カバー付きロボットハンド
【課題】搬送中のワークの落下や位置ずれを防止しつつワークの高速な搬送を可能にするカバー付きロボットハンドを提供する。
【解決手段】搬送されるワーク１３を把持するカバー付きロボットハンド１２が、ロボットアーム１１の先端に取り付けられる基部１４と、基部１４に配置され且つワーク１３を把持する把持部１５と、基部１４に配置されたカバー１６と、把持部１５に対するカバー１６の相対位置を変更するカバー位置変更部１６ｄとを具備し、カバー位置変更部１６ｄが、カバー１６の相対位置を、ワーク１３の搬送中にワーク１３の一部を包囲する保護位置と、ワーク１３を把持又は解放する際にワーク１３の把持又は解放を阻害しない開放位置との間で変更する。
【解決手段】搬送されるワーク１３を把持するカバー付きロボットハンド１２が、ロボットアーム１１の先端に取り付けられる基部１４と、基部１４に配置され且つワーク１３を把持する把持部１５と、基部１４に配置されたカバー１６と、把持部１５に対するカバー１６の相対位置を変更するカバー位置変更部１６ｄとを具備し、カバー位置変更部１６ｄが、カバー１６の相対位置を、ワーク１３の搬送中にワーク１３の一部を包囲する保護位置と、ワーク１３を把持又は解放する際にワーク１３の把持又は解放を阻害しない開放位置との間で変更する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、カバー付きロボットハンドに関する。
【背景技術】
【０００２】
基板等のワークを搬送するロボットにおいて、アーム先端に、真空ポンプによってワークを吸着して把持する把持部を有するロボットハンドを備えたものが公知である（特許文献１参照）。特許文献１に記載のロボットハンドは、搬送中のハンドの損傷を防止するために、ワークを把持した状態で、ハンドの側面部と、上面及び下面の一部とを覆うように装着される保護カバーを有している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００１−１７６９４５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ロボットハンドによって把持されたワークを搬送する際に、搬送中のワークは、その移動によって相対的に生じる風から受ける風力等の、移動に起因する外力に曝される。その結果、ワークが、搬送中に把持部から外れて落下してしまったり、把持部に対するワークの位置がずれてしまい、意図した場所へワークを搬送できなくなったりする場合がある。
【０００５】
ワーク搬送中に相対的に生じる風の風力を小さくするように、ロボットハンドの搬送速度を遅くすることが考えられる。しかしながら、搬送速度を遅くすると、単位時間当たりのワークの搬送処理能力が低下してしまう。また、ハンドの把持力を増大させると、剛性の低いワークを搬送する際にワークが塑性変形してしまう恐れがある。
【０００６】
特許文献１に記載のロボットハンドは、保護カバーがハンドの損傷を防止するために設けられており、ワークの搬送中に受ける風力からワークを保護するものではない。
【０００７】
本発明は、一態様において、搬送中のワークの落下や位置ずれを防止しつつワークの高速な搬送を可能にするカバー付きロボットハンドを提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
請求項１に記載の発明によれば、搬送されるワークを把持するロボットハンドにおいて、ロボットアームの先端に取り付けられる基部と、該基部に配置され且つワークを把持する把持部と、前記基部に配置されたカバーと、前記把持部に対する前記カバーの相対位置を変更するカバー位置変更部と、を具備し、該カバー位置変更部が、前記カバーの相対位置を、ワークの搬送中にワークの一部を包囲する保護位置と、ワークを把持又は解放する際にワークの把持又は解放を阻害しない開放位置との間で変更することを特徴とするカバー付きロボットハンドが提供される。
【０００９】
また、請求項２に記載の発明によれば請求項１に記載の発明において、前記カバーが前記基部に対して回動可能に基部に連結され、前記カバー位置変更部が、前記保護位置にある前記カバーが前記開放位置にある前記カバーよりも前記把持部に近接するように回転角度を変更し、前記保護位置にある前記カバーが、前記把持部に把持されたワークを越えて延びていることを特徴とするカバー付きロボットハンドが提供される。
【００１０】
すなわち、請求項１及び２に記載の発明では、搬送中のワークの落下や位置ずれを防止しつつワークの高速な搬送が可能になるという効果を奏する。
【００１１】
また、請求項３に記載の発明によれば請求項２に記載の発明において、ワークが当該ロボットハンドによって鉛直上方から把持された状態で水平方向に搬送される場合において、搬送中に前記カバーが自重により前記保護位置を維持し、前記カバー位置変更部が、前記カバーに設けられた滑動部を具備し、ワークを把持又は解放する際に目標とする平面に対して当該ロボットハンドを下降させると、前記滑動部が前記平面に当接しつつ該平面上を滑ることで前記カバーを前記基部に対して回動させ、前記カバーが前記開放位置へと変更することを特徴とするカバー付きロボットハンドが提供される。
【００１２】
すなわち、請求項３に記載の発明では、駆動装置や制御装置等を用いる必要がないため、簡略な機構でカバー位置を制御することができるという効果を奏する。
【００１３】
また、請求項４に記載の発明によれば請求項３に記載の発明において、前記カバーを前記保護位置へ付勢する付勢部材をさらに具備することを特徴とするカバー付きロボットハンドが提供される。
【００１４】
すなわち、請求項４に記載の発明では、付勢部材によってカバーを保護位置へと付勢しているため、搬送中のワークを風力等からより確実に保護することが可能となる。
【００１５】
また、請求項５に記載の発明によれば請求項２に記載の発明において、前記カバー位置変更部が、前記カバーの回転角度を変更する駆動装置を具備することを特徴とするカバー付きロボットハンドが提供される。
【００１６】
すなわち、請求項５に記載の発明では、カバーの回転角度を自在に制御できるため、搬送される方向に対してワークを確実に保護できるような最適な回転角度にカバーを維持することが可能となる。また、駆動装置を用いることによって、カバー位置の変更を迅速に行うことができる。
【００１７】
また、請求項６に記載の発明によれば請求項１に記載の発明において、前記カバー位置変更部が、前記カバーを並進運動させて、前記保護位置と前記開放位置との間で前記カバーの相対位置を変更する駆動装置を具備することを特徴とするカバー付きロボットハンドが提供される。
【００１８】
また、請求項７に記載の発明によれば請求項１に記載の発明において、前記基部が、ロボットアームの先端に取り付けられ且つ前記カバーが配置された第１基部と、前記把持部が配置された第２基部とを有し、前記カバー位置変更部が、前記第１基部又は第２基部の一方を他方に対して並進運動させて、前記保護位置と前記開放位置との間で前記カバーの相対位置を変更する駆動装置を具備することを特徴とするカバー付きロボットハンドが提供される。
【００１９】
すなわち、請求項６及び７に記載の発明では、カバーの位置を自在に制御できるため、搬送される方向に対してワークを確実に保護できるような最適な位置にカバーを維持することが可能となる。
【発明の効果】
【００２０】
各請求項に記載の発明によれば、搬送中のワークの落下や位置ずれを防止しつつ、ロボットアームの性能を最大限活用したワークの高速な搬送が可能になるという共通の効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の一態様によるロボットハンドの第１の実施形態の全体構成を示す斜視図である。
【図２】図１に示されたロボットハンドのカバーが保護位置にある状態を示す側面図である。
【図３】図１に示されたロボットハンドのカバーが開放位置にある状態を示す側面図である。
【図４】本発明の一態様によるロボットハンドの第２の実施形態の全体構成を示す斜視図である。
【図５】本発明の一態様によるロボットハンドの第３の実施形態の全体構成を示す斜視図である。
【図６】本発明の一態様によるロボットハンドの第４の実施形態の全体構成を示す斜視図である。
【図７】図６に示されたロボットハンドのカバーが保護位置にある状態を示す側面図である。
【図８】図６に示されたロボットハンドのカバーが開放位置にある状態を示す側面図である。
【図９】本発明の一態様によるロボットハンドの第５の実施形態の全体構成を示す斜視図である。
【図１０】図９に示されたロボットハンドのカバーが保護位置にある状態を示す側面図である。
【図１１】図９に示されたロボットハンドのカバーが開放位置にある状態を示す側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、図面を参照しながら本発明の実施の形態を詳細に説明する。なお、各実施形態で示されるロボットハンドは、基板等のワークを搬送するロボットに用いられるものであり、ロボットは、ロボットアームを介してロボットハンドによってワークを把持し、把持されたワークを目標の位置へ搬送し、そこで解放するような構成である。
【００２３】
図１は、本発明の一態様によるロボットハンドの第１の実施形態の全体構成を示す斜視図である。図１を参照すると、ロボットアーム１１の先端にロボットハンド１２が設けられ、ロボットハンド１２が基板等の平板状のワーク１３を把持している状態が示されている。ロボットハンド１２は、基部１４と把持部１５とカバー１６とを有している。
【００２４】
ロボットハンド１２は、矩形の平板状をした基部１４を介してロボットアーム１１に連結され、基部１４には、少なくとも１個、本実施形態では３個ずつ２列に並んだ合計６個の把持部１５が、基部１４の表面１４ａに対して垂直に外方へ同じ長さだけ突出するように配置されている。把持部１５のロボットアーム１１側の端部は、真空ポンプに接続されたエアチューブに接続されている（図示せず）。把持部１５は、真空ポンプの作用によって、その他方の端部近傍に配置されたワーク１３を吸引して吸着し、把持するような構造となっている。把持されたワーク１３は、把持部１５における吸引を停止することによって解放される。図１に示された状態が、水平面に配置されたワーク１３を把持した直後の状態、すなわち、ロボットハンド１２がワーク１３を鉛直上方から把持した状態であり、基部１４側を上方とし、ワーク１３側を下方とする。すなわち、ワーク１３の表面１３ａ又は基部１４の表面１４ａに対して垂直に上下方向が延びている。これは、後述する図４、５、６及び９に示される実施形態においても同様である。
【００２５】
矩形の基部１４の一辺には、蝶番等の連結部材１７が配置され、カバー１６を当該辺に対して回動可能に連結している。カバー１６は、連結部材１７が配置された頂面１６ａと、頂面１６ａに対して垂直な矩形のカバー面１６ｂと、これら面に対して垂直で且つ対向する同一形状をした２つの側面１６ｃとを有している。頂面１６ａは、基部１４が連結された辺に対して垂直な基部１４の辺の側まで延び、上方から見るとコの字形状をしている。なお、連結部材１７がカバー面１６ｂに直接連結している構成でもよい。
【００２６】
カバー面１６ｂの下端部は、把持部１５に把持されたワーク１３の下面よりも下方へ延びている。側面１６ｃの、頂面１６ａ及びカバー面１６ｂから離れた側の端縁は、滑動部１６ｄを形成している。滑動部１６ｄは、側面１６ｃがカバー面１６ｂと交わる辺の下端部又は先端部から上方へ向けて下に凸の円弧状又は曲線状に形成されており、後述するように、カバー１６を開放位置に移動させる、カバー位置変更部として機能する。対向する２つの側面１６ｃの滑動部１６ｄの対応する曲率中心を結んだ線は、連結部材１７によって回動するカバー１６の回転中心軸線と平行ではあるが異なる位置にある。図１に示されたロボットハンド１２に対するカバー１６の位置を保護位置とすると、カバー１６は、保護位置にある場合には、ワーク１３の一部を接触することなく包囲している。
【００２７】
図２は、図１に示されたロボットハンド１２のカバー１６が保護位置にある状態を示す側面図である。この状態で、ロボットハンド１２によって把持されたワーク１３は、基部１４の表面１４ａ又はワーク１３の表面１３ａと平行に、すなわち、矢印Ｍの方向に搬送される。そうすると、仮にロボットハンド１２の周囲の環境が無風状態であったとしても、ロボットハンド１２の周囲には、当該搬送によって搬送方向とは逆の方向、すなわち、矢印Ｗで示される方向の風であって搬送速度と同じ風速の風が、相対的に生じる。しかしながら、ワーク１３は、その一部がカバー１６によって包囲されているため、この相対的に生じた風に対して保護され、その結果、ワーク１３が風力を直接受けることはない。従って、当該カバー１６付きのロボットハンド１２によれば、搬送中のワーク１３の落下や位置ずれが生じることなく、また、搬送中の相対的に生じる風の影響を考慮する必要がないため、ワーク１３の高速な搬送が可能となる。
【００２８】
図３は、図１に示されたロボットハンド１２のカバー１６が開放位置にある状態を示す側面図である。ここで、開放位置とは、カバー１６が平面上に配置されたワーク１３を把持又は解放する際に、カバー１６自体がそれを阻害しないような位置に退避した状態であり、上述した保護位置は、カバー１６がワーク１３を搬送中に相対的に生じる風からワーク１３を保護する位置にある状態である。
【００２９】
ワーク１３をロボットハンド１２に把持又はロボットハンド１２から解放するために、ロボットハンド１２を目標とする平面Ｓに対して接近させると、保護位置の滑動部１６ｄの最下端が最初に平面Ｓに当接する。この状態では、把持部１５は平面Ｓとは離間している。その後、ロボットハンド１２をさらに平面Ｓに対して押し込むと、滑動部１６ｄがその曲線形状に沿って平面Ｓ上を滑り、それによってカバー１６が連結部材１７の回転中心周りを外方に回動する。すなわち、滑動部１６ｄは、平面Ｓに対して押し込まれた際に受ける、平面Ｓに対して垂直方向の力を、連結部材１７の回転中心周りのトルクに変換する形状を有している。
【００３０】
カバー１６が連結部材１７の回転中心周りを外方に回動した結果、把持部１５が平面Ｓと当接又は近接することが可能となり、カバー１６自体がワーク１３の把持又は解放を阻害しないような位置に退避される。すなわち、本実施形態において、保護位置にあるカバー１６は、開放位置にあるカバー１６よりもカバー面１６ｂが把持部１５に近接している。
【００３１】
なお、本実施形態におけるカバー１６は、基部１４に対して連結部材１７を介して回動自在に連結され、且つ、把持部１５が鉛直下方を向いた状態でワークが搬送されるため、カバー１６がその自重によって開放位置にある場合以外は保護位置となるように、重心位置が定められている。
【００３２】
図４は、本発明の一態様によるロボットハンドの第２の実施形態の全体構成を示す斜視図である。図４を参照すると、ロボットアーム２１の先端にロボットハンド２２が設けられ、ロボットハンド２２が基板等の平板状のワーク２３を把持している状態が示されている。ロボットハンド２２は、基部２４と把持部２５とカバー２６とを有している。
【００３３】
本実施形態におけるロボットアーム２１、ワーク２３、基部２４、把持部２５、カバー２６及び連結部材２７は、第１の実施形態と同様である。従って、カバー２６は、頂面２６ａと、カバー面２６ｂと、側面２６ｃと、滑動部２６ｄとを有する。第２の実施形態は、基部２４に対してカバー２６を連結する連結部材２７近傍に、カバー２６を保護位置に付勢するように配置された付勢部材２８を有する点で第１の実施形態に較べて異なる。すなわち、第１の実施形態では、カバー１６の自重で保護位置を維持する構成であるが、これに対して、本実施形態は、付勢部材２８を有することによって、より確実に保護位置を維持することが可能となる。なお、当然のことながら、第１の実施形態について図３を参照しながら説明したように、本実施形態においても滑動部２６ｄがカバー位置変更部として機能する。従って、平面にカバー２６の最下端を当接させ、さらに押し込むことによって、滑動部２６ｄの作用でカバー２６を開放位置にすることができる。
【００３４】
図５は、本発明の一態様によるロボットハンドの第３の実施形態の全体構成を示す斜視図である。図５を参照すると、ロボットアーム３１の先端にロボットハンド３２が設けられ、ロボットハンド３２が基板等の平板状のワーク３３を把持している状態が示されている。ロボットハンド３２は、基部３４と把持部３５とカバー３６とを有している。
【００３５】
本実施形態におけるロボットアーム３１、ワーク３３、基部３４及び把持部３５は、第１の実施形態と同様である。一方、カバー３６は、カバー面３６ａと、側面３６ｂとを有する。カバー面３６ａは、基部３４よりも上方へ突出して延びている。さらに、基部３４の一辺には、連結部材３７が配置され、カバー３６を当該辺に対して回動可能に連結している。
【００３６】
基部３４の上面には、カバー３６に連結され、カバー３６の連結部材３７周りの回転角を変更する駆動装置３８が配置され、駆動装置３８がカバー位置変更部として機能する。このような駆動装置は種々考えられるが、本実施形態では、駆動装置３８が前後に摺動するロッド３８ａを有し、図示しない制御装置（例えば、ロボットコントローラ）によってその摺動が制御される。ロッド３８ａの先端は、上述したカバー面３６ａの突出した部分に回動可能に連結されている。ロッド３８ａが引っ込むと、カバー面３６ａの突出した部分も内方へ引っ張られ、その結果、カバー３６は開放位置に移動する。一方、ロッド３８ａが突出すると、カバー面３６ａの突出した部分も外方へ押し出され、その結果、カバー３６は保護位置に移動する。すなわち、カバーの側面の形状が異なるが、本実施形態におけるカバーの保護位置及び開放位置の状態は、図２及び図３と同様である。さらに、本実施形態では、これら位置の中間の位置でカバー３６を静止させることも可能である。
【００３７】
第３の実施形態によれば、駆動装置３８を用いることによって、ワーク３３が受ける風力の方向に応じてカバー３６の回転角を自由に制御できるため、ワーク３３を保護するのに最適なカバー３６の角度を維持することが可能となる。また、駆動装置３８を用いることによって、カバー３６を開放位置に迅速に配置することもでき、さらに、カバー３６の重心位置にかかわらず、カバー３６を確実且つ迅速に保護位置に配置することが可能となる。当該カバー３６付きのロボットハンド３２によれば、搬送中のワーク３３の落下や位置ずれが生じることなく、また、搬送中の相対的に生じる風の影響を考慮する必要がないため、ワーク３３の高速な搬送が可能となる。
【００３８】
図６は、本発明の一態様によるロボットハンドの第４の実施形態の全体構成を示す斜視図である。図６を参照すると、ロボットアーム４１の先端にロボットハンド４２が設けられ、ロボットハンド４２が基板等の平板状のワーク４３を把持している状態が示されている。ロボットハンド４２は、基部４４と把持部４５とカバー４６とを有している。
【００３９】
本実施形態におけるロボットアーム４１、ワーク４３、基部４４及び把持部４５は、第１の実施形態と同様である。一方、カバー４６は、カバー面４６ａと、側面４６ｂとを有する。基部４４には、基部４４の表面４４ａ又はワーク４３の表面４３ａに対して垂直な方向、すなわち、上下方向に沿ってカバーを移動させる駆動装置４７が設けられている。駆動装置４７は、カバー位置変更部として機能し、カバーを移動させる方向は、並進方向であればこれに限定されない。このような駆動装置は種々考えられるが、本実施形態では、駆動装置４７が上下に摺動するロッド４７ａを有し、図示しない制御装置（例えば、ロボットコントローラ）によってその摺動が制御される。カバー４６はロッド４７ａに取り付けられているため、ロッド４７ａの上下動に合わせてカバー４６全体を上下動させることが可能となる。
【００４０】
図７は、図６に示されたロボットハンド４２のカバー４６が保護位置にある状態を示す側面図である。保護位置では、カバー面４６ａの下端部は、駆動装置４７によって、ワーク４３の面よりも下方へ移動されている。図２を参照しながら説明したように、この状態で、ロボットハンド４２によって把持されたワーク４３は、基部４４の表面４４ａ又はワーク４３の表面４３ａと平行に、すなわち、矢印Ｍの方向に搬送される。そうすると、仮にロボットハンド４２の周囲の環境が無風状態であったとしても、ロボットハンド４２の周囲には、当該搬送によって搬送方向とは逆の方向、すなわち、矢印Ｗで示される方向の風であって搬送速度と同じ風速の風が、相対的に生じる。しかしながら、ワーク４３は、その一部がカバー４６によって包囲されているため、この相対的に生じた風に対して保護され、その結果、ワーク４３が風力を直接受けることはない。
【００４１】
図８は、図６に示されたロボットハンド４２のカバー４６が開放位置にある状態を示す側面図である。開放位置では、カバー面４６ａの下端部が、駆動装置４７によって、ワーク４３の下面又は把持部４５の先端部よりも上方へ移動されている。従って、ロボットハンド４２は、ワーク４３をロボットハンド４２に把持又はロボットハンド４２から解放することが可能となる。さらに、本実施形態では、これら保護位置と開放位置との中間の位置でカバー４６を静止させることも可能である。
【００４２】
第４の実施形態によれば、駆動装置４７を用いることによって、カバー４６の上下の位置を自由に制御できるため、ワーク４３を保護するのに最適なカバー４６の位置を維持することが可能となる。また、駆動装置４７を用いることによって、カバー４６を保護位置又は開放位置に迅速に配置することもできる。従って、当該カバー４６付きのロボットハンド４２によれば、搬送中のワーク４３の落下や位置ずれが生じることなく、また、搬送中の相対的に生じる風の影響を考慮する必要がないため、ワーク４３の高速な搬送が可能となる。
【００４３】
図９は、本発明の一態様によるロボットハンドの第５の実施形態の全体構成を示す斜視図である。図９を参照すると、ロボットアーム５１の先端にロボットハンド５２が設けられ、ロボットハンド５２が基板等の平板状のワーク５３を把持している状態が示されている。ロボットハンド５２は、第１基部５４と把持部５５とカバー５６とを有している。
【００４４】
本実施形態におけるロボットアーム５１、ワーク５３及び把持部５５は、第１の実施形態と同様である。本実施形態におけるロボットハンド５２は、第１基部５４の表面５４ａと平行に配置された第２基部５７及び第２基部５７に配置された駆動装置５８を介してロボットアーム５１に連結されている。すなわち、本実施形態の基部は、矩形の平板状をした第１基部５４及び第２基部５７を有している。第１基部５４は、第１の実施形態における基部１４に相当し、把持部５５が配置されている。駆動装置５８は上下に摺動するロッド５８ａを有し（図１１参照）、ロッド５８ａが第１基部５４に対して上方から取り付けられている。従って、図示しない制御装置（例えば、ロボットコントローラ）によって駆動装置５８のロッド５８ａの上下動が制御されると、それに合わせて第１基部５４を上下動させることが可能となる。なお、駆動装置５８は、第１基部５４に配置されてもよい。すなわち、駆動装置５８は、カバー位置変更部として機能し、カバーを移動させる方向は、並進方向であればこれに限定されない。
【００４５】
カバー５６は、カバー面５６ａと、側面５６ｂとを有し、第２基部５７の一辺に連結されている。従って、第１基部５４の上下動にかかわらず、カバー５６は、第２基部５７に固定されたままであり、カバー５６と把持されたワーク５３は、駆動装置５８のロッド５８ａの上下動によって、その相対的な位置が制御される。
【００４６】
図１０は、図９に示されたロボットハンド５２のカバー５６が保護位置にある状態を示す側面図である。保護位置では、ワーク５３の面は、駆動装置５８によって、カバー面５６ａの下端部よりも上方へ移動されている。図２を参照しながら説明したように、この状態で、ロボットハンド５２によって把持されたワーク５３は、第１基部５４の表面５４ａ又はワーク５３の表面５３ａと平行に、すなわち、矢印Ｍの方向に搬送される。そうすると、仮にロボットハンド５２の周囲の環境が無風状態であったとしても、ロボットハンド５２の周囲には、当該搬送によって搬送方向とは逆の方向、すなわち、矢印Ｗで示される方向の風であって搬送速度と同じ風速の風が、相対的に生じる。しかしながら、ワーク５３は、その一部がカバー５６によって包囲されているため、この相対的に生じた風に対して保護され、その結果、ワーク５３が風力を直接受けることはない。
【００４７】
図１１は、図９に示されたロボットハンド５２のカバー５６が開放位置にある状態を示す側面図である。開放位置では、ワーク５３の面又は把持部５５の先端部は、駆動装置５８によって、カバー面５６ａの下端部よりも下方へ移動されている。従って、ロボットハンド５２は、ワーク５３をロボットハンド５２に把持又はロボットハンド５２から解放することが可能となる。さらに、本実施形態では、これら保護位置と開放位置との中間の位置でカバー５６を静止させることも可能である。
【００４８】
第５の実施形態によれば、駆動装置５８を用いることによって、ワーク５３又は把持部５５の先端部の上下の位置を自由に制御できるため、ワーク５３を保護するのに最適なカバー５６との相対的な位置を維持することが可能となる。また、駆動装置５８を用いることによって、カバー５６を保護位置又は開放位置に迅速に配置することもできる。従って、当該カバー５６付きのロボットハンド５２によれば、搬送中のワーク５３の落下や位置ずれが生じることなく、また、搬送中の相対的に生じる風の影響を考慮する必要がないため、ワーク５３の高速な搬送が可能となる。
【００４９】
なお、第４の実施形態及び第５の実施形態では、駆動装置及びロッドによってカバーとワーク又は把持部との相対位置を並進方向に制御したが、これを同様の並進運動を可能にする単なるレール等に置き換えてもよい。すなわち、カバーは、ワークの搬送中はその自重によって保護位置を維持し、ワークを把持又は解放する際に目標とする平面に対してロボットハンドを下降させると、まずカバーが平面に当接し、次いで、レールに沿って把持部が下降した結果、開放位置になるようにしてもよい。
【００５０】
上述の実施形態では、矩形のワークの一辺に対して垂直な方向からの風力等の外力からワークを保護するようカバーのカバー面を配置したが、外力の働く方向に応じてカバー面の形状や保護する範囲を変更してもよい。また、把持部は真空ポンプを用いた吸着によってワークを把持する構成であったが、ワークの材質によっては、把持部を電磁石によって構成してもよい。また、基部は矩形の平板状であったが、円形等その他の形状でもよい。同様に、ワークは平板状以外にも直方体や球形等その他の形状であってもよい。また、カバーの全体形状を流線形等、風の抵抗を軽減するような形状にしてもよい。
【符号の説明】
【００５１】
１１ ロボットアーム
１２ ロボットハンド
１３ ワーク
１４ 基部
１５ 把持部
１６ カバー
【技術分野】
【０００１】
本発明は、カバー付きロボットハンドに関する。
【背景技術】
【０００２】
基板等のワークを搬送するロボットにおいて、アーム先端に、真空ポンプによってワークを吸着して把持する把持部を有するロボットハンドを備えたものが公知である（特許文献１参照）。特許文献１に記載のロボットハンドは、搬送中のハンドの損傷を防止するために、ワークを把持した状態で、ハンドの側面部と、上面及び下面の一部とを覆うように装着される保護カバーを有している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００１−１７６９４５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ロボットハンドによって把持されたワークを搬送する際に、搬送中のワークは、その移動によって相対的に生じる風から受ける風力等の、移動に起因する外力に曝される。その結果、ワークが、搬送中に把持部から外れて落下してしまったり、把持部に対するワークの位置がずれてしまい、意図した場所へワークを搬送できなくなったりする場合がある。
【０００５】
ワーク搬送中に相対的に生じる風の風力を小さくするように、ロボットハンドの搬送速度を遅くすることが考えられる。しかしながら、搬送速度を遅くすると、単位時間当たりのワークの搬送処理能力が低下してしまう。また、ハンドの把持力を増大させると、剛性の低いワークを搬送する際にワークが塑性変形してしまう恐れがある。
【０００６】
特許文献１に記載のロボットハンドは、保護カバーがハンドの損傷を防止するために設けられており、ワークの搬送中に受ける風力からワークを保護するものではない。
【０００７】
本発明は、一態様において、搬送中のワークの落下や位置ずれを防止しつつワークの高速な搬送を可能にするカバー付きロボットハンドを提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
請求項１に記載の発明によれば、搬送されるワークを把持するロボットハンドにおいて、ロボットアームの先端に取り付けられる基部と、該基部に配置され且つワークを把持する把持部と、前記基部に配置されたカバーと、前記把持部に対する前記カバーの相対位置を変更するカバー位置変更部と、を具備し、該カバー位置変更部が、前記カバーの相対位置を、ワークの搬送中にワークの一部を包囲する保護位置と、ワークを把持又は解放する際にワークの把持又は解放を阻害しない開放位置との間で変更することを特徴とするカバー付きロボットハンドが提供される。
【０００９】
また、請求項２に記載の発明によれば請求項１に記載の発明において、前記カバーが前記基部に対して回動可能に基部に連結され、前記カバー位置変更部が、前記保護位置にある前記カバーが前記開放位置にある前記カバーよりも前記把持部に近接するように回転角度を変更し、前記保護位置にある前記カバーが、前記把持部に把持されたワークを越えて延びていることを特徴とするカバー付きロボットハンドが提供される。
【００１０】
すなわち、請求項１及び２に記載の発明では、搬送中のワークの落下や位置ずれを防止しつつワークの高速な搬送が可能になるという効果を奏する。
【００１１】
また、請求項３に記載の発明によれば請求項２に記載の発明において、ワークが当該ロボットハンドによって鉛直上方から把持された状態で水平方向に搬送される場合において、搬送中に前記カバーが自重により前記保護位置を維持し、前記カバー位置変更部が、前記カバーに設けられた滑動部を具備し、ワークを把持又は解放する際に目標とする平面に対して当該ロボットハンドを下降させると、前記滑動部が前記平面に当接しつつ該平面上を滑ることで前記カバーを前記基部に対して回動させ、前記カバーが前記開放位置へと変更することを特徴とするカバー付きロボットハンドが提供される。
【００１２】
すなわち、請求項３に記載の発明では、駆動装置や制御装置等を用いる必要がないため、簡略な機構でカバー位置を制御することができるという効果を奏する。
【００１３】
また、請求項４に記載の発明によれば請求項３に記載の発明において、前記カバーを前記保護位置へ付勢する付勢部材をさらに具備することを特徴とするカバー付きロボットハンドが提供される。
【００１４】
すなわち、請求項４に記載の発明では、付勢部材によってカバーを保護位置へと付勢しているため、搬送中のワークを風力等からより確実に保護することが可能となる。
【００１５】
また、請求項５に記載の発明によれば請求項２に記載の発明において、前記カバー位置変更部が、前記カバーの回転角度を変更する駆動装置を具備することを特徴とするカバー付きロボットハンドが提供される。
【００１６】
すなわち、請求項５に記載の発明では、カバーの回転角度を自在に制御できるため、搬送される方向に対してワークを確実に保護できるような最適な回転角度にカバーを維持することが可能となる。また、駆動装置を用いることによって、カバー位置の変更を迅速に行うことができる。
【００１７】
また、請求項６に記載の発明によれば請求項１に記載の発明において、前記カバー位置変更部が、前記カバーを並進運動させて、前記保護位置と前記開放位置との間で前記カバーの相対位置を変更する駆動装置を具備することを特徴とするカバー付きロボットハンドが提供される。
【００１８】
また、請求項７に記載の発明によれば請求項１に記載の発明において、前記基部が、ロボットアームの先端に取り付けられ且つ前記カバーが配置された第１基部と、前記把持部が配置された第２基部とを有し、前記カバー位置変更部が、前記第１基部又は第２基部の一方を他方に対して並進運動させて、前記保護位置と前記開放位置との間で前記カバーの相対位置を変更する駆動装置を具備することを特徴とするカバー付きロボットハンドが提供される。
【００１９】
すなわち、請求項６及び７に記載の発明では、カバーの位置を自在に制御できるため、搬送される方向に対してワークを確実に保護できるような最適な位置にカバーを維持することが可能となる。
【発明の効果】
【００２０】
各請求項に記載の発明によれば、搬送中のワークの落下や位置ずれを防止しつつ、ロボットアームの性能を最大限活用したワークの高速な搬送が可能になるという共通の効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の一態様によるロボットハンドの第１の実施形態の全体構成を示す斜視図である。
【図２】図１に示されたロボットハンドのカバーが保護位置にある状態を示す側面図である。
【図３】図１に示されたロボットハンドのカバーが開放位置にある状態を示す側面図である。
【図４】本発明の一態様によるロボットハンドの第２の実施形態の全体構成を示す斜視図である。
【図５】本発明の一態様によるロボットハンドの第３の実施形態の全体構成を示す斜視図である。
【図６】本発明の一態様によるロボットハンドの第４の実施形態の全体構成を示す斜視図である。
【図７】図６に示されたロボットハンドのカバーが保護位置にある状態を示す側面図である。
【図８】図６に示されたロボットハンドのカバーが開放位置にある状態を示す側面図である。
【図９】本発明の一態様によるロボットハンドの第５の実施形態の全体構成を示す斜視図である。
【図１０】図９に示されたロボットハンドのカバーが保護位置にある状態を示す側面図である。
【図１１】図９に示されたロボットハンドのカバーが開放位置にある状態を示す側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、図面を参照しながら本発明の実施の形態を詳細に説明する。なお、各実施形態で示されるロボットハンドは、基板等のワークを搬送するロボットに用いられるものであり、ロボットは、ロボットアームを介してロボットハンドによってワークを把持し、把持されたワークを目標の位置へ搬送し、そこで解放するような構成である。
【００２３】
図１は、本発明の一態様によるロボットハンドの第１の実施形態の全体構成を示す斜視図である。図１を参照すると、ロボットアーム１１の先端にロボットハンド１２が設けられ、ロボットハンド１２が基板等の平板状のワーク１３を把持している状態が示されている。ロボットハンド１２は、基部１４と把持部１５とカバー１６とを有している。
【００２４】
ロボットハンド１２は、矩形の平板状をした基部１４を介してロボットアーム１１に連結され、基部１４には、少なくとも１個、本実施形態では３個ずつ２列に並んだ合計６個の把持部１５が、基部１４の表面１４ａに対して垂直に外方へ同じ長さだけ突出するように配置されている。把持部１５のロボットアーム１１側の端部は、真空ポンプに接続されたエアチューブに接続されている（図示せず）。把持部１５は、真空ポンプの作用によって、その他方の端部近傍に配置されたワーク１３を吸引して吸着し、把持するような構造となっている。把持されたワーク１３は、把持部１５における吸引を停止することによって解放される。図１に示された状態が、水平面に配置されたワーク１３を把持した直後の状態、すなわち、ロボットハンド１２がワーク１３を鉛直上方から把持した状態であり、基部１４側を上方とし、ワーク１３側を下方とする。すなわち、ワーク１３の表面１３ａ又は基部１４の表面１４ａに対して垂直に上下方向が延びている。これは、後述する図４、５、６及び９に示される実施形態においても同様である。
【００２５】
矩形の基部１４の一辺には、蝶番等の連結部材１７が配置され、カバー１６を当該辺に対して回動可能に連結している。カバー１６は、連結部材１７が配置された頂面１６ａと、頂面１６ａに対して垂直な矩形のカバー面１６ｂと、これら面に対して垂直で且つ対向する同一形状をした２つの側面１６ｃとを有している。頂面１６ａは、基部１４が連結された辺に対して垂直な基部１４の辺の側まで延び、上方から見るとコの字形状をしている。なお、連結部材１７がカバー面１６ｂに直接連結している構成でもよい。
【００２６】
カバー面１６ｂの下端部は、把持部１５に把持されたワーク１３の下面よりも下方へ延びている。側面１６ｃの、頂面１６ａ及びカバー面１６ｂから離れた側の端縁は、滑動部１６ｄを形成している。滑動部１６ｄは、側面１６ｃがカバー面１６ｂと交わる辺の下端部又は先端部から上方へ向けて下に凸の円弧状又は曲線状に形成されており、後述するように、カバー１６を開放位置に移動させる、カバー位置変更部として機能する。対向する２つの側面１６ｃの滑動部１６ｄの対応する曲率中心を結んだ線は、連結部材１７によって回動するカバー１６の回転中心軸線と平行ではあるが異なる位置にある。図１に示されたロボットハンド１２に対するカバー１６の位置を保護位置とすると、カバー１６は、保護位置にある場合には、ワーク１３の一部を接触することなく包囲している。
【００２７】
図２は、図１に示されたロボットハンド１２のカバー１６が保護位置にある状態を示す側面図である。この状態で、ロボットハンド１２によって把持されたワーク１３は、基部１４の表面１４ａ又はワーク１３の表面１３ａと平行に、すなわち、矢印Ｍの方向に搬送される。そうすると、仮にロボットハンド１２の周囲の環境が無風状態であったとしても、ロボットハンド１２の周囲には、当該搬送によって搬送方向とは逆の方向、すなわち、矢印Ｗで示される方向の風であって搬送速度と同じ風速の風が、相対的に生じる。しかしながら、ワーク１３は、その一部がカバー１６によって包囲されているため、この相対的に生じた風に対して保護され、その結果、ワーク１３が風力を直接受けることはない。従って、当該カバー１６付きのロボットハンド１２によれば、搬送中のワーク１３の落下や位置ずれが生じることなく、また、搬送中の相対的に生じる風の影響を考慮する必要がないため、ワーク１３の高速な搬送が可能となる。
【００２８】
図３は、図１に示されたロボットハンド１２のカバー１６が開放位置にある状態を示す側面図である。ここで、開放位置とは、カバー１６が平面上に配置されたワーク１３を把持又は解放する際に、カバー１６自体がそれを阻害しないような位置に退避した状態であり、上述した保護位置は、カバー１６がワーク１３を搬送中に相対的に生じる風からワーク１３を保護する位置にある状態である。
【００２９】
ワーク１３をロボットハンド１２に把持又はロボットハンド１２から解放するために、ロボットハンド１２を目標とする平面Ｓに対して接近させると、保護位置の滑動部１６ｄの最下端が最初に平面Ｓに当接する。この状態では、把持部１５は平面Ｓとは離間している。その後、ロボットハンド１２をさらに平面Ｓに対して押し込むと、滑動部１６ｄがその曲線形状に沿って平面Ｓ上を滑り、それによってカバー１６が連結部材１７の回転中心周りを外方に回動する。すなわち、滑動部１６ｄは、平面Ｓに対して押し込まれた際に受ける、平面Ｓに対して垂直方向の力を、連結部材１７の回転中心周りのトルクに変換する形状を有している。
【００３０】
カバー１６が連結部材１７の回転中心周りを外方に回動した結果、把持部１５が平面Ｓと当接又は近接することが可能となり、カバー１６自体がワーク１３の把持又は解放を阻害しないような位置に退避される。すなわち、本実施形態において、保護位置にあるカバー１６は、開放位置にあるカバー１６よりもカバー面１６ｂが把持部１５に近接している。
【００３１】
なお、本実施形態におけるカバー１６は、基部１４に対して連結部材１７を介して回動自在に連結され、且つ、把持部１５が鉛直下方を向いた状態でワークが搬送されるため、カバー１６がその自重によって開放位置にある場合以外は保護位置となるように、重心位置が定められている。
【００３２】
図４は、本発明の一態様によるロボットハンドの第２の実施形態の全体構成を示す斜視図である。図４を参照すると、ロボットアーム２１の先端にロボットハンド２２が設けられ、ロボットハンド２２が基板等の平板状のワーク２３を把持している状態が示されている。ロボットハンド２２は、基部２４と把持部２５とカバー２６とを有している。
【００３３】
本実施形態におけるロボットアーム２１、ワーク２３、基部２４、把持部２５、カバー２６及び連結部材２７は、第１の実施形態と同様である。従って、カバー２６は、頂面２６ａと、カバー面２６ｂと、側面２６ｃと、滑動部２６ｄとを有する。第２の実施形態は、基部２４に対してカバー２６を連結する連結部材２７近傍に、カバー２６を保護位置に付勢するように配置された付勢部材２８を有する点で第１の実施形態に較べて異なる。すなわち、第１の実施形態では、カバー１６の自重で保護位置を維持する構成であるが、これに対して、本実施形態は、付勢部材２８を有することによって、より確実に保護位置を維持することが可能となる。なお、当然のことながら、第１の実施形態について図３を参照しながら説明したように、本実施形態においても滑動部２６ｄがカバー位置変更部として機能する。従って、平面にカバー２６の最下端を当接させ、さらに押し込むことによって、滑動部２６ｄの作用でカバー２６を開放位置にすることができる。
【００３４】
図５は、本発明の一態様によるロボットハンドの第３の実施形態の全体構成を示す斜視図である。図５を参照すると、ロボットアーム３１の先端にロボットハンド３２が設けられ、ロボットハンド３２が基板等の平板状のワーク３３を把持している状態が示されている。ロボットハンド３２は、基部３４と把持部３５とカバー３６とを有している。
【００３５】
本実施形態におけるロボットアーム３１、ワーク３３、基部３４及び把持部３５は、第１の実施形態と同様である。一方、カバー３６は、カバー面３６ａと、側面３６ｂとを有する。カバー面３６ａは、基部３４よりも上方へ突出して延びている。さらに、基部３４の一辺には、連結部材３７が配置され、カバー３６を当該辺に対して回動可能に連結している。
【００３６】
基部３４の上面には、カバー３６に連結され、カバー３６の連結部材３７周りの回転角を変更する駆動装置３８が配置され、駆動装置３８がカバー位置変更部として機能する。このような駆動装置は種々考えられるが、本実施形態では、駆動装置３８が前後に摺動するロッド３８ａを有し、図示しない制御装置（例えば、ロボットコントローラ）によってその摺動が制御される。ロッド３８ａの先端は、上述したカバー面３６ａの突出した部分に回動可能に連結されている。ロッド３８ａが引っ込むと、カバー面３６ａの突出した部分も内方へ引っ張られ、その結果、カバー３６は開放位置に移動する。一方、ロッド３８ａが突出すると、カバー面３６ａの突出した部分も外方へ押し出され、その結果、カバー３６は保護位置に移動する。すなわち、カバーの側面の形状が異なるが、本実施形態におけるカバーの保護位置及び開放位置の状態は、図２及び図３と同様である。さらに、本実施形態では、これら位置の中間の位置でカバー３６を静止させることも可能である。
【００３７】
第３の実施形態によれば、駆動装置３８を用いることによって、ワーク３３が受ける風力の方向に応じてカバー３６の回転角を自由に制御できるため、ワーク３３を保護するのに最適なカバー３６の角度を維持することが可能となる。また、駆動装置３８を用いることによって、カバー３６を開放位置に迅速に配置することもでき、さらに、カバー３６の重心位置にかかわらず、カバー３６を確実且つ迅速に保護位置に配置することが可能となる。当該カバー３６付きのロボットハンド３２によれば、搬送中のワーク３３の落下や位置ずれが生じることなく、また、搬送中の相対的に生じる風の影響を考慮する必要がないため、ワーク３３の高速な搬送が可能となる。
【００３８】
図６は、本発明の一態様によるロボットハンドの第４の実施形態の全体構成を示す斜視図である。図６を参照すると、ロボットアーム４１の先端にロボットハンド４２が設けられ、ロボットハンド４２が基板等の平板状のワーク４３を把持している状態が示されている。ロボットハンド４２は、基部４４と把持部４５とカバー４６とを有している。
【００３９】
本実施形態におけるロボットアーム４１、ワーク４３、基部４４及び把持部４５は、第１の実施形態と同様である。一方、カバー４６は、カバー面４６ａと、側面４６ｂとを有する。基部４４には、基部４４の表面４４ａ又はワーク４３の表面４３ａに対して垂直な方向、すなわち、上下方向に沿ってカバーを移動させる駆動装置４７が設けられている。駆動装置４７は、カバー位置変更部として機能し、カバーを移動させる方向は、並進方向であればこれに限定されない。このような駆動装置は種々考えられるが、本実施形態では、駆動装置４７が上下に摺動するロッド４７ａを有し、図示しない制御装置（例えば、ロボットコントローラ）によってその摺動が制御される。カバー４６はロッド４７ａに取り付けられているため、ロッド４７ａの上下動に合わせてカバー４６全体を上下動させることが可能となる。
【００４０】
図７は、図６に示されたロボットハンド４２のカバー４６が保護位置にある状態を示す側面図である。保護位置では、カバー面４６ａの下端部は、駆動装置４７によって、ワーク４３の面よりも下方へ移動されている。図２を参照しながら説明したように、この状態で、ロボットハンド４２によって把持されたワーク４３は、基部４４の表面４４ａ又はワーク４３の表面４３ａと平行に、すなわち、矢印Ｍの方向に搬送される。そうすると、仮にロボットハンド４２の周囲の環境が無風状態であったとしても、ロボットハンド４２の周囲には、当該搬送によって搬送方向とは逆の方向、すなわち、矢印Ｗで示される方向の風であって搬送速度と同じ風速の風が、相対的に生じる。しかしながら、ワーク４３は、その一部がカバー４６によって包囲されているため、この相対的に生じた風に対して保護され、その結果、ワーク４３が風力を直接受けることはない。
【００４１】
図８は、図６に示されたロボットハンド４２のカバー４６が開放位置にある状態を示す側面図である。開放位置では、カバー面４６ａの下端部が、駆動装置４７によって、ワーク４３の下面又は把持部４５の先端部よりも上方へ移動されている。従って、ロボットハンド４２は、ワーク４３をロボットハンド４２に把持又はロボットハンド４２から解放することが可能となる。さらに、本実施形態では、これら保護位置と開放位置との中間の位置でカバー４６を静止させることも可能である。
【００４２】
第４の実施形態によれば、駆動装置４７を用いることによって、カバー４６の上下の位置を自由に制御できるため、ワーク４３を保護するのに最適なカバー４６の位置を維持することが可能となる。また、駆動装置４７を用いることによって、カバー４６を保護位置又は開放位置に迅速に配置することもできる。従って、当該カバー４６付きのロボットハンド４２によれば、搬送中のワーク４３の落下や位置ずれが生じることなく、また、搬送中の相対的に生じる風の影響を考慮する必要がないため、ワーク４３の高速な搬送が可能となる。
【００４３】
図９は、本発明の一態様によるロボットハンドの第５の実施形態の全体構成を示す斜視図である。図９を参照すると、ロボットアーム５１の先端にロボットハンド５２が設けられ、ロボットハンド５２が基板等の平板状のワーク５３を把持している状態が示されている。ロボットハンド５２は、第１基部５４と把持部５５とカバー５６とを有している。
【００４４】
本実施形態におけるロボットアーム５１、ワーク５３及び把持部５５は、第１の実施形態と同様である。本実施形態におけるロボットハンド５２は、第１基部５４の表面５４ａと平行に配置された第２基部５７及び第２基部５７に配置された駆動装置５８を介してロボットアーム５１に連結されている。すなわち、本実施形態の基部は、矩形の平板状をした第１基部５４及び第２基部５７を有している。第１基部５４は、第１の実施形態における基部１４に相当し、把持部５５が配置されている。駆動装置５８は上下に摺動するロッド５８ａを有し（図１１参照）、ロッド５８ａが第１基部５４に対して上方から取り付けられている。従って、図示しない制御装置（例えば、ロボットコントローラ）によって駆動装置５８のロッド５８ａの上下動が制御されると、それに合わせて第１基部５４を上下動させることが可能となる。なお、駆動装置５８は、第１基部５４に配置されてもよい。すなわち、駆動装置５８は、カバー位置変更部として機能し、カバーを移動させる方向は、並進方向であればこれに限定されない。
【００４５】
カバー５６は、カバー面５６ａと、側面５６ｂとを有し、第２基部５７の一辺に連結されている。従って、第１基部５４の上下動にかかわらず、カバー５６は、第２基部５７に固定されたままであり、カバー５６と把持されたワーク５３は、駆動装置５８のロッド５８ａの上下動によって、その相対的な位置が制御される。
【００４６】
図１０は、図９に示されたロボットハンド５２のカバー５６が保護位置にある状態を示す側面図である。保護位置では、ワーク５３の面は、駆動装置５８によって、カバー面５６ａの下端部よりも上方へ移動されている。図２を参照しながら説明したように、この状態で、ロボットハンド５２によって把持されたワーク５３は、第１基部５４の表面５４ａ又はワーク５３の表面５３ａと平行に、すなわち、矢印Ｍの方向に搬送される。そうすると、仮にロボットハンド５２の周囲の環境が無風状態であったとしても、ロボットハンド５２の周囲には、当該搬送によって搬送方向とは逆の方向、すなわち、矢印Ｗで示される方向の風であって搬送速度と同じ風速の風が、相対的に生じる。しかしながら、ワーク５３は、その一部がカバー５６によって包囲されているため、この相対的に生じた風に対して保護され、その結果、ワーク５３が風力を直接受けることはない。
【００４７】
図１１は、図９に示されたロボットハンド５２のカバー５６が開放位置にある状態を示す側面図である。開放位置では、ワーク５３の面又は把持部５５の先端部は、駆動装置５８によって、カバー面５６ａの下端部よりも下方へ移動されている。従って、ロボットハンド５２は、ワーク５３をロボットハンド５２に把持又はロボットハンド５２から解放することが可能となる。さらに、本実施形態では、これら保護位置と開放位置との中間の位置でカバー５６を静止させることも可能である。
【００４８】
第５の実施形態によれば、駆動装置５８を用いることによって、ワーク５３又は把持部５５の先端部の上下の位置を自由に制御できるため、ワーク５３を保護するのに最適なカバー５６との相対的な位置を維持することが可能となる。また、駆動装置５８を用いることによって、カバー５６を保護位置又は開放位置に迅速に配置することもできる。従って、当該カバー５６付きのロボットハンド５２によれば、搬送中のワーク５３の落下や位置ずれが生じることなく、また、搬送中の相対的に生じる風の影響を考慮する必要がないため、ワーク５３の高速な搬送が可能となる。
【００４９】
なお、第４の実施形態及び第５の実施形態では、駆動装置及びロッドによってカバーとワーク又は把持部との相対位置を並進方向に制御したが、これを同様の並進運動を可能にする単なるレール等に置き換えてもよい。すなわち、カバーは、ワークの搬送中はその自重によって保護位置を維持し、ワークを把持又は解放する際に目標とする平面に対してロボットハンドを下降させると、まずカバーが平面に当接し、次いで、レールに沿って把持部が下降した結果、開放位置になるようにしてもよい。
【００５０】
上述の実施形態では、矩形のワークの一辺に対して垂直な方向からの風力等の外力からワークを保護するようカバーのカバー面を配置したが、外力の働く方向に応じてカバー面の形状や保護する範囲を変更してもよい。また、把持部は真空ポンプを用いた吸着によってワークを把持する構成であったが、ワークの材質によっては、把持部を電磁石によって構成してもよい。また、基部は矩形の平板状であったが、円形等その他の形状でもよい。同様に、ワークは平板状以外にも直方体や球形等その他の形状であってもよい。また、カバーの全体形状を流線形等、風の抵抗を軽減するような形状にしてもよい。
【符号の説明】
【００５１】
１１ ロボットアーム
１２ ロボットハンド
１３ ワーク
１４ 基部
１５ 把持部
１６ カバー
【特許請求の範囲】
【請求項１】
搬送されるワークを把持するロボットハンドにおいて、
ロボットアームの先端に取り付けられる基部と、
該基部に配置され且つワークを把持する把持部と、
前記基部に配置されたカバーと、
前記把持部に対する前記カバーの相対位置を変更するカバー位置変更部と、
を具備し、
該カバー位置変更部が、前記カバーの相対位置を、ワークの搬送中にワークの一部を包囲する保護位置と、ワークを把持又は解放する際にワークの把持又は解放を阻害しない開放位置との間で変更することを特徴とするカバー付きロボットハンド。
【請求項２】
前記カバーが前記基部に対して回動可能に基部に連結され、前記カバー位置変更部が、前記保護位置にある前記カバーが前記開放位置にある前記カバーよりも前記把持部に近接するように回転角度を変更し、前記保護位置にある前記カバーが、前記把持部に把持されたワークを越えて延びていることを特徴とする請求項１に記載のカバー付きロボットハンド。
【請求項３】
ワークが当該ロボットハンドによって鉛直上方から把持された状態で水平方向に搬送される場合において、搬送中に前記カバーが自重により前記保護位置を維持し、前記カバー位置変更部が、前記カバーに設けられた滑動部を具備し、ワークを把持又は解放する際に目標とする平面に対して当該ロボットハンドを下降させると、前記滑動部が前記平面に当接しつつ該平面上を滑ることで前記カバーを前記基部に対して回動させ、前記カバーが前記開放位置へと変更することを特徴とする請求項２に記載のカバー付きロボットハンド。
【請求項４】
前記カバーを前記保護位置へ付勢する付勢部材をさらに具備することを特徴とする請求項３に記載のカバー付きロボットハンド。
【請求項５】
前記カバー位置変更部が、前記カバーの回転角度を変更する駆動装置を具備することを特徴とする請求項２に記載のカバー付きロボットハンド。
【請求項６】
前記カバー位置変更部が、前記カバーを並進運動させて、前記保護位置と前記開放位置との間で前記カバーの相対位置を変更する駆動装置を具備することを特徴とする請求項１に記載のカバー付きロボットハンド。
【請求項７】
前記基部が、ロボットアームの先端に取り付けられ且つ前記カバーが配置された第１基部と、前記把持部が配置された第２基部とを有し、前記カバー位置変更部が、前記第１基部又は第２基部の一方を他方に対して並進運動させて、前記保護位置と前記開放位置との間で前記カバーの相対位置を変更する駆動装置を具備することを特徴とする請求項１に記載のカバー付きロボットハンド。
【請求項１】
搬送されるワークを把持するロボットハンドにおいて、
ロボットアームの先端に取り付けられる基部と、
該基部に配置され且つワークを把持する把持部と、
前記基部に配置されたカバーと、
前記把持部に対する前記カバーの相対位置を変更するカバー位置変更部と、
を具備し、
該カバー位置変更部が、前記カバーの相対位置を、ワークの搬送中にワークの一部を包囲する保護位置と、ワークを把持又は解放する際にワークの把持又は解放を阻害しない開放位置との間で変更することを特徴とするカバー付きロボットハンド。
【請求項２】
前記カバーが前記基部に対して回動可能に基部に連結され、前記カバー位置変更部が、前記保護位置にある前記カバーが前記開放位置にある前記カバーよりも前記把持部に近接するように回転角度を変更し、前記保護位置にある前記カバーが、前記把持部に把持されたワークを越えて延びていることを特徴とする請求項１に記載のカバー付きロボットハンド。
【請求項３】
ワークが当該ロボットハンドによって鉛直上方から把持された状態で水平方向に搬送される場合において、搬送中に前記カバーが自重により前記保護位置を維持し、前記カバー位置変更部が、前記カバーに設けられた滑動部を具備し、ワークを把持又は解放する際に目標とする平面に対して当該ロボットハンドを下降させると、前記滑動部が前記平面に当接しつつ該平面上を滑ることで前記カバーを前記基部に対して回動させ、前記カバーが前記開放位置へと変更することを特徴とする請求項２に記載のカバー付きロボットハンド。
【請求項４】
前記カバーを前記保護位置へ付勢する付勢部材をさらに具備することを特徴とする請求項３に記載のカバー付きロボットハンド。
【請求項５】
前記カバー位置変更部が、前記カバーの回転角度を変更する駆動装置を具備することを特徴とする請求項２に記載のカバー付きロボットハンド。
【請求項６】
前記カバー位置変更部が、前記カバーを並進運動させて、前記保護位置と前記開放位置との間で前記カバーの相対位置を変更する駆動装置を具備することを特徴とする請求項１に記載のカバー付きロボットハンド。
【請求項７】
前記基部が、ロボットアームの先端に取り付けられ且つ前記カバーが配置された第１基部と、前記把持部が配置された第２基部とを有し、前記カバー位置変更部が、前記第１基部又は第２基部の一方を他方に対して並進運動させて、前記保護位置と前記開放位置との間で前記カバーの相対位置を変更する駆動装置を具備することを特徴とする請求項１に記載のカバー付きロボットハンド。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【公開番号】特開２０１１−２５５４８０（Ｐ２０１１−２５５４８０Ａ）
【公開日】平成２３年１２月２２日（２０１１．１２．２２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１３４２０１（Ｐ２０１０−１３４２０１）
【出願日】平成２２年６月１１日（２０１０．６．１１）
【出願人】（３９０００８２３５）ファナック株式会社 (1,110)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年１２月２２日（２０１１．１２．２２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年６月１１日（２０１０．６．１１）
【出願人】（３９０００８２３５）ファナック株式会社 (1,110)
【Ｆターム（参考）】
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