台24に下腕25の下端部を連結し、その下腕25の上端部に上腕26の後端部を連結し、上記上腕26の先端部に手首部材27を設けた構成とされている。
ここで、旋回台24はS軸を中心とする自由度をもち、図示省略したモータによって旋回動作される。
また下腕25はL軸を中心とする自由度をもち、図示省略したモータによって揺動される。
さらに、上腕26は、U軸を中心とする自由度をもち、図示省略したモータによってU軸を中心に上下方向に揺動される。
また、手首部材27は、B軸及びT軸を中心とする自由度をもち、上腕26の内部に組込まれた2台のモータのそれぞれによって、B軸を中心に揺動され、かつT軸を中心に回転動作される。
上記マニピュレータ20は予め登録されたデータに従って動作され、手首部材27の位置、角度、姿勢が制御される。
図3及び図4は、リング搬送用ハンド30の詳細を示すもので、図3は側面図、図4は底面図である。
図3,4に示すように、手首部材27に連結されたハンドベース31には固定爪34と、リニアレール32と、エアシリンダ37が取り付けられ、さらにリニアレールの可動ブロック33には可動爪35が2個取り付けられる。そして可動ブロック33及び可動爪35はジョイント36を介してエアシリンダ37と繋がっており、エアシリンダ37の動作により、可動爪35は図中左右方向に移動する。
実施例で示すリング搬送用ハンドとそれを用いた搬送装置は上記の構造から成り、図5及至図10は、上記マニピュレータ20がリングを把持する際の動きと、リングの把持と同時にリングのセンタリングを行う様子を示すものである。以下、マニピュレータ20がリングを把持する際の動きを説明する。
図5は、リング供給ステーション1上にラフガイド3により大まかに位置決めされたリングAの上方にリング搬送用ハンド30が待機している図である。ここで可動爪35はエアシリンダ37の動作により固定爪34側に寄っている。
図6は、マニピュレータ20が下方に移動することにより、リングAの内側にリング搬送用ハンド30の固定爪34と可動爪35が入り込んだ図である。
図7は、エアシリング37の動作により固定爪34と可動爪35の距離が広がり、リングAを把持した図である。
図8は、マニピュレータ20が上方に移動することにより、把持したリングAを上方に搬送した図である。
次に、上記動作をリングAのセンタリングの観点から説明する。
リングAはラフガイド3により、その位置を大まかに規制されている。
リングAとリング搬送用ハンド30との位置関係は、例えば図9に示すようなものである。
リング搬送用ハンド30はマニピュレータ本体21によってその位置関係を制御されているが、リングAは大まかに位置決めされているだけなので、リングとハンドの中心は一致していない。
ここで、エアシリング37の動作により固定爪34と可動爪35の距離が広がると、リングAは安定した位置(固定爪34と2個の可動爪35が全てリングAと接触した位置)に移動する。これにより、リングAのセンタリングが完了する。
なお、爪を円筒形としたことで、様々なサイズのリングに対応することができる。
また、このセンタリングの機能は、固定爪34と2個の可動爪35との位置関係が正三角形となる位置が最も高い。リングが大きい、あるいはラフガイドとの関係で可動爪35同士の距離が大きく取れない等の理由により正三角形の位置関係を確保できない場合には、リングAと爪との間の摩擦等によりセンタリングの機能が落ちる。このような場合、可動爪を軸受等の回転体で構成することにより摩擦を低減することができ、センタリング機能を高く維持することができる。
さらに、固定爪34を半円形状とすることも可能である(図11)。
このように、リング搬送用ハンドはそのリング把持爪が円筒形をしており、リングの内径と把持爪が3点で接触することにより、リングの把持と同時にリングのセンタリングを行うことができる。また、爪部を軸受等の回転体としリングと爪との間の摩擦を小さくすることにより、より高精度なセンタリングを可能とすることができる。
FIG. 1 is a side view of a ring carrying hand of the present invention and a carrying apparatus using the same. FIG. 2 is a plan view of the manipulator in FIG. 1 viewed from above.
In FIG. 1, a
In FIGS. 1 and 2, 22 is a base, 23 is a base, 24 is a swivel base, 25 is a lower arm, 26 is an upper arm, 31 is a hand base, 32 is a linear rail, 33 is a movable block, 34 is a fixed claw, 35 is A movable claw, 36 is a joint, and 37 is an air cylinder.
The difference between the present invention and the conventional ring transporting hand is that there are three gripping claws, one cylindrical
FIG. 2 shows a layout of the transfer apparatus in which the ring A roughly positioned on the
The manipulator main body 21 has been conventionally known, and a swivel base 24 is attached on a base 23 supported by a
Here, the swivel base 24 has a degree of freedom around the S axis, and is swung by a motor (not shown).
The lower arm 25 has a degree of freedom around the L axis and is swung by a motor (not shown).
Further, the upper arm 26 has a degree of freedom around the U axis and is swung in the vertical direction around the U axis by a motor (not shown).
Further, the
The
3 and 4 show details of the
As shown in FIGS. 3 and 4, a
The ring transporting hand and the transporting apparatus using the same shown in the embodiment have the above-described structure. FIGS. 5 to 10 show the movement of the
FIG. 5 is a view in which the
FIG. 6 is a diagram in which the
FIG. 7 is a diagram in which the distance between the
FIG. 8 is a diagram in which the gripped ring A is conveyed upward as the
Next, the above operation will be described from the viewpoint of centering the ring A.
The position of the ring A is roughly regulated by the
The positional relationship between the ring A and the
The positional relationship of the
Here, when the distance between the
In addition, since the nail | claw was made into the cylindrical shape, it can respond to the ring of various sizes.
The centering function is highest when the positional relationship between the fixed
Furthermore, the fixing
Thus, the ring gripping hand has a cylindrical gripping claw, and the ring inner diameter and the gripping claw come into contact at three points, so that the ring can be centered simultaneously with the gripping of the ring. Further, by using the claw portion as a rotating body such as a bearing to reduce the friction between the ring and the claw, more accurate centering can be achieved.
なお、図12に示すように、把持する方向を逆にすることによって、リングAの外側を把持したり、円筒形の物品を搬送するという用途にも適用することができる。なお、図12において、図9と同一符号は、同一もしくは相当する部材を示している。 In addition, as shown in FIG. 12, it can apply also to the use of gripping the outer side of the ring A or conveying a cylindrical article by reversing the gripping direction. In FIG. 12, the same reference numerals as those in FIG. 9 denote the same or corresponding members.
A リング
B 位置決めされたリング
1 リング供給ステーション
2 リング挿入ステーション
3 リングラフガイド
20 マニピュレータ
21 マニピュレータ本体
22 架台
23 ベース
24 旋回台
25 下腕
26 上腕
27 手首部材
30 リング搬送用ハンド
31 ハンドベース
32 リニアレール
33 可動ブロック
34 固定爪
35 可動爪
36 ジョイント
37 エアシリンダ
38 従来の固定爪
39 従来の可動爪
A ring B positioned
Claims (2)
前記多段に積まれた環状のリングの外周を取り囲むように立設され、前記多段に積まれた環状のリングの位置を規制する少なくとも3本のラフガイドと、を有するリング供給ステーションと、
前記少なくとも3本のラフガイドの互いの間隔よりも幅の狭いベースと、
前記ベースの下面の先端部に設けられた円筒形の1個の固定爪と、
前記ベースの下面の基端部に設けられたエアシリンダと、
前記ベースの下面の基端部に設けられた円筒形の2個の可動爪であって、前記2個の可動爪の中心を結ぶ線と直角で前記固定爪の円筒の中心を通る線と平行に前記エアシリンダによって同時に移動する2個の可動爪と、を有するリング搬送用ハンドと、
前記ベースの上面の基端部を可動部の先端で支持するマニュピュレータと、
を備え、
前記マニピュレータが、
前記固定爪と前記可動爪が下方に向いた状態で、かつ、平面視において、前記リング搬送用ハンドの先端側が前記少なくとも3本のラフガイドの内側に入り、前記リング搬送用ハンドの基端側が前記少なくとも3本のラフガイドの外側から出る位置で、前記ベースを前記多段に積まれた環状のリングへ下降させ、前記固定爪と前記可動爪を前記環状のリングの内側に挿入し、前記可動爪を移動させて前記固定爪との距離を広げて前記環状のリングのセンタリングを行なうとともに前記環状のリングを前記リング搬送用ハンドに保持させ、前記保持した環状のリングを前記ラフガイドに沿って上方に抜くように搬送するリング搬送システム。 An annular ring stacked in multiple stages,
A ring supply station having at least three rough guides standing so as to surround the outer periphery of the annular rings stacked in multiple stages and regulating the positions of the annular rings stacked in multiple stages;
A base that is narrower than the interval between the at least three rough guides;
One cylindrical fixed claw provided at the tip of the lower surface of the base ;
An air cylinder provided at the base end of the lower surface of the base;
Two cylindrical movable claws provided at the base end of the lower surface of the base, parallel to a line passing through the center of the fixed claws at a right angle to a line connecting the centers of the two movable claws. A ring carrying hand having two movable claws simultaneously moved by the air cylinder,
A manipulator that supports the base end of the upper surface of the base at the tip of the movable part;
With
The manipulator is
In a state where the fixed claw and the movable claw are directed downward, and in a plan view, the distal end side of the ring conveyance hand enters the inside of the at least three rough guides, and the proximal end side of the ring conveyance hand is The base is lowered to the multi-stage annular ring at a position where it comes out from the outside of the at least three rough guides, and the fixed claw and the movable claw are inserted inside the annular ring, and the movable The claw is moved to increase the distance from the fixed claw to center the annular ring, and the annular ring is held by the ring transporting hand, and the held annular ring is moved along the rough guide. A ring transport system that transports it so that it can be pulled upward.
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