JPH052310Y2 - - Google Patents

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JPH052310Y2
JPH052310Y2 JP973987U JP973987U JPH052310Y2 JP H052310 Y2 JPH052310 Y2 JP H052310Y2 JP 973987 U JP973987 U JP 973987U JP 973987 U JP973987 U JP 973987U JP H052310 Y2 JPH052310 Y2 JP H052310Y2
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Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は、ロボツトのハンドに関する技術であ
る。
〔従来の技術〕
ロボツトにおいてはそのアームの先端にハンド
が取り付けられており、斯かるハンドによつて品
物を把持するようにされている。
ロボツトのハンドを開示した従来技術文献とし
ては、たとえば実開昭59−173591、特開昭59−
146789、特開昭60−6378、特開昭60−19621、実
開昭61−96631、特開昭58−181593あるいは特開
昭58−181592がある。
ところで、整列されているのではなく、ランダ
ムに配置されている品物をロボツトのハンドで把
持する場合には、機械的につかむのではなく、負
圧で吸引するかあるいは磁力で吸いつけるかのい
ずれかの方法が用いられている。
たとえば磁力で吸いつける場合を考えてみる
と、これには二通りのやり方があり、ただ単に品
物を磁力で吸いつけるか、あるいは品物の形に整
合する形状のハンドを用いて、ハンドを品物に整
合させた上で磁力で吸いつけるかであるが、後者
即ち品物の形に整合するようなハンドを用いた方
がベターである。
なぜならば、ただ単に品物を磁力で吸引するよ
りも、品物の形に整合させて品物とハンドとの接
触面積を大きくした上で磁力で吸いつけるように
した方が、同じ重量の品物を持ち上げるにしても
発生させる磁気エネルギが小さくて済み、従つて
ロボツト全体が小さく出来るからである。
品物に形に整合するようなハンドの例として、
本出願人は昭和62年1月14日付けの実用新案登録
出願で第7図に示されるようなハンドを提案し
た。但し、第7図のものは現時点では未公知であ
る。
第7図のものでは、ロボツトのアーム(図示し
ない)の先端にハンドハウジング2を介して取り
付けられているメインシヤフト30と、メインシ
ヤフト30に固定されておりある間隔を持つて平
行に延びている右サポート47と左サポート48
とがある。そして、右サポート47と左サポート
48との先端には、品物13を把持するためのワ
ーク当て金61,62が取り付けられており、ま
た、右サポート47と左サポート48との先端に
はワーク当て金61,62の方に延びる爪99が
設けられている。ワーク当て金61,62には爪
99に係合する段付部98が設けられている。
爪99に対してワーク当て金61,62の段付
部98は上方から脱着可能に係合するようにされ
ており、爪99と段付部98とが係合していると
きワーク当て金61,62は右サポート47と左
サポート48とに対して一体的にされ、爪99と
段付部98との係合が外れているときにはワーク
当て金61,62は右サポート47と左サポート
48とに対して上下方向に摺動可能且つ前後方向
に回動可能になつている。
右サポート47と左サポート48とにはワーク
当て金61,62をして品物13を把持せしめる
ための駆動手段54即ち電磁石が取り付けられて
いる。符号85は品物13に当接する部分であ
り、斯かる部分85は品物13の形に整合するよ
うな形状とされている。
このようなハンドによれば、品物の形に整合さ
せて品物とハンドとの接触面積を大きくしたので
発生させる磁気エネルギが小さくて済みロボツト
全体が小さくなること以外にも、第8図に示され
るように、斜め上方からハンド5が品物13に接
近するときでもワーク当て金61,62は右サポ
ート47と左サポート48とに対して一体的にな
つており、ワーク当て金61,62が品物13に
当接したらワーク当て金61,62が右サポート
47と左サポート48に対して上方向(P方向)
に摺動しそれから矢印M方向に回動するので、傾
斜を持つて置かれているような品物13を把持す
るにも具合がいい。
〔考案が解決しようとする問題点〕
しかしながら、第7図のものでは、ワーク当て
金が直接品物に当接して品物から力を受け、それ
からワーク当て金が品物の形にならうので、長期
間使用するとワーク当て金が摩耗するという問題
があつた。
本考案は、このような従来の技術の問題点を解
決するものである。
本考案の技術的課題は、長期間使用してもワー
ク当て金が摩耗しないようにすることにある。
〔問題点を解決するための手段〕
この技術的課題を達成するために、本考案にあ
つては次のような手段が講じられている。
即ち、本考案に係るロボツトのハンドというの
は、ロボツトのアームの先端に取り付けられてい
るメインシヤフトと、該メインシヤフトに固定さ
れておりある間隔を持つて平行に延びている右サ
ポートと左サポートとを有するロボツトのハンド
において、 前記右サポートと前記左サポートとの先端には
品物を把持するためのワーク当て金が取り付けら
れており、該ワーク当て金の品物への当接面は品
物の形に接合する形状とされており、前記ワーク
当て金は前記右サポートと前記左サポートに対し
て上下方向に摺動可能且つ前後方向に回動可能と
され、前記ワーク当て金からは前記ワーク当て金
を品物に倣わせるためのワーク倣い触角が前後方
向に延びており、また前記右サポートと前記左サ
ポートとに前記ワーク当て金をして前記品物を把
持せしめるための駆動手段が取り付けられている
ことを特徴とする。
〔作用〕
ハンドが品物に接近して品物を把持する場合を
考えると、ワーク倣い触角があるために、ワーク
当て金が品物に接触する前に、ワーク倣い触角が
品物に接触する。そのときワーク倣い触角は品物
から反力をうけるので、ワーク倣い触角は回動し
て品物と平行になる。従つて、その後ワーク当て
金は品物に直角に整合する。
このように、本考案では、まずワーク倣い触角
が品物に接触するので、ワーク当て金は必ず品物
に直角に整合することになる。従つて、長期間使
用してもワーク当て金が摩耗することはない。
また、本考案では、ワーク倣い触角がワーク当
て金を回動させることになるので、その回動力が
強力であり、従つて、確実にワーク当て金を品物
に整合させる。従つて、品物が傾斜して配置され
ていても、ワーク当て金は完全に品物に整合する
ので、品物を確実に把持することになる。
〔実施例〕
第1図は、本考案の一実施例に係るロボツトの
ハンドの主要部の斜視図である。
第1図において、47は右サポート、48は左
サポート、61と62とはワーク当て金である。
また、65はセンサー取り付け部材である。
第1図は、第2図の一部分の斜視図であるの
で、第2図から先に説明する。
第2図は、本考案の一実施例に係るロボツトの
ハンドの縦断面図である。
第2図において、1はロボツトのアームであ
り、アーム1にはハンドハウジング2がボルト3
によつて固定されている。4はアーム1とハンド
ハウジング2との位置決めのためのノツクピンで
ある。
ハンドハウジング2にハンド5が取り付けられ
ている。ハンド5について説明する前に第5図に
基づいて、第2図のハンド5が取り付けられてい
るロボツト全体の構成を簡単に説明する。
第5図は、第2図のハンドが装着されるロボツ
トの側面図である。
第5図において、10はロボツト全体を指して
おり、1はロボツトのアームであり、2はハンド
ハウジングである。符号11が付されている部分
に第1図のハンド5が位置する。
12は沢山の品物13が入つている第1のパレ
ツトである。第1のパレツト12の中には品物1
3が整列してではなく、ランダムに収納されてい
る。このランダムに収納されている品物13を一
つづつハンド5で把持して図示しない第2のパレ
ツトあるいは図示しないベルトコンベヤーにきち
んと整列させるのが、第5図に示されているロボ
ツト10の役目である。このため図示されない
が、このロボツト10には画像認識装置が装備さ
れている。
ロボツト10は工場の床14に固定されてお
り、符号15,16,17が付されている部分を
支点にして各アーム21,22,23が回動し、
第1のパレツト12の品物13を第2のパレツト
(図示しない)に移動させる。
第2図に戻つて、31はアーム1とハンドハウ
ジング2とに挟持されて固定されているバツクア
ツプハウジングである。バツクアツプハウジング
31の中には下方に開口した摺動穴32が穿設さ
れている。
30はメインシヤフトである。メインシヤフト
30は上方に延びるシヤフト部33と、シヤフト
部33に一体に設けられている基部34とから構
成されている。
シヤフト部33はハンドハウジング2に穿設さ
れている貫通穴35を貫通して上方に延びてお
り、その先端は摺動穴32に摺動可能に嵌挿され
ている。また、シヤフト部33の内部は中空とさ
れており、その中においてバツクアツプハウジン
グ31との間に圧縮コイルばね36が配置されて
いる。メインシヤフト30はハンドハウジング2
に対して上方向に相対変位可能に取り付けられて
いる。
シヤフト部33には係止板41がナツト42に
よつて固定されている。係止板41によつてメイ
ンシヤフト30全体はハンドハウジング2に吊り
下げられている。
メインシヤフト30の基部34には絶縁基板4
4がボルト45によつて固定されている。絶縁基
板44は磁力線を絶縁するためにアルミニウム合
金で出来ている。39はノツクピンである。
絶縁基板44の左右両端にはボルト46によつ
て右サポート47と左サポート48とが間隔をあ
けて固定されている。右サポート47と左サポー
ト48とは下方に平行に延びている。右サポート
47と左サポート48とは軟鉄等の磁性材料で出
来ている。
右サポート47と左サポート48との間にはボ
ルト51によつてコイル支持体52が固定されて
いる。コイル支持体52は右サポート47と左サ
ポート48とに連結されている。コイル支持体5
2は、軟鉄等の磁性材料で出来ている。
コイル支持体52の周囲にはボビン53が取り
付けられており、ボビン53にはコイル54が巻
回されている。従つて、コイル54に給電される
とコイル支持体52は電磁石となる。
右サポート47と左サポート48との先端には
ワーク当て金61,62が取り付けられている。
それぞれのワーク当て金61,62からは外側に
向かつてロツド68,69が突出している。右サ
ポート47と左サポート48とにはロツド68,
69を揺動可能に嵌挿している長孔78,79が
穿設されている。長孔78,79は長手方向に延
びている。
第1図に戻つて、78と79とは長孔、68は
ロツドである。第1図から、ワーク当て金61,
62からは外側に向かつてロツド68,69が突
出しており、右サポート47と左サポート48と
にはロツド68,69を摺動可能に嵌挿している
長孔78,79が穿設されていることが良く分か
る。
ロツド68,69によつてワーク当て金61,
62は右サポート47と左サポート48とにぶら
下げられている。また、ワーク当て金61とワー
ク当て金62との間にはセンサー取り付け部材6
5があつて、センサー取り付け部材65によつて
ワーク当て金61とワーク当て金62とは一緒に
されている。
センサー取り付け部材65は図示しないロツド
によつてワーク当て金61とワーク当て金62と
に取り付けられている。即ち、センサー取り付け
部材65からは左右に図示しないロツドが延びて
おり、ロツドはワーク当て金61,62に穿設さ
れている図示しない摺動孔に回動可能に嵌挿され
ている。センサー取り付け部材65は磁力線を絶
縁するためにアルミニウム合金あるいは樹脂で出
来ている。
右サポート47と左サポート48との先端には
ワーク当て金61,62の方に向かう爪99が設
けられており、ワーク当て金61,62の方にも
爪99に整合する段付部98が設けられている。
これは第2図を見ると分かり易い。第2図におい
て、爪99に対してワーク当て金61,62の段
付部98は上方から脱着可能に係合するようにさ
れている。右サポート47と左サポート48とが
鉛直に配置されているとき、段付部98は爪99
に整合しているために、ワーク当て金61,62
は右サポート47と左サポート48とに一体にな
つている。しかしながら、ワーク当て金61,6
2を上方に持ち上げて爪99から段付部98を外
した場合には、第1図から分かるように、ロツド
68,69を支点にしてワーク当て金61,62
は矢印Mのように前後方向に回動し得る。
第1図において、センサー取り付け部材65の
前後にはワーク倣い触角101,102が、それ
ぞれ前方向と後ろ方向に延びている。これが本実
施例の特徴である。ワーク倣い触角101,10
2はセンサー取り付け部材65と一体で出来てい
る。
ワーク倣い触角101,102の先端には品物
(図示しない)に接触する接触部103が設けら
れてる。また、ワーク倣い触角101,102に
はそれぞれ第1のセンサー66が取り付けられて
いる。第1のセンサー66の周囲には雄螺子が刻
設されており、ワーク倣い触角101,102に
は雌螺子が刻設されている。雄螺子と雌螺子とが
螺合することにより、第1のセンサー66はワー
ク倣い触角101,102に取り付けられてい
る。
第2図に戻つて、101はワーク倣い触角、6
6は第1のセンサー、103は品物13との当接
面である。
第3図は、第1図のワーク倣い触角の斜視図で
ある。第3図において、65はセンサー取り付け
部材全体を指している。88,89はロツドであ
る。
センサー取り付け部材65の前後にはフランジ
59が設けられており、このフランジ59によつ
てワーク当て金(第1図の61,62)を挟むよ
うにされている。
センサー取り付け部材65の前後にはワーク倣
い触角101,102が、それぞれ前と後ろ方向
に延びている。ワーク倣い触角101,102は
センサー取り付け部材65と一体で出来ている。
ワーク倣い触角101,102の先端には品物
(図示しない)に接触する接触部103が設けら
れている。ワーク倣い触角101,102にはそ
れぞれ第1のセンサー66が取り付けられてい
る。
第2図に戻つて、ワーク当て金61,62とセ
ンサー取り付け部材65との間には小さい〓間d
があいている。この〓間dのために、先に述べた
ように、ワーク当て金61,62とセンサー取り
付け部材65とは右サポート47と左サポート4
8の間において、ロツド68,69を支点にして
前後にスムーズに回動し得るし、また上方向にス
ムーズに摺動し得る。
ワーク当て金61,62とセンサー取り付け部
材65との重心は、ロツド68,69よりも下方
にある。従つて、通常の状態においては、ワーク
当て金61,62とセンサー取り付け部材65と
は右サポート47と左サポート47とにぶら下が
つており、段付部98と爪99とが係合して右サ
ポート47と左サポート47とに平行になつてい
る。
第2図においてメインシヤフト30に戻つて、
メインシヤフト32の基部34には回り止めピン
71が固定されている。回り止めピン71は上方
に延びており、ハンドハウジング2に穿設されて
いる貫通孔72を貫通して更にハンドハウジング
2の中まで延びている。回り止めピン71の上方
には第2のセンサー73がハンドハウジング2に
取り付けられている。74は第2のセンサー73
の弛み止めのためのナツトである。
ワーク当て金61,62に戻つて、ワーク当て
金61,62は品物(ワーク)13に当接して品
物13を磁力で吸引するためのものである。即
ち、右サポート47と左サポート48及びワーク
当て金61,62は磁性体、たとえば軟鉄で出来
ている。従つて、コイル54に給電されるとコイ
ル支持体52は電磁石となり、右サポート47と
左サポート48及びワーク当て金61,62が磁
化する。そのため品物13が吸引される。言い換
えれば、品物13がハンド5によつて把持された
ことになる。
本実施例の場合品物13は、第2図から分かる
ように、断面形状が円形のものである。また、ワ
ーク当て金61,62の品物13との当接部分8
5は、品物13の形に整合するような形状とされ
ている。そして、ワーク当て金61,62を品物
13に整合させた上で磁力で吸いつけることによ
り品物13を把持するようにされている。これ
は、先に述べたように、ただ単に品物13を磁力
で吸引するよりも、品物13の形に整合させて品
物13とワーク当て金61,62との接触面積を
大きくした上で磁力で吸いつけるようにした方
が、磁気エネルギが小さくて済み、従つて、ロボ
ツト(第5図の符号10)全体が小さく出来るか
らである。
第2図においてコイル54は常時通電されてい
るわけではない。第5図において図示しない画像
認識装置によつて第1のパレツト12の中に目指
す品物13、即ちハンド5で把持しようとする品
物13が見つかつた場合には、ハンド5は下方に
変位する。ハンド5が品物13に近づくと第2図
の第1のセンサー66はそのことを感知して図示
しない制御装置に信号を送る。すると、制御装置
はコイル54に給電する。コイル54に給電され
るとワーク当て金61とワーク当て金62とが磁
化されるために、ワーク当て金61とワーク当て
金62とに品物13は吸いつけられる。同時に第
1のセンサー66の出力信号を受けて制御装置は
ハンド5の下方への移動を停止させる。このよう
に、コイル54へ給電する合図とハンド5の移動
の停止を合図するものが第1のセンサー66の役
割である。
ハンド5には下方に移動するとき慣性があるた
めに、ワーク当て金61とワーク当て金62とが
品物13を把持した後も若干下方に移動すること
になる。このため、メインシヤフト30はハンド
ハウジング2に対して相対的に上方に若干移動し
ようとする。このために、先に述べたように、メ
インシヤフト30はハンドハウジング2に対して
上方向に相対変位可能に取り付けられている。
シヤフト部33とハンドハウジング2の貫通孔
35との間、及び回り止めピン71とハンドハウ
ジング2の貫通孔72との間には、すべりを良く
するためにベアリングメタル81,82が設けら
ている。ベアリングメタル81,82はいずれも
ハンドハウジング2に固定されている。また、バ
ツクアツプハウジング31にも同様な理由により
ベアリングメタル83が取り付けられている。
第2のセンサー73は何らかの異常によつて第
1のセンサー66の出力信号にもかかわらずハン
ド5の下方への移動が停止しなつた場合に回り止
めピン71の接近を感知することにより、図示し
ない制御装置にアーム1の緊急停止の信号を送る
ためである。これが第2のセンサー73の役割で
ある。
第4図は、第2図のロボツトのハンドが品物を
把持している状態の斜視図である。
第4図において、2はハンドハウジング、30
はメインシヤフト、47と48とは右サポートと
左サポート、61と62とはワーク当て金であ
る。また、54はコイルであり、13は品物であ
る。また、101と102とはワーク倣い触角で
ある。
ワーク当て金61,62で品物13をつかむと
きには図示しない画像認識装置によつて必ず品物
13の軸線方向とハンド5の位置とが品物13を
つかむに最適な位置関係になるように制御され
る。
本実施例の作用を説明する。
本実施例においては、先に述べたように、右サ
ポート47と左サポート48とが下を向いている
とき、爪99は段付部98に整合しているため
に、ワーク当て金61,62は右サポート47と
左サポート48とに一体になつている。従つて、
第6図(第6図において、5はハンド全体、47
と48は右サポートと左サポート、30はメイン
シヤフト、2はハンドハウジングである)に示さ
れるように、斜めに配置されている品物13にハ
ンド5が斜め上方から接近するような場合にで
も、その途中において、ワーク当て金61,62
は右サポート47と左サポート48とに平行にな
つている。
本実施例ではワーク倣い触角101,102が
あるために、ワーク当て金61,62が品物13
に接触する前に、ワーク倣い触角101,102
が品物13に接触する。そのときワーク倣い触角
101,102は品物13から反力を受けるの
で、爪99と段付部98とが外れ、ワーク倣い触
角101,102は二点鎖線で示されるように矢
印M方向に回動してワーク倣い触角101,10
2は品物13と平行になる。従つて、その後ワー
ク当て金61,62は品物に直角に整合する。
上記説明から分かるように、本実施例では、ま
ずワーク倣い触角101,102が品物13に接
触して、それからワーク当て金61,62が品物
13の形にならう(即ち、まずワーク倣い触角が
品物に接触するので、ワーク当て金は必ず品物に
直角に整合することになる)ので、長期間使用し
てもワーク当て金61,62が摩耗することはな
い。
また、本実施例では、ワーク倣い触角101,
102がワーク当て金61,62を回動させるこ
とになるので、その回動力が強力であり、従つ
て、確実にワーク当て金61,62を品物13に
直角にさせる。従つて、品物13が傾斜して配置
されていても、ワーク当て金61,62は完全に
品物13に整合する。従つて、品物13を確実に
把持することになる。
また、本実施例によれば、品物13を把持する
に必要な部分、即ちワーク当て金61,62とワ
ーク倣い触角101,102だけを可動としてい
るので、回動部分が小さい。従つて、品物13に
整合するときの応答性が良い。
また、ワーク当て金61,62が品物13に整
合するときには品物13に多少なりとも衝撃を与
えることは避けられないが、本実施例では可動部
分が小さいので、その衝撃が少ない。従つて、品
物13にキズを付けることは殆どない。
また、本実施例においては、右サポート47と
左サポート48との先端にワーク当て金61,6
2が取り付けられており、ワーク当て金61,6
2で品物(ワーク)13をつかむようにされてい
る。換言すれば、右サポート47と左サポート4
8との先端で品物13をつかむわけではない。従
つて、第2図において85が付されている面が摩
耗してきたら、ワーク当て金61,62だけを交
換すればよく、ハンド5全体を交換する必要はな
い。従つて、本実施例によれば、コストが低く抑
えられる。
また、本実施例によれば、直径の異なる別の種
類の品物13をつかむ場合でもワーク当て金6
1,62だけを品物13に合わせて交換すればよ
い。従つて、ハンド5の汎用性が非常に高めると
いう利点もある。
以上、本考案の特定の実施例について説明した
が、本考案はこの実施例に限定されるものではな
く、実用新案登録請求の範囲内において種々の実
施態様が包含されるものである。
〔考案の効果〕
本考案によれば、まずワーク倣い触角が品物に
接触して、それからワーク当て金が品物の形にな
らうので、長期間使用してもワーク当て金が摩耗
しないという効果を奏する。
また、本考案によれば、ワーク倣い触角がワー
ク当て金を回動させることになるので、その回動
力が強力であり、従つて、確実にワーク当て金を
品物に対面にさせる。従つて、傾斜を持つて置か
れている品物についても確実に把持出来るという
効果を奏する。
また、本考案によれば、品物を把持するに必要
な部分だけを可動としているので、回動部分が小
さい。従つて、品物に整合するときの応答性が良
い。
また、ワーク当て金が品物に整合するときには
品物に多少なりとも衝撃を与えることは避けられ
ないが、本考案では可動部分が小さいので、その
衝撃が少ない。従つて、品物にキズを付けること
は殆どない。
また、本考案では、ワーク当て金が摩耗してき
てもワーク当て金だけを交換すればよく、ハンド
全体を交換する必要はないので、コストアツプに
なることもないという効果を奏する。
また、本考案によれば、別の種類の品物を把持
する場合にでもワーク当て金だけを交換すればよ
いので、ハンドの汎用性が非常に高まるという効
果も奏する。
【図面の簡単な説明】
第1図は、本考案の一実施例に係るロボツトの
ハンドの主要部の斜視図(第2図の一部分の斜視
図)、第2図は、本考案の一実施例に係るロボツ
トのハンドの縦断面図、第3図は、第1図のワー
ク倣い触角の斜視図、第4図は、第2図のロボツ
トのハンドが品物を把持している状態の斜視図、
第5図は、第2図のハンドが装着されるロボツト
の側面図、第6図は、第1図のハンドの作動説明
図、第7図は、従来のロボツトのハンドの斜視図
(但し、未公知)、第8図は、従来のロボツトのハ
ンドの作動説明図である。 1……アーム、5……ハンド、10……ロボツ
ト、30……メインシヤフト、47……右サポー
ト、48……左サポート、54……コイル(駆動
手段)、61,62……ワーク当て金、85……
ワーク当て金の品物への当接面、101,102
……ワーク倣い触角。

Claims (1)

  1. 【実用新案登録請求の範囲】 ロボツトのアームの先端に取り付けられている
    メインシヤフトと、該メインシヤフトに固定され
    ておりある間隔を持つて平行に延びている右サポ
    ートと左サポートとを有するロボツトのハンドに
    おいて、 前記右サポートと前記左サポートとの先端には
    品物を把持するためのワーク当て金が取り付けら
    れており、該ワーク当て金の品物への当接面は品
    物の形に整合する形状とされており、前記ワーク
    当て金は前記右サポートと前記左サポートに対し
    て上下方向に摺動可能且つ前後方向に回動可能と
    され、前記ワーク当て金からは前記ワーク当て金
    を品物に倣わせるためのワーク倣い触角が前後方
    向に延びており、また前記右サポートと前記左サ
    ポートとには前記ワーク当て金をして前記品物を
    把持せしめるための駆動手段が取り付けられてい
    ることを特徴とするロボツトのハンド。
JP973987U 1987-01-26 1987-01-26 Expired - Lifetime JPH052310Y2 (ja)

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JPH0641822Y2 (ja) * 1988-11-02 1994-11-02 トヨタ自動車株式会社 ワーク移載ロボットハンドの緩衝装置

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