JP6947775B2

JP6947775B2 - ハンド装置

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Publication number: JP6947775B2
Application number: JP2019085883A
Authority: JP
Inventors: 淑雄本脇
Original assignee: Fanuc Corp
Current assignee: Fanuc Corp
Priority date: 2019-04-26
Filing date: 2019-04-26
Publication date: 2021-10-13
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Description

本発明は、ハンド装置に関する。

従来、半導体のリードフレームを運搬枠に供給するリードフレーム供給装置において、異なる寸法のリードフレームに対応して、リードフレームを把持するチャックを交換可能とすることが知られている（例えば、特許文献１参照）。

特開平１−１４３２２５号公報

ワークの両端部をハンド部によって保持するハンド装置において、寸法の異なるワークを保持するために、ワークの寸法に応じてハンド部を交換することは、ハンド部の交換によるタクトロスの増加につながる。また、交換用に多種類のハンド部を用意する必要があるため、交換用のハンド部の置き場所が必要であり、多種類のハンド部の製作コストもかかる。このため、ワークの両端部をハンド部によって保持するハンド装置においては、複数のハンド部を用意する必要なく、寸法の異なるワークの両端部を保持できるようにすることが望まれている。

本開示のハンド装置の一態様は、ワークを把持する把持部と、前記把持部を、前記ワークを把持する第１の位置、最も開いた第２の位置、前記第１の位置と前記第２の位置との間の第３の位置にそれぞれ動作させる把持部駆動部と、前記把持部により把持される前記ワークの幅方向の両端部を保持する一対のハンド部を有すると共に、前記一対のハンド部の開き位置を可変可能なハンド機構部と、前記把持部の動作に連動するように設けられ、前記ハンド機構部に対して連結可能な操作部と、前記把持部を進退移動させるアクチュエータと、を備え、前記ハンド機構部は、前記把持部が前記第２の位置にあるときに、前記操作部と連結され、前記アクチュエータによる前記把持部の進退移動に連動して前記一対のハンド部の開き位置を可変するように構成され、前記把持部が前記第１の位置又は前記第３の位置にあるときに、前記操作部との連結が解除され、前記一対のハンド部の開き位置を固定するように構成される。

一態様のハンド装置によれば、複数のハンド部を用意する必要がなく、大きさの異なるワークの両端部を保持することができる。

ハンド装置の一実施形態を上方から見た斜視図である。ハンド装置の一実施形態を下方から見た斜視図である。ハンド装置の一実施形態の平面図である。ハンド装置の一実施形態の正面図である。ハンド部の最小開き位置を示すハンド装置の一実施形態の平面図である。ハンド部の最小開き位置を示すハンド装置の一実施形態の正面図である。ハンド部が最大開き位置に配置されたときのハンド装置の一部を拡大して示す斜視図である。開き位置調整部を固定する開き位置固定ピンを拡大して示す断面図である。ハンド部が最小開き位置に配置されたときのハンド装置の一部を拡大して示す斜視図である。把持部が第２の位置に動作しているときのハンド装置の一部を拡大して示す斜視図である。把持部が第２の位置に動作しているときの操作部と開き位置固定ピンとを拡大して示す断面図である。把持部が第３の位置に動作しているときのハンド装置の一部を拡大して示す斜視図である。把持部が第３の位置に動作しているときの操作部と開き位置固定ピンとを拡大して示す断面図である。相対的に大きな幅寸法を有するワークをハンド装置によって保持する様子を説明する図である。相対的に小さな幅寸法を有するワークをハンド装置によって保持する様子を説明する図である。

以下、本開示のハンドの実施形態について図面を参照して詳細に説明する。
図１は、ハンド装置の一実施形態を上方から見た斜視図である。図２は、ハンド装置の一実施形態を下方から見た斜視図である。図３は、ハンド装置の一実施形態の平面図である。図４は、ハンド装置の一実施形態の正面図である。図５は、ハンド部の最小開き位置を示すハンド装置の一実施形態の平面図である。図６は、ハンド部の最小開き位置を示すハンド装置の一実施形態の正面図である。

本実施形態のハンド装置１は、ロボットのアーム部（図１４、図１５参照）に取り付けられ、プリント基板やガラス板等の平板状のワーク（図１４、図１５参照）の両端部を保持した状態で、ロボットのアーム部の動作によってワークを搬送する装置である。ハンド装置１は、アクチュエータ２と、把持部３と、把持部駆動部４と、ハンド機構部５と、を有する。

なお、各図において、Ｘ方向は、ハンド装置１の幅方向を示す。Ｘ１方向とＸ２方向とは、ハンド装置１の幅方向における相反する方向を示す。Ｙ方向は、ハンド装置１の前後方向を示す。Ｙ１方向はハンド装置１の前方を示し、Ｙ２方向はハンド装置１の後方を示す。Ｚ方向は、ハンド装置１の上下方向である。Ｚ１方向はハンド装置１の上方を示し、Ｚ２方向はハンド装置１の下方を示す。

アクチュエータ２は、前後方向に長尺に形成されるアクチュエータ本体２１と、アクチュエータ本体２１の下側に配置される移動体２２と、アクチュエータ本体２１の後端に配置されて移動体２２を駆動させるモータ２３と、を有する電動アクチュエータである。移動体２２は、アクチュエータ本体２１内に設けられるボールねじやチェーン等の動力伝達機構（図示せず）を介して、モータ２３と連結されている。アクチュエータ本体２１の下面には、アクチュエータ本体２１の長さ方向に延びるガイド孔２１ａが設けられている。移動体２２は、モータ２３の駆動により、ガイド孔２１ａに沿って前後方向に進退移動可能に設けられている。アクチュエータ本体２１の後端上側には、ロボットのアーム部（図１４、図１５参照）と接続するためのＡＴＣ（Automatic Tool Changer）２４が設けられている。

把持部３は、可動爪３１と固定爪３２とからなる把持爪３０を有し、ワークの端部を、可動爪３１と固定爪３２とでワークの厚み方向に把持する。把持部３は、上支持部材３３と、フレーム部材３４と、下支持部材３５と、可動部材３６と、を更に有する。上支持部材３３は、移動体２２の下面に固定されている。フレーム部材３４は、上支持部材３３の一側面に固定され、上支持部材３３から下方に延びている。下支持部材３５は、上支持部材３３の真下に配置されている。フレーム部材３４の下端は、下支持部材３５の一側面に固定されている。これにより、下支持部材３５は、上支持部材３３からフレーム部材３４の長さに相当する一定の距離をおいて配置されている。固定爪３２は、下支持部材３５に、ハンド装置１の前方に突出するように設けられている。

可動部材３６は、上支持部材３３と下支持部材３５との間に配置されている。可動部材３６は、上支持部材３３と下支持部材３５とに亘って設けられる複数本（本実施形態では３本）のガイドシャフト３７に沿って、上支持部材３３と下支持部材３５との間を上下に移動可能に設けられている。可動爪３１は、可動部材３６に、ハンド装置１の前方に突出するように設けられている。

図１、図２及び図４に示すように、可動部材３６が下支持部材３５に最も近接又は当接するように下方に移動したとき、可動爪３１は、下支持部材３５に設けられる固定爪３２に近接又は重なるように配置される。このときの可動爪３１と固定爪３２とが配置される位置は、把持部３がワークを把持する第１の位置である。把持部３は、上支持部材３３が移動体２２に固定されることにより、アクチュエータ２の駆動によって、アクチュエータ２の長さ方向に沿って前後方向に進退移動可能に構成される。従って、把持部３は、ワークを把持した状態で、アクチュエータ２の前後方向に沿って進退移動することにより、ワークをハンド装置１の前後方向に引っ張り又は押し出すことができる。

把持部駆動部４は、例えば油圧シリンダ又は空圧シリンダによって構成され、把持部３の下支持部材３５に設けられている。把持部駆動部４は、可動部材３６を、上支持部材３３と下支持部材３５との間の任意の位置に移動及び停止させることができる。詳しくは、把持部駆動部４は、可動部材３６を移動させることにより、把持部３を、第１の位置、第２の位置及び第３の位置の少なくとも３つの位置に配置可能となるように動作させる。第１の位置は、上記の通り、把持爪３０の可動爪３１と固定爪３２とが最も近接又は当接し、把持部３がワークを把持する位置である（図１、図２及び図４参照）。第２の位置は、可動爪３１と固定爪３２とが最も離間し、把持部３が最大に開いた位置である（図１０参照）。第３の位置は、第１の位置と第２の位置との間の位置である（図１２参照）。

把持部駆動部４は、把持部３を、第１の位置、第２の位置及び第３の位置に配置するように動作させる３ポジションシリンダにより構成することができる。これにより、把持部３が第１の位置、第２の位置及び第３の位置のいずれかに配置されるように、可動部材３６の上下方向の位置決めを容易に行うことができる。このため、可動部材３６の位置決めのための複雑な機構を把持部３に組み込む必要がなく、把持部３を簡素化、軽量化することができる。なお、第１の位置、第２の位置及び第３の位置については、更に後段で詳細に説明する。

ハンド機構部５は、ワークの幅方向の両端部を保持するための一対のハンド部５１，５１と、ワークの幅寸法に対応したハンド部５１，５１の開き位置を調整するための１つの開き位置調整部５２と、ハンド部５１，５１と開き位置調整部５２とをそれぞれ連結するリンク部５３と、ハンド部５１，５１の移動をガイドする２本のスライドレール５４，５４と、を有する。

ハンド部５１，５１は、平板状に形成され、アクチュエータ２の前方側を挟んで平行に配置されている。ハンド部５１，５１の下端部には、ワーク保持部５１ａ，５１ａがそれぞれ設けられている。ワーク保持部５１ａ，５１ａは、把持爪３０によって把持されたワークの幅方向の両端部を保持する部位であり、図４に示すように、ハンド装置１の上下方向において、固定爪３２とほぼ同じ高さに、内向きに設けられている。本実施形態では、ワーク保持部５１ａ，５１ａは、ハンド部５１，５１の長さ方向（図中のＹ方向）に沿って延びる溝によって形成されている。しかし、ワーク保持部５１ａ，５１ａの具体的な構成は、溝に制限されず、ワークの幅方向の両端部をハンド部５１，５１間に保持可能な構成であればよい。従って、ワーク保持部５１ａ，５１ａは、例えばワークの幅方向の両端部の下面を支持するだけの内向きの爪部材又は板部材（図示せず）により構成されてもよい。なお、図３及び図５に示すように、可動爪３１と固定爪３２からなる把持爪３０は、把持部３が最も前方に移動した際、ハンド部５１，５１の前方端５１ｂ，５１ｂよりも前方側に突出している。

開き位置調整部５２は、把持部３の進退移動方向に沿う方向に移動することにより、ハンド部５１，５１の開き位置を可変するものである。本実施形態の開き位置調整部５２は、矩形板状に形成され、アクチュエータ本体２１の上面から僅かに上方に離隔して配置され、平行に配置される２本ずつの支持杆５３ａ，５３ａによって、ハンド部５１，５１の上端部にそれぞれ連結されている。各支持杆５３ａ，５３ａの両端部は、ハンド部５１，５１の上端部と開き位置調整部５２の上面とに対して、それぞれ回動ピン５３ｂによって回動可能に取り付けられている。リンク部５３は、支持杆５３ａと回動ピン５３ｂとによって構成される。

スライドレール５４，５４は、ハンド部５１，５１の開き位置の可変動作を円滑にガイドするものであり、ハンド部５１，５１に１対１に対応して設けられている。スライドレール５４，５４は、レール部５４ａ，５４ａと、レール部５４ａ，５４ａ内にスライド移動可能に嵌合するスライダ５４ｂ，５４ｂとで構成され、ハンド部５１，５１とアクチュエータ本体２１とに亘ってそれぞれ設けられている。レール部５４ａ，５４ａの一端は、アクチュエータ本体２１の前方端の上面に取り付けられた台座部５５に固定されることにより、アクチュエータ本体２１の上面から僅かに上方に離隔して配置されている。レール部５４ａ，５４ａの他端は、ハンド部５１，５１に向けて、アクチュエータ２の両側方（Ｘ１方向及びＸ２方向）に向けて直線状に延びている。スライダ５４ｂ，５４ｂの一端は、ハンド部５１，５１の上端部に固定されている。ハンド部５１，５１の上端部におけるスライダ５４ｂ，５４ｂの固定部位は、支持杆５３ａ，５３ａの取り付け部位よりも前方側に配置されている。スライダ５４ｂ，５４ｂの他端側は、それぞれレール部５４ａ，５４ａ内に挿入されている。

図１〜図４において、ハンド機構部５の開き位置調整部５２は、アクチュエータ本体２１の前方に配置され、台座部５５の後方に最も接近している。このとき、リンク部５３の各支持杆５３ａ，５３ａは、アクチュエータ本体２１に対して略直交するように、開き位置調整部５２から両側方に向けて開くように配置される。これにより、各スライダ５４ｂ，５４ｂが、各レール部５４ａ，５４ａから抜け出る方向にスライドし、ハンド部５１，５１は、互いに最も離間した最大開き位置に配置される。

一方、図５及び図６において、ハンド機構部５の開き位置調整部５２は、アクチュエータ本体２１の後方に配置され、ＡＴＣ２４の前方に最も接近している。このとき、リンク部５３の各支持杆５３ａ，５３ａは、回動ピン５３ｂを中心に回動してアクチュエータ本体２１の長さ方向に沿って閉じるように配置される。これにより、各スライダ５４ｂ，５４ｂが、各レール部５４ａ，５４ａに挿入される方向にスライドし、ハンド部５１，５１は、互いに最も近接した最小開き位置に配置される。

本実施形態において、ハンド部５１，５１の開き位置は、ハンド機構部５の開き位置調整部５２を、把持部３の進退移動方向に沿う方向に移動させることにより、上記の最大開き位置と最小開き位置との間で複数段階に調整可能である。開き位置調整部５２は、アクチュエータ本体２１の前後方向における調整された位置で固定され、ハンド部５１，５１の開き位置を固定するように構成される。なお、開き位置調整部５２の移動方向は、一般的には、把持部３の進退移動方向と同一方向とされるが、アクチュエータ本体２１の前後方向に沿う方向であって、リンク部５３の動作及びハンド部５１，５１の開き動作に支障が生じないものであれば、把持部３の進退移動方向に対して僅かに傾斜していてもよい。

次に、ハンド部５１，５１の開き位置の固定のための構成について、更に図７〜図９を用いて詳細に説明する。図７は、ハンド部が最大開き位置に配置されたときのハンド装置の一部を拡大して示す斜視図である。図８は、開き位置調整部を固定する開き位置固定ピンを拡大して示す断面図である。図９は、ハンド部が最小開き位置に配置されたときのハンド装置の一部を拡大して示す斜視図である。
図７〜図９に示すように、開き位置調整部５２は、開き位置固定ピン５６を有する。本実施形態の開き位置固定ピン５６は、ピン基部５６ａと、ピン操作板５６ｂと、ピン先端部５６ｃと、で構成される。

開き位置固定ピン５６は、平行に配置された一対のピン基部５６ａ，５６ａを有する。開き位置固定ピン５６は、開き位置調整部５２に上下方向に形成された一対のピン取付け穴５２ａ，５２ａ内に一対のピン基部５６ａ，５６ａが挿入されることにより、開き位置調整部５２に取り付けられている。ピン基部５６ａ，５６ａ及びピン取付け穴５２ａ，５２ａは、開き位置調整部５２の幅方向の一方端部寄り（Ｘ２方向の端部寄り）に、アクチュエータ本体２１の前後方向に沿って並んで配置されている。ピン基部５６ａ，５６ａは、ピン取付け穴５２ａ，５２ａ内に緩く挿入されている。このため、開き位置固定ピン５６は、開き位置調整部５２から下方に向けて出没可能である。

ピン基部５６ａ，５６ａは、１枚の平板からなるピン操作板５６ｂの上面に立設されている。ピン先端部５６ｃは、ピン操作板５６ｂの下面から下方（アクチュエータ本体２１の上面）に向けて１本だけ突出している。ピン先端部５６ｃの下端近傍には、フランジ部５６ｄが設けられている。

アクチュエータ本体２１の上面において、開き位置固定ピン５６の下方に対応する側部（図中のＸ２方向の側部）に、穴部材５７が取り付けられている。穴部材５７は、ハンド部５１，５１の最大開き位置と最小開き位置に対応する開き位置調整部５２の移動範囲に亘る長さを有する。穴部材５７には、開き位置固定ピン５６のピン先端部５６ｃが挿入可能な複数の開き位置固定用穴５７ａを有する。複数の開き位置固定用穴５７ａは、開き位置調整部５２の移動方向に沿って配列されている。各開き位置固定用穴５７ａの位置は、ハンド部５１，５１の複数の開き位置に対応している。

本実施形態の穴部材５７は、アクチュエータ本体２１の前後方向に沿って長尺な板状に形成されているが、棒状等の他の形状でもあってもよい。また、アクチュエータ本体２１の前後方向に沿う１枚の板状に形成されていなくてもよく、１又は複数の開き位置固定用穴５７ａを有する複数の短尺な部材によって形成されてもよい。

図８に示すように、開き位置固定ピン５６の下方への移動によってピン先端部５６ｃが穴部材５７の開き位置固定用穴５７ａに挿入されると、フランジ部５６ｄが穴部材５７の表面に当接し、開き位置固定ピン５６の下方位置を制限する。このとき、開き位置固定ピン５６のピン基部５６ａ，５６ａの一部は、開き位置調整部５２のピン取付け穴５２ａ，５２ａ内に挿入されたままである。このため、開き位置固定ピン５６のピン先端部５６ｃが開き位置固定用穴５７ａに挿入されると、開き位置調整部５２は、開き位置固定ピン５６によってアクチュエータ本体２１に対して移動不能に固定される。

図７では、開き位置固定ピン５６のピン先端部５６ｃが穴部材５７の最も前方側の開き位置固定用穴５７ａに挿入されている。これにより、開き位置調整部５２は、アクチュエータ本体２１の最も前方側の位置に固定される。このとき、ハンド部５１，５１は、最大開き位置に固定される。一方、図９では、開き位置固定ピン５６のピン先端部５６ｃが穴部材５７の最も後方側の開き位置固定用穴５７ａに挿入されている。これにより、開き位置調整部５２は、アクチュエータ本体２１の最も後方側の位置に固定される。このとき、ハンド部５１，５１は、最小開き位置に固定される。また、図示しないが、開き位置固定ピン５６のピン先端部５６ｃが、上記の２箇所の位置固定用穴５７ａ，５７ａに挟まれたその他の位置固定用穴５７ａに挿入される場合、ハンド部５１，５１は、最大開き位置と最小開き位置との間の開き位置に固定される。

本実施形態の開き位置固定ピン５６は、自重により下方に移動するように構成されているが、このような構成に制限されない。開き位置固定ピン５６は、コイルばね等の付勢部材（図示せず）によって、穴部材５７に向けて常時付勢されるように構成されてもよい。

また、穴部材５７は、アクチュエータ本体２１に対して交換可能に設けられてもよい。これにより、開き位置固定用穴５７ａの数及び位置を様々に異ならせた複数の穴部材５７を用意しておくことにより、穴部材５７を交換するだけで、１台のハンド装置１で様々な幅寸法を有するワークを保持することが可能となる。なお、穴部材５７の交換を不要とする場合は、開き位置固定用穴５７ａは、アクチュエータ本体２１の上面に直接形成されていてもよい。

次に、開き位置調整部５２を移動させることにより、ハンド部５１，５１の開き位置を可変させる具体的な構成について、更に図１０〜図１３を用いて詳細に説明する。図１０は、把持部が第２の位置に動作しているときのハンド装置の一部を拡大して示す斜視図である。図１１は、把持部が第２の位置に動作しているときの操作部と開き位置固定ピンとを拡大して示す断面図である。図１２は、把持部が第３の位置に動作しているときのハンド装置の一部を拡大して示す斜視図である。図１３は、把持部が第３の位置に動作しているときの操作部と開き位置固定ピンとを拡大して示す断面図である。

把持部３の可動部材３６には、把持部３の動作に連動する操作部６が取り付けられている。操作部６は、アクチュエータ２の幅方向において、穴部材５７が配置される側と同一の側方（Ｘ２方向）に配置されている。操作部６は、把持部３の可動部材３６に固定され、可動部材３６から後方に延びる第１部分６１と、第１部分６１の後端から上方に延びる第２部分６２と、第２部分６２の上端部に設けられて開き位置調整部５２との連結部となる第３部分６３と、を有する。第３部分６３は、ハンド装置１の前後方向に延びている。第３部分６３の上面は、開き位置調整部５２の下面と平行に形成されている。

開き位置調整部５２には、操作部６の第３部分６３に対応する位置に、第１の係合部としての穴部５２ｂが設けられている。一方、操作部６の第３部分６３の上面には、開き位置調整部５２の穴部５２ｂと係合可能な第２の係合部としての凸部６４が設けられている。穴部５２ｂは、開き位置調整部５２の下面に開口している。穴部５２ｂは、開き位置調整部５２を貫通していても、貫通していなくてもよい。穴部５２ｂと凸部６４とは、それぞれハンド装置１の前後方向に２つずつ並んで設けられている。

図１０及び図１３に示すように、開き位置固定ピン５６のピン操作板５６ｂは、アクチュエータ２よりも側方（Ｘ２方向）に延出している。また、操作部６の第３部分６３は、アクチュエータ２側に向けて張り出すことにより、ピン操作板５６ｂと干渉可能な張出部６３ｂを有している。張出部６３ｂの上面６３ｃは、凸部６４を有する第３部分６３の上面６３ａよりも、ピン操作板５６ｂの厚みの分だけ低く形成されている。

図１０に示すように、把持部３が第２の位置に動作するとき、把持部駆動部４の駆動により可動部材３６が最も上方に移動し、可動部材３６に取り付けられている操作部６も、最も上方に移動する。操作部６が上方に移動する過程で、第３部分６３の張出部６３ｂの上面６３ｃが、開き位置固定ピン５６のピン操作板５６ｂと干渉してピン操作板５６ｂを上方に持ち上げる。また、操作部６が上方へ移動すると、やがて操作部６の第３部分６３が開き位置調整部５２の下面に当接する。このとき、図１１に示すように、開き位置調整部５２の穴部５２ｂに操作部６の凸部６４が嵌り込んで係合し、開き位置調整部５２と操作部６とが連結される。また、ピン操作板５６ｂが操作部６の張出部６３ｂと開き位置調整部５２との間で挟持されることにより、開き位置固定ピン５６は、ピン先端部５６ｃが穴部材５７の開き位置固定用穴５７ａから抜け出た位置に保持される。

これにより、開き位置調整部５２は、アクチュエータ２の駆動による把持部３の進退移動に連動して、把持部３の進退移動方向に沿う方向に移動可能とされる。開き位置調整部５２が移動することにより、ハンド機構部５の一対のハンド部５１，５１は、リンク部５３を介して、図３及び図４に示す最大開き位置と図５及び図６に示す最小開き位置との間で可変される。

図１２及び図１３は、把持部３が第１の位置（図１参照）と第２の位置（図１０参照）との間の第３の位置に動作している状態を示している。第３の位置では、操作部６の第３部分６３が開き位置調整部５２から下方に離れ、操作部６と開き位置調整部５２との連結が解除されている。また、第３部分６３の張出部６３ｂによる開き位置固定ピン５６のピン操作板５６ｂの保持も解除され、開き位置固定ピン５６が自重により下方向に移動することにより、ピン先端部５６ｃが、穴部材５７の開き位置固定用穴５７ａに挿入されている。

これにより、開き位置調整部５２は、開き位置固定ピン５６が開き位置固定用穴５７ａに挿入された位置に固定され、開き位置固定用穴５７ａの位置に応じたハンド部５１，５１の開き位置が決定される。開き位置調整部５２の固定位置、即ち、開き位置固定ピン５６が挿入される穴部材５７の開き位置固定用穴５７ａの位置は、把持部３（移動体２２）が進退移動する際の位置を、エンコーダ等の位置検出手段（図示せず）によって検出することにより決定される。

なお、把持部３の第３の位置における操作部６の位置は、第１の位置と第２の位置との間であって、操作部６と開き位置調整部５２との連結が解除されると共に、操作部６による開き位置固定ピン５６の保持が解除されて、開き位置固定ピン５６が開き位置固定用穴５７ａに挿入される位置であれば、図１２及び図１３に示す位置に制限されず、更に下方に配置されていてもよい。

次に、ハンド装置１によるワークの保持動作の一例について説明する。図１４は、相対的に大きな幅寸法を有するワークをハンド装置によって保持する様子を説明する図である。このワークＷ１の幅寸法は、ハンド装置１で保持可能な最大寸法であるものとする。図１５は、相対的に小さな幅寸法を有するワークをハンド装置によって保持する様子を説明する図である。このワークＷ２の幅寸法は、ハンド装置１で保持可能な最小寸法であるものとする。図１４及び図１５に示すように、ワークＷ１、Ｗ２は、マガジン１００内に、上下方向に間隔をおいて複数収容されている。

図１４に示すように、ハンド装置１で保持可能な最大寸法のワークＷ１を保持する場合は、まず、操作部６の第３部分６３が開き位置調整部５２の直下に配置されるように、アクチュエータ２の駆動によって把持部３が前後方向に位置決めされる。把持部３の位置決め完了後、把持部駆動部４によって把持部３の可動部材３６を上方に移動させ、把持部３を第２の位置に動作させる（図１０、図１１参照）。これにより、操作部６の凸部６４と開き位置調整部５２の穴部５２ｂとが係合し、操作部６と開き位置調整部５２とが連結する。

操作部６と開き位置調整部５２とが連結すると、開き位置固定ピン５６が、操作部６の張出部６３ｂにより、穴部材５７の開き位置固定用穴５７ａから抜け出る位置に保持され、開き位置調整部５２が前後方向に移動可能となる。その後、アクチュエータ２の駆動によって把持部３を最も前方に移動させると、開き位置調整部５２も前方に移動することにより、ハンド部５１，５１が最大開き位置に配置される（図３、図４参照）。その後、把持部駆動部４によって把持部３の可動部材３６を下方に移動させ、把持部３を第３の位置に動作させる（図１２、図１３参照）。これにより、操作部６と開き位置調整部５２との連結が解除されると共に、開き位置固定ピン５６が自重により下方に移動して、穴部材５７の最も前方に配置される開き位置固定用穴５７ａに挿入される。その結果、開き位置調整部５２がその位置に固定され、ハンド部５１，５１が最大開き位置に固定される。

ハンド部５１，５１が最大開き位置に固定された後、第３の位置に動作している把持部３がアクチュエータ２の駆動によって最も前方に移動する。その後、可動爪３１と固定爪３２との間にワークＷ１の端部中央が配置されるように、ハンド装置１がロボットのアーム部２００の動作によりマガジン１００の近傍に移動する。ハンド装置１がマガジン１００の近傍に配置された後、把持部駆動部４によって把持部３の可動部材３６を更に下方に移動させ、把持部３を第１の位置に動作させる（図１、図２、図４参照）。これにより、把持部３の把持爪３０がワークＷ１の端部中央を把持する。把持部３がワークＷ１を保持すると、アクチュエータ２の駆動により、把持部３を後退方向に移動させてワークＷ１をマガジン１００から引っ張り出す。マガジン１００から引っ張り出されたワークＷ１の両端部は、マガジン１００の外部で最大開き位置に固定されている一対のハンド部５１，５１のワーク保持部５１ａ，５１ａに挿入されて保持される。その後、ハンド装置１は、ロボットのアーム部２００の動作により移動し、ワークＷ１を搬送する。

次いで、図１５に示すように、ハンド装置１で保持可能な最小寸法のワークＷ２を保持する場合は、上記と同様に、操作部６と開き位置調整部５２とを連結させた後、アクチュエータ２の駆動によって把持部３を最も後方に移動させる。これにより、ハンド部５１，５１は、図５及び図６に示すように、最小開き位置に配置される。その後、把持部駆動部４によって把持部３の可動部材３６を下方に移動させ、把持部３を第３の位置に動作させる（図１２、図１３参照）。これにより、操作部６と開き位置調整部５２との連結が解除され、開き位置固定ピン５６が自重により下方に移動して、穴部材５７の最も後方に配置される開き位置固定用穴５７ａに挿入される。その結果、開き位置調整部５２がその位置に固定され、ハンド部５１，５１が最小開き位置に固定される。

ハンド部５１，５１が最小開き位置に固定された後、第３の位置に動作している把持部３がアクチュエータ２の駆動によって最も前方に移動する。その後、可動爪３１と固定爪３２との間にワークＷ２の端部中央が配置されるように、ハンド装置１がロボットのアーム部２００の動作によりマガジン１００の近傍に移動する。ハンド装置１がマガジン１００の近傍に配置された後、把持部駆動部４によって把持部３の可動部材３６を更に下方に移動させ、把持部３を第１の位置に動作させる（図１、図２、図４参照）。これにより、把持部３の把持爪３０がワークＷ２の端部中央を把持する。把持部３がワークＷ２を保持すると、アクチュエータ２の駆動により、把持部３を後退方向に移動させてワークＷ２をマガジン１００から引っ張り出す。マガジン１００から引っ張り出されたワークＷ２の両端部は、マガジン１００の外部で最小開き位置に配置されている一対のハンド部５１，５１のワーク保持部５１ａ，５１ａに挿入されて保持される。その後、ハンド装置１は、ロボットのアーム部２００の動作により移動し、ワークＷ２を搬送する。

以上のように、本実施形態のハンド装置１は、ワークＷ１，Ｗ２を把持する把持部３と、把持部３を、ワークＷ１，Ｗ２を把持する第１の位置、最も開いた第２の位置、第１の位置と第２の位置との間の第３の位置にそれぞれ配置可能となるように動作させる把持部駆動部４と、把持部３により把持されるワークＷ１，Ｗ２の幅方向の両端部を保持する一対のハンド部５１，５１を有すると共に、ワークＷ１，Ｗ２の両端部の位置に応じて一対のハンド部５１，５１の開き位置を可変可能なハンド機構部５と、把持部３の動作に連動するように設けられ、ハンド機構部５に対して連結可能な操作部６と、把持部３を進退移動させるアクチュエータ２と、を備え、ハンド機構部５は、把持部３が第２の位置にあるときに、操作部６と連結され、アクチュエータ２による把持部３の進退移動に連動して一対のハンド部５１，５１の開き位置を可変するように構成され、把持部３が第１の位置又は第３の位置にあるときに、操作部６との連結が解除され、一対のハンド部５１，５１の開き位置を固定するように構成される。このため、ワークＷ１，Ｗ２の幅寸法に応じた複数のハンド部を用意する必要がなく、大きさの異なる多品種のワークＷ１，Ｗ２の両端部を保持することができる。

しかも、ハンド部５１，５１の開き位置を可変させるための駆動源として、把持部３を進退移動させるアクチュエータ２を使用するため、別途の駆動源を設ける必要がなく、ハンド装置１の構造の大型化を抑制し、簡素化及び軽量化が可能である。

また、ハンド機構部５は、把持部３の進退移動方向に沿う方向に移動可能に設けられる開き位置調整部５２と、開き位置調整部５２の移動に連動して一対のハンド部５１，５１をワークＷ１，Ｗ２の幅方向に開き動作させるリンク部５３と、を有し、開き位置調整部５２は、第１の係合部である穴部５２ｂを有し、操作部６は、穴部５２ｂと係合可能な第２の係合部である凸部６４を有し、開き位置調整部５２は、把持部３が第２の位置にあるときに、穴部５２ｂと凸部６４とが係合することにより操作部６と連結され、アクチュエータ２による把持部３の進退移動に連動して移動するように構成され、把持部３が第１の位置又は第３の位置にあるときに、穴部５２ｂと凸部６４との係合が解除されることにより操作部６との連結が解除され、一対のハンド部５１，５１の開き位置を固定するように構成される。このため、開き位置調整部５２と操作部６との連結によって、リンク部５３を介して、一対のハンド部５１，５１の開き位置を容易に可変させることができる。開き位置調整部５２と操作部６との連結が解除されることによって、一対のハンド部５１，５１の開き位置を容易に固定させることができる。

なお、ハンド装置１において、第１の係合部が凸部により構成され、第２の係合部が穴部により構成されてもよい。また、第１の係合部と第２の係合部の具体的な構成は、互いに係合可能で、且つ、係合状態において、把持部３の前後方向の進退移動の際に、開き位置調整部５２を前後方向に進退移動可能な構成であれば、穴部と凸部に制限されない。

更に、アクチュエータ２は、開き位置調整部５２の移動方向に沿って一対のハンド部５１，５１の複数の開き位置に対応して配列された複数の開き位置固定用穴５７ａを有し、開き位置調整部５２は、開き位置固定用穴５７ａに向けて出没可能な開き位置固定ピン５６を有し、開き位置固定ピン５６は、把持部３が第２の位置にあるときに、操作部６によって開き位置固定用穴５７ａから抜け出る位置に保持されるように構成され、把持部３が第１の位置又は第３の位置にあるときに、操作部６による保持が解除され、いずれかの開き位置固定用穴５７ａに挿入するように構成される。このため、開き位置調整部５２と操作部６との連結を解除するだけで、開き位置調整部５２を容易に固定することができる。

１ハンド装置
２アクチュエータ
３把持部
４把持部駆動部
５ハンド機構部
５１ハンド部
５２開き位置調整部
５２ｂ穴部（第１の係合部）
５３リンク部
５６開き位置固定ピン
５７穴部材
５７ａ開き位置固定用穴
６操作部
６４凸部（第２の係合部）
Ｗ１，Ｗ２ワーク

Claims

ワークを把持する把持部と、
前記把持部を、前記ワークを把持する第１の位置、最も開いた第２の位置、前記第１の位置と前記第２の位置との間の第３の位置にそれぞれ動作させる把持部駆動部と、
前記把持部により把持される前記ワークの幅方向の両端部を保持する一対のハンド部を有すると共に、前記一対のハンド部の開き位置を可変可能なハンド機構部と、
前記把持部の動作に連動するように設けられ、前記ハンド機構部に対して連結可能な操作部と、
前記把持部を進退移動させるアクチュエータと、を備え、
前記ハンド機構部は、前記把持部が前記第２の位置にあるときに、前記操作部と連結され、前記アクチュエータによる前記把持部の進退移動に連動して前記一対のハンド部の開き位置を可変するように構成され、前記把持部が前記第１の位置又は前記第３の位置にあるときに、前記操作部との連結が解除され、前記一対のハンド部の開き位置を固定するように構成される、ハンド装置。
前記ハンド機構部は、前記把持部の進退移動方向に沿う方向に移動可能に設けられる開き位置調整部と、前記開き位置調整部の移動に連動して前記一対のハンド部を前記ワークの幅方向に開き動作させるリンク部と、を有し、
前記開き位置調整部は、第１の係合部を有し、
前記操作部は、前記第１の係合部と係合可能な第２の係合部を有し、
前記開き位置調整部は、前記把持部が前記第２の位置にあるときに、前記第１の係合部と前記第２の係合部とが係合することにより前記操作部と連結され、前記アクチュエータによる前記把持部の進退移動に連動して移動するように構成され、前記把持部が前記第１の位置又は前記第３の位置にあるときに、前記第１の係合部と前記第２の係合部との係合が解除されることにより前記操作部との連結が解除され、前記一対のハンド部の開き位置を固定するように構成される、請求項１に記載のハンド装置。
前記アクチュエータは、前記開き位置調整部の移動方向に沿って前記一対のハンド部の複数の開き位置に対応して配列された複数の開き位置固定用穴を有し、
前記開き位置調整部は、前記開き位置固定用穴に向けて出没可能な開き位置固定ピンを有し、
前記開き位置固定ピンは、前記把持部が前記第２の位置にあるときに、前記操作部によって前記開き位置固定用穴から抜け出る位置に保持されるように構成され、前記把持部が前記第１の位置又は前記第３の位置にあるときに、前記操作部による保持が解除され、いずれかの前記開き位置固定用穴に挿入するように構成される、請求項２に記載のハンド装置。
前記開き位置固定用穴は、前記アクチュエータに設けられた穴部材に形成され、
前記穴部材は、前記アクチュエータに交換可能に設けられる、請求項３に記載のハンド装置。
前記把持部駆動部は、前記把持部を前記第１の位置、前記第２の位置及び前記第３の位置のいずれかの位置に動作させる３ポジションシリンダにより構成される、請求項１〜４のいずれか１項に記載のハンド装置。