JPH07116984A - ロボットハンド及びそれを使用した部品供給装置 - Google Patents
ロボットハンド及びそれを使用した部品供給装置Info
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- JPH07116984A JPH07116984A JP32424193A JP32424193A JPH07116984A JP H07116984 A JPH07116984 A JP H07116984A JP 32424193 A JP32424193 A JP 32424193A JP 32424193 A JP32424193 A JP 32424193A JP H07116984 A JPH07116984 A JP H07116984A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 種々の部品に応じて姿勢を変えて取り上げ、
所定の姿勢に変換する。 【構成】 ハンド軸11の先端に設けるハンド支持部1
2に、着脱部2を介してエアシリンダ3を装着する。エ
アシリンダから延びるサポータ4に、部品吸着ノズル5
を旋回可能に支持させ、エアシリンダロッド31の先端
部と吸着ノズルとを連結し、ロッドの往復運動を吸着ノ
ズルの旋回運動に変換するよう連接板54を設ける。そ
して、ロッドの移動ストロークを規制し、吸着ノズルの
旋回による傾き角を所定の角度に設定するストッパ26
を設け、ハンド支持部に保持姿勢変更部13をネジ嵌合
し、この保持姿勢変更部に係合した場合にそれを一時固
定する回転拘束部14をアームに付設する。吸着姿勢を
変更する際は、ハンド軸を上昇させて回転拘束部に保持
姿勢変更部を係合し、ハンド軸の回転により保持姿勢変
更部を軸線方向に移動させ、ストッパ26の上下位置を
変更させる。
所定の姿勢に変換する。 【構成】 ハンド軸11の先端に設けるハンド支持部1
2に、着脱部2を介してエアシリンダ3を装着する。エ
アシリンダから延びるサポータ4に、部品吸着ノズル5
を旋回可能に支持させ、エアシリンダロッド31の先端
部と吸着ノズルとを連結し、ロッドの往復運動を吸着ノ
ズルの旋回運動に変換するよう連接板54を設ける。そ
して、ロッドの移動ストロークを規制し、吸着ノズルの
旋回による傾き角を所定の角度に設定するストッパ26
を設け、ハンド支持部に保持姿勢変更部13をネジ嵌合
し、この保持姿勢変更部に係合した場合にそれを一時固
定する回転拘束部14をアームに付設する。吸着姿勢を
変更する際は、ハンド軸を上昇させて回転拘束部に保持
姿勢変更部を係合し、ハンド軸の回転により保持姿勢変
更部を軸線方向に移動させ、ストッパ26の上下位置を
変更させる。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、部品を吸着して保持す
るロボットハンド、及びそれを使用した部品供給装置に
関する。
るロボットハンド、及びそれを使用した部品供給装置に
関する。
【0002】
【従来の技術】種々の姿勢にある複数個の部品の中か
ら、特定の姿勢のものをピックアップし、所定の位置に
自動的に供給する装置の一例として、実開平4−109
815号公報に記載されたものを掲げることができる。
すなわち、パーツフィーダの部品搬送トラックの所定位
置を透光板で構成し、それに対応する位置に画像検出手
段を設け、検出された画像によって透光板上の部品の姿
勢をそれぞれ識別する。識別結果に対応してロボットハ
ンドの姿勢を垂直下向きか水平横向きかに変換し、部品
の取り出し確率を向上させている。
ら、特定の姿勢のものをピックアップし、所定の位置に
自動的に供給する装置の一例として、実開平4−109
815号公報に記載されたものを掲げることができる。
すなわち、パーツフィーダの部品搬送トラックの所定位
置を透光板で構成し、それに対応する位置に画像検出手
段を設け、検出された画像によって透光板上の部品の姿
勢をそれぞれ識別する。識別結果に対応してロボットハ
ンドの姿勢を垂直下向きか水平横向きかに変換し、部品
の取り出し確率を向上させている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】このような部品供給装
置では、部品の姿勢を変換する際、90°回転姿勢にし
か変換することができない。部品が直方体状であれは意
図する着地面を真下向きへと変換できるものの、例えば
断面L字形状の部品が両端部を下にして斜め状態に置か
れていると、意図する着地面を真下に向けることかでき
ず、所定の供給姿勢を実現できない場合がある。これ
は、垂直多関節型ロボットを使ってピックアップすれば
解決するのであるが、高価であるため、部品供給装置と
しての価格競争力の面で得策とは云えない。本発明は、
水平多関節型ロボットに装着でき、任意の姿勢にある部
品の、如何なる傾斜面にも対応してピックアップし、意
図する着地面を真下に向けさせるロボットハンドを提供
し、種々の形状の部品に自動的に対応可能、かつ安価な
部品供給装置を得ることを目的とする。
置では、部品の姿勢を変換する際、90°回転姿勢にし
か変換することができない。部品が直方体状であれは意
図する着地面を真下向きへと変換できるものの、例えば
断面L字形状の部品が両端部を下にして斜め状態に置か
れていると、意図する着地面を真下に向けることかでき
ず、所定の供給姿勢を実現できない場合がある。これ
は、垂直多関節型ロボットを使ってピックアップすれば
解決するのであるが、高価であるため、部品供給装置と
しての価格競争力の面で得策とは云えない。本発明は、
水平多関節型ロボットに装着でき、任意の姿勢にある部
品の、如何なる傾斜面にも対応してピックアップし、意
図する着地面を真下に向けさせるロボットハンドを提供
し、種々の形状の部品に自動的に対応可能、かつ安価な
部品供給装置を得ることを目的とする。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明のロボットハンド
では、先端にハンド支持部を備えるハンド軸を、ロボッ
トアームに回転可能かつ昇降可能に支持し、ハンド支持
部にエアシリンダを装着する。このエアシリンダのハウ
ジング先端から延びるサポータに、部品保持手段を、ハ
ンド軸の軸線に直交する軸線を回転中心として旋回可能
に支持させ、エアシリンダのロッド先端部と部品保持手
段とを連結し、ロッドの往復運動を部品保持手段の旋回
運動に変換するリンク機構を設ける。そして、エアシリ
ンダロッドの移動ストロークを規制し、部品保持手段の
旋回による傾き角を所定の角度に設定する保持姿勢設定
手段を設け、部品を保持する際には、ロッドを移動させ
て部品保持手段を所定の傾きに保ち、保持した部品を移
載する際には、ロッドを逆移動させて、部品保持手段の
保持中心をハンド軸の軸線上に一致させる。さらに、ハ
ンド支持部に、ハンド軸の軸線方向への移動とその軸線
まわりの回転を可能に保持姿勢変更手段を嵌合して、こ
の保持姿勢変更手段に係合した場合にそれを一時固定す
る回転拘束手段をロボットアームに付設し、部品保持手
段の保持姿勢を変更する際に、ハンド軸を上昇させて回
転拘束手段に保持姿勢変更手段を係合させ、ハンド軸の
回転により保持姿勢変更手段を軸線方向に移動させ、保
持姿勢設定手段の位置を変更させる。
では、先端にハンド支持部を備えるハンド軸を、ロボッ
トアームに回転可能かつ昇降可能に支持し、ハンド支持
部にエアシリンダを装着する。このエアシリンダのハウ
ジング先端から延びるサポータに、部品保持手段を、ハ
ンド軸の軸線に直交する軸線を回転中心として旋回可能
に支持させ、エアシリンダのロッド先端部と部品保持手
段とを連結し、ロッドの往復運動を部品保持手段の旋回
運動に変換するリンク機構を設ける。そして、エアシリ
ンダロッドの移動ストロークを規制し、部品保持手段の
旋回による傾き角を所定の角度に設定する保持姿勢設定
手段を設け、部品を保持する際には、ロッドを移動させ
て部品保持手段を所定の傾きに保ち、保持した部品を移
載する際には、ロッドを逆移動させて、部品保持手段の
保持中心をハンド軸の軸線上に一致させる。さらに、ハ
ンド支持部に、ハンド軸の軸線方向への移動とその軸線
まわりの回転を可能に保持姿勢変更手段を嵌合して、こ
の保持姿勢変更手段に係合した場合にそれを一時固定す
る回転拘束手段をロボットアームに付設し、部品保持手
段の保持姿勢を変更する際に、ハンド軸を上昇させて回
転拘束手段に保持姿勢変更手段を係合させ、ハンド軸の
回転により保持姿勢変更手段を軸線方向に移動させ、保
持姿勢設定手段の位置を変更させる。
【0005】また、本発明の部品供給装置では、水平多
関節型ロボットのアームに前述のハンド軸を回転可能か
つ昇降可能に支持し、容器内に任意の姿勢でばらばらに
置かれた複数個の部品を画像認識して特定の姿勢にある
部品を保持させ、保持した部品を移送する際に所定の姿
勢に変換し、変換後の保持位置を視覚認識して部品の保
持位置ずれ量を算出し、そのずれ量を補正して目標位置
に載置させる。
関節型ロボットのアームに前述のハンド軸を回転可能か
つ昇降可能に支持し、容器内に任意の姿勢でばらばらに
置かれた複数個の部品を画像認識して特定の姿勢にある
部品を保持させ、保持した部品を移送する際に所定の姿
勢に変換し、変換後の保持位置を視覚認識して部品の保
持位置ずれ量を算出し、そのずれ量を補正して目標位置
に載置させる。
【0006】
【作用】特定の姿勢にある部品がその姿勢のまま保持さ
れ、保持された状態で所定の姿勢へと変換される。姿勢
変換後の部品保持状態が認識され、保持位置ずれ量の補
正によって正確に目標位置に移送される。また、別の姿
勢にある部品や、それとは異なる部品の移送に対応すべ
く、部品を保持する姿勢が自動的に変更される。
れ、保持された状態で所定の姿勢へと変換される。姿勢
変換後の部品保持状態が認識され、保持位置ずれ量の補
正によって正確に目標位置に移送される。また、別の姿
勢にある部品や、それとは異なる部品の移送に対応すべ
く、部品を保持する姿勢が自動的に変更される。
【0007】
【実施例】本発明の実施例について、図に基づいて説明
する。図1は本発明のロボットハンドの一実施例を示す
一部を破断した正面図であり、ハンド軸11はロボット
のアーム10に回転可能かつ昇降可能に支持され、その
先端に継手111を固定している。継手111には軸1
21がキー結合されており、軸121はハンド支持部1
2に上下動可能、回転不能に係合される。ハンド支持部
12の軸121との係合部分は、後述する部品吸着ノズ
ル5が、部品を指定の位置に着地させるとき、ハンド軸
11に加わる上下方向の衝撃力を緩衝する働きをする
が、詳細な説明は省略する。ハンド支持部12は、径小
部と径大部を有する段差付きの円柱形状をしており、径
小部の軸方向中心から軸121を突出させている。そし
て、径小部の周囲にはネジが切られており、これに保持
姿勢変更部13がネジ嵌合される。保持姿勢変更部13
は、リング形状のハンド支持部12との嵌合部分に加
え、その上面の周縁に所定の角度の間隔を隔てて嵌合爪
131を突出させており(図1においては向かい合う位
置にそれぞれ嵌合爪131を設けている)、ハンド軸1
1が上昇したとき、後述する回転拘束部14の凹部に係
合することになる。
する。図1は本発明のロボットハンドの一実施例を示す
一部を破断した正面図であり、ハンド軸11はロボット
のアーム10に回転可能かつ昇降可能に支持され、その
先端に継手111を固定している。継手111には軸1
21がキー結合されており、軸121はハンド支持部1
2に上下動可能、回転不能に係合される。ハンド支持部
12の軸121との係合部分は、後述する部品吸着ノズ
ル5が、部品を指定の位置に着地させるとき、ハンド軸
11に加わる上下方向の衝撃力を緩衝する働きをする
が、詳細な説明は省略する。ハンド支持部12は、径小
部と径大部を有する段差付きの円柱形状をしており、径
小部の軸方向中心から軸121を突出させている。そし
て、径小部の周囲にはネジが切られており、これに保持
姿勢変更部13がネジ嵌合される。保持姿勢変更部13
は、リング形状のハンド支持部12との嵌合部分に加
え、その上面の周縁に所定の角度の間隔を隔てて嵌合爪
131を突出させており(図1においては向かい合う位
置にそれぞれ嵌合爪131を設けている)、ハンド軸1
1が上昇したとき、後述する回転拘束部14の凹部に係
合することになる。
【0008】また、ハンド支持部12は、径大部と径小
部の段差面に、一対の軸方向貫通孔122を、軸線に対
して対称位置となるように設けており、これに一対のピ
ン123をそれぞれ上下摺動可能に嵌合する。各ピン1
23の上端部には、ボール124がはめ込まれており、
ピン上端部が、径小部にネジ嵌合された保持姿勢変更部
13の底面に転がり接触することになる。各ピンの下端
部は、ハンド支持部12の底面から突出し、後述する中
継板24の上面に当接する。
部の段差面に、一対の軸方向貫通孔122を、軸線に対
して対称位置となるように設けており、これに一対のピ
ン123をそれぞれ上下摺動可能に嵌合する。各ピン1
23の上端部には、ボール124がはめ込まれており、
ピン上端部が、径小部にネジ嵌合された保持姿勢変更部
13の底面に転がり接触することになる。各ピンの下端
部は、ハンド支持部12の底面から突出し、後述する中
継板24の上面に当接する。
【0009】回転拘束部14は、外周に径小部と径大部
を有する円筒形状をしており、ロボットアーム10に取
付板101を介して、ハンド軸の軸心と同心に固定さ
れ、その内周空間は、ハンド軸11が上昇端へ移動する
際、継手111を進入させる大きさを有している。回転
拘束部14の下端面には、ハンド軸が上昇したとき保持
姿勢変更部13の嵌合爪131がはまり込むように、凹
部141を所定の角度の間隔を隔てて下向きに設けてお
り、ここに嵌合爪131がはまり込めば、保持姿勢変更
部13が回転を拘束される。
を有する円筒形状をしており、ロボットアーム10に取
付板101を介して、ハンド軸の軸心と同心に固定さ
れ、その内周空間は、ハンド軸11が上昇端へ移動する
際、継手111を進入させる大きさを有している。回転
拘束部14の下端面には、ハンド軸が上昇したとき保持
姿勢変更部13の嵌合爪131がはまり込むように、凹
部141を所定の角度の間隔を隔てて下向きに設けてお
り、ここに嵌合爪131がはまり込めば、保持姿勢変更
部13が回転を拘束される。
【0010】15は鍔状のエア配管ホース用ホルダであ
り、回転拘束部14の外周の径小部と径大部との段差面
に載る形で、回転自在に支持される。ホルダ15の上面
には、アームからのエア配管用ホース151等を渦巻き
状に数回巻いた状態で載置し、ホース末端部を、ホルダ
15の縁に固定する配管継手152に接続する。配管継
手152からは図1の一点鎖線が示すように、ハンド支
持部12の図示しないエア吸引路に配管ホースが接続さ
れ、さらにロボットハンド1のエア吸引路へと連通する
ことになる。このように、ホルダ15に配管ホース等が
支持されるため、ハンド軸11がアーム10に対して例
えば正方向に1回転するとホース等の渦巻きが締まり、
逆方向に1回転すると渦巻きが緩むことになり、ロボッ
トハンドに至る配管ホース等の巻き付き動作に対応して
いる。
り、回転拘束部14の外周の径小部と径大部との段差面
に載る形で、回転自在に支持される。ホルダ15の上面
には、アームからのエア配管用ホース151等を渦巻き
状に数回巻いた状態で載置し、ホース末端部を、ホルダ
15の縁に固定する配管継手152に接続する。配管継
手152からは図1の一点鎖線が示すように、ハンド支
持部12の図示しないエア吸引路に配管ホースが接続さ
れ、さらにロボットハンド1のエア吸引路へと連通する
ことになる。このように、ホルダ15に配管ホース等が
支持されるため、ハンド軸11がアーム10に対して例
えば正方向に1回転するとホース等の渦巻きが締まり、
逆方向に1回転すると渦巻きが緩むことになり、ロボッ
トハンドに至る配管ホース等の巻き付き動作に対応して
いる。
【0011】2はロボットハンド1の着脱部で、ハンド
支持部12の径大部と同径の円柱形であり、ハンド支持
部12の下面に着脱可能に、かつハンド支持部の軸心に
自身の軸心が一致するように装着される。着脱部2は、
上面中央に、上方から見て長方形の凹部21を有し、そ
の凹部の底面から着脱部の下面に至る一対の貫通孔22
を、軸線に対して線対称の位置に、後述するエアシリン
ダ3の径より大きい間隔で穿たれ、さらに一対の貫通孔
22に挟まれる形で、軸心を中心とする丸孔23が設け
られている。24は、ハンド支持部12の一対のピン1
23を受け止める中継板で、凹部21に上下移動自在に
はまり込む。中継板24には、貫通孔22に対応する位
置に一対のシャフト25を吊り下げるように固定し、こ
のシャフト25を一対の貫通孔22に上下摺動可能に嵌
合する。一対のシャフト25は、着脱部2を貫通して下
方に延び、下端部にストッパ26が取り付けられ、エア
シリンダ3に固定されたガイド27に案内されて上下移
動する。(ストッパ26については後述する。)28
は、中継板24を常に上方に押し上げようとする圧縮コ
イルバネであり、中継板の上面を一対のピン123の下
面に当接させる働きをする。
支持部12の径大部と同径の円柱形であり、ハンド支持
部12の下面に着脱可能に、かつハンド支持部の軸心に
自身の軸心が一致するように装着される。着脱部2は、
上面中央に、上方から見て長方形の凹部21を有し、そ
の凹部の底面から着脱部の下面に至る一対の貫通孔22
を、軸線に対して線対称の位置に、後述するエアシリン
ダ3の径より大きい間隔で穿たれ、さらに一対の貫通孔
22に挟まれる形で、軸心を中心とする丸孔23が設け
られている。24は、ハンド支持部12の一対のピン1
23を受け止める中継板で、凹部21に上下移動自在に
はまり込む。中継板24には、貫通孔22に対応する位
置に一対のシャフト25を吊り下げるように固定し、こ
のシャフト25を一対の貫通孔22に上下摺動可能に嵌
合する。一対のシャフト25は、着脱部2を貫通して下
方に延び、下端部にストッパ26が取り付けられ、エア
シリンダ3に固定されたガイド27に案内されて上下移
動する。(ストッパ26については後述する。)28
は、中継板24を常に上方に押し上げようとする圧縮コ
イルバネであり、中継板の上面を一対のピン123の下
面に当接させる働きをする。
【0012】3は、取付ブロック30を介して、着脱部
2の下面中央に下向きに固定されるエアシリンダで、そ
のロッド31(図2)の軸心はハンド軸11の軸心と一
致している。図2はロボットハンド1の先端部の詳細を
示す一部破断正面図であり、図3はその一部破断側面図
である。4はエアシリンダ3の本体下部に取り付けられ
たサポータで、部品吸着ノズル5を垂直旋回可能に支持
する。サポータ4は、円柱の軸方向に四角柱状の貫通中
空部を設けその四角柱の一側面が開口した形状(断面が
ほぼC字形状)をしており、対向する内面間にシャフト
41を渡し固定している。シャフト41は、ホルダ51
を回転可能に支持し、サポータ4の内面間に挟まれる形
としている。このシャフト41の軸線とロッド31の軸
線とは直交する関係にあり、シャフト41の軸線を回転
軸としてホルダ51が回転する。ホルダ51の下端には
部品吸着ノズル5が装着され、そのノズルの軸線はロッ
ド31の軸線の延長線上に位置している。
2の下面中央に下向きに固定されるエアシリンダで、そ
のロッド31(図2)の軸心はハンド軸11の軸心と一
致している。図2はロボットハンド1の先端部の詳細を
示す一部破断正面図であり、図3はその一部破断側面図
である。4はエアシリンダ3の本体下部に取り付けられ
たサポータで、部品吸着ノズル5を垂直旋回可能に支持
する。サポータ4は、円柱の軸方向に四角柱状の貫通中
空部を設けその四角柱の一側面が開口した形状(断面が
ほぼC字形状)をしており、対向する内面間にシャフト
41を渡し固定している。シャフト41は、ホルダ51
を回転可能に支持し、サポータ4の内面間に挟まれる形
としている。このシャフト41の軸線とロッド31の軸
線とは直交する関係にあり、シャフト41の軸線を回転
軸としてホルダ51が回転する。ホルダ51の下端には
部品吸着ノズル5が装着され、そのノズルの軸線はロッ
ド31の軸線の延長線上に位置している。
【0013】部品吸着ノズル5から図示しない真空源迄
の吸引路について説明する。シャフト41とロッド31
の軸線が交わる地点の、シャフト41の外周に切り欠き
溝42を一周にわたって設け、シャフト41の一端から
軸心部を通って切り欠き溝42の位置に至る孔43を穿
ち、この孔と切り欠き溝42を径方向の孔で連通させて
いる。ホルダ51には、吸着ノズル5を装着した部位か
らシャフト41の切り欠き溝42に至る孔52が穿た
れ、吸着ノズル5の吸引孔50からシャフト41の孔4
3に至る部品吸引路が形成される。44は、ホルダ51
がシャフト41の外周を回転摺動することによる、エア
漏れを防止するシールリングで、切り欠き溝42の両側
にはめ込まれる。45はシャフト41の孔43に通じる
ように取り付けられたエア配管用の継手であり、これに
図1の下側に示す一点鎖線のように、着脱部2の図示し
ない吸引路に至る配管ホースを接続する。
の吸引路について説明する。シャフト41とロッド31
の軸線が交わる地点の、シャフト41の外周に切り欠き
溝42を一周にわたって設け、シャフト41の一端から
軸心部を通って切り欠き溝42の位置に至る孔43を穿
ち、この孔と切り欠き溝42を径方向の孔で連通させて
いる。ホルダ51には、吸着ノズル5を装着した部位か
らシャフト41の切り欠き溝42に至る孔52が穿た
れ、吸着ノズル5の吸引孔50からシャフト41の孔4
3に至る部品吸引路が形成される。44は、ホルダ51
がシャフト41の外周を回転摺動することによる、エア
漏れを防止するシールリングで、切り欠き溝42の両側
にはめ込まれる。45はシャフト41の孔43に通じる
ように取り付けられたエア配管用の継手であり、これに
図1の下側に示す一点鎖線のように、着脱部2の図示し
ない吸引路に至る配管ホースを接続する。
【0014】ホルダ51の上端部は、中央部が切り欠か
れた形の溝部を有しており、この溝部に渡すピン53に
回転自在に連接板54の一端を支持させる。ロッド31
の先端部も、中央部が切り欠かれた形の溝部を有してお
り、この溝部に渡すピン32に回転自在に前記の連接板
54の他端を支持させ、ロッド31とホルダ51を、連
接板54を介して連結させる。こうして、ロッド31の
往復運動により、ホルダ51が、シャフト41の軸線を
回転中心として回転するリンク機構が構成され、吸着ノ
ズル5が旋回することになる。本実施例の場合、図5に
示すようにロッド31が押し出されると吸着ノズル5が
水平姿勢に近づき、引き込まれると図3に示すように垂
直姿勢に近くなる。
れた形の溝部を有しており、この溝部に渡すピン53に
回転自在に連接板54の一端を支持させる。ロッド31
の先端部も、中央部が切り欠かれた形の溝部を有してお
り、この溝部に渡すピン32に回転自在に前記の連接板
54の他端を支持させ、ロッド31とホルダ51を、連
接板54を介して連結させる。こうして、ロッド31の
往復運動により、ホルダ51が、シャフト41の軸線を
回転中心として回転するリンク機構が構成され、吸着ノ
ズル5が旋回することになる。本実施例の場合、図5に
示すようにロッド31が押し出されると吸着ノズル5が
水平姿勢に近づき、引き込まれると図3に示すように垂
直姿勢に近くなる。
【0015】ピン32は、ロッド31の径方向を貫通し
て図2で云う左右に延び、サポータ4の壁面に穿たれた
上下方向に長い左右一対のガイド孔を通り、さらにサポ
ータ4の外面より突出させる。前述した着脱部2から延
びる一対のシャフト25に取り付けられた、ストッパ2
6は、中央にサポータ4の外周面よりやや大きい径の丸
穴を有する長方形の板で、この丸穴にサポータ4を貫通
させて、ピン32の突出部分の下方に位置している。ロ
ッド31が押し出されると、ストッパ26の上面にピン
32が当接し、ロッド31の押し出しストロークが規制
される。そして、中継板24を昇降させることにより、
ストッパ26をサポータ4の外周面に沿って上下移動さ
せ、ロッド31の押し出しストロークを所望の値に調整
できるように、シャフト25の長さが設定されている。
この押し出しストロークの調整は、吸着ノズルの旋回角
度の調整に他ならない。47は、ロッド31が引き込ま
れたとき、ホルダ51に当接して回転を制止し、吸着ノ
ズル5を正確にロッド31の軸線と一致(図3で云う垂
直姿勢)させる調整ビスであり、サポータ4の壁面にネ
ジ結合されている。
て図2で云う左右に延び、サポータ4の壁面に穿たれた
上下方向に長い左右一対のガイド孔を通り、さらにサポ
ータ4の外面より突出させる。前述した着脱部2から延
びる一対のシャフト25に取り付けられた、ストッパ2
6は、中央にサポータ4の外周面よりやや大きい径の丸
穴を有する長方形の板で、この丸穴にサポータ4を貫通
させて、ピン32の突出部分の下方に位置している。ロ
ッド31が押し出されると、ストッパ26の上面にピン
32が当接し、ロッド31の押し出しストロークが規制
される。そして、中継板24を昇降させることにより、
ストッパ26をサポータ4の外周面に沿って上下移動さ
せ、ロッド31の押し出しストロークを所望の値に調整
できるように、シャフト25の長さが設定されている。
この押し出しストロークの調整は、吸着ノズルの旋回角
度の調整に他ならない。47は、ロッド31が引き込ま
れたとき、ホルダ51に当接して回転を制止し、吸着ノ
ズル5を正確にロッド31の軸線と一致(図3で云う垂
直姿勢)させる調整ビスであり、サポータ4の壁面にネ
ジ結合されている。
【0016】図4は図1のロボットハンド1において、
部品吸着ノズル5の代わりに部品把持手段500を装着
した状態を示す一部破断正面図で、図5はその一部破断
側面図である。部品把持手段500は、部品吸着ノズル
5と同様にホルダ51に装着され、フィンガホルダ50
1、左右で一対のフィンガ510と520、ピストン5
30とそのピストンロッド531、圧縮コイルバネ54
0等からなる。フィンガホルダ501は、四角柱状の本
体上部に円柱状のネック部を有し、ネック部上端部が、
ホルダ51下端部の吸着ノズル5をネジ込んだ所にネジ
込まれる。この時、ホルダ51の旋回方向と、後述する
フィンガ510と520の挟持方向とが直交するように
ネジ固定する。フィンガホルダ501は、ネック部から
本体下面に開口する嵌合穴502を有し、嵌合穴502
は、より小径の穴503を通じてネック部上面にも開口
している。嵌合穴502には、ピストン530を往復摺
動可能にはめ込み、そのピストンロッド531を本体部
下面から突出させ、その先端部にフィンガ510と52
0との係合ピン532を固定する。ピストンロッド53
1の軸線はロッド31の軸線の延長線上に位置してい
る。504は、ピストンロッド531を貫通させて摺動
自在に保持しつつ、嵌合穴502からピストンロッド5
31の落下を防止するブシュである。
部品吸着ノズル5の代わりに部品把持手段500を装着
した状態を示す一部破断正面図で、図5はその一部破断
側面図である。部品把持手段500は、部品吸着ノズル
5と同様にホルダ51に装着され、フィンガホルダ50
1、左右で一対のフィンガ510と520、ピストン5
30とそのピストンロッド531、圧縮コイルバネ54
0等からなる。フィンガホルダ501は、四角柱状の本
体上部に円柱状のネック部を有し、ネック部上端部が、
ホルダ51下端部の吸着ノズル5をネジ込んだ所にネジ
込まれる。この時、ホルダ51の旋回方向と、後述する
フィンガ510と520の挟持方向とが直交するように
ネジ固定する。フィンガホルダ501は、ネック部から
本体下面に開口する嵌合穴502を有し、嵌合穴502
は、より小径の穴503を通じてネック部上面にも開口
している。嵌合穴502には、ピストン530を往復摺
動可能にはめ込み、そのピストンロッド531を本体部
下面から突出させ、その先端部にフィンガ510と52
0との係合ピン532を固定する。ピストンロッド53
1の軸線はロッド31の軸線の延長線上に位置してい
る。504は、ピストンロッド531を貫通させて摺動
自在に保持しつつ、嵌合穴502からピストンロッド5
31の落下を防止するブシュである。
【0017】フィンガホルダ501の本体部は、図5に
示すように側面から見ると、開口部を下方に向けたコの
字形状をしており、図5における左側の下方突出部を前
スカート、右側の下方突出部を後スカートと呼ぶことと
する。この前スカートと後スカートの各内面にシャフト
511と521をそれぞれ設け、フィンガ510、52
0を回動自在に支持させる。すなわち、図4における右
フィンガ510は、後スカート内面に固着されたシャフ
ト511に回動自在に支持され、左フィンガ520は、
前スカート内面に固着されたシャフト521に回動自在
に支持され、両フィンガは並行して回動する。
示すように側面から見ると、開口部を下方に向けたコの
字形状をしており、図5における左側の下方突出部を前
スカート、右側の下方突出部を後スカートと呼ぶことと
する。この前スカートと後スカートの各内面にシャフト
511と521をそれぞれ設け、フィンガ510、52
0を回動自在に支持させる。すなわち、図4における右
フィンガ510は、後スカート内面に固着されたシャフ
ト511に回動自在に支持され、左フィンガ520は、
前スカート内面に固着されたシャフト521に回動自在
に支持され、両フィンガは並行して回動する。
【0018】左右の各フィンガは、ピストンロッド53
1の下端部に貫通固定された係合ピン532を中心とす
る、対称形状をしており、各々略L字形状で、その屈曲
部分がそれぞれ前述のシャフト511、521に支持さ
れている。各フィンガは、対向する側面の各下方端部分
に、互いに近づく方向に延びる把持板512、522を
有し、両把持板512、521の把持面は対面状態にあ
る。各フィンガのもう一方の端部には、係合ピン532
を係合させる切り欠き部を設け、図5のように、係合ピ
ン532のピストンロッドより前側を、左フィンガ52
0の切り欠き部に摺動自在にはめ込み、ピストンロッド
より後側を、右フィンガ510の切り欠き部に摺動自在
にはめ込む。こうして、ピストンロッド531が押し出
されると、係合ピン532とともに、各フィンガの切り
欠き部も各シャフト511、521を支点として下が
り、把持板512と522は、各シャフト511、52
1を支点として互いに遠ざかる方向へ動く、すなわち把
持板が開くことになる。反対に、ピストンロッド531
を引き込めば、把持板512と522は、各シャフト5
11、521を支点として互いに近づく方向へ動き、把
持板が閉じることとなる。また、両把持板512と52
2による把持中心は、ピストンロッド531の軸線の延
長線上に位置している。
1の下端部に貫通固定された係合ピン532を中心とす
る、対称形状をしており、各々略L字形状で、その屈曲
部分がそれぞれ前述のシャフト511、521に支持さ
れている。各フィンガは、対向する側面の各下方端部分
に、互いに近づく方向に延びる把持板512、522を
有し、両把持板512、521の把持面は対面状態にあ
る。各フィンガのもう一方の端部には、係合ピン532
を係合させる切り欠き部を設け、図5のように、係合ピ
ン532のピストンロッドより前側を、左フィンガ52
0の切り欠き部に摺動自在にはめ込み、ピストンロッド
より後側を、右フィンガ510の切り欠き部に摺動自在
にはめ込む。こうして、ピストンロッド531が押し出
されると、係合ピン532とともに、各フィンガの切り
欠き部も各シャフト511、521を支点として下が
り、把持板512と522は、各シャフト511、52
1を支点として互いに遠ざかる方向へ動く、すなわち把
持板が開くことになる。反対に、ピストンロッド531
を引き込めば、把持板512と522は、各シャフト5
11、521を支点として互いに近づく方向へ動き、把
持板が閉じることとなる。また、両把持板512と52
2による把持中心は、ピストンロッド531の軸線の延
長線上に位置している。
【0019】部品把持手段500のピストン530を吸
引する際の、図示しない真空源迄の吸引路については、
部品吸着ノズルの場合とほぼ同じであり、ホルダ51の
孔52に、穴503を介して嵌合穴502のピストン5
30より上部が連通し、真空源に至るピストン吸引路が
形成される。540は、嵌合穴502の上端面とピスト
ン530の上面間にはめ込まれた圧縮コイルバネであ
り、ピストンロッド531を常時押し出す方向、さらに
は左右のフィンガ510、520を常時開く方向に付勢
している。
引する際の、図示しない真空源迄の吸引路については、
部品吸着ノズルの場合とほぼ同じであり、ホルダ51の
孔52に、穴503を介して嵌合穴502のピストン5
30より上部が連通し、真空源に至るピストン吸引路が
形成される。540は、嵌合穴502の上端面とピスト
ン530の上面間にはめ込まれた圧縮コイルバネであ
り、ピストンロッド531を常時押し出す方向、さらに
は左右のフィンガ510、520を常時開く方向に付勢
している。
【0020】図6は、前述のロボットハンド1を水平多
関節ロボット6のハンド軸11に装着し、部品供給装置
100を構成した例を示す図であり、部品供給装置10
0は水平多関節ロボット6、部品供給部7、部品保持位
置認識部8からなる。水平多関節ロボット6は、ベース
60上に固定され、制御装置61によって、各アームの
旋回動作、ハンド軸11の上下移動とその上下移動軸線
まわりのθ回転動作、ロボットハンド1内のエアシリン
ダ3のロッド進退動作をそれぞれ制御する。そして、水
平多関節ロボット6は、部品供給部7から部品Paある
いはPbを取り上げて姿勢変換し、部品保持位置認識部
8へ移送して保持状態を認識させ、部品供給先9の所定
位置に、保持位置認識結果を反映させて各々載置できる
ように配置される。
関節ロボット6のハンド軸11に装着し、部品供給装置
100を構成した例を示す図であり、部品供給装置10
0は水平多関節ロボット6、部品供給部7、部品保持位
置認識部8からなる。水平多関節ロボット6は、ベース
60上に固定され、制御装置61によって、各アームの
旋回動作、ハンド軸11の上下移動とその上下移動軸線
まわりのθ回転動作、ロボットハンド1内のエアシリン
ダ3のロッド進退動作をそれぞれ制御する。そして、水
平多関節ロボット6は、部品供給部7から部品Paある
いはPbを取り上げて姿勢変換し、部品保持位置認識部
8へ移送して保持状態を認識させ、部品供給先9の所定
位置に、保持位置認識結果を反映させて各々載置できる
ように配置される。
【0021】部品供給部7は、箱体70、円筒ドラム7
1、認識テーブル72、45°ハーフミラー73、照明
手段74、撮像カメラ75を主要な構成要素としてい
る。円筒ドラム71は、箱体70の上部に回転可能に支
持され、内部に形状の異なる部品PaとPbがばらばら
に供給される。認識テーブル72は透光板であり、円筒
ドラムから少量ずつ落下してくる部品を受け取り、図示
しない水平振動付与手段により図6で云う左右に往復運
動して、複数個の部品PaとPbを左方向へ進ませる。
45°ハーフミラー73は、認識テーブル72の認識エ
リアの真下に配置され、さらにその下に配置される照明
手段74の光を真上に透光させ、前記認識エリア内の複
数個の部品の反射光画像を水平に反射させて、自身の真
横に配置される撮像カメラ75に撮像させる。撮像され
た画像は図示しない認識装置に送られ、特定の姿勢をと
る部品が選び出されて、その位置情報がロボットの制御
装置61に送られる。
1、認識テーブル72、45°ハーフミラー73、照明
手段74、撮像カメラ75を主要な構成要素としてい
る。円筒ドラム71は、箱体70の上部に回転可能に支
持され、内部に形状の異なる部品PaとPbがばらばら
に供給される。認識テーブル72は透光板であり、円筒
ドラムから少量ずつ落下してくる部品を受け取り、図示
しない水平振動付与手段により図6で云う左右に往復運
動して、複数個の部品PaとPbを左方向へ進ませる。
45°ハーフミラー73は、認識テーブル72の認識エ
リアの真下に配置され、さらにその下に配置される照明
手段74の光を真上に透光させ、前記認識エリア内の複
数個の部品の反射光画像を水平に反射させて、自身の真
横に配置される撮像カメラ75に撮像させる。撮像され
た画像は図示しない認識装置に送られ、特定の姿勢をと
る部品が選び出されて、その位置情報がロボットの制御
装置61に送られる。
【0022】部品保持位置認識部8は、箱体80、45
°ハーフミラー81、照明手段82、撮像カメラ83を
主要な構成要素としている。箱体80は、ロボットハン
ド1が部品供給部7から部品供給先9へ移動する経路の
途中に配置し、ロボットハンド1が部品保持位置認識の
ため一時移動停止する位置の真下に、45°ハーフミラ
ー81を配置している。45°ハーフミラー81は、照
明手段82の光を真上に透光させ、部品吸着ノズル5に
吸着保持された部品Pの反射光画像を水平に反射させ
て、自身の真横に配置される撮像カメラ83に撮像させ
る。撮像された画像は図示しない認識装置に送られ、部
品吸着ノズル5の吸着中心に対する部品PaあるいはP
bの保持位置ずれを算出し、そのずれ量がロボットの制
御装置61に送られる。
°ハーフミラー81、照明手段82、撮像カメラ83を
主要な構成要素としている。箱体80は、ロボットハン
ド1が部品供給部7から部品供給先9へ移動する経路の
途中に配置し、ロボットハンド1が部品保持位置認識の
ため一時移動停止する位置の真下に、45°ハーフミラ
ー81を配置している。45°ハーフミラー81は、照
明手段82の光を真上に透光させ、部品吸着ノズル5に
吸着保持された部品Pの反射光画像を水平に反射させ
て、自身の真横に配置される撮像カメラ83に撮像させ
る。撮像された画像は図示しない認識装置に送られ、部
品吸着ノズル5の吸着中心に対する部品PaあるいはP
bの保持位置ずれを算出し、そのずれ量がロボットの制
御装置61に送られる。
【0023】本実施例における部品供給先9は、図6で
云う奥行き方向に延びるコンベア90に、支持かつ位置
決め停止されたパレット91上のワークWであり、ワー
クWは、パレット91に位置決め載置され、部品Paを
取り付ける突起部Aと、部品Pbを取り付ける突起部B
を有している。突起部Aは部品Paの突起部が嵌合する
凹所を有し、突起部Bは部品Pbの突起部が嵌合する切
り欠き部を有しており、それらの所在位置がロボットの
制御装置61にあらかじめ入力されている。
云う奥行き方向に延びるコンベア90に、支持かつ位置
決め停止されたパレット91上のワークWであり、ワー
クWは、パレット91に位置決め載置され、部品Paを
取り付ける突起部Aと、部品Pbを取り付ける突起部B
を有している。突起部Aは部品Paの突起部が嵌合する
凹所を有し、突起部Bは部品Pbの突起部が嵌合する切
り欠き部を有しており、それらの所在位置がロボットの
制御装置61にあらかじめ入力されている。
【0024】このような構成を有する本実施例の動作に
ついて説明する。部品供給動作を開始する前に、ロボッ
トハンド1のストッパ26の上下位置をまず部品Pa用
に決定しておく。すなわち、図7に示すように、エアシ
リンダ3のロッド31が押し出されて、ピン32がスト
ッパ26に当接し、吸着ノズルが図7で云う反時計方向
の旋回を停止したとき、部品吸着ノズル5の吸着面と水
平面との傾斜角が、部品Paの被吸着面と水平面との傾
斜角に等しくなるような位置に、ストッパ26を保持す
る。部品Paの場合、ワークWの突起部Aに嵌合させる
べく、持ち上げたとき自身の突起部を下向きにするた
め、図7における左側の斜面を被吸着面とする。(部品
Pbの場合、ワークWの突起部Bに嵌合させるべく、同
じく持ち上げたとき自身の突起部を下向きにするため、
図7における右側の斜面が被吸着面になる。)
ついて説明する。部品供給動作を開始する前に、ロボッ
トハンド1のストッパ26の上下位置をまず部品Pa用
に決定しておく。すなわち、図7に示すように、エアシ
リンダ3のロッド31が押し出されて、ピン32がスト
ッパ26に当接し、吸着ノズルが図7で云う反時計方向
の旋回を停止したとき、部品吸着ノズル5の吸着面と水
平面との傾斜角が、部品Paの被吸着面と水平面との傾
斜角に等しくなるような位置に、ストッパ26を保持す
る。部品Paの場合、ワークWの突起部Aに嵌合させる
べく、持ち上げたとき自身の突起部を下向きにするた
め、図7における左側の斜面を被吸着面とする。(部品
Pbの場合、ワークWの突起部Bに嵌合させるべく、同
じく持ち上げたとき自身の突起部を下向きにするため、
図7における右側の斜面が被吸着面になる。)
【0025】部品Paの被吸着面の決定とそれに対応し
たストッパ26の保持を終え、部品供給動作を開始す
る。図7において、円筒ドラム71を回転させ、少量ず
つ落下する複数個の部品Pa、Pbが、認識テーブル7
2の認識エリア内に送り出されると、認識テーブル72
を一旦停止し、撮像カメラ75に部品画像を取り込ませ
る。本実施例の場合、前述のように部品Pa、Pb共、
突起部を下向きにして取り上げる必要があるため、水平
面に突起部を下向きに部品を置き、垂直下方から光を照
射し、部品から反射される反射光画像の特徴をそれぞれ
記憶しておく。そして、取り込んだ部品画像の中から記
憶した画像に近い画像を選び出し(この選出方法につい
ては本発明の主旨ではないため詳述を省略する)、その
画像の位置と向きの情報をロボット制御装置61へ送
る。
たストッパ26の保持を終え、部品供給動作を開始す
る。図7において、円筒ドラム71を回転させ、少量ず
つ落下する複数個の部品Pa、Pbが、認識テーブル7
2の認識エリア内に送り出されると、認識テーブル72
を一旦停止し、撮像カメラ75に部品画像を取り込ませ
る。本実施例の場合、前述のように部品Pa、Pb共、
突起部を下向きにして取り上げる必要があるため、水平
面に突起部を下向きに部品を置き、垂直下方から光を照
射し、部品から反射される反射光画像の特徴をそれぞれ
記憶しておく。そして、取り込んだ部品画像の中から記
憶した画像に近い画像を選び出し(この選出方法につい
ては本発明の主旨ではないため詳述を省略する)、その
画像の位置と向きの情報をロボット制御装置61へ送
る。
【0026】制御装置61は、選出された各画像の位置
と向き情報から部品Paの内まずひとつを選び、各アー
ムを旋回させ、その画像の主である部品の上方にハンド
軸11を移動させる。同時に、ロボットハンド1のロッ
ド31を押し出させ、吸着ノズル5を所定の傾斜角度に
保持させる。ハンド軸11は、部品Paの向きに対応し
てθ回転させ、当該部品の真上から、ハンド軸の軸心と
吸着ノズルの吸着面中心との水平距離間隔分ずらした位
置に停止させる。そして、制御装置61が、ハンド軸1
1を降下させると、吸着ノズル5の吸着面がその傾斜角
を保ちながら垂直に降下し、部品Paの被吸着面に平行
に接する。それから、図示しない真空源と吸着ノズルの
吸引孔50を連通させて部品Paを吸着保持させ、ハン
ド軸11を水平移送高さまで上昇させる。この上昇と同
時に、ロボットハンド1のロッド31を引き込ませて、
吸着ノズル5をロッド31の軸線と一致させ、部品Pa
の姿勢を突起部が真下に向くよう変換する。
と向き情報から部品Paの内まずひとつを選び、各アー
ムを旋回させ、その画像の主である部品の上方にハンド
軸11を移動させる。同時に、ロボットハンド1のロッ
ド31を押し出させ、吸着ノズル5を所定の傾斜角度に
保持させる。ハンド軸11は、部品Paの向きに対応し
てθ回転させ、当該部品の真上から、ハンド軸の軸心と
吸着ノズルの吸着面中心との水平距離間隔分ずらした位
置に停止させる。そして、制御装置61が、ハンド軸1
1を降下させると、吸着ノズル5の吸着面がその傾斜角
を保ちながら垂直に降下し、部品Paの被吸着面に平行
に接する。それから、図示しない真空源と吸着ノズルの
吸引孔50を連通させて部品Paを吸着保持させ、ハン
ド軸11を水平移送高さまで上昇させる。この上昇と同
時に、ロボットハンド1のロッド31を引き込ませて、
吸着ノズル5をロッド31の軸線と一致させ、部品Pa
の姿勢を突起部が真下に向くよう変換する。
【0027】部品Paの姿勢を変換した後、制御装置6
1は、各アームを旋回させ、部品保持位置認識部8の4
5°ハーフミラー81の真上にハンド軸11を移動させ
る。そして、撮像カメラ83に吸着ノズル5に保持され
た部品Paの、照明手段82による反射光画像を取り込
ませる。図示しない認識装置が、取り込んだ画像の部品
吸着ノズル5の吸着中心に対する部品Paの保持位置ず
れを算出し、そのずれ量情報がロボットの制御装置61
に送られる。その後制御装置61は、各アームを旋回さ
せ、パレット91に位置決めされたワークWの突起部A
上に、保持位置ずれを補正しながらハンド軸11を移動
させる。移動停止後ハンド軸11を下降させ、突起部A
の凹所に部品Paをはめ込み、図示しない真空源と吸着
ノズルの吸引孔50との連通を遮断させる。それからハ
ンド軸11を上昇端へと移動させながら、ハンド軸のθ
回転角を原点に戻し、図9に示すように、回転拘束部1
4の凹部141に保持姿勢変更部13の嵌合爪131を
はめ込み、保持姿勢変更部13の回転をロックさせる。
1は、各アームを旋回させ、部品保持位置認識部8の4
5°ハーフミラー81の真上にハンド軸11を移動させ
る。そして、撮像カメラ83に吸着ノズル5に保持され
た部品Paの、照明手段82による反射光画像を取り込
ませる。図示しない認識装置が、取り込んだ画像の部品
吸着ノズル5の吸着中心に対する部品Paの保持位置ず
れを算出し、そのずれ量情報がロボットの制御装置61
に送られる。その後制御装置61は、各アームを旋回さ
せ、パレット91に位置決めされたワークWの突起部A
上に、保持位置ずれを補正しながらハンド軸11を移動
させる。移動停止後ハンド軸11を下降させ、突起部A
の凹所に部品Paをはめ込み、図示しない真空源と吸着
ノズルの吸引孔50との連通を遮断させる。それからハ
ンド軸11を上昇端へと移動させながら、ハンド軸のθ
回転角を原点に戻し、図9に示すように、回転拘束部1
4の凹部141に保持姿勢変更部13の嵌合爪131を
はめ込み、保持姿勢変更部13の回転をロックさせる。
【0028】次に、制御装置61は、選出された各画像
の位置と向き情報から部品Pbの内まずひとつを選び、
各アームを旋回させ、その画像の主である部品の上方に
ハンド軸11を移動させる。この移動途中で制御装置6
1は、ハンド軸11及びハンド支持部12を所定量回転
させ、ハンド支持部12に対する保持姿勢変更部13の
上下方向の相対位置を変化させる。すると、圧縮コイル
バネ28と中継板24によって保持姿勢変更部13の下
面に押し付けられている一対のピン123も付随して移
動し、シャフト25によって中継板24と連結されたス
トッパ26は、図9の場合、サポータ4の外周面に沿っ
て上昇し、図1のときより上に保持位置が変更される。
この部品Pbに対する保持姿勢変更動作が終了してか
ら、ロボットハンド1のロッド31を押し出させ、吸着
ノズル5を部品Pbの特定姿勢に応じた傾斜角度に保持
させる。そして、部品Paの場合と同様に部品Pbを認
識テーブル72から取り上げ、姿勢を変換し、ワークW
の突起部Bに組み付ける。
の位置と向き情報から部品Pbの内まずひとつを選び、
各アームを旋回させ、その画像の主である部品の上方に
ハンド軸11を移動させる。この移動途中で制御装置6
1は、ハンド軸11及びハンド支持部12を所定量回転
させ、ハンド支持部12に対する保持姿勢変更部13の
上下方向の相対位置を変化させる。すると、圧縮コイル
バネ28と中継板24によって保持姿勢変更部13の下
面に押し付けられている一対のピン123も付随して移
動し、シャフト25によって中継板24と連結されたス
トッパ26は、図9の場合、サポータ4の外周面に沿っ
て上昇し、図1のときより上に保持位置が変更される。
この部品Pbに対する保持姿勢変更動作が終了してか
ら、ロボットハンド1のロッド31を押し出させ、吸着
ノズル5を部品Pbの特定姿勢に応じた傾斜角度に保持
させる。そして、部品Paの場合と同様に部品Pbを認
識テーブル72から取り上げ、姿勢を変換し、ワークW
の突起部Bに組み付ける。
【0029】こうしてワークWに部品PaとPbが組み
付けられると、当該パレット91が排出され、次なるパ
レット91が新たに所定位置に供給され同様の部品供給
動作が繰り返される。そして、この部品供給動作を、選
出された特定の姿勢の部品PaとPb全てについて行
い、特定姿勢の部品が認識エリアになくなれば、部品供
給部7の円筒ドラム71を回転させて部品を認識テーブ
ル72上に落下させ、認識エリア内に新たに部品群を送
り込み、同様の動作を行わせる。
付けられると、当該パレット91が排出され、次なるパ
レット91が新たに所定位置に供給され同様の部品供給
動作が繰り返される。そして、この部品供給動作を、選
出された特定の姿勢の部品PaとPb全てについて行
い、特定姿勢の部品が認識エリアになくなれば、部品供
給部7の円筒ドラム71を回転させて部品を認識テーブ
ル72上に落下させ、認識エリア内に新たに部品群を送
り込み、同様の動作を行わせる。
【0030】部品Pa、Pbに代わって、位置決め供給
のための適当な吸着面を持たない部品Qa、Qb(図
8)を、部品供給先9のワークW上の図示しない嵌合部
に装着するようなときは、部品吸着ノズル5の代わりに
部品把持手段500をロボットハンド1に取り付ける。
この場合の動作について、部品吸着ノズル5の場合の動
作との相違点についてのみ説明する。前述と同様、部品
供給を開始する前に、ロボットハンド1のストッパ26
の上下位置をまず部品Qa用に決定しておく。すなわ
ち、図8に示すように、エアシリンダ3のロッド31が
押し出されてピン32がストッパ26に当接し、部品把
持手段500が図8で云う反時計方向の旋回を停止した
とき、傾斜したフィンガホルダ501と水平面との傾斜
角が、部品Qaの被把持部分と水平面との傾斜角に等し
くなるよう、ストッパ26を保持する。(部品Qaの場
合、ワークWに嵌合させるべく、持ち上げたとき突起部
q1を下向きにするため、図8における左側斜面のボス
部q2の側面を把持面とする)そして、複数個の部品Q
a、Qbを、認識テーブル72の認識エリア内に送り出
し、撮像カメラ75に部品画像を取り込ませる。この場
合も、水平面に突起部q1、q3を下向きに部品Qa、
Qbを置き、垂直下方から光を照射したときに部品から
反射される反射光画像の特徴を記憶しておき、取り込ん
だ部品画像の中から記憶した画像に近い画像を選び出
し、その画像の位置と向きの情報をロボット制御装置6
1へ送る。
のための適当な吸着面を持たない部品Qa、Qb(図
8)を、部品供給先9のワークW上の図示しない嵌合部
に装着するようなときは、部品吸着ノズル5の代わりに
部品把持手段500をロボットハンド1に取り付ける。
この場合の動作について、部品吸着ノズル5の場合の動
作との相違点についてのみ説明する。前述と同様、部品
供給を開始する前に、ロボットハンド1のストッパ26
の上下位置をまず部品Qa用に決定しておく。すなわ
ち、図8に示すように、エアシリンダ3のロッド31が
押し出されてピン32がストッパ26に当接し、部品把
持手段500が図8で云う反時計方向の旋回を停止した
とき、傾斜したフィンガホルダ501と水平面との傾斜
角が、部品Qaの被把持部分と水平面との傾斜角に等し
くなるよう、ストッパ26を保持する。(部品Qaの場
合、ワークWに嵌合させるべく、持ち上げたとき突起部
q1を下向きにするため、図8における左側斜面のボス
部q2の側面を把持面とする)そして、複数個の部品Q
a、Qbを、認識テーブル72の認識エリア内に送り出
し、撮像カメラ75に部品画像を取り込ませる。この場
合も、水平面に突起部q1、q3を下向きに部品Qa、
Qbを置き、垂直下方から光を照射したときに部品から
反射される反射光画像の特徴を記憶しておき、取り込ん
だ部品画像の中から記憶した画像に近い画像を選び出
し、その画像の位置と向きの情報をロボット制御装置6
1へ送る。
【0031】制御装置61は、選出された各画像の位置
と向き情報からまずひとつを選び、各アームを旋回さ
せ、その画像の主である部品Qaの上方にハンド軸11
を移動させる。同時に、ロボットハンド1のロッド31
を押し出させ、フィンガホルダ501を所定の傾斜角度
に保持させる。ハンド軸11は、部品Qaの向きに対応
してθ回転させ、当該部品のボス部q2の真上から、ハ
ンド軸の軸心と、両フィンガの把持板512と522の
下面における横方向中心(図5における左右方向)との
水平距離間隔分ずらした位置に停止させる。そして、制
御装置61が、ハンド軸11を降下させると、各フィン
ガ510、520の把持板512、522がその傾斜を
保ちながら垂直に降下し、部品Qaのボス部q2の側面
を挾み込むように、その近傍に停止する。それから、図
示しない真空源と嵌合穴502を連通させてピストン5
30を吸引し、ピストンロッド531及び係合ピン53
2を引き込む。係合ピン532が引き込まれると、左右
のフィンガ510と520とが、それぞれシャフト51
1と521を中心として回動し、各把持板512と52
2が閉じる方向に移動して、ボス部q2の側面を挟持す
ることになる。この状態でハンド軸11を水平移送高さ
まで上昇させ、同時に、ロボットハンド1のロッド31
を引き込ませて、ピストンロッド531をロッド31の
軸線と一致させ、部品Qaの姿勢を突起部q1が真下に
向くよう変換する。
と向き情報からまずひとつを選び、各アームを旋回さ
せ、その画像の主である部品Qaの上方にハンド軸11
を移動させる。同時に、ロボットハンド1のロッド31
を押し出させ、フィンガホルダ501を所定の傾斜角度
に保持させる。ハンド軸11は、部品Qaの向きに対応
してθ回転させ、当該部品のボス部q2の真上から、ハ
ンド軸の軸心と、両フィンガの把持板512と522の
下面における横方向中心(図5における左右方向)との
水平距離間隔分ずらした位置に停止させる。そして、制
御装置61が、ハンド軸11を降下させると、各フィン
ガ510、520の把持板512、522がその傾斜を
保ちながら垂直に降下し、部品Qaのボス部q2の側面
を挾み込むように、その近傍に停止する。それから、図
示しない真空源と嵌合穴502を連通させてピストン5
30を吸引し、ピストンロッド531及び係合ピン53
2を引き込む。係合ピン532が引き込まれると、左右
のフィンガ510と520とが、それぞれシャフト51
1と521を中心として回動し、各把持板512と52
2が閉じる方向に移動して、ボス部q2の側面を挟持す
ることになる。この状態でハンド軸11を水平移送高さ
まで上昇させ、同時に、ロボットハンド1のロッド31
を引き込ませて、ピストンロッド531をロッド31の
軸線と一致させ、部品Qaの姿勢を突起部q1が真下に
向くよう変換する。
【0032】部品Qaの姿勢を変換した後、制御装置6
1は、前述と同様に部品保持位置認識部8で、左右の把
持板512と522の把持中心に対する部品Qaの保持
位置ずれを算出し、そのずれ量をロボットの制御装置6
1に送る。その後制御装置61は、各アームを旋回さ
せ、パレット91に位置決めされたワークWの図示しな
い嵌合部上に、保持位置ずれを補正しながらハンド軸1
1を移動させる。移動停止後ハンド軸11を下降させ、
嵌合部に部品Qaをはめ込み、図示しない真空源と嵌合
穴502との連通を遮断させる。すると、ピストン53
0は吸引を解かれ、圧縮コイルバネ540によって押し
戻されてピストンロッド531を押し出す。両フィンガ
510と520は、それぞれシャフト511と521を
中心として回動し、把持板512と522を開く方向に
移動させてボス部q2の挟持を解く。その後ハンド軸1
1を上昇端へと移動させながら、ハンド軸のθ回転角を
原点に戻し、回転拘束部14の凹部141に保持姿勢変
更部13の嵌合爪131をはめ込み、保持姿勢変更部1
3の回転をロックさせる。
1は、前述と同様に部品保持位置認識部8で、左右の把
持板512と522の把持中心に対する部品Qaの保持
位置ずれを算出し、そのずれ量をロボットの制御装置6
1に送る。その後制御装置61は、各アームを旋回さ
せ、パレット91に位置決めされたワークWの図示しな
い嵌合部上に、保持位置ずれを補正しながらハンド軸1
1を移動させる。移動停止後ハンド軸11を下降させ、
嵌合部に部品Qaをはめ込み、図示しない真空源と嵌合
穴502との連通を遮断させる。すると、ピストン53
0は吸引を解かれ、圧縮コイルバネ540によって押し
戻されてピストンロッド531を押し出す。両フィンガ
510と520は、それぞれシャフト511と521を
中心として回動し、把持板512と522を開く方向に
移動させてボス部q2の挟持を解く。その後ハンド軸1
1を上昇端へと移動させながら、ハンド軸のθ回転角を
原点に戻し、回転拘束部14の凹部141に保持姿勢変
更部13の嵌合爪131をはめ込み、保持姿勢変更部1
3の回転をロックさせる。
【0033】次に、制御装置61は、選出された各画像
の位置と向き情報から部品Qbの内まずひとつを選び、
その部品の上方にハンド軸11を移動させる。この移動
途中で制御装置61は、ハンド軸11及びハンド支持部
12を所定量回転させ、ハンド支持部12に対する保持
姿勢変更部13の上下方向の相対位置を変化させて、ス
トッパ26の保持位置を変更する。この部品Qbに対す
る保持姿勢変更動作が終了してから、ロボットハンド1
のロッド31を押し出させ、部品把持手段500を部品
Qbの特定姿勢に応じた傾斜角度に保持させる。そし
て、部品Qaの場合と同様に、部品Qbのボス部q4の
側面を挟持して認識テーブル72から取り上げ、姿勢を
変換し、ワークWの図示しない嵌合部に組み付ける。ワ
ークWに部品QaとQbが組み付けられると、当該パレ
ット91が排出され、次なるパレット91が新たに所定
位置に供給され、前述と同様な部品供給動作が繰り返さ
れる。
の位置と向き情報から部品Qbの内まずひとつを選び、
その部品の上方にハンド軸11を移動させる。この移動
途中で制御装置61は、ハンド軸11及びハンド支持部
12を所定量回転させ、ハンド支持部12に対する保持
姿勢変更部13の上下方向の相対位置を変化させて、ス
トッパ26の保持位置を変更する。この部品Qbに対す
る保持姿勢変更動作が終了してから、ロボットハンド1
のロッド31を押し出させ、部品把持手段500を部品
Qbの特定姿勢に応じた傾斜角度に保持させる。そし
て、部品Qaの場合と同様に、部品Qbのボス部q4の
側面を挟持して認識テーブル72から取り上げ、姿勢を
変換し、ワークWの図示しない嵌合部に組み付ける。ワ
ークWに部品QaとQbが組み付けられると、当該パレ
ット91が排出され、次なるパレット91が新たに所定
位置に供給され、前述と同様な部品供給動作が繰り返さ
れる。
【0034】本実施例では、ロボットハンドの部品吸着
手段として、真空吸引方式を採用したが、電磁力による
吸引方式も容易に適用できる。また、部品把持手段とし
て、ピストンを真空吸引して往復運動させる方式とした
が、電磁力によってピストンを往復運動させる方法にも
展開可能である。さらに、ホルダ51において、部品吸
着ノズル装着部及びフィンガホルダ501の装着部はネ
ジ込み式としたが、着脱可能かつ回転不能として両装着
形状を共通化すれば、部品によって、吸着方式と把持方
式いずれにも簡単に切り換えることもできる。そして、
本実施例では、ロボットハンド1を水平多関節ロボット
のアームに装着することとしたが、直角座標型ロボット
に装着してもよい。
手段として、真空吸引方式を採用したが、電磁力による
吸引方式も容易に適用できる。また、部品把持手段とし
て、ピストンを真空吸引して往復運動させる方式とした
が、電磁力によってピストンを往復運動させる方法にも
展開可能である。さらに、ホルダ51において、部品吸
着ノズル装着部及びフィンガホルダ501の装着部はネ
ジ込み式としたが、着脱可能かつ回転不能として両装着
形状を共通化すれば、部品によって、吸着方式と把持方
式いずれにも簡単に切り換えることもできる。そして、
本実施例では、ロボットハンド1を水平多関節ロボット
のアームに装着することとしたが、直角座標型ロボット
に装着してもよい。
【0035】
【発明の効果】保持姿勢設定手段であるストッパ26の
上下位置を自動的に変更することにより、種々の部品の
特定姿勢に対応でき、意図する着地面を真下に向けるこ
とができる。従って、同一のロボットハンドで種々の部
品のピックアップに対応でき、各部品に応じた形状の把
持装置を製作する必要がなく、安価である。また、本発
明のロボットハンドを使用して部品供給装置を構成し、
部品組付けラインを形成すれば、機種切り替え時の段取
り替え時には、ストッパ26の位置を自動変更するのみ
であるため、所要時間を短縮できる。さらに、装置運転
中、部品毎にあるいは載置姿勢毎に、自動的に保持姿勢
を変更できるため、異なる形状の部品を混在させて供給
することが可能となり、コンパクトな部品組付けライン
を構成できる。
上下位置を自動的に変更することにより、種々の部品の
特定姿勢に対応でき、意図する着地面を真下に向けるこ
とができる。従って、同一のロボットハンドで種々の部
品のピックアップに対応でき、各部品に応じた形状の把
持装置を製作する必要がなく、安価である。また、本発
明のロボットハンドを使用して部品供給装置を構成し、
部品組付けラインを形成すれば、機種切り替え時の段取
り替え時には、ストッパ26の位置を自動変更するのみ
であるため、所要時間を短縮できる。さらに、装置運転
中、部品毎にあるいは載置姿勢毎に、自動的に保持姿勢
を変更できるため、異なる形状の部品を混在させて供給
することが可能となり、コンパクトな部品組付けライン
を構成できる。
【図1】本発明ロボットハンドの一実施例の構成を示
す、一部破断正面図である。
す、一部破断正面図である。
【図2】同ロボットハンドにおける部品保持手段の一実
施例を示す、一部破断正面図である。
施例を示す、一部破断正面図である。
【図3】同部品保持手段の一実施例を示す、一部破断側
面図である。
面図である。
【図4】同ロボットハンドにおける部品保持手段の他の
実施例を示す、一部破断正面図である。
実施例を示す、一部破断正面図である。
【図5】同部品保持手段の他の実施例を示す、一部破断
側面図である。
側面図である。
【図6】同ロボットハンドを使用した部品供給装置の一
実施例を示す、概略構成図である。
実施例を示す、概略構成図である。
【図7】同ロボットハンドの部品吸着動作を説明する、
先端部の一部破断側面図である。
先端部の一部破断側面図である。
【図8】同ロボットハンドの部品把持動作を説明する、
先端部の一部破断側面図である。
先端部の一部破断側面図である。
【図9】同ロボットハンドの部品保持姿勢変更動作を説
明する、一部破断正面図である。
明する、一部破断正面図である。
1 ロボットハンド 11 ハンド軸 12 ハンド支持部 13 保持姿勢変更部 14 回転拘束部 2 着脱部 26 ストッパ(保持姿勢設定手段) 3 エアシリンダ 4 サポータ 5 部品吸着ノズル 54 連接板(リンク機構の一部) 500 部品把持手段 6 水平多関節ロボット 7 部品供給部 8 部品保持位置認識部 9 部品供給先 100 部品供給装置 P、Q 部品
Claims (5)
- 【請求項1】 下記の構成を有するロボットハンド。 a.ロボットアームに回転可能かつ昇降可能に支持さ
れ、先端にはハンド支持部を備えたハンド軸。 b.前記ハンド支持部に装着されるエアシリンダ。 c.前記エアシリンダのハウジング先端から延び、部品
保持手段を、ハンド軸の軸線に直交する軸線を回転中心
として旋回可能に支持するサポータ。 d.前記エアシリンダのロッド先端部と部品保持手段と
を連結し、ロッドの往復運動を部品保持手段の旋回運動
に変換するリンク機構。 e.前記エアシリンダのロッドの移動ストロークを規制
し、部品保持手段の旋回による傾き角を所定の角度に設
定する保持姿勢設定手段。 f.前記ハンド支持部に、ハンド軸の軸線方向への移動
とその軸線まわりの回転を可能に嵌合し、ハンド支持部
と一体回転する間は軸線方向位置は一定であり、ハンド
支持部に対し相対回転すると軸線方向に移動して、前記
保持姿勢設定手段の位置を変更する保持姿勢変更手段。 g.前記ロボットアームに付設され、部品保持手段の姿
勢変更時に、前記保持姿勢変更手段に係合して一時固定
する回転拘束手段。 h.部品を保持する際には、前記ロッドを移動させて部
品保持手段を所定の傾きに保ち、保持した部品を移載す
る際には、ロッドを逆移動させて、部品保持手段の保持
中心をハンド軸の軸線上に一致させ、部品保持手段の保
持姿勢を変更する際には、ハンド軸を上昇させて前記回
転拘束手段に保持姿勢変更手段を係合させ、ハンド軸を
所定量回転させる制御手段。 - 【請求項2】 請求項1に記載のロボットハンドにおい
て、 前記部品保持手段を、部品吸着手段とすることを特徴と
するロボットハンド。 - 【請求項3】 請求項1に記載のロボットハンドにおい
て、 前記部品保持手段を、部品把持手段とすることを特徴と
するロボットハンド。 - 【請求項4】 容器内に任意の姿勢でばらばらに置かれ
た複数個の部品を画像認識し、特定の姿勢にある部品を
取り上げ、その部品を所定の姿勢に変換して供給するも
のにして、 請求項2に記載のロボットハンドのハンド軸を、水平多
関節型ロボットのアームに回転可能かつ昇降可能に支持
して部品の吸着保持を行わせ、 保持した部品を移載する際に、部品の吸着位置を視覚認
識し、部品の吸着位置ずれ量を算出し、そのずれ量を補
正して目標位置に移載することを特徴とする部品供給装
置。 - 【請求項5】 容器内に任意の姿勢でばらばらに置かれ
た複数個の部品を画像認識し、特定の姿勢にある部品を
取り上げ、その部品を所定の姿勢に変換して供給するも
のにして、 請求項3に記載のロボットハンドのハンド軸を、水平多
関節型ロボットのアームに回転可能かつ昇降可能に支持
して部品の把持を行わせ、 把持した部品を移載する際に、部品の把持状態を視覚認
識し、部品の把持位置ずれ量を算出し、そのずれ量を補
正して目標位置に移載することを特徴とする部品供給装
置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP32424193A JPH07116984A (ja) | 1993-08-30 | 1993-12-22 | ロボットハンド及びそれを使用した部品供給装置 |
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP5-214077 | 1993-08-30 | ||
JP21407793 | 1993-08-30 | ||
JP32424193A JPH07116984A (ja) | 1993-08-30 | 1993-12-22 | ロボットハンド及びそれを使用した部品供給装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH07116984A true JPH07116984A (ja) | 1995-05-09 |
Family
ID=26520130
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP32424193A Pending JPH07116984A (ja) | 1993-08-30 | 1993-12-22 | ロボットハンド及びそれを使用した部品供給装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH07116984A (ja) |
Cited By (23)
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---|---|---|---|---|
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CN105881513A (zh) * | 2016-05-28 | 2016-08-24 | 东莞市联洲知识产权运营管理有限公司 | 一对小臂上设有机械爪手的机器人 |
CN106429433A (zh) * | 2016-10-31 | 2017-02-22 | 长春光华微电子设备工程中心有限公司 | 一种转塔式倒装芯片拾取装置 |
WO2017123816A1 (en) | 2016-01-12 | 2017-07-20 | Grabit, Inc. | Methods and systems for electroadhesion-based manipulation in manufacturing |
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-
1993
- 1993-12-22 JP JP32424193A patent/JPH07116984A/ja active Pending
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