JPH09136283A - チャックハンド - Google Patents
チャックハンドInfo
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- JPH09136283A JPH09136283A JP7299620A JP29962095A JPH09136283A JP H09136283 A JPH09136283 A JP H09136283A JP 7299620 A JP7299620 A JP 7299620A JP 29962095 A JP29962095 A JP 29962095A JP H09136283 A JPH09136283 A JP H09136283A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- chuck
- actuator
- general
- purpose part
- dedicated
- Prior art date
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- Pending
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 チャックハンドのとくに専用部を小型化する
こと。 【解決手段】 チャックハンド10を汎用部11と専用
部12に分け、汎用部11にアクチュエーター15とポ
テンシオメーター16を設け、アクチュエーター15
を、チャック爪開閉用またはバキューム切替用と、専用
部着脱用と、に兼用させた。また、汎用部11と専用部
12のジョイント機構13をフローティング機構を兼ね
させる。
こと。 【解決手段】 チャックハンド10を汎用部11と専用
部12に分け、汎用部11にアクチュエーター15とポ
テンシオメーター16を設け、アクチュエーター15
を、チャック爪開閉用またはバキューム切替用と、専用
部着脱用と、に兼用させた。また、汎用部11と専用部
12のジョイント機構13をフローティング機構を兼ね
させる。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、チャックハンドに
関する。
関する。
【0002】
【従来の技術】従来のチャックハンドは、万能チャック
ハンド、多連チャックハンド、ATC(オートツールチ
ェンジ)ユニット式チャックハンドに大別される。万能
チャックハンドは、自由度の高い多関節リンクとサーボ
モーターの組み合わせによるPID(比例、微分、積
分)制御により、人の指先に近い動作が可能である。多
連チャックハンドは、ロボットの可搬重量の範囲内で、
複数ハンドを有し、タレット切替にて組付操作を行う。
たとえば、特開昭61−241041号公報のチャック
装置がこれに属する。ATCユニット式チャックハンド
は、複数のツールをツールストッカーに仮置しておき、
組立てるべきパーツ毎に、必要なツールと交換しながら
組付けを行う。図7に示すように、従来の代表的なAT
Cユニット式チャックハンドは、オートツールチェンジ
ユニット1と、RCC(フローティング)ユニット2
と、専用チャック3と、を有し、オートツールチェンジ
ユニット1の部位で、汎用部4と交換可能な専用部5と
が着脱されるようになっている。チャック爪6開閉のア
クチュエーター7は専用チャック3に組み付けられてお
り、それに電気を供給するケーブル8が専用部5に接続
されている。
ハンド、多連チャックハンド、ATC(オートツールチ
ェンジ)ユニット式チャックハンドに大別される。万能
チャックハンドは、自由度の高い多関節リンクとサーボ
モーターの組み合わせによるPID(比例、微分、積
分)制御により、人の指先に近い動作が可能である。多
連チャックハンドは、ロボットの可搬重量の範囲内で、
複数ハンドを有し、タレット切替にて組付操作を行う。
たとえば、特開昭61−241041号公報のチャック
装置がこれに属する。ATCユニット式チャックハンド
は、複数のツールをツールストッカーに仮置しておき、
組立てるべきパーツ毎に、必要なツールと交換しながら
組付けを行う。図7に示すように、従来の代表的なAT
Cユニット式チャックハンドは、オートツールチェンジ
ユニット1と、RCC(フローティング)ユニット2
と、専用チャック3と、を有し、オートツールチェンジ
ユニット1の部位で、汎用部4と交換可能な専用部5と
が着脱されるようになっている。チャック爪6開閉のア
クチュエーター7は専用チャック3に組み付けられてお
り、それに電気を供給するケーブル8が専用部5に接続
されている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかし、従来のチャッ
クハンドには以下の問題がある。万能チャックハンド
は、多数のサーボモーターによるPID制御のため、機
構が複雑で、制御のためのコントローラおよびソフトウ
ェアも、多軸ロボット以上の技術が必要となる。また、
持てるパーツの形状、大きさには相当の自由度があるも
のの、限界はあるため、ツールチェンジが必要となる場
合もある。多連チャックハンドは、常時、複数のハンド
をもち運ぶため、重量が大になってしまい、また、大き
さも大になるため作業域が干渉上制御される。ハンド追
加時には、タレット数に余裕がない場合、新作が必要と
なる。ATCユニット式ハンドは、ハンドのほぼ全体が
専用部で汎用部が少ないため、組付部品毎にハンドを用
意して交換しなければならず、専用部の大型化、コスト
アップ、組付けサイクルタイムのロング化を招いてい
た。また、専用部の大型化と、専用部にアクチュエータ
ーを具備させてケーブルで給電する構造等により、ツー
ル交換および部品組付けの際の干渉、ケーブルからみ防
止上、作業域や作業自体に制限を受ける。本発明の目的
は、ATCユニット式ハンドにおいて、汎用部をできる
だけ増やして専用部を小型化でき、場合によってはツー
ル交換回数も低減できる、チャックハンドを提供するこ
とにある。
クハンドには以下の問題がある。万能チャックハンド
は、多数のサーボモーターによるPID制御のため、機
構が複雑で、制御のためのコントローラおよびソフトウ
ェアも、多軸ロボット以上の技術が必要となる。また、
持てるパーツの形状、大きさには相当の自由度があるも
のの、限界はあるため、ツールチェンジが必要となる場
合もある。多連チャックハンドは、常時、複数のハンド
をもち運ぶため、重量が大になってしまい、また、大き
さも大になるため作業域が干渉上制御される。ハンド追
加時には、タレット数に余裕がない場合、新作が必要と
なる。ATCユニット式ハンドは、ハンドのほぼ全体が
専用部で汎用部が少ないため、組付部品毎にハンドを用
意して交換しなければならず、専用部の大型化、コスト
アップ、組付けサイクルタイムのロング化を招いてい
た。また、専用部の大型化と、専用部にアクチュエータ
ーを具備させてケーブルで給電する構造等により、ツー
ル交換および部品組付けの際の干渉、ケーブルからみ防
止上、作業域や作業自体に制限を受ける。本発明の目的
は、ATCユニット式ハンドにおいて、汎用部をできる
だけ増やして専用部を小型化でき、場合によってはツー
ル交換回数も低減できる、チャックハンドを提供するこ
とにある。
【0004】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成する本発
明のチャックハンドはつぎの通りである。 (1) アクチュエーターと、該アクチュエーターによ
り開閉される複数のチャック爪と、を有するチャックハ
ンドにおいて、前記アクチュエーターにポテンショメー
ターを連動させチャック爪位置を動作域内の全ての点で
確認可能としたチャックハンド。 (2) 汎用部と該汎用部に対してジョイント機構によ
り着脱可能とされた専用部とを有し、前記汎用部にアク
チュエーターとポテンショメーターを設け、前記専用部
に開閉可能な複数のチャック爪と前記アクチュエーター
の動作をチャック爪の開閉動作に変換する動作変換手段
を設けた、チャックハンド。 (3) 前記アクチュエーターが第1の動作範囲におい
てチャック爪の開閉と連動され、該第1の動作範囲を超
える第2の動作範囲において前記ジョイント機構の脱作
動と連動され、これによってチャック爪の開閉とジョイ
ントの着脱が1つの前記アクチュエーターによって行わ
れるようになっている(2)記載のチャックハンド。 (4) 前記ジョイント機構が前記専用部の前記汎用部
に対する相対横方向動きを許す隙間を有し、それによっ
てフローティング機構を兼ねる(2)記載のチャックハ
ンド。 (5) 汎用部と該汎用部に対してジョイント機構によ
り着脱可能とされた専用部とを有し、前記汎用部にアク
チュエーターとポテンショメーターを設け、前記専用部
にバキュームパッドと該バキュームパッドへの負圧と大
気圧とを切替えるスプール弁と前記アクチュエーターの
動作を前記スプール弁の切替動作に変換する動作変換手
段を設けた、チャックハンド。
明のチャックハンドはつぎの通りである。 (1) アクチュエーターと、該アクチュエーターによ
り開閉される複数のチャック爪と、を有するチャックハ
ンドにおいて、前記アクチュエーターにポテンショメー
ターを連動させチャック爪位置を動作域内の全ての点で
確認可能としたチャックハンド。 (2) 汎用部と該汎用部に対してジョイント機構によ
り着脱可能とされた専用部とを有し、前記汎用部にアク
チュエーターとポテンショメーターを設け、前記専用部
に開閉可能な複数のチャック爪と前記アクチュエーター
の動作をチャック爪の開閉動作に変換する動作変換手段
を設けた、チャックハンド。 (3) 前記アクチュエーターが第1の動作範囲におい
てチャック爪の開閉と連動され、該第1の動作範囲を超
える第2の動作範囲において前記ジョイント機構の脱作
動と連動され、これによってチャック爪の開閉とジョイ
ントの着脱が1つの前記アクチュエーターによって行わ
れるようになっている(2)記載のチャックハンド。 (4) 前記ジョイント機構が前記専用部の前記汎用部
に対する相対横方向動きを許す隙間を有し、それによっ
てフローティング機構を兼ねる(2)記載のチャックハ
ンド。 (5) 汎用部と該汎用部に対してジョイント機構によ
り着脱可能とされた専用部とを有し、前記汎用部にアク
チュエーターとポテンショメーターを設け、前記専用部
にバキュームパッドと該バキュームパッドへの負圧と大
気圧とを切替えるスプール弁と前記アクチュエーターの
動作を前記スプール弁の切替動作に変換する動作変換手
段を設けた、チャックハンド。
【0005】上記(1)のチャックハンドでは、ポテン
ショメーターを設けたので、チャック爪開閉域における
チャック爪の全位置を確認でき、チャックすべき組付部
品のサイズに合わせてアクチュエーターのチャック位
置、チャック解放位置を変えることにより、1つのツー
ルで複数のサイズの組付部品を扱うことができるように
なり、ツール交換回数を低減できる。これによって、組
付けサイクルタイムを短縮することができる。上記
(2)のチャックハンドでは、チャック爪を開閉するた
めのアクチュエーターを汎用部に設けたので、1つのア
クチュエーターを全ツールの爪の開閉に共用するので各
ツールに対してアクチュエーターを設ける場合に比べて
コストダウンできるとともに、専用部を小型化できかつ
専用部への給電ケーブルを廃除でき、作業の自由度を増
大できるとともに作業域を拡大できる。上記(3)のチ
ャックハンドは、1つのアクチュエーターでチャック爪
の開閉と専用部の着脱とを行う機構としたので、別々に
設ける場合に比べて、チャックハンドの小型化、コスト
ダウン、作業域の拡大をはかることができる。上記
(4)のチャックハンドでは、ジョイント機構に横方向
動きを許容する隙間をもたせるだけでフローティング機
構の機能をもたすことができ、専用のRCC機構を設け
る場合に比べてチャックハンドを小型化できる。上記
(5)のチャックハンドは、専用部にバキュームパッド
を具備し、アクチュエーターでスプール弁を動かしてバ
キュームパッドへの負圧と大気圧とを切替えるようにし
たので、チャック爪に代えてバキュームパッドで組付部
品のチャッキングを行うことができる。その他の小型化
に関する作用は上記(2)のチャックハンドに準じる。
ショメーターを設けたので、チャック爪開閉域における
チャック爪の全位置を確認でき、チャックすべき組付部
品のサイズに合わせてアクチュエーターのチャック位
置、チャック解放位置を変えることにより、1つのツー
ルで複数のサイズの組付部品を扱うことができるように
なり、ツール交換回数を低減できる。これによって、組
付けサイクルタイムを短縮することができる。上記
(2)のチャックハンドでは、チャック爪を開閉するた
めのアクチュエーターを汎用部に設けたので、1つのア
クチュエーターを全ツールの爪の開閉に共用するので各
ツールに対してアクチュエーターを設ける場合に比べて
コストダウンできるとともに、専用部を小型化できかつ
専用部への給電ケーブルを廃除でき、作業の自由度を増
大できるとともに作業域を拡大できる。上記(3)のチ
ャックハンドは、1つのアクチュエーターでチャック爪
の開閉と専用部の着脱とを行う機構としたので、別々に
設ける場合に比べて、チャックハンドの小型化、コスト
ダウン、作業域の拡大をはかることができる。上記
(4)のチャックハンドでは、ジョイント機構に横方向
動きを許容する隙間をもたせるだけでフローティング機
構の機能をもたすことができ、専用のRCC機構を設け
る場合に比べてチャックハンドを小型化できる。上記
(5)のチャックハンドは、専用部にバキュームパッド
を具備し、アクチュエーターでスプール弁を動かしてバ
キュームパッドへの負圧と大気圧とを切替えるようにし
たので、チャック爪に代えてバキュームパッドで組付部
品のチャッキングを行うことができる。その他の小型化
に関する作用は上記(2)のチャックハンドに準じる。
【0006】
【発明の実施の形態】図1〜図5は本発明の第1実施例
を示し、図6は本発明の第2実施例を示している。両実
施例で共通な部分には、両実施例で同じ符号を付してあ
る。まず、本発明の第1実施例の構成を、図1〜図5を
参照して、説明する。第1実施例のチャックハンド10
は、汎用部(非交換部)11と、汎用部11に対してジ
ョイント機構13により着脱可能とされた専用部(交換
部)12とを有する。汎用部11はロボット14に取り
付けられて交換されない部分であり、専用部12はツー
ルストッカーにストックされていて、必要に応じて、汎
用部11に、自動交換されて取り付けされる部分であ
る。
を示し、図6は本発明の第2実施例を示している。両実
施例で共通な部分には、両実施例で同じ符号を付してあ
る。まず、本発明の第1実施例の構成を、図1〜図5を
参照して、説明する。第1実施例のチャックハンド10
は、汎用部(非交換部)11と、汎用部11に対してジ
ョイント機構13により着脱可能とされた専用部(交換
部)12とを有する。汎用部11はロボット14に取り
付けられて交換されない部分であり、専用部12はツー
ルストッカーにストックされていて、必要に応じて、汎
用部11に、自動交換されて取り付けされる部分であ
る。
【0007】汎用部11は、アクチュエーター15とア
クチュエーター15に連結されたポテンショメーター1
6(アクチュエーター15の回転量を検出して電圧で出
力する)を有している。アクチュエーター15を汎用部
11に設けることにより、専用部12に給電ケーブルを
設けないで済み、かつ汎用部11と専用部12間にコネ
クタを設けないで済み、これによって、チャックハンド
10の小型化、構造の単純化、ケーブルのからみつきや
他の装置との干渉防止をはかることができる。単一のア
クチュエーター15で複数のチャック爪18の開閉とジ
ョイント機構13の係合、離脱を行う。これによって、
チャック爪18の開閉とジョイント機構13の係合、離
脱に別々のアクチュエーターを設ける場合に比べてチャ
ックハンド10の小型化をはかることができるととも
に、コストダウンをはかることができる。
クチュエーター15に連結されたポテンショメーター1
6(アクチュエーター15の回転量を検出して電圧で出
力する)を有している。アクチュエーター15を汎用部
11に設けることにより、専用部12に給電ケーブルを
設けないで済み、かつ汎用部11と専用部12間にコネ
クタを設けないで済み、これによって、チャックハンド
10の小型化、構造の単純化、ケーブルのからみつきや
他の装置との干渉防止をはかることができる。単一のア
クチュエーター15で複数のチャック爪18の開閉とジ
ョイント機構13の係合、離脱を行う。これによって、
チャック爪18の開閉とジョイント機構13の係合、離
脱に別々のアクチュエーターを設ける場合に比べてチャ
ックハンド10の小型化をはかることができるととも
に、コストダウンをはかることができる。
【0008】アクチュエーター15は、たとえば減速機
17付き電動モーターからなる。ポテンショメーター1
6はアクチュエーター15の出力軸に連結され、その回
転域の全位置、そしてそれに対応してチャック爪18の
開閉動領域の全位置を検出、確認することができる。従
来は全開位置と全閉位置の2位置をリミットスイッチで
確認していたが、本発明ではポテンショメーター16に
よってチャック爪18の開閉域の全点を確認できるた
め、組付けるべき部品(チャック爪で掴む部品)のサイ
ズに応じて開閉域を設定することにより、1つの専用部
12で複数のサイズの部品を取り扱うことができるよう
になる。これによってツール(専用部)交換回数を低減
でき、部品組付けサイクルタイムを短縮することができ
る。
17付き電動モーターからなる。ポテンショメーター1
6はアクチュエーター15の出力軸に連結され、その回
転域の全位置、そしてそれに対応してチャック爪18の
開閉動領域の全位置を検出、確認することができる。従
来は全開位置と全閉位置の2位置をリミットスイッチで
確認していたが、本発明ではポテンショメーター16に
よってチャック爪18の開閉域の全点を確認できるた
め、組付けるべき部品(チャック爪で掴む部品)のサイ
ズに応じて開閉域を設定することにより、1つの専用部
12で複数のサイズの部品を取り扱うことができるよう
になる。これによってツール(専用部)交換回数を低減
でき、部品組付けサイクルタイムを短縮することができ
る。
【0009】汎用部11は、ロボット14に対して固定
される汎用部ボデー19と、汎用部ボデー19にベアリ
ング20を介して回転自在に支持されアクチュエーター
15に連動されて第1の動作範囲(たとえば、0°と6
0°との間)とそれを超える第2の動作範囲(たとえ
ば、60°と80°との間)にわたって回転される汎用
部リング21と、汎用部ボデー19にベアリング22を
介して回転自在に支持されアクチュエーター15に連動
されて上記第2の動作範囲(たとえば、60°と80°
との間)内のみで回転されるジョイントリング23と、
汎用部リング21に固定されたピン24およびジョイン
トリング23に形成された逃げ溝25と、からなる。
される汎用部ボデー19と、汎用部ボデー19にベアリ
ング20を介して回転自在に支持されアクチュエーター
15に連動されて第1の動作範囲(たとえば、0°と6
0°との間)とそれを超える第2の動作範囲(たとえ
ば、60°と80°との間)にわたって回転される汎用
部リング21と、汎用部ボデー19にベアリング22を
介して回転自在に支持されアクチュエーター15に連動
されて上記第2の動作範囲(たとえば、60°と80°
との間)内のみで回転されるジョイントリング23と、
汎用部リング21に固定されたピン24およびジョイン
トリング23に形成された逃げ溝25と、からなる。
【0010】図5に示すように、逃げ溝25は第1の動
作範囲(たとえば、0°と60°との間)にわたって周
方向に延びており、アクチュエーター15の出力軸の回
転角度が第1の動作範囲内にあるときは、ピン24が逃
げ溝25内を動くだけで(図5のa、bの状態)ジョイ
ントリング23は回転されず、アクチュエーター15の
出力軸の回転角度が第2の動作範囲(たとえば、60°
と80°との間)になったときにのみ、ピン24が逃げ
溝25の側壁を押して(図5のcの状態)ジョイントリ
ング23を回転させるようになっている。
作範囲(たとえば、0°と60°との間)にわたって周
方向に延びており、アクチュエーター15の出力軸の回
転角度が第1の動作範囲内にあるときは、ピン24が逃
げ溝25内を動くだけで(図5のa、bの状態)ジョイ
ントリング23は回転されず、アクチュエーター15の
出力軸の回転角度が第2の動作範囲(たとえば、60°
と80°との間)になったときにのみ、ピン24が逃げ
溝25の側壁を押して(図5のcの状態)ジョイントリ
ング23を回転させるようになっている。
【0011】ジョイントリング23には、図1、図5に
示すように、第2の動作範囲(たとえば、60°と80
°の間)にわたって溝26が周方向に切ってある。この
溝26には、専用部12側の部材であるジョイントピン
27が挿通している。ジョイントピン27は拡大された
頭部28とそれより径小の軸部29を有し、バネ34に
よって下方に付勢されている。溝26はジョイントピン
27の軸部29と摺動可能な幅をもって周方向に延び、
周方向一端にジョイントピン27の頭部28が嵌入され
る径の段付き穴31を有し、周方向他端にジョイントピ
ン27の頭部28を通過させることのできるストレート
穴30(図5)を有している。ジョイントピン27が段
付き穴31に入っている時は、専用部12もジョイント
リング23もジョイントピン27によって回転を拘束さ
れて汎用部ボデー19に対して回転不能であり、かつ専
用部12は汎用部11に離脱不能に連結されている。し
かし、ジョイントピン27がツールストッカー32の位
置決めピン33によってバネ34の付勢に抗して押し上
げられたときには、アクチュエーター15が第2の動作
範囲内に回転したときにジョイントリング23が回転
し、ストレート穴30がジョイントピン27の位置にき
て、ジョイントピン27の頭部28が溝26を通り抜け
ることができ、専用部12は汎用部11から外れること
ができる。そして、ジョイントリング23、ジョイント
ピン27、溝26はジョイント機構13を構成してい
る。
示すように、第2の動作範囲(たとえば、60°と80
°の間)にわたって溝26が周方向に切ってある。この
溝26には、専用部12側の部材であるジョイントピン
27が挿通している。ジョイントピン27は拡大された
頭部28とそれより径小の軸部29を有し、バネ34に
よって下方に付勢されている。溝26はジョイントピン
27の軸部29と摺動可能な幅をもって周方向に延び、
周方向一端にジョイントピン27の頭部28が嵌入され
る径の段付き穴31を有し、周方向他端にジョイントピ
ン27の頭部28を通過させることのできるストレート
穴30(図5)を有している。ジョイントピン27が段
付き穴31に入っている時は、専用部12もジョイント
リング23もジョイントピン27によって回転を拘束さ
れて汎用部ボデー19に対して回転不能であり、かつ専
用部12は汎用部11に離脱不能に連結されている。し
かし、ジョイントピン27がツールストッカー32の位
置決めピン33によってバネ34の付勢に抗して押し上
げられたときには、アクチュエーター15が第2の動作
範囲内に回転したときにジョイントリング23が回転
し、ストレート穴30がジョイントピン27の位置にき
て、ジョイントピン27の頭部28が溝26を通り抜け
ることができ、専用部12は汎用部11から外れること
ができる。そして、ジョイントリング23、ジョイント
ピン27、溝26はジョイント機構13を構成してい
る。
【0012】専用部12は、非回転部材である専用部ボ
デー35と、専用部ボデー35に対して軸方向に移動可
能なジョイントピン27と、ジョイントピン27をジョ
イントピン頭部28が段付き穴31内に嵌入する方向に
付勢するバネ34と、専用部ボデー35にベアリング3
6を介して回転自在に支持されたカムリング37と、カ
ムリング37に形成された溝カム38と、専用部ボデー
35の下面に専用部の軸芯と直角方向にスライド可能に
設けられた複数のチャック爪18と、チャック爪18に
固定されチャック爪18から上方に立上がり溝カム38
に摺動可能またはベアリング39を介して転動可能に接
触するピン40と、汎用部リング21の回転をカムリン
グ37の回転に伝えるとともに汎用部リング21とカム
リング37との軸芯と直角方向の所定量以下の相対動を
許容する連結具41と、からなる。溝カム38とピン4
0はアクチュエーター15の回転をチャック爪18の開
閉動作に変換する動作変換手段を構成する。アクチュエ
ーター15の回転がカムリング37に伝えられてカムリ
ング37が回転すると、チャック爪18は軸芯と直角方
向に移動し、部品をチャックしたり、チャックを解除し
たりする。
デー35と、専用部ボデー35に対して軸方向に移動可
能なジョイントピン27と、ジョイントピン27をジョ
イントピン頭部28が段付き穴31内に嵌入する方向に
付勢するバネ34と、専用部ボデー35にベアリング3
6を介して回転自在に支持されたカムリング37と、カ
ムリング37に形成された溝カム38と、専用部ボデー
35の下面に専用部の軸芯と直角方向にスライド可能に
設けられた複数のチャック爪18と、チャック爪18に
固定されチャック爪18から上方に立上がり溝カム38
に摺動可能またはベアリング39を介して転動可能に接
触するピン40と、汎用部リング21の回転をカムリン
グ37の回転に伝えるとともに汎用部リング21とカム
リング37との軸芯と直角方向の所定量以下の相対動を
許容する連結具41と、からなる。溝カム38とピン4
0はアクチュエーター15の回転をチャック爪18の開
閉動作に変換する動作変換手段を構成する。アクチュエ
ーター15の回転がカムリング37に伝えられてカムリ
ング37が回転すると、チャック爪18は軸芯と直角方
向に移動し、部品をチャックしたり、チャックを解除し
たりする。
【0013】連結具41は、図1、図2に示すように、
上端に第1の溝42を有し、下端に第1の溝42と直交
方向に延びる第2の溝43を有する。汎用部リング21
の下端突出部44は第1の溝42に摺動可能に係合し、
カムリング37の上端突出部45は第2の溝43に、ピ
ン46と長穴47の移動許容範囲内で、摺動可能に係合
している。専用部12が汎用部11から外れる時は、第
1の溝42と汎用部リング下端突出部44が外れる。ま
た、図1、図3に示すように、ジョイントピン27の頭
部28と段付き穴31の内径との間にもクリアランスδ
が設けられており、δの範囲内での横方向動きを可能に
している。これらの機構によって、専用部12は汎用部
11に対して軸直角方向に所定量の範囲内で移動可能で
あり、ジョイント機構13はフローティング機構を兼ね
ている。フローティング機構が必要でない時には、図4
に示すようにジョイントピン頭部28と段付き穴31を
テーパ嵌合にして隙間なしとすればよい。
上端に第1の溝42を有し、下端に第1の溝42と直交
方向に延びる第2の溝43を有する。汎用部リング21
の下端突出部44は第1の溝42に摺動可能に係合し、
カムリング37の上端突出部45は第2の溝43に、ピ
ン46と長穴47の移動許容範囲内で、摺動可能に係合
している。専用部12が汎用部11から外れる時は、第
1の溝42と汎用部リング下端突出部44が外れる。ま
た、図1、図3に示すように、ジョイントピン27の頭
部28と段付き穴31の内径との間にもクリアランスδ
が設けられており、δの範囲内での横方向動きを可能に
している。これらの機構によって、専用部12は汎用部
11に対して軸直角方向に所定量の範囲内で移動可能で
あり、ジョイント機構13はフローティング機構を兼ね
ている。フローティング機構が必要でない時には、図4
に示すようにジョイントピン頭部28と段付き穴31を
テーパ嵌合にして隙間なしとすればよい。
【0014】つぎに本発明の第1実施例の作用を、図
1、図5を参照して説明する。チャック爪18の開閉動
作はつぎのようにして行われる。まず、アクチュエータ
ー15が回転し、その回転位置がポテンショメーター1
6によって検出される。アクチュエーター15が汎用部
リング21を回転させ、汎用部リング21の回転は連結
具41により横方向動きを許容しながらカムリング37
に伝えられる。この時にはピン24が逃げ溝25内を動
くだけで、ジョイントリング23は回転しない。カムリ
ング37が回転すると、溝カム38とピン40によっ
て、図5のA、Bに示すように、チャック爪18が開閉
する。複数のチャック爪18が同時に軸芯に近づく方向
に移動して部品を掴む動作がチャックであり、複数のチ
ャック爪18が同時に軸芯から離れる方向に移動して部
品をはなす動作がチャック解除である。ポテンショメー
ター16を設けたことによりチャック爪18の動きの全
位置を確認できるので、1種類のチャック爪18で複数
サイズの部品のチャックが可能になる。
1、図5を参照して説明する。チャック爪18の開閉動
作はつぎのようにして行われる。まず、アクチュエータ
ー15が回転し、その回転位置がポテンショメーター1
6によって検出される。アクチュエーター15が汎用部
リング21を回転させ、汎用部リング21の回転は連結
具41により横方向動きを許容しながらカムリング37
に伝えられる。この時にはピン24が逃げ溝25内を動
くだけで、ジョイントリング23は回転しない。カムリ
ング37が回転すると、溝カム38とピン40によっ
て、図5のA、Bに示すように、チャック爪18が開閉
する。複数のチャック爪18が同時に軸芯に近づく方向
に移動して部品を掴む動作がチャックであり、複数のチ
ャック爪18が同時に軸芯から離れる方向に移動して部
品をはなす動作がチャック解除である。ポテンショメー
ター16を設けたことによりチャック爪18の動きの全
位置を確認できるので、1種類のチャック爪18で複数
サイズの部品のチャックが可能になる。
【0015】専用部12の汎用部11への着脱は、つぎ
のようにして行われる。まず、係合離脱については、ロ
ボット14がチャックハンド10を、ツールストッカー
32上に、位置決めピン33で位置決めしながら置く。
この時、ツールストッカー32の位置決めピン33がジ
ョイントピン27をバネ34の付勢力に抗して押し上
げ、ジョイントピン頭部28を段付き穴31から出す。
これによって、ジョイントリング23は、ジョイントピ
ン軸部29が溝26内を動くことによって、回転可能な
状態となる。この状態で、アクチュエーター15が第2
の動作範囲(たとえば、60°と80°の間)に入って
回転すると、図5のcに示すようにピン24が逃げ溝2
5の側壁に当たってジョイントリング23を第2の動作
範囲だけ(たとえば、80°−60°=20°)回転さ
せ、これによって、ジョイントピン26はストレート穴
30の位置にきて溝26から抜け外れ可能な状態にな
る。この状態で、ロボット14で汎用部11を上昇させ
ると、ジョイントピン26は溝26から外れ、汎用部リ
ング21は連結具41から抜けて、汎用部11は専用部
12から外れる。この時、チャック爪18は不動で、図
5のCの位置にある。そして、汎用部11は、ロボット
14によって新しい専用部12の上方に移動され、上記
と逆の手順で、汎用部11と専用部12とが連結され
る。
のようにして行われる。まず、係合離脱については、ロ
ボット14がチャックハンド10を、ツールストッカー
32上に、位置決めピン33で位置決めしながら置く。
この時、ツールストッカー32の位置決めピン33がジ
ョイントピン27をバネ34の付勢力に抗して押し上
げ、ジョイントピン頭部28を段付き穴31から出す。
これによって、ジョイントリング23は、ジョイントピ
ン軸部29が溝26内を動くことによって、回転可能な
状態となる。この状態で、アクチュエーター15が第2
の動作範囲(たとえば、60°と80°の間)に入って
回転すると、図5のcに示すようにピン24が逃げ溝2
5の側壁に当たってジョイントリング23を第2の動作
範囲だけ(たとえば、80°−60°=20°)回転さ
せ、これによって、ジョイントピン26はストレート穴
30の位置にきて溝26から抜け外れ可能な状態にな
る。この状態で、ロボット14で汎用部11を上昇させ
ると、ジョイントピン26は溝26から外れ、汎用部リ
ング21は連結具41から抜けて、汎用部11は専用部
12から外れる。この時、チャック爪18は不動で、図
5のCの位置にある。そして、汎用部11は、ロボット
14によって新しい専用部12の上方に移動され、上記
と逆の手順で、汎用部11と専用部12とが連結され
る。
【0016】つぎに、本発明の第2実施例の構成を、図
6(専用部とジョイント機構の部分のみを示す。汎用部
は第1実施例と同じ)を参照して説明する。第2実施例
では、第1実施例のチャック爪18に代えてバキューム
パッド50が用いられており、バキュームパッド50へ
の負圧(真空)と大気圧の切替えをスプール弁51の動
きによって行い、アクチュエーター15の回転動をスプ
ール弁51の直線動に変換する動作変換手段52として
のラックピニオン機構53、54が設けられている。そ
の他の構成は第1実施例に準じる。第2実施例の作用に
ついては、アクチュエーター15が回転すると、ピニオ
ンギア53が回転してラック54を直線動させ、その動
きによってスプール弁51を動かして、バキュームパッ
ド50への負圧、大気圧を切替える。バキュームパッド
50は部品を吸着して組付けする。その他の作用は第1
実施例に準じる。
6(専用部とジョイント機構の部分のみを示す。汎用部
は第1実施例と同じ)を参照して説明する。第2実施例
では、第1実施例のチャック爪18に代えてバキューム
パッド50が用いられており、バキュームパッド50へ
の負圧(真空)と大気圧の切替えをスプール弁51の動
きによって行い、アクチュエーター15の回転動をスプ
ール弁51の直線動に変換する動作変換手段52として
のラックピニオン機構53、54が設けられている。そ
の他の構成は第1実施例に準じる。第2実施例の作用に
ついては、アクチュエーター15が回転すると、ピニオ
ンギア53が回転してラック54を直線動させ、その動
きによってスプール弁51を動かして、バキュームパッ
ド50への負圧、大気圧を切替える。バキュームパッド
50は部品を吸着して組付けする。その他の作用は第1
実施例に準じる。
【0017】
【発明の効果】請求項1のチャックハンドによれば、ポ
テンショメーターを設けたので、チャック爪の開閉動の
全位置を検出、確認でき、1つのツールで複数のサイズ
の組付部品を扱うことができるようになり、ツール交換
回数を低減できる。請求項2のチャックハンドによれ
ば、チャック爪を開閉するためのアクチュエアーターを
汎用部に設けたので、1つのアクチュエーターを全ツー
ルに対して共用でき、コストダウン、専用部の小型化、
専用部への給電ケーブルの廃止、作業域の拡大、等の効
果が得られる。請求項3のチャックハンドによれば、1
つのアクチュエーターでチャック爪の開閉と専用部の着
脱とを行うようにしたので、チャックハンドの小型化、
コストダウン、作業域の拡大、等の効果が得られる。請
求項4のチャックハンドによれば、ジョイント機構に横
方向動きを許容する隙間をもたせたので、フローティン
グ機構を兼ねさせることができ、専用のフローティング
機構(RCC機構)を設ける場合に比べて、チャックハ
ンドの小型化、コストダウン、作業域の拡大、等の効果
が得られる。請求項5のチャックハンドによれば、チャ
ック爪に代えてバキュームパッドを設けたので、請求項
2のチャックハンドに準じる効果が得られる。
テンショメーターを設けたので、チャック爪の開閉動の
全位置を検出、確認でき、1つのツールで複数のサイズ
の組付部品を扱うことができるようになり、ツール交換
回数を低減できる。請求項2のチャックハンドによれ
ば、チャック爪を開閉するためのアクチュエアーターを
汎用部に設けたので、1つのアクチュエーターを全ツー
ルに対して共用でき、コストダウン、専用部の小型化、
専用部への給電ケーブルの廃止、作業域の拡大、等の効
果が得られる。請求項3のチャックハンドによれば、1
つのアクチュエーターでチャック爪の開閉と専用部の着
脱とを行うようにしたので、チャックハンドの小型化、
コストダウン、作業域の拡大、等の効果が得られる。請
求項4のチャックハンドによれば、ジョイント機構に横
方向動きを許容する隙間をもたせたので、フローティン
グ機構を兼ねさせることができ、専用のフローティング
機構(RCC機構)を設ける場合に比べて、チャックハ
ンドの小型化、コストダウン、作業域の拡大、等の効果
が得られる。請求項5のチャックハンドによれば、チャ
ック爪に代えてバキュームパッドを設けたので、請求項
2のチャックハンドに準じる効果が得られる。
【図1】本発明の第1実施例のチャックハンドの断面図
である。
である。
【図2】図1のチャックハンドのうち連結具の部分の側
面図である。
面図である。
【図3】フローティング機構を設ける場合のジョイント
ピンと段付き穴の断面図である。
ピンと段付き穴の断面図である。
【図4】フローティング機構を設けない場合のジョイン
トピンと段付き穴の断面図である。
トピンと段付き穴の断面図である。
【図5】チャック爪開時、チャック爪閉時、ツール交換
時の各時における、ピン24と逃げ溝25の位置関係
a、b、cおよびピン40と溝カム38の位置関係A、
B、Cを示す図である。
時の各時における、ピン24と逃げ溝25の位置関係
a、b、cおよびピン40と溝カム38の位置関係A、
B、Cを示す図である。
【図6】本発明の第2実施例のチャックハンドの専用部
とジョイントリングの部分の断面図である。
とジョイントリングの部分の断面図である。
【図7】従来のATCユニット式チャックハンドの概略
正面図である。
正面図である。
10 チャックハンド 11 汎用部 12 専用部 13 ジョイント機構 14 ロボット 15 アクチュエーター 16 ポテンショメーター 18 チャック爪 19 汎用部ボデー 21 汎用部リング 23 ジョイントリング 24 ピン 25 逃げ溝 27 ジョイントピン 28 頭部 30 ストレート穴 31 段付き穴 33 位置決めピン 35 専用部ボデー 37 カムリング 38 溝カム 40 ピン 41 連結具 42 第1の溝 43 第2の溝 47 長穴 50 バキュームパッド 51 スプール弁 53 ピニオンギア 54 ラック
Claims (5)
- 【請求項1】 アクチュエーターと、該アクチュエータ
ーにより開閉される複数のチャック爪と、を有するチャ
ックハンドにおいて、前記アクチュエーターにポテンシ
ョメーターを連動させチャック爪位置を動作域内の全て
の点で確認可能としたことを特徴とするチャックハン
ド。 - 【請求項2】 汎用部と該汎用部に対してジョイント機
構により着脱可能とされた専用部とを有し、 前記汎用部にアクチュエーターとポテンショメーターを
設け、 前記専用部に開閉可能な複数のチャック爪と前記アクチ
ュエーターの動作をチャック爪の開閉動作に変換する動
作変換手段を設けた、ことを特徴とするチャックハン
ド。 - 【請求項3】 前記アクチュエーターが第1の動作範囲
においてチャック爪の開閉と連動され、該第1の動作範
囲を超える第2の動作範囲において前記ジョイント機構
の脱作動と連動され、これによってチャック爪の開閉と
ジョイントの着脱が1つの前記アクチュエーターによっ
て行われるようになっている請求項2記載のチャックハ
ンド。 - 【請求項4】 前記ジョイント機構が前記専用部の前記
汎用部に対する相対横方向動きを許す隙間を有し、それ
によってフローティング機構を兼ねる請求項2記載のチ
ャックハンド。 - 【請求項5】 汎用部と該汎用部に対してジョイント機
構により着脱可能とされた専用部とを有し、 前記汎用部にアクチュエーターとポテンショメーターを
設け、 前記専用部にバキュームパッドと該バキュームパッドへ
の負圧と大気圧とを切替えるスプール弁と前記アクチュ
エーターの動作を前記スプール弁の切替動作に変換する
動作変換手段を設けた、ことを特徴とするチャックハン
ド。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP7299620A JPH09136283A (ja) | 1995-11-17 | 1995-11-17 | チャックハンド |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP7299620A JPH09136283A (ja) | 1995-11-17 | 1995-11-17 | チャックハンド |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH09136283A true JPH09136283A (ja) | 1997-05-27 |
Family
ID=17874974
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP7299620A Pending JPH09136283A (ja) | 1995-11-17 | 1995-11-17 | チャックハンド |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH09136283A (ja) |
Cited By (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP3145202U (ja) * | 2008-07-16 | 2008-10-02 | サンアロイ工業株式会社 | 吸引支持装置 |
JP3145653U (ja) * | 2008-08-04 | 2008-10-16 | サンアロイ工業株式会社 | 中空体用吸引支持装置 |
JP2010240811A (ja) * | 2009-04-10 | 2010-10-28 | Jfe Steel Corp | プラグ載せ換えハンド装置 |
WO2011152520A1 (ja) * | 2010-06-03 | 2011-12-08 | レオン自動機株式会社 | ロボットハンドおよび食品搬送システム |
JP2016112668A (ja) * | 2014-12-17 | 2016-06-23 | Ntn株式会社 | ツール交換機構 |
CN109070359A (zh) * | 2016-02-15 | 2018-12-21 | 卡斯坦宁堡有限公司 | 用于机器人的执行机构单元、具有机器人的加工装置和更换机器人中的执行机构的方法 |
JP2020055068A (ja) * | 2018-10-02 | 2020-04-09 | 株式会社Taiyo | 電動グリッパ装置 |
JP2020093367A (ja) * | 2018-12-14 | 2020-06-18 | 富士電機株式会社 | 保持機構及び搬送方法 |
WO2023032465A1 (ja) * | 2021-08-30 | 2023-03-09 | 株式会社コガネイ | ツール交換装置 |
-
1995
- 1995-11-17 JP JP7299620A patent/JPH09136283A/ja active Pending
Cited By (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP3145202U (ja) * | 2008-07-16 | 2008-10-02 | サンアロイ工業株式会社 | 吸引支持装置 |
JP3145653U (ja) * | 2008-08-04 | 2008-10-16 | サンアロイ工業株式会社 | 中空体用吸引支持装置 |
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TWI455806B (zh) * | 2010-06-03 | 2014-10-11 | Rheon Automatic Machinery Co | 機器人手臂及食製品搬運系統 |
JP2016112668A (ja) * | 2014-12-17 | 2016-06-23 | Ntn株式会社 | ツール交換機構 |
WO2016098514A1 (ja) * | 2014-12-17 | 2016-06-23 | Ntn株式会社 | ツール交換機構 |
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JP2020093367A (ja) * | 2018-12-14 | 2020-06-18 | 富士電機株式会社 | 保持機構及び搬送方法 |
WO2023032465A1 (ja) * | 2021-08-30 | 2023-03-09 | 株式会社コガネイ | ツール交換装置 |
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