JPH06190771A - Robot hand - Google Patents

Robot hand

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JPH06190771A
JPH06190771A JP34484092A JP34484092A JPH06190771A JP H06190771 A JPH06190771 A JP H06190771A JP 34484092 A JP34484092 A JP 34484092A JP 34484092 A JP34484092 A JP 34484092A JP H06190771 A JPH06190771 A JP H06190771A
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Japan
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work
holding plate
robot hand
hand
bellows
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Shigetaka Nagamatsu
茂隆 永松
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Toyota Motor Corp
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Abstract

PURPOSE:To provide a robot hand which is constructed simple and light and which can hold a work certainly. CONSTITUTION:A robot hand 16 includes a supporting plate 23 moving vertically relative to a joint box 17 belonging to the hand 16, a supporting rod 24, a work holding plate 28 which is provided for these supporting plate 23 and supporting rod 24, swings as the fulcrum placed at the foremost of the supporting rod 24, and holds a work 2, an electric magnet 30, and bellows 31 which are installed between the supporting plate 23 and work holding plate 28 and make attitude corection of the work 2 into horizontal state after the work 2 is held by the holding plate 28. Accordingly the holding plate 28 to perform tracing motions on the basis of the attitude of the work 2 swings with the fulcrum placed at the foremost of the supporting rod 24, so that the whole configuration of the robot hand 16 is simplified and the weight is reduced. Because the bellows 31 hold the work 2 horizontally, the work 2 is prevented from swinging and can be held certainly.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】この発明はアームに設けられたロ
ボットハンドに係り、詳しくは平面部が形成されたワー
クを保持して取出作業を行うロボットハンドに関するも
のである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a robot hand provided on an arm, and more particularly to a robot hand for holding a work having a flat surface portion and taking out the work.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、クランクシャフト等の長尺となる
ワークの両端をクランプして製造ライン等に整列させる
ロボットハンドが実開平1−92396号公報に示すよ
うに提案されている。このロボットハンドはハンド取付
部に対してリンク機構を介して揺動可能にハンド本体が
取り付けられたものである。又、ロボットハンドは、バ
ラ積みされたパレット内のワークの状態を上方からビデ
オカメラで撮像し、この撮像によって得られた画像情報
に基づいてロボットハンドは取出可能なワークの選定を
行う。
2. Description of the Related Art Conventionally, a robot hand for clamping both ends of a long work such as a crankshaft and aligning it with a production line has been proposed as shown in Japanese Utility Model Laid-Open No. 1-92396. In this robot hand, a hand main body is attached to a hand attaching portion so as to be swingable via a link mechanism. Further, the robot hand images the state of the works in the pallets piled up in bulk from above with a video camera, and the robot hand selects the works that can be taken out based on the image information obtained by this imaging.

【0003】そして、ロボットハンドはハンド本体を取
出可能なワークの上方に移動させて停止させる。その
後、ロボットハンドはロボット本体を降下させ、ワーク
の姿勢に合わせてハンド本体の倣い動作を行わせる。こ
のとき、ハンド取付部を介してハンド本体は揺動する。
又、このときロボット取付部とハンド本体との間に設け
られたエアシリンダに比較的低圧のエアーが供給されて
いるため、ハンド本体の倣い動作方向の回動を許容して
いる。その結果、ハンド本体が不要な揺動をしないた
め、倣いガイドがワークに確実に当接して正確な倣い動
作が行われる。
Then, the robot hand moves the hand main body to a position above the work which can be taken out and stops it. After that, the robot hand lowers the robot main body, and causes the copying operation of the hand main body to be performed according to the posture of the work. At this time, the hand body swings through the hand attachment portion.
Further, at this time, relatively low-pressure air is supplied to the air cylinder provided between the robot mounting portion and the hand body, so that the hand body is allowed to rotate in the copying operation direction. As a result, the hand body does not swing unnecessarily, so that the copying guide surely comes into contact with the work and an accurate copying operation is performed.

【0004】そして、ワークの姿勢に合わせてハンド本
体が倣い動作を行うとロボットハンドはハンド本体によ
ってワークの両端をクランプしてワークを把持する。こ
の状態で、ロボットハンドはハンド本体を上昇させる。
すると、前記ロボットハンドはエアシリンダに高圧のエ
アーを供給する。その結果、ロボット取付部に対してハ
ンド本体が揺れず、ハンド本体からワークが落ちないよ
うにすることができ、しかも製造ラインに整列させる動
作を安定させることができる。
Then, when the hand body performs a copying operation according to the posture of the work, the robot hand clamps both ends of the work by the hand body and holds the work. In this state, the robot hand raises the hand body.
Then, the robot hand supplies high-pressure air to the air cylinder. As a result, it is possible to prevent the hand body from shaking with respect to the robot mounting portion and prevent the work from falling from the hand body, and moreover, it is possible to stabilize the operation for aligning the work line.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、ハンド
本体がバラ積みされたワークの姿勢に合わせて倣い動作
を行うが、この動作はリンク機構によって行われるもの
である。そのため、ロボットハンドのリンク機構の構造
が複雑になるばかりか、ロボットハンドの重量が増加し
てしまうという問題がある。
However, the hand body performs the copying operation according to the posture of the workpieces that are piled up in bulk, and this operation is performed by the link mechanism. Therefore, there is a problem that not only the structure of the link mechanism of the robot hand becomes complicated but also the weight of the robot hand increases.

【0006】この発明は前述した事情に鑑みてなされた
ものであって、その目的は、構成が簡単で軽量化を図る
ことができるとともに、ワークの保持を確実に行うこと
ができるロボットハンドを提供することにある。
The present invention has been made in view of the above-mentioned circumstances, and an object thereof is to provide a robot hand which is simple in construction, can be made lightweight, and can reliably hold a work. To do.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、この発明においては、ロボットのアームに対して
取り付けられ、ワークを保持して取り出し作業を行うロ
ボットハンドにおいて、前記ロボットハンドにおけるア
ームの取付部に対して上下動する支持部材と、前記支持
部材に対して設けられ、前記支持部材の先端部を支点と
して揺動し、かつ前記ワークを保持する揺動保持部材
と、前記支持部材と揺動保持部材との間に設けられ、前
記揺動保持部材がワークを保持した後、該ワークを水平
状態に姿勢補正を行う姿勢補正部材とを備えたことをそ
の要旨とする。
In order to achieve the above-mentioned object, according to the present invention, in a robot hand which is attached to an arm of a robot and holds a work and takes out the work, the arm in the robot hand is provided. A support member that moves up and down with respect to the mounting portion, a swing holding member that is provided with respect to the support member, swings about the tip of the support member as a fulcrum, and holds the workpiece, and the support member. The gist of the present invention is to include a posture correction member that is provided between the swing holding member and the swing holding member and that corrects the posture of the work after holding the work.

【0008】[0008]

【作用】上記の構成によれば、ロボットハンドがワーク
を取りに行き、揺動保持部材がワークに当接すると、ロ
ボットハンドにおけるアームの取付部に対して支持部材
が上下動するとともに、揺動保持部材は支持部材の先端
を支点として揺動する。そのため、揺動保持部材はワー
クの姿勢に基づいて倣い動作を行う。そして、揺動保持
部材がワークを保持した状態でロボットハンドが上昇す
ると、姿勢補正部材は揺動保持部材を水平状態に姿勢を
補正してワークを水平状態に保持する。
According to the above construction, when the robot hand goes to pick up the work and the swing holding member comes into contact with the work, the support member moves up and down with respect to the mounting portion of the arm of the robot hand and swings. The holding member swings with the tip of the support member as a fulcrum. Therefore, the swing holding member performs the copying operation based on the posture of the work. Then, when the robot hand is raised while the swing holding member holds the work, the posture correction member corrects the posture of the swing holding member in the horizontal state and holds the work in the horizontal state.

【0009】[0009]

【実施例】以下、この発明を具体化した一実施例を図1
〜図8に基づいて詳細に説明する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENT An embodiment embodying the present invention will now be described with reference to FIG.
~ It demonstrates in detail based on FIG.

【0010】図1に示すように、予め定められた場所に
パレット1が搬送されて置かれている。このパレット1
内にはワーク2(図4参照)がバラ積みされた状態とな
っている。尚、前記ワーク2は平面形状や曲面形状とな
った板状のものが基本であり、そのワーク2の一部には
平面部2aが形成されたものとなっている。又、前記パ
レット1の近傍にはカメラスタンド3が設けられ、この
カメラスタンド3にはCCD(Charge Coupled Device
)カメラ4が設けられている。このCCDカメラ4に
よってパレット1内にバラ積みされたワーク2の状態を
上方から撮像することができるようになっている。
As shown in FIG. 1, a pallet 1 is transported and placed at a predetermined place. This pallet 1
Work pieces 2 (see FIG. 4) are piled up in the inside. The work 2 is basically a plate having a flat shape or a curved shape, and a flat portion 2a is formed on a part of the work 2. A camera stand 3 is provided near the pallet 1, and the camera stand 3 has a CCD (Charge Coupled Device).
) A camera 4 is provided. The CCD camera 4 is capable of picking up an image of the state of the workpieces 2 stacked in the pallet 1 from above.

【0011】又、前記パレット1が置かれた近傍にはロ
ボット5が設けられている。このロボット5はパレット
1内のワーク2を取り出した後、予め定められた方向と
なるようにワーク2を動かし、図示しない製造ラインや
他の収納箱に整列させた状態で載置又は収納するように
なっている。
A robot 5 is provided near the pallet 1. The robot 5 takes out the work 2 from the pallet 1 and then moves the work 2 in a predetermined direction so that the work 2 can be placed or stored in a manufacturing line or another storage box (not shown) in an aligned state. It has become.

【0012】次に、ロボット5の構成について説明す
る。図1に示すように、ロボット5を構成するコラム6
の一側面にはアーム支持部材7が上下に昇降可能に設け
られている。このアーム支持部材7はコラム6の上面に
設けられた第1のサーボモータ8の駆動によって上下に
昇降するようになっている。前記アーム支持部材7には
第1のアーム9が水平方向に回動可能に支持されてい
る。この第1のアーム9はアーム支持部材7の上面に設
けられた第2のサーボモータ10によって中心線L1を
中心に水平方向に回動するようになっている。
Next, the structure of the robot 5 will be described. As shown in FIG. 1, a column 6 that constitutes the robot 5
An arm support member 7 is provided on one side surface so as to be vertically movable. The arm supporting member 7 is vertically moved by driving a first servomotor 8 provided on the upper surface of the column 6. A first arm 9 is supported on the arm support member 7 so as to be horizontally rotatable. The first arm 9 is horizontally rotated about a center line L1 by a second servo motor 10 provided on the upper surface of the arm support member 7.

【0013】前記第1のアーム9の先端上面には第2の
アーム11が水平方向に回動可能に設けられている。こ
の第2のアーム11は第1のアーム9内に設けられた第
3のサーボモータ12によって中心線L2を中心に水平
方向に回動するようになっている。前記第2のアーム1
1の先端下面には第3のアーム13が水平方向に回動可
能に設けられている。この第3のアーム13は第2のア
ーム11の先端上面に設けられた第4のサーボモータ1
4によって中心線L3を中心に水平方向に回動するよう
になっている。
A second arm 11 is horizontally rotatably provided on the upper surface of the tip of the first arm 9. The second arm 11 is adapted to be horizontally rotated about a center line L2 by a third servo motor 12 provided in the first arm 9. The second arm 1
A third arm 13 is provided on the lower surface of the tip of the first arm 1 so as to be horizontally rotatable. The third arm 13 is a fourth servo motor 1 provided on the upper surface of the tip of the second arm 11.
It is configured to rotate in the horizontal direction about the center line L3 by 4.

【0014】前記第3のアーム13の前端には上下方向
に平面板15が取り付けられている。図2に示すよう
に、この平面板15の下面には一対の支持棒15aが設
けられ、この支持棒15aの下面にはロボットハンド1
6が設けられている。このロボットハンド16は四角箱
形状となる取付部としてのジョイントボックス17と、
該ジョイントボックス17の下面に設けられたハンド本
体18とから構成されている。そして、前記ジョイント
ボックス17に対してハンド本体18は上下動するよう
になっている。つまり、前記ジョイントボックス17の
下面には一対の挿通孔19が形成され、この挿通孔19
にはハンド本体18を構成する一対のロッド20が上下
方向に移動可能に配設されている。そして、前記ロッド
20の上端には挿通孔19の外周縁に係合する係止頭部
21が形成さている。
A plane plate 15 is vertically attached to the front end of the third arm 13. As shown in FIG. 2, a pair of support bars 15a is provided on the lower surface of the flat plate 15, and the robot hand 1 is provided on the lower surface of the support bars 15a.
6 is provided. This robot hand 16 has a joint box 17 as a mounting portion which becomes a rectangular box shape,
It is composed of a hand body 18 provided on the lower surface of the joint box 17. The hand body 18 moves up and down with respect to the joint box 17. That is, a pair of insertion holes 19 are formed on the lower surface of the joint box 17, and the insertion holes 19 are formed.
A pair of rods 20 constituting the hand body 18 are arranged in the upper and lower portions so as to be vertically movable. A locking head 21 is formed on the upper end of the rod 20 to engage with the outer peripheral edge of the insertion hole 19.

【0015】前記ジョイントボックス17内の紙面右側
には上下方向に延びる支持片22が配設され、この先端
には近接センサ22aが取り付けられている。そして、
一方のロッド20の係止頭部21が上動してこの近接セ
ンサ22aに近づくと該近接センサ22aがオン動作す
るようになっている。
A support piece 22 extending in the vertical direction is arranged on the right side of the drawing in the joint box 17, and a proximity sensor 22a is attached to the tip of the support piece 22. And
When the locking head 21 of one of the rods 20 moves upward and approaches the proximity sensor 22a, the proximity sensor 22a is turned on.

【0016】前記ジョイントボックス17の挿通孔19
を介して外部に突出した一対のロッド20の先端には支
持部材を構成する円形状の支持板23が設けられてい
る。この支持板23の中心部には支持部材を構成する支
持ロッド24がナット25によって連結固定されてい
る。そして、前記支持ロッド24の先端には球状部26
が一体形成されている。
Insertion hole 19 of the joint box 17
A circular support plate 23, which constitutes a support member, is provided at the tips of the pair of rods 20 that protrude to the outside via the. At the center of the support plate 23, a support rod 24 that constitutes a support member is connected and fixed by a nut 25. A spherical portion 26 is provided at the tip of the support rod 24.
Are integrally formed.

【0017】前記球状部26には円環状のボールジョイ
ント27が嵌め込まれ、該球状部26を支点として揺動
可能に嵌め込まれている。又、ボールジョイント27の
外周面には円環状に形成された金属製(鉄等)のワーク
保持プレート28が連結固定されている。そして、この
ワーク保持プレート28には円環状の中空部29が形成
されている。この中空部29内には円環状の電磁石30
が配設されている。前記ワーク保持プレート28及び電
磁石30によって揺動保持部材が構成されている。
An annular ball joint 27 is fitted in the spherical portion 26, and is swingably fitted with the spherical portion 26 as a fulcrum. Further, a metal (iron etc.) work holding plate 28 formed in an annular shape is connected and fixed to the outer peripheral surface of the ball joint 27. An annular hollow portion 29 is formed on the work holding plate 28. An annular electromagnet 30 is provided in the hollow portion 29.
Is provided. The work holding plate 28 and the electromagnet 30 constitute a swing holding member.

【0018】更に、前記支持板23とワーク保持プレー
ト28との間には、前記支持ロッド24を中心として中
空状に形成された姿勢補正部材としての蛇腹状のベロー
ズ31が配設されている。このベローズ31は上下方向
に伸縮可能であるとともに、水平方向に若干偏位可能と
なっている。又、前記ベローズ31には上下方向に伸縮
するとき、若干の弾性を持って伸縮するようになってい
る。そして、前記支持板23及びベローズ31にはホー
ス32が挿通され、このホース32はベローズ31の内
部と連通された状態となっている。
Further, between the support plate 23 and the work holding plate 28, a bellows-like bellows 31 as a posture correcting member formed in a hollow shape around the support rod 24 is disposed. The bellows 31 can be expanded and contracted in the vertical direction and can be slightly displaced in the horizontal direction. Further, the bellows 31 has some elasticity when it expands and contracts in the vertical direction. A hose 32 is inserted through the support plate 23 and the bellows 31, and the hose 32 is in communication with the inside of the bellows 31.

【0019】前記ハンド本体18は一対のロッド20に
より、ジョイントボックス17に対して上下動作するよ
うになっている。そのため、ハンド本体18が下方から
力を受けると、一対のロッド20によりハンド本体18
がジョイントボックス17に対して上動する。そして、
ロッド20の係止頭部21が前記近接センサ22aに近
づくと該近接センサ22aがオン動作するようになって
いる。尚、通常はハンド本体18自身の自重によって一
対のロッド20の係止頭部21が挿通孔19の外周縁に
係合した状態となっている。
The hand body 18 is vertically movable with respect to the joint box 17 by a pair of rods 20. Therefore, when the hand body 18 receives a force from below, the pair of rods 20 causes the hand body 18 to move.
Moves upward with respect to the joint box 17. And
When the locking head 21 of the rod 20 approaches the proximity sensor 22a, the proximity sensor 22a is turned on. In addition, normally, the locking heads 21 of the pair of rods 20 are engaged with the outer peripheral edge of the insertion hole 19 by the own weight of the hand body 18 itself.

【0020】又、前記ベローズ31内が大気圧状態で開
放された状態において、ワーク保持プレート28、ボー
ルジョイント27は支持ロッド24の球状部26を支点
としてベローズ31の若干の弾性に抗しながら揺動する
ようになっている。従って、前記ワーク保持プレート2
8は前記パレット1内にバラ積みされたワーク2の姿勢
に対して倣う倣い動作をスムーズに行うようになってい
る。又、ワーク保持プレート28がワーク2の姿勢に倣
った状態で、前記電磁石30が励磁されると、ワーク2
がワーク保持プレート28によって吸着保持されるよう
になっている。
Further, when the inside of the bellows 31 is opened under the atmospheric pressure, the work holding plate 28 and the ball joint 27 oscillate with the spherical portion 26 of the support rod 24 as a fulcrum while resisting some elasticity of the bellows 31. It is designed to move. Therefore, the work holding plate 2
The reference numeral 8 is adapted to smoothly perform a copying operation for copying the posture of the works 2 stacked in the pallet 1. Further, when the electromagnet 30 is excited while the work holding plate 28 follows the posture of the work 2, the work 2
Are sucked and held by the work holding plate 28.

【0021】そして、前記ベローズ31内を高圧にする
と、ボールジョイント27及び保持プレート28の姿勢
(傾いた状態)に係わらず、強制的にボールジョイント
27及び保持プレート28を水平状態にすることができ
る。そのため、電磁石30の励磁により保持プレート2
8がワーク2を保持した状態であれば、ワーク2を強制
的に水平状態にすることができるようになっている。
尚、通常ワーク2をワーク保持プレート28にて保持し
ていない状態においては、ベローズ31内は大気圧状態
で開放された状態となっている。
When the pressure inside the bellows 31 is raised to a high pressure, the ball joint 27 and the holding plate 28 can be forcibly made horizontal regardless of the postures (inclined state) of the ball joint 27 and the holding plate 28. . Therefore, the holding plate 2 is excited by the excitation of the electromagnet 30.
When the work 8 is holding the work 2, the work 2 can be forcibly placed in the horizontal state.
When the work 2 is not normally held by the work holding plate 28, the inside of the bellows 31 is open at atmospheric pressure.

【0022】次に、上記のように構成されたロボット5
の電気的構成について説明する。図3に示すように、前
記CCDカメラ4は公知の画像処理装置35に接続され
ている。この画像処理装置35はCCDカメラ4から撮
像された画像を処理して画像情報とするようになってい
る。前記画像処理装置35はコントローラ36に接続さ
れている。このコントローラ36は前記画像処理装置3
5から出力される画像情報に基づいて前記パレット1内
にバラ積みされたワーク2の認識を行うとともに、この
バラ積みされたワーク2の中から取り出すことができる
ワーク2を選定するようになっている。そして、取り出
すことができるワーク2を選定すると、ロボットハンド
16のハンド本体18が吸着保持するべくワーク2の平
面部2aをコントローラ36は認識し、その位置(座
標)を求めるようになっている。
Next, the robot 5 constructed as described above.
The electrical configuration of will be described. As shown in FIG. 3, the CCD camera 4 is connected to a known image processing device 35. The image processing device 35 processes the image picked up by the CCD camera 4 to obtain image information. The image processing device 35 is connected to the controller 36. The controller 36 is the image processing device 3
Work pieces 2 stacked in the pallet 1 are recognized based on the image information output from the work piece 5, and work pieces 2 that can be taken out from the work pieces 2 that are stacked are selected. There is. Then, when the work 2 that can be taken out is selected, the controller 36 recognizes the flat surface portion 2a of the work 2 so that the hand body 18 of the robot hand 16 sucks and holds it, and obtains its position (coordinates).

【0023】又、前記コントローラ36には前記ロボッ
ト5を駆動制御する前記第1〜第4のサーボモータ8,
10,12,14が接続されている。そして、各第1〜
第4のサーボモータ8,10,12,14はコントロー
ラ36によって駆動制御されるようになっている。更
に、前記各第1〜第4のサーボモータ8,10,12,
14には第1〜第4のエンコーダ8a,10a,12
a,14aが設けられている。この各第1〜第4のエン
コーダ8a,10a,12a,14aからの検出信号に
基づいてコントローラ36はアーム支持部材7の移動
量、第1〜第3のアーム9,11,13の回動量を検出
するようになっている。
Further, the controller 36 includes the first to fourth servo motors 8 for driving and controlling the robot 5,
10, 12, 14 are connected. And each 1st
The fourth servo motors 8, 10, 12, 14 are drive-controlled by a controller 36. Furthermore, each of the first to fourth servomotors 8, 10, 12,
14 includes first to fourth encoders 8a, 10a, 12
a and 14a are provided. Based on the detection signals from the first to fourth encoders 8a, 10a, 12a and 14a, the controller 36 determines the movement amount of the arm support member 7 and the rotation amounts of the first to third arms 9, 11, and 13. It is designed to detect.

【0024】更に、前記ジョイントボックス17内に配
設された近接センサ22aはコントローラ36に接続さ
れ、近接センサ22aのオン・オフ信号がコントローラ
36に出力されるようになっている。そして、前記ワー
ク保持プレート28内に配設された電磁石30はコント
ローラ36に接続され、このコントローラ36によって
電磁石30は励磁又は消磁されるようになっている。
Further, the proximity sensor 22a arranged in the joint box 17 is connected to the controller 36, and an ON / OFF signal of the proximity sensor 22a is output to the controller 36. The electromagnet 30 disposed inside the work holding plate 28 is connected to a controller 36, and the electromagnet 30 is excited or demagnetized by the controller 36.

【0025】又、前記コントローラ36には切換バルブ
37が接続されている。この切換バルブ37は前記ベロ
ーズ31内に連通されるホース32に設けられている。
この切換バルブ37は前記コントローラ36によって切
換制御されるようになっている。切換バルブ37が切換
制御されると、図示しないエアポンプから高圧となるエ
アがベローズ31内に供給されたり、ベローズ31内が
大気圧に開放されたりするようになっている。
A switching valve 37 is connected to the controller 36. The switching valve 37 is provided on the hose 32 that communicates with the inside of the bellows 31.
The switching valve 37 is switch-controlled by the controller 36. When the switching valve 37 is switched and controlled, high-pressure air is supplied from the air pump (not shown) into the bellows 31, or the inside of the bellows 31 is opened to the atmospheric pressure.

【0026】次に、上記のように構成されたロボット5
の作用を図7,図8のフローチャートに基づいて説明す
る。まず、CCDカメラ4によってパレット1内にバラ
積みされたワーク2を上方から撮像する(STEP10
1、以下STEPを単にSという)。そして、撮像され
た画像を画像処理装置35が画像情報として処理し、コ
ントローラ36に出力する(S102)。コントローラ
36は画像処理装置35から出力された画像情報に基づ
いてパレット1内から取り出すワーク2を選定する(S
103)。そして、コントローラ36は画像情報に基づ
いて選定されたワーク2の平面部2aの座標を演算する
(S104)。
Next, the robot 5 constructed as described above.
The operation will be described with reference to the flowcharts of FIGS. First, the CCD cameras 4 image the workpieces 2 stacked in the pallet 1 from above (STEP 10).
1, hereinafter STEP is simply referred to as S). Then, the image processing device 35 processes the captured image as image information and outputs it to the controller 36 (S102). The controller 36 selects the work 2 to be taken out from the pallet 1 based on the image information output from the image processing device 35 (S).
103). Then, the controller 36 calculates the coordinates of the flat surface portion 2a of the work 2 selected based on the image information (S104).

【0027】次に、コントローラ36は選定されたワー
ク2の平面部2aの上方にロボット5のロボットハンド
16が位置するようにロータリーエンコーダ8a,10
a,12a,14aに基づいて第1〜第4のサーボモー
タ8,10,12,14をフィードバック制御する(S
105)。次に、コントローラ36は第1のサーボモー
タ8を駆動制御し、アーム支持部材7を下降させる(S
106)。すると、第1〜第3のアーム9,11,1
3、ロボットハンド16及びハンド本体18が下降す
る。そして、コントローラ36は近接センサ22aがオ
ン動作を行うまで第1のサーボモータ8を駆動制御する
(S107)。
Next, the controller 36 rotates the rotary encoders 8a and 10a so that the robot hand 16 of the robot 5 is positioned above the flat surface 2a of the selected work 2.
Feedback control of the first to fourth servomotors 8, 10, 12, 14 is performed based on a, 12a, 14a (S
105). Next, the controller 36 drives and controls the first servo motor 8 to lower the arm support member 7 (S
106). Then, the first to third arms 9, 11, 1
3. The robot hand 16 and the hand body 18 descend. Then, the controller 36 drives and controls the first servomotor 8 until the proximity sensor 22a turns on (S107).

【0028】やがて、図4に示すように、選定されたワ
ーク2の平面部2aにワーク保持プレート28が当接す
る。すると、ベローズ31内は大気圧状態で開放されて
いるので、ボールジョイント27は球状部26を支点と
してスムーズに揺動し、ワーク保持プレート28はワー
ク2の傾きに倣い動作を行う。このとき、ワーク保持プ
レート28の揺動によってベローズ31は伸縮動作を行
うとともに、水平方向に若干偏位する。そして、ワーク
の平面部2aに対してワーク保持プレート28前面が当
接する。
Then, as shown in FIG. 4, the work holding plate 28 contacts the flat surface portion 2a of the selected work 2. Then, since the inside of the bellows 31 is opened under the atmospheric pressure, the ball joint 27 smoothly swings about the spherical portion 26 as a fulcrum, and the work holding plate 28 follows the inclination of the work 2. At this time, the bellows 31 expands and contracts due to the swing of the work holding plate 28, and is slightly displaced in the horizontal direction. Then, the front surface of the work holding plate 28 contacts the flat surface portion 2a of the work.

【0029】その後、ロボットハンド16及びハンド本
体18が更に下降を継続すると、ハンド本体18はジョ
イントボックス17に対して上方へ上動する。そして、
図5に示すように、ハンド本体18の上動によりロッド
20も上動し、やがて係止頭部21が近接センサ22a
に接近する。すると、近接センサ22aがオン動作を行
い、この検出信号がコントローラ36に出力される。コ
ントローラ36は前記近接センサ22aからの検出信号
に基づいて第1のサーボモータ8の駆動制御を停止する
(S108)。
After that, when the robot hand 16 and the hand body 18 continue further descending, the hand body 18 moves upward with respect to the joint box 17. And
As shown in FIG. 5, when the hand body 18 moves upward, the rod 20 also moves upward, and the locking head 21 eventually moves to the proximity sensor 22a.
Approach. Then, the proximity sensor 22a is turned on, and this detection signal is output to the controller 36. The controller 36 stops the drive control of the first servomotor 8 based on the detection signal from the proximity sensor 22a (S108).

【0030】その後、コントローラ36は電磁石30を
励磁し、ワーク保持プレート28によってワーク2を吸
着保持する(S109)。そして、コントローラ36は
第1のサーボモータ8を駆動制御し、ワーク保持プレー
ト28によって吸着保持されたワーク2を持ち上げて予
め定められた高さまで上昇させる(S110)。その
後、コントローラ36は切換バルブ37を切換制御して
ベローズ31内に高圧エアを供給する(S111)。す
ると、図6に示すように、ベローズ31が膨張するた
め、ワーク2によって傾いていたワーク保持プレート2
8及びボールジョイント27は球状部26を支点として
揺動する。その結果、ワーク保持プレート28はワーク
2を水平状態に保持する。
After that, the controller 36 excites the electromagnet 30, and the work holding plate 28 holds the work 2 by suction (S109). Then, the controller 36 drives and controls the first servomotor 8 to lift the work 2 suction-held by the work-holding plate 28 and raise it to a predetermined height (S110). After that, the controller 36 controls switching of the switching valve 37 to supply high pressure air into the bellows 31 (S111). Then, as shown in FIG. 6, since the bellows 31 expands, the work holding plate 2 tilted by the work 2
8 and the ball joint 27 swing around the spherical portion 26 as a fulcrum. As a result, the work holding plate 28 holds the work 2 in a horizontal state.

【0031】その後、コントローラ36は第1〜第4の
エンコーダ8a,10a,12a,14aに基づいて第
1〜第4のサーボモータ8,10,12,14を駆動制
御し、ワーク2を予め定めた整列状態とする。そして、
コントローラ36はロボット5のロボットハンド16に
よって前記ワーク2を図示しない製造ライン等に載置
し、ワーク2の取出し整列作業を終了する(S11
2)。
Thereafter, the controller 36 drives and controls the first to fourth servomotors 8, 10, 12, 14 based on the first to fourth encoders 8a, 10a, 12a, 14a, and the work 2 is predetermined. To be aligned. And
The controller 36 places the work 2 on the manufacturing line (not shown) or the like by the robot hand 16 of the robot 5, and finishes the take-out alignment work of the work 2 (S11
2).

【0032】以後、上記のS101〜S112を繰り返
し行えば、パレット1内にバラ積みされたワーク2を取
り出して製造ライン等に整列状態で載置することができ
る。従って、ロボットハンド16におけるハンド本体1
8の支持ロッド24に球状部26を形成し、この球状部
26に対してボールジョイント27及びワーク保持プレ
ート28を揺動可能に保持した。よって、ワーク2が傾
いた状態であってもワーク保持プレート28はボールジ
ョイント27を介して球状部26を支点として容易に揺
動する。そのため、ワーク2の傾いた状態に対してワー
ク保持プレート28はスムーズに倣い動作を行い、ワー
ク2の平面部2aに対してワーク保持プレート28の下
面全体を当接させることができる。この結果、従来とは
異なり、ワーク2の状態に対してワーク保持プレート2
8が倣い動作を行う構成を簡単にすることができ、ハン
ド本体18の軽量化を図ることができる。
After that, by repeating the above steps S101 to S112, it is possible to take out the workpieces 2 stacked in bulk in the pallet 1 and place them on the manufacturing line or the like in an aligned state. Therefore, the hand body 1 in the robot hand 16
A spherical portion 26 was formed on the support rod 24 of No. 8 and the ball joint 27 and the work holding plate 28 were swingably held by the spherical portion 26. Therefore, even when the work 2 is tilted, the work holding plate 28 easily swings via the ball joint 27 with the spherical portion 26 as a fulcrum. Therefore, the work holding plate 28 can smoothly follow the tilted state of the work 2 and bring the entire lower surface of the work holding plate 28 into contact with the flat surface portion 2a of the work 2. As a result, unlike the prior art, the work holding plate 2 is
It is possible to simplify the configuration in which the copying operation of 8 is performed, and it is possible to reduce the weight of the hand main body 18.

【0033】又、電磁石30の励磁によりワーク保持プ
レート28がワーク2を吸着保持した状態で、ベローズ
31内に高圧空気を供給することにより、該ベローズ3
1を膨張させてワーク保持プレート28及びワーク2を
強制的に水平状態に保持させることができる。従って、
従来とは異なり、ワーク2を水平状態にさせる機構を簡
素化することができ、ハンド本体18の軽量化を図るこ
とができる。
Further, by supplying high pressure air into the bellows 31 while the work holding plate 28 attracts and holds the work 2 by the excitation of the electromagnet 30, the bellows 3
1 can be expanded to forcefully hold the work holding plate 28 and the work 2 in a horizontal state. Therefore,
Unlike the conventional case, the mechanism for horizontally setting the work 2 can be simplified, and the weight of the hand main body 18 can be reduced.

【0034】更に、ベローズ31を膨張させることによ
り、ワーク保持プレート28、ボールジョイント27及
びワーク2を球状部26に対して揺動させないようにす
ることができる。この結果、ワーク2をワーク保持プレ
ート28によって確実に保持することができる。しか
も、ワーク2を水平状態にすることができるので、製造
ライン等に置くときの作業を容易にすることができる。
Further, by expanding the bellows 31, it is possible to prevent the work holding plate 28, the ball joint 27 and the work 2 from swinging with respect to the spherical portion 26. As a result, the work 2 can be reliably held by the work holding plate 28. Moreover, since the work 2 can be placed in a horizontal state, the work when placing it on the production line or the like can be facilitated.

【0035】尚、この発明は前記実施例に限定されるも
のではなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲で構成の一部
を適宜に変更して次のように実施することもできる。 (1)前記実施例では、ワーク2を吸着保持するために
電磁石30を利用したが、揺動保持部材を構成する真空
吸着パッドをワーク保持プレート28に設け、この真空
吸着パッドによってワーク2を吸引して保持するように
してもよい。
The present invention is not limited to the above-described embodiments, but may be implemented as follows with a part of the configuration appropriately modified without departing from the spirit of the invention. (1) In the above-described embodiment, the electromagnet 30 is used to attract and hold the work 2. However, the work holding plate 28 is provided with a vacuum suction pad constituting a swing holding member, and the work 2 is attracted by the vacuum suction pad. You may make it hold | maintain.

【0036】(2)前記実施例では、ベローズ31の膨
張作用によってワーク2を水平状態にするように構成し
たが、図9に示すように、ベローズ31の代わりに姿勢
補正部材としてのコイルスプリング40を支持板23と
ワーク保持プレート28との間に複数配設してもよい。
つまり、ワーク保持プレート28がワーク2に倣い動作
する際、コイルスプリング40の付勢力に抗しながらワ
ーク保持プレート28に対して倣い動作を行う。そし
て、ハンド本体18が上昇すると、コイルスプリング4
0の付勢力によってワーク保持プレート28及びワーク
2を水平状態に保持することができる。
(2) In the above embodiment, the work 2 is made horizontal by the expansion action of the bellows 31, but as shown in FIG. 9, instead of the bellows 31, a coil spring 40 as a posture correcting member is used. A plurality may be arranged between the support plate 23 and the work holding plate 28.
That is, when the work holding plate 28 follows the work 2, it follows the work holding plate 28 while resisting the biasing force of the coil spring 40. Then, when the hand body 18 rises, the coil spring 4
The work holding plate 28 and the work 2 can be held in a horizontal state by a biasing force of zero.

【0037】[0037]

【発明の効果】以上詳述したように、この発明によれ
ば、ワークの姿勢に基づいて倣い動作を行わせる揺動保
持部材は支持部材を支点として揺動する構成のため、ロ
ボットハンド全体の機構の構成が簡単になり、軽量化を
図ることができる。又、揺動保持部材がワークを保持し
た状態においては姿勢補正部材がワークを水平状態に保
持するため、ワークの揺動を防止して該ワークを確実に
保持することができるという優れた効果を発揮する。
As described above in detail, according to the present invention, since the swing holding member for performing the copying operation based on the posture of the workpiece swings with the support member as the fulcrum, the entire robot hand can be moved. The structure of the mechanism is simplified and the weight can be reduced. Further, when the swing holding member holds the work, the posture correction member holds the work in a horizontal state, so that it is possible to prevent the work from swinging and reliably hold the work. Demonstrate.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】ロボットハンド及びパレット内のワークを撮像
するCCDカメラの配置構成を示す斜視図である。
FIG. 1 is a perspective view showing the arrangement configuration of a CCD camera that images a robot hand and a work in a pallet.

【図2】ハンド本体の構成を示す部分断面図である。FIG. 2 is a partial cross-sectional view showing the configuration of a hand body.

【図3】ロボットハンドの電気的構成を示す電気ブロッ
ク図である。
FIG. 3 is an electrical block diagram showing an electrical configuration of a robot hand.

【図4】ワークの平面部に対してワーク保持プレートが
倣い動作を行った状態を示す説明図である。
FIG. 4 is an explanatory diagram showing a state in which a work holding plate performs a copying operation on a flat surface portion of a work.

【図5】ハンド本体がジョイントボックスに対して上動
してロッドの係止頭部が近接センサに接近した状態を示
す説明図である。
FIG. 5 is an explanatory diagram showing a state in which the hand body moves upward with respect to the joint box and the locking head of the rod approaches the proximity sensor.

【図6】ハンド本体がジョイントボックスに対して吊下
支持された状態でベローズ内に高圧空気が供給され、ワ
ーク保持プレート、ボールジョイント及びワークを水平
状態にしたことを示す説明図である。
FIG. 6 is an explanatory view showing that the high pressure air is supplied into the bellows while the hand body is suspended and supported by the joint box, and the work holding plate, the ball joint, and the work are in a horizontal state.

【図7】ロボットハンドがワークを取り出して整列状態
にすることを示すフローチャート図である。
FIG. 7 is a flowchart showing that the robot hand takes out the works and puts them in an aligned state.

【図8】ロボットハンドがワークを取り出して整列状態
にすることを示すフローチャート図である。
FIG. 8 is a flowchart showing that the robot hand takes out the workpieces and brings them into an aligned state.

【図9】ハンド本体の別例を示す部分断面図である。FIG. 9 is a partial cross-sectional view showing another example of the hand body.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

2…ワーク、5…ロボット、16…ロボットハンド、1
7…取付部としてのジョイントボックス、23…支持部
材を構成する支持板、24…支持部材を構成する支持ロ
ッド、28…揺動保持部材としてのワーク保持プレー
ト、30…揺動保持部材としての電磁石、31…姿勢補
正部材としてのベローズ、40…姿勢補正部材としての
コイルスプリング
2 ... Work, 5 ... Robot, 16 ... Robot hand, 1
7 ... Joint box as mounting part, 23 ... Support plate constituting support member, 24 ... Support rod constituting support member, 28 ... Work holding plate as swing holding member, 30 ... Electromagnet as swing holding member , 31 ... Bellows as posture correcting member, 40 ... Coil spring as posture correcting member

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 ロボットのアームに対して取り付けら
れ、ワークを保持して取り出し作業を行うロボットハン
ドにおいて、 前記ロボットハンドにおけるアームの取付部に対して上
下動する支持部材と、 前記支持部材に対して設けられ、前記支持部材の先端部
を支点として揺動し、かつ前記ワークを保持する揺動保
持部材と、 前記支持部材と揺動保持部材との間に設けられ、前記揺
動保持部材がワークを保持した後、該ワークを水平状態
に姿勢補正を行う姿勢補正部材とを備えたことを特徴と
するロボットハンド。
1. A robot hand attached to an arm of a robot for holding and picking up a work, the support member moving up and down with respect to an attachment portion of the arm of the robot hand, and the support member. A swing holding member which is provided between the support member and the swing holding member, and which swings about the tip of the support member as a fulcrum and holds the work. A robot hand, comprising: a posture correction member that corrects the posture of the work after holding the work.
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