JP5912474B2 - Robot hand device - Google Patents

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Description

本発明はロボットアームの先端部に取り付けられたロボットハンド装置に関し、特に複数のワークを夫々把持して取り出す複数の伸縮可能なハンドを有するロボットハンド装置に関する。   The present invention relates to a robot hand device attached to the tip of a robot arm, and more particularly to a robot hand device having a plurality of extendable hands that grip and take out a plurality of workpieces.

従来、製造工場等において、垂直多関節ロボットや水平多関節ロボット等のアームの先端の手首部に取り付けられる種々のロボットハンド装置が実用化されている。これらロボットハンド装置においては、複数種類の形状や姿勢のワークを個別に把持してある場所から別の場所に移動させる為に、複数のハンドの中からワークに適したハンドを選択し、そのハンドによってワークを把持して他の場所に移動させるような作業が多い。   Conventionally, in a manufacturing factory or the like, various robot hand devices that can be attached to the wrist of the tip of an arm such as a vertical articulated robot or a horizontal articulated robot have been put into practical use. In these robot hand devices, in order to move workpieces of different types and postures from one place to another, a hand suitable for the workpiece is selected from a plurality of hands, and the hand In many cases, the work is gripped and moved to another location.

ここで、上記の複数のアームを有するロボットハンド装置として、ロボットアームの先端部に複数のハンドを装備したターレットを回転可能に設け、このターレットを回転させることでハンドを切り換えるターレットハンド、複数のハンドを設けたツールチェンジャをロボットの近くの所定の場所に設け、把持対象のワークに適したハンドを、ツールチェンジャから選択して、ロボットアームの先端部に取り付けるツールチェンジャハンド等が実用化されている。   Here, as the robot hand device having a plurality of arms described above, a turret equipped with a plurality of hands is rotatably provided at the tip of the robot arm, and a turret hand that switches hands by rotating the turret, a plurality of hands A tool changer hand, etc. that is installed on the tip of the robot arm by selecting a tool suitable for the workpiece to be gripped from the tool changer and placing it at a predetermined location near the robot. .

この種のロボットハンド装置として、特許文献1にはワークの搬送に用いるパラレルロボットが開示されている。このパラレルロボットは、パラレルリンク機構の下端部にワークピッチ可変装置を設け、このワークピッチ可変装置に複数の移動ブロックを1列状に支持し、各移動ブロックに1対の吸着パッドを設け、リンク機構を介して複数の移動ブロックの水平方向の間隔を調節可能に構成してある。   As this type of robot hand device, Patent Document 1 discloses a parallel robot used for transferring a workpiece. In this parallel robot, a work pitch variable device is provided at the lower end of the parallel link mechanism, a plurality of moving blocks are supported in a single row on the work pitch variable device, and a pair of suction pads are provided on each moving block. The horizontal spacing of the plurality of moving blocks can be adjusted via the mechanism.

特許文献2には、ワークの形状に段差がある場合にも、ワークを確実に吸着できるようにしたワーククランプ装置であってロボットハンドに取付け可能なワーククランプ装置が開示されている。このワーククランプ装置は、複数のエアシリンダと、それらエアシリンダのピストンロッドの先端に夫々設けられた複数の吸着パッドとを備え、ワークの形状に対応するように複数のピストンロッドを進出させ、複数の吸着パッドで1つのワークを吸着して固定するように構成してある。   Patent Document 2 discloses a work clamping device that can be securely attached to a robot hand and can be attached to a robot hand even when there is a step in the shape of the workpiece. This work clamping device includes a plurality of air cylinders and a plurality of suction pads provided at the tip of the piston rods of the air cylinders, and a plurality of piston rods are advanced to correspond to the shape of the work. A suction pad is used to suck and fix one workpiece.

特開2011−25392号公報JP 2011-25392 A 特開2008−87125号公報JP 2008-87125 A

ロボットによりワークを把持又は吸着して移動させる場合、ワークが収納ケースにバラ積み状態で収容されており、その中からワークを取り出して治具等に整列状態にセットする場合がある。   When a workpiece is gripped or attracted and moved by a robot, the workpiece is stored in a stacked state in a storage case, and the workpiece may be taken out of the workpiece and set in an aligned state on a jig or the like.

上記のターレットハンドでは、ワークの形状又は姿勢に応じて、ターレットを回転させて複数のハンドの中からハンドを選択してワークを把持可能であるが、ターレットとその複数のハンドによりロボットハンド装置が大型化してしまう。そのため、収納ケースの奥部や隅部にあるワークの取り出しが困難であったり、収納ケース又はその収納ケース内のワークとロボットハンド装置が干渉してしまうこともある。   In the above turret hand, the turret can be rotated to select a hand from a plurality of hands according to the shape or posture of the work, and the work can be gripped. It will increase in size. For this reason, it may be difficult to take out the work at the back or corner of the storage case, or the storage case or the work in the storage case may interfere with the robot hand device.

上記のツールチェンジャハンドでは、ワークの形状又は姿勢に応じてツールチェンジャから対応するハンドを選択してこのハンドをロボットアームの先端部に着脱するため、ハンドの選択と着脱に時間がかかるうえ、ロボットアームの先端部に取り付けた1つのハンドで1つのワークを把持するため、取り出し作業の高速化は到底困難であるうえ、ツールチェンジャの製作費が高価になる。   In the tool changer hand described above, since a corresponding hand is selected from the tool changer according to the shape or posture of the workpiece and this hand is attached to and detached from the tip of the robot arm, it takes time to select and attach and remove the hand. Since a single work is held by a single hand attached to the tip of the arm, it is very difficult to speed up the take-out operation, and the manufacturing cost of the tool changer is expensive.

特許文献1のパラレルロボットにおいては、複数の移動ブロックを装備したワークピッチ可変装置が大型になるため、収納ケースからのワークの取り出し等に適したものではなく、複数の移動ブロックの高さ位置が一定でありワークに応じて変更できないため、バラ積み状態のワーク等に対処できない。   In the parallel robot of Patent Document 1, since the work pitch variable device equipped with a plurality of moving blocks becomes large, it is not suitable for taking out a work from a storage case, and the height positions of the plurality of moving blocks are not suitable. Since it is constant and cannot be changed according to the workpiece, it cannot deal with workpieces in bulk.

特許文献2のロボットアームに取り付けるワーククランプ装置は、段差付きの1つのワークを複数のハンドで吸着固定するものであり、2つのエアシリンダを並列状に配置したものである。そのため、ワーククランプ装置に1種類の複数の吸着パッドを装備しているため、形状や姿勢の異なる種々のワークを取り出す等の作業に適したものではなく、複数のワークの同時取り出し等に適したものではない。   The work clamp device attached to the robot arm of Patent Document 2 is one in which one work with a step is sucked and fixed with a plurality of hands, and two air cylinders are arranged in parallel. Therefore, since the work clamping device is equipped with a plurality of types of suction pads, it is not suitable for work such as taking out various works with different shapes and postures, but suitable for picking up multiple works at the same time. It is not a thing.

本発明の目的は、複数のハンドに複数のワークを順に把持しそれらを一括して取り出して移動可能なロボットハンド装置を提供すること、独立に伸縮させて狭隘空間にも挿入可能な複数の伸縮部材の先端部にハンドを夫々設けたロボットハンド装置を提供すること、
複数種類の形状や姿勢のワークを把持可能な複数種類のハンドを装備して並行的に使用可能なロボットハンド装置を提供すること等である。
An object of the present invention is to provide a robot hand device that can hold a plurality of workpieces in a plurality of hands in order and move them by collectively removing them, and a plurality of expansion and contractions that can be independently extended and inserted into a narrow space. Providing a robot hand device in which a hand is provided at each end of a member;
For example, to provide a robot hand device that can be used in parallel by installing a plurality of types of hands capable of gripping a workpiece of a plurality of types and postures.

請求項1のロボットハンド装置は、複数のハンドを有するロボットハンド装置において、ロボットアームの先端の手首部の回転軸心と直交する取付け面に固定され、この取付け面に対して垂直方向に延びるように設けられた本体部材と、前記本体部材に夫々独立に前記本体部材が延びる方向に伸縮可能に設けられた複数の伸縮機構と、前記複数の伸縮機構の伸縮部材の先端部に夫々設けられた複数のハンドとを備え、前記伸縮機構は、前記伸縮部材と、前記本体部材に対して前記伸縮部材を昇降自在に且つ水平方向へ移動不能に案内する案内機構であって、前記本体部材の外側面部に設けられた案内機構と、前記伸縮部材を本体部材に対して昇降駆動可能な駆動シリンダ手段とを備えたことを特徴としている。 The robot hand device according to claim 1 is a robot hand device having a plurality of hands, and is fixed to an attachment surface orthogonal to the rotation axis of the wrist at the tip of the robot arm, and extends in a direction perpendicular to the attachment surface. a body member provided on a plurality of telescoping mechanism provided to be extendable in said body member extending direction each independently to said body member, respectively provided on the tip portion of the elastic member of the plurality of telescoping mechanism A plurality of hands , wherein the telescopic mechanism is a guide mechanism that guides the telescopic member and the main body member so that the telescopic member can move up and down and cannot move horizontally. A guide mechanism provided on the surface portion and drive cylinder means capable of moving the telescopic member up and down relative to the main body member are provided .

請求項2のロボットハンド装置は、請求項1の発明において、前記複数の伸縮機構は、前記本体部材に前記手首部の回転軸心を中心として周方向に等間隔になるように配置されたことを特徴としている。 The robot hand apparatus according to claim 2, characterized in that in the invention of claim 1, expansion mechanism before Kifuku number is disposed to be at equal intervals around the rotation axis of the wrist portion to the body member in the circumferential direction It is characterized by that.

請求項3のロボットハンド装置は、請求項1又は2の発明において、前記複数のハンドは、複数種類の形状又は姿勢のワークに対応する複数種類のハンドを含むことを特徴としている。   According to a third aspect of the present invention, there is provided the robot hand apparatus according to the first or second aspect, wherein the plurality of hands include a plurality of types of hands corresponding to a plurality of types of shapes or postures.

請求項4のロボットハンド装置は、請求項1〜3の何れか1項の発明において、前記駆動シリンダ手段は、エアシリンダであることを特徴としている。 Robot hand apparatus according to claim 4 is the invention of any one of claims 1 to 3, wherein the drive cylinder unit is characterized in that an air cylinder.

請求項5のロボットハンド装置は、請求項4の発明において、前記エアシリンダのピストンロッドを進出側へ又は退入側へ弾性付勢する弾性部材を備えていることを特徴としている。   According to a fifth aspect of the present invention, there is provided the robot hand device according to the fourth aspect, further comprising an elastic member that elastically biases the piston rod of the air cylinder toward the advance side or the retract side.

請求項6のロボットハンド装置は、請求項1〜5の何れか1項の発明において、前記複数の伸縮機構を夫々独立に駆動制御する駆動制御手段と、前記複数のハンドで把持する把持対象のワークをバラ積み状態に収納した収納エリアを撮像する撮像手段とを有し、前記撮像手段で前記収納エリアを撮像する毎に、前記駆動制御手段が撮像手段から受ける画像情報に基づいて前記複数の伸縮機構を夫々独立に駆動制御して複数のハンドにより複数のワークを把持することを特徴としている。   A robot hand device according to a sixth aspect of the present invention is the robot hand device according to any one of the first to fifth aspects, wherein a drive control unit that independently drives and controls the plurality of expansion and contraction mechanisms and a gripping target that is gripped by the plurality of hands. Imaging means for imaging a storage area in which workpieces are stored in a stacked state, and each time the storage area is imaged by the imaging means, the plurality of drive control means based on image information received from the imaging means It is characterized by gripping a plurality of workpieces by a plurality of hands by independently driving and controlling the expansion and contraction mechanisms.

請求項7のロボットハンド装置は、請求項1〜5の何れか1項の発明において、前記複数の伸縮機構を夫々独立に駆動制御する駆動制御手段と、前記複数のハンドで把持する把持対象のワークのベルトコンベアによる搬送状態を撮像する撮像手段とを有し、前記撮像手段で前記ワークの搬送状態を撮像し、前記駆動制御手段が前記ワークの前記ロボットアームによる搬送の搬送先の収納情報と前記撮像手段から受ける画像情報とに基づいて、前記手首部の位置及び旋回角度を制御しながら複数の伸縮機構を夫々独立に駆動制御して、複数のハンドにより複数のワークの平面視における姿勢を揃えながら把持することを特徴としている。   A robot hand device according to a seventh aspect of the present invention is the robot hand device according to any one of the first to fifth aspects, wherein a drive control unit that independently drives and controls the plurality of expansion and contraction mechanisms and a gripping target that is gripped by the plurality of hands. Imaging means for imaging the conveyance state of the workpiece by the belt conveyor, imaging the conveyance state of the workpiece by the imaging means, and the drive control means storing storage information of the conveyance destination of conveyance of the workpiece by the robot arm; Based on the image information received from the imaging means, the plurality of extension mechanisms are independently driven and controlled while controlling the position and turning angle of the wrist, and the postures of the plurality of workpieces in plan view are controlled by the plurality of hands. It is characterized by gripping while aligning.

請求項1の発明(ロボットハンド装置)によれば、ロボットアームの先端の手首部の回転軸心と直交する取付け面に固定され、この取付け面に対して垂直方向に延びるように設けられた本体部材と、本体部材に夫々独立に伸縮可能に設けられた複数の伸縮機構と、複数の伸縮機構の伸縮部材の先端部に夫々設けられた複数のハンドとを備え、伸縮機構は、伸縮部材と、本体部材に対して伸縮部材を昇降自在に且つ水平方向へ移動不能に案内する案内機構であって、本体部材の外側面部に設けられた案内機構と、伸縮部材を本体部材に対して昇降駆動可能な駆動シリンダ手段とを備えたので、伸縮機構の動作を円滑で高精度にすることができ、収納ケース内にバラ積みされたワークを取り出すような作業を行う場合、複数の伸縮機構の伸縮部材を順々に伸長させてそのハンドでワークを把持するのを繰り返して、複数のハンドにワークを把持した状態でロボットアームを移動させることにより、一度の取り出し動作で複数のワークを取り出せるため、作業能率を格段に高めることができる。 According to the first aspect of the present invention (robot hand device), the main body is fixed to an attachment surface orthogonal to the rotational axis of the wrist at the tip of the robot arm and is provided so as to extend in a direction perpendicular to the attachment surface. A member, a plurality of expansion / contraction mechanisms provided on the main body member independently of each other, and a plurality of hands provided respectively at the distal ends of the expansion / contraction members of the plurality of expansion / contraction mechanisms. A guide mechanism for guiding the expansion / contraction member to be movable up and down with respect to the main body member so as not to move in the horizontal direction, and a guide mechanism provided on the outer surface of the main body member, and driving the expansion / contraction member to the main body member. Since the drive cylinder means is provided , the operation of the expansion / contraction mechanism can be performed smoothly and with high precision. When performing work such as taking out a workpiece stacked in a storage case, the expansion / contraction of a plurality of expansion / contraction mechanisms can be performed. Element The work efficiency is improved by moving the robot arm while holding the workpiece in multiple hands by repeatedly extending and gripping the workpiece with the hand one by one. Can be significantly increased.

ロボットアームの先端側には、伸長状態の伸縮部材の先端に1つのハンドがあるだけで、その他のハンドは収縮状態の伸縮部材により退避した位置に保持されるため、その他のハンドと収納ケースやその内部のワークとの干渉を避けることができ、収納ケースの奥部や隅部などの狭隘スペースからのワークの取り出しが可能となる。しかも、複数のハンドをワークの形状や姿勢に応じた複数種類のハンドとすることができるため、ロボットハンド装置でワークを把持する性能を高め、汎用性を高めることができる。   On the tip side of the robot arm, there is only one hand at the tip of the extended telescopic member, and the other hands are held in the retracted position by the contracted elastic member. Interference with the internal work can be avoided, and the work can be taken out from a narrow space such as the back or corner of the storage case. In addition, since the plurality of hands can be a plurality of types of hands according to the shape and posture of the workpiece, the performance of gripping the workpiece with the robot hand device can be improved and the versatility can be improved.

請求項2の発明によれば、複数の伸縮機構は、本体部材に手首部の回転軸心を中心として周方向に等間隔になるように配置されたので、複数の伸縮機構を全体としてコンパクトに構成でき、手首の回転を介してハンドの位置を制御する面でも有利である。 According to the invention of claim 2, telescopic mechanism of multiple, so it arranged so as to be equally spaced circumferentially about the axis of rotation of the wrist portion to the body member, the compact as a whole number of telescopic mechanism This is advantageous in terms of controlling the position of the hand through the rotation of the wrist.

請求項3の発明によれば、複数のハンドは、複数種類の形状又は姿勢のワークに対応する複数種類のハンドを含むので、これら複数種類のハンドによって、複数種類の形状又は姿勢のワークの取り出し作業を容易に行うことができる。   According to the invention of claim 3, since the plurality of hands include a plurality of types of hands corresponding to a plurality of types or shapes of workpieces, the plurality of types of hands can be used to take out workpieces of a plurality of types or postures. Work can be done easily.

請求項4の発明によれば、駆動シリンダ手段はエアシリンダであるので、エアシリンダの駆動力によって伸縮部材を伸縮駆動することができ、伸縮機構の動作を円滑で高精度、高速化することができ、構成を簡単化できる。 According to the invention of claim 4, since the drive cylinder means is an air cylinder, the telescopic member can be telescopically driven by the driving force of the air cylinder, and the operation of the telescopic mechanism can be smoothly performed with high accuracy and high speed. And the configuration can be simplified.

請求項5の発明によれば、伸縮機構は、エアシリンダのピストンロッドを進出側へ又は退入側へ弾性付勢する弾性部材を備えているので、エアシリンダへの加圧エアの供給ラインを1系統減らすことができる。また、進出側又は退入側への伸縮部材の動作を高速化することができる。   According to the invention of claim 5, since the expansion / contraction mechanism includes an elastic member that elastically biases the piston rod of the air cylinder toward the advance side or the retreat side, the supply line of the pressurized air to the air cylinder is provided. One system can be reduced. Moreover, the operation of the telescopic member toward the advancing side or the retracting side can be speeded up.

請求項6の発明によれば、撮像手段で収納エリアを撮像する毎に、駆動制御手段が撮像手段から受ける画像情報に基づいて複数の伸縮機構を夫々独立に駆動制御して複数のハンドにより複数のワークを把持するので、画像情報によって収納エリアからワークを取り出す為の最適なエリアを選択して、ワークを取り出すように制御することができる。   According to the invention of claim 6, each time the storage area is imaged by the imaging means, the drive control means independently drives and controls the plurality of expansion / contraction mechanisms based on the image information received from the imaging means. Therefore, it is possible to select an optimum area for taking out the work from the storage area based on the image information, and control to take out the work.

請求項7の発明によれば、撮像手段でワークの搬送状態を撮像し、駆動制御手段がワークのロボットアームによる搬送の搬送先の収納情報と撮像手段から受ける画像情報とに基づいて、手首部の位置及び旋回角度を制御しながら複数の伸縮機構を夫々独立に駆動制御して、複数のハンドにより複数のワークの平面視における姿勢を揃えながら把持するので、ロボットアームによる搬送の搬送先で、ロボットアームの手首部をワーク把持状態のハンド毎に旋回させる必要がなくなり、複数のワークを搬送先に迅速に載置することができる。   According to the seventh aspect of the present invention, the image of the conveyance state of the workpiece is picked up by the imaging means, and the wrist control unit is based on the storage information of the conveyance destination of the conveyance by the robot arm of the workpiece and the image information received from the imaging means While controlling the position and the turning angle of each of the plurality of expansion and contraction mechanisms independently, and gripping while aligning the posture in a plan view of a plurality of workpieces by a plurality of hands, at the transfer destination of the transfer by the robot arm, It is not necessary to turn the wrist of the robot arm for each hand in the workpiece gripping state, and a plurality of workpieces can be quickly placed on the transfer destination.

実施例1に係るロボットハンド装置(伸縮部材収縮状態)の側面図である。It is a side view of the robot hand apparatus (expandable member contracted state) according to the first embodiment. ロボットハンド装置(伸縮部材収縮状態)の正面図である。It is a front view of a robot hand device (expandable member contraction state). 図1のIII- III線断面図である。It is the III-III sectional view taken on the line of FIG. ハンド4Bの正面図であるIt is a front view of hand 4B ハンド4Bの側面図である。It is a side view of the hand 4B. 変更形態に係るハンド4A,4Bの側面図である。It is a side view of hands 4A and 4B concerning a change form. ハンド4Cの側面図である。It is a side view of the hand 4C. ハンド4Cの背面図である。It is a rear view of the hand 4C. ハンド4Cの正面図である。It is a front view of hand 4C. 異なる使用状態におけるハンド4Cの側面図である。It is a side view of the hand 4C in a different use state. 実施例2に係るロボットハンド装置と、収納ケースにバラ積み状態に収納された複数のワークの正面図である。It is a front view of the robot hand apparatus which concerns on Example 2, and the some workpiece | work accommodated in the storage case in the piled-up state. ロボットとロボットハンド装置の制御系のブロック図である。It is a block diagram of the control system of a robot and a robot hand apparatus. ワークの取り出し制御のフローチャートである。6 is a flowchart of workpiece removal control. 実施例3に係るロボットハンド装置(伸縮部材収縮状態)の側面図である。It is a side view of the robot hand apparatus (expandable member contraction state) according to the third embodiment. ロボットハンド装置(伸縮部材伸長状態)の側面図である。It is a side view of a robot hand device (expandable member extended state). 実施例4に係るロボットハンド装置の側面図である。FIG. 6 is a side view of a robot hand apparatus according to a fourth embodiment. ロボットとロボットハンド装置の制御系のブロック図である。It is a block diagram of the control system of a robot and a robot hand apparatus. ワークの取り出し制御のフローチャートである。6 is a flowchart of workpiece removal control. ワークの取り出し作業を説明する状態説明図であり、(a)はベルトコンベアと搬送状態の複数のワークの平面図、(b)は収納箱と収納状態の複数のワークの平面図、(c)は(b)の変形例を示す図である。It is a state explanatory drawing explaining the taking-out operation | work of a workpiece | work, (a) is a top view of the some workpiece | work of a conveyor state with a belt conveyor, (b) is a top view of a some workpiece | work of a storage box and a accommodation state, (c). FIG. 9 is a diagram showing a modification of (b).

以下、本発明を実施するための形態について実施例に基づいて説明する。   Hereinafter, modes for carrying out the present invention will be described based on examples.

先ず、ロボットハンド装置1の全体構成について説明する。
図1〜図10に示すように、ロボットハンド装置1は、本体部材2と、この本体部材2に設けられた同構造の3組の伸縮機構3と、これら3組の伸縮機構3の伸縮部材35の先端部に取り付けられた複数種類の形状又は姿勢のワークW1を把持可能な複数種類のハンド4A,4B,4Cとを備えている。このロボットハンド装置1は、垂直多関節ロボットや水平多関節ロボット等のロボットアームAの先端に手首部Wを介して回転軸心Sの回りに回転駆動可能に設けられるものである。
First, the overall configuration of the robot hand apparatus 1 will be described.
As shown in FIGS. 1 to 10, the robot hand device 1 includes a main body member 2, three sets of expansion / contraction mechanisms 3 of the same structure provided in the main body member 2, and expansion / contraction members of the three sets of expansion / contraction mechanisms 3. A plurality of types of hands 4A, 4B, and 4C capable of gripping a plurality of types of shapes or postures of workpieces W1 attached to the tip of 35 are provided. This robot hand device 1 is provided at the tip of a robot arm A such as a vertical articulated robot or a horizontal articulated robot so as to be rotatable around a rotation axis S via a wrist W.

以下では、ロボットハンド装置1は、縦向きの基準姿勢にした場合を例として説明する。尚、図1,図2においては、ロボットハンド装置1の1組の伸縮機構3とハンド4Aのみ図示し、それ以外の伸縮機構3とハンド4B,4Cの図示は省略している。また、伸縮機構3とハンド4A,4B,4Cの数は3組に限定される訳ではなく、2組でもよく、4組以上でもよいが、本実施例では3組の場合を例にして説明する。   Below, the robot hand apparatus 1 demonstrates as an example the case where it is set as the vertical reference | standard attitude | position. 1 and 2, only one set of the expansion / contraction mechanism 3 and the hand 4A of the robot hand device 1 are shown, and the other expansion / contraction mechanism 3 and the hands 4B and 4C are not shown. Further, the number of the expansion / contraction mechanism 3 and the hands 4A, 4B, and 4C is not limited to three sets, and may be two sets or four or more sets. In this embodiment, the case of three sets will be described as an example. To do.

次に、本体部材2について説明する。
図1〜図3に示すように、本体部材2は、ロボットアームAの手首部Wの取付け面Fに固定された上端板部材31、この上端板部材31の下面に固定された三角筒部材32、三角筒部材32の外周部に固定された3つの連結板33、3つの連結板33の下端部に固定された環状部材34とで構成されている。本体部材2は、ロボットアームAの手首部Wの取付け面F(手首部Wの回転軸心Sと直交している)に対して垂直下方(鉛直下方)へ延びるように設けられている。
Next, the main body member 2 will be described.
As shown in FIGS. 1 to 3, the main body member 2 includes an upper end plate member 31 fixed to the attachment surface F of the wrist W of the robot arm A, and a triangular tube member 32 fixed to the lower surface of the upper end plate member 31. The three connecting plates 33 are fixed to the outer peripheral portion of the triangular tube member 32, and the annular member 34 is fixed to the lower end portions of the three connecting plates 33. The main body member 2 is provided to extend vertically downward (vertically downward) with respect to the attachment surface F of the wrist W of the robot arm A (perpendicular to the rotational axis S of the wrist W).

上端板部材31は円板で構成されている。この上端板部材31は、手首部Wの取付け面Fに下方から当接させ、ピン部材により位置決めした状態で、複数のボルト31aにより取付け面Fに固定されている。上端板部材31の下面に、三角筒部材32の上端部の上端鍔部32cが複数のボルト32dにより固定されている。   The upper end plate member 31 is a disc. The upper end plate member 31 is fixed to the attachment surface F by a plurality of bolts 31a in a state of being brought into contact with the attachment surface F of the wrist W from below and positioned by a pin member. On the lower surface of the upper end plate member 31, an upper end flange portion 32c of the upper end portion of the triangular tube member 32 is fixed by a plurality of bolts 32d.

三角筒部材32は、本体部材2の全長の約40〜50%程度の長さを有する。この三角筒部材32の外形の形状は、正三角形の角部を円弧状にした三角形的形状であり、3つの辺部に相当する3つの固定面32aが周方向に等間隔に形成されている。三角筒部材32は手首部Wの回転軸心Sと共通の軸心を有する。固定面32aは回転軸心Sと平行な鉛直面である。三角筒部材32の中心部分には円筒孔32bが形成されている。   The triangular cylinder member 32 has a length of about 40 to 50% of the entire length of the main body member 2. The outer shape of the triangular cylinder member 32 is a triangular shape in which the corners of a regular triangle are arcuate, and three fixed surfaces 32a corresponding to three sides are formed at equal intervals in the circumferential direction. . The triangular cylinder member 32 has a common axis with the rotation axis S of the wrist W. The fixed surface 32a is a vertical surface parallel to the rotation axis S. A cylindrical hole 32 b is formed in the central portion of the triangular cylinder member 32.

連結板33は、三角筒部材32の全長の約2.5倍の長さを有し、固定面32aとほぼ同幅の帯状の板部材である。3つの連結板33の各々において、連結板33の上部が固定面32aに当接させた状態で、複数のボルト33aで固定面32aに固定され、三角筒部材32の下方へ延びている。こうして、3つの連結板33が周方向に等間隔に配置されている。環状部材34は、三角筒部材32と同様の外形形状と3つの固定面34aを有する。各辺部の固定面32aと固定面34aは共通の鉛直面上にあり、3つの連結板33の下端部が3つの固定面34aに複数のボルトで夫々固定されている。   The connecting plate 33 is a strip-shaped plate member having a length of about 2.5 times the total length of the triangular tube member 32 and substantially the same width as the fixed surface 32a. In each of the three connecting plates 33, the upper portion of the connecting plate 33 is in contact with the fixing surface 32 a, and is fixed to the fixing surface 32 a by a plurality of bolts 33 a and extends downward from the triangular cylinder member 32. In this way, the three connecting plates 33 are arranged at equal intervals in the circumferential direction. The annular member 34 has the same outer shape as the triangular tube member 32 and three fixed surfaces 34a. The fixing surface 32a and the fixing surface 34a of each side are on a common vertical surface, and the lower ends of the three connecting plates 33 are respectively fixed to the three fixing surfaces 34a with a plurality of bolts.

次に、伸縮機構3について説明する。
図1〜図3に示すように、3組の伸縮機構3は、本体部材2に夫々独立に伸縮可能に且つ周方向3等分位置に設けられている。これら3組の伸縮機構3は、本体部材2にロボットアームAの手首部Wの回転軸心Sを中心として周方向に等間隔になるように配置されている。これらの伸縮機構3は、ハンド駆動制御ユニット(駆動制御手段、図示略)によって夫々独立に駆動制御されるものである。尚、3組の伸縮機構3は、全て同じ構成なので、以下では、1組の伸縮機構3についてのみ説明する。
Next, the telescopic mechanism 3 will be described.
As shown in FIGS. 1 to 3, the three sets of expansion / contraction mechanisms 3 are provided on the main body member 2 so as to be independently expandable / contractable and are provided at three equal positions in the circumferential direction. These three sets of expansion / contraction mechanisms 3 are arranged on the main body member 2 at equal intervals in the circumferential direction around the rotation axis S of the wrist W of the robot arm A. These expansion and contraction mechanisms 3 are independently driven and controlled by a hand drive control unit (drive control means, not shown). Since all the three sets of expansion / contraction mechanisms 3 have the same configuration, only one set of the expansion / contraction mechanisms 3 will be described below.

図1〜図3に示すように、伸縮機構3は、手首部Wの回転軸心Sと平行方向に延びる伸縮部材35と、この伸縮部材35と伸縮部材35の先端部に連結されたハンド4Aを回転軸心Sと平行方向に案内するリニアガイド36と、伸縮部材35を伸縮駆動するエアシリンダ37などを備えている。   As shown in FIGS. 1 to 3, the expansion / contraction mechanism 3 includes an expansion / contraction member 35 extending in a direction parallel to the rotation axis S of the wrist W and a hand 4 </ b> A connected to the expansion / contraction member 35 and the distal end of the expansion / contraction member 35. Includes a linear guide 36 that guides the shaft in a direction parallel to the rotation axis S, an air cylinder 37 that drives the telescopic member 35 to extend and contract.

上記の伸縮部材35は、連結板33とほぼ同幅の板部材であり、リニアガイド36のガイドレール36aよりも幾分短く形成され、ガイドレール36aの外側近傍に平行に配設されている。伸縮部材35の上端部がリニアガイド36のスライダ36bにボルト35aで固定され、伸縮部材35はリニアガイド36によって前記回転軸心Sと平行方向に低摩擦で円滑に移動するように案内される。伸縮部材35の先端部(下端部)にハンド4Aが取り付けられている。   The expandable member 35 is a plate member having substantially the same width as the connecting plate 33, is formed somewhat shorter than the guide rail 36a of the linear guide 36, and is disposed in parallel near the outside of the guide rail 36a. The upper end portion of the expansion / contraction member 35 is fixed to the slider 36b of the linear guide 36 with a bolt 35a, and the expansion / contraction member 35 is guided by the linear guide 36 so as to move smoothly with low friction in the direction parallel to the rotational axis S. A hand 4 </ b> A is attached to the distal end (lower end) of the elastic member 35.

図1,図2に示すように、リニアガイド36は、手首部Wの取付け面Fと直交する方向に延びるガイドレール36aと、ガイドレール36aに上下方向に摺動自在に係合されたスライダ36bとを備えている。ガイドレール36aは、連結板33の下半部分の外面に複数のボルトで固定されている。スライダ36bは図1に実線で示す上限位置と、2点鎖線で示す下限位置とに亙って昇降可能に構成されている。スライダ36bが上限位置のとき伸縮部材33は収縮状態になり、スライダ36bが下限位置のとき伸縮部材33が伸長状態になる。   As shown in FIGS. 1 and 2, the linear guide 36 includes a guide rail 36a extending in a direction perpendicular to the attachment surface F of the wrist W and a slider 36b engaged with the guide rail 36a so as to be slidable in the vertical direction. And. The guide rail 36 a is fixed to the outer surface of the lower half portion of the connecting plate 33 with a plurality of bolts. The slider 36b is configured to be movable up and down over an upper limit position indicated by a solid line and a lower limit position indicated by a two-dot chain line in FIG. When the slider 36b is at the upper limit position, the elastic member 33 is in a contracted state, and when the slider 36b is at the lower limit position, the elastic member 33 is in an extended state.

次に、エアシリンダ37について説明する。
図1,図2に示すように、複動型のエアシリンダ37は、シリンダ本体38と、シリンダ本体38内のピストン部から下方へ延びてシリンダ本体38から突出しているピストンロッド39とを備えている。このエアシリンダ37は、連結板33の上半部分の外側に間隔を空けて回転軸心Sと平行に配設されている。シリンダ本体38内のピストン部の上側に往動作動室が形成され、ピストン部の下側に復動作動室が形成されている。
Next, the air cylinder 37 will be described.
As shown in FIGS. 1 and 2, the double-acting air cylinder 37 includes a cylinder body 38 and a piston rod 39 that extends downward from the piston portion in the cylinder body 38 and protrudes from the cylinder body 38. Yes. The air cylinder 37 is disposed outside the upper half of the connecting plate 33 and in parallel with the rotation axis S with a space therebetween. A forward operation chamber is formed above the piston portion in the cylinder body 38, and a backward operation chamber is formed below the piston portion.

シリンダ本体38の上端部の端壁部材38aには、往動作動室に連通した加圧エアポート38cが形成され、シリンダ本体38の下端部の端壁部材38bには、復動作動室に連通した加圧エアポート38dが形成され、これら加圧エアポート38c,38dは、加圧エア供給ホース(図示略)により加圧エア供給源に夫々接続されている。ピストンロッド39を伸長させる際には、往動作動室に加圧エアを供給し、復動作動室の加圧エアを排出する。上記と反対に、ピストンロッド39を伸長させる際には、復動作動室に加圧エアを供給し、往動作動室の加圧エアを排出する。   The end wall member 38a at the upper end portion of the cylinder body 38 is formed with a pressurized air port 38c that communicates with the forward operation chamber, and the end wall member 38b at the lower end portion of the cylinder body 38 communicates with the return operation chamber. A pressurized air port 38d is formed, and these pressurized air ports 38c, 38d are connected to a pressurized air supply source by pressurized air supply hoses (not shown), respectively. When the piston rod 39 is extended, pressurized air is supplied to the forward operation chamber and the pressurized air in the backward operation chamber is discharged. Contrary to the above, when the piston rod 39 is extended, pressurized air is supplied to the backward operation chamber and the pressurized air in the forward operation chamber is discharged.

シリンダ本体38の上端側の端壁部材38aは、L形金具40とスペーサ41を介して連結板33の上端部に固定され、シリンダ本体38の下端側の端壁部材38bは、L形金具42とスペーサ43を介して連結板33の中段部に固定されている。   An end wall member 38 a on the upper end side of the cylinder body 38 is fixed to the upper end portion of the connecting plate 33 via an L-shaped bracket 40 and a spacer 41, and an end wall member 38 b on the lower end side of the cylinder body 38 is fixed to the L-shaped bracket 42. And the spacer 43 through the spacer 43.

ピストンロッド39の下端部を伸縮部材35に固定するため、伸縮部材35の中段部において、伸縮部材35の外面に連結台44が固定され、この連結台44の水平な上面に連結ブロック45が固定され、ピストンロッド39の下端部が連結ブロック45にナットを含むネジ結合46にて連結されている。連結台44は、2枚のブラケット44aと、これらブラケット44aの上端に固着された水平板44bとで構成されている。   In order to fix the lower end portion of the piston rod 39 to the expansion / contraction member 35, the connection base 44 is fixed to the outer surface of the expansion / contraction member 35 at the middle stage of the expansion / contraction member 35, and the connection block 45 is fixed to the horizontal upper surface of the connection base 44. The lower end of the piston rod 39 is connected to the connection block 45 by a screw connection 46 including a nut. The connection base 44 includes two brackets 44a and a horizontal plate 44b fixed to the upper ends of the brackets 44a.

次に、3種類のハンド4A,4B,4Cについて説明する。
図1〜図10に示すように、本実施例のロボットハンド装置1においては、収納ケース内にバラ積みされた状態の種々の姿勢のワークW1を把持する為に、3種類のハンド4A,4B,4Cが3組の伸縮部材35の先端に夫々設けられている。
Next, three types of hands 4A, 4B, and 4C will be described.
As shown in FIGS. 1 to 10, in the robot hand device 1 of the present embodiment, three types of hands 4 </ b> A and 4 </ b> B are used in order to hold the workpiece W <b> 1 in various postures in a stacked state in the storage case. , 4C are provided at the distal ends of the three sets of elastic members 35, respectively.

ハンド4Aは縦向き姿勢のワークW1の軸部W1aを把持可能なハンドであり、ハンド4Bは横向き姿勢のワークW1の軸部W1aを把持可能なハンドであり、ハンド4Cは横向きに配置されたワークW1の大径部W1bを把持可能なハンドである。   The hand 4A is a hand capable of gripping the shaft portion W1a of the workpiece W1 in the vertical orientation, the hand 4B is a hand capable of gripping the shaft portion W1a of the workpiece W1 in the lateral orientation, and the hand 4C is a workpiece arranged sideways. This is a hand capable of gripping the large diameter portion W1b of W1.

ハンド4A,4Bは、同様の構成のものであるので、最初にハンド4Aの構成について説明する。図1〜図5に示すように、ハンド4Aは、ハンド本体50と、このハンド本体50内に設けられたハンド駆動機構(図示略)と、このハンド駆動機構によって開閉駆動されてワークW1を把持可能な1対の爪部材51,52とを備えている。   Since the hands 4A and 4B have the same configuration, the configuration of the hand 4A will be described first. As shown in FIGS. 1 to 5, the hand 4 </ b> A grips the workpiece W <b> 1 by being driven to open and close by the hand body 50, a hand drive mechanism (not shown) provided in the hand body 50, and the hand drive mechanism. A possible pair of claw members 51 and 52 are provided.

ハンド本体50は直方体状の箱体に構成され、このハンド本体50は伸縮部材35の下端部の外面に複数のボルト50aで固定されている。ハンド本体50の内部のハンド駆動機構は、小型の複動型エアシリンダにより1対の爪部材51,52を開閉駆動するように構成してある。上記のエアシリンダに加圧エアを供給・排出する為の2つの加圧エアポート50b,50cがハンド本体50に設けられ、これら2つの加圧エアポート50b,50cは、加圧エア供給ホース(図示略)を介して加圧エア供給源に夫々接続されている。   The hand main body 50 is configured as a rectangular parallelepiped box, and the hand main body 50 is fixed to the outer surface of the lower end portion of the elastic member 35 with a plurality of bolts 50a. The hand drive mechanism inside the hand body 50 is configured to open and close the pair of claw members 51 and 52 by a small double-acting air cylinder. Two pressurized air ports 50b and 50c for supplying and discharging pressurized air to and from the air cylinder are provided in the hand main body 50, and these two pressurized air ports 50b and 50c are provided with a pressurized air supply hose (not shown). ) To the pressurized air supply source.

ハンド駆動機構で開閉駆動される1対の平行な出力部材53,54がハンド本体50から下方へ縦向きに突出する状態に設けられ、これら1対の出力部材53,54に1対の爪部材51,52が複数のボルト51a,52aにより夫々固定されている。   A pair of parallel output members 53 and 54 that are opened and closed by a hand drive mechanism are provided so as to protrude vertically downward from the hand main body 50, and a pair of claw members are provided on the pair of output members 53 and 54. 51 and 52 are respectively fixed by a plurality of bolts 51a and 52a.

1対の爪部材51,52は側面視L形に形成され、爪部材51,52の上部には出力部材53,54の外面に固定される固定部51b,52bが形成され、爪部材51,52の下部には固定部51b,52bよりも回転軸心Sと反対側へ突出し且つワーク把持側の内面が出力部材53,54の内面とほぼ同一面とされた爪部51c,52cが形成されている。   The pair of claw members 51 and 52 are formed in an L shape in a side view, and fixing portions 51b and 52b fixed to the outer surfaces of the output members 53 and 54 are formed on the claw members 51 and 52. Claw portions 51c and 52c are formed at the lower portion of 52, projecting to the opposite side of the rotation axis S from the fixed portions 51b and 52b, and the inner surface on the workpiece gripping side being substantially flush with the inner surfaces of the output members 53 and 54. ing.

1対の爪部材51,52において、爪部51c,52cの内面部分には、縦向き姿勢のワークW1の軸部W1aを把持可能なV溝状の縦溝部55,56と、この縦溝部55,56と直交状の横溝部57,58であって、横向き姿勢のワークW1の軸部W1aを把持可能な横溝部57,58とが形成されている。   In the pair of claw members 51, 52, on the inner surface portions of the claw portions 51c, 52c, V-groove shaped vertical groove portions 55, 56 capable of gripping the shaft portion W1a of the workpiece W1 in the vertical orientation, and the vertical groove portion 55 , 56 and transverse groove portions 57, 58 that are orthogonal to each other, and are capable of gripping the shaft portion W1a of the workpiece W1 in the lateral orientation.

これらハンド4A,4BによりワークW1を把持する場合、ハンド本体50内のエアシリンダへの加圧エアの供給・排出を制御することにより、伸長状態のエアシリンダを収縮動作させると、1対の出力部材53,54及び1対の爪部材51,52が相接近するように閉駆動され、ワークW1を把持することができる。   When gripping the workpiece W1 with these hands 4A and 4B, when the extended air cylinder is contracted by controlling supply / discharge of pressurized air to / from the air cylinder in the hand body 50, a pair of outputs The members 53 and 54 and the pair of claw members 51 and 52 are driven to close to each other, and the workpiece W1 can be gripped.

縦向き姿勢のワークW1の軸部W1aを把持する場合は、図1〜図3に示すように、縦溝部55,56間にワークW1の縦向きの軸部W1aを挟持することでワークW1を把持する。横向き姿勢のワークW1の軸部W1aを把持する場合は、図4、図5に示すように、横溝部57,58間にワークW1の横向きの軸部W1aを挟持することでワークW1を把持する。   When gripping the shaft portion W1a of the workpiece W1 in the vertical orientation, as shown in FIGS. 1 to 3, the workpiece W1 is held by sandwiching the vertical shaft portion W1a of the workpiece W1 between the longitudinal groove portions 55 and 56. Grab. When gripping the shaft portion W1a of the workpiece W1 in the lateral orientation, as shown in FIGS. 4 and 5, the workpiece W1 is gripped by sandwiching the lateral shaft portion W1a of the workpiece W1 between the lateral groove portions 57 and 58. .

ワークW1の把持を解除する場合には、前記のエアシリンダへの加圧エアの供給・排出を制御することにより、収縮状態のエアシリンダを伸長動作させると、1対の出力部材53,54及び1対の爪部材51,52が相離隔するように開駆動され、ワークW1の把持を解除することができる。   When releasing the gripping of the workpiece W1, when the contracted air cylinder is extended by controlling supply / discharge of pressurized air to the air cylinder, the pair of output members 53, 54 and The pair of claw members 51 and 52 are driven to open so as to be separated from each other, so that the gripping of the workpiece W1 can be released.

尚、斜め姿勢のワークW1を把持可能にする為に、図6に示すように、ハンド4Aを爪部51c,52cが斜め上方に向くように傾斜状に伸縮部材35に固定しても良い。同様に、ハンド4Aをその爪部51c,52cが先端側が斜め下方に向くように傾斜状に伸縮部材35に固定しても良い。   In order to make it possible to hold the workpiece W1 in an oblique posture, as shown in FIG. 6, the hand 4A may be fixed to the telescopic member 35 in an inclined manner so that the claw portions 51c and 52c face obliquely upward. Similarly, the hand 4A may be fixed to the expansion / contraction member 35 in an inclined shape so that the claw portions 51c and 52c are inclined obliquely downward.

次に、ハンド4Cについて説明する。
図7〜図9に示すように、ハンド4Cは、ハンド本体60と、このハンド本体60に設けられたエアシリンダを含むハンド駆動機構と、このハンド駆動機構で開閉駆動される1対の出力部材61,62と、ハンド駆動機構により出力部材61,62を介して開閉駆動されてワークW1を把持可能な1対の爪部材63,64とを備え、横向き姿勢のワークW1の大径部W1bを把持するものである。ハンド本体60と出力部材61,62とハンド駆動機構は、ハンド4A,4Bのものと同様であるのでそれらについての説明は省略し、1対の爪部材63,64について説明する。尚、図7における左右方向を左右方向として説明する。
Next, the hand 4C will be described.
As shown in FIGS. 7 to 9, the hand 4 </ b> C includes a hand main body 60, a hand drive mechanism including an air cylinder provided in the hand main body 60, and a pair of output members that are driven to open and close by the hand drive mechanism. 61 and 62 and a pair of claw members 63 and 64 that can be opened and closed by the hand drive mechanism via the output members 61 and 62 and can grip the workpiece W1, and the large-diameter portion W1b of the workpiece W1 in the lateral orientation is provided. To grip. Since the hand main body 60, the output members 61 and 62, and the hand drive mechanism are the same as those of the hands 4A and 4B, description thereof will be omitted and only the pair of claw members 63 and 64 will be described. Note that the left-right direction in FIG. 7 will be described as the left-right direction.

1対の爪部材63,64は、平行に配置されたほぼクランク形状に構成されている。図7、図8に示すように、右側の爪部材63は、上部の固定部65と、水平板部66と、縦向きの爪部67と、補強用の複数のリブなどで一体的に構成されている。固定部65は縦向きの板部材からなり、その上端部が出力部材61の外面に複数のボルト65aにより固定されている。水平板部66の右端部が固定部65の下端に固定され、爪部67は水平板部66の左端部分に固定されている。   The pair of claw members 63 and 64 are formed in a substantially crank shape arranged in parallel. As shown in FIGS. 7 and 8, the right claw member 63 is configured integrally with an upper fixing portion 65, a horizontal plate portion 66, a vertical claw portion 67, a plurality of reinforcing ribs, and the like. Has been. The fixing portion 65 is made of a vertically oriented plate member, and the upper end portion thereof is fixed to the outer surface of the output member 61 by a plurality of bolts 65a. The right end portion of the horizontal plate portion 66 is fixed to the lower end of the fixing portion 65, and the claw portion 67 is fixed to the left end portion of the horizontal plate portion 66.

爪部67は、ワークW1の軸部W1aを下方から導入可能なアーチ形の開口部67aとその両側の1対の爪部本体67bとを有する縦板67cであって出力部材61と平行な縦板67cと、この縦板67cの1対の爪部本体67bの右端面と水平板部66とに固定された1対の補強リブ67dとで構成されている。尚、アーチ形の開口部67aの幅はワークW1の軸部W1aの直径よりも大きく、大径部W1bの直径よりも小さい。   The claw portion 67 is a vertical plate 67c having an arch-shaped opening 67a into which the shaft portion W1a of the workpiece W1 can be introduced from below and a pair of claw body bodies 67b on both sides thereof, and is a vertical plate parallel to the output member 61. The plate 67c includes a pair of reinforcing ribs 67d fixed to the right end surface of the pair of claw body 67b of the vertical plate 67c and the horizontal plate 66. In addition, the width | variety of the arch-shaped opening part 67a is larger than the diameter of the axial part W1a of the workpiece | work W1, and is smaller than the diameter of the large diameter part W1b.

図7、図9に示すように、左側の爪部材64は、上部の固定部68と、水平板部69と、縦向きの爪部70と、補強用の複数のリブなどで一体的に構成されている。固定部68は縦向きの板部材からなり、その上端部が出力部材62の外面に複数のボルト68aにより固定されている。水平板部69の右端部が固定部68の下端部に固定され、爪部70は水平板部69の左端部分に固定されている。   As shown in FIGS. 7 and 9, the left claw member 64 is configured integrally with an upper fixing portion 68, a horizontal plate portion 69, a vertical claw portion 70, a plurality of reinforcing ribs, and the like. Has been. The fixing portion 68 is made of a vertically oriented plate member, and the upper end portion thereof is fixed to the outer surface of the output member 62 by a plurality of bolts 68a. The right end portion of the horizontal plate portion 69 is fixed to the lower end portion of the fixing portion 68, and the claw portion 70 is fixed to the left end portion of the horizontal plate portion 69.

爪部70は、ワークW1の軸部W1aを下方から導入可能なアーチ形の開口部70aとその両側の1対の爪部本体70bとを有する縦板70cであって出力部材62と平行な縦板70cと、この縦板70cの1対の爪部本体70bの左端面と水平板部69とに固定された1対の補強リブ70dとで構成されている。尚、アーチ形の開口部70aの幅はワークW1の軸部W1aの直径よりも大きく、大径部W1bの直径よりも小さい。   The claw portion 70 is a vertical plate 70c having an arch-shaped opening 70a into which the shaft portion W1a of the work W1 can be introduced from below and a pair of claw portion main bodies 70b on both sides thereof, and is a vertical plate parallel to the output member 62. The plate 70c is composed of a pair of reinforcing ribs 70d fixed to the left end face of the pair of claw body 70b of the vertical plate 70c and the horizontal plate 69. In addition, the width | variety of the arch-shaped opening part 70a is larger than the diameter of the axial part W1a of the workpiece | work W1, and is smaller than the diameter of the large diameter part W1b.

水平板部69は、爪部材63の水平板部66よりも上側に配置され、爪部70は、爪部材63の爪部67に左方から対向しており、爪部70のアーチ形の開口部70aにワークW1の軸部W1aを下方から導入すると共に、爪部67,70の間にワークW1の大径部W1bを位置させた状態で、ハンド駆動機構により1対の爪部材63,64を接近させることにより、図7に示すように爪部67と爪部70とでワークW1の大径部W1bを把持することができ、ワークW1の取り出し後に1対の爪部材63,64を離隔方向へ駆動することにより、ワークW1に対する把持を解除可能に構成されている。   The horizontal plate portion 69 is disposed above the horizontal plate portion 66 of the claw member 63, the claw portion 70 faces the claw portion 67 of the claw member 63 from the left side, and the arch-shaped opening of the claw portion 70 The shaft part W1a of the work W1 is introduced into the part 70a from below, and the pair of claw members 63, 64 are provided by the hand drive mechanism with the large-diameter part W1b of the work W1 positioned between the claw parts 67, 70. As shown in FIG. 7, the claw portion 67 and the claw portion 70 can grip the large-diameter portion W1b of the workpiece W1, and the pair of claw members 63 and 64 are separated after the workpiece W1 is taken out. By being driven in the direction, the gripping of the workpiece W1 can be released.

尚、爪部67にも、アーチ形の開口部67aが形成されているため、その開口部67aにワークW1の軸部W1aを下方から導入し、爪部67と爪部70との間にワークW1の大径部W1bを位置させた状態にした場合にも、ワークW1を把持することができる。
尚、図10に示すように、ハンド4Cの爪部67と爪部70によって傾斜姿勢のワークW1の大径部W1bを把持して、ワークW1を取り出すこともできる。
In addition, since the arch-shaped opening 67a is also formed in the claw portion 67, the shaft portion W1a of the workpiece W1 is introduced into the opening 67a from below, and the workpiece is interposed between the claw portion 67 and the claw portion 70. Even when the large-diameter portion W1b of W1 is positioned, the workpiece W1 can be gripped.
As shown in FIG. 10, the workpiece W1 can be taken out by holding the large-diameter portion W1b of the workpiece W1 in an inclined posture by the claw portion 67 and the claw portion 70 of the hand 4C.

次に、本発明のロボットハンド装置1の作用、効果について説明する。
最初に、図示しないロボット制御ユニットによりロボットアームAを駆動制御して、ロボットアームAを待機位置に移動させ、ハンド駆動制御ユニット(駆動制御手段)によりロボットハンド装置1を駆動制御することにより、3組のエアシリンダ37の各々の復動作動室に加圧エアを供給するとともに、各々の往動作動室の加圧エアを排出することで、図1に示すように、3組の伸縮部材35を上限位置へ復帰させた初期状態にする。
Next, operations and effects of the robot hand apparatus 1 of the present invention will be described.
First, the robot arm A is driven and controlled by a robot control unit (not shown), the robot arm A is moved to a standby position, and the robot hand device 1 is driven and controlled by a hand drive control unit (drive control means). As shown in FIG. 1, three sets of telescopic members 35 are provided by supplying pressurized air to the return operation chambers of each set of air cylinders 37 and discharging the pressurized air from each of the forward operation chambers. Return to the upper limit position.

次に、ロボット及びロボットハンド装置1により、収納ケース内にバラ積みされた状態の種々の姿勢のワークW1の取り出しを行う場合、1度の取り出し毎に、ロボットアームA側に装備された撮像機器により収納ケース内を撮像し、その画像情報に基づいて把持対象のワークW1を決定し、ロボットアームAの位置を制御し、ロボットハンド装置1を動作させる。   Next, when the robot and the robot hand device 1 take out the workpiece W1 in various postures in a state of being stacked in the storage case, the imaging device provided on the robot arm A side for each take-out. Then, the inside of the storage case is imaged, the workpiece W1 to be grasped is determined based on the image information, the position of the robot arm A is controlled, and the robot hand apparatus 1 is operated.

この場合、ロボットアームAを収納ケースの上方に移動させ、撮像機器により撮像を行なってから 第1のハンド4Aで把持可能な縦向き姿勢(又は横向き姿勢)の第1のワークW1を決定し、次にロボットアームAの手首部Wを回転駆動して、第1のハンド4Aを把持対象の第1のワークW1の上方に位置させる。   In this case, the robot arm A is moved above the storage case, and the first workpiece W1 in the vertical orientation (or the lateral orientation) that can be gripped by the first hand 4A after the imaging by the imaging device is determined, Next, the wrist W of the robot arm A is rotationally driven to position the first hand 4A above the first workpiece W1 to be grasped.

次に、第1のエアシリンダ37の往動作動室に加圧エアを供給すると共に、復動作動室の加圧エアを排出しながら第1の伸縮部材35を伸長させ、第1のハンド4Aで第1のワークW1の軸部W1aを把持する。   Next, while supplying pressurized air to the forward movement chamber of the first air cylinder 37, the first telescopic member 35 is extended while discharging the pressurized air of the backward movement chamber, and the first hand 4A. Thus, the shaft portion W1a of the first workpiece W1 is gripped.

次に、上記の第1のエアシリンダ37により第1の伸縮部材35と第1のハンド4Aを上昇させてから、前記と同様にロボットアームAの移動及び/又は手首部Wの回転を介して第2のハンド4Bを横向き姿勢(又は縦向き姿勢)のワークW1の上方に位置させ、第2のエアシリンダ37を伸長させて第2のハンド4Bで第2のワークW1の軸部W1aを把持してから、第2の伸縮部材35と第2のハンド4Bを上昇させる。   Next, after the first telescopic member 35 and the first hand 4A are lifted by the first air cylinder 37, the movement of the robot arm A and / or the rotation of the wrist W are performed as described above. The second hand 4B is positioned above the workpiece W1 in the horizontal posture (or vertical posture), the second air cylinder 37 is extended, and the shaft portion W1a of the second workpiece W1 is gripped by the second hand 4B. After that, the second elastic member 35 and the second hand 4B are raised.

以下同様にして、第3のハンド4Cに横向きに配置されたワークW1の大径部W1bを把持させ且つ上昇位置に保持し、その後、ロボットアームAによりロボットハンド装置1を、目的位置へ移動させて、第1〜第3のハンド4A,4B,4Cで把持した第1〜第3のワークW1を目的位置のパレット上に整列させた状態に載置する。   Similarly, the third hand 4C holds the large-diameter portion W1b of the work W1 disposed sideways and holds it in the raised position, and then the robot hand 1 is moved to the target position by the robot arm A. Then, the first to third workpieces W1 gripped by the first to third hands 4A, 4B, and 4C are placed in a state of being aligned on the pallet at the target position.

このように、ワークの取り出し作業を3個ずつのワークを単位として行うことができるため、ワークの取り出し作業を能率的に行うことができる。つまり、複数の伸縮機構3の伸縮部材35を順々に伸長させてそのハンド4A,4B,4CでワークW1を把持するのを繰り返して、複数のハンド4A,4B,4CにワークW1を把持した状態でロボットアームAを動作させることにより、一度の取り出し動作で複数のワークW1を取り出せるため、作業能率を格段に高めることができる。   In this way, since the work picking work can be performed in units of three works, the work picking work can be efficiently performed. That is, the work members W1 are gripped by the plurality of hands 4A, 4B, and 4C by repeatedly extending the telescopic members 35 of the plurality of telescopic mechanisms 3 in order and gripping the work W1 by the hands 4A, 4B, and 4C. By operating the robot arm A in the state, a plurality of workpieces W1 can be taken out by a single picking operation, so that the work efficiency can be remarkably improved.

ここで、複数のワークW1が、バラ積み状態で収納ケースに収納されている場合、収納ケース内が仕切り板で区画されている場合など、収納ケース及び/又は仕切り板の隅部などの狭隘空間、収納ケース及び/又は仕切り板とワークW1の間の狭隘空間、ワークW1とワークW1の間の狭隘空間などに、ハンド4A,4B,4Cを挿入して把持することも必要である。   Here, a narrow space such as a corner of the storage case and / or the partition plate, such as when the plurality of workpieces W1 are stored in the storage case in a stacked state, or when the storage case is partitioned by the partition plate, etc. It is also necessary to insert and hold the hands 4A, 4B, 4C in a narrow space between the storage case and / or the partition plate and the work W1, a narrow space between the work W1 and the work W1, and the like.

ロボットアームAの先端側には、伸長状態の伸縮部材35の先端に1つのハンド4Aがあるだけで、その他のハンド4B,4Cは収縮状態の伸縮部材35により退避した位置に保持されるため、その他のハンド4B,4Cと収納ケースやその内部のワークW1との干渉を避けることができ、収納ケースの奥部や隅部などの狭隘空間からのワークW1の取り出しが可能となる。しかも、複数のハンド4A,4B,4CとしてワークW1の形状や姿勢に応じた複数種類のハンド4A,4B,4Cを採用することができるため、ロボットハンド装置1でワークW1を把持する性能を高め、汎用性を高めることができる。   On the tip side of the robot arm A, there is only one hand 4A at the tip of the extended telescopic member 35, and the other hands 4B and 4C are held at the retracted positions by the contracted elastic member 35. It is possible to avoid interference between the other hands 4B and 4C and the storage case and the workpiece W1 therein, and the workpiece W1 can be taken out from a narrow space such as the back or corner of the storage case. In addition, since a plurality of types of hands 4A, 4B, and 4C corresponding to the shape and posture of the workpiece W1 can be adopted as the plurality of hands 4A, 4B, and 4C, the performance of gripping the workpiece W1 with the robot hand device 1 is improved. , Can increase versatility.

複数の伸縮機構3は、本体部材2に手首部Wの回転軸心Sを中心として周方向に等間隔になるように配置されたので、複数の伸縮機構3をコンパクトに配置することができ、ロボットハンド装置1の小型化を図ることができ、手首部Wの回転を介して伸縮機構3の位置を制御できるため制御上も有利である。   Since the plurality of expansion / contraction mechanisms 3 are arranged at equal intervals in the circumferential direction around the rotation axis S of the wrist W on the main body member 2, the plurality of expansion / contraction mechanisms 3 can be arranged in a compact manner. The robot hand device 1 can be downsized, and the position of the expansion / contraction mechanism 3 can be controlled through the rotation of the wrist W, which is advantageous in terms of control.

このロボットハンド装置1は、複数種類の形状又は姿勢のワークW1に対応する複数種類のハンド4A,4B,4Cを備えているので、これら複数種類のハンド4A,4B,4Cによって、複数種類の形状(軸部、大径部)又は姿勢(縦向き、横向き、斜め向き)のワークW1の取り出し作業を容易に実行することができる。   Since the robot hand device 1 includes a plurality of types of hands 4A, 4B, and 4C corresponding to a plurality of types or postures of the workpiece W1, a plurality of types of shapes can be obtained by the plurality of types of hands 4A, 4B, and 4C. The work of taking out the workpiece W1 in the (shaft portion, large diameter portion) or posture (vertical direction, horizontal direction, oblique direction) can be easily executed.

伸縮機構3は、伸縮部材35と、伸縮部材35とこの伸縮部材35の先端部に連結されたハンド4A,4B,4Cを手首部Wの回転軸心Sと平行方向に案内するリニアガイド36と、この伸縮部材35を伸縮駆動するエアシリンダ37とを備えているため、エアシリンダ37の駆動力によって伸縮部材35を駆動することができ、伸縮機構3の動作を円滑で高精度、高速化することができ、構成を簡単化できる。   The expansion / contraction mechanism 3 includes an expansion / contraction member 35, a linear guide 36 that guides the expansion / contraction member 35 and the hands 4 </ b> A, 4 </ b> B, and 4 </ b> C connected to the tip of the expansion / contraction member 35 in a direction parallel to the rotational axis S of the wrist W. Since the expansion / contraction member 35 is provided with an air cylinder 37 for extending / contracting driving, the expansion / contraction member 35 can be driven by the driving force of the air cylinder 37, and the operation of the expansion / contraction mechanism 3 can be smoothly performed with high accuracy and speed. Can simplify the configuration.

次に、実施例1のロボットハンド装置1に適用可能なバラ積み状態のワークの取り出し処理の一例について説明する。   Next, an example of the picking-up process of the workpieces in the stacked state that can be applied to the robot hand apparatus 1 of the first embodiment will be described.

図11に示すように、本実施例のロボットハンド装置1Aは、ロボットハンド装置1の伸縮機構3と同様の2組の伸縮機構3Aを本体部材2Aの両側部に装備したものである。2組の伸縮機構3Aの伸縮部材35Aの先端部(下端部)には、ハンド4A,4Bが夫々取り付けられている。   As shown in FIG. 11, the robot hand apparatus 1 </ b> A according to the present embodiment is provided with two sets of expansion / contraction mechanisms 3 </ b> A similar to the expansion / contraction mechanism 3 of the robot hand apparatus 1 on both sides of the main body member 2 </ b> A. Hands 4A and 4B are respectively attached to the distal end portions (lower end portions) of the elastic members 35A of the two sets of expansion mechanisms 3A.

この本体部材2Aの下端部の中央部には、撮像用のカメラ70(撮像手段に相当する)が下向きに設けられており、ロボットハンド装置1Aを収納ケース71の上方の所定高さ位置に保持した状態で、このカメラ70により収納ケース71内の収納エリアの全体を撮像可能になっている。尚、カメラ70の取付位置は、本体部材2Aの下端部に限定する必要はなく、本体部材2Aの近傍部に設けるようにしても良いし、収納ケース71内の収納エリアの全体を撮像可能であれば取付位置は特に限定しない。   An imaging camera 70 (corresponding to imaging means) is provided downward at the center of the lower end of the main body member 2A, and the robot hand apparatus 1A is held at a predetermined height above the storage case 71. In this state, the camera 70 can image the entire storage area in the storage case 71. The mounting position of the camera 70 does not have to be limited to the lower end portion of the main body member 2A, and may be provided in the vicinity of the main body member 2A, or the entire storage area in the storage case 71 can be imaged. If there is, the mounting position is not particularly limited.

図12に示すように、ロボットを制御するロボット駆動制御ユニット72は、ロボットの第1〜第7軸のサーボモータ72a,72b・・などを制御するものであり、ハンド駆動制御ユニット73は2組の伸縮機構3Aのエアシリンダ37Aを独立に駆動制御すると共に、ハンド4A,4Bを独立に駆動制御するものである。ハンド駆動制御ユニット73はロボット駆動制御ユニット72に接続されている。ロボット駆動制御ユニット72とハンド駆動制御ユニット73とが、駆動制御手段に相当する。   As shown in FIG. 12, the robot drive control unit 72 for controlling the robot controls the first to seventh servo motors 72a, 72b,... Of the robot, and two hand drive control units 73 are provided. The air cylinder 37A of the telescopic mechanism 3A is independently driven and controlled, and the hands 4A and 4B are independently driven and controlled. The hand drive control unit 73 is connected to the robot drive control unit 72. The robot drive control unit 72 and the hand drive control unit 73 correspond to drive control means.

伸縮機構3Aのエアシリンダ37Aの駆動制御は、加圧エア供給源のバルブ類の制御を介して行われる。ハンド4A,4Bの駆動制御は、加圧エア供給源のバルブ類の制御と、真空ポンプ及びバルブ類の制御を介して行われる。カメラ70で撮像した画像データはロボット駆動制御ユニット72へ供給される。尚、本実施例のロボットは7軸の多関節ロボットを例にして説明するが、7軸のロボットに限らず5軸、6軸のロボットでもよく、多関節ロボット以外のロボットでもよい。   The drive control of the air cylinder 37A of the expansion / contraction mechanism 3A is performed through control of valves of a pressurized air supply source. The driving control of the hands 4A and 4B is performed through control of valves of a pressurized air supply source and control of a vacuum pump and valves. Image data captured by the camera 70 is supplied to the robot drive control unit 72. The robot of this embodiment will be described by taking a 7-axis multi-joint robot as an example. However, the robot is not limited to a 7-axis robot, and may be a 5-axis or 6-axis robot, or a robot other than a multi-joint robot.

次に、ロボット駆動制御ユニット72とハンド駆動制御ユニット73により実行されるバラ積み状態のワークの取り出し制御について、図13のフローチャートに基づいて説明する。このワークの取り出し制御の制御プログラムは、ロボット駆動制御ユニット72のコンピュータの記憶部(例えば、ROM)に予め格納されている。尚、図中Si(i=1,2・・・)は各ステップを示す。   Next, the picking-up control of the workpieces in the stacked state executed by the robot drive control unit 72 and the hand drive control unit 73 will be described based on the flowchart of FIG. The control program for the workpiece removal control is stored in advance in a computer storage unit (for example, ROM) of the robot drive control unit 72. In the figure, Si (i = 1, 2,...) Indicates each step.

先ず、ロボットハンド装置1Aによるバラ積み状態の複数のワークW2を取り出す制御が開始されると、ロボットアームAの位置を制御することにより、カメラ70を収納ケース71の真上に移動させ、図11に示す位置よりも上方の所定高さ位置にカメラ70を保持した状態で、複数のワークW2をバラ積み状態に収納した収納ケース71内の収納エリアの全体をカメラ70により撮像する(S1)。このカメラ70により撮像された画像データは、ロボット駆動制御ユニット72に供給されてコンピュータの揮発性の記憶部(例えば、RAM)に一時的に格納される。   First, when the control for taking out the plurality of workpieces W2 in a stacked state by the robot hand device 1A is started, the position of the robot arm A is controlled to move the camera 70 directly above the storage case 71, and FIG. In the state where the camera 70 is held at a predetermined height position above the position shown in FIG. 2, the entire storage area in the storage case 71 storing a plurality of works W2 in a stacked state is imaged by the camera 70 (S1). Image data picked up by the camera 70 is supplied to the robot drive control unit 72 and temporarily stored in a volatile storage unit (for example, RAM) of the computer.

次に、ロボット駆動制御ユニット72において、カメラ73から供給された画像データから収納エリア内における複数のワークW2の形状や姿勢を解析して記憶する(S2)。次に、複数のワークW2の形状や姿勢と関連付けて収納ケース71内の収納エリアを2組のハンド4A,4Bに夫々対応する2つの分割エリアA,Bに分割して、その分割エリアA,Bに関するデータを記憶する(S3)。   Next, the robot drive control unit 72 analyzes and stores the shapes and postures of the plurality of workpieces W2 in the storage area from the image data supplied from the camera 73 (S2). Next, the storage area in the storage case 71 is divided into two divided areas A and B corresponding to the two hands 4A and 4B in association with the shapes and postures of the plurality of workpieces W2, and the divided areas A and Data relating to B is stored (S3).

このワークの取り出し制御においては、カメラ70による1回の撮像情報に基づいて、2組のハンド4A,4Bによる2個のワークW2の取り出しを行う関係上、一方の分割エリアAからワークW2を取り出した際に、分割エリアAのバラ積み状態のワークW2の一部が崩れる可能性があるが、このワークW2の崩れが他方の分割エリアBに影響を及ぼさないように収納エリアを分割する。   In this work take-out control, the work W2 is taken out from one divided area A because two sets of work W2 are taken out by the two sets of hands 4A and 4B based on one-time imaging information by the camera 70. In this case, there is a possibility that a part of the workpiece W2 in the divided area A in the stacked state may collapse. However, the storage area is divided so that the collapse of the workpiece W2 does not affect the other divided area B.

次に、ロボット駆動制御ユニット72により第1軸〜第7軸のサーボモータ72a,72b・・・を駆動制御してロボットアームAの位置を制御し、ハンド4Aを分割エリアAの上方に移動させ且つハンド4Aを把持対象となるワークW2の上方に移動させる(S4)。   Next, the robot drive control unit 72 drives and controls the first to seventh axis servo motors 72a, 72b... To control the position of the robot arm A, and moves the hand 4A above the divided area A. Further, the hand 4A is moved above the workpiece W2 to be grasped (S4).

次に、分割エリアAからワークW2を取り出す為に、ハンド駆動制御ユニット73により伸縮機構3Aの伸縮部材35Aを把持対象のワークW2へ向けて伸長させ(S5)、ハンド駆動制御ユニット73を制御して、左側のハンド4AにワークW2を把持させ(S6)、次に、伸縮部材35Aを上方へ収縮動作させることで、ワークW2を分割エリアAから取り出す(S7)。   Next, in order to take out the work W2 from the divided area A, the hand drive control unit 73 extends the telescopic member 35A of the telescopic mechanism 3A toward the gripped work W2 (S5), and controls the hand drive control unit 73. The left hand 4A grips the work W2 (S6), and the retractable member 35A is then contracted upward to take out the work W2 from the divided area A (S7).

次に、S8においてワークW2の取り出し作業が完了したか否かを判定し、Noの場合、S9に移行し、第1軸〜第7軸のサーボモータ72a,72b・・・を駆動制御して、ロボットアームAの位置を制御し、ハンド4Bを分割エリアBの上方に移動させ且つハンド4Bを把持対象となるワークW2の上方に移動させる(S4)。   Next, in S8, it is determined whether or not the work for taking out the workpiece W2 is completed. If No, the process proceeds to S9, and the servomotors 72a, 72b,. Then, the position of the robot arm A is controlled, the hand 4B is moved above the divided area B, and the hand 4B is moved above the workpiece W2 to be grasped (S4).

次に、分割エリアBのワークW2をハンド4Bで取り出す為に、ハンド駆動制御ユニット73により伸縮機構3Aの伸縮部材35Aを把持対象のワークW2へ向けて伸長させ(S5)、ハンド駆動制御ユニット73の制御を介して、右側のハンド4BにワークW2を把持させ(S6)、次に、伸縮部材35Aを上方へ収縮動作させることで、ワークW2を分割エリアBから取り出す(S7)。   Next, in order to take out the workpiece W2 in the divided area B with the hand 4B, the hand drive control unit 73 extends the expansion / contraction member 35A of the expansion / contraction mechanism 3A toward the workpiece W2 to be grasped (S5). Then, the right hand 4B grips the work W2 through the control (S6), and then the retractable member 35A is contracted upward to take out the work W2 from the divided area B (S7).

次に、ハンド4A,4Bによって収納エリアから複数のワークW2の取り出し作業が完了したか否かを判定し(S8)、Yesの場合、S10に移行し、第1軸〜第7軸のサーボモータ72a,72b・・・を駆動制御して、ロボットアームAの位置を制御し、左右のハンド4A,4Bで夫々把持した2つのワークW2を所定の場所に移動させて所定のパレット上に載置台する。   Next, it is determined whether or not the plurality of workpieces W2 are taken out from the storage area by the hands 4A and 4B (S8). If Yes, the process proceeds to S10, and the first to seventh axis servo motors are moved. 72a, 72b,... Are controlled to control the position of the robot arm A, and the two workpieces W2 gripped by the left and right hands 4A, 4B are moved to a predetermined place and placed on a predetermined pallet. To do.

次に、ワークW2の取り出し作業が終了したか否か判定し(S11)、Noの場合、S1に移行してS1以降を繰り返えし実行し、Yesの場合は、ロボットハンド装置1AによるワークW2の取り出し作業を終了する。   Next, it is determined whether or not the work for taking out the work W2 has been completed (S11). If No, the process proceeds to S1 and S1 and the subsequent steps are repeated. If Yes, the work by the robot hand apparatus 1A is performed. The work of taking out W2 is finished.

尚、本実施例では、2つのハンド4A,4Bで2分割した収納エリアからの複数のワークW2の取り出し作業について説明したが、2分割に限らず、3組の伸縮機構及びハンドを装備している場合には、収納エリアを3分割し、5組の伸縮機構及びハンドを装備している場合には、収納エリアを5分割するなど、伸縮機構及びハンドの数に応じて収納エリアを複数分割するものとする。   In addition, although the present Example demonstrated the taking-out operation | work of the some workpiece | work W2 from the storage area divided into 2 with the two hands 4A and 4B, not only 2 divisions but 3 sets of expansion-contraction mechanisms and hands are equipped. The storage area is divided into 3 parts, and when 5 sets of expansion / contraction mechanisms and hands are equipped, the storage area is divided into 5 parts according to the number of expansion / contraction mechanisms and hands. It shall be.

以上説明したように、本実施例のワークW2の取り出し制御おいては、カメラ70で収納エリアを撮像する毎に、収納エリアをハンド4A,4Bに対応する2つのエリアA,Bに分割し、カメラ70から受ける画像データに基づいて、ロボット駆動制御ユニット72がロボットハンド装置1Aの位置を制御すると共に、ハンド駆動制御ユニット73が2組の伸縮機構3A及びハンド4A,4Bを夫々独立に駆動制御して2組のハンド4A,4Bにより2つのワークW2を把持するので、収納エリアからワークW2を取り出す為の最適なエリアを選択し、ハンド4Aによるワークの取り出しの影響を受けることなく、ハンド4Bでワークを取り出すことができる。   As described above, in the workpiece W2 take-out control of this embodiment, every time the storage area is imaged by the camera 70, the storage area is divided into two areas A and B corresponding to the hands 4A and 4B. Based on the image data received from the camera 70, the robot drive control unit 72 controls the position of the robot hand apparatus 1A, and the hand drive control unit 73 controls the driving of the two expansion / contraction mechanisms 3A and the hands 4A and 4B independently. Since the two workpieces W2 are held by the two sets of hands 4A and 4B, the optimum area for taking out the workpiece W2 from the storage area is selected, and the hand 4B is not affected by the removal of the workpiece by the hand 4A. The workpiece can be taken out with.

次に、実施例1のロボットハンド装置1を部分的に変更した実施例3に係るロボットハンド装置1Bについて説明する。   Next, a robot hand device 1B according to a third embodiment in which the robot hand device 1 according to the first embodiment is partially changed will be described.

図14,図15に示すように、ロボットハンド装置1Bは、籠のような形状の本体部材2Bと、この本体部材2Bに設けられた複数の伸縮機構3Bと、これら複数の伸縮機構3Bの伸縮部材35Bの先端部に夫々取り付けられた複数の吸着式のハンド4Dとを備えている。尚、図14,図15においては、ロボットハンド装置1Bの伸縮機構3Bとハンド4Dを一組のみ図示し、それ以外の伸縮機構3Bとハンド4Dの図示は省略している。   As shown in FIGS. 14 and 15, the robot hand apparatus 1B includes a main body member 2B shaped like a bag, a plurality of expansion / contraction mechanisms 3B provided on the main body member 2B, and expansion / contraction of the plurality of expansion / contraction mechanisms 3B. And a plurality of suction-type hands 4D attached to the tip of the member 35B. 14 and 15, only one set of the expansion / contraction mechanism 3B and the hand 4D of the robot hand apparatus 1B is shown, and the other expansion / contraction mechanism 3B and the hand 4D are not shown.

このロボットハンド装置1Bの伸縮機構3Bは、エアシリンダ37Bのピストンロッド39Bを進出側へ弾性付勢する圧縮状態の弾性部材30を備えているが、本体部材2Bと伸縮機構3Bとハンド4Dは、実施例1の本体部材2と伸縮機構3とハンド4A〜4Cと異なる部分はあるが基本的に共通しているものなので詳細な説明は省略する。   The expansion / contraction mechanism 3B of the robot hand apparatus 1B includes a compressed elastic member 30 that elastically biases the piston rod 39B of the air cylinder 37B toward the advance side, but the main body member 2B, the expansion / contraction mechanism 3B, and the hand 4D are Although there are different parts from the main body member 2, the telescopic mechanism 3 and the hands 4A to 4C of the first embodiment, they are basically the same and will not be described in detail.

弾性部材30は、圧縮状のスプリング部材で構成され、本体部材2Bと伸縮部材35Bとの間において、ピストンロッド39Bに外嵌状に且つ圧縮状に装着されている。この弾性部材30は、図14に示すようにピストンロッド39Bが退入状態になると最大圧縮状になり、図15に示すピストンロッド39Bが伸長状態になると最小圧縮状態になるように設定されている。   The elastic member 30 is composed of a compression spring member, and is fitted on the piston rod 39B in a compression manner between the main body member 2B and the expansion / contraction member 35B. The elastic member 30 is set to be in a maximum compression state when the piston rod 39B is in a retracted state as shown in FIG. 14, and to be in a minimum compression state when the piston rod 39B shown in FIG. 15 is in an extended state. .

この構成によると、伸縮部材35Bの伸長方向の力は、弾性付勢力(バネ力)から得られるので、エアシリンダ37Bへの進出用加圧エアの供給ラインを1系統減らすことができる上、弾性付勢力による緩衝作用を得ることができる。この緩衝作用により、ハンド4DとワークW3の精密な位置決めが不要となる。ハンド4Dが吸着式のものであるので、弾性付勢力によりハンド4DをワークW3に押圧するぐらいに進出動作させることで、ハンド4DとワークW3が密着状に当接し、ハンド4Dからのエア漏れを防止できる。   According to this configuration, since the force in the extending direction of the expansion / contraction member 35B is obtained from the elastic biasing force (spring force), the supply line of the pressurized air for advancement to the air cylinder 37B can be reduced by one system, and the elasticity A buffering action by the urging force can be obtained. This buffering action eliminates the need for precise positioning of the hand 4D and the workpiece W3. Since the hand 4D is of a suction type, the hand 4D and the work W3 are brought into close contact with each other by pushing the hand 4D against the work W3 by an elastic biasing force, and air leakage from the hand 4D is prevented. Can be prevented.

尚、上記では、弾性部材30は、伸縮部材35Bを進出側へ弾性付勢しているが、これに限定する必要はなく、エアシリンダ37Bのピストンロッド39Bを退入側へ弾性付勢する弾性部材を備える構成であっても良い。この場合も同様に、エアシリンダ37Bへの退入用加圧エアの供給ラインを1系統減らすことができる。また場合によっては、複数のハンド4Dで1つのワークを把持しても良い。このようにすることで、ワークをより強固に把持することができる。   In the above description, the elastic member 30 elastically biases the expansion / contraction member 35B toward the advance side, but it is not necessary to be limited to this, and the elastic member 30 elastically biases the piston rod 39B of the air cylinder 37B toward the retreat side. The structure provided with a member may be sufficient. In this case as well, it is possible to reduce the number of lines for supplying pressurized air for retraction to the air cylinder 37B by one system. In some cases, one work may be held by a plurality of hands 4D. By doing in this way, a workpiece | work can be hold | gripped more firmly.

次に、ロボットハンド装置1,1Bに適用可能なベルトコンベア上にバラバラな状態で配置されて搬送される複数のワークの取り出し処理の一例について説明する。   Next, an example of a process of taking out a plurality of workpieces that are arranged and transported in a discrete state on a belt conveyor applicable to the robot hand devices 1 and 1B will be described.

図16に示すように、本実施例のロボットハンド装置1Cは、実施例3のロボットハンド装置1Bとほぼ同様な構成のものであって、本体部材2Bと、4組の伸縮機構3Bと、各伸縮機構3Bの伸縮部材35Bの先端部に夫々取り付けられた4組の吸着式のハンド4Dとを備えている。尚、図16においては、ロボットハンド装置1Cの伸縮機構3Bとハンド4Dを二組のみ図示し、それ以外の2組の伸縮機構3Bとハンド4Dの図示は省略している。   As shown in FIG. 16, the robot hand device 1C of the present embodiment has substantially the same configuration as the robot hand device 1B of the third embodiment, and includes a main body member 2B, four sets of expansion / contraction mechanisms 3B, And four sets of suction-type hands 4D respectively attached to the distal ends of the expansion and contraction members 35B of the expansion and contraction mechanism 3B. In FIG. 16, only two sets of the expansion / contraction mechanism 3B and the hand 4D of the robot hand apparatus 1C are illustrated, and the other two sets of the expansion / contraction mechanism 3B and the hand 4D are not shown.

本体部材2Bの下端部の中央部には、撮像用のカメラ70C(撮像手段に相当する)が下向きに設けられており、ロボットハンド装置1Cをベルトコンベア80の上方の所定高さ位置に保持した状態で、このカメラ70Cによりベルトコンベア80上の複数のワークW4の搬送状態を撮像可能になっている。尚、カメラ70Cの取付位置は、本体部材2Bの下端部に限定する必要はなく、本体部材2Bの近傍部に設けるようにしても良いし、ベルトコンベア80上のワークW4の搬送状態を撮像可能であれば取付位置は特に限定しない。カメラ70Cで撮像した画像データはロボット駆動制御ユニット72Cへ供給される。   An imaging camera 70C (corresponding to imaging means) is provided downward at the center of the lower end of the main body member 2B, and the robot hand apparatus 1C is held at a predetermined height above the belt conveyor 80. In this state, the camera 70 </ b> C can image the conveyance state of the plurality of workpieces W <b> 4 on the belt conveyor 80. The mounting position of the camera 70C does not have to be limited to the lower end portion of the main body member 2B, and may be provided in the vicinity of the main body member 2B, and the conveyance state of the workpiece W4 on the belt conveyor 80 can be imaged. If so, the mounting position is not particularly limited. Image data captured by the camera 70C is supplied to the robot drive control unit 72C.

図17に示すように、ロボットを制御するロボット駆動制御ユニット72Cは、第1軸〜第7軸のサーボモータ72a,72b・・などを制御するものであり、ロボット駆動制御ユニット72Cに接続されたハンド駆動制御ユニット73Cは、4組の伸縮機構3Bのエアシリンダ37Bを独立に駆動制御すると共に、ハンド4Dを独立に駆動制御するものである。ロボット駆動制御ユニット72Cとハンド駆動制御ユニット73Cとが、駆動制御手段に相当する。尚、これら制御ユニット72C,73Cは、実施例2のロボット駆動制御ユニット72やハンド駆動制御ユニット73と実質的に同様なものである。   As shown in FIG. 17, the robot drive control unit 72C for controlling the robot controls the first to seventh axis servo motors 72a, 72b, etc., and is connected to the robot drive control unit 72C. The hand drive control unit 73C independently drives and controls the air cylinders 37B of the four sets of expansion / contraction mechanisms 3B, and independently drives and controls the hand 4D. The robot drive control unit 72C and the hand drive control unit 73C correspond to drive control means. The control units 72C and 73C are substantially the same as the robot drive control unit 72 and the hand drive control unit 73 of the second embodiment.

次に、ロボット駆動制御ユニット72Cとハンド駆動制御ユニット73Cにより実行されるベルトコンベア80上にバラバラな状態で配置されて搬送される同種の複数のワークW4を取り出して収納箱に収納するワークの取り出し制御について、図18のフローチャートに基づいて説明する。このワークの取り出し制御の制御プログラムは、ロボット駆動制御ユニット72Cのコンピュータの記憶部(例えば、ROM)に予め格納されている。尚、図中Si(i=21,22・・・)は各ステップを示す。   Next, a plurality of the same type of workpieces W4 that are arranged and conveyed on the belt conveyor 80 executed by the robot drive control unit 72C and the hand drive control unit 73C are taken out and taken out of the workpieces stored in the storage box. The control will be described based on the flowchart of FIG. The control program for the workpiece removal control is stored in advance in a storage unit (for example, ROM) of a computer of the robot drive control unit 72C. In the figure, Si (i = 21, 22,...) Indicates each step.

先ず、このワークの取り出し制御の概要について説明する。
このワークの取り出し制御においては、カメラ70でコンベア80上のワークW4の搬送状態を撮像し、ロボット駆動制御ユニット72Cにより、ワークW4のロボットアームAによる搬送の搬送先の収納情報とカメラ70から受ける画像情報とに基づいて、手首部Wの位置及び旋回角度を制御しながら複数の伸縮機構3Bを夫々独立に駆動制御して、複数のハンド4Dにより複数のワークW4の平面視における姿勢を揃えながら把持して収納箱81に収納する。
First, an outline of the workpiece removal control will be described.
In this workpiece take-out control, the camera 70 images the transfer state of the workpiece W4 on the conveyor 80, and receives from the camera 70 storage information of the transfer destination of transfer of the workpiece W4 by the robot arm A by the robot drive control unit 72C. While controlling the position and turning angle of the wrist W based on the image information, the plurality of telescopic mechanisms 3B are independently driven and controlled while the postures of the plurality of workpieces W4 in plan view are aligned by the plurality of hands 4D. Grip and store in storage box 81.

ロボットハンド装置1Cによる、図19(a)に示すベルトコンベア80により搬送される複数のワークW4を取り出す制御が開始されると、ロボットアームAの位置を制御することにより、カメラ70Cをベルトコンベア80の撮像対象部分の真上の所定高さ位置に移動させ、手首部Wの旋回姿勢を所定姿勢に保持した状態で、カメラ70Cによりベルトコンベア80の撮像対象部分上の複数のワークW4の搬送状態を撮像する(S21)。
このカメラ70Cにより撮像された画像データは、ロボット駆動制御ユニット72Cに供給されてコンピュータの揮発性の記憶部(例えば、RAM)に一時的に格納される。
When the robot hand device 1C starts control to take out a plurality of workpieces W4 conveyed by the belt conveyor 80 shown in FIG. 19A, the position of the robot arm A is controlled, whereby the camera 70C is moved to the belt conveyor 80. A state in which the plurality of workpieces W4 are conveyed on the imaging target portion of the belt conveyor 80 by the camera 70C in a state where the wrist W is moved to a predetermined height position directly above the imaging target portion and the wrist W is held in a predetermined posture. Is imaged (S21).
Image data picked up by the camera 70C is supplied to the robot drive control unit 72C and temporarily stored in a volatile storage unit (eg, RAM) of the computer.

ロボット駆動制御ユニット72Cにおいて、カメラ73から供給された画像データから把持対象の4つのワークW4の姿勢を解析すると共に、予め記憶部に記憶されているロボットアームAによる搬送の搬送先の収納情報(例えば、収納箱81の位置等)に基づいて4つのワークW4の収納位置を解析する(S22)。   In the robot drive control unit 72C, the postures of the four workpieces W4 to be grasped are analyzed from the image data supplied from the camera 73, and the storage information of the transfer destination of the transfer by the robot arm A stored in advance in the storage unit ( For example, the storage positions of the four workpieces W4 are analyzed based on the storage box 81 and the like (S22).

次に、ソフトカウンタCを「0」に初期化する(S23)。次に、ロボット駆動制御ユニット72Cにより第1軸〜第7軸のサーボモータ72a,72b・・・を駆動制御して、撮像時点からの経過時間とコンベア80の搬送速度を加味しながら、今回把持するC番目(但し、C=1,2,3,4の何れか)のワークW4の姿勢に応じて且つ把持するワークW4の姿勢が同一姿勢に揃うように、ロボットアームAの手首部Wの位置及び旋回角度を制御しながら、1組のハンド4Dを今回把持対象のC番目のワークW4の上方に移動させる(S24)。   Next, the soft counter C is initialized to “0” (S23). Next, the first to seventh servo motors 72a, 72b,... Are driven and controlled by the robot drive control unit 72C to grasp the current time while taking into account the elapsed time from the time of imaging and the conveyance speed of the conveyor 80. Of the wrist W of the robot arm A so that the posture of the workpiece W4 to be gripped is matched to the same posture according to the posture of the C-th workpiece (where C = 1, 2, 3, 4). While controlling the position and turning angle, the pair of hands 4D is moved above the C-th workpiece W4 to be gripped this time (S24).

次に、ベルトコンベア80上からC番目のワークW4を取り出す為に、ハンド駆動制御ユニット73Cにより、1組の伸縮機構3Bの伸縮部材35BをC番目のワークW4へ向けて伸長させ(S25)、ハンド4Dの吸着パッド4DaにワークW4の重心G近傍部を吸着把持させる(S26)。次に、伸縮部材35Bを上方へ収縮動作させることで、前記ワークW4をベルトコンベア80上から取り出す(S27)。次に、ソフトカウンタCを「1」だけインクリメントする(S28)。   Next, in order to take out the C-th workpiece W4 from the belt conveyor 80, the hand drive control unit 73C extends the telescopic member 35B of the pair of telescopic mechanisms 3B toward the C-th workpiece W4 (S25), The suction pad 4Da of the hand 4D sucks and holds the vicinity of the center of gravity G of the workpiece W4 (S26). Next, the work W4 is taken out from the belt conveyor 80 by contracting the telescopic member 35B upward (S27). Next, the soft counter C is incremented by “1” (S28).

次に、S29において、ソフトカウンタC=4か否か判定することにより4つのハンド4Dで4つのワークW4の取り出し作業が完了したか否かを判定する。その判定がNoの場合、S24に移行してS24〜S28を繰り返えし、S29の判定がYesとなった場合にはS30へ移行する。   Next, in S29, it is determined whether or not the work of taking out the four workpieces W4 with the four hands 4D is completed by determining whether or not the soft counter C = 4. If the determination is No, the process proceeds to S24 and S24 to S28 are repeated, and if the determination in S29 is Yes, the process proceeds to S30.

次に、S30において、第1軸〜第7軸のサーボモータ72a,72b・・・を駆動制御して、収納情報と把持した4つのワークの姿勢に基づいて、ロボットアームAの位置を制御し、4組のハンド4Dで夫々把持した4つのワークW4を搬送先の収納箱81の上方へ移動させる。次に、S31において、図19(b)に示すように、ハンド駆動制御ユニット73Cの制御を介して、収納箱81の4つの収納部に合うように手首部Wを旋回させて、平面視にて姿勢が揃えられた4つのワークW4の4組のハンド4Dによる把持を解除して収納箱81の収納部に4つのワークW4を一括して収納する。   Next, in S30, the first to seventh servo motors 72a, 72b,... Are driven to control the position of the robot arm A based on the storage information and the postures of the four gripped workpieces. The four workpieces W4 gripped by the four sets of hands 4D are moved above the transport destination storage box 81. Next, in S31, as shown in FIG. 19 (b), the wrist W is turned so as to fit the four storage portions of the storage box 81 through the control of the hand drive control unit 73C. The four workpieces W4 having the same posture are released from the four sets of hands 4D, and the four workpieces W4 are collectively stored in the storage portion of the storage box 81.

次に、ワークW4の取り出し作業が終了したか否か判定し(S31)、Noの場合、S21に移行してS21以降を繰り返えし実行し、Yesの場合は、ロボットハンド装置1CによるワークW4の取り出し制御を終了する。   Next, it is determined whether or not the work for taking out the work W4 has been completed (S31). If No, the process proceeds to S21 to repeat S21 and subsequent steps. If Yes, the work by the robot hand apparatus 1C is performed. The W4 removal control is terminated.

尚、本実施例では、4つのハンド4Dでベルトコンベア80上に適当に配置された4つのワークW4の取り出し作業について説明したが、4つに限らず、1組〜3組,5組以上の伸縮機構及びハンドを装備し、搬送先もこれらの数のワークを収納可能な場合には、これらの数に対応するように、ハンドによりワークW4を平面視における姿勢を揃えながら把持して搬送して、一括して収容しても良い。   In addition, although the present Example demonstrated the taking-out operation | work of the four workpiece | work W4 suitably arrange | positioned on the belt conveyor 80 with four hands 4D, it is not limited to four, 1 set-3 sets, 5 sets or more When the telescopic mechanism and hand are equipped and the transport destination can also store these numbers of workpieces, the workpiece W4 is gripped and transported while aligning the posture in plan view so as to correspond to these numbers. And may be accommodated together.

尚、複数のハンド4Dで吸着把持されるワークW4の相対的な位置姿勢は、ロボットアームAによる搬送の搬送先の収納箱81の収納情報に合致すれば良いので、図19(c)に示すように、複数のハンド4DでワークW4の重心Gをずらせた状態で把持することも可能である。また、本実施例では、吸着式のハンド4Dについて説明したが、特にこれに限定する必要はなく、複数のワークW4を平面視における姿勢を揃えた状態で把持することができるのであれば、実施例1のハンド4A〜4Cを使用しても良い。   Note that the relative position and orientation of the workpiece W4 attracted and held by the plurality of hands 4D only needs to match the storage information of the storage box 81 that is the transfer destination of the transfer by the robot arm A, and is shown in FIG. As described above, it is possible to hold the workpiece W4 in a state in which the center of gravity G of the workpiece W4 is shifted. In the present embodiment, the suction-type hand 4D has been described. However, the present invention is not particularly limited to this, and if the plurality of workpieces W4 can be held in a state in which the postures in the plan view are aligned, the implementation is performed. The hands 4A to 4C of Example 1 may be used.

以上説明したように、本実施例のワークW4の取り出し制御おいては、カメラ70CでワークW4の搬送状態を撮像し、ワークW4のロボットアームAによる搬送の搬送先の収納情報とカメラ70Cから受ける画像情報とに基づいて、ロボット駆動制御ユニット72Cが、手首部Wの位置及び旋回角度を制御しながら、ハンド駆動制御ユニット73Cが、複数の伸縮機構3Bを夫々独立に駆動制御して、複数のハンド4Dにより複数のワークW4の平面視における姿勢を制御しながら把持するので、ロボットアームAによる搬送の搬送先で、ロボットアームAの手首部Wをワーク把持状態のハンド4D毎に旋回させる必要がなくなり、複数のワーク4Dを収納箱81に迅速に載置することができる。   As described above, in the workpiece W4 take-out control of the present embodiment, the camera 70C images the conveyance state of the workpiece W4, and receives from the camera 70C the storage information of the conveyance destination of conveyance of the workpiece W4 by the robot arm A. Based on the image information, the robot drive control unit 72C controls the position and turning angle of the wrist W, while the hand drive control unit 73C independently drives and controls the plurality of expansion / contraction mechanisms 3B. Since the plurality of workpieces W4 are gripped while controlling the posture of the plurality of workpieces W4 in plan view by the hand 4D, it is necessary to turn the wrist W of the robot arm A for each hand 4D in the workpiece gripping state at the transfer destination of the robot arm A. The plurality of workpieces 4D can be quickly placed on the storage box 81.

尚、本実施例は7軸の多関節ロボットに本発明のロボットハンド装置を適用して複数のワークを把持することを例にして説明しているが、多関節7軸のロボットに限らず、これ以外のロボット、特にパラレルリンクロボット(所謂、デルタロボット)を採用するのが好適である。この場合、パラレルリンクロボットに本発明のロボットハンド装置を適用すると、手首部の回転軸の1自由度に加えて、位置決めに必要な自由度を持たせることも可能となる。   In addition, although the present Example demonstrates as an example gripping a some workpiece | work by applying the robot hand apparatus of this invention to a 7-axis articulated robot, it is not restricted to an articulated 7-axis robot, It is preferable to employ other robots, particularly parallel link robots (so-called delta robots). In this case, when the robot hand device of the present invention is applied to the parallel link robot, it is possible to provide a degree of freedom necessary for positioning in addition to one degree of freedom of the rotation axis of the wrist.

次に、前記実施例を部分的に変更した形態について説明する。
[1]前記実施例1のロボットハンド装置1においては、3組の伸縮機構3及びハンド4A,4B,4Cが設けられ、特にこれらの数に限定する必要はなく、2組でもよく、4組以上の伸縮機構とハンドを設けることもできる。また、複数のハンドとして、全て同じ構成のものを採用しても良い。
Next, a mode in which the above embodiment is partially changed will be described.
[1] In the robot hand device 1 of the first embodiment, three sets of the extension / contraction mechanism 3 and the hands 4A, 4B, and 4C are provided. The above telescopic mechanism and hand can also be provided. Moreover, you may employ | adopt the thing of all the same structures as a some hand.

[2]前記実施例1〜4において、前記伸縮機構3,3A,3Bの伸縮部材を伸縮させるのにエアシリンダ37,37A,37Bを採用したが、このエアシリンダ37,37A,37Bの代わりに、油圧シリンダ、電動シリンダなども採用可能である。 [2] In the first to fourth embodiments, the air cylinders 37, 37A, 37B are used to expand and contract the expansion members of the expansion mechanisms 3, 3A, 3B, but instead of the air cylinders 37, 37A, 37B. Hydraulic cylinders, electric cylinders, etc. can also be used.

[3]前記実施例1〜4のロボットハンド装置1,1A〜1Cにおける本体部材2,2A,2Bは一例を示すものに過ぎず、種々の構造の本体部材を採用することも可能であり、本体部材2,2A,2Bは、鋼製のものでもよく、軽合金製のものでもよく、合成樹脂製のものでもよい。 [3] The body members 2, 2A, 2B in the robot hand devices 1, 1A to 1C of the first to fourth embodiments are merely examples, and it is possible to adopt body members having various structures. The main body members 2, 2A, 2B may be made of steel, light alloy, or synthetic resin.

[4]前記実施例1〜4のハンド4A〜4Dは把持式や吸着式のハンドであったが、ハンドの構造は上記のものに限定されず、磁力でワークW1〜W4を固定する磁力式のハンドやこれら以外の構造のものを採用しても良い。 [4] The hands 4A to 4D of the first to fourth embodiments are gripping type or suction type hands, but the structure of the hand is not limited to the above, and a magnetic type that fixes the workpieces W1 to W4 with a magnetic force. You may employ | adopt the thing of other hand or structures other than these.

[5]前記実施例1〜4の本体部材2,2A,2Bは、手首部Wの取付け面Fに対して垂直方向に延びるように設けられ、複数の伸縮機構3,3A,3Bは、本体部材2,2A,2Bに手首部Wの回転軸心Sを中心として周方向に等間隔になるように配置されているが、特にこれらの構成に限定する必要はなく、本体部材が、手首部Wの取付け面Fに対して任意の角度で傾いて設けられても良く、また、複数の伸縮機構が、本体部材の手首部Wの回転軸心Sを中心として配置されなくても良く、周方向に等間隔に配置されなくても良い。 [5] The main body members 2, 2 </ b> A, 2 </ b> B of the first to fourth embodiments are provided so as to extend in a direction perpendicular to the attachment surface F of the wrist W, and the plurality of expansion / contraction mechanisms 3, 3 </ b> A, 3 </ b> B Although it arrange | positions so that it may become equal intervals in the circumferential direction centering on the rotating shaft center S of the wrist part W at the member 2, 2A, 2B, it is not necessary to specifically limit to these structures, A main body member is a wrist part. It may be provided at an arbitrary angle with respect to the mounting surface F of W, and the plurality of expansion / contraction mechanisms may not be arranged around the rotation axis S of the wrist W of the main body member. It does not have to be arranged at equal intervals in the direction.

[6]その他、当業者であれば、本発明の趣旨を逸脱することなく、前記実施例を部分的に変更した形態で実施可能である。 [6] In addition, those skilled in the art can implement the embodiment in a partially modified form without departing from the gist of the present invention.

A ロボットアーム
W 手首部
F 取付け面
S 回転軸心
W1,W2,W3,W4 ワーク
1,1A,1B,1C ロボットハンド装置
2,2A,2B 本体部材
3,3A,3B 伸縮機構
4A〜4D ハンド
30 弾性部材
35,35A,35B 伸縮部材
36 リニアガイド
37,37A,37B エアシリンダ
70,70C カメラ(撮像手段)
72,72C ロボット駆動制御ユニット(駆動制御手段)
73,73C ハンド駆動制御ユニット(駆動制御手段)
A Robot arm W Wrist part F Mounting surface S Rotation axis W1, W2, W3, W4 Work 1, 1A, 1B, 1C Robot hand device 2, 2A, 2B Main body member 3, 3A, 3B Telescopic mechanism 4A-4D Hand 30 Elastic member 35, 35A, 35B Extendable member 36 Linear guide 37, 37A, 37B Air cylinder 70, 70C Camera (imaging means)
72, 72C Robot drive control unit (drive control means)
73, 73C Hand drive control unit (drive control means)

Claims (7)

複数のハンドを有するロボットハンド装置において、
ロボットアームの先端の手首部の回転軸心と直交する取付け面に固定され、この取付け面に対して垂直方向に延びるように設けられた本体部材と、
前記本体部材に夫々独立に前記本体部材が延びる方向に伸縮可能に設けられた複数の伸縮機構と、
前記複数の伸縮機構の伸縮部材の先端部に夫々設けられた複数のハンドとを備え
前記伸縮機構は、前記伸縮部材と、前記本体部材に対して前記伸縮部材を昇降自在に且つ水平方向へ移動不能に案内する案内機構であって、前記本体部材の外側面部に設けられた案内機構と、前記伸縮部材を本体部材に対して昇降駆動可能な駆動シリンダ手段とを備えたことを特徴とするロボットハンド装置。
In a robot hand device having a plurality of hands,
A body member fixed to an attachment surface orthogonal to the rotational axis of the wrist at the tip of the robot arm and provided so as to extend in a direction perpendicular to the attachment surface ;
A plurality of telescopic mechanisms provided on the main body member so as to be stretchable in the direction in which the main body member extends ,
And a respective plurality of hand provided at the distal end portion of the elastic member of the plurality of extension mechanisms,
The expansion / contraction mechanism is a guide mechanism that guides the expansion / contraction member and the main body member so that the expansion / contraction member can move up and down and cannot move horizontally. The guide mechanism is provided on an outer surface of the main body member. And a drive cylinder means capable of driving the telescopic member up and down relative to the main body member .
記複数の伸縮機構は、前記本体部材に前記手首部の回転軸心を中心として周方向に等間隔になるように配置されたことを特徴とする請求項1に記載のロボットハンド装置。 Before extension mechanism number Kifuku the robot hand device according to claim 1, characterized in that said arranged so as to be at equal intervals in the circumferential direction about the rotation axis of the wrist portion to the body member. 前記複数のハンドは、複数種類の形状又は姿勢のワークに対応する複数種類のハンドを含むことを特徴とする請求項1又は2に記載のロボットハンド装置。   The robot hand apparatus according to claim 1, wherein the plurality of hands include a plurality of types of hands corresponding to a plurality of types of shapes or postures. 前記駆動シリンダ手段は、エアシリンダであることを特徴とする請求項1〜3の何れか1項に記載のロボットハンド装置。 It said drive cylinder means, the robot hand apparatus according to any one of claims 1-3, characterized in that an air cylinder. 前記エアシリンダのピストンロッドを進出側へ又は退入側へ弾性付勢する弾性部材を備えていることを特徴とする請求項4に記載のロボットハンド装置。   5. The robot hand apparatus according to claim 4, further comprising an elastic member that elastically biases the piston rod of the air cylinder toward the advancing side or the retracting side. 前記複数の伸縮機構を夫々独立に駆動制御する駆動制御手段と、
前記複数のハンドで把持する把持対象のワークをバラ積み状態に収納した収納エリアを撮像する撮像手段とを有し、
前記撮像手段で前記収納エリアを撮像する毎に、前記駆動制御手段が撮像手段から受ける画像情報に基づいて前記複数の伸縮機構を夫々独立に駆動制御して複数のハンドにより複数のワークを把持することを特徴とする請求項1〜5の何れか1項に記載のロボットハンド装置。
Drive control means for independently driving and controlling the plurality of expansion and contraction mechanisms;
Imaging means for imaging a storage area in which the workpieces to be gripped held by the plurality of hands are stored in a stacked state;
Each time the storage means images the storage area, the drive control means independently drives and controls the plurality of expansion / contraction mechanisms based on image information received from the imaging means, and grips a plurality of workpieces by a plurality of hands. The robot hand apparatus according to any one of claims 1 to 5, wherein
前記複数の伸縮機構を夫々独立に駆動制御する駆動制御手段と、
前記複数のハンドで把持する把持対象のワークのベルトコンベアによる搬送状態を撮像する撮像手段とを有し、
前記撮像手段で前記ワークの搬送状態を撮像し、前記駆動制御手段が前記ワークの前記ロボットアームによる搬送の搬送先の収納情報と前記撮像手段から受ける画像情報とに基づいて、前記手首部の位置及び旋回角度を制御しながら複数の伸縮機構を夫々独立に駆動制御して、複数のハンドにより複数のワークの平面視における姿勢を揃えながら把持することを特徴とする請求項1〜5の何れか1項に記載のロボットハンド装置。
Drive control means for independently driving and controlling the plurality of expansion and contraction mechanisms;
Imaging means for imaging the conveyance state of the workpiece to be grasped by the plurality of hands by a belt conveyor;
The imaging unit images the conveyance state of the workpiece, and the position of the wrist is determined based on the storage information of the conveyance destination of the conveyance by the robot arm of the workpiece and the image information received from the imaging unit. And a plurality of expansion / contraction mechanisms are independently driven and controlled while controlling the turning angle, and the plurality of hands are gripped while aligning the postures in a plan view of the plurality of workpieces. The robot hand apparatus according to item 1.
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