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JP2012218112A - Robot hand including floating mechanism - Google Patents

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JP2012218112A
JP2012218112A JP2011086537A JP2011086537A JP2012218112A JP 2012218112 A JP2012218112 A JP 2012218112A JP 2011086537 A JP2011086537 A JP 2011086537A JP 2011086537 A JP2011086537 A JP 2011086537A JP 2012218112 A JP2012218112 A JP 2012218112A
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JP
Japan
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axis
linear guide
base portion
robot hand
slide
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Pending
Application number
JP2011086537A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Masaru Oda
小田  勝
Yoshitake Furuya
好丈 古屋
Shinichiro Tsutsui
信一朗 筒井
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.)
Fanuc Corp
Original Assignee
Fanuc Corp
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Publication date
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Priority to JP2011086537A priority Critical patent/JP2012218112A/en
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a robot hand including a floating mechanism, which is inexpensive, has high flexibility and can be positioned in both horizontal and vertical directions with high accuracy.SOLUTION: The robot hand 10 includes: a first linear guide 20 attached to a tip end part of a robot arm 12 and movable in a first axis line direction; a second linear guide 26 movably provided in the first linear guide 20 and movable in a second axis line direction; a round bearing 32 movably provided in the second linear guide 26 and rotatable around a third axis line; and a holding mechanism 34 connected to the bearing 32. The first to third axis lines form angles of not zero angle to each other and the robot hand 10 is used while both first and second axis lines are made horizontal.

Description

本発明は、フローティング機構を備えたロボットハンドに関し、特には、ワークを把持したまま所定位置に正確に位置決め可能なフローティング機構を備えたロボットハンドに関する。   The present invention relates to a robot hand equipped with a floating mechanism, and more particularly to a robot hand equipped with a floating mechanism that can be accurately positioned at a predetermined position while holding a workpiece.

ロボットハンドでワークを保持して所定の場所へ位置決めする場合、ワークをフローティング状態に保持するフローティング機構が採用されることがある。例えば特許文献1には、ロケートピン及び該ロケートピンが嵌入されるロケート孔を有した嵌入部の一方をベース部材に設け、他方を吸着パッドとともに上下動するシャフトに設け、ロケートピンがロケート孔に嵌入されたリジッド状態と離脱したフローティング状態とを形成するアクチュエータを備えたワーク搬送装置が開示されている。   When a robot hand holds a workpiece and positions it at a predetermined location, a floating mechanism that holds the workpiece in a floating state may be employed. For example, in Patent Document 1, one of a locating pin and a fitting portion having a locating hole into which the locating pin is fitted is provided on the base member, the other is provided on a shaft that moves up and down together with the suction pad, and the locating pin is fitted in the locating hole. A workpiece transfer device having an actuator that forms a rigid state and a detached floating state is disclosed.

また特許文献2には、ワークを把持する複数のクランパと該クランパをそれぞれ駆動する複数のエアシリンダとを備え、ワークを治具に挿入する時はエアシリンダの圧力をワーク搬送時より低くするようにしたロボットハンド装置が開示されている。   Further, Patent Document 2 includes a plurality of clampers that grip a workpiece and a plurality of air cylinders that respectively drive the clampers, and when the workpiece is inserted into a jig, the pressure of the air cylinder is made lower than that during workpiece conveyance. A robot hand device is disclosed.

さらに特許文献3には、フローティングボード10を支持板9の延設部9aと支持枠4のガイド壁4aとの間に収容し、これらの間にボールプランジャ11を介在させて水平方向移動自在としたロボットハンドが開示されている。   Further, Patent Document 3 discloses that the floating board 10 is accommodated between the extending portion 9a of the support plate 9 and the guide wall 4a of the support frame 4, and a ball plunger 11 is interposed between them to freely move in the horizontal direction. A robot hand is disclosed.

特開2001−293681号公報Japanese Patent Laid-Open No. 2001-293681 特開2000−6078号公報JP 2000-6078 A 特開平6−182689号公報Japanese Patent Laid-Open No. 6-182689

特許文献1に記載のような上下方向のフローティング機構や、特許文献2に記載のような一方向のフローティング機構では、フローティングの方向が限定されるため、自在な動作でワークを外部基準に合わせることは困難である。また、特許文献3に記載のようなボールプランジャで支持されるタイプのものは、フローティング部分が上下方向にガタつきやすく、用途によっては精度のよい位置決めが困難な場合がある。   In the floating mechanism in the vertical direction as described in Patent Document 1 and the floating mechanism in one direction as described in Patent Document 2, the floating direction is limited. It is difficult. In addition, in the type supported by the ball plunger as described in Patent Document 3, the floating portion is likely to rattle in the vertical direction, and accurate positioning may be difficult depending on the application.

そこで本発明は、安価で自由度が高く、かつ水平方向及び上下方向のいずれについても高精度の位置決めが可能なフローティング機構を備えたロボットハンドを提供することを目的とする。   Accordingly, an object of the present invention is to provide a robot hand provided with a floating mechanism that is inexpensive, has a high degree of freedom, and can be positioned with high precision in both the horizontal and vertical directions.

上記目的を達成するために、請求項1に記載の発明は、ロボットアームの先端部に装着される、フローティング機構を備えたロボットハンドであって、前記ロボットアームの先端部に取り付けられた第1のベース部、及び該第1のベース部に第1の軸線の方向に可動に設けられた第1のスライド部を有する第1のリニアガイドと、第2のベース部、及び該第2のベース部に第2の軸線の方向に可動に設けられた第2のスライド部を有し、前記第2の軸線が前記第1の軸線とゼロ度でない角度をなすように前記第1のスライド部に前記第2のベース部が取り付けられた、第2のリニアガイドと、第3のベース部、及び該第3のベース部に第3の軸線回りに回転可能に設けられた回転部を有し、前記第3の軸線が前記第1の軸線とゼロ度でない角度をなしかつ前記第3の軸線が前記第2の軸線とゼロ度でない角度をなすように前記第2のスライド部に前記第3のベース部が取り付けられた、円形の軸受けと、前記回転部に接続された保持機構と、を備え、前記第1の軸線及び前記第2の軸線を共に水平にした状態で使用される、ロボットハンドを提供する。   In order to achieve the above object, the invention according to claim 1 is a robot hand equipped with a floating mechanism, which is attached to the tip of the robot arm, and is a first attached to the tip of the robot arm. , A first linear guide having a first slide portion movably provided in the direction of the first axis on the first base portion, a second base portion, and the second base A second slide portion movably provided in the direction of the second axis, and the first slide portion so that the second axis forms an angle other than zero degrees with the first axis. A second linear guide to which the second base portion is attached; a third base portion; and a rotating portion provided on the third base portion so as to be rotatable around a third axis, The angle at which the third axis is not zero degrees with respect to the first axis A circular bearing in which the third base portion is attached to the second slide portion so that the third axis forms an angle with the second axis that is not zero degrees; and And a holding mechanism connected to each other, and a robot hand that is used in a state where both the first axis and the second axis are horizontal.

請求項2に記載の発明は、請求項1に記載のロボットハンドにおいて、前記第1のリニアガイド、前記第2のリニアガイド及び前記円形の軸受けは、それぞれのベース部に固定配置されたスプリング又はシリンダを介してそれぞれのスライド部又は回転部を支持することにより、前記スライド部又は前記回転部をそれぞれの可動範囲の中央付近に保持するセンタリング機構をそれぞれ備えた、ロボットハンドを提供する。   According to a second aspect of the present invention, in the robot hand according to the first aspect, the first linear guide, the second linear guide, and the circular bearing are springs or fixedly arranged on respective base portions. Provided are robot hands each provided with a centering mechanism for holding the slide part or the rotating part in the vicinity of the center of each movable range by supporting each slide part or the rotating part via a cylinder.

請求項3に記載の発明は、請求項1又は2に記載のロボットハンドにおいて、前記第1のリニアガイド、前記第2のリニアガイド及び前記円形の軸受けは、それぞれベース部に固定配置されたシリンダにより、それぞれのスライド部又は回転部にピン状又は楔状部材を挿入することで前記スライド部又は前記回転部を固定するロック機構をそれぞれ備えた、ロボットハンドを提供する。   According to a third aspect of the present invention, in the robot hand according to the first or second aspect, the first linear guide, the second linear guide, and the circular bearing are fixedly disposed on a base portion, respectively. Thus, a robot hand provided with a lock mechanism for fixing the slide part or the rotation part by inserting a pin-like or wedge-like member into each slide part or the rotation part is provided.

本発明によれば、2つのリニアガイドをゼロ度でない角度に組み合わせ、それに軸受けを接続することで、平行回転移動可能で、かつ、ガタつきのないフローティング機構を、安価に提供できる。   According to the present invention, by combining two linear guides at an angle other than zero degrees and connecting a bearing to the linear guide, a floating mechanism that can move in parallel and has no play can be provided at low cost.

第1のリニアガイド、第2のリニアガイド及び軸受けにセンタリング機構を設けることにより、フローティング状態においてワークがロボットアームに対して不都合に変位することを防止できる。   By providing a centering mechanism in the first linear guide, the second linear guide, and the bearing, it is possible to prevent the workpiece from being undesirably displaced with respect to the robot arm in the floating state.

第1のリニアガイド、第2のリニアガイド及び軸受けにロック機構を設けることにより、ワーク位置決め時以外のワークの搬送やワーク未保持状態でのロボットハンドの移動等を安定的に行うことができる。   By providing the first linear guide, the second linear guide, and the bearing with a lock mechanism, it is possible to stably carry the workpiece other than during workpiece positioning, move the robot hand when the workpiece is not held, or the like.

本発明の一実施形態に係るロボットハンドを示す図である。It is a figure which shows the robot hand which concerns on one Embodiment of this invention. 第1及び第2のロック機構が解除されている状態を示す図である。It is a figure which shows the state by which the 1st and 2nd lock mechanism is cancelled | released. 第1及び第2のロック機構が作動している状態を示す図である。It is a figure which shows the state which the 1st and 2nd locking mechanism is act | operating. 第3のロック機構が解除されている状態を示す図である。It is a figure which shows the state by which the 3rd locking mechanism is cancelled | released. 第3のロック機構が作動している状態を示す図である。It is a figure which shows the state which the 3rd locking mechanism is act | operating. 本発明の一実施形態に係るロボットハンドを用いた、ワークの搬送手順を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the conveyance procedure of the workpiece | work using the robot hand which concerns on one Embodiment of this invention. ロボットハンドを用いて、パレット上のワークを吸引保持している状態を示す図である。It is a figure which shows the state which is carrying out the suction holding | maintenance of the workpiece | work on a pallet using a robot hand. 吸引保持したワークを作業台上に搬送した状態を示す図である。It is a figure which shows the state which conveyed the workpiece | work attracted | sucked and held on the work table. ワークを作業台上の基準位置に位置決めした状態を示す図である。It is a figure which shows the state which positioned the workpiece | work in the reference position on a work bench. ワークの吸引保持を解除し、ロボットハンドを退避された状態を示す図である。It is a figure which shows the state which cancelled | released holding | maintenance of the workpiece | work and the robot hand was evacuated. 本発明に係るロボットハンドの第1の変形例を模式的に示す図である。It is a figure showing typically the 1st modification of a robot hand concerning the present invention. 本発明に係るロボットハンドの第2の変形例を模式的に示す図である。It is a figure which shows typically the 2nd modification of the robot hand which concerns on this invention.

図1は、本発明に係るフローティング機構を備えたロボットハンド10の一構成例を示す図である。ロボットハンド10は、図示省略したロボットのロボットアーム12の先端部に装着されるが、図示例のように、ロボットアーム12に対して回動可能に取り付けられた手首部14を介して装着されてもよい。ロボットハンド10は、ロボットアーム12の先端又は手首部14に取り付けられた第1のベース部16、及び第1のベース部16に第1の軸線の方向(ここではX方向とする)に可動に設けられた第1のスライド部18を有する第1のリニアガイド20と、第1のスライド部18に取り付けられた第2のベース部22、及び第2のベース部22に第2の軸線の方向(ここではX方向に垂直なY方向とする)可動に設けられた第2のスライド部24を有する第2のリニアガイド26と、第2のスライド部24に取り付けられた第3のベース部28、及び第3のベース部28に、水平でない第3の軸線(ここではX方向及びY方向の双方に垂直なZ方向とする)回りに回転可能に設けられた回転部30を有する円形の軸受け32と、回転部30に接続され、所定形状のワークを保持可能に構成された保持機構34とを有する。   FIG. 1 is a diagram showing a configuration example of a robot hand 10 provided with a floating mechanism according to the present invention. The robot hand 10 is attached to the tip of the robot arm 12 of the robot (not shown), but is attached via a wrist 14 that is rotatably attached to the robot arm 12 as shown in the example. Also good. The robot hand 10 is movable in the direction of the first axis (here, X direction) to the first base portion 16 attached to the tip or wrist portion 14 of the robot arm 12 and the first base portion 16. The first linear guide 20 having the first slide portion 18 provided, the second base portion 22 attached to the first slide portion 18, and the direction of the second axis on the second base portion 22 A second linear guide 26 having a second slide portion 24 movably provided (here, a Y direction perpendicular to the X direction), and a third base portion 28 attached to the second slide portion 24. And a circular bearing having a rotating portion 30 provided on the third base portion 28 so as to be rotatable about a non-horizontal third axis (here, Z direction perpendicular to both the X direction and the Y direction). 32 and rotating part 30 It is connected, and a holding mechanism 34 that is capable of holding a work of a predetermined shape.

なお本実施形態では第1、第2及び第3の軸線は互いに垂直としているが、これに限定されるものではない。本願発明の実施に際しては、第2の軸線が第1の軸線とゼロ度でない角度をなし、第3の軸線が第1の軸線とゼロ度でない角度をなし、第3の軸線が第2の軸線とゼロ度でない角度をなし、さらに使用時は、第1及び第2の軸線は水平であるとともに第3の軸線は水平でない方向に延びるものであればよい。   In the present embodiment, the first, second and third axes are perpendicular to each other, but the present invention is not limited to this. In implementing the present invention, the second axis forms an angle other than zero degrees with the first axis, the third axis forms an angle other than zero degrees with the first axis, and the third axis forms the second axis. The first and second axes may be horizontal and the third axis may extend in a non-horizontal direction during use.

第1のリニアガイド20は、第1のスライド部18を第1のベース部16に対して固定する第1のロック機構36を有する。具体的には、第1のロック機構36は例えばピン状又は楔状の可動部材を有し、該可動部材を第1のスライド部18に係合させることで該第1のスライド部18を第1のベース部16に対して移動しないようにすることができる。また第1のリニアガイド20は、第1のロック機構36が作動していないときに第1のスライド部18を第1のベース部16に対して所定の位置(例えば第1のスライド部18の可動範囲の中央付近)に位置決めする第1のセンタリング機構38を有する。   The first linear guide 20 includes a first lock mechanism 36 that fixes the first slide portion 18 to the first base portion 16. Specifically, the first locking mechanism 36 has, for example, a pin-shaped or wedge-shaped movable member, and the first slide portion 18 is moved to the first slide by engaging the movable member with the first slide portion 18. It is possible to prevent movement with respect to the base portion 16 of the first embodiment. Further, the first linear guide 20 moves the first slide portion 18 to a predetermined position (for example, the first slide portion 18 of the first slide portion 18) with respect to the first base portion 16 when the first lock mechanism 36 is not operated. The first centering mechanism 38 is positioned near the center of the movable range.

第1のリニアガイドと同様に、第2のリニアガイド26は、第2のスライド部24を第2のベース部22に対して固定する第2のロック機構40を有する。具体的には、第2のロック機構40は例えばピン状又は楔状の可動部材を有し、該可動部材を第2のスライド部24に係合させることで該第2のスライド部24を第2のベース部22に対して移動しないようにすることができる。また第2のリニアガイド26は、第2のロック機構40が作動していないときに第2のスライド部24を第2のベース部22に対して所定の位置(例えば第2のスライド部24の可動範囲の中央付近)に位置決めする第2のセンタリング機構42を有する。   Similar to the first linear guide, the second linear guide 26 includes a second lock mechanism 40 that fixes the second slide portion 24 to the second base portion 22. Specifically, the second locking mechanism 40 has, for example, a pin-shaped or wedge-shaped movable member, and by engaging the movable member with the second slide portion 24, the second slide portion 24 is moved to the second position. It is possible to prevent the base portion 22 from moving. Further, the second linear guide 26 moves the second slide portion 24 with respect to the second base portion 22 at a predetermined position (for example, the second slide portion 24 of the second slide portion 24) when the second lock mechanism 40 is not operated. The second centering mechanism 42 is positioned near the center of the movable range.

また円形の軸受け32は、第3のベース部28に対する回転部30の回転を防止する第3のロック機構44を有する。具体的には、第3のロック機構44は例えばピン状又は楔状の可動部材を有し、該可動部材を回転部30に係合させることで該回転部30を第3のベース部28に対して移動しないようにすることができる。また軸受け32は、第3のロック機構44が作動していないときに回転部30を第3のベース部28に対して所定の回転角度位置(例えば回転部30の可動範囲の中央付近)に位置決めする第3のセンタリング機構46を有する。   The circular bearing 32 includes a third lock mechanism 44 that prevents the rotation unit 30 from rotating with respect to the third base unit 28. Specifically, the third lock mechanism 44 has, for example, a pin-shaped or wedge-shaped movable member, and by engaging the movable member with the rotating portion 30, the rotating portion 30 is moved relative to the third base portion 28. To avoid moving. Further, the bearing 32 positions the rotating part 30 at a predetermined rotational angle position (for example, near the center of the movable range of the rotating part 30) with respect to the third base part 28 when the third lock mechanism 44 is not operated. A third centering mechanism 46 is provided.

保持機構34は、搬送対象であるワークを保持することができるように構成されており、図示例では平板状のワーク50(図7〜図10参照)を吸引保持する少なくとも1つ(図示例では8つ)の吸着パッド52を備えている。吸着パッド52は、該吸着パッド52に流体的に接続された配管・チューブ54等を介して図示しない真空装置等に流体的に連結され、真空による吸引力によってワークを保持することができる。なお保持機構34はこのような真空吸引式に限られず、例えばクランプ手段を用いた把持式のものや、電磁石を用いた磁力吸引式等、種々の形態のものが利用可能である。   The holding mechanism 34 is configured to be able to hold a workpiece that is a conveyance target. In the illustrated example, the holding mechanism 34 sucks and holds a flat workpiece 50 (see FIGS. 7 to 10) (in the illustrated example). Eight) suction pads 52 are provided. The suction pad 52 is fluidly connected to a vacuum device or the like (not shown) via a pipe / tube 54 and the like fluidly connected to the suction pad 52, and can hold the workpiece by a suction force by vacuum. The holding mechanism 34 is not limited to such a vacuum suction type, and various types such as a gripping type using a clamping means and a magnetic force suction type using an electromagnet can be used.

次に、図2〜図5を参照して上述のロック機構及びセンタリング機構の詳細について説明する。なお図2及び図3では、明瞭化のために第1のベース部16を透明で表し、該第1のベース部16より上方の部材は図示省略している。また図4及び図5では、明瞭化のために第3のベース部28と実質一体の円板状部材55を透明で表し、該円板状部材55より上方の部材は図示省略している。   Next, the details of the above-described locking mechanism and centering mechanism will be described with reference to FIGS. 2 and 3, the first base portion 16 is shown as transparent for the sake of clarity, and members above the first base portion 16 are not shown. 4 and 5, for the sake of clarity, the disk-like member 55 substantially integrated with the third base portion 28 is shown as transparent, and members above the disk-like member 55 are not shown.

図2及び図3に示すように、第1のロック機構36は、第1のスライド部18に固定された第2のベース部22に固定配置された第1のシリンダ本体56と、第1のシリンダ本体56に可動に取り付けられた第1の楔状部材58とを有し、第1の楔状部材58は第1のベース部16に設けられた第1の凹状部材60に係合して第1のスライド部18及び第2のベース部22が第1のベース部16に対して固定される(図3)ようになっている。一方第1のセンタリング機構38は、図示例では第1のスライド部18の可動方向(X方向)であって互いに反対方向に第1のスライド部18を付勢するように構成された一対のスプリングである。従って第1のロック機構36が作動しておらず(図2)かつ外力が作用していないときは、両スプリングの付勢力が釣り合う位置(例えば第1のスライド部18の可動範囲の中央付近)にて第2のべース部22がいわゆるフローティング状態に維持される。   As shown in FIGS. 2 and 3, the first locking mechanism 36 includes a first cylinder body 56 fixedly disposed on the second base portion 22 fixed to the first slide portion 18, and a first cylinder body 56. A first wedge-shaped member 58 movably attached to the cylinder body 56, and the first wedge-shaped member 58 engages with a first concave-shaped member 60 provided in the first base portion 16 to form a first The slide portion 18 and the second base portion 22 are fixed to the first base portion 16 (FIG. 3). On the other hand, the first centering mechanism 38 is a pair of springs configured to bias the first slide portion 18 in the movable direction (X direction) of the first slide portion 18 in the illustrated example and in directions opposite to each other. It is. Accordingly, when the first lock mechanism 36 is not operated (FIG. 2) and no external force is applied, a position where the urging forces of both springs are balanced (for example, near the center of the movable range of the first slide portion 18). The second base portion 22 is maintained in a so-called floating state.

同様に、第2のロック機構40は、第2のスライド部24(図1)に固定された第3のベース部28に固定配置された第2のシリンダ本体62と、第2のシリンダ本体62に可動に取り付けられた第2の楔状部材64とを有し、第2の楔状部材62は第2のベース部22に設けられた第2の凹状部材66に係合して第2のスライド部24及び第3のベース部28が第2のベース部22に対して固定される(図3)ようになっている。一方第2のセンタリング機構42は、図示例では第2のスライド部24の可動方向(Y方向)であって互いに反対方向に第2のスライド部24を付勢するように構成された一対のスプリングである。従って第2のロック機構40が作動しておらず(図2)かつ外力が作用していないときは、両スプリングの付勢力が釣り合う位置(例えば第2のスライド部24の可動範囲の中央付近)にて第3のべース部28がいわゆるフローティング状態に維持される。   Similarly, the second lock mechanism 40 includes a second cylinder body 62 fixedly disposed on the third base portion 28 fixed to the second slide portion 24 (FIG. 1), and a second cylinder body 62. And a second wedge-shaped member 64 movably attached to the second wedge-shaped member 62. The second wedge-shaped member 62 engages with a second concave-shaped member 66 provided on the second base portion 22 to engage with the second slide portion. 24 and the 3rd base part 28 are fixed with respect to the 2nd base part 22 (FIG. 3). On the other hand, the second centering mechanism 42 is a pair of springs configured to bias the second slide portion 24 in the movable direction (Y direction) of the second slide portion 24 in the illustrated example and in opposite directions. It is. Therefore, when the second locking mechanism 40 is not operated (FIG. 2) and no external force is applied, a position where the urging forces of the two springs are balanced (for example, near the center of the movable range of the second slide portion 24). The third base portion 28 is maintained in a so-called floating state.

図4及び図5に示すように、第3のロック機構44は、回転部30に固定された略矩形の板状部材68に固定配置された第3のシリンダ本体70と、第3のシリンダ本体70に可動に取り付けられた第3の楔状部材72とを有し、第3の楔状部材72は回転部30に設けられた第3の凹状部材74に係合して回転部30及び板状部材68が第3のベース部28に対して固定される(図5)ようになっている。一方第3のセンタリング機構46は、板状部材68上に設けられた第3の本体76と、回転部30からその回転半径方向外側に延びるタブ状部材78を把持する把持部80とを備えており、該把持部80は回転部30が所定の回転角度範囲内で回転できるように第3の本体76に対して(図示例では概ねX方向に)可動に構成されている。また第3の本体76はスプリング等の付勢手段を内部に備えており、外力が作用していないときは把持部80を所定の位置(例えば把持部80の可動範囲の中央付近)に保持できるようになっている。従って第3のロック機構44が作動しておらず(図4)かつ外力が作用していないときは、回転部30が所定の角度位置においていわゆるフローティング状態に維持される。   As shown in FIGS. 4 and 5, the third locking mechanism 44 includes a third cylinder body 70 fixedly disposed on a substantially rectangular plate-like member 68 fixed to the rotating portion 30, and a third cylinder body. And a third wedge-shaped member 72 movably attached to 70, and the third wedge-shaped member 72 engages with a third concave-shaped member 74 provided in the rotating portion 30, thereby rotating the rotating portion 30 and the plate-like member. 68 is fixed to the third base portion 28 (FIG. 5). On the other hand, the third centering mechanism 46 includes a third main body 76 provided on the plate-like member 68, and a gripping portion 80 that grips a tab-like member 78 extending outward in the rotational radial direction from the rotating portion 30. The grip portion 80 is configured to be movable (generally in the X direction in the illustrated example) with respect to the third main body 76 so that the rotating portion 30 can rotate within a predetermined rotation angle range. Further, the third main body 76 includes an urging means such as a spring inside, and can hold the grip portion 80 at a predetermined position (for example, near the center of the movable range of the grip portion 80) when no external force is applied. It is like that. Therefore, when the third lock mechanism 44 is not operated (FIG. 4) and no external force is applied, the rotating unit 30 is maintained in a so-called floating state at a predetermined angular position.

なお上記第1〜第3のセンタリング機構はいずれもスプリングを使用したものとして説明したが、スプリングの代わりにエアシリンダや液圧シリンダ等のシリンダを用いてもよい。   The first to third centering mechanisms have been described as using springs, but a cylinder such as an air cylinder or a hydraulic cylinder may be used instead of the springs.

以下、ロボットハンド10を用いたワークの搬送・位置決め動作について、図6のフローチャート及び図7〜図10を参照しつつ説明する。なお図示の実施形態は、ロボットアーム12の可動範囲内に配置されたパレット82上に載置されている略矩形の平板状のワーク50をロボットハンド10の吸着パッド52により保持し、図示しない工作機械(図示せず)によってワーク50に機械加工を施すために、該工作機械近傍であってロボットアーム12の可動範囲内に配置された作業台84上の基準位置に、保持したワーク50を位置決めして配置する場合を示している。   Hereinafter, the workpiece transfer / positioning operation using the robot hand 10 will be described with reference to the flowchart of FIG. 6 and FIGS. 7 to 10. In the illustrated embodiment, a substantially rectangular flat plate-like workpiece 50 placed on a pallet 82 disposed within the movable range of the robot arm 12 is held by the suction pad 52 of the robot hand 10, and a work not shown in the figure. In order to machine the workpiece 50 by a machine (not shown), the held workpiece 50 is positioned at a reference position on a work table 84 disposed in the vicinity of the machine tool and within the movable range of the robot arm 12. The case where it arranges is shown.

先ず、図6のステップS1〜S2、及び図7に示すように、フローティング機構をロックした状態(すなわち第1〜第3のロック機構がいずれも作動している状態)で、所定の位置(図示例ではパレット82上)に配置されたワーク50を保持機構34により吸引保持する。   First, as shown in steps S1 to S2 of FIG. 6 and FIG. 7, in a state in which the floating mechanism is locked (that is, in a state where all of the first to third locking mechanisms are operating), a predetermined position (FIG. In the example shown, the work 50 disposed on the pallet 82 is sucked and held by the holding mechanism 34.

次に、ロボットアーム12を操作してワーク50を所定の待機位置に移動させる(ステップS3)。該待機位置は用途に応じて適宜設定可能であるが、図示例ではワーク50を配置すべき作業台84の上方又は斜め上方等が挙げられる。   Next, the robot arm 12 is operated to move the workpiece 50 to a predetermined standby position (step S3). The standby position can be set as appropriate according to the application, but in the illustrated example, it may be above or obliquely above the work table 84 where the work 50 is to be placed.

次のステップS4では、ワークのセットが可能か、具体的にはワーク50の作業台84上への位置決めが可能な状態であるか否かを判断する。例えば、上記工作機械において未だワーク50を加工する準備が整っていないような場合は、該準備が整うまでワーク50は上記待機位置に維持される。   In the next step S4, it is determined whether or not the workpiece can be set, specifically, whether or not the workpiece 50 can be positioned on the work table 84. For example, when the machine tool is not yet ready for machining the workpiece 50, the workpiece 50 is maintained at the standby position until the preparation is completed.

ワーク50のセットが可能な状態となったら、図8に示すように、ステップS5に進んでフローティング機構のアンロック、すなわちすなわち第1〜第3のロック機構の解除を行う。通常は第1〜第3のロック機構の全てを解除するが、用途によってはいずれか1つ又は2つのみをアンロックしてもよい。アンロックの状態では、上述のセンタリング機構が作用し、例えば第1のリニアガイド20の場合は第1のスライド部18がその動作範囲の中央付近に位置するようになる。   When the workpiece 50 can be set, as shown in FIG. 8, the process proceeds to step S5 where the floating mechanism is unlocked, that is, the first to third locking mechanisms are released. Normally, all of the first to third locking mechanisms are released, but depending on the application, only one or two of them may be unlocked. In the unlocked state, the above-described centering mechanism operates, and, for example, in the case of the first linear guide 20, the first slide portion 18 is positioned near the center of the operation range.

次のステップS6では、図9に示すように、ロボットアーム12を操作してワーク50を基準位置に位置決めする。例えば、作業台84上にワーク50の外形の一部に合致する形状を備えた堰状部分86を設けておき、ワーク50の該一部を該堰状部分に突き当てることにより、ワーク50を作業台84上の基準位置に正確に位置決めすることができる。   In the next step S6, as shown in FIG. 9, the robot arm 12 is operated to position the workpiece 50 at the reference position. For example, a dam-like portion 86 having a shape that matches a part of the outer shape of the workpiece 50 is provided on the work table 84, and the workpiece 50 is moved by abutting the portion of the workpiece 50 against the dam-like portion. It is possible to accurately position the reference position on the work table 84.

ワーク50が基準位置に位置決めされたら、ワーク50を作業台84上に載置すなわちワークセットを行う(ステップS7)。ここで、作業台84又は上記工作機械に別途ワークの固定手段(図示せず)を設けておき、ワーク50が作業台84上で意図せずに動くことを防止するようにしてもよい。   When the workpiece 50 is positioned at the reference position, the workpiece 50 is placed on the work table 84, that is, the workpiece is set (step S7). Here, a work fixing means (not shown) may be provided separately on the work table 84 or the machine tool so as to prevent the work 50 from unintentionally moving on the work table 84.

次に吸着パッド52を非作動すなわちその吸引力を遮断した状態とし(ステップS8)、図10に示すようにロボットハンド10を所定の退避位置に移動させる(ステップS9)。該退避位置は用途に応じて適宜設定可能であるが、図示例では作業台84からいくらかロボット本体側に引き込まれた位置としているが、次に保持すべきワークが載置されたパレット(図示せず)の近傍とすることもできる。   Next, the suction pad 52 is deactivated, that is, the suction force is cut off (step S8), and the robot hand 10 is moved to a predetermined retreat position as shown in FIG. 10 (step S9). The retracted position can be set as appropriate according to the application. In the illustrated example, the retracted position is somewhat retracted from the workbench 84 to the robot body side, but a pallet (not shown) on which the workpiece to be held next is placed. )).

最後に、次のワークの吸着保持のため、フローティング機構を再びロック状態とする(ステップS10)。   Finally, the floating mechanism is again locked to hold and hold the next workpiece (step S10).

図11は、本発明の第1の変形例を模式的に示す図である。上述の実施形態と異なる点は、第1及び第2の軸線が互いに垂直ではないことと、保持機構34が、作業台の面が傾斜している場合等に好適に対応できるように回転部30に斜めに取り付けられていることである。図11の上面図に概略図示するように、第1のリニアガイドの可動方向である第1の軸線88と第2のリニアガイドの可動方向である第2の軸線90とは互いに垂直である必要はなく、ゼロ度でない角度をなし、かつ、ロボットハンドの使用時は側面図に示すようにいずれも水平であればよい。また回転部30の回転軸である第3の軸線92は第1及び第2の軸線に垂直(すなわち鉛直方向)となっているが、ワーク50を配置すべき作業台84の面が傾斜している場合等に応じて、保持機構34を回転部30に対して斜めに取り付けてワーク50が傾斜した状態で保持機構34に保持されるようにすることもできる。   FIG. 11 is a diagram schematically showing a first modification of the present invention. The difference from the above-described embodiment is that the first and second axes are not perpendicular to each other and that the holding mechanism 34 can cope with the case where the surface of the work table is inclined, for example. It is attached to the slant. As schematically illustrated in the top view of FIG. 11, the first axis 88 that is the moving direction of the first linear guide and the second axis 90 that is the moving direction of the second linear guide need to be perpendicular to each other. However, when the robot hand is used, it is sufficient that both are horizontal as shown in the side view. The third axis 92 that is the rotation axis of the rotating unit 30 is perpendicular to the first and second axes (that is, in the vertical direction), but the surface of the work table 84 on which the work 50 is to be placed is inclined. Depending on the case, the holding mechanism 34 may be attached obliquely to the rotating unit 30 so that the work 50 is held by the holding mechanism 34 in an inclined state.

図12は、本発明の第2の変形例を模式的に示す図である。第1及び第2の軸線が互いに垂直でない点は第1の変形例と同様であるが、保持機構34が回転部30に対して斜めに取り付けられる代わりに、第3のベース28が作業台84の傾斜に応じた傾斜面を有するように構成されており、故に回転部30も第3のベース部28に対して斜めに取り付けられ、結果として第3の軸線92が第1及び第2の軸線に対して垂直とならない構成となっている。このように、第3の軸線92も第1及び第2の軸線に対して垂直である必要はなく、用途に応じ、ゼロ度でない90度以外の角度をなすように構成することもできる。   FIG. 12 is a diagram schematically showing a second modification of the present invention. The point that the first and second axes are not perpendicular to each other is the same as in the first modified example, but instead of the holding mechanism 34 being attached obliquely to the rotating unit 30, the third base 28 is a work table 84. Therefore, the rotating portion 30 is also attached obliquely to the third base portion 28. As a result, the third axis 92 becomes the first and second axes. It is the composition which is not perpendicular to. As described above, the third axis 92 does not need to be perpendicular to the first and second axes, and can be configured to have an angle other than 90 degrees other than zero degrees depending on the application.

10 ロボットハンド
12 ロボットアーム
14 手首部
20 第1のリニアガイド
26 第2のリニアガイド
32 軸受け
36 第1のロック機構
38 第1のセンタリング機構
40 第2のロック機構
42 第2のセンタリング機構
44 第3のロック機構
46 第3のセンタリング機構
50 ワーク
52 吸着パッド
82 パレット
84 作業台
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Robot hand 12 Robot arm 14 Wrist part 20 1st linear guide 26 2nd linear guide 32 Bearing 36 1st locking mechanism 38 1st centering mechanism 40 2nd locking mechanism 42 2nd centering mechanism 44 3rd Lock mechanism 46 Third centering mechanism 50 Work 52 Suction pad 82 Pallet 84 Work table

Claims (3)

ロボットアームの先端部に装着される、フローティング機構を備えたロボットハンドであって、
前記ロボットアームの先端部に取り付けられた第1のベース部、及び該第1のベース部に第1の軸線の方向に可動に設けられた第1のスライド部を有する第1のリニアガイドと、
第2のベース部、及び該第2のベース部に第2の軸線の方向に可動に設けられた第2のスライド部を有し、前記第2の軸線が前記第1の軸線とゼロ度でない角度をなすように前記第1のスライド部に前記第2のベース部が取り付けられた、第2のリニアガイドと、
第3のベース部、及び該第3のベース部に第3の軸線回りに回転可能に設けられた回転部を有し、前記第3の軸線が前記第1の軸線とゼロ度でない角度をなしかつ前記第3の軸線が前記第2の軸線とゼロ度でない角度をなすように前記第2のスライド部に前記第3のベース部が取り付けられた、円形の軸受けと、
前記回転部に接続された保持機構と、を備え、
前記第1の軸線及び前記第2の軸線を共に水平にした状態で使用される、ロボットハンド。
A robot hand equipped with a floating mechanism attached to the tip of the robot arm,
A first linear guide having a first base portion attached to a tip portion of the robot arm, and a first slide portion movably provided in the direction of the first axis on the first base portion;
A second base portion, and a second slide portion movably provided in the direction of the second axis on the second base portion, and the second axis is not zero degrees with respect to the first axis A second linear guide having the second base portion attached to the first slide portion so as to form an angle;
A third base portion, and a rotation portion provided on the third base portion so as to be rotatable about a third axis, wherein the third axis forms an angle other than zero with the first axis. A circular bearing in which the third base portion is attached to the second slide portion so that the third axis forms an angle other than zero with the second axis;
A holding mechanism connected to the rotating part,
A robot hand which is used in a state where both the first axis and the second axis are horizontal.
前記第1のリニアガイド、前記第2のリニアガイド及び前記円形の軸受けは、それぞれのベース部に固定配置されたスプリング又はシリンダを介してそれぞれのスライド部又は回転部を支持することにより、前記スライド部又は前記回転部をそれぞれの可動範囲の中央付近に保持するセンタリング機構をそれぞれ備えた、請求項1に記載のロボットハンド。   The first linear guide, the second linear guide, and the circular bearing support the slide part or the rotary part via a spring or a cylinder fixedly arranged on the base part, thereby the slide. The robot hand according to claim 1, further comprising a centering mechanism that holds the rotating portion or the rotating portion near the center of each movable range. 前記第1のリニアガイド、前記第2のリニアガイド及び前記円形の軸受けは、それぞれベース部に固定配置されたシリンダにより、それぞれのスライド部又は回転部にピン状又は楔状部材を挿入することで前記スライド部又は前記回転部を固定するロック機構をそれぞれ備えた、請求項1又は2に記載のロボットハンド。   Each of the first linear guide, the second linear guide, and the circular bearing is inserted into a pin-shaped or wedge-shaped member by inserting a pin-shaped or wedge-shaped member into each slide portion or rotating portion by a cylinder fixedly disposed on the base portion. The robot hand according to claim 1, further comprising a lock mechanism for fixing the slide part or the rotating part.
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