JP4989525B2 - Robot hand - Google Patents
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Description
本発明は、ロック機構を備えたロボットハンドに関するものである。 The present invention relates to a robot hand provided with a lock mechanism.
従来、自動車の部品などを搬送する場合や組み立てる場合、作業用ロボットのロボットハンドが部品を把持し、搬送又は組み立てる(特許文献1参照)。特許文献1に記載の組立ロボットのロボットハンドは、ワークを把持するワーク把持用爪と、当該ワーク把持用爪を開閉させるための爪開閉用エアシリンダと、ワーク把持用爪を移動させる爪引出用エアシリンダを備えている。そして、組立ロボットは、爪引出用エアシリンダを動作させることにより、ワーク把持用爪の位置をワークの位置まで移動させ、爪開閉用エアシリンダを動作させることにより、ワーク把持用爪にワークを把持させる。このように、組立ロボットのロボットハンドを動作させることにより、部品を搬送又は組み立てる。
ところで、エアシリンダに空気圧を導入するための空気圧配管が各エアシリンダに接続されている。この空気圧配管は、通常細長くなっているため、作業中に引っ掛かりやすい。このため、空気圧配管とエアシリンダの接続がはずれたり、空気圧配管が破損したりする虞があった。そして、空気圧配管がエアシリンダからはずれる又は破損すると、ワーク把持用爪がスプリングなどの機械構成により把持力を得ている場合と異なり、把持力を一気に失い、ワークを把持できなくなる虞がある。すなわち、作業中に自動車の部品などの重量が大きいワークがロボットハンドから落下する虞があるという問題があった。 By the way, a pneumatic pipe for introducing air pressure into the air cylinder is connected to each air cylinder. Since this pneumatic piping is usually elongated, it is easily caught during work. For this reason, there is a possibility that the connection between the pneumatic piping and the air cylinder is disconnected or the pneumatic piping is damaged. If the pneumatic piping is detached from the air cylinder or is broken, the gripping force may be lost at a stretch unlike the case where the workpiece gripping claws obtain a gripping force by a mechanical configuration such as a spring, and the workpiece may not be gripped. That is, there is a problem that a heavy workpiece such as an automobile part may fall from the robot hand during the work.
この発明は、このような従来技術に存在する問題点に着目してなされたものであり、その目的は、空気圧を失っても、ワークを把持する把持力を失うことがないロック機構を備えたロボットハンドを提供することにある。 The present invention has been made paying attention to such problems existing in the prior art, and an object thereof is to provide a lock mechanism that does not lose the gripping force for gripping the workpiece even if the air pressure is lost. To provide a robot hand.
上記目的を達成するために、請求項1に記載の発明は、シリンダケース内部に設けられたシリンダ室に摺動可能に収容されるピストンと、前記ピストンに一体的に設けられてその一端が前記シリンダケース外に突出するピストンロッドと、前記ピストンによって区画される前記シリンダ室のうち前記ピストンロッドが配置される側のシリンダ室に設けられて前記ピストンロッドが前記シリンダケース外へ移動することを防止するロック機構と、を有するエアシリンダと、前記シリンダケース外に突出した前記ピストンロッドに固定され同ピストンロッドの軸方向に沿って延伸する取付部と、前記取付部の軸方向に沿って移動可能となるように前記取付部に取り付けられる接続部と、該接続部とワークを把持する一対の爪部との間に接続され、エアの導入によって前記ピストンが移動され前記ピストンロッドが前記シリンダケース外へと移動されるときに前記爪部を離間させるとともに、エアの導入によって前記ピストンが移動され前記ピストンロッドが前記シリンダケース内へと挿入されるときに前記爪部を接近させるリンク機構とを有するワーク把持手段と、を備えたロボットハンドであって、前記取付部の先端部には弾性部材が挿入されており、前記ワーク把持手段の前記接続部は、前記ピストンの移動方向において前記弾性部材よりも前記エアシリンダ側に配置されるとともに、前記弾性部材によって前記ピストンロッド側に押圧されるように配置されていることを要旨とする。
In order to achieve the above-mentioned object, the invention according to
請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の発明において、前記ロック機構は、板状の支持板と、前記支持板に隣接するとともに同支持板との間に配置された傾斜用スプリングによってその下端を支点に前記支持板に対して離れる方向へ傾斜されている板状の斜板とを有し、前記支持板及び前記斜板の各々に形成された貫通孔には前記ピストンロッドが挿通され、当該ロック機構は、前記傾斜用スプリングの弾性力によって前記斜板が傾斜しているときに該斜板と前記ピストンロッドとが圧接して前記ピストンの移動を規制するとともに、前記傾斜用スプリングの弾性力に抗して前記斜板が直立しているときに前記ピストンの移動規制を解除する斜板式ロック機構であり、前記エアシリンダは、前記斜板式ロック機構による前記ピストンロッドの移動規制を解除するためのエアが導入される第1供給ポートと、前記ピストンを移動させるためのエアが導入される第2供給ポート及び第3供給ポートとを有することを要旨とする。 According to a second aspect of the present invention, in the first aspect of the invention, the locking mechanism includes a plate-shaped support plate, and an inclination spring disposed between the support plate and adjacent to the support plate. And a plate-like swash plate that is inclined in a direction away from the support plate with a lower end thereof as a fulcrum, and the piston rod is inserted into a through-hole formed in each of the support plate and the swash plate. When the swash plate is tilted by the elastic force of the tilting spring, the lock mechanism presses the swash plate and the piston rod to restrict the movement of the piston, and the tilt mechanism A swash plate type locking mechanism that releases movement restriction of the piston when the swash plate stands upright against the elastic force of a spring, and the air cylinder is a piston lock by the swash plate type locking mechanism. A first supply port for air to release the movement restriction of are introduced, and summarized in that a second supply port and a third supply port which air for moving the piston is introduced.
本発明によれば、空気圧を失っても、ワークを把持する把持力を失うことがないロック機構を備えたロボットハンドを提供することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, even if it loses air pressure, the robot hand provided with the lock mechanism which does not lose the holding force which hold | grips a workpiece | work can be provided.
以下、本発明をその一種であるロボットハンドに具体化した一実施形態を図1〜図3にしたがって説明する。なお、以下の説明において、ロボットハンド10の「左」「右」「上」「下」は、図1に示す矢印Y1の方向を左右方向、矢印Y2の方向を上下方向とする。
Hereinafter, an embodiment in which the present invention is embodied in a robot hand which is a kind of the present invention will be described with reference to FIGS. In the following description, for the “left”, “right”, “up”, and “down” of the
図1には、ロボットハンド10の側断面図が図示されている。ロボットハンド10は、図1に示すように、長筒状のエアシリンダ11を備えている。このエアシリンダ11は、アクチュエータ本体としてのシリンダケース12を備えている。このシリンダケース12は、アルミ等の金属押出材よりなるシリンダチューブであり、平面視が矩形状をなす直方体状をなしている。
FIG. 1 is a side sectional view of the
シリンダケース12には、シリンダケース12の左右方向に沿って延びるシリンダ孔13が形成されている。このシリンダ孔13の一方(左方)の開口はロッドカバー14によって封止され、シリンダ孔13の他方(右方)の開口はヘッドカバー15によって封止されている。ロッドカバー14及びヘッドカバー15はCリング等によってシリンダケース12から抜け止めされている。したがって、シリンダケース12内にてシリンダ孔13は、前記ロッドカバー14及びヘッドカバー15によって気密が保持されるシリンダ室となっている。
The
前記シリンダ室には、ピストン18がシリンダケース12の左右方向に沿って摺動可能に収容されている。ピストン18の周面にはピストンパッキン19が装着されている。したがって、前記シリンダ室は、ピストン18によってロッドカバー14側のロッド側シリンダ室20とヘッドカバー15側のヘッド側シリンダ室21とに区画されている。また、ピストン18の周面には磁石Mが装着されている。このため、磁石Mは前記ピストン18とともにシリンダケース12の左右方向へ移動する構成とされている。なお、図示しないが、ピストン18の位置検出用の位置検出スイッチが装着されるようになっており、この位置検出スイッチが、ピストン18とともに移動する磁石Mを検出することにより、シリンダケース12内でのピストン18の位置を検出するようになっている。
A
このピストン18の左端面には、ロッドとしての円柱状のピストンロッド22が一体的に設けられている。このピストンロッド22の一方側(左側)は、シリンダケース12の左端面からシリンダケース12外へ突出している。
A
また、ロッド側シリンダ室20には、ピストンロッド22が外側(図1において左側)へ移動することを防止できるロック機構(斜板式ロック機構)Rが設けられている。本実施形態のロック機構Rは、図1に示すように、ピストンロッド22に対して傾斜する板状の斜板30と、板状の支持板31から構成されている。支持板31は、その平面部がピストンロッド22と直交するようにシリンダ孔13に固定されている。この支持板31のほぼ中央には、ピストンロッド22が挿通される貫通孔31aが設けられており、ピストンロッド22は、支持板31の貫通孔31aを介して左右方向へ移動可能となっている。
The rod
そして、斜板30は、その平面が支持板31と対向するように支持板31と隣接されていると共に、一方の端部(本実施形態では、図1における下側端部)を中心として支持板31に対して離れる方向(図1では左方向(ロッドカバー14方向))へ傾斜可能に固定されている。なお、斜板30の下端は、エアシリンダ11の内側側面(シリンダ孔13内)に形成された溝部32と係合するようになっている。また、斜板30には、ピストンロッド22が挿通される貫通孔30aが設けられている。この斜板30の貫通孔30aは、斜板30の平面に対して傾斜するように貫通形成されている。具体的には、斜板30がロッドカバー14側へ所定角度傾斜した場合に、左右方向(ピストンロッド22の軸方向)に沿って貫通するように形成されている。従って、斜板30が、下端を中心として支持板31に対して所定角度以上傾斜すると、斜板30の貫通孔30aはピストンロッド22の外周と圧接することとなる。
The swash plate 30 is adjacent to the
また、斜板30と支持板31との間には、傾斜用スプリング33が設けられている。この傾斜用スプリング33は、斜板30の中心部からずれて(本実施形態では、図1に示すように斜板30の中心部よりも上部に)設けられており、斜板30が下端を中心として支持板31に対して離れる方向(図1では左方向(ロッドカバー14側方向))へ傾斜するように弾性力を加えるようになっている。
An
そして、斜板30が下端を中心として支持板31に対して所定角度傾斜して、斜板30の貫通孔30aがピストンロッド22の外周と圧接すると、斜板30がエアシリンダ11の内側側面と係合してピストンロッド22が左方向へ移動することを規制する。これにより、ピストンロッド22が、ロック機構Rにより左方向へ移動することが規制されている。また、傾斜用スプリング33により、斜板30は傾斜するように弾性力が加えられているために、通常状態では、斜板30が傾斜してピストンロッド22をロックするように構成されている。
When the swash plate 30 is inclined at a predetermined angle with respect to the
また、斜板30には、L字状の手動解除レバー34が図1において上端に突出形成されている。この手動解除レバー34は、エアシリンダ11の内側側面(シリンダ孔13内)に形成された溝部35に突出している。そして、この手動解除レバー34を操作することにより、斜板30の平面をピストンロッド22に対して直交するように移動させることができる。すなわち、手動解除レバー34を操作することにより、ピストンロッド22のロックを手動で解除する(ピストンロッド22を左右方向に移動可能にする)ことができる。
Further, an L-shaped manual release lever 34 is formed on the swash plate 30 so as to protrude from the upper end in FIG. The manual release lever 34 protrudes into a groove 35 formed on the inner side surface of the air cylinder 11 (inside the cylinder hole 13). Then, by operating the manual release lever 34, the plane of the swash plate 30 can be moved so as to be orthogonal to the
そして、エアシリンダ11の側面には、加圧エアを供給する供給ポート23〜25が複数(本実施形態では3つ)設けられている。供給ポート23〜25のうち、一番左側の第1供給ポート23は、ロッド側シリンダ室20のうち、ロック機構Rより左側のシリンダ室(以下、ロッド側第1シリンダ室20aと示す)に加圧エアを供給するようになっている。
A plurality (three in this embodiment) of
この第1供給ポート23から加圧エアがロッド側第1シリンダ室20a内に導入されると、ロッド側第1シリンダ室20a内の空気圧が大きくなる。そして、斜板30に加えられる傾斜用スプリング33の弾性力及び斜板30の自重等よりもロッド側第1シリンダ室20a内の空気圧が大きくなった場合には、斜板30が直立する方向へ移動する。これにより、斜板30の貫通孔30aがピストンロッド22と圧接しなくなり、ピストンロッド22の左方向への移動規制が解除される。すなわち、ピストンロッド22を左方向へ移動させる際には、第1供給ポート23から加圧エアを導入してロッド側第1シリンダ室20aの空気圧を高くする一方、ピストンロッド22をロックする際には、ロッド側第1シリンダ室20aの空気圧を低くすることとなる。
When pressurized air is introduced into the rod side
また、供給ポート23〜25のうち、左から2番目の第2供給ポート24は、ロッド側シリンダ室20のうち、ロック機構Rより右側のシリンダ室(以下、ロッド側第2シリンダ室20bと示す)に加圧エアを供給するようになっている。また、供給ポート23〜25のうち、一番右側(左から3番目)の第3供給ポート25は、ヘッド側シリンダ室21に加圧エアを供給するようになっている。
Of the
第2供給ポート24から加圧エアがロッド側第2シリンダ室20bに導入されると、ロッド側第2シリンダ室20b内の空気圧が高まる。そして、ロッド側第2シリンダ室20b内の空気圧がヘッド側シリンダ室21内の空気圧よりも所定の高さ分高くなると、ピストン18がヘッドカバー15側方向(図1において右方向)に移動する。一方、この第3供給ポート25から加圧エアがヘッド側シリンダ室21に導入されると、ヘッド側シリンダ室21内の空気圧が高まる。そして、ヘッド側シリンダ室21内の空気圧がロッド側第2シリンダ室20b内の空気圧よりも所定の高さ分高くなると、ピストン18がロッドカバー14側方向(図1において左方向)に移動する。
When pressurized air is introduced from the
そして、このように構成されたエアシリンダ11から突出するピストンロッド22の端部には、後述するワーク把持爪36が取り付けられる円柱状の取付部37が固定されている。前記取付部37は、その軸方向がピストンロッド22の軸方向に沿うようにピストンロッド22の先端に固定されている。また、取付部37は、その軸心がピストンロッド22の軸心と一致するように固定されている。また、取付部37の直径は、ピストンロッド22の直径と比較して小さく形成されている。
A
取付部37の先端には、ワーク把持爪36を、ピストンロッド22の先端とで挟み込むように、加圧スプリング38が挿入されている。そして、この加圧スプリング38を収容するように、有底円筒形状のスプリング収容部39が取付部37に取り付けられている。スプリング収容部39は、図1に示すようにその開口部がワーク把持爪36に対向するように取付部37に挿入されている。なお、スプリング収容部39の軸方向(図1において左右方向)の長さは、加圧スプリング38の軸方向の長さより短くなっている。このため、スプリング収容部39に加圧スプリング38を収容した際、軸方向に力が加えられていなければ、加圧スプリング38は、スプリング収容部39の開口部から突出する(はみ出す)ようになっている。
A
また、スプリング収容部39の底部には、取付部37の先端が突出することができるように貫通孔39aが形成されている。取付部37の先端は、当該スプリング収容部39の貫通孔39aを介してスプリング収容部39の底部から突出しており、当該突出している箇所には、スプリング収容部39の底部と係合する抜止防止部40が固定されている。前記抜止防止部40は、スプリング収容部39の貫通孔39aの径よりも大きな径にて形成されており、抜止防止部40が取付部37の先端に固定されると、スプリング収容部39の底部が抜止防止部40と係合し、スプリング収容部39及び加圧スプリング38がピストンロッド22から抜けでないようになっている。
A through
次に、ワーク把持爪36について説明する。
ワーク把持爪36は、ピストンロッド22を中心として対称となるように構成されている。ワーク把持爪36は、ワークを把持する(又はワークを把持する把持部材が取り付けられる)一対の爪部41と、爪部41と接続部43を繋ぐ一対のアーム部42と、一対のアーム部42を連結する接続部43から構成されている。
Next, the
The
前記接続部43は、図1及び図2に示すように、取付部37の軸方向(図1において左右方向)に沿って移動可能となるように、取付部37に取り付けられている。その一方で、接続部43は、ピストンロッド22の先端と係合するように取り付けられている。すなわち、ピストンロッド22の径は、取付部37の径と比較して大きいため、接続部43は、軸方向においてピストンロッド22側へ(図1において右側へ)の移動が規制されている。また、ピストンロッド22の先端と接触する側とは反対側の接続部43には、加圧スプリング38が接している。以上のように、接続部43は、ピストンロッド22の先端と加圧スプリング38によって挟まれている。
As shown in FIGS. 1 and 2, the
そして、接続部43の長手方向両端部には、それぞれアーム部42の長手方向における一方の端部が回転可能に固定されている。アーム部42の長手方向において、当該アーム部42の他端には、爪部41の長手方向における一方の端部が回転可能に固定されている。爪部41の回転軸と、アーム部42の回転軸は、互いに平行となっている。また、爪部41の回転軸と、アーム部42の回転軸は、ピストンロッド22の軸方向に対して直交する角度となっている。また、ワーク把持爪36の両側面(図3において左右側面)に対して板状の保持板44が設けられている。すなわち、保持板44は、爪部41の回転軸と直交するように設けられている。爪部41の長手方向略中央部は、前記保持板44に対して回転可能に固定されている。なお、保持板44は、エアシリンダ11に固定されている。
Then, one end in the longitudinal direction of the
そして、アーム部42の長手方向の長さは、図2に示すように、アーム部42と接続部43が直線状に並んだとき(アーム部42の長手方向と、接続部43の長手方向が同じ方向となったとき)、アーム部42と爪部41との間の角度が略90度となるように形成されている。従って、接続部43が図1においてピストンロッド22の軸方向に沿って右方向へ移動し、アーム部42と爪部41との間の角度が略90度となると、爪部41の間が狭くなるようにリンク機構が構成されている。その一方、接続部43が、図2においてピストンロッド22の軸方向に沿って左方向へ移動することにより、一対の爪部41の間が広くなる(外側に開く)ようにリンク機構が構成されている。これにより、接続部43をピストンロッド22の作動方向(左右方向)に移動させることにより、ワーク把持爪36にワークを把持することができる。なお、爪部41の先端には、ワークの大きさや形状に合わせて、ワークを把持するための補助部材が取り付けられる場合もある。
As shown in FIG. 2, the length in the longitudinal direction of the
次に、ワークを保持(把持)する際のロボットハンド10の動きについて説明する。
図1に示すように、爪部41間の距離が離れた状態で、ワークを所定の位置に配置する。そして、第2供給ポート24から加圧エアをロッド側第2シリンダ室20bに供給し、ピストンロッド22を右方向へ移動させる(ピストンロッド22をシリンダ孔13内へ挿入させる)。
Next, the movement of the
As shown in FIG. 1, the workpiece is placed at a predetermined position with the distance between the
ピストンロッド22をシリンダ孔13内へ移動させると、それに伴い、加圧スプリング38がスプリング収容部39ごと抜止防止部40に右方向へ押されてエアシリンダ11側(右方向)へ移動する。すると、加圧スプリング38は、取付部37の軸方向に沿って移動可能に取り付けられている接続部43に対して右方向へ押圧力を加えることとなる。接続部43は、加圧スプリング38により押圧力が加えられると、加圧スプリング38に押されてピストンロッド22と共に右方向へ移動することとなる。そして、接続部43が、図1において軸方向に沿って右方向へ移動して、爪部41とアーム部42の角度が略90度となり、リンク機構が作動し、爪部41の間が狭くなる。この状態で、所定位置に配置されたワークは爪部41により挟持され、把持されることとなる。
When the
次に、ワークを把持していた際に、ロッド側第2シリンダ室20bの加圧エアが漏れた場合について説明する。
ロッド側第2シリンダ室20bの加圧エアが漏れると、ピストンロッド22を挿入方向(右方向)へ向かわせる空気圧が無くなり、ピストンロッド22が抜け出る方向(左方向)へ移動しようとする。そのとき、ロック機構Rが作動し、ピストンロッド22の移動を規制する。これにより、ワーク把持爪36にワークを把持させる。
Next, the case where the pressurized air in the rod side
When the pressurized air in the rod side
ロック機構Rが作動する際、通常、ロック機構R自体にガタやバックラッシュが存在するため、ピストンロッド22の移動を完全に規制することはできず、僅かに左方向へ移動することとなる。しかしながら、本実施形態では、ワーク把持爪36の接続部43は、ピストンロッド22と一体移動するように固定されているわけではなく、加圧スプリング38を介在させてピストンロッド22と共に移動させている。このため、ピストンロッド22が僅かに移動しても、加圧スプリング38が接続部43の位置を維持するように右方向へ押圧力を加える。従って、ワーク把持爪36のワークを挟持する力は、バックラッシュにかかわらず、維持されることとなる。
When the lock mechanism R is operated, the lock mechanism R itself usually has backlash and backlash, so that the movement of the
以上詳述したように、本実施形態は、以下の効果を有する。
(1)エアシリンダ11にピストンロッド22が抜け出る方向(左方向)へ移動することを規制することができるロック機構Rを備えた。このため、ロッド側第2シリンダ室20bの加圧エアが漏れ、ピストンロッド22が抜け出る方向(左方向)へ移動しようとしても、ロック機構Rが作動し、ピストンロッド22の移動を規制する。これにより、ロッド側第2シリンダ室20bの加圧エアが漏れた場合であっても、ワーク把持爪36にワークを挟持させることができる。また、ワーク把持爪36の接続部43は、加圧スプリング38を介在させてピストンロッド22により押圧される。このため、ロック機構R自体にガタやバックラッシュが存在して、ロック機構Rによる規制前にピストンロッド22が僅かに移動しても、加圧スプリング38が接続部43の位置を維持するように右方向へ押圧力を加えることができる。すなわち、ワーク把持爪36は、ワークを挟持する力を維持することができる。以上のことから、空気圧を失っても、ロボットハンド10は、ワークを把持する把持力を維持することができる。
As described above in detail, the present embodiment has the following effects.
(1) The
(2)ワーク把持爪36は、ピストンロッド22の移動方向において、加圧スプリング38よりもエアシリンダ11側に配置されている。すなわち、加圧スプリング38が爪部41の間に配置されている。このため、エアシリンダ11内に加圧スプリング38を設ける場合と比較してエアシリンダ11の長手方向の長さを短くすることができる。
(2) The
(第二実施形態)
次に、本発明を具体化した第二実施形態を説明する。なお、第一実施形態と同様の構成は、第一実施形態と同じ符号を付してその詳細な説明及び図面は省略又は簡略する。
(Second embodiment)
Next, a second embodiment embodying the present invention will be described. In addition, the same code | symbol as 1st embodiment is attached | subjected to the structure similar to 1st embodiment, the detailed description and drawing are abbreviate | omitted or simplified.
図4に示すように、エアシリンダ11の長手方向の長さは、第一実施形態と比較して長く形成されており、ロッドカバー14は、シリンダ孔13内に配置されている。
また、第二実施形態におけるスプリング収容部51は、シリンダ孔13の形状に合わせて形成されている。そして、スプリング収容部51は、シリンダ孔13に挿入されていると共に、接続部43にその開口部が接続されており、接続部43と一体的に移動するようになっている。また、スプリング収容部51は、内部に加圧スプリング38を収容している。また、スプリング収容部51は、底部に貫通孔51aが形成されており、その貫通孔51aを介してピストンロッド22の取付部37が軸方向に沿って移動可能に挿入されている。加圧スプリング38は、取付部37に挿入されている。また、取付部37の先端には押圧用フランジ部52が形成されており、加圧スプリング38の一端が圧接することができるようになっている。すなわち、加圧スプリング38の一端を接続部43側から押圧するようになっている。なお、加圧スプリング38の他端は、スプリング収容部51の底部と圧接するようになっている。
As shown in FIG. 4, the length of the
Further, the
従って、ピストンロッド22を右方向に移動させると、加圧スプリング38を介してスプリング収容部51及び接続部43に右方向への押圧力が加わる。これにより、ワーク把持爪36がワークを挟持するようになっている。なお、加圧エアがロッド側第2シリンダ室20bから漏れた場合、ロック機構Rが設けられているため、左方向へのピストンロッド22が第一実施形態と同様に規制される。その際、ロック機構Rのバックラッシュにより、ピストンロッド22が僅かに移動したとしても、加圧スプリング38を介在させて接続部43に押圧力を加えているため、第一実施形態と同様に、ワークを把持させ続けることができる。
Accordingly, when the
以上詳述したように、本実施形態は、第一実施形態の効果(1)に加えて、以下の効果を有する。
(3)加圧スプリング38は、ピストンロッド22の移動方向において、ワーク把持爪36よりもエアシリンダ11側に配置されている。すなわち、加圧スプリング38がエアシリンダ11内に配置されている。このため、加圧スプリング38を爪部41の間に設置する場合と比較してワークを把持する際に加圧スプリング38が邪魔をせず、ワークを挟持させやすい。
As described above in detail, this embodiment has the following effects in addition to the effect (1) of the first embodiment.
(3) The
(第三実施形態)
次に、本発明を具体化した第三実施形態を説明する。なお、第一実施形態と同様の構成は、第一実施形態と同じ符号を付してその詳細な説明及び図面は省略又は簡略する。また、本実施形態のワークは、筒形状のように凹状部分が設けられており、ロボットハンド10は、凹状部分に両方の爪部41を閉じた状態で配置して、爪部41を広げることにより、ワークの内側からワークを把持するようになっている。
(Third embodiment)
Next, a third embodiment embodying the present invention will be described. In addition, the same code | symbol as 1st embodiment is attached | subjected to the structure similar to 1st embodiment, the detailed description and drawing are abbreviate | omitted or simplified. Moreover, the workpiece of this embodiment is provided with a concave portion like a cylindrical shape, and the
図5に示すように取付部37には、加圧スプリング38が挿入されており、加圧スプリング38よりも取付部37の先端側に接続部43が取り付けられている。接続部43は、スプリング収容部39と一体構成されており、加圧スプリング38を収容するようになっている。すなわち、加圧スプリング38は、接続部43よりもエアシリンダ11側に配置されており、接続部43とピストンロッド22に挟まれるように配置されている。
As shown in FIG. 5, a
また、取付部37とピストンロッド22との接続部分には、押圧用フランジ部55が設けられており、加圧スプリング38の一端をエアシリンダ11側から押圧するようになっている。すなわち、加圧スプリング38の右側(エアシリンダ11側)に押圧用フランジ部55が配置されている。
Further, a pressing flange portion 55 is provided at a connection portion between the mounting
次に、ワークを把持する際のロボットハンド10の動きについて説明する。
爪部41間の距離が近づいた状態(爪部41とアーム部42の角度が略90度の状態)で、ワークを所定の位置に配置する。そして、第3供給ポート25から加圧エアをヘッド側シリンダ室21に供給し、ピストンロッド22を左方向へ移動させる(ピストンロッド22をシリンダ孔13から飛び出す方向へ移動させる)。
Next, the movement of the
With the distance between the
ピストンロッド22をシリンダ孔13外へ移動させると、それに伴い、押圧用フランジ部55が加圧スプリング38を図5において左方向へ移動する押圧力を加える。そして、加圧スプリング38は、接続部43を左方向へ押圧する。接続部43は、加圧スプリング38により押圧力が加えられると、加圧スプリング38に押されてピストンロッド22と共に左方向へ移動することとなる。そして、接続部43が、軸方向に沿って左方向へ移動して、爪部41が離れる(開く)こととなる。この状態で、所定位置に配置されたワークの内部に爪部41が押しつけられ、把持されることとなる。
When the
次に、ワークを把持していた際に、ヘッド側シリンダ室21の加圧エアが漏れた場合について説明する。
ヘッド側シリンダ室21の加圧エアが漏れると、ピストンロッド22が抜け出る方向(左方向)へ向かわせる空気圧が無くなり、ピストンロッド22が挿入する方向(右方向)へ移動しようとする。そのとき、ロック機構Rが作動し、ピストンロッド22の移動を規制する。これにより、ワーク把持爪36にワークを把持させる。なお、本実施形態のロック機構Rは、ピストンロッド22が右方向へ移動する動きを規制するように構成されている。即ち、斜板30が傾斜する方向が第一実施形態とは逆にして構成されている。
Next, the case where the pressurized air in the head
When the pressurized air in the head
ロック機構Rが作動する際、通常、ロック機構R自体にガタやバックラッシュが存在するため、ピストンロッド22の移動を完全に規制することはできず、僅かに右方向へ移動することとなる。しかしながら、本実施形態では、ワーク把持爪36の接続部43は、ピストンロッド22と一体移動するように固定されているわけではなく、加圧スプリング38を介在させてピストンロッド22と共に移動させている。このため、ピストンロッド22が僅かに移動しても、加圧スプリング38が接続部43の位置を維持するように左方向へ押圧力を加える。従って、ワーク把持爪36のワークを挟持する力は、バックラッシュにかかわらず、維持されることとなる。
When the lock mechanism R is operated, there is usually backlash or backlash in the lock mechanism R itself. Therefore, the movement of the
そして、本実施形態は、第一実施形態と同様の効果を有する。
(第四実施形態)
次に、本発明を具体化した第四実施形態を説明する。なお、第一実施形態と同様の構成は、第一実施形態と同じ符号を付してその詳細な説明及び図面は省略又は簡略する。
And this embodiment has an effect similar to 1st embodiment.
(Fourth embodiment)
Next, a fourth embodiment embodying the present invention will be described. In addition, the same code | symbol as 1st embodiment is attached | subjected to the structure similar to 1st embodiment, the detailed description and drawing are abbreviate | omitted or simplified.
図6に示すように、一方の爪部は、エアシリンダ11の開口部に固定されている。以下、エアシリンダ11に固定された爪部61を固定側爪部61と示し、他方の爪部を移動側爪部62と示す。また、エアシリンダ11に固定された固定側爪部61には、ピストンロッド22が挿通する貫通孔61aが設けられている。他方の移動側爪部62は、エアシリンダ11に固定された固定側爪部61に対してピストンロッド22の軸方向に沿って移動可能に固定されている。また、移動側爪部62には、ピストンロッド22の先端に固定された取付部37が挿通するための貫通孔62aが設けられている。
As shown in FIG. 6, one claw is fixed to the opening of the
取付部37は、移動側爪部62の貫通孔62aから先端が突出しており、また、突出している部分に加圧スプリング38が挿入されている。そして、加圧スプリング38を覆うように円筒形状のスプリング収容部39が備えられている。当該スプリング収容部39は、取付部37に固定されている。従って、ピストンロッド22が右方向へ移動すると、加圧スプリング38も右方向に移動して、圧縮されると共に、移動側爪部62に対して右方向へ押圧力を加えることとなる。
The
次に、ワークを把持する際のロボットハンド10の動きについて説明する。
図6に示すように、移動側爪部62が固定側爪部61から離れた状態で、ワークを所定の位置に配置する。そして、第2供給ポート24から加圧エアをロッド側第2シリンダ室20bに供給し、ピストンロッド22を右方向へ移動させる(ピストンロッド22をシリンダ孔13内へ挿入させる)。
Next, the movement of the
As shown in FIG. 6, the work is placed at a predetermined position in a state where the moving
ピストンロッド22をシリンダ孔13内へ移動させると、それに伴い、加圧スプリング38がスプリング収容部39ごとエアシリンダ11側(右方向)へ移動する。すると、加圧スプリング38は、取付部37の軸方向に沿って移動可能に取り付けられている移動側爪部62に対して右方向へ押圧力を加えると共に、自ら圧縮されることとなる。移動側爪部62は、加圧スプリング38を介して押圧力が加えられると、加圧スプリング38に押されてピストンロッド22と共に右方向へ移動し、固定側爪部61の間が狭くなる。これにより、所定位置に配置されたワークは移動側爪部62及び固定側爪部61により挟持され、把持されることとなる。
When the
次に、ワークを把持していた際に、ロッド側第2シリンダ室20bの加圧エアが漏れた場合について説明する。
ロッド側第2シリンダ室20bの加圧エアが漏れると、ピストンロッド22を挿入方向(右方向)へ向かわせる空気圧が無くなり、ピストンロッド22が抜け出る方向(左方向)へ移動しようとする。そのとき、ロック機構Rが作動し、ピストンロッド22の移動を規制する。これにより、移動側爪部62及び固定側爪部61にワークを把持させる。
Next, the case where the pressurized air in the rod side
When the pressurized air in the rod side
ロック機構Rが作動する際、通常、ロック機構R自体にガタやバックラッシュが存在するため、ピストンロッド22の移動を完全に規制することはできず、僅かに左方向へ移動することとなる。しかしながら、本実施形態では、移動側爪部62は、ピストンロッド22と一体移動するように固定されているわけではなく、加圧スプリング38を介在させてピストンロッド22と共に移動させている。このため、ピストンロッド22が僅かに移動しても、加圧スプリング38が移動側爪部62の位置を維持するように右方向へ押圧力(弾性力)を加える。従って、移動側爪部62及び固定側爪部61のワークを挟持する力は、バックラッシュにかかわらず、維持されることとなる。
When the lock mechanism R is operated, the lock mechanism R itself usually has backlash and backlash, so that the movement of the
そして、本実施形態は、第一実施形態と同様の効果を有する。
尚、上記実施形態は、次のような別の実施形態(別例)にて具体化できる。
○上実施形態では、加圧スプリング38を使用したが、弾性部材ならば、任意に変更しても良い。例えば、ゴムや、皿バネ、磁気バネなどでもよい。
And this embodiment has an effect similar to 1st embodiment.
In addition, the said embodiment can be embodied in another embodiment (another example) as follows.
In the above embodiment, the
○上記第一実施形態では、ヘッド側シリンダ室21に加圧エアを供給できるように構成されていたが、供給できなくても良い。
○上記実施形態では、斜板式のロック機構Rを設けたが、ピストンロッド22の移動を規制できるならば、ロック機構Rを任意に変更しても良い。
In the first embodiment, the pressurized air can be supplied to the head
In the above embodiment, the swash plate type lock mechanism R is provided, but the lock mechanism R may be arbitrarily changed as long as the movement of the
○上記第3〜第4実施形態において、加圧スプリング38を、ピストン18の移動方向において、ワーク把持爪36よりもエアシリンダ11側に配置してもよい。
In the third to fourth embodiments, the
10…ロボットハンド、11…エアシリンダ、12…シリンダケース、13…シリンダ孔、14…ロッドカバー、15…ヘッドカバー、18…ピストン、22…ピストンロッド、30…斜板、36…ワーク把持爪(ワーク把持手段)、38…加圧スプリング、41,61…爪部、42…アーム部、43…接続部、R…ロック機構。
DESCRIPTION OF
Claims (2)
前記シリンダケース外に突出した前記ピストンロッドに固定され同ピストンロッドの軸方向に沿って延伸する取付部と、
前記取付部の軸方向に沿って移動可能となるように前記取付部に取り付けられる接続部と、該接続部とワークを把持する一対の爪部との間に接続され、エアの導入によって前記ピストンが移動され前記ピストンロッドが前記シリンダケース外へと移動されるときに前記爪部を離間させるとともに、エアの導入によって前記ピストンが移動され前記ピストンロッドが前記シリンダケース内へと挿入されるときに前記爪部を接近させるリンク機構とを有するワーク把持手段と、を備えたロボットハンドであって、
前記取付部の先端部には弾性部材が挿入されており、
前記ワーク把持手段の前記接続部は、前記ピストンの移動方向において前記弾性部材よりも前記エアシリンダ側に配置されるとともに、前記弾性部材によって前記ピストンロッド側に押圧されるように配置されていることを特徴とするロボットハンド。 A piston slidably accommodated in a cylinder chamber provided inside the cylinder case; a piston rod provided integrally with the piston and projecting at one end thereof out of the cylinder case; and defined by the piston. An air cylinder having a lock mechanism which is provided in a cylinder chamber on the side where the piston rod is disposed in the cylinder chamber and prevents the piston rod from moving outside the cylinder case ;
An attachment portion fixed to the piston rod protruding outside the cylinder case and extending along the axial direction of the piston rod;
The piston is connected by connecting air between a connecting portion attached to the attaching portion so as to be movable along the axial direction of the attaching portion and a pair of claw portions for gripping the workpiece. When the piston rod is moved out of the cylinder case, the claw portion is separated, and when the piston is moved by the introduction of air and the piston rod is inserted into the cylinder case A workpiece gripping means having a link mechanism for approaching the claw portion , and a robot hand comprising :
An elastic member is inserted at the tip of the mounting portion,
The connection portion of the workpiece gripping means is disposed on the air cylinder side with respect to the elastic member in the moving direction of the piston, and is disposed so as to be pressed toward the piston rod side by the elastic member. Robot hand characterized by
前記エアシリンダは、前記ロック機構による前記ピストンロッドの移動規制を解除するためのエアが導入される第1供給ポートと、前記ピストンを移動させるためのエアが導入される第2供給ポート及び第3供給ポートとを有することを特徴とする請求項1に記載のロボットハンド。 The locking mechanism is inclined in a direction away from the support plate with a lower end as a fulcrum by a plate-like support plate and an inclination spring disposed between the support plate and adjacent to the support plate. A plate-like swash plate, and the piston rod is inserted into a through hole formed in each of the support plate and the swash plate. When the plate is tilted, the swash plate and the piston rod are pressed against each other to restrict the movement of the piston, and when the swash plate is upright against the elastic force of the tilting spring. A swash plate type locking mechanism that releases the movement restriction of the piston,
The air cylinder includes a first supply port through which air for releasing movement restriction of the piston rod by the lock mechanism is introduced, a second supply port through which air for moving the piston is introduced, and a third The robot hand according to claim 1, further comprising a supply port .
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