JPS6020882A - Hand device for industrial robot - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。(57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は産業用ロボットのハンド装置に関するもので
ある。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a hand device for an industrial robot.

従来、産業用ロボットで、ワークを取扱うハンドを可動
なアームに対して交換することにより、複数の互いに異
るワークに互いに異った取扱いをすることが知られてい
る。2. Description of the Related Art Conventionally, it has been known that industrial robots handle a plurality of different workpieces differently by exchanging a hand for handling the workpieces with a movable arm.

この考案はハンドホルダー側に設けたハンド係止用ピス
トンの先端の角度を摩擦角以下に形成して小さい推力で
確実にノ・ンドを係止して、かつ万−故障等で推力が減
少しても係止状態が保持される安全性の高い自動交換可
能で安価な産業用ロボットのハンド装置を提供するもの
である、以下第１乃至第５図によってこの発明の一実施
例を説明するっ 図中（１）は産業用ロボット本体、（２）はこの本体（
１）に支持されて垂直方向に直線往復動する昇降体、（
３）は昇降体（２）に支持されて水平面を往街動する第
１アーム、（４）は第２アーム（３）の先端部に支持さ
れて水平面を往復回動する第２アーム、（５）は第２ア
ーム（４）の先端に垂直方向に設けられた回動軸、（６
）は回動軸（５）に支持されてこの回動軸（５）回りに
往復回動するハンドホルダー、（７）は角柱形のハンド
ホルダーケースで、回動軸（５）の下端に固定されてい
る。（８）はケース（７）の中心部に垂直方向に穿設さ
れた横断面円形の穴、（９）は穴（８）の軸心に対して
直角方向に配置されて前進、後退が可能に構成されたピ
ストンであり、ピストン（９）は中心線と斜面のなす角
度αが摩擦角β以下に形成された円錐形の先端部（９ａ
）と、摺動部（９ｂ）　、（９ｃ）と、これらの間に位
置する円盤状の大径部（９ｄ）とから形成されているっ
（１０はピストン（９）を駆動するシリンダであり、こ
れはケース（７）内に形成されてピストン（９）の大径
部（９ｄ）で仕切られた前、後室（１０ａ）　、（１０
ｂ）からなり、前、後室（１０ａ）　、（１０ｂ−）に
接続された空気穴（１０ｃ）　、（１０ｄ）が空気ホー
ス（１０ｅ）、（１０ｆ）によって、空気ポンプ（イ）
およびピストン制御装置（イ）（第５図参照）に接続さ
れている。東〕）はピストン（９）の摺動部（９ｂ）　
、（９ｃ）が摺動可能に保持された軸受部、（６）はノ
・ンド、Ｉ、１１は角柱状のノ・ンドケースで、把持爪
←→の開閉駆動機が内蔵されている。α→はノ・ンドケ
ース０→の上面から突出した穴（８）とはソ等しい直径
をもつ円柱状の保持部であり、保持部（ト）の上端角部
にはテーパ一部（１５ａ）が形成されている。This idea forms the angle of the tip of the hand locking piston provided on the hand holder side to be less than the friction angle to securely lock the hand with a small thrust and prevent the thrust from decreasing in the unlikely event of a failure. An embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS. 1 to 5, which provides a highly safe, automatically replaceable, and inexpensive hand device for an industrial robot that maintains a locked state even when the robot is in a locked state. In the figure, (1) is the main body of the industrial robot, and (2) is this main body (
1) An elevating body that is supported by and reciprocates linearly in the vertical direction, (
3) is a first arm that is supported by the elevating body (2) and moves back and forth on a horizontal plane; (4) is a second arm that is supported by the tip of the second arm (3) and rotates back and forth on a horizontal plane; 5) is a rotation shaft provided vertically at the tip of the second arm (4);
) is a hand holder that is supported by a rotating shaft (5) and rotates back and forth around this rotating shaft (5), and (7) is a prismatic hand holder case that is fixed to the lower end of the rotating shaft (5). has been done. (8) is a hole with a circular cross section that is perpendicularly drilled in the center of the case (7), and (9) is arranged perpendicular to the axis of the hole (8), allowing it to move forward and backward. The piston (9) has a conical tip (9a) formed in which the angle α between the center line and the slope is less than the friction angle β.
), sliding parts (9b), (9c), and a disk-shaped large diameter part (9d) located between these parts (10 is a cylinder that drives the piston (9)). , which are formed in the case (7) and partitioned by the large diameter part (9d) of the piston (9).
b), air holes (10c) and (10d) connected to the front and rear chambers (10a) and (10b-) are connected to the air pump (a) by air hoses (10e) and (10f).
and a piston control device (a) (see Fig. 5). East]) is the sliding part (9b) of the piston (9)
, (9c) are slidingly held bearing parts, (6) is a no-do case, I, 11 is a prismatic no-do case, and an opening/closing drive mechanism for the gripping claws is built-in. α→ is a cylindrical holding part with a diameter equal to that of the hole (8) protruding from the top surface of the case 0→, and a tapered part (15a) is formed at the upper corner of the holding part (G). It is formed.

（１５ｂ）は保持部ＣＬｅの側面にこれの軸線方向と直
角方向に形成された係止穴で、中心線と斜面のなす角度
αがピストン（９）の先端部（９ａ）と同一角度に形成
された接触面（１５ｂ１）（１５ｂ２．）が入口部と奥
部に形成されている。また、接触面（１５１１１）と（
１５ｂ２）の中間部はピストン（９）の先端部（９ａ）
が接触しないよう全周に亘って逃し溝（１５ｂｓ）が形
成されている。さらに、最奥部は逃し穴（１５ｂ＋）が
形成されている。００は作業範囲内、（１７）は作業範
囲外である。(15b) is a locking hole formed on the side surface of the holding part CLe in a direction perpendicular to its axial direction, and the angle α between the center line and the slope is the same angle as the tip (9a) of the piston (9). Contact surfaces (15b1) (15b2.) are formed at the entrance and the inner part. In addition, the contact surface (15111) and (
The middle part of 15b2) is the tip (9a) of the piston (9)
A relief groove (15bs) is formed around the entire circumference to prevent contact. Furthermore, a relief hole (15b+) is formed at the innermost portion. 00 is within the working range, and (17) is outside the working range.

次に、以上のように構成されたハンド装置の動作につい
て説明する。Next, the operation of the hand device configured as above will be explained.

まず、ロボット制御装置Ｑ杓に作業開始指令を寿えると
、作業範囲外Ｑｆ）に保育されている所要のハンドθオ
の保持部α→の真上にハンドホルダ（６）の穴（８）が
位置するように、第１アーム（３）および第２アーム（
４）が駆動される。さらに昇降体（２）が下降方向に駆
動されて、ハンドホルダ（６）の穴（８）にハンドＵ→
の保持部α→が挿入され、ピストン（９）の中心線と係
止穴（１５ｂ）の中心線がはソ一致しだ位ｉ４で昇１５
□Ｒ体（２）を停止させビヌトン制御装置０ツに駆動指
令を出し、空気ポンプ（１）が駆動を開始する。このた
め、空気ホース（１０ｅ）→空気穴（１０ｃ）→前室（
１０ａ）の順に空気が送り込まれて、ピストン（９）が
保持部α０の方向に押出され、ピストン（９）の先端部
（９１′Ｉ）がハンド（１■の保持部（ト）の係止穴（
１５ｂ）に挿入され、第２図に示すようにハンドホルダ
（６）とハンドαのが完全に係合される。なお、ハンド
ケース（１葎に内蔵されている把持爪α喧の開閉駆動機
を動作させるための空気用通路は、図示していないがハ
ンドホルダ（６）とハンド（６）が完全に係合されると
ハンドホルダ（６）とハンド（６）間で、自動的に接続
されるように両者に設けである。First, when a work start command is issued to the robot control device Q, the hole (8) of the hand holder (6) is placed directly above the holding part α→ of the required hand θ held outside the work range (Qf). The first arm (3) and the second arm (
4) is driven. Furthermore, the elevating body (2) is driven in the downward direction, and the hand U→
The holding part α → is inserted, and the center line of the piston (9) and the center line of the locking hole (15b) are aligned.
□The R body (2) is stopped, a drive command is issued to the Vineton control device 0, and the air pump (1) starts driving. For this reason, air hose (10e) → air hole (10c) → front chamber (
Air is sent in the order of 10a), the piston (9) is pushed out in the direction of the holding part α0, and the tip (91'I) of the piston (9) locks the holding part (G) of the hand (1). hole(
15b), and the hand holder (6) and hand α are completely engaged as shown in FIG. Although the air passage for operating the opening/closing drive mechanism for the gripping claws built into the hand case (1) is not shown, the hand holder (6) and hand (6) are completely engaged. The hand holder (6) and the hand (6) are provided so that they are automatically connected when the hand holder (6) and the hand (6) are connected.

このように保合が完了すると第１．第２アーム（３）　
（４）および昇降体（２）の動作でハンド（６）が作業
範囲内０→に移動され所定の作業が行なわれる。When the binding is completed in this way, the first. 2nd arm (3)
(4) and the operation of the elevating body (2), the hand (6) is moved within the work range 0→ and a predetermined work is performed.

上述したように、この実施例ではピストン（９）の先端
部（９ａ）の中心線と斜面のなす角度αを摩擦角以下と
したため、ピストン（９）の押出力はハンド（ロ）の係
止穴（１５ｂ）の接触面（１５ｂ１）　（１５ｂ２）で
保持部（ト）を上下方向に押す力に拡大変換されるため
、小さい押出力で完全な係止ができろうまた作業中に万
一空気ポンプ（転）あるいは空気ホース（１０ｅ）（１
０ｆ）等が故障してシリンダー頭内に空気の送付が停止
しても、αを摩擦角以下としたから、ピストン（９）の
先端部（９ａ）がノ・ンド０２の係止穴（１５ｂ）から
離脱して、ハンド（６）が落下する恐れもない。さらに
、係止穴（１５ｂ）の入口部と奥部の接触面（１５ｂ　
１）（１５ｂ２）のみでピストン先端が接触するように
しだ、つまりピストン先端部（９ａ）と係止穴（１５ｂ
　）の接触を環状部分接触としたため、この部分のみ棺
密に仕上げればよく、係止穴（１５ｂ）の加工費を低減
することができる。As mentioned above, in this embodiment, the angle α between the center line of the tip (9a) of the piston (9) and the slope was made equal to or less than the friction angle, so the pushing force of the piston (9) was equal to the locking force of the hand (B). Since the contact surface (15b1) (15b2) of the hole (15b) is magnified and converted into a force that pushes the holding part (G) in the vertical direction, complete locking can be achieved with a small pushing force. Pump (turn) or air hose (10e) (1
Even if air stops flowing into the cylinder head due to a failure in the piston (9a), the tip (9a) of the piston (9) will remain in the locking hole (15b) of the no. ) and there is no risk of the hand (6) falling. Furthermore, the entrance part of the locking hole (15b) and the contact surface (15b
1) Make sure that the piston tip contacts only at (15b2), that is, the piston tip (9a) and the locking hole (15b
) is made into an annular contact, so only this part needs to be finished tightly, and the processing cost of the locking hole (15b) can be reduced.

なお、上記実施例において保持部００の係止穴（１５ｂ
）がピストン（９）の先端部（９ａ）に対して若干回動
した位置にあってもピストン（９）の押出力により回動
され、係止穴（１５ｂ）はピストン（９）の先端部（９
ａ）に正しく係止されるっ また、上述した実施例では、ピストン（９）の先端部（
９ａ）を、最先端がとがった円錐形としたが、最先端に
若干平面部の残った円錐形と七ても同様々効果が得られ
る。また、保持部（１′５の係止穴（１５ｂ）を摩擦角
以下のＶ溝として、ピストン（９）の先端部（９ａ）を
上記Ｖ溝に合うｖ形としても同様々効果が得られる。さ
らにピストン（９）を第２図において穴（８）の右側に
も配置して、保持部ＯＱに対して左右２方向から係止す
るようにしてもよい。In addition, in the above embodiment, the locking hole (15b
) is at a position slightly rotated relative to the tip (9a) of the piston (9), it is rotated by the pushing force of the piston (9), and the locking hole (15b) is located at the tip of the piston (9). (9
In the above-mentioned embodiment, the tip of the piston (9) (
9a) has a conical shape with a pointed tip, but the same effect can be obtained by using a conical shape with a slight flat portion remaining at the tip. Also, the same effect can be obtained by making the locking hole (15b) of the holding part (1'5) a V-groove with a friction angle or less, and making the tip (9a) of the piston (9) a V-shape that matches the V-groove. Furthermore, the piston (9) may also be arranged on the right side of the hole (8) in FIG. 2, so that it can be engaged with the holding part OQ from both the left and right directions.

上述したように、１つのハンド（１）によるワーク取扱
い動作が終了すると、第１及び第２アーム（３）及び（
４）の動作によって、ハンド０■を装着した元の保管場
所に戻り、ハンドホルダ（６）はハンドαつの装着時の
位置、すなわちハンド（６）の下端と保管台の間に若干
の隙間が残る位置に停止する、この状態で、シリンダ０
０の後室（’１Ｏｂ）に空気を送９込むと、ピストン（
９）が保持部Ｑｅから離れて、ハ゛・ド（ｌは自重で保
管台上に落ちてこれに保持される。この後、昇降体（２
）を上昇させ、別のハンド（１つ上の位置にハンドホル
タ真６）を移動させて、上述と同様の手順で別のハンド
０りを装着し、作業範囲内αＱでの所定の作業を行なう
。As mentioned above, when the workpiece handling operation by one hand (1) is completed, the first and second arms (3) and (
As a result of the operation 4), the hand holder (6) returns to the original storage location where hand 0■ was attached, and the hand holder (6) returns to the position when hand α was attached, that is, there is a slight gap between the lower end of hand (6) and the storage stand. It stops at the remaining position. In this state, cylinder 0
When air is fed into the rear chamber ('1Ob) of 0, the piston ('1Ob)
9) is separated from the holding part Qe, and the hard drive (l) falls onto the storage table under its own weight and is held there. After this, the elevating body (2
), move another hand (hand halter 6 to the next higher position), attach another hand in the same manner as above, and perform the specified work at αQ within the work range. .

以上説明したとおり、この発明による産業用ロボットの
ハンド装置はハンドホルダーに設ケたハンド係止用ピス
トン先端の中心線に対する斜面の角度を摩擦角以下とし
たから、ピストン押出力を拡大してハンドの移動・係止
を確実に行うと同時に、万一ピストンの押出力が衰失し
てもハンドが離脱しない安全性及び信頼性の高いものと
することができる。As explained above, in the hand device for an industrial robot according to the present invention, the angle of the slope of the tip of the piston for locking the hand installed in the hand holder with respect to the center line is set to be equal to or less than the friction angle. It is possible to ensure the movement and locking of the piston, and at the same time, it is possible to achieve high safety and reliability in that the hand will not come off even if the pushing force of the piston is weakened.

さらに、ハンドホルダのハンド係止用ピストンの先端部
とハンド本体側の係止穴との接触を環状部分接触とした
から、接触する部分のみイ１°イ密に仕上げればよく、
係止穴の加工費を低減することができる。Furthermore, since the contact between the tip of the hand locking piston of the hand holder and the locking hole on the hand body side is an annular partial contact, only the contacting part needs to be finished 1° closely.
The processing cost of the locking hole can be reduced.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第１図はこの発明による産業用ロボットのハンド装置の
一実施例を示す側面図、第２図はハンドホルダー及びハ
ンドの部分拡大断面図、第６図はハンドホルダーの拡大
断面図、第４図はハンドの拡大断面図、第５図は制御部
のブロック図である。 図中、（６）・・・ハンドホルダー、（９）・・・ピス
トン、　（９ａ）・・・先端部、ｑ→・・・ハンド、α
つ・・・保持部、（１５ｂ）・・・係止穴、（１５ｂ１
）（１５ｂ２）・・・接触面である。 なお、１シｊ中同−符号は夫々用−又は相当部分を示す
。 代が人　大岩増雄 第３図 第４図 第５図 手　わ、補　正　書　（自発） １．事件の表示　特願昭　５８−１２９１１２号２、発
明の名称 産業用ロボットのハンド装置 ３、補正をする者 事件との関係　特許出願人 代表者片山仁へ部 ４、代理人 明１１１１１ｔ・の［孔明のＷ細々説明ｊの観及び図面
。 以上FIG. 1 is a side view showing an embodiment of an industrial robot hand device according to the present invention, FIG. 2 is a partially enlarged sectional view of the hand holder and hand, FIG. 6 is an enlarged sectional view of the hand holder, and FIG. 5 is an enlarged sectional view of the hand, and FIG. 5 is a block diagram of the control section. In the figure, (6)...Hand holder, (9)...Piston, (9a)...Tip, q→...Hand, α
- Holding part, (15b) - Locking hole, (15b1
)(15b2)...Contact surface. In addition, the same reference numerals in each column indicate the corresponding parts or corresponding parts. Masuo Oiwa, figure 3, figure 4, figure 5. Amendment (self-motivated) 1. Indication of the case Japanese Patent Application No. 58-129112 2, Name of the invention Industrial robot hand device 3, Person making the amendment Relationship to the case Patent applicant representative Hitoshi Katayama Department 4, agent Akira 11111t. Detailed explanation and drawings. that's all

Claims (1)

【特許請求の範囲】 （１，）ハンドホルダに設けられたハンド係止用ピスト
ンの先端部及びハンド本体に設けられた上記先端部が挿
入される係止穴の中心線に対する斜面の角度を摩擦角以
下としたことを特徴とする産業用ロボットのハンド装置
。 （２）ハンドホルダに設けられたハンド係止用ピストン
の先端部及びハンド本体に設けられた上記先端部が挿入
される係止穴の中心線に対する斜面の角度を摩擦角以下
とすると共に上記先端部と上記係止穴の接触を環状部分
接触としたことを特徴とする産業用ロボットのハンド装
置。[Scope of Claims] (1,) Friction adjusts the angle of the slope with respect to the center line of the tip of the hand locking piston provided on the hand holder and the locking hole provided on the hand body into which the tip is inserted. A hand device for an industrial robot characterized by being less than a square. (2) The angle of the slope with respect to the center line of the tip of the hand locking piston provided in the hand holder and the locking hole provided in the hand body into which the tip is inserted is set to be equal to or less than the friction angle, and the tip A hand device for an industrial robot, characterized in that the contact between the part and the locking hole is an annular partial contact.