特開 2017-154207 ハンドストッカおよびハンド

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】特開2017-154207(P2017-154207A)

(43)【公開日】2017年9月7日

(54)【発明の名称】ハンドストッカおよびハンド

(51)【国際特許分類】

   B25J 15/04 20060101AFI20170810BHJP

【ＦＩ】

   B25J15/04 A

【審査請求】未請求

【請求項の数】7

【出願形態】ＯＬ

【全頁数】15

(21)【出願番号】特願2016-39430(P2016-39430)

(22)【出願日】2016年3月1日

(71)【出願人】

【識別番号】000132161

【氏名又は名称】株式会社スギノマシン

(74)【代理人】

【識別番号】110000442

【氏名又は名称】特許業務法人 武和国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】袋谷 卓司

(72)【発明者】

【氏名】光江 豊彰

【テーマコード（参考）】

3C707

【Ｆターム（参考）】

3C707AS05

3C707GS01

3C707GS15

3C707GS19

(57)【要約】

【課題】構造が簡単なハンドストッカを提供する。
【解決手段】アクチュエータ（２）に装着されるハンド（３５）を収納するハンドストッカ（１０）であって、ハンドを吊り掛けた状態で収納し、ハンドと対面する盤面（１７ａ）にハンドを吊り掛ける吊り掛け機構（７０）が設けられた収納ボード（１７）を備え、吊り掛け機構は、盤面から水平方向に延びて、ハンドに設けられた吊り掛け部（４０）と係合する掛け部材（２２）と、掛け部材に吊り掛けられたハンドが盤面から離れる方向へ移動するのを抑止する押さえ部材（２３）と、掛け部材に吊り掛けられたハンドが盤面に近づく方向へ移動するのを規制する支持部材（２４）と、を含み、ハンドは押さえ部材と支持部材との間に挟まれて収納される。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

アクチュエータに装着されるハンドを収納するハンドストッカであって、
前記ハンドを吊り掛けた状態で収納し、前記ハンドと対面する盤面に前記ハンドを吊り掛ける吊り掛け機構が設けられた収納ボードを備え、
前記吊り掛け機構は、
前記盤面から水平方向に延びて、前記ハンドに設けられた吊り掛け部と係合する掛け部材と、
前記掛け部材に吊り掛けられた前記ハンドが前記盤面から離れる方向へ移動するのを抑止する押さえ部材と、
前記掛け部材に吊り掛けられた前記ハンドが前記盤面に近づく方向へ移動するのを規制する支持部材と、を含み、
前記ハンドは前記押さえ部材と前記支持部材との間に挟まれて収納されるハンドストッカ。

【請求項2】

請求項１に記載のハンドストッカであって、
前記ハンドの前記吊り掛け部は、大径部と前記大径部に連続する小径部を有するひょうたん型の凹部または貫通穴であり、
前記押さえ部材は前記掛け部材の先端部に一体で設けられ、
前記押さえ部材は、前記大径部を通過可能、かつ前記小径部を通過不能な形状であり、
前記押さえ部材が前記小径部を挟んで前記掛け部材と対峙するよう前記掛け部材が前記ひょうたん型の凹部または貫通穴に挿入されることで、前記ハンドが前記押さえ部材と前記支持部材との間に挟まれて収納されるハンドストッカ。

【請求項3】

請求項１または２に記載のハンドストッカであって、
前記吊り掛け機構は、複数の前記掛け部材と、複数の前記支持部材とを含み、
前記複数の支持部材は、前記複数の掛け部材を囲むように前記盤面に設けられているハンドストッカ。

【請求項4】

請求項１〜３の何れか１項に記載のハンドストッカであって、
前記アクチュエータが前記ハンドを装着する方向に向けて、前記盤面に吊り掛けられた前記ハンドを付勢する付勢機構をさらに備えるハンドストッカ。

【請求項5】

請求項１〜４の何れか１項に記載のハンドストッカであって、
前記ハンドが前記盤面の所定の位置に吊り掛けられるよう位置決めする位置決め機構をさらに備えたハンドストッカ。

【請求項6】

請求項１〜５の何れか１項に記載のハンドストッカであって、
前記収納ボードを移動自在に支持する架台と、
前記収納ボードおよび前記架台を囲う安全柵と、をさらに備え、
前記安全柵には、前記収納ボードを引き出し可能な作業口が設けられ、
前記安全柵の外側から前記作業口を介して前記収納ボードに吊り掛けられた前記ハンドを交換可能であるハンドストッカ。

【請求項7】

アクチュエータに装着されるハンドであって、
前記ハンドを収納する収納ボードの盤面に吊り掛けて収納され、前記盤面に設けられた掛け部材と係合し、大径部と前記大径部に連続する小径部を有するひょうたん型の凹部または貫通穴が設けられたハンド。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、アクチュエータ等に交換可能に取り付けられるハンドを収納するハンドストッカ、およびこのハンドストッカに収納されるハンドに関する。

【背景技術】

【0002】

産業用ロボットのハンドを交換する自動ハンド交換装置が知られている。自動ハンド交換装置のハンド置き場（ハンドストッカ）として、例えば次のようなものが提案されている。ハンドの接合面と反対側の面を支持する支持板を、置き台本体の起立部にハンドの接合中心から等距離に配置した複数のばねによって支持する。そして、ハンドの戴置面を支持する戴置板を自動ハンド交換装置の移動方向と平行に水平移動するスライド機構を介して置き台本体の水平な支持面上に支持する（特許文献１）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開平１−２３４１８８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

特許文献１のハンドストッカは多くの可動部があるため、構造が複雑である。そこで、本発明は、構造が簡単なハンドストッカを提供することを目的とする。また、本発明は、このハンドストッカに収納されるのに好適なハンドを提供することも別の目的である。

【課題を解決するための手段】

【0005】

上記目的を達成するため、代表的な本発明は、アクチュエータに装着されるハンドを収納するハンドストッカであって、前記ハンドを吊り掛けた状態で収納し、前記ハンドと対面する盤面に前記ハンドを吊り掛ける吊り掛け機構が設けられた収納ボードを備え、前記吊り掛け機構は、前記盤面から水平方向に延びて、前記ハンドに設けられた吊り掛け部と係合する掛け部材と、前記掛け部材に吊り掛けられた前記ハンドが前記盤面から離れる方向へ移動するのを抑止する押さえ部材と、前記掛け部材に吊り掛けられた前記ハンドが前記盤面に近づく方向へ移動するのを規制する支持部材と、を含み、前記ハンドは前記押さえ部材と前記支持部材との間に挟まれて収納される。

【発明の効果】

【0006】

本発明によれば、構造が簡単なハンドストッカを提供できる。なお、上記以外の課題、構成及び効果は、以下の実施形態の説明によって明らかにされる。

【図面の簡単な説明】

【0007】

【図1】本発明の第１実施形態に係るハンドストッカの外観斜視図である。

【図2】図１に示す収納ボードが安全柵から引き出された状態を示す斜視図である。

【図3】図１に示す収納ボードに設けられた吊り掛け機構を示す斜視図である。

【図4】図１に示すハンドの斜視図である。

【図5】図４に示すハンドの吊り掛け部の部分拡大図である。

【図6】本発明の第２実施形態に係るハンドストッカの外観斜視図である。

【図7】本発明の第３実施形態に係るハンドストッカの外観斜視図である。

【図8】図７に示す収納ボードに設けられた吊り掛け機構を示す斜視図である。

【図9】図７に示すハンドの吊り掛け部の部分拡大図である。

【発明を実施するための形態】

【0008】

（第１実施形態）
図に従って本発明の実施形態を詳細に説明する。図１を参照して、本発明の第１実施形態のハンドストッカ１０は、例えば、加工対象部品（以下、「ワーク８」という）を搬送する装置として機能するアクチュエータ２に交換可能に取り付けられるハンド３５を収納する装置として用いられる。ハンドストッカ１０は、工作機械、洗浄装置などと組み合わせて利用される。洗浄装置にハンドストッカ１０を組み合わせた場合、ハンドストッカ１０に収納されているハンド３５をアクチュエータ２に装着し、アクチュエータ２は、ハンド３５によってワーク８を把持して洗浄装置の洗浄領域に搬入する。アクチュエータ２がワーク８を把持した状態で洗浄ノズルからワーク８に洗浄液を噴出することにより、ワーク８に付着する異物を除去する。このようなロボットハンド式洗浄装置としては、出願人が製造する型式ＪＣＣ５０３Ｒｏｂｏがある。

【0009】

アクチュエータ２は、直交軸形のロボットの駆動部である。アクチュエータ２は、図示しない数値制御装置によってＸＹＺ方向に移動するクイル２ａを有している。クイル２ａの先端部には、回転軸３（Ｂ軸）回りに回転するＢ軸サドル２ｂが設けられる。Ｂ軸サドル２ｂには、回転軸４（Ｃ軸）回りに回転するＣ軸サドル２ｃが設けられる。Ｃ軸サドル２ｃの先端に、ハンド３５を装着するハンドチェンジャ５が設けられる。なお、軸名称は例示であり、これを変更できることは言うまでもない。

【0010】

ハンドチェンジャ５は、装着方向６に沿って動き、後述する結合部４２と結合する。ハンドチェンジャ５は、結合部４２と正確に位置決めして結合し、結合部４２へ圧縮空気などの制御流体、電気信号などをハンド３５に送る。ハンドチェンジャ５、結合部４２は、例えばコスメック株式会社製ロボットハンドチェンジャーＳＷＲ型のように公知のものが利用できる。

【0011】

ハンドチェンジャ５は、結合部４２を切り離す際に、結合部４２を突き放す。ハンドチェンジャ５が結合部４２を押し出す距離を払出し距離（押出し距離）という。ハンドチェンジャ５が結合部４２を連結するときは、アクチュエータ２は、ハンドチェンジャ５と結合部４２とが払出し距離と同じか、払出し距離より僅かに大きい距離だけ離間した位置に位置決めする。ハンドチェンジャ５は、結合部４２を連結するときに、結合部４２を引き込み、定位置に位置決めする。なお、アクチュエータ２は、上述の直交軸形ロボットに代えて、垂直多関節型ロボット、水平多関節型ロボット、パラレルリンク式ロボットなどあらゆる種類のロボットのアクチュエータを利用できる。

【0012】

ハンドストッカ１０は、ハンド３５を吊り掛けるため吊り掛け機構７０が盤面１７ａに設けられた長方形状の収納ボード１７と、収納ボード１７をスライド自在に支持する長方形状の架台１５と、収納ボード１７、架台１５およびアクチュエータ２の可動領域１を囲う安全柵１１と、を主に備えて構成される。

【0013】

安全柵１１は、人体とアクチュエータ２とを隔離する。望ましくは、安全柵１１は、内部を視認できるように金網や透明プラスチックの視認窓を設けられる。安全柵１１の内部には、ローラーコンベア７が設けられる。ローラーコンベア７は、ワーク８を可動領域１内に送る。アクチュエータ２は、ローラーコンベア７によって送られたワーク８を、ハンドチェンジャ５で結合したハンド３５によって操作する。

【0014】

図示しないが、ワーク８の品種に適合する各種ハンド３５を収納するために、可動領域１内において収納ボード１７は複数設けられている。そして、例えば、複数の収納ボード１７のうち一部は、架台１５にスライド自在に支持され、残りの収納ボード１７は架台１５に固定されている。勿論、全ての収納ボード１７がスライド式であっても良い。収納ボード１７は、ワーク８の品種に適合する複数の種類のハンド３５を１台づつ吊り掛けて収納する。アクチュエータ２は、複数の収納ボード１７の中から、把持するワーク８の品種に適合するハンド３５を選んで装着する。アクチュエータ２がハンド３５を交換するときには、空きスペースとなっている収納ボード１７に再びハンド３５を吊り掛けて、アクチュエータ２とハンド３５との結合状態を解除する。

【0015】

図２を参照して、固定された架台１５上に長手方向（Ｙ軸の正方向）に延びるスライド部材１６が設けられる。スライド部材１６の移動部またはスライダに収納ボード１７が設けられる。これにより、収納ボード１７は、スライド部材１６に案内されて架台１５上をスライド自在である。安全柵１１には引出開口（作業口）１２が設けられており、収納ボード１７にハンド３５が吊り掛けられた状態で、収納ボード１７を引出開口１２から安全柵１１の外側に引き出すことができる。なお、スライド部材１６は、テレスコピック型のスライドレール、直線ガイド、ボールスプライン等を利用できる。

【0016】

図１と図２を併せて参照して、収納ボード１７の引き出し方向の端部に、支柱１４によって支えられている安全扉１３が設けられている。安全扉１３には、窓１３ａが設けられている。収納ボード１７が安全柵１１内に収納されたときに、安全扉１３は、引出開口１２を覆う。安全柵１１の引出開口１２に隣接するように、安全スイッチ２０が設けられている。安全スイッチのプラグ２０ａは、安全扉１３に備えられている。収納ボード１７が完全に収納されたときに、安全扉１３は引出開口１２を覆い、人体の可動領域１への侵入を防ぐ。

【0017】

このときに、プラグ２０ａは、安全スイッチ２０に挿入され、安全スイッチ２０が安全扉１３の閉じ状態を検知する。収納ボード１７と共に収納部１０ａが引き出されたときには、安全スイッチ２０が安全扉１３の空き状態を検知する。安全スイッチ２０が安全扉１３の空き状態を検出しているときに、アクチュエータ２の動力が停止する。なお、安全スイッチ２０は、キーロック式の安全スイッチを利用できる。この場合には、例えば数値制御装置がロックを解除したときのみ収納ボード１７が引き出し可能となり、ロック状態にないときは、アクチュエータ２への動力供給が停止される。

【0018】

また、架台１５と収納ボード１７との間に、収納ボード１７の引き出し方向（Ｙ軸の正方向）に沿ってケーブル保護管３１が敷設されている。ケーブル保護管３１の固定端は架台１５に、ケーブル保護管３１の移動端は収納ボード１７にそれぞれ固定される。ケーブル保護管３１は、電気ケーブル、圧縮空気配管であるチューブを収納する。

【0019】

図３を参照して、収納ボード１７の対角に位置する一対の角部には、２つの挿通孔２１（２１ａ，２１ｂ）が設けられている。架台１５にも挿通口（不図示）が設けられている。ピン１８は、収納ボード１７が安全柵１１内に収納されて架台１５に装着された状態（図３の状態）にあるときに、挿通孔２１ａに挿入されて収納ボード１７と架台１５とが位置決めされる。架台１５には、センサ１９ａが設けられており、ピン１８の装着を検知する。ピン１８は、収納ボード１７を引き出すときに抜き取られる。センサ１９（１９ａ，１９ｂ）は、近接センサ、リミットスイッチ、電磁スイッチ、接触センサ等が利用できる。

【0020】

一方、図２に示すように収納ボード１７が引出開口１２から引き出された状態にあるとき、ピン１８は挿通孔２１ｂに挿入され、ピン１８の挿入をセンサ１９ｂが検知する。ここで、ピン１８の挿入、脱着は、作業者によって行われても良いし、シリンダ等によって自動で行われても良い。また、収納ボード１７を引き出した状態（図２の状態）におけるピン１８の挿通孔２１ｂへの挿入は省略できる。また、収納ボード１７を収納した状態（図３の状態）におけるピン１８の挿通孔２１ａへの挿入は、その他の位置決め機構によって代替できる。

【0021】

次に、吊り掛け機構７０について説明する。収納ボード１７は、その一面側（図３の手前方向）にハンド３５と対面する盤面１７ａを有し、その盤面１７ａにハンド３５を吊り掛けるための吊り掛け機構７０が設けられる。吊り掛け機構７０は、盤面１７ａから水平方向に延びて、ハンド３５に設けられた吊り掛け部４０（後述）と係合する掛け部材２２と、ハンド３５が盤面１７ａから離れる方向へ移動するのを抑止する押さえ部材２３と、ハンド３５が盤面１７ａに近づく方向へ移動するのを規制する支持部材２４と、を含む。また、収納ボード１７は、付勢機構２５、位置決め機構２６、複数のセンサ３０を有している。

【0022】

掛け部材２２は、収納ボード１７の略中央部に水平方向に並べて２つ設けられる。これは、収納ボード１７を安定して吊り掛けるためであるが、掛け部材２２の数は単数でも複数でも良く、適宜決定することができる。また、掛け部材２２の取付位置も任意に決定できる。掛け部材２２は、同軸線上に設けられた小径部である掛け台２２ｂと、掛け台２２ｂを支える支柱部２２ａとを有する段差付き丸棒状に形成される。掛け台２２ｂがハンド３５の吊り掛け部４０（図４参照）と係合して、ハンド３５が掛け部材２２に吊り掛けられる。なお、支柱部２２ａは、六角柱状または角柱状でも良く、掛け台２２ｂと同径の丸棒でもよい。また、支柱部２２ａは後述の支持部材２４と兼ねても良い。

【0023】

掛け部材２２の先端部には、押さえ部材２３が一体で設けられている。押さえ部材２３は、掛け部材２２と同軸上に設けられた円筒状の丸棒である。押さえ部材２３の収納ボード１７側の面が押さえ面２３ａである。押さえ面２３ａは、ハンド３５の接触面４４を押さえる。こうして、押さえ部材２３は、掛け部材２２に吊り掛けられたハンド３５が倒れ込まないように保持している。なお、押さえ部材２３は、その押さえ面２３ａがハンド３５の接触面４４と当接するように設けても良い。また、ハンド３５の接触面４４と押さえ面２３ａとが僅かの隙間を空けるように、ハンド３５が掛け部材２２に吊り掛けられても良い。

【0024】

なお、押さえ部材２３は、掛け部材２２の先端部に一体で設ける代わりに、別の支持部材によって収納ボード１７に固定されても良い。例えばＹ軸方向から見てＬ字状の部材として、ハンド３５に係合しても良い（詳細は後述する）。また、押さえ部材２３は、内部に弾性部材を備え、弾性部材によって押さえ面２３ａをハンド３５の接触面４４に付勢するようにしても良い。

【0025】

支持部材２４は、丸棒状をなし、支持面２４ａをその一面側の先端部に有している。支持面２４ａは、ハンド３５の後述する支持対象面４１を支える。支持面２４ａは、掛け部材２２の周囲に複数設けられるがその個数は単数であっても構わない。好ましくは、支持面２４ａは、３点又は４点以上設けられる。これはハンド３５を安定的に支持するためである。こうして、支持面２４ａは、押さえ面２３ａと協調して、吊り掛けられたハンド３５を挟み込むようにハンド３５を裏面側から支持する。

【0026】

なお、支持部材２４は、丸棒状に替えて、六角柱、角柱、平板状でもよい。また、支持部材２４は、収納ボード１７に立てられた複数の支柱の端面に梁のように板材を渡して設けても良い（詳細は後述する）し、テーブル状を成しても良い。テーブル状の支持部材を設けて、後述するハンド３５の凸部との干渉を回避するようにテーブル面に抜き穴を設けても良い。これらの場合には、梁状に渡した板材のＸマイナス方向の面、又はテーブル面が支持部材２４ａとなる。いずれの形態をとっていても、支持部材２４は支持面２４ａを備え、支持面２４ａがハンド３５を支持すれば良い。支持面２４ａが広い場合、支持面２４ａの点数は少なくても良いことは言うまでもない。また、支持部材２４の高さが収納ボードに調整可能に設けられても良い。

【0027】

収納ボード１７の重力方向の下部には、ハンド検知センサ３２が設けられている。ハンド検知センサ３２は、いわゆる着座センサ、接触センサその他の検知幅の狭いセンサが利用できる。ここで、着座センサは、圧縮空気の噴出口を検知対象面と接触させて、圧縮空気の噴出口を検知対象面で塞がれたときと、圧縮空気の噴出口が検知対象面で塞がれていないときの、圧縮空気の圧力の差を検知するものである。即ち、圧縮空気の圧力が高くなれば検知対象面の設置を検出する。ここで、圧縮空気の圧力を検知することに代えて、圧縮空気の流量を検知しても良い。

【0028】

ハンド検知センサ３２は、ハンド３５が収納ボード１７に吊り掛けられた際の重力方向下面を検知する。ハンド検知センサ３２の検知幅が狭いため、ハンド検知センサ３２は、ハンド３５が正確に収納ボード１７に収納されていることを検知する。ここで、ハンド３５は、収納ボード１７に若干の寸法上の遊びをもって吊り掛けられるが、重力の作用により重力方向の高さは正確に定まる。そのため、ハンド検知センサ３２の検知幅が狭くても、良好にハンド３５の定位置への収納（吊り掛け）を検知できる。

【0029】

なお、ハンド検知センサ３２を設けることに代えて、支持部材２４を、着座センサのノズルとして用いても良い。このときは、押さえ部材２３がハンド３５を支持部材２４に対して付勢する構造を併用できる。

【0030】

付勢機構２５は、吊り掛けられたハンド３５を方向２８（Ｙ軸の正方向）に付勢する。付勢機構２５は、弾性体によって付勢部材を付勢するプランジャが利用できる。係合部材としての位置決め機構２６は、吊り掛けられたハンド３５のＹ軸方向を位置決めする。位置決め機構２６は、後述するハンド３５の溝である受容部材２７と係合し、ハンド３５の位置を割り出す。位置決め機構２６として、プランジャ、ピン、ボールキャッチと係合する突起が利用できる。

【0031】

ハンド３５の種別検知のため、複数のセンサ３０が収納ボード１７に設けられる。センサ３０は、近接センサ、リミットスイッチ、接触センサ、電磁センサが利用できる。複数のセンサ３０の検知状態によってハンド３５の種別を検出する。例えば３つのセンサの検出を１、非検出を０として２進数の０００ないし１１１をハンド３５の形式ごとに割当てられる。ハンド３５には、センサ３０が検知できるドグ４５（図４参照）をそれぞれの検出番号に応じて取り付けられる。

【0032】

図４を参照して、ハンド３５の詳細構造について説明する。ハンド３５は、フレーム３６の一方の面に、クランプ装置３７、座面ピン３８、位置決めピン３９などのワーク８を把持する機能部材が設けられる。フレーム３６の他方の面にアクチュエータ２にと連結する結合部４２が設けられている。勿論、上記の構成に代えて、フレーム３６の他方の面もワーク８を把持する機能部材を付けても良いし、フレーム３６の端面（例えば図４の左側）に結合部４２を設けても良い。

【0033】

フレーム３６は、略矩形の平板状をなす。フレーム３６の中央部には肉抜部３６ａが設けられている。肉抜部３６ａが設けられているため、ハンド３５を軽量にし、ハンド慣性モーメントを小さく構成できる。また、前述のロボットハンド式洗浄機のハンドとして利用する場合には、肉抜部３６ａを通して、洗浄液の噴流をワーク８に直接当てることができる。

【0034】

座面ピン３８は、略円筒状をなし、フレーム３６の一方の面に突出して設けられている。座面ピン３８の先端面は、平滑な着座面３８ａとなっている。着座面３８ａは、ワーク８と接触する。着座面３８ａは１つでも良いが、好ましくは複数設けられている。より望ましくは、ワーク８の周辺部を３点又は４点以上で支持する。着座面３８ａは、耐摩耗性を高めるために、例えばｃＢＮ、硬質クロムメッキ被膜等の被膜が設けられている。座面ピン３８がファインセラミックスや超鋼金属など、硬質な材料で製造されていても良い。好ましくは着座面３８ａは、クランプ爪３７ｄと対面する位置に設けられる。また、好ましくは、一つ以上の着座面３８ａは、いわゆる着座センサとして機能する。

【0035】

クランプ装置３７は、圧縮空気シリンダ等のシリンダ３７ａ、シリンダ３７ａのピストン軸３７ｂによって駆動するリンク機構３７ｃ、リンク機構３７ｃによって開閉するクランプ爪３７ｄで構成される。好ましくはクランプ爪３７ｄは、着座面３８ａと対面するように設けられる。ハンド３５は、クランプ爪３７ｄと着座面３８ａの間にワーク８を挟持する。位置決めピン３９は、先端に円錐面を有する略円筒状をなす。位置決めピン３９は、ワーク８のピン穴（図示せず）に挿入され、ワーク８の着座面３８ａに平行な方向のワーク８の位置を決める。

【0036】

結合部４２は、ハンドチェンジャ５と結合する。結合部４２は、ハンドチェンジャ５から供給される流体をシリンダ３７ａ、着座面３８ａに送る流体流路４２ａが設けられている。支持対象面４１は、支持部材２４の支持面２４ａと当接する。好ましくは、支持対象面４１は、例えば切削加工によって結合部４２に対して正確な位置に設けられる。支持対象面４１は、好ましくは耐摩耗性被膜を備える。支持対象面４１の高さは、後述する接触面４４に対して調整可能に設けられても良い。勿論、ハンド３５全面が例えば切削加工により高精度に製作されていれば、支持対象面４１を特別に設ける必要はない。

【0037】

フレーム３６には、好ましくは、ハンド３５の種別を判別するためのドグ４５、ワーク８の挿入をガイドするガイド部材４３、収納ボード１７に設けられた位置決め機構２６と係合してハンド３５を位置決めする受容部材２７が設けられる。受容部材２７は、図示された断面Ｖ字状の溝の他、円錐状の穴、ボールキャッチなどが利用される。

【0038】

なお、位置決め機構２６、および受容部材２７は取り外しても良い。位置決め機構２６を収納ボード１７に、受容部材２７をハンド３５にそれぞれ設けることに代えて、位置決め機構２６をハンド３５に、受容部材２７を収納ボード１７に設けても良い。

【0039】

図５を参照して、吊り掛け部４０の詳細について説明する。吊り掛け部４０は、フレーム３６に開口４０ａを有する。この開口４０ａは、図５に示すように略ひょうたん型に形成され、大径部４０ｂ、この大径部４０ｂと連続して上方に延びる長穴状の小径部４０ｃ、および小径部４０ｃの先端に小径部４０ｃを折り曲げるように設けられている鍵部４０ｄを有する。小径部４０ｃは、ハンド３５が収納ボード１７に収納されたときに、重力方向上側を向くように設けられている（図１参照）。吊り掛け部４０は、フレーム３６を貫通するように設けられている。即ち、本実施形態において、開口４０ａはひょうたん型の貫通穴である。

【0040】

鍵部４０ｄの距離４６は、ハンドチェンジャ５と結合部４２との装着時の離間距離（払出し距離）と同じか、それより若干大きく取る。鍵部４０ｄは、結合部４２に向く方向に設けられている。ハンドチェンジャ５が結合部４２を切り離すときに、ハンドチェンジャ５が結合部４２を押し出すためである。

【0041】

ハンドチェンジャ５が結合部４２を切り離すときの機能によっては、鍵部４０ｄは、省いても良いし、結合部４２の反対方向に設けても良い。しかし、ハンドチェンジャ５が結合部４２を切り離すときにアクチュエータ２がハンドチェンジャを引き込む必要がある場合、鍵部４０ｄは、結合部４２と反対方向に設ける。

【0042】

フレーム３６表面のうち鍵部４０ｄの周囲は、押さえ部材２３の押さえ面２３ａと接触する接触面４４である。好ましくは、接触面４４は、ハンド３５が収納ボード１７に吊り掛けられた状態（収納された状態）において、押さえ面２３ａと僅かに隙間が生じるように設けられる。この隙間とは、アクチュエータ２がハンド３５を装着または脱着するときにアクチュエータ２のサーボ系の振れまたはハンド３５の熱膨張を吸収できる程度よりも大きく、かつ、この隙間によるハンド３５の傾きがアクチュエータ２とハンド３５との装着時の傾きの許容限度よりも小さく設計される。

【0043】

望ましくは、吊り掛け部４０のうち掛け台２２ｂおよび押さえ部材２３と接触する面は、耐摩耗性を高めるために、ｃＢＮ，硬質クロムメッキ、窒化チタンなどの硬質皮膜を有する。また、好ましくは、接触面４４は、例えば切削加工によって支持対象面４１または結合部４２に対して正確な位置に設けられる。例えば接触面４４は、フレーム３６に切削加工されて設けられる。

【0044】

なお、吊り掛け部４０は、上記したひょうたん型の貫通穴の構成に代えて凹部とすることもできる。具体的には、フレーム３６の掛け面側（図４の上面側）にひょうたん型の開口４０ａを形成し、開口４０ａの内部に押さえ部材２３を収容可能な空洞を設ける構成とする。この場合、空洞の内面であって開口４０ａの周囲の部分が押さえ部材２３の押さえ面２３ａと接触する接触面４４となる。

【0045】

また以上の説明では、望ましい構成として支持対象面４１、接触面４４に耐摩耗性被膜を備えることを挙げた。勿論、ハンド３５又はフレーム３６の表面全面が耐摩耗性被膜を備えても良い。特に、高圧洗浄及び高圧噴流によるバリ取りにハンド３５を利用する場合、ハンド３５又はフレーム３６の全面が耐摩耗性被膜を備えることが望ましい。この場合、ハンド３５は、高圧噴流に晒されるところ、ハンド３５全面が耐摩耗性被膜で覆われていればハンド３５の噴流による壊食を低減できる。

【0046】

次に、図１と図５を併せて参照して、ハンド３５の収納方法について説明する。ハンド３５をハンドストッカ１０に収納するには、まず、アクチュエータ２を操作して、ひょうたん型の貫通穴の大径部４０ｂと押さえ部材２３とを位置合わせする。そして、ハンド３５をＸ軸の正方向に移動し、大径部４０ｂに押さえ部材２３を挿入する。押さえ部材２３がフレーム３６を完全に通過し、ハンド３５の裏面が支持部材２４の支持面２４ａと当接した状態で、アクチュエータ２を操作して、ハンド３５をＺ軸の正方向（下方向）に降ろす。このとき、掛け部材２２の掛け台２２ｂは、ひょうたん型の貫通穴の小径部４０ｃを通過し、押さえ部材２３と掛け部材２２の支柱部２２ａとが小径部４０ｃを介して対峙する。小径部４０ｃの上端に掛け台２２ｂが到達した高さで、ハンドチェンジャ５と結合部４２とを切り離す。

【0047】

ハンドチェンジャ５は結合部４２を切り離す際には、ハンド３５の装着方向６であるＹ軸の正方向にハンド３５を若干押し出す。このとき、掛け部材２２の掛け台２２ｂに対して、ハンド３５が動き、掛け台２２ｂが鍵部４０ｄに収まる。ハンド３５が収納ボード１７に吊り掛けられたときに、付勢機構２５は、ハンド３５を方向２８（Ｙ軸の正方向）の向きに付勢する。ハンド３５は付勢機構２５によって付勢されるため、掛け台２２ｂが鍵部４０ｄに常時収まり、ハンド３５のＹ軸およびＺ軸方向の位置が定まる。即ち、付勢機構２５は、ハンド３５を収納ボード１７の所定の位置に保持させる機能を有している。

【0048】

また、接触面４４が押さえ部材２３とごくわずかの隙間をもって対面する位置にあるため、ハンド３５が押さえ部材２３および支持部材２４との間に挟まる。そしてハンド３５は、押さえ部材２３により収納ボード１７の盤面１７ａから離れる方向（Ｘ軸の負方向）への移動が抑止されると共に、支持部材２４により収納ボード１７の盤面１７ａに近づく方向（Ｘ軸の正方向）への移動も規制される。そのため、ハンド３５のＸ軸方向の位置も定まる。このように、ハンド３５は、多少の遊びをもってハンドストッカ１０に収納されるため、アクチュエータ２がハンド３５を装着または脱着するときに、アクチュエータ２のサーボ系の振れを吸収できる。

【0049】

次に、ハンド３５のアクチュエータ２への装着方法を説明する。アクチュエータ２は、ハンドチェンジャ５と結合部４２との隙間が距離４６と等しいかあるいは距離４６より若干小さい隙間（払出し距離）をもって、ハンドチェンジャ５を結合部４２に近接させる。そして、ハンドチェンジャ５を結合部４２に結合させた後、上述したハンド３５を収納ボード１７に吊り掛けた手順と反対の手順でハンド３５を収納ボード１７から取り外せば良い。

【0050】

以上説明したように、本実施形態に係るハンドストッカ１０によれば、ハンド３５が収納ボード１７に吊り掛けて収納されるため、例えばハンド３５を収納台に水平に載置する構成に比べて、ハンドストッカ１０の設置面積を縮小できる。特に、本実施形態で例示したように直交軸形のアクチュエータ２を用いる場合であって、可動領域１の内部にハンド３５を設置する場合には、ハンドストッカ１０の設置空間（体積）だけ運搬に利用できる領域が削られる。この場合には、ハンドストッカ１０にハンド３５を収納ボード１７に吊り掛ける（立て掛ける）ことで、可動領域１内の運搬に利用できる領域が大きく取れる。

【0051】

ハンドストッカ１０は、収納ボード１７を引出開口１２から可動領域１外（安全柵１１の外）に引き出せるため、ハンドストッカ１０に収納するハンド３５を容易に交換でき、作業性に優れる。また、収納ボード１７のメンテナンスも容易である。アクチュエータ２の可動領域１が、ハンドストッカ１０領域とその他の作業領域（図示しない）に区分されている場合、アクチュエータ２がその他の作業領域内で作業している時間内であっても、収納ボード１７を可動領域１外に引き出せる。

【0052】

また、ハンドストッカ１０は、位置決め機構２６、付勢機構２５以外に可動する構成部品を含まない。即ち、本実施形態に係るハンドストッカ１０は、従来技術に比べて可動部が少なく簡単な構造である。このため、ハンドストッカ１０は、殆どメンテナンスを必要としない。また、センサ１９ａ，１９ｂ，３０以外に電気部品も含まない。センサ１９ａ，１９ｂ，３０は近接センサ、リミットスイッチ、接触スイッチを採用できる。これらのセンサは一般的に耐久性及び信頼性が高い。電気部品の数が非常に少ないため、ハンドストッカ１０は、電気的トラブルが非常に少ない。

【0053】

（第２実施形態）
図６に従って、第２実施形態のハンドストッカ５０について以下に説明する。ハンドストッカ５０は、旋回ベース５４を旋回装置６０に載せている。安全柵５１のうち、旋回ベース５４の背面の部分に安全扉５３を設けている。その余の部分については、上述の第１実施形態と同一である。以下、第１実施形態と同様の構成については、第１実施形態と同一の符号を付し、その詳細な説明を省略する。

【0054】

旋回ベース５４は、第１実施形態の収納ボード１７に相当し、その盤面５４ａに吊り掛け機構としての掛け部材２２、支持部材２４、押さえ部材２３を有している。

【0055】

旋回装置６０は、主に架台５７、旋回軸５５で構成される。旋回軸５５は、旋回ベース５４の重力方向下面に設けられている。旋回軸５５は、ベアリング５６によって架台５７に軸６１の回りに回転可能に支持されている。旋回ベース５４には、ピン５８を挿入する挿通孔５４ｂが設けられている。架台５７にも、ピン５８を挿入する挿通孔５７ａが設けられている。ピン５８が挿通孔５４ｂ、５７ａに嵌合して挿入されるため、ハンドストッカ５０は、その収納状態において正確に回転方向に位置決めされている。架台５７には、ピン５８の挿入を検知するセンサ５９が設けられる。

【0056】

架台５７には、旋回ベース５４の旋回範囲を定める図示しないメカニカルストッパを設けても良い。このとき、旋回ベース５４には、旋回範囲の限界（旋回端）で前述のメカニカルストッパに突き当たる突き当て部を設ける。そして、架台５７に突き当て部がメカニカルストッパと当接し、旋回ベース５４が旋回端にあることを検知するセンサを設けても良い。

【0057】

安全柵５１には、旋回ベース５４が回転したときに、旋回ベース５４に吊り掛けられたハンド３５にアクセスするための旋回開口（作業口）５２が設けられる。そして、旋回開口５２を閉じるように安全扉５３が設けられている。安全扉５３は、ボルト締結されても良いし、図示しない蝶番によって安全柵５１に開き扉として設けられても良い。好ましくは、安全扉５３が開き扉として設けられるときは、図示しない安全スイッチが取り付けられる。

【0058】

ハンドストッカ５０に収納するハンド３５を交換するときは、作業者が安全扉５３を取外す（又は開く）。続いて作業者がピン５８を引き抜く。ピン５８の引き抜きによって、センサ５９は、ピン５８が引き抜かれたことを検知する。その後作業者は、旋回ベース５４を１８０°旋回させ、旋回ベース５４の盤面５４ａが旋回開口５２を向かせる。そしてハンド３５を交換する。作業者は、ハンド３５を交換した後、先の手順を逆順に行うことによって、ハンドストッカ５０を収納状態に戻す。

【0059】

この第２実施形態に係るハンドストッカ５０によれば、旋回ベース５４が軸６１の回りに回動するため、収納ボード１７をスライドする第１実施形態の構成と比べて、Ｙ軸方向のスペースを縮小することができる。また、その他の作用効果は第１実施形態と同様である。

【0060】

（第３実施形態）
図７〜図９を参照して、第３実施形態に係るハンドストッカ９０について説明する。第３実施形態に係るハンドストッカ９０は、主に吊り掛け機構１７０と吊り掛け部１４０の構成が第1実施形態と相違する。よって、以下、この相違について説明し、その他の構成については第１実施形態と同一の符号を付して説明を省略する。

【0061】

吊り掛け機構１７０は、図８に示すように、盤面１７ａから水平方向に延びて、ハンド３５に設けられた吊り掛け部１４０（後述）と係合する掛け部材１２２と、盤面１７ａから水平方向に延びて、ハンド３５が盤面１７ａから離れる方向へ移動するのを抑止する押さえ部材１２３と、盤面１７ａに設けられ、ハンド３５が盤面１７ａに近づく方向へ移動するのを規制する支持部材１２４と、を含む。

【0062】

掛け部材１２２は、丸棒状に形成され、収納ボード１７の略中央部に水平方向に並べて２つ設けられる。押さえ部材１２３は、掛け部材１２２より上方の位置に、水平方向に並べて２つ設けられる。押さえ部材１２３は、水平部１２３ｂと、この水平部１２３ｂから上方に立ち上がる立ち上がり部１２３ｃとを有するフック状の部材である。立ち上がり部１２３ｃの盤面１７ａと対向する面が、ハンド３５が盤面１７ａから離れる方向へ移動するのを抑止する押さえ面１２３ａである。このように、第３実施形態では、掛け部材１２２と押さえ部材１２３とが別体で盤面１７ａに設けられている点が第１実施形態と相違する。

【0063】

支持部材１２４は、収納ボード１７の盤面１７ａから水平方向に延在する２本の支柱１２４ｂと、各支柱１２４ｂの端面に当接して設けられ、梁のように細長いプレート１２４ｃと、を備える。プレート１２４ｃの前面がハンド３５と当接する支持面１２４ａとなる。即ち、本実施形態は、プレート１２４ｃの支持面１２４ａがハンド３５を支持する構成であることも、第１実施形態との相違点である。

【0064】

また、第３実施形態では、掛け部材１２２の形状に応じてハンド３５の吊り掛け部１４０の形状が第１実施形態と異なる。具体的には、図９に示すように、掛け部材１２２の直径より若干大きい長穴１４０ａが設けられており、この長穴１４０ａの上端部に鍵部１４０ｄが連続している。このように構成された第３実施形態であっても、第１実施形態と同様の作用効果を奏し得る。

【0065】

なお、本発明は前述した実施形態に限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変形が可能であり、特許請求の範囲に記載された技術思想に含まれる技術的事項の全てが本発明の対象となる。例えば、収納ボード１７に更にＸ方向又はＺ方向にハンド３５を付勢する付勢機構を追加できる。これらの追加した付勢機構により、ハンドストッカに収納されたハンド３５の収納位置を正確に位置決めできる。また、例えば、１つの収納ボード１７に、第１〜第３実施形態として記載された掛け部材２２，１２２、押さえ部材２３，１２３、および支持部材２４，１２４の構成を適宜、組み合わせて設けても良い。前記実施形態は、好適な例を示したものであるが、当業者ならば、本明細書に開示の内容から、各種の代替例、修正例、変形例あるいは改良例を実現することができ、これらは添付の特許請求の範囲に記載された技術的範囲に含まれる。

【符号の説明】

【0066】

１ 可動領域
２ アクチュエータ
５ ハンドチェンジャ
７ ローラーコンベア
８ ワーク
１０，５０，９０ ハンドストッカ
１１，５１ 安全柵
１２ 引出開口（作業口）
１３，５３ 安全扉
１３ａ 窓
１５，５７ 架台
１６ スライド部材
１７ 収納ボード
１７ａ 盤面
１９，１９ａ，１９ｂ センサ
２０ 安全スイッチ
２０ａ プラグ
２１，２１ａ，２１ｂ 挿通孔
２２，１２２ 掛け部材
２２ａ 支柱部
２２ｂ 掛け台
２３，１２３ 押さえ部材
２３ａ，１２３ａ 押さえ面
２４，１２４ 支持部材
２４ａ，１２４ａ 支持面
２５ 付勢機構
２６ 位置決め機構
２７ 受容部材
３５ ハンド
３６ フレーム
３７ クランプ装置
３７ａ シリンダ
３７ｄ クランプ爪
３８ 座面ピン
３９ 位置決めピン
４０，１４０ 吊り掛け部
４０ａ 開口
４０ｂ 大径部
４０ｃ 小径部
４０ｄ，１４０ｄ 鍵部
４１ 支持対象面
４２ 結合部
４４ 接触面
５２ 旋回開口（作業口）
５４ 旋回ベース（収納ボード）
５４ａ 盤面
５５ 旋回軸
６０ 旋回装置
６１ 軸
７０，１７０ 吊り掛け機構

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】