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発明の名称 ロボットハンド
発行国 日本国特許庁(JP)
公報種別 公開特許公報(A)
公開番号 特開2001−170880(P2001−170880A)
公開日 平成13年6月26日(2001.6.26)
出願番号 特願平11−356874
出願日 平成11年12月16日(1999.12.16)
代理人 【識別番号】100084179
【弁理士】
【氏名又は名称】大西 哲夫
【テーマコード(参考)】
3C007
3F061
【Fターム(参考)】
3C007 DS01 ES02 EU07 EV07 HS00 
3F061 AA01 BA02 BC09 BD00 BE12
発明者 福田 功
要約 目的


構成
特許請求の範囲
【請求項1】 下側支承板と、下側支承板の上方において上下動自在となされた上側押し板と、左右揺動自在な左右一対の揺動片と、揺動片と上側押し板とを直接又は間接に連結する、揺動片の揺動を上側押し板の上下動に変換する動力伝達機構とを有しており、揺動片が被搬送物によって押されることにより上下動板が上下動させられるようになされたロボットハンド。
【請求項2】 前記上側押し板がその上方に位置させられた上下動板に上下動自在で且つ弾性体によって下向き付勢された状態で設けられ、上下動板と揺動片とが動力伝達機構を介して連結されている請求項1記載のロボットハンド。
【請求項3】 首部と首部の上部に前後に張り出した前後一対の水平張出部とを有する吊持把手が上部に設けられた搬送ケースを搬送するロボットハンドであって、基枠と、基枠に上下動自在となされると共に弾性体によって上向きに付勢された昇降体と、昇降体に設けられた、首部が嵌まり込む上下方及び右方に開放した開口を有する水平張出部を支承する下側支承板と、下側支承板の上方に位置するようにして昇降体に上下動自在に設けられた上下動板と、上下動板に設けられた上側押し板と、昇降体の左右部に水平枢軸によって左右揺動自在に設けられた左右一対の揺動片と、揺動片と上下動板とを連結する、揺動片の揺動を上下動板の上下動に変換する動力伝達機構とを有しており、揺動片が搬送ケースによって押されることにより上下動板が上下動させられるようになされ、前記基枠に、昇降体が下に移動した際吊持把手の周縁に当接して吊持把手の位置を規制する所要個の位置規制片が設けられているロボットハンド。
発明の詳細な説明
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明はロボットハンドに関する。
【0002】
【従来の技術】従来、この種のロボットハンドとして以下の如きものは知られている。首部とこの首部の上部に前後に張り出した前後一対の水平張出部とを有する吊持把手が上部に設けられた搬送ケースを搬送するロボットハンドであって、基枠と、この基枠に設けられた首部が嵌まり込む上下方及び右方に開放した開口を有する下側支承板と、この下側支承板の上方に位置するようにして基枠に上下動自在に設けられた上側押し板と、この上側押し板を昇降作動させる流体圧シリンダ等の駆動装置とを有するものは知られている。このロボットハンドは、上側押し板によって吊持把手の水平張出部を下側支承板に押し付けて搬送ケースを保持するものである。そして、このようなロボットハンドは、一般的には無人搬送車等の走行移動手段に設けられ、搬送ケースを保持した状態で搬送ケースの移動を行なうのに利用される。
【0003】
【従来技術の欠点】前記従来のロボットハンドには以下の如き欠点があった。上側押し板を昇降作動させる流体圧シリンダ等の駆動装置を必要とするため、コスト高であるという欠点があった。
【0004】
【前記欠点を解消するための手段】本発明は前記欠点を解消するために以下の如き手段を採用した。
■請求項1の発明は、下側支承板と、下側支承板の上方において上下動自在となされた上側押し板と、左右揺動自在な左右一対の揺動片と、揺動片と上側押し板とを直接又は間接に連結する、揺動片の揺動を上側押し板の上下動に変換する動力伝達機構とを有しており、揺動片が被搬送物によって押されることにより上下動板が上下動させられるようになされたものである。
■請求項2の発明は、前記上側押し板がその上方に位置させられた上下動板に上下動自在で且つ弾性体によって下向き付勢された状態で設けられ、上下動板と揺動片とが動力伝達機構を介して連結されている請求項1記載のものである。
■請求項3の発明は、首部と首部の上部に前後に張り出した前後一対の水平張出部とを有する吊持把手が上部に設けられた搬送ケースを搬送するロボットハンドであって、基枠と、基枠に上下動自在となされると共に弾性体によって上向きに付勢された昇降体と、昇降体に設けられた、首部が嵌まり込む上下方及び右方に開放した開口を有する水平張出部を支承する下側支承板と、下側支承板の上方に位置するようにして昇降体に上下動自在に設けられた上下動板と、上下動板に設けられた上側押し板と、昇降体の左右部に水平枢軸によって左右揺動自在に設けられた左右一対の揺動片と、揺動片と上下動板とを連結する、揺動片の揺動を上下動板の上下動に変換する動力伝達機構とを有しており、揺動片が搬送ケースによって押されることにより上下動板が上下動させられるようになされ、前記基枠に、昇降体が下に移動した際吊持把手の周縁に当接して吊持把手の位置を規制する所要個の位置規制片が設けられているものである。
【0005】
【発明の効果】本発明は前記した如き構成によって以下の如き効果を奏する。
■請求項1の発明によれば、後述する実施の形態の作用であきらかになるごとく、上側押し板を昇降作動させる駆動装置を必要としないので、コストの低減を図ることが出来る。
■請求項2の発明によれば、弾性体の力を利用して上側押し板により被搬送物を下側支承板に押し付けて、被搬送物を確実に保持することが出来る。
■請求項3の発明によれば、後述する実施の形態の作用であきらかになるごとく、上側押し板を昇降作動させる駆動装置を必要としないので、コストの低減を図ることが出来る。また、搬送ケースを保持する下側支承板及び上側押し板が昇降体に設けられ、この昇降体が基枠に上下動自在で且つ弾性体によって上向きに付勢されているので、基枠に加わる振動・揺れ等を弾性体によって吸収して搬送ケースの振動・揺れ等を小さくすることが出来る。更に、位置規制片によって吊持把手、ひいては搬送ケースを、ロボットハンドの設定位置に正確に位置させることが出来る。
【0006】
【発明の実施の形態】以下に本発明の実施の形態を説明する。なお、この説明において、前とは図1紙面裏側を、後とは同表側をいい、左とは図1左側を、右とは同図右側をいう。
【0007】まず、被搬送物である搬送ケース1について説明する。搬送ケース1は、物品収納部を有する本体2と、この本体2の上部に設けられた吊持把手3とを有している。前記吊持把手3は、首部4と、この首部4の上部に前後・左右に張り出し状に設けられた水平張出部5とを有している。図1及び図2に示すごとく、テーブル8には2つの搬送ケース1が載置されるようになされ、このテーブル8の上面には1つの搬送ケース1に対応して3つの位置決め突起9が突設されている。そして、位置決め突起9が嵌まる嵌合孔6が搬送ケース1の本体2の底壁に形成されている。
【0008】図1及び図2に示すごとく、無人搬送車11の車体12にはマスト13が立設され、このマスト13に昇降部材14が公知の昇降駆動装置によって昇降自在に設けられている。前記昇降部材14には前後方向に長い支持部材15が設けられている。前記支持部材15の前後端部に第1揺動アーム16が水平揺動自在に設けられ、この第1揺動アーム16の自由端に第2揺動アーム17が水平揺動自在に設けられ、この第2揺動アーム17の自由端に軸心を上下方向に向けた回転軸19が回転自在に設けられ、この回転軸19にロボットハンド20が固定されている。
【0009】前記第1揺動アーム16、第2揺動アーム17及び回転軸19(ロボットハンド20)は、公知の揺動制御装置(図示略)によって、第1揺動アーム16が所定角度θ揺動すると、この第1揺動アーム16に対して第2揺動アーム17が逆方向に角度2θ揺動し、更に、第2揺動アーム17に対してそれとは逆方向に角度θだけロボットハンド20が回転するようになされている。なお、第1揺動アーム16及び第2揺動アーム17が重なった状態で、ロボットハンド20の向きが図2に示す状態となるように、ロボットハンド20の向きが調節されている。このような構成によって、ロボットハンド20は、第1揺動アーム16及び第2揺動アーム17の揺動位置に関係なく常に前記定められた向きを保持するようになされている。
【0010】図3及び図7に示すごとく、ロボットハンド20の、回転軸19に固定された中空状の基枠21の底部は上下方及び右方に開放した開口22を有しており、また、基枠21の右部の開口22に対応した部分は左右方に開口している(図5参照)。前記開口22の前後の縁部に、左右方向に所定間隔をあけて所要個の位置規制片24が水平突設されている。各位置規制片24の先端縁を繋ぐ仮想平面形状が、吊持把手3の水平張出部5の平面外形とほぼ等しい形状となされると共に、位置規制片24の先端部上部は中央側(内側)に向かって下り傾斜の傾斜面24aとなされている。このような構成によって、水平張出部5が傾斜面24aに案内されて位置規制片24によって囲まれる空間に嵌まり込むことによって、吊持把手3(搬送ケース1)の、ロボットハンド20に対する位置決めが自動的に行なわれる。
【0011】前記基枠21の前後部の左右中央部に軸心を上下方向に向けたガイドロッド27が設けられ、これらガイドロッド27に案内されて昇降体28が上下動自在に設けられている。この昇降体28は、開口22にほぼ重なるかたちの開口29を有しており、この開口29の縁部に垂下片30が、基枠21及び位置規制片24と衝突・干渉しないようにして垂下状に設けられ、これら垂下片30の下端に内側に向かって水平張り出し状に、吊持把手3の、前後及び左の水平張出部5を下から支承する下側支承片31が設けられている。これら下側支承片31の群によって首部4が嵌まり込む上下方及び右方に開放した開口を有する下側支承板32が構成されている。
【0012】図6に示すごとく、前記昇降体28はばね等の弾性体34によって上向きに付勢されている。また、図5に示すごとく、昇降体28と基枠21との間には所要個の緩衝器35が介在されている。このような構成によって、弾性体34及び緩衝器35の作用により、下側支承板32に載った搬送ケース1に加わる上下の振動は緩衝される。
【0013】図4及び図5に示すごとく、昇降体28の前後左右にはねじ39(図3参照)によってブラケット38が設けられ、これらブラケット38に軸心を前後方向に向けた水平枢軸40が設けられ、これら水平枢軸40に揺動アーム41が左右方向に揺動自在に設けられ、これら揺動アーム41の、水平枢軸40から等しい距離の位置に軸心を前後方向に向けた枢軸42が設けられ、これら枢軸42に軸受43を介して上下動板44が枢着・連結されている。前記左右の軸受43間の距離は、左右の水平枢軸40間の距離と等しくなされていて、昇降体28、左右の揺動アーム41及び上下動板44によって平行リンク機構が構成されている。このような構成によって、揺動アーム41の左右揺動によって上下動板44を上下動させることが出来る。
【0014】前記右側の枢軸42と、右側のブラケット38に設けられた軸心を前後方向に向けた軸46とにばね47が渡し止められている。このばね47の中心線(軸46の軸心と右側の枢軸42の軸心とを結ぶ線)は、図4に示す状態で右側の水平枢軸40の中心より下側を通過するようになされ、上下動板44を下側に付勢するようになされている。他方、図8の状態(昇降体28が上側に位置すると共に上下動板44が上側に位置した状態)では、ばね47の中心線は、右側の水平枢軸40の中心より上側を通過するようになされ、上下動板44を上側に付勢するようになされている。そのため、図8の状態を保持するように、即ち、揺動アーム41が図8の状態を越えて反時計方向に回転しないようにするストッパー(図示略)がブラケット38に設けられている。
【0015】前記上下動板44には4本の吊持ロッド49を介して上側押し板50が上下動自在に設けられ、この上側押し板50はばね等の弾性体51によって下向き付勢されている。
【0016】前記右側の揺動アーム41には自由端にローラ54を有する右側の揺動片53が連設され、左側の揺動アーム41には自由端にローラー56を有する左側の揺動片55が連設されている。図8の状態で、即ち、上側押し板50が上側に位置した状態で、下側支承板32と上側押し板50との間に吊持把手3の水平張出部5の入り込む間隙が形成されると共に、左側の揺動片55が右側に揺動した状態で左側の揺動片55(具体的にはローラー55)が吊持把手3(具体的には水平張出部5)に当接する位置にあり、右側の揺動片53が右側に揺動した状態で右側の揺動片53(具体的にはローラー54)が吊持把手3に当接しない位置にある。他方、図4の状態で、即ち、上側押し板50が下側に位置した状態で、左側の揺動片55が左側に揺動した状態となり、右側の揺動片53が左側に揺動して右側の揺動片53(具体的にはローラー54)が吊持把手3(具体的には水平張出部5)の右側に対向するようになされている。
【0017】左側の揺動片55と右側の揺動アーム41に連設されたアーム57とは、揺動アーム41の揺動をスムーズにするための連結ロッド58によって枢着・連結されている。
【0018】右側の揺動片53、左側の揺動片55の揺動を上下動板44の上下動に変換して伝達する動力伝達機構は、右側の揺動片53と一体の揺動アーム41及び左側の揺動片55と一体の揺動アーム41によって構成されている。
【0019】
【発明の実施の形態の作用】次に発明の実施の形態の作用を説明する。まず、図4の状態でロボットハンド20に保持された搬送ケース1をテーブル8に降ろす操作を説明する。図1に示すごとく、無人搬送車11をテーブル8の左横の所定位置に停止させた後、無人搬送車11の上方において位置決め突起9に衝突・干渉しない高さ位置に位置させられていた搬送ケース1を、第1揺動アーム16及び第2揺動アーム17をテーブル8側に伸ばして、テーブル8の所定位置上方、即ち、位置決め突起9に嵌合孔6が対向する位置まで移動させる。その後、支持部材15を下降させて搬送ケース1をテーブル8に降ろす。そうすると、搬送ケース1の自重で弾性体34を撓めて位置規制片24に対して下降していた下側支承板32が上昇する。その結果、位置規制片24で囲まれる空間に嵌まっていた水平張出部5がそこから抜け出す。その後、下側支承板32と水平張出部5との間に僅かの間隙を形成するべく、弾性体51を今以上に撓ませるべく、基枠21(ロボットハンド20)を下降させる。その後、ロボットハンド20を左側に移動させると、右側の揺動片53(具体的にはローラー54)が吊持把手3に当たって右側の揺動片53は図4において反時計方向に揺動させられる。その作動に伴って、上下動板44、ひいては上側押し板50が上方に移動し、今まで、吊持把手3の上面を押していた上側押し板50が吊持把手3の上面から離れる。その結果、搬送ケース1はテーブル8上に残り、ロボットハンド20だけが無人搬送車11側に戻る。ロボットハンド20が空となった状態は、図8で示す状態である。
【0020】前記と逆の作動によって、ロボットハンド20によって搬送ケース1を吊り上げることが出来る。なお、その作動によって、以下の作動が行なわれることを明確にしておく。図8に示すごとく、左側の揺動片55のローラー56が水平張出部5に対向する高さ位置で、ロボットハンド20を搬送ケース1に向かって水平移動させることになるため、その水平移動によって水平張出部5が左側の揺動片55のローラー56を図8において時計方向に回転させるので、上側押し板50は下降して弾性体51を圧縮しつつ吊持把手3の上面に当接する。なお、この状態で、水平張出部5は下側支承板32に当たっていない。そして、ロボットハンド20(基枠21)を上昇させると、下側支承板32が水平張出部5に下から当たり、それと同時に弾性体51が僅かに伸びて、上側押し板50は吊持把手3の水平張出部5を下側支承板32に押し付ける。その後、搬送ケース1が完全に持ち上げられると、搬送ケース1の自重により、弾性体34、緩衝器35が圧縮され、昇降体28(下側支承板32)が基枠21に対して相対的に下降する。この動作に伴って、位置規制片24で囲まれる空間に水平張出部5が嵌まり込んで、搬送ケース1の位置決めが自動的に行なわれる。上記のごとく、上側押し板50により吊持把手3を押圧しているため、上側押し板50を作動させる流体圧シリンダ等の駆動装置を用いることなく、搬送ケース1をロボットハンド20で把持した状態で、無人搬送車11の発進、停止並びに第1揺動アーム16及び第2揺動アーム17による移載動作による搬送ケース1の揺れを抑えることができる。更に、基枠21に昇降体28が上下動自在となされると共に、両者間に弾性体34及び緩衝器35が配置されているため、搬送ケース1をロボットハンド20で把持した状態で無人搬送車11を走行させても、走行中の振動が搬送ケース1に伝わるのを確実に防ぐことができる。
【0021】
【変形例等】以下に変形例等について説明を加える。
(1)ロボットハンド20を水平状態を保持しつつ、その前後・左右の向きを変更し得ることは云うまでもない。
(2)ロボットハンド20は無人搬送車11以外のものに設けるようにしてもよい。
(3)位置規制片24による搬送ケース1の位置決めを行なわない場合、昇降体28を図8の状態において基枠21に固定するようにしてもよい。
(4)ロボットハンド20の停止精度や水平張出部5を含む吊持把手3の加工精度を高めると共に、上側押し板50で吊持把手3を下側に押す力を小さくするようにすれば、上側押し板50を上下動板44に対して固定することも可能である。
(5)図4の状態において右側の揺動片53にそれを反時計方向に揺動させる設定値以上の力が作用しない限り、図4の状態を保持するための手段・機構は任意であり、また、図8の状態において左側の揺動片55にそれを時計方向に揺動させる設定値以上の力が作用しない限り、図8の状態を保持するための手段・機構は任意である。
(6)請求項1の発明及び請求項2の発明において、被搬送物は、実施の形態の搬送ケース1に限定されない。




 

 


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