JPH1025029A - 移載ロボット用ロボットハンド - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 パレットの前方から前後左右に隙間なくワー
クを積載することができ、ワークの上部に空間を必要と
せず、ワークを全く落下させることなく移載でき、かつ
幅広い寸法のワークに対応できる移載ロボット用ロボッ
トハンドを提供する。 【解決手段】 上下チャック機構１６とワーク押出し機
構２０とからなる。上下チャック機構は、ロボットの腕
の先端１２ａに取り付けられ下端に水平なフォーク状下
爪１７ａを有する垂直部材１７と、下爪に対向する水平
な上爪１８ａを有し垂直部材上を上下に移動する移動部
材１８とからなる。ワーク押出し機構２０は下爪上を水
平に移動する押出部材２０ａを有する。上爪１８ａと下
爪１７ａとの間でワーク５を挟持して所定の位置の手前
までロボットアームで搬送し、上爪を開放し押出部材２
０ａによりワークを押し出して、ワークを所定の位置に
隙間なく移載する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、パレット等に物品
を積載する移載ロボット用のロボットハンドに関する。

【０００２】

【従来の技術】段ボールケース等の直方体の物品（以
下、ワークと呼ぶ）を、コンベア上からパレット上に積
載するために、図６に例示するような平行チャックハン
ドを備えた移載ロボットが従来から用いられている。こ
の平行チャックハンド１は、ロボットの腕の先端軸２に
取り付けられ、その一端に垂直な固定爪３ａを有する水
平部材３と、この水平部材３上を水平に移動し垂直な可
動爪４ａを有する移動部材４とからなり、固定爪３ａと
可動爪４ａとの間にワーク５を挟持して、ワークを移載
するようになっている。

【０００３】また、別の移載ロボット用ロボットハンド
（「物品搬送ロボットのハンド装置」、特公平７−９４
１１７号）では、図７に例示するように、ロボットの腕
の先端軸２に取り付けられたＴ字形部材６と、この部材
６に水平移動可能に取り付けられたコ字形爪７と、プッ
シャー８とからなり、ワーク５をコ字形爪７とプッシャ
ー８とで上下に挟持して移載し、コ字形爪７を水平に引
き抜くことにより、ワーク５を所定の位置に移すように
なっている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】三方に枠があるボック
スパレット（通称「かご車」）にワークを移載する場合
に、図６に示した平行チャックハンドでは、固定爪３ａ
の厚さ以上の隙間Ｃ1 をワーク間に開ける必要があり、
ワークの積載効率が低下し、かつワークの移動中に荷崩
れが生じるおそれがある。

【０００５】また、図７に示した特公平７−９４１１７
号のハンド装置では、ワークを移載する位置の真上にハ
ンド装置を位置決めする必要があるため、パレット上部
に十分な空間を必要とする。更にこのハンド装置では、
コ字形爪７の下片の厚さ以上の隙間Ｃ2 を移載の際に開
ける必要があり、この高さ分を自重で落下させるため、
コ字形爪７の引き抜きを早くするとワークに衝撃が作用
する問題点があった。更にまた、ワーク５の大きさの変
化への対応が困難であり、例えば高さが大きいとワーク
の挟持ができず、奥行きが短いとプッシャー８で挟持で
きない等の問題点があった。

【０００６】本発明はかかる問題点を解決するために創
案されたものである。すなわち、本発明の目的は、パレ
ット上に前方から前後左右に隙間なくワークを積載する
ことができ、ワークの上部に空間を必要とせず、ワーク
を全く落下させることなく移載でき、かつ幅広い寸法の
ワークに対応できる移載ロボット用ロボットハンドを提
供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明によれば、上下チ
ャック機構とワーク押出し機構とからなり、上下チャッ
ク機構は、ロボットの腕の先端に取り付けられ下端に水
平なフォーク状下爪を有する垂直部材と、前記下爪に対
向する水平な上爪を有し垂直部材上を上下に移動する移
動部材とからなり、ワーク押出し機構は、前記下爪上を
水平に移動する押出部材を有し、上爪と下爪との間でワ
ークを挟持して所定の位置の手前までロボットアームで
搬送し、上爪を開放し押出部材によりワークを押し出し
てワークを所定の位置に隙間なく移載する、ことを特徴
とする移載ロボット用ロボットハンドが提供される。

【０００８】上記本発明の構成によれば、上爪と下爪と
の間でワークを挟持して所定の位置の手前までロボット
アームで搬送し、上爪を開放し押出部材によりワークを
押し出して、ワークを所定の位置に隙間なく移載するの
で、ワークの前後方向に隙間なくワークを積載すること
ができる。また、ワークを積載する位置の手前からワー
クを押し出して積載するので、ワークの上部及び下部に
空間や隙間を必要とせず、ワークを全く落下させること
なく移載できる。更に、互いに対向した上爪と下爪とで
ワークを挟持し、かつ上爪は上下方向に大きく移動させ
ることができるので、背の高いワークや奥行きの短いワ
ークであっても安定して挟持して移載することができ
る。

【０００９】また、本発明の好ましい実施形態によれ
ば、前記上下チャック機構及びワーク押出し機構は、対
象とするワークの最狭幅寸法よりも狭く構成されてい
る。この構成により、ロボットからみて左右方向を密着
して積載できる。

【００１０】更に、前記フォーク状下爪は、ワークを移
載位置まで搬送するローラコンベアのローラ間隙間に挿
入できる寸法に形成されている。この構成により、コン
ベア上で直接ワークを挟持することができる。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、本発明の好ましい実施形態
を図面を参照して説明する。なお、各図において、共通
する部分には同一の符号を付して使用する。図１は、本
発明のロボットハンド１０を備えた移載ロボットの全体
構成図である。この図に示すように、移載ロボット１１
は、ロボットの腕１２を３次元的に移動できるようにな
っており、その腕１２の先端に下向きの軸１２ａを有
し、この軸１２ａにロボットハンド１０が取り付けられ
ている。また、図に示すように、移載ロボット１１は、
ワーク５を移載位置まで搬送するローラコンベア１３
と、三方に枠があるボックスパレット１４（かご車）と
の間に設置され、ワーク５をローラコンベア１３からボ
ックスパレット１４に移載するようになっている。

【００１２】図２は、本発明によるロボットハンドの構
成図である。この図において、（Ａ）は下爪部を示す平
面図、（Ｂ）は上下チャック機構を示す全体側面図、
（Ｃ）はワーク押出し機構を示す部分側面図である。こ
の図に示すように、本発明のロボットハンド１０は、上
下チャック機構１６とワーク押出し機構２０とからな
る。

【００１３】図２（Ｂ）に示すうよに、上下チャック機
構１６は、ロボット１１の腕１２の先端軸１２ａに取り
付けられた垂直部材１７と、垂直部材１７上を上下に移
動する移動部材１８とからなり、垂直部材１７はその下
端に水平なフォーク状下爪１７ａを有し、移動部材１８
は下爪１７ａに対向する水平な上爪１８ａを有してい
る。また、移動部材１８は、リニアガイドにより上下方
向に案内され、かつ直動シリンダ（図示せず）により上
爪１８ａを下爪１７ａと平行に保持したまま上下に自由
に移動するようになっている。

【００１４】更に、図２（Ａ）に示すように、フォーク
状下爪１７ａは、ワーク５を移載位置まで搬送するロー
ラコンベア１３のローラ間隙間に挿入できる寸法に形成
されている。また、図２（Ｃ）に示すように、ワーク押
出し機構２０は、下爪１７ａ上を水平に移動する押出部
材２０ａを有している。このワーク押出し機構２０は、
駆動プーリ２１ａと受動プーリ２１ｂとの間に掛け渡さ
れたエンドレスベルト２１ｂからなり、このエンドレス
ベルト２１ｂに押出部材２０ａが取り付けられ、モータ
２１ｄによる駆動プーリ２１ａの回転により押出部材２
０ａを水平に移動させるようになっている。

【００１５】また、上下チャック機構１６及びワーク押
出し機構２０は、対象とするワーク１の最狭幅寸法より
も狭く構成されている。この構成により、ロボットから
みて左右方向を密着して積載することができる。

【００１６】図３は、本発明によるロボットハンド１０
の別の構成図である。この図において、移動部材１８
は、垂直部材１７に取り付けられたロッドレスシリンダ
１９に取り付けられている。また、押出部材２０ａは、
スライドガイト２２により下爪１７ａ上を水平に案内さ
れ、かつ垂直部材１７の背面に垂直に配置された複動シ
リンダ２３により、円弧状のリンク２４を介して水平に
駆動されるようになっている。かかる構成によりロボッ
トハンド１０の背面側（図で右側）への突起部をなくす
ことができる。その他の構成は、図２のロボットハンド
と同様である。

【００１７】図４は、本発明のロボットハンド１０の使
用状態を示す図である。この図において、（Ａ）はロー
ラコンベア１３上のワーク５をロボットハンド１０で挟
持する状態を示す平面図であり、（Ｂ）はワーク５をボ
ックスパレット１４に移載する状態を示す側面図であ
る。図４（Ａ）に示すように、フォーク状下爪１７ａが
ローラコンベア１３のローラ間隙間に挿入できる寸法に
形成されているので、コンベア１３上で直接ワーク５を
挟持することができる。なお、この際、ワークの大きさ
に対応して下爪１７ａの挿入位置を変更するのがよい。
次いで、上爪１８ａと下爪１７ａとの間でワーク５を挟
持して図４（Ｂ）に示すように、ワーク５を積載する所
定の位置の手前までロボットアーム１０でワーク５を搬
送し、この位置で上爪１８ａを開放し、押出部材２０ａ
によりワーク５を押し出して、ワーク５を所定の位置に
隙間なく移載する。

【００１８】すなわち、本発明のロボットハンド１０を
用いたワークの積載手順は以下の通りである。 まず、ローラコンベア１３上を搬送されてきたワーク
５が、所定の位置でプッシャ１３ａ等（図１参照）によ
り位置決めされる。 次いで、ロボットハンド１０の下爪１７ａをローラの
隙間に挿入し、ワーク５の下面を支持する。 次いで、ロボットハンド１０の上爪１８ａを下方に移
動させて下爪１７ａとの間にワーク５をチャックして挟
持する。 次に、ロボットアーム１２（図１参照）を移動させて
ワーク５をかご車１４の所定の位置まで搬送する。 次いで、上爪１８ａを上方に移動させて開放し、押し
出し機構２０により、奥行き方向が密着するまで、ワー
ク５を押し出す。なお密着積付は、ワークサイズ、積付
形状、等の幾何学的情報をもとに、一定力で押し出すこ
とにより行う。また、密着の判別を圧覚センサ等により
検知してもよい。

【００１９】図５は、本発明のロボットハンド１０によ
るワーク５の挟持状態を示す側面図であり、（Ａ）はワ
ーク５が小型の場合、（Ｂ）はワーク５が大型の場合を
示している。この図に示すように、本発明のロボットハ
ンドでは、互いに対向した上爪１８ａと下爪１７ａとで
ワーク５を挟持し、かつ上爪１８ａは上下方向に大きく
移動させることができるので、背の高いワークや奥行き
の短いワークであっても安定して挟持して移載すること
ができる。

【００２０】なお、本発明は上述した実施形態に限定さ
れず、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変更できる
ことは勿論である。

【００２１】

【発明の効果】上述したように、本発明の移載ロボット
用ロボットハンドは、パレット上に前方から前後左右に
隙間なくワークを積載することができ、ワークの上部に
空間を必要とせず、ワークを全く落下させることなく移
載でき、かつ幅広い寸法のワークに対応できる等の優れ
た効果を有する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のロボットハンドを備えた移載ロボット
の全体構成図である。

【図２】本発明によるロボットハンドの構成図である。

【図３】本発明によるロボットハンドの別の構成図であ
る。

【図４】本発明のロボットハンドの使用状態を示す図で
ある。

【図５】本発明のロボットハンドによるワークの挟持状
態を示す図である。

【図６】従来のロボットハンドの構成図である。

【図７】従来の別のロボットハンドの構成図である。

【符号の説明】

１ 平行チャックハンド ２ ロボットの腕の先端軸 ３ 水平部材 ３ａ 垂直固定爪 ４ 移動部材 ４ａ 垂直可動爪 ５ ワーク（直方体物品） ６ Ｔ字形部材 ７ コ字形爪 ８ プッシャー １０ ロボットハンド １１ 移載ロボット １２ 腕（ロボットアーム） １２ａ 先端軸 １３ ローラコンベア １３ａ プッシャ １４ ボックスパレット １６ 上下チャック機構 １７ 垂直部材 １７ａ 下爪 １８ 移動部材 １８ａ 上爪 １９ ロッドレスシリンダ ２０ ワーク押出し機構 ２０ａ 押出部材 ２１ａ 駆動プーリ ２１ｂ 受動プーリ ２１ｃ エンドレスベルト ２２ スライドガイト ２３ 複動シリンダ ２４ 円弧リンク

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 福士 秀一 東京都江東区豊洲三丁目１番15号 石川島 播磨重工業株式会社東二テクニカルセンタ ー内

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 上下チャック機構とワーク押出し機構と
   からなり、上下チャック機構は、ロボットの腕の先端に
   取り付けられ下端に水平なフォーク状下爪を有する垂直
   部材と、前記下爪に対向する水平な上爪を有し垂直部材
   上を上下に移動する移動部材とからなり、ワーク押出し
   機構は、前記下爪上を水平に移動する押出部材を有し、 上爪と下爪との間でワークを挟持して所定の位置の手前
   までロボットアームで搬送し、上爪を開放し押出部材に
   よりワークを押し出してワークを所定の位置に隙間なく
   移載する、ことを特徴とする移載ロボット用ロボットハ
   ンド。
2. 【請求項２】 前記上下チャック機構及びワーク押出し
   機構は、対象とするワークの最狭幅寸法よりも狭く構成
   されている、ことを特徴とする請求項１に記載の移載ロ
   ボット用ロボットハンド。
3. 【請求項３】 前記フォーク状下爪は、ワークを移載位
   置まで搬送するローラコンベアのローラ間隙間に挿入で
   きる寸法に形成されている、ことを特徴とする請求項１
   に記載の移載ロボット用ロボットハンド。