特許 6581391 ワーク搬送システム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6581391

(24)【登録日】2019年9月6日

(45)【発行日】2019年9月25日

(54)【発明の名称】ワーク搬送システム

(51)【国際特許分類】

   B25J 15/08 20060101AFI20190912BHJP

【ＦＩ】

   B25J15/08 K

【請求項の数】3

【全頁数】8

(21)【出願番号】特願2015-104697(P2015-104697)

(22)【出願日】2015年5月22日

(65)【公開番号】特開2016-215340(P2016-215340A)

(43)【公開日】2016年12月22日

【審査請求日】2018年4月17日

(73)【特許権者】

【識別番号】000000974

【氏名又は名称】川崎重工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110000556

【氏名又は名称】特許業務法人 有古特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】山根 秀士

(72)【発明者】

【氏名】竹林 潤

(72)【発明者】

【氏名】倉岡 修平

(72)【発明者】

【氏名】宇都 達博

(72)【発明者】

【氏名】藤澤 眞一

(72)【発明者】

【氏名】岡 光信

(72)【発明者】

【氏名】水本 裕之

【審査官】 松井 裕典

(56)【参考文献】

【文献】 米国特許第０２４８９８６４（ＵＳ，Ａ）

【文献】 国際公開第２０１２／１０１９５３（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 米国特許第０６２５７６３６（ＵＳ，Ｂ１）

【文献】 特開平０７−０５２０７０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 実開平０５−０００３８９（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 実開平０２−０４０４５５（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 特開平０５−０２３９８９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 実公昭４７−０４１８０６（ＪＰ，Ｙ１）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ２５Ｊ １／００−２１／０２

Ｂ６６Ｃ １／００−３／２０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

ワーク本体、前記ワーク本体から突出する円柱状の把持部、および前記把持部の先端面に取り付けられた係合板、を含むワークと、
前記把持部を当該把持部の径方向から掴む３つの爪を含むチャック装置と、
前記チャック装置が取り付けられるロボットと、を備え、
前記係合板は、前記把持部の先端面に沿って前記把持部から張り出す張り出し部を含み、前記張り出し部には、前記把持部の径方向外向きに開口し、前記３つの爪の１つが嵌まり込む係合溝が形成されている、ワーク搬送システム。

【請求項2】

ワーク本体、前記ワーク本体から突出する円柱状の把持部、および前記把持部の先端面に取り付けられた係合板、を含むワークと、
前記把持部を当該把持部の径方向から掴む３つの爪を含むチャック装置と、
前記チャック装置が取り付けられるロボットと、を備え、
前記係合板は、前記把持部の先端面に沿って前記把持部から張り出す張り出し部を含み、前記張り出し部には、前記３つの爪の１つが嵌まり込む係合溝が形成されており、
前記係合板は、前記張り出し部が前記把持部から前記３つの爪の１つに向かう方向のみに張り出し、残りの２つの爪に対応する領域では前記把持部の輪郭内に収まる形状を有する、ワーク搬送システム。

【請求項3】

前記ロボットは、複数の自由度を持つ多関節アームを含む、請求項１または２に記載のワーク搬送システム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、ロボットを用いたワーク搬送システムに関する。

【背景技術】

【0002】

従来から、ロボットを用いたワーク搬送システムが提案されている。例えば、特許文献１には、ロボットにチャック装置が取り付けられたワーク搬送システムが開示されている。特許文献１では、チャック装置が、円柱状のワークを掴む、ワーク当接面にＶ字状の窪みが形成された一対の爪を有している。ただし、チャック装置としては、ワーク当接面がフラットな３つの爪を有するものもある。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開平７−１５６０８６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

ところで、ワークには、比較的に大型のものもある。このようなワークをロボットにより搬送する場合には、ワーク本体に円柱状の把持部を設け、この把持部をチャック装置の３つの爪で掴むことが考えられる。

【0005】

しかしながら、そのような構成の場合には、ワーク本体の重心が必ずしも把持部の中心に位置するとは限らない。そのため、ロボットによってワークを搬送したときに、加速時または減速時の慣性力によって、ワークに把持部回りの回転力が作用する。このため、３つの爪で把持部を掴んだだけでは、ワークが回転する（すなわち、ワークを正規の位置に搬送できない）おそれがある。

【0006】

そこで、本発明は、ワーク本体および把持部を含むワークをロボットにより搬送する際にワークの回転を防止することができるワーク搬送システムを提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0007】

前記課題を解決するために、本発明のワーク搬送システムは、ワーク本体、前記ワーク本体から突出する円柱状の把持部、および前記把持部の先端面に取り付けられた係合板、を含むワークと、前記把持部を当該把持部の径方向から掴む３つの爪を含むチャック装置と、前記チャック装置が取り付けられるロボットと、を備え、前記係合板は、前記把持部の先端面に沿って前記把持部から張り出す張り出し部を含み、前記張り出し部には、前記３つの爪の１つが嵌まり込む係合溝が形成されている、ことを特徴とする。

【0008】

上記の構成によれば、チャック装置の１つの爪が係合板の係合溝に嵌り込むことによって、ワークの回転を防止することができる。しかも、把持部に係合板を取り付けるという簡単な構成で上記の効果を得ることができる。

【0009】

前記係合板は、前記張り出し部が前記把持部から前記３つの爪の１つに向かう方向のみに張り出し、残りの２つの爪に対応する領域では前記把持部の輪郭内に収まる形状を有してもよい。この構成によれば、係合板を最小化することができる。

【0010】

例えば、前記ロボットは、複数の自由度を持つ多関節アームを含んでもよい。

【発明の効果】

【0011】

本発明によれば、ワーク本体および把持部を含むワークをロボットにより搬送する際にワークの回転を防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【0012】

【図1】本発明の一実施形態に係るワーク搬送システムの側面図である。

【図2】チャック装置がワークの把持部を把持する直前の、図１のII−II線に沿った断面平面図である。

【図3】図２のIII−III線に沿った断面側面図である。

【図4】チャック装置がワークの把持部を把持した直後の、図１のII−II線に沿った断面平面図である。

【図5】図４のV−V線に沿った断面側面図である。

【図6】変形例のワーク搬送システムの断面平面図である。

【図7】図６のVII−VII線に沿った断面側面図である。

【発明を実施するための形態】

【0013】

図１に、本発明の一実施形態に係るワーク搬送システム１を示す。このワーク搬送システム１は、ワーク２と、ワーク２を搬送するロボット４を含む。

【0014】

ワーク２は、ワーク本体２１と、ワーク本体２１から突出する円柱状の把持部２２と、把持部２２の先端面２２ａ（図３参照）に取り付けられた係合板２３を含む。本実施形態では、ワーク本体２１が板状をなしており、把持部２２がワーク本体２１のエッジの近傍でワーク本体２１の厚さ方向に突出している。また、把持部２２の先端面２２ａは、把持部２２の中心軸と直交しており、係合板２３は、把持部２２の先端面２２ａと平行である。

【0015】

本実施形態では、ロボット４が、複数の自由度を持つ多関節アーム４１を含む。多関節アーム４１には、チャック装置３が取り付けられている。ただし、ロボット４は、多関節アーム４１を含むものに限られず、例えばリニアアクチュエータのような一軸ロボットであってもよい。

【0016】

図１および図２に示すように、チャック装置３は、把持部２２を当該把持部２２の径方向から掴む３つの爪３３と、爪３３が固定された３つのスライダ３２と、スライダ３２を支持するチャック本体３１を含む。チャック本体３１には、当該チャック本体３１の中心から１２０度間隔で径方向に延びる３つの溝が形成されており、これらの溝にスライダ３２が嵌まり込んでいる。

【0017】

各爪３３は、スライダ３２とほぼ同じ形状を有している。ただし、チャック本体３１の径方向において、各爪３３の内側端部は、スライダ３２よりも幅が狭くなるように先細りとなっている。３つの爪３３の１つ（図２では下側の爪）は回転防止用の爪でもある。

【0018】

図３に示すように、各爪３３は、チャック本体３１の径方向に対して直交する、フラットなワーク当接面３３ａを有している。本実施形態では、チャック装置３が、ワーク当接面３３ａの中間位置に把持部２２の先端面２２ａが位置する状態で把持部２２を把持する。換言すれば、爪３３は、把持部２２における先端面２２ａに隣接する部分を掴む。

【0019】

上述した係合板２３は、図２に示すように、把持部２２の先端面２２ａに沿って把持部２２から張り出す張り出し部２４を含む。本実施形態では、係合板２３が、張り出し部２４が把持部２２から３つの爪３３の１つ（図２では下側の爪）に向かう方向のみに張り出し、残りの２つの爪３３に対応する領域では把持部２２の輪郭内に収まる形状を有している。

【0020】

張り出し部２４には、３つの爪３３の１つ（回転防止用の爪）が嵌まり込む係合溝２５が形成されている。係合溝２５の幅は、回転防止用の爪３３の内側端部の幅とほぼ等しい。本実施形態では、把持部２２の径方向における係合溝２５の深さは、把持部２２から張り出し部２４の先端までの距離よりも大きくなっている。このため、係合溝２５を通じて、把持部２２の先端面２２ａの一部が上方に露出している。

【0021】

以上説明したワーク搬送システム１では、ロボット４がワーク２を搬送する際には、多関節アーム４１がチャック装置３を把持部２２の真上に移動する。その後、多関節アーム４１が、チャック装置３を下降させて、把持部２２の上端部を３つの爪３３の内側に挿入する。これにより、３つの爪３３と係合板２４との位置関係は図２および図３に示すとおりとなる。

【0022】

その後、チャック装置３が３つの爪３３をスライダ３３と共に径方向内側に移動する。これにより、３つの爪３３と係合板２４との位置関係は図４および図５に示すとおりとなる。つまり、図２において下側の爪３３が係合板２３の係合溝２５に嵌まり込む。このため、図２において下側の爪３３は、位置決め用の爪としても機能する。また、３つの爪３３は同期して径方向内側へ移動するため、３つの爪の径方向内側への移動により、把持部２２の中心がチャック本体３１の中心に自動的に一致する。

【0023】

このように、チャック装置３の１つの爪３３が係合板２３の係合溝２５に嵌り込むことによって、ワーク２の回転を防止することができる。しかも、把持部２２に係合板２３を取り付けるという簡単な構成で上記の効果を得ることができる。特に、本実施形態のようにロボット４が多関節アーム４１を含む場合は、搬送の加速時および減速時だけではなくワーク２の旋回時にもワーク３に慣性力が作用するため、上記の効果を顕著に得ることができる。

【0024】

さらには、３つの爪３３に対して係合溝２５を１つだけ設けることにより、係合溝２５の幅と回転防止用の爪３３の幅との公差を厳しくする（換言すれば、それらの幅を高精度で一致させる）ことができる。その結果、ワーク２の回転を極めて効果的に防止することができる。

【0025】

（変形例）
本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、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る。

【0026】

例えば、図６および図７に示すように、各爪３３が、把持部２２の先端面２２ａよりも下方で把持部２２の側面に当接するワーク当接面３３ａを有するとともに、ワーク当接面３３ａの上方に凹部３３ｂを有していてもよい。換言すれば、爪３３は、把持部２２における先端面２２ａから離れた部分を掴んでもよい。この場合、図６に示すように、張り出し部２４は、把持部２２から全周に亘って張り出していてもよい。ただし、前記実施形態のように張り出し部２４が把持部２２から一方向のみに張り出していれば、係合板２３を最小化することができる。

【符号の説明】

【0027】

１ ワーク搬送システム
２ ワーク
２１ ワーク本体
２２ 把持部
２２ａ 先端面
２３ 係合板
２４ 張り出し部
２５ 係合溝
３ チャック装置
３３ 爪
４ ロボット
４１ 多関節アーム

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】