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JP2002120186A - ワーク取上げ用ロボットハンド - Google Patents

ワーク取上げ用ロボットハンド

Info

Publication number
JP2002120186A
JP2002120186A JP2000310284A JP2000310284A JP2002120186A JP 2002120186 A JP2002120186 A JP 2002120186A JP 2000310284 A JP2000310284 A JP 2000310284A JP 2000310284 A JP2000310284 A JP 2000310284A JP 2002120186 A JP2002120186 A JP 2002120186A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
work
robot hand
hand
workpiece
suction pad
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2000310284A
Other languages
English (en)
Inventor
Tadashi Hida
正 飛田
Takeshi Nakamura
中村  剛
Shingo Motohashi
新吾 本橋
Kazushige Kojima
一茂 小島
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Honda Motor Co Ltd
Original Assignee
Honda Motor Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Honda Motor Co Ltd filed Critical Honda Motor Co Ltd
Priority to JP2000310284A priority Critical patent/JP2002120186A/ja
Publication of JP2002120186A publication Critical patent/JP2002120186A/ja
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 平置きされたワークWを位置決めして取上け
て、次工程の治具等にワークを正確にセットできるよう
にした低コストのロボットハンドを提供する。 【解決手段】 ハンド本体に、ワークWを吸着保持する
複数の吸着パッド51〜54を前後左右に遊動自在に、且
つ、ばねで下方に付勢されるように支持する。ハンド本
体に、ワークWの穴Wa内で拡開してワークWを前後方
向に位置決めする第1センタリングクランパー61と、
ワークWの穴Wb内で拡開してワークWを左右方向に位
置決めする第2センタリングクランパー62とを設け
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、平置きされたワー
クを取上げるロボットハンドに関する。
【0002】
【従来の技術】ワークがプレス成形品であって段差部を
有するものである場合、ワークを段積み状態で平置きす
ると、上側のワークが下側のワークに対し水平方向に変
位すると共に傾く。このようなワークを取上げるロボッ
トハンドとして、従来、特開平4−372389号公報
により、ハンド本体に、ワークを3箇所で吸着保持する
3個の吸着パッドを夫々シリンダで上下動されるよう
に、且つ、3個の吸着パッドのうちの2個がワークの前
後方向及び左右方向に遊動自在となるように設けると共
に、ハンド本体に、遊動自在な2個の吸着パッドを任意
の位置で拘束可能な拘束手段と、ワークを撮像するカメ
ラとを搭載して成るものが知られている。
【0003】このものでは、ロボットハンドをワークの
上方の所定位置に移動停止した状態で各吸着パッドをシ
リンダにより下動させてワークに当接させ、次に、ロボ
ットハンドを上動させて、ワークを3個の吸着パッドに
より吸着した状態で取上げ、その後3個の吸着パッドを
下方のストローク端に下動させて、ワークを水平姿勢に
する。ここで、段積みされたワークが傾いていると、水
平姿勢に姿勢変更する際、各吸着パッドによるワークの
各吸着箇所間の水平距離が変化するが、この変化は2個
の吸着パッドの前後左右への遊動で吸収され、ワークや
吸着パッドに無理はかからない。次に、2個の吸着パッ
ドを拘束手段で拘束し、この状態でカメラによりワーク
を撮像し、画像処理でハンド本体に対するワークの前後
左右への位置ずれを計測し、ワークをロボットハンドで
次工程の治具にセットする際、ワークの位置ずれに合わ
せて治具に対するロボットハンドの位置を補正し、治具
にワークを正確にセットできるようにしている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】上記従来例のもので
は、高価な画像処理装置が必要となり、更に、吸着パッ
ドを上下動するシリンダや吸着パッドを拘束する拘束手
段も必要になるため、コストが高くなる不具合がある。
【0005】本発明は、以上の点に鑑み、段積み状態で
平置きされたワークを取上げて次工程の治具等に正確に
セットできるようにした、画像処理装置が不要な低コス
トのロボットハンドを提供することを課題としている。
【0006】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決すべく、
本発明は、平置きされたワークを取上げるロボットハン
ドであって、ハンド本体に、ワークを吸着保持する複数
の吸着パッドを設けるものにおいて、ハンド本体に、全
ての吸着パッドを夫々ワークの前後方向及び左右方向に
遊動自在に、且つ、ばねでワーク側に付勢して支持する
と共に、ハンド本体に、ハンド本体に対してワークを前
後方向に位置決めする第1のセンタリングクランパー
と、ハンド本体に対してワークを左右方向に位置決めす
る第2のセンタリングクランパーとを設けている。
【0007】以上の構成によれば、ロボットハンドをワ
ークの上方位置から下降させると、各吸着パッドがワー
クに当接した後、ロボットハンドの引続く下降でばねに
抗してハンド本体に対し上動し、かくて、ワークが段積
みされていて上側のワークが傾いても、ワークの傾きに
倣って各吸着パッドの高さが自動調整され、全ての吸着
パッドがワークに当接して、ワークが確実に吸着保持さ
れる。次に、ロボットハンドを上昇させてワークを取上
げると、各吸着パッドがハンド本体に対し下方のストロ
ーク端に下動し、ワークが水平姿勢になる。この際、各
吸着パッドによるワークの各吸着箇所間の水平距離が変
化するが、この変化は各吸着パッドの前後左右への遊動
で吸収され、ワークや吸着パッドに無理がかかることは
ない。また、この状態では、各吸着パッドの遊動でワー
クがハンド本体に対し前後左右に遊動自在となる。そし
て、この状態で第1と第2の各センタリングクランパー
を作動させると、ワークが各センタリングクランパーに
押されて前後左右に動き、ハンド本体に対しワークが正
確に位置決めされる。そのため、ロボットハンドのティ
ーチング通りの動きでワークを次工程の治具等に正確に
セットできる。
【0008】かくて、本発明によれば、画像処理による
ワークの位置計測が不要になり、また、各吸着パッドの
拘束手段に代えて各センタリングクランパーを設けるだ
けで、各吸着パッドを上下動するシリンダも不要にな
り、大幅なコストダウンを図れる。
【0009】
【発明の実施の形態】以下、図9に示す自動車のリヤフ
ロアパネルから成るワークWの取上げ用ロボットハンド
に本発明を適用した実施形態について説明する。
【0010】図1乃至図3を参照して、1はロボットア
ームを示しており、ロボットアーム1の先端の手首2に
ロボットハンド3を取付け、図外のワーク搬送台車上に
段積み状態で平置きされたワークWをロボットハンド3
で上側のものから1枚宛取上げて、次工程の治具等にワ
ークWをセットするようにしている。
【0011】ロボットハンド3は、手首2に対する取付
部4aを固設したハンド本体4を備えており、ハンド本
体4に、ワークWの前部(図1、図3の右側)の2箇所
と後部の2箇所とを吸着保持する4個の吸着パッド51
〜54と、ワークWの後部の左右の穴Wa,Waに挿入
される1対の第1センタリングクランパー61,61と、
ワークWの前後方向中間部の左右の穴Wb,Wbに挿入
される1対の第2センタリングクランパー62,62と、
ワークWの左右両側部を上下から挾持する1対の落下防
止クランパー7,7とを設けている。
【0012】各吸着パッド51〜54は、図4及び図5に
示す如く、ハンド本体4に固定のブラケット50にホル
ダ51を介して支持されている。ホルダ51は、複数の
フラットベアリンダ52で前後左右に移動自在に支持さ
れる可動板53を備えており、可動板53に取付けたス
リーブ53aに吸着パッド51〜54をこれに固定のロッ
ド54において摺動自在に挿通し、ばね55で吸着パッ
ド51〜54をワークW側に付勢している。かくて、吸着
パッド51〜54は、可動板53の動きでワークWの前後
方向及び左右方向に遊動自在となり、且つ、ロッド54
の大径頭部54aがスリーブ53aの端面に当接するス
トローク端からばね55に抗してワークW側とは反対方
向に退動自在となる。また、可動板53には複数の凹面
部材53bが固設されており、ホルダ51にこれら凹面
部材53bに当接する複数のボールプランジャ56を取
付け、ボールプランジャ56に内蔵するばねの付勢力で
可動板53、即ち、吸着パッド51〜54が所定の中立位
置に弾力的に保持されるようにしている。また、ワーク
Wの前部右側部を吸着する吸着パッド51用のブラケッ
ト50と、ワークWの後部左側部を吸着する吸着パッド
4用のブラケット50とには、図6に示す如く、吸着
パッド51,54の退動をロッド54を介して検出する近
接スイッチ57が取付けられている。
【0013】各センタリングクランパー61,62は、図
7に示す如く、ハンド本体4に固定のブラケット60に
軸着した1対のクランプアーム61,61と、両クラン
プアーム61,61を開閉するダブルピストン型のシリ
ンダ62とで構成されている。そして、第1センタリン
グクランパー61のクランプアーム61,61の開閉方
向を前後方向とし、クランプアーム61,61を閉じた
状態でワークWの穴Waに挿入した後、クランプアーム
61,61を開くことにより、ハンド本体4に対しワー
クWが前後方向に位置決めされるようにし、また、第2
センタリングクランパー62のクランプアーム61,6
1の開閉方向を左右方向とし、クランプアーム61,6
1を閉じた状態でワークWの穴Wbに挿入した後、クラ
ンプアーム61,61を開くことにより、ハンド本体4
に対しワークWが左右方向に位置決めされるようにして
いる。
【0014】各落下防止クランパー7は、図8に示す如
く、シリンダ70により揺動されてワークWの上面に当
接する上クランプアーム71と、シリンダ72により揺
動されてワークWの下面に当接する下クランプアーム7
3とを備え、上下のクランプアーム71,73でワーク
Wの側部を把持するように構成されている。
【0015】ハンド本体4には、更に、吸着パッド52
と吸着パッド53の近傍に位置させて、ロボットハンド
3がワークWに或る程度接近したときにワークWに当接
する検出レバー8aを有する1対の第1リミットスイッ
チ8,8と、ワークWの後端縁に当接する検出レバー9
aを有する第2リミットスイッチ9と、ハンド本体4の
左側部に位置する、ワークWに対する光線の入反射でワ
ークWの存在を検出する光学式スイッチ10とが設けら
れている。
【0016】ワークWの取上げに際しては、先ず、ロボ
ットハンド3を定位置に停止されたワーク搬送台車の上
方に臨む所定の取上げ原点位置からロボットの動作によ
り比較的高速で下降させる。そして、ロボットハンド3
がワークWに接近して1対の第1リミットスイッチ8,
8の何れかがオンしたとき、ロボットハンド3の下降速
度を減速し、第1リミットスイッチ8がオンした時点か
ら所定距離下降したところでロボットハンド3を停止す
る。この所定距離は、吸着パッド51〜54及び第1、第
2センタリングクランパー61,62はワークWより上方
に位置するが、第2リミットスイッチ9の検出レバー9
aはワークWに当接可能な位置に下降されるような値に
設定される。次に、ロボットハンド3を一旦後方に移動
してから第2リミットスイッチ9がオンするまで前方に
移動して、ワークWに対しロボットハンド3を前後方向
にラフ位置決めし、次いで、ロボットハンド3を一旦左
方に移動してから光学式スイッチ10がオンするまで右
方に移動して、ワークWに対しロボットハンド3を左右
方向にラフ位置決めする。
【0017】次に、ロボットハンド3を再び低速で下降
させ、ワークWに吸着パッド51〜54を当接させると共
に、第1と第2の各センタリングクランパー61,62
クランプアーム61,61を閉じ状態でワークWの各穴
Wa,Wbに挿入させる。ここで、ワークWが段積みさ
れていて上側のワークWが後上りに傾斜していると、ロ
ボットハンド3の下降により、先ず、ロボットハンド3
の後部の吸着パッド53,54がワークWに当接し、当接
反力による後部左側の吸着パッド54の上方への退動で
この吸着パッド54用のブラケット50に取付けた近接
スイッチ57がオンする。その後もロボットハンド3は
引続き下降し、ロボットハンド3の前部の吸着パッド5
1,52がワークWに当接する。そして、当接反力による
前部右側の吸着パッド51の上方への退動でこの吸着パ
ッド51用のブラケット50に取付けた近接スイッチ5
7もオンする。このようにして両近接スイッチ57,5
7が共にオンしたとき、ロボットハンド3の下降を停止
し、吸着パッド51〜54でワークWを吸着する。
【0018】次に、ロボットハンド3を上昇させてワー
クWを取上げる。この状態では、吸着パッド51〜54
下方のストローク端に下動して、ワークWが水平姿勢に
なり、この際、各吸着パッド51〜54によるワークWの
各吸着箇所間の水平距離が変化するが、この変化は各吸
着パッド51〜54の前後左右への遊動で吸収され、ワー
クWや吸着パッド51〜54に無理はかからない。また、
この状態では、各吸着パッド51〜54の遊動でワークW
がハンド本体4に対し前後左右に遊動自在となる。次
に、第1と第2の各センタリングクランパー61,62
クランプアーム61,61を各穴Wa,Wb内で開く。
これによれば、ワークWが各センタリングクランパー6
1,62のクランプアーム61,61に押されて前後左右
に動き、ハンド本体4に対しワークWが正確に位置決め
される。次に、落下防止クランパー7,7によりワーク
Wの両側部を把持し、この状態でロボットハンド3を次
工程の治具等に正対する、予めティーチングした所定の
セット位置に移動し、治具等にワークWをセットする。
ここで、ワークWは上記の如くハンド本体4に正確に位
置決めして保持されているため、ロボットハンド3のテ
ィーチング通りの動きでワークWを治具等に正確にセッ
トできる。
【0019】尚、上記実施形態では、第1と第2の各セ
ンタリングクランパー61,62をワークWの各穴Wa,
Wbに挿入されるものに構成したが、ワークWの前後両
端縁に当接する1対のクランプアームでワークWを前後
方向に位置決めする第1センタリングクランパーを構成
し、また、ワークWの左右両側縁に当接する1対のクラ
ンプアームでワークWを左右方向に位置決めする第2セ
ンタリングクランパーを構成しても良い。
【0020】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によれば、段積み状態で平置きされたワークを位置決め
して取上げて次工程の治具等に正確にセットでき、画像
処理によるワークの位置計測が不要になり、また、各吸
着パッドを上下動するシリンダも不要になり、大幅なコ
ストダウンを図れる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明ロボットハンドの一例の平面図
【図2】 図1の矢印II方向から見たロボットハンドの
正面図
【図3】 図1の矢印III方向から見たロボットハンド
の側面図
【図4】 図2の矢印IV方向から見た吸着パッド配置部
の拡大平面図
【図5】 図4のV-V線截断面図
【図6】 図3の矢印VI方向から見た吸着パッド配置部
の拡大正面図
【図7】 図1の矢印VII方向から見たセンタリングク
ランパーの拡大側面図
【図8】 図1の矢印VIII方向から見た落下防止クラン
パーの拡大正面図
【図9】 ワークの平面図
【符号の説明】
W ワーク 3 ロボッ
トハンド 4 ハンド本体 51〜54 吸着パ
ッド 61 第1センタリングクランパー 62 第2
センタリングクランパー
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 本橋 新吾 埼玉県狭山市新狭山1丁目10番地1 ホン ダエンジニアリング株式会社内 (72)発明者 小島 一茂 埼玉県狭山市新狭山1丁目10番地1 ホン ダエンジニアリング株式会社内 Fターム(参考) 3C007 DS01 ES03 ET10 EU16 EW00 EW03 FS01 FT11 FT15 FT17 FU00 KS03 NS09 3F061 AA01 BA03 BB10 BD02 BF00 BF04 CA01 CB05 CB11 CB13 CC00 DB04 DD01

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 平置きされたワークを取上げるロボット
    ハンドであって、 ハンド本体に、ワークを吸着保持する複数の吸着パッド
    を設けるものにおいて、 ハンド本体に、全ての吸着パッドを夫々ワークの前後方
    向及び左右方向に遊動自在に、且つ、ばねでワーク側に
    付勢して支持すると共に、 ハンド本体に、ハンド本体に対してワークを前後方向に
    位置決めする第1のセンタリングクランパーと、ハンド
    本体に対してワークを左右方向に位置決めする第2のセ
    ンタリングクランパーとを設ける、 ことを特徴とするワーク取上げ用ロボットハンド。
JP2000310284A 2000-10-11 2000-10-11 ワーク取上げ用ロボットハンド Pending JP2002120186A (ja)

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