JPH09117886A - 把持装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 位置決め定規がロボット外部の物品位置決め
位置に必要となり、把持装置単体での位置決めが不可能
であった。また、基準となる初期位置への復帰動作も不
可能であり、物品の搬送を続けると物品の吸着が困難に
なる等の問題があった。 【解決手段】 ロボットアーム１の手先に装着され、吸
着手段１５により物品１９を搬送する把持装置におい
て、ロボット手先に固定されたベース部３に、物品１９
の側面に当接する位置決め治具手段１７を設けると共
に、ベース部３に対して吸着手段１５を、Ｘ方向、およ
びＹ方向に移動させる直道案内機構５、９と駆動手段
６、１０、ならびにベース部３に対して吸着手段１５を
回転させる回転案内機構１２を設ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明はロボットの手先に
装着され、物品を搬送する把持装置に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】図１３は例えば特開平７−６０６８２号
公報に示された従来の把持装置を示す平面図、図１４は
この把持装置の正面図であり、図において、１０１はロ
ボットアーム、１０２は手先回転部、１０３はベース
部、１０４はＸ方向の可動部材、１０５はＸ方向の案内
機構、１０６はＸ方向の駆動用エアシリンダ、１０７は
Ｘ方向の固定用エアシリンダ、１０８はＹ方向の可動部
材、１０９はＹ方向の案内機構、１１０はＹ方向の駆動
用エアシリンダ、１１１はＹ方向の固定用エアシリン
ダ、１１２は台座、１１３は台座１１２の回転案内機
構、１１４は回転方向の固定用エアシリンダ、１１５は
吸着パッド、１１６は前記吸着パッド１１５の支持部材
である。

【０００３】次に動作について説明する。物品（図示
略）を吸着パッド１１５で吸着する直前に、Ｘ方向の駆
動用エアシリンダ１０６を作動させ、Ｘ方向の固定用エ
アシリンダ１０７により、Ｙ方向の可動部材１０８に対
してＸ方向の可動部材１０４を基準となる初期位置に固
定し、同様にＹ方向の駆動用エアシリンダ１１０を作動
させ、Ｙ方向の固定用エアシリンダ１１１により、ベー
ス部１０３に対してＹ方向の可動部材１０８を基準とな
る初期位置に固定し、更に回転方向の固定用エアシリン
ダ１１４により、Ｘ方向の可動部材１０４に対して台座
１１２をその時点の回転位置に固定する。物品を吸着し
た後に予め物品を位置決めする位置に設けてある位置決
め定規（図示略）の方向にロボットアーム１０１を移動
させ、位置決め定規の位置に達する直前に、Ｘ方向、Ｙ
方向、回転方向の固定用エアシリンダ１０７、１１１、
１１４の固定を全て解除し、ロボットアーム１０１を位
置決め位置を通り過ぎた位置まで移動させると、物品が
位置決め定規に当接し、Ｘ方向、Ｙ方向、回転方向全て
の方向に対して正確な位置に位置決めされる。物品の位
置決めが完了すると、吸着パッド１１５の吸着を解除し
て、ロボットアーム１０１を上昇させながら、Ｘ方向、
Ｙ方向、回転方向の固定用エアシリンダ１０７、１１
１、１１４によりベース部１０３、Ｘ方向の可動部材１
０４、Ｙ方向の可動部材１０８、台座１１２をそれぞれ
相対的に固定して次に搬送すべき物品の位置まで移動す
る。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】従来の把持装置は以上
のように構成されているため、位置決め定規がロボット
外部の物品位置決め位置に必要となり、把持装置単体で
の位置決めが不可能であるばかりでなく、回転方向の初
期位置は搬送の度に変化し、基準となる初期位置が不定
であり、しかも初期位置への復帰動作も不可能であるた
め、物品の搬送を続けると台座が次第に回転し、物品の
吸着が困難になる等の問題点があった。

【０００５】この発明は上記のような問題点を解消する
ためになされたもので、外部に位置決め定規を必要とせ
ず、把持装置単体での位置決めが可能な把持装置を得る
ことを目的とするものである。さらには、基準となる回
転方向の初期位置を定め、この初期位置への復帰動作を
搬送する度に行うことが可能な把持装置を得ることを目
的とするものである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】この発明に係る把持装置
は、ベース部に物品の側面に当接する位置決め治具手段
を備えると共に、ベース部に対して吸着手段を相対的に
移動または回転させる移動機構を備えたものである。

【０００７】また、第２の発明に係る把持装置は、上記
位置決め治具手段がベース部に対して昇降可能な駆動手
段を備えると共に物品側面の外形角部に当接するＬ字形
状であり、上記移動機構が、ロボット手先の回転軸に直
交する平面内において互いに直交する２方向の直道案内
機構と、上記２方向の駆動手段および固定手段と、回転
案内機構と、回転方向の固定手段および回転基準位置へ
の復帰用の駆動手段とで構成されたものである。

【０００８】また、第３の発明に係る把持装置は、吸着
手段が物品を吸着した状態において、物品の側面に接触
し、上記物品を位置決め治具手段に対して押圧する押し
付け手段をベース部に設けたものである。

【０００９】

【発明の実施の形態】 実施の形態１．図１はこの発明の実施の形態１による把
持装置を示した平面図、図２はこの把持装置の正面図、
図３はこの把持装置の左側面図、図４はこの把持装置の
背面図、図５はこの把持装置の右側面図であり、図にお
いて、１はロボットアーム、２は手先回転部、３はベー
ス部、４はＸ方向の可動部材、５はＸ方向の直動案内機
構、６はＸ方向の駆動用エアシリンダ、８はＹ方向の可
動部材、９はＹ方向の直動案内機構、１０はＹ方向の駆
動用エアシリンダ、１２は回転方向の案内機構、１５は
吸着パッド、１６は吸着パッド支持部材、１７は図１に
示す平面図においてＬ字形状断面をもつ位置決め治具手
段、１９は搬送する物品である。

【００１０】次に動作について説明する。図６はこの発
明の実施の形態１による把持装置の動作を説明する説明
図である。図６（ａ）は物品を吸着した状態で位置修正
前の状態を示し、図６（ｂ）は位置修正後の状態を示
す。まず、物品を吸着パッド１５で吸着する以前に、Ｘ
方向の駆動用エアシリンダ６を作動させＸ方向の可動部
材４を基準となる初期位置まで移動し、同様にＹ方向の
駆動用エアシリンダ１０を作動させＹ方向の可動部材８
を基準となる初期位置まで移動する。この状態で物品１
９を吸着すると、例えば図６（ａ）の状態となる。次
に、Ｘ方向、Ｙ方向の駆動用エアシリンダ６、１０を作
動させることにより、吸着パッド支持部材１６を移動さ
せ、物品１９を位置決め治具手段１７に当接させると、
図６（ｂ）の状態となる。この状態を保持したまま、ロ
ボットアーム１を目的位置まで移動させ物品１９を搬送
し、ロボットアーム１を目的位置に位置決めする。物品
の搬送が完了すると、吸着パッド１５の吸着を解除し
て、ロボットアーム１を上昇させ、次に搬送すべき物品
の位置まで移動する。

【００１１】このようにすることにより、物品を把持し
た状態において把持装置に備えられた位置決め治具手段
に物品の側面を当接させるため、把持装置単体で物品の
位置決めを行うことが可能となる。

【００１２】実施の形態２．図７はこの発明の実施の形
態２による把持装置を示した平面図、図８はこの把持装
置の正面図、図９はこの把持装置の左側面図であり、図
１〜図６と同様のものは同一符号で記す。図７、図８、
図９において、７はＸ方向のブレーキ、１１はＹ方向の
ブレーキ、１３はＹ方向の可動部材８に固定されたエア
チャック、１４は回転方向のブレーキ、２６は吸着パッ
ド支持部材１６に固定されたピンであり、吸着パット支
持部材１６の回転に対してもエアチャック１３の爪と爪
の間に位置するように配置されている。１８は位置決め
治具手段１７の昇降駆動用エアシリンダである。

【００１３】次に動作について説明する。物品を吸着パ
ッド１５で吸着する以前に、Ｘ方向、Ｙ方向、回転方向
のブレーキを全て解除した後、Ｘ方向の駆動用エアシリ
ンダ６を作動させＸ方向の可動部材４を基準となる初期
位置まで移動しブレーキ７により固定し、同様にＹ方向
の駆動用エアシリンダ１０を作動させＹ方向の可動部材
８を基準となる初期位置まで移動しブレーキ１１により
固定する。更にエアチャック１３を閉じる方向に作動さ
せることにより、ピン２６をエアチャック１３の爪で挟
み込んで移動させ、吸着パッド支持部材１６を回転方向
の基準となる初期位置まで回転させ、ブレーキ１５によ
り固定する。この段階において、位置決め治具手段１７
は、物品１９を吸着する際に周辺にある他の物品（図示
略）とは接触しない位置まで上昇した位置にある。この
状態で物品１９を吸着し、吸着した後に位置決め治具手
段１７を昇降用エアシリンダ１８により下降させ、その
後、Ｘ方向、Ｙ方向、回転方向のブレーキを全て解除す
ると共に、エアチャック１３を開く方向に作動させる。
次に、Ｘ方向、Ｙ方向の駆動用エアシリンダ６、１０を
作動させることにより、吸着パッド支持部材１６を移動
させ、物品１９を位置決め治具手段１７に当接させる。
次に、Ｘ方向、Ｙ方向、回転方向のブレーキを全て作動
させ物品１９を位置決め治具手段１７に対して正確な位
置に保持したまま、ロボットアーム１を目的位置まで移
動させ物品１９を搬送する。ロボットアーム１が目的位
置に達する直前に位置決め治具手段１７を昇降用エアシ
リンダ１８により上昇させた後、ロボットアーム１を目
的位置に位置決めする。物品の搬送が完了すると、吸着
パッド１５の吸着を解除して、ロボットアーム１を上昇
させ、次に搬送すべき物品の位置まで移動する。

【００１４】このように本実施の形態では、ブレーキ等
の固定手段を備えることにより、物品を把持した状態に
おいて位置決め治具手段に物品の側面を当接させ、その
位置関係を保持することが可能であるため、把持装置単
体で物品の位置決めをより確実に行うことが可能とな
る。また、エアチャックとピン等で構成された、回転基
準位置への復帰用の駆動手段を備えることにより、Ｘ方
向、Ｙ方向、回転方向の全ての方向について基準位置へ
の復帰動作が、物品を搬送する度に行えるようになる。
また、位置決め治具手段が昇降可能であるため、物品の
吸着時や吸着解放時においても周辺の物品と接触する問
題がなくなる。

【００１５】実施の形態３．図１０はこの発明の実施の
形態３による把持装置を示した平面図、図１１はこの把
持装置の正面図、図１２はこの把持装置の左側面図であ
り、図１〜図９と同様のものは同一符号で記す。図１
０、図１１、図１２において、２０はＸ方向の押し付け
アーム、２１は押し付けアーム２０を揺動自在に支持す
るピボット、２２はＸ方向の押し付けアーム２０の駆動
用エアシリンダ、２３はＹ方向の押し付けアーム、２４
は押し付けアーム２３を揺動自在に支持するピボット、
２５はＹ方向の押し付けアーム２３の駆動用エアシリン
ダである。

【００１６】次に動作について説明する。物品を吸着パ
ッド１５で吸着する以前に、Ｘ方向、Ｙ方向、回転方向
のブレーキを全て解除した後、Ｘ方向の駆動用エアシリ
ンダ６を作動させＸ方向の可動部材４を基準となる初期
位置まで移動しブレーキ７により固定し、同様にＹ方向
の駆動用エアシリンダ１０を作動させＹ方向の可動部材
４を基準となる初期位置まで移動しブレーキ１１により
固定し、更にエアチャック１３を閉じる方向に作動させ
ることによりピン２６をエアチャック１３の爪で挟み込
んで移動させ、吸着パッド支持部材１６を回転方向の基
準となる初期位置まで回転させ、ブレーキ１５により固
定する。この段階において、位置決め治具手段１７は、
物品１９を吸着する際に周辺にある他の物品（図示略）
とは接触しない位置まで上昇した位置にあり、２つの押
し付けアーム２０、２３も同様に物品１９および周辺の
物品と接触しない位置にある。この状態で物品１９を吸
着し、吸着した後に、位置決め治具手段１７を昇降用エ
アシリンダ１８により下降させ、その後、Ｘ方向、Ｙ方
向、回転方向のブレーキを全て解除すると共にエアチャ
ック１３を開く方向に作動させ、Ｘ方向、Ｙ方向の駆動
用エアシリンダ６、１０への空気供給を停止し外力によ
り動作自在な状態にすると共に、Ｘ方向、Ｙ方向の押し
付けアーム駆動用エアシリンダ２２、２５を作動させる
ことにより、Ｘ方向、Ｙ方向の押し付けアーム２０、２
３で物品１９の側面を位置決め治具手段１７に当接させ
る。次に、Ｘ方向、Ｙ方向、回転方向のブレーキを全て
作動させ物品１９を位置決め治具手段１７に対して正確
な位置に保持したまま、ロボットアーム１を目的位置ま
で移動させ物品１９を搬送する。ロボットアーム１が目
的位置に達する直前に２つの押し付けアーム２０、２３
の押し付けを解除する方向に、押し付けアーム駆動用エ
アシリンダ２２、２５を作動させると共に、位置決め治
具手段１７を昇降用エアシリンダ１８により上昇させた
後、ロボットアーム１を目的位置に位置決めする。物品
の搬送が完了すると、吸着パッド１５の吸着を解除し
て、ロボットアーム１を上昇させ、次に搬送すべき物品
の位置まで移動する。

【００１７】このように本実施の形態では、物品の側面
に接触して物品を押し付ける押し付けアームとその駆動
手段を設け、物品を直接、位置決め治具手段に押し付け
るようにしたので、実施の形態１や２のように、Ｘ方向
及びＹ方向の駆動用エアシリンダにより吸着パッドを介
して間接的に物品を位置決め治具手段に押し付けること
がなく、フィルム包装のように表面が変形し易い物品に
対しても、押し付ける際にフィルムを変形させることな
く物品を直接位置決め治具手段に正確に押し付けること
が可能になるという効果が期待できる。

【００１８】

【発明の効果】以上のように、この発明によれば、ベー
ス部に物品の側面に当接する位置決め治具手段を備える
と共に、ベース部に対して吸着手段を相対的に移動また
は回転させる移動機構を備えたので、把持装置単体で物
品の位置決めを行うことが可能となる。

【００１９】また、この発明の第２の発明によれば、位
置決め治具手段をベース部に対して昇降可能にするとと
もに、物品側面の外形角部に当接するＬ字形状とし、移
動機構を、ロボット手先の回転軸に直交する平面内にお
いて互いに直交する２方向の直道案内機構と、上記２方
向の駆動手段および固定手段と、回転案内機構と、回転
方向の固定手段および回転基準位置への復帰用の駆動手
段とで構成したので、物品を把持した状態においてその
位置関係を保持することが可能であるため、把持装置単
体で物品の位置決めをより確実に行うことが可能とな
る。また、全ての方向について基準位置への復帰動作が
可能となる。また、物品の吸着時や吸着解放時において
も周辺の物品と接触する問題もなくなる。

【００２０】また、この発明の第３の発明によれば、吸
着手段が物品を吸着した状態において、物品の側面に接
触し、上記物品を位置決め治具手段に対して押圧する押
し付け手段をベース部に設けたので、物品を直接位置決
め治具手段に正確に押し付けることが可能になるという
効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】 この発明の実施の形態１に係わる把持装置を
示す平面図である。

【図２】 この発明の実施の形態１に係わる把持装置を
示す正面図である。

【図３】 この発明の実施の形態１に係わる把持装置を
示す左側面図である。

【図４】 この発明の実施の形態１に係わる把持装置を
示す背面図である。

【図５】 この発明の実施の形態１に係わる把持装置を
示す右側面図である。

【図６】 この発明の実施の形態１に係わる把持装置の
動作を説明する説明図である。

【図７】 この発明の実施の形態２に係わる把持装置を
示す平面図である。

【図８】 この発明の実施の形態２に係わる把持装置を
示す正面図である。

【図９】 この発明の実施の形態２に係わる把持装置を
示す左側面図である。

【図１０】 この発明の実施の形態３に係わる把持装置
を示す平面図である。

【図１１】 この発明の実施の形態３に係わる把持装置
を示す正面図である。

【図１２】 この発明の実施の形態３に係わる把持装置
を示す左側面図である。

【図１３】 従来の把持装置を示す平面図である。

【図１４】 従来の把持装置を示す正面図である。

【符号の説明】

１ ロボットアーム、２ 手先回転部、３ ベース部、
４ Ｘ方向の可動部材、５ Ｘ方向の直動案内機構、６
Ｘ方向の駆動用エアシリンダ、７ Ｘ方向のブレー
キ、８ Ｙ方向の可動部材、９ Ｙ方向の直動案内機
構、１０ Ｙ方向の駆動用エアシリンダ、１１ Ｙ方向
のブレーキ、１２ 回転案内機構、１３ エアチャッ
ク、１４ 回転方向のブレーキ、１５ 吸着パッド、１
６ 吸着パッド支持部材、１７ 位置決め治具手段、１
８ 昇降駆動用エアシリンダ、１９ 物品、２０ Ｘ方
向の押し付けアーム、２１ Ｘ方向の押し付けアームピ
ボット、２２ Ｘ方向の押し付けアーム駆動用エアシリ
ンダ、２３ Ｙ方向の押し付けアーム、２４ Ｙ方向の
押し付けアームピボット、２５ Ｙ方向の押し付けアー
ム駆動用エアシリンダ、２６ ピン、１０１ ロボット
アーム、１０２ 手先回転部、１０３ ベース部、１０
４ Ｘ方向の可動部材、１０５ Ｘ方向の案内機構、１
０６ Ｘ方向の駆動用エアシリンダ、１０７ Ｘ方向の
固定用エアシリンダ、１０８ Ｙ方向の可動部材、１０
９ Ｙ方向の案内機構、１１０ Ｙ方向の駆動用エアシ
リンダ、１１１ Ｙ方向の固定用エアシリンダ、１１２
台座、１１３ 台座の案内機構、１１４ 回転方向の
固定用エアシリンダ、１１５ 吸着パッド、１１６ 支
持部材。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ロボット手先に装着され、吸着手段によ
   り物品を搬送する把持装置において、上記ロボット手先
   に固定されたベース部、上記ベース部に設けられ、上記
   物品の側面に当接する位置決め治具手段、および上記ベ
   ース部に対して上記吸着手段を相対的に移動または回転
   させる移動機構を備えたことを特徴とする把持装置。
2. 【請求項２】 位置決め治具手段は、ベース部に対して
   昇降可能な駆動手段を備えると共に物品側面の外形角部
   に当接するＬ字形状であり、移動機構は、ロボット手先
   の回転軸に直交する平面内において互いに直交する２方
   向の直道案内機構と、上記２方向の駆動手段および固定
   手段と、回転案内機構と、回転方向の固定手段および回
   転基準位置への復帰用の駆動手段とで構成されたことを
   特徴とする請求項１記載の把持装置。
3. 【請求項３】 ベース部に設けられ、吸着手段が物品を
   吸着した状態において、上記物品の側面に接触し、上記
   物品を位置決め治具手段に対して押圧する押し付け手段
   を備えたことを特徴とする請求項１または２記載の把持
   装置。