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JP5486799B2 - Robot hand - Google Patents
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Description

本発明は、産業用ロボットのアームに装着されるロボットハンドに関する。   The present invention relates to a robot hand attached to an arm of an industrial robot.

産業用ロボットのアームにロボットツール(ロボットハンド)を装着して、多点数の部品から構成される組立体を自動的に組み立てる自動組立技術が知られている(例えば特許文献1参照)。   There is known an automatic assembly technique in which a robot tool (robot hand) is attached to an arm of an industrial robot to automatically assemble an assembly made up of multiple parts (for example, see Patent Document 1).

このようなロボットのアームに装着されるロボットハンドにおいては、圧縮空気(エアー)を用いた駆動力により部品等を把持するチャックの取付けが可能なものがある。   Some robot hands attached to such robot arms are capable of attaching a chuck for gripping a component or the like by a driving force using compressed air (air).

特開2000−354919号公報JP 2000-354919 A

しかしながら、上記のチャックが取付けられたロボットハンドでは、チャックの開閉を検出するセンサへの接続線(電線)が、ロボットハンドの外部に現れるため、ロボットハンドの動作によって当該接続線が断線する可能性がある。   However, in the robot hand to which the above chuck is attached, since the connecting wire (electric wire) to the sensor for detecting the opening and closing of the chuck appears outside the robot hand, the connecting wire may be disconnected by the operation of the robot hand. There is.

本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、チャックの開閉を検出するセンサに接続される電線の断線の可能性を低減させることが可能な技術を提供することを目的とする。   This invention is made | formed in view of the said subject, and it aims at providing the technique which can reduce the possibility of the disconnection of the electric wire connected to the sensor which detects opening and closing of a chuck | zipper.

上記の課題を解決するため、請求項1の発明は、産業用ロボットのアームに装着可能なロボットハンドであって、前記アームに装着されるハンド本体部と、前記ハンド本体部に接続されるとともに、被把持物を把持するチャックの取付けが可能なハンド先端部とを備え、前記ハンド先端部は、前記チャックに設けられ当該チャックの動作を検出可能なセンサに電線を介して接続される第1基板を有し、前記ハンド本体部は、前記第1基板と電気的に接続される第2基板を有し、前記ハンド本体部と前記ハンド先端部とは、着脱自在に構成され、前記チャックは複数のチャックを含み、前記センサは前記複数のチャックそれぞれの動作を検出可能な複数のセンサを含み、前記電線は前記複数のセンサ,前記第1基板間を接続する第1電線を含み、前記第1基板と前記第2基板とは第2電線を介して電気的に接続され、前記第2電線は、前記第1電線よりも本数が少なく、前記第1基板は、前記第1電線を前記第2電線に集約させ、前記第1電線には、前記複数のセンサそれぞれに動作電力を供給する複数の電源線及び前記複数のセンサそれぞれの検知信号を伝送する第1信号線が含まれ、前記第2電線には、前記複数の電源線を集約した電源線及び複数のセンサそれぞれの検知信号を伝送する第2信号線が含まれることを特徴とするIn order to solve the above-mentioned problem, the invention of claim 1 is a robot hand that can be attached to an arm of an industrial robot, and is connected to the hand main body portion attached to the arm and the hand main body portion. A hand tip capable of attaching a chuck for gripping an object to be gripped, and the hand tip is connected to a sensor provided on the chuck and capable of detecting the operation of the chuck via an electric wire. The hand body has a second substrate electrically connected to the first substrate, the hand body and the hand tip are detachable, and the chuck is The sensor includes a plurality of chucks, the sensor includes a plurality of sensors capable of detecting the operations of the plurality of chucks, and the electric wire includes the plurality of sensors and a first electric wire connecting the first substrate. The first substrate and the second substrate are electrically connected via a second electric wire, the second electric wire is less in number than the first electric wire, and the first substrate includes the first electric wire. The first electric wire includes a plurality of power supply lines that supply operating power to each of the plurality of sensors and a first signal line that transmits a detection signal of each of the plurality of sensors. The second electric wire includes a power line in which the plurality of power lines are gathered and a second signal line that transmits detection signals of the plurality of sensors .

また、請求項の発明は、請求項1の発明に係るロボットハンドにおいて、前記第1基板は、前記第2電線を接続させるコネクタを有している。 According to a second aspect of the present invention, in the robot hand according to the first aspect of the invention, the first board has a connector for connecting the second electric wire.

請求項1から請求項に記載の発明によれば、ハンド先端部の第1基板が複数のセンサに接続される第1電線を当該第1電線よりも本数の少ない第2電線に集約するので、ロボットハンドの外部に現れる電線の本数を削減することができる。

According to the first and second aspects of the invention, the first electric wire connected to the plurality of sensors is concentrated on the second electric wires having a smaller number than the first electric wires. The number of electric wires appearing outside the robot hand can be reduced.

以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。   Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

<1.第1実施形態>
<ロボットハンドの要部構成>
図1は、本発明の第1実施形態に係るロボットハンド3Aを備えたロボット1の要部構成を示す外観図である。
<1. First Embodiment>
<Main parts of robot hand>
FIG. 1 is an external view showing a main configuration of a robot 1 including a robot hand 3A according to the first embodiment of the present invention.

産業用ロボットであるロボット1は、鉛直軸まわりの3つの旋回自由度の間に、水平軸まわりの3つの回動自由度をアーム結合した6自由度の垂直多関節ロボットとして構成されている。このロボット1では、部品などのワーク(被把持物)9をチャック4で把持して水平方向にワーク9を組み付ける作業や上下方向にワーク9を組み付ける作業が可能である。   The robot 1 which is an industrial robot is configured as a 6-degree-of-freedom vertical articulated robot in which three rotation degrees of freedom about a horizontal axis are arm-coupled between three degrees of freedom of rotation about a vertical axis. In the robot 1, a work (object to be grasped) 9 such as a part can be gripped by the chuck 4 and the work 9 can be assembled in the horizontal direction or the work 9 can be assembled in the vertical direction.

ロボット1のアーム(腕)2は、その先端にロボットハンド3Aを装着可能な構成となっている。   An arm (arm) 2 of the robot 1 is configured such that a robot hand 3A can be attached to the tip thereof.

ロボットハンド3Aは、アーム2に装着されるハンド本体部31と、ハンド本体部31に連結するハンド先端部32とを備えている。このハンド先端部32では、ワーク9を把持するチャック4の取付けが可能であり、ハンド本体部31の上部に接続された1本のエアー配管81から、チャック駆動用の圧縮空気であるエアー(駆動エアー)をチャック4に供給できるようになっている。   The robot hand 3 </ b> A includes a hand main body 31 that is attached to the arm 2, and a hand tip 32 that is connected to the hand main body 31. At the tip end portion 32 of the hand, the chuck 4 for gripping the workpiece 9 can be attached. From one air pipe 81 connected to the upper portion of the hand main body portion 31, air (drive) that is compressed air for driving the chuck is driven. Air) can be supplied to the chuck 4.

以下では、ロボットハンド3Aの要部構成を詳述する。   Below, the principal part structure of 3 A of robot hands is explained in full detail.

図2は、ロボットハンド3Aの要部構成を示す外観図である。この図2では、チャック4(図1)が取り外された状態のロボットハンド3Aが示されている。   FIG. 2 is an external view showing a main configuration of the robot hand 3A. FIG. 2 shows the robot hand 3A with the chuck 4 (FIG. 1) removed.

ロボットハンド3Aは、上述のようにハンド本体部31とハンド先端部32とを備えている。   The robot hand 3A includes the hand main body 31 and the hand tip 32 as described above.

ハンド本体部31は、直方体状の外形を有した8つの電磁弁50が配設されるエアー制御部5と、電磁弁50の上方に配置され各電磁弁50の制御およびメインケーブル82を介した外部機器との通信を行う通信制御部6とを備えている。また、ハンド本体部31は、アーム2に連結されるアタッチメント35と、アタッチメント35と通信制御部6との間に介挿されるジョイント36と、電磁弁50とハンド先端部32との間に配置されるアダプタ37とを有している。   The hand main body 31 includes an air control unit 5 in which eight electromagnetic valves 50 having a rectangular parallelepiped shape are disposed, and controls the electromagnetic valves 50 disposed above the electromagnetic valves 50 and through a main cable 82. And a communication control unit 6 that performs communication with an external device. The hand main body 31 is disposed between the attachment 35 connected to the arm 2, the joint 36 interposed between the attachment 35 and the communication control unit 6, and the electromagnetic valve 50 and the hand tip 32. Adapter 37.

エアー制御部5は、切換弁(方向制御弁)として働く電磁弁50の群からなる切換手段を有しており、エアー配管81を介してハンド本体部31に供給されるエアーを各電磁弁50のオン・オフ動作により選択的にハンド先端部32に送ることでハンド先端部32に取付けられた各チャック4の開閉動作を制御する。なお、電磁弁50は、例えば3ポートのシングルソレノイドバルブとして構成され、上下方向(Z軸方向)に隣接する一対の電磁弁50(上段の電磁弁50aおよび下段の電磁弁50b)によって1つのチャック4の開動作および閉動作が行われる。   The air control unit 5 includes switching means including a group of electromagnetic valves 50 that function as switching valves (direction control valves), and the air supplied to the hand main body 31 via the air pipe 81 is supplied to each electromagnetic valve 50. The opening / closing operation of each chuck 4 attached to the hand tip portion 32 is controlled by selectively sending it to the hand tip portion 32 by the on / off operation. The solenoid valve 50 is configured as, for example, a three-port single solenoid valve, and a chuck is formed by a pair of solenoid valves 50 (upper solenoid valve 50a and lower solenoid valve 50b) adjacent in the vertical direction (Z-axis direction). 4 is opened and closed.

通信制御部6は、円筒状の外観を有するケーシング(筐体)60内に、図1に示すメインケーブル82と電気的に接続するプリント基板61(図3参照)が配置されている。なお、メインケーブル82は、例えばプリント基板61に電力を供給するため2本のワイヤと、チャック4の駆動制御に必要な信号を通信するための2本のワイヤとからなる4芯のケーブルとして構成されている。   In the communication control unit 6, a printed circuit board 61 (see FIG. 3) that is electrically connected to the main cable 82 shown in FIG. 1 is arranged in a casing (housing) 60 having a cylindrical appearance. The main cable 82 is configured as a four-core cable including, for example, two wires for supplying power to the printed circuit board 61 and two wires for communicating signals necessary for driving control of the chuck 4. Has been.

アタッチメント35には、図1に示すエアー配管81が接続されるエアー流入開口(エアー流入口)350が形成されている。   An air inflow opening (air inflow port) 350 to which the air pipe 81 shown in FIG. 1 is connected is formed in the attachment 35.

ハンド先端部32は、略円柱状の側面を有しており、その下部にチャック4(図1)の取付けが可能な8つのチャック取付け面(チャック取付け部)320が形成されている。なお、チャック取付け面320にチャック4(図1)を取付ける際には、チャック4とチャック取付け面320との間に、チャック4にエアーを供給するための2つのエアー流出開口(エアー流出口)40g,40hが設けられたアダプタ40が介挿される。   The hand tip portion 32 has a substantially cylindrical side surface, and eight chuck attachment surfaces (chuck attachment portions) 320 to which the chuck 4 (FIG. 1) can be attached are formed below the hand tip portion 32. When attaching the chuck 4 (FIG. 1) to the chuck mounting surface 320, two air outlet openings (air outlets) for supplying air to the chuck 4 between the chuck 4 and the chuck mounting surface 320. An adapter 40 provided with 40g and 40h is inserted.

<ロボットハンド3Aの機能構成>
図3は、ロボットハンド3Aの機能構成を説明するための概念図である。なお、図3中の網掛けハッチングは、ロボットハンド3AにおけるエアーEfの流れを示し、太線は電気配線を示している。
<Functional configuration of robot hand 3A>
FIG. 3 is a conceptual diagram for explaining a functional configuration of the robot hand 3A. 3 indicates the flow of the air Ef in the robot hand 3A, and the thick line indicates the electrical wiring.

まず、ロボットハンド3AにおけるエアーEfの流れを説明する。   First, the flow of air Ef in the robot hand 3A will be described.

アタッチメント35のエアー流入開口350から供給されたエアーEfは、アタッチメント35の内部に形成された流路35pを通って、エアー制御部5内に設けられたエアー溜め(空気溜め)5eに導かれる。   The air Ef supplied from the air inflow opening 350 of the attachment 35 is guided to an air reservoir (air reservoir) 5e provided in the air control unit 5 through a flow path 35p formed inside the attachment 35.

エアー溜め5eに溜められたエアーEfは、エアー制御部5内に形成された各流路5pを通って、上段の電磁弁50aおよび下段の電磁弁50bの入力ポートまで導かれる。   The air Ef stored in the air reservoir 5e is guided to the input ports of the upper electromagnetic valve 50a and the lower electromagnetic valve 50b through each flow path 5p formed in the air control unit 5.

チャック4を駆動するために電磁弁50a,50bの出力ポートから出力されたエアーEfは、エアー制御部5内、アダプタ37内およびハンド先端部32内に形成された各流路5q、37p、32pを通って、ハンド先端部32のチャック取付け面320に設けられたエアー流出口32jに導かれる。   Air Ef output from the output ports of the solenoid valves 50a and 50b to drive the chuck 4 is flow paths 5q, 37p, and 32p formed in the air control unit 5, the adapter 37, and the hand tip 32. And then led to an air outlet 32j provided on the chuck mounting surface 320 of the hand tip 32.

そして、チャック取付け面320の各エアー流出口32jに、アダプタ40内に形成された流路40pを介して、チャック駆動用のシリンダCLの各シリンダ室に連通した2本の流路4pを接続すれば、ハンド本体部31のエアー流入開口350から供給されるエアーを用いたチャック4の駆動が可能となる。すなわち、アダプタ40およびチャック4の内部に形成された各流路40p、4pを介してハンド先端部32から供給されるエアーを用い、駆動機構として働くシリンダCLの駆動を行うことにより、ワーク9(図1)を把持するチャック4の開閉動作が行われる。   The two flow paths 4p communicating with the cylinder chambers of the chuck driving cylinder CL are connected to the air outlets 32j of the chuck mounting surface 320 via the flow paths 40p formed in the adapter 40. For example, the chuck 4 can be driven using the air supplied from the air inflow opening 350 of the hand main body 31. That is, by using the air supplied from the hand tip portion 32 through the flow paths 40p, 4p formed inside the adapter 40 and the chuck 4, the cylinder 9 that works as a drive mechanism is driven, thereby the workpiece 9 ( The opening and closing operation of the chuck 4 for gripping FIG. 1) is performed.

次に、ロボットハンド3Aにおける電気的な構成を説明する。   Next, an electrical configuration of the robot hand 3A will be described.

コネクタ63aを介してメインケーブル82から送られるチャック4の駆動制御信号は、プリント基板(「主プリント基板」とも称する)61上の配線61a(破線で図示)を通ってコントローラ62に入力される。   A drive control signal for the chuck 4 sent from the main cable 82 via the connector 63a is input to the controller 62 through a wiring 61a (shown by a broken line) on a printed circuit board (also referred to as “main printed circuit board”) 61.

コントローラ62は、例えばCPUおよびメモリを備えて通信制御を行う部位として構成されており、標準化されている各ロボットメーカー独自の通信インターフェース機能を搭載している。そして、コントローラ62は、メインケーブル82を介して例えばホストコンピュータなどのロボットハンド3A外部の制御装置(以下では「外部制御装置」とも称する)から入力される電気信号を受信して電磁弁50の駆動信号を生成する。このコントローラ62で生成された駆動信号は、主プリント基板(第2基板)61上の配線61b(破線で図示)を通りコネクタ63bおよびケーブル83を介して電磁弁50に送られる。   The controller 62 includes a CPU and a memory, for example, and is configured as a part that performs communication control, and is equipped with a standardized communication interface function unique to each robot manufacturer. The controller 62 receives an electrical signal input from a control device outside the robot hand 3 </ b> A such as a host computer (hereinafter also referred to as “external control device”) via the main cable 82 to drive the electromagnetic valve 50. Generate a signal. The drive signal generated by the controller 62 is sent to the electromagnetic valve 50 through the connector 63b and the cable 83 through the wiring 61b (illustrated by a broken line) on the main printed board (second board) 61.

一方、チャック4の開閉動作を検知するために例えばチャック4に設置されたセンサ(「開閉検知センサ」とも称する)SNから出力される信号(以下では「チャック開閉検知信号」または単に「開閉検知信号」とも称する)は、電線84およびコネクタ63eを介してハンド先端部32の上部に配設されたプリント基板(「副プリント基板」とも称する)64に送られる。   On the other hand, in order to detect the opening / closing operation of the chuck 4, for example, a signal (hereinafter referred to as “chuck opening / closing detection signal”) or simply “open / close detection signal” output from a sensor (also referred to as “open / close detection sensor”) SN installed in the chuck 4 Is also sent to a printed circuit board (also referred to as a “sub-printed circuit board”) 64 disposed above the hand distal end portion 32 via the electric wire 84 and the connector 63e.

副プリント基板(第1基板)64は、主プリント基板61にチャック開閉検知信号を送るための中継基板として機能する。具体的には、副プリント基板64で受け取ったチャック開閉検知信号は、副プリント基板64上の配線64a(破線で図示)を通りコネクタ63dおよび電線85を介して主プリント基板61に送られる。   The sub printed circuit board (first board) 64 functions as a relay board for sending a chuck open / close detection signal to the main printed circuit board 61. Specifically, the chuck opening / closing detection signal received by the sub printed circuit board 64 is sent to the main printed circuit board 61 via the connector 63 d and the electric wire 85 through the wiring 64 a (illustrated by a broken line) on the sub printed circuit board 64.

主プリント基板61では、コネクタ63cを介して受け取ったチャック開閉検知信号が配線61c(破線で図示)を通ってコントローラ62に入力される。そして、入力されたチャック開閉検知信号は、メインケーブル82を介してコントローラ62から外部制御装置に送信され、外部制御装置においてチャック4の開閉制御に用いられる。   In the main printed circuit board 61, the chuck opening / closing detection signal received through the connector 63c is input to the controller 62 through the wiring 61c (illustrated by a broken line). The input chuck opening / closing detection signal is transmitted from the controller 62 to the external control device via the main cable 82, and is used for opening / closing control of the chuck 4 in the external control device.

このようにロボットハンド3Aでは、主プリント基板61と電気的に接続された副プリント基板64がハンド先端部32に設けられるとともに、センサSNからの電線84がハンド先端部32の副プリント基板64に接続される。ハンド先端部32に副プリント基板64を設けることによれば、センサSNから比較的近い位置においてセンサSNからの電線84を中継することができるので、センサSNに接続される接続線(電線84)を短くすることができ、ロボットハンド3Aの動作によって接続線が断線する可能性を低減させることができる。   As described above, in the robot hand 3 </ b> A, the sub printed circuit board 64 electrically connected to the main printed circuit board 61 is provided at the hand front end portion 32, and the electric wire 84 from the sensor SN is connected to the sub printed circuit board 64 at the hand front end portion 32. Connected. By providing the sub printed circuit board 64 at the hand distal end portion 32, the electric wire 84 from the sensor SN can be relayed at a position relatively close to the sensor SN, and therefore a connection line (electric wire 84) connected to the sensor SN. And the possibility of disconnection of the connection line due to the operation of the robot hand 3A can be reduced.

なお、電線85は、ハンド本体部31とハンド先端部32とに囲まれた空間内に配置されるので、ロボットハンド3Aの動作によって断線する可能性は極めて低い。   In addition, since the electric wire 85 is arrange | positioned in the space enclosed by the hand main-body part 31 and the hand front-end | tip part 32, possibility that it will be disconnected by operation | movement of the robot hand 3A is very low.

また、センサSNからの電線を中継する副プリント基板64をハンド先端部32に設けることにより、電源線および信号線を工夫すれば、副プリント基板64と主プリント基板61との間のインターフェースを標準化することができる。   Further, if the power line and the signal line are devised by providing the sub printed circuit board 64 for relaying the electric wire from the sensor SN at the hand tip 32, the interface between the sub printed circuit board 64 and the main printed circuit board 61 is standardized. can do.

これによれば、例えば、顧客のニーズにより、異なる仕様(チャック数、センサ種別の変更など)のハンド先端部32(副プリント基板64)に交換する場合でも、ハンド本体部31(主プリント基板61)を交換することなく、これに対応することが可能になる。   According to this, for example, even when the hand tip portion 32 (sub-printed circuit board 64) having a different specification (changing the number of chucks, changing the sensor type, etc.) is exchanged depending on the customer's needs, ) Can be dealt with without exchanging.

<副プリント基板64について>
ここで、中継基板として機能する副プリント基板64について詳述する。図4は、ロボットハンド3Aの電気的構成を説明するための図である。なお、図4には、ハンド先端部32に4つのチャック4が取り付けられ、各チャック4にセンサSN1〜SN4がそれぞれ設けられたロボットハンド3Aの電気的構成が示されている。
<Sub-printed circuit board 64>
Here, the sub printed circuit board 64 functioning as a relay board will be described in detail. FIG. 4 is a diagram for explaining the electrical configuration of the robot hand 3A. FIG. 4 shows an electrical configuration of a robot hand 3A in which four chucks 4 are attached to the hand tip portion 32, and sensors SN1 to SN4 are provided on the chucks 4, respectively.

図4に示されるように、ロボットハンド3Aでは、ハンド先端部32の副プリント基板64が電線(第1電線)84を介して各センサSN1〜SN4に接続されるとともに、電線(第2電線)85を介して通信制御部6の主プリント基板61に接続されている。   As shown in FIG. 4, in the robot hand 3 </ b> A, the sub printed circuit board 64 of the hand tip portion 32 is connected to each of the sensors SN <b> 1 to SN <b> 4 via the electric wire (first electric wire) 84 and the electric wire (second electric wire). It is connected to the main printed circuit board 61 of the communication control unit 6 via 85.

各センサSN1〜SN4には、動作電力を供給する正負の電源線(第1電源線)およびセンサからの開閉検知信号を伝送する信号線がそれぞれ接続されている。すなわち、各センサSN1〜SN4と副プリント基板64とを接続する電線84には、複数対の電源線LP1〜LP4,LN1〜LN4と信号線(第1信号線)LS1〜LS4とが含まれている。   Connected to each of the sensors SN1 to SN4 is a positive / negative power supply line (first power supply line) for supplying operating power and a signal line for transmitting an open / close detection signal from the sensor. That is, the electric wires 84 connecting the sensors SN1 to SN4 and the sub printed circuit board 64 include a plurality of pairs of power supply lines LP1 to LP4, LN1 to LN4 and signal lines (first signal lines) LS1 to LS4. Yes.

また、主プリント基板61と副プリント基板64とを接続する電線85には、正負の電源線(「一対の電源線」または「第2電源線」とも称する)LP10,LN10と、各センサSN1〜SN4からの開閉検知信号を伝送する信号線(第2信号線)LS11〜LS14とが含まれている。   The electric wires 85 connecting the main printed circuit board 61 and the sub printed circuit board 64 include positive and negative power supply lines (also referred to as “a pair of power supply lines” or “second power supply lines”) LP10, LN10, and sensors SN1 to SN1. Signal lines (second signal lines) LS11 to LS14 for transmitting an open / close detection signal from SN4 are included.

このような構成を有するロボットハンド3Aでは、各センサSN1〜SN4からの開閉検知信号は、各センサSN1〜SN4に接続された第1信号線LS1〜LS4を介して副プリント基板64に伝送され、副プリント基板64からは、第2信号線LS11〜LS14を介して主プリント基板61に伝送される。そして、各センサSN1〜SN4の開閉検知信号は、メインケーブル82を介して、コントローラ62の制御に応じて外部制御装置に送信される。   In the robot hand 3A having such a configuration, the open / close detection signals from the sensors SN1 to SN4 are transmitted to the sub printed circuit board 64 via the first signal lines LS1 to LS4 connected to the sensors SN1 to SN4. The signal is transmitted from the sub printed circuit board 64 to the main printed circuit board 61 through the second signal lines LS11 to LS14. The open / close detection signals of the sensors SN1 to SN4 are transmitted to the external control device via the main cable 82 according to the control of the controller 62.

また、各センサSN1〜SN4には、各センサSN1〜SN4を動作させる動作電力が、副プリント基板64から供給される。具体的には、副プリント基板64は、正負の第2電源線LP10,LN10を介して主プリント基板61から動作電力を受ける。そして、副プリント基板64は、当該動作電力をセンサSN1〜SN4ごとに設けられた正負の第1電源線LP1〜LP4,LN1〜LN4を介して各センサSN1〜SN4に供給する。   Further, operating power for operating the sensors SN1 to SN4 is supplied from the sub printed circuit board 64 to the sensors SN1 to SN4. Specifically, the sub printed circuit board 64 receives operating power from the main printed circuit board 61 via the positive and negative second power supply lines LP10 and LN10. And the sub printed circuit board 64 supplies the said operating electric power to each sensor SN1-SN4 via the positive / negative 1st power supply lines LP1-LP4 and LN1-LN4 provided for every sensor SN1-SN4.

このように、副プリント基板64は、各センサSN1〜SN4の動作電力を一対の電源線LP10,LN10でまとめて受けるとともに、当該動作電力を各センサSN1〜SN4に分けて供給する。これにより、主プリント基板61から各センサSN1〜SN4までの区間のうち、主プリント基板61から副プリント基板64間においては、各センサSN1〜SN4への電源線を共通化することができるので、電源線の本数を少なくすることができる。より詳細には、副プリント基板64と各センサSN1〜SN4との間では、センサSN1〜SN4ごとに一対の電源線が設けられ、電源線の総本数は8本となるが、副プリント基板64と主プリント基板61との間では、電源線は共通化され総本数は2本となる。   As described above, the sub printed circuit board 64 receives the operating power of each of the sensors SN1 to SN4 together by the pair of power supply lines LP10 and LN10 and supplies the operating power to each of the sensors SN1 to SN4 separately. Thereby, in the section from the main printed circuit board 61 to each sensor SN1-SN4, since the power supply line to each sensor SN1-SN4 can be made common between the main printed circuit board 61 and the sub printed circuit board 64, The number of power lines can be reduced. More specifically, between the sub printed circuit board 64 and each of the sensors SN1 to SN4, a pair of power supply lines is provided for each of the sensors SN1 to SN4, and the total number of power supply lines is eight. Between the main printed circuit board 61 and the main printed circuit board 61, the power line is shared and the total number is two.

なお、電源線の省配線機能を有する上記副プリント基板64をセンサSN側からみると、当該副プリント基板64は、各センサSN1〜SN4からの電線を回路的に集約しているとも表現できる。   In addition, when the sub printed circuit board 64 having the power saving function of the power supply line is viewed from the sensor SN side, the sub printed circuit board 64 can also be expressed as collecting the electric wires from the sensors SN1 to SN4 in a circuit.

以上のように、ロボットハンド3Aは、各センサSN1〜SN4に接続される電線を集約する副プリント基板64を有しているので、主プリント基板61と副プリント基板64との間の電線の本数を、副プリント基板64とセンサSNとの間の電線の本数よりも少なくすることができる。これによれば、ロボットハンド3Aの動作によって電線が断線する危険性を軽減させることができる。   As described above, the robot hand 3 </ b> A has the sub printed circuit board 64 that collects the electric wires connected to the sensors SN <b> 1 to SN <b> 4, so the number of electric wires between the main printed circuit board 61 and the sub printed circuit board 64. Can be made smaller than the number of electric wires between the sub printed circuit board 64 and the sensor SN. According to this, it is possible to reduce the risk that the electric wire is disconnected by the operation of the robot hand 3A.

<2.第2実施形態>
次に、本発明の第2実施形態について説明する。
<2. Second Embodiment>
Next, a second embodiment of the present invention will be described.

第1実施形態に係るロボットハンド3Aでは、主プリント基板61と副プリント基板64との間、および副プリント基板64と各センサSN1〜SN4との間は、それぞれ電線で接続されていたが、第2実施形態に係るロボットハンド3Bでは、主プリント基板61と副プリント基板64との間、および副プリント基板64と各センサSN1〜SN4との間は、それぞれケーブル185,184で接続される。図5は、第2実施形態に係るロボットハンド3Bの電気的構成を説明するための図である。   In the robot hand 3A according to the first embodiment, the main printed circuit board 61 and the sub printed circuit board 64 and the sub printed circuit board 64 and each of the sensors SN1 to SN4 are respectively connected by electric wires. In the robot hand 3B according to the second embodiment, cables 185 and 184 are connected between the main printed circuit board 61 and the sub printed circuit board 64 and between the sub printed circuit board 64 and the sensors SN1 to SN4, respectively. FIG. 5 is a diagram for explaining the electrical configuration of the robot hand 3B according to the second embodiment.

なお、第2実施形態に係るロボットハンド3Bでは、主プリント基板61と副プリント基板64との間、および副プリント基板64と各センサSN1〜SN4との間が、それぞれケーブル185,184で接続される点以外は、第1実施形態に係るロボットハンド3Aとほぼ同様の構成および機能(図1〜図3参照)を有しており、共通する部分については同じ符号を付して説明を省略する。   In the robot hand 3B according to the second embodiment, the main printed circuit board 61 and the sub printed circuit board 64 and the sub printed circuit board 64 and the sensors SN1 to SN4 are connected by cables 185 and 184, respectively. Except for this point, the robot hand 3A has substantially the same configuration and functions (see FIGS. 1 to 3) as those of the robot hand 3A according to the first embodiment. .

図5に示されるように、ロボットハンド3Bでは、主プリント基板61と副プリント基板64との間は、6芯のケーブル(第2ケーブル)185で接続される。また、ロボットハンド3Bでは、副プリント基板64と各センサSN1〜SN4との間は、それぞれ3芯のケーブル(第1ケーブル)184で接続される。   As shown in FIG. 5, in the robot hand 3 </ b> B, the main printed circuit board 61 and the sub printed circuit board 64 are connected by a 6-core cable (second cable) 185. In the robot hand 3B, the sub printed circuit board 64 and the sensors SN1 to SN4 are connected by a three-core cable (first cable) 184, respectively.

ロボットハンド3Bでは、副プリント基板64をセンサSN側からみると、当該副プリント基板64は、各センサSN1〜SN4からの4本の第1ケーブルを当該第1ケーブルよりも本数の少ない1本の第2ケーブルに集約しているとも表現できる。   In the robot hand 3 </ b> B, when the sub printed circuit board 64 is viewed from the sensor SN side, the sub printed circuit board 64 has four first cables from each of the sensors SN <b> 1 to SN <b> 4 having a smaller number than the first cable. It can also be expressed as being concentrated in the second cable.

このように、ロボットハンド3Bは、各センサSN1〜SN4に接続される第1ケーブル184を集約する副プリント基板64を有しているので、主プリント基板61と副プリント基板64との間の第2ケーブル185の本数を、副プリント基板64とセンサSNとの間の第1ケーブル184の本数よりも少なくすることができる。これによれば、ロボットハンド3Bの動作によってケーブルが断線する危険性を軽減させることができる。   Thus, since the robot hand 3B has the sub printed circuit board 64 which collects the 1st cable 184 connected to each sensor SN1-SN4, the 1st between the main printed circuit board 61 and the sub printed circuit board 64 is. The number of the two cables 185 can be made smaller than the number of the first cables 184 between the sub printed circuit board 64 and the sensor SN. According to this, it is possible to reduce the risk of disconnection of the cable due to the operation of the robot hand 3B.

<3.第3実施形態>
次に、本発明の第3実施形態について説明する。
<3. Third Embodiment>
Next, a third embodiment of the present invention will be described.

第3実施形態に係るロボットハンド3Cでは、ハンド本体部31に対してハンド先端部32が着脱自在に構成される。このような構成のロボットハンド3Cについて図6を参照して説明する。図6は、本発明の第3実施形態に係るロボットハンド3Cの要部構成を示す外観図である。   In the robot hand 3 </ b> C according to the third embodiment, the hand tip portion 32 is configured to be detachable with respect to the hand main body portion 31. The robot hand 3C having such a configuration will be described with reference to FIG. FIG. 6 is an external view showing a main configuration of a robot hand 3C according to the third embodiment of the present invention.

なお、第3実施形態に係るロボットハンド3Cでは、ハンド本体部とハンド先端部とが着脱自在に構成される点以外は、第1実施形態に係るロボットハンド3Aとほぼ同様の構成および機能(図1〜図3参照)を有しており、共通する部分については同じ符号を付して説明を省略する。   The robot hand 3C according to the third embodiment has substantially the same configuration and functions as those of the robot hand 3A according to the first embodiment except that the hand main body portion and the hand tip portion are detachable (see FIG. 1 to 3), common portions are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted.

図6に示されるように、ロボットハンド3Cのハンド本体部31cには、上述したハンド本体部31に対して、アダプタ37の底部から突出する短尺の円筒形状の突出部(突起部)38が付加されている。   As shown in FIG. 6, the hand main body 31c of the robot hand 3C is provided with a short cylindrical protrusion (protrusion) 38 protruding from the bottom of the adapter 37 with respect to the hand main body 31 described above. Has been.

このような構成のハンド本体部31cと、ハンド本体部31cに連結するための特定の構造を有するハンド先端部32cとの着脱動作について、図7を参照して説明する。ここで、図7(a)は、ハンド本体部31cにハンド先端部32cが結合されていない状態を示し、図7(b)は、結合されている状態を示している。   An attachment / detachment operation between the hand main body 31c having such a configuration and the hand tip 32c having a specific structure for connecting to the hand main body 31c will be described with reference to FIG. Here, FIG. 7A shows a state where the hand tip portion 32c is not coupled to the hand main body portion 31c, and FIG. 7B shows a state where the hand tip portion 32c is coupled.

突出部38においては、その側面の複数箇所に形成された円形孔のそれぞれの内部に、この円形孔よりも若干大きな径を持つ可動球38sが収容されている。突出部38の内部には上述したエアー溜め5e(図3)からエアーが供給されるようになっており、そのエアー供給のON/OFFによって、可動球38sが突出部38の側面から出没できるようになっている。   In the protruding portion 38, a movable ball 38s having a slightly larger diameter than that of the circular hole is accommodated in each of the circular holes formed at a plurality of locations on the side surface. Air is supplied into the protrusion 38 from the above-described air reservoir 5e (FIG. 3), so that the movable ball 38s can emerge from the side surface of the protrusion 38 by ON / OFF of the air supply. It has become.

一方、ハンド先端部32cに設けられた着脱孔32vは、その出口付近が狭まるような逆テーパの傾斜面32aを有する構造となっており、その開口径が、ハンド本体部31c側の突出部38の外径と適合している。   On the other hand, the attachment / detachment hole 32v provided in the hand distal end portion 32c has a structure having an inclined surface 32a having a reverse taper so that the vicinity of the outlet thereof is narrowed, and the opening diameter thereof is a protruding portion 38 on the hand main body portion 31c side. Is compatible with the outer diameter of

そして、図7(a)に示す非結合状態では、可動球38sは突出部38の内部に収容されている。ところが、図7(b)に示す結合状態では、エアーの供給によって可動球38sを移動させて可動球38sの一部を突出部38の外部に突出させることにより、着脱孔32vの傾斜面32aに可動球38sが係合する。これによって、ハンド本体部31cとハンド先端部32cとが連結されることとなる。以上の動作により、組立作業に必要なチャック4の自動交換が容易となる。また、エアーの供給を停止すると可動球38sへの付勢力は消失し、ハンド本体部31cを引き抜くことによってハンド先端部32cをその自重で取り外すことができる。   In the non-coupled state shown in FIG. 7A, the movable ball 38 s is accommodated inside the protruding portion 38. However, in the coupled state shown in FIG. 7B, the movable sphere 38s is moved by supplying air and a part of the movable sphere 38s is projected outside the projecting portion 38, so that the inclined surface 32a of the attachment / detachment hole 32v is formed. The movable ball 38s is engaged. Thus, the hand main body 31c and the hand tip 32c are connected. The above operation facilitates automatic replacement of the chuck 4 necessary for assembly work. When the supply of air is stopped, the urging force to the movable ball 38s disappears, and the hand tip portion 32c can be removed by its own weight by pulling out the hand main body portion 31c.

このように、いわゆるATC(オートツールチェンジャー)を備えた構成であって、色々な仕様のハンド先端部32cに交換する場合でも、前述のごとく副プリント基板64と主プリント基板61との間のインターフェースを標準化しておけば、ハンド本体部31(主プリント基板61)を交換することなく、色々な仕様のハンド先端部32c(副プリント基板64)に対応することができる。   As described above, the interface between the sub printed circuit board 64 and the main printed circuit board 61 is provided with a so-called ATC (auto tool changer) as described above even when the hand tip 32c of various specifications is replaced. Is standardized, it is possible to deal with hand tip portions 32c (sub-printed circuit boards 64) of various specifications without replacing the hand main body 31 (main printed circuit board 61).

また、各センサSN1〜SN4からの電線を中継する副プリント基板64をハンド先端部32cに設けることにより、各センサSN1〜SN4からの電線が一旦ハンド先端部32cで完結されることになり、ハンド先端部32cの交換時における断線等の危険性を低減することができ、ハンド先端部32cの着脱が容易になる。   Further, by providing the hand tip 32c with the sub printed circuit board 64 that relays the wires from the sensors SN1 to SN4, the wires from the sensors SN1 to SN4 are once completed at the hand tip 32c. It is possible to reduce the risk of disconnection and the like when the tip portion 32c is replaced, and the hand tip portion 32c can be easily attached and detached.

そして、各センサSN1〜SN4に接続される電線(ケーブル)が副プリント基板64に集約されていることにより、ハンド先端部32cの交換時における断線等の危険性をさらに低減することができ、ハンド先端部32cの着脱がより一層容易になる。   And since the electric wires (cables) connected to the sensors SN1 to SN4 are concentrated on the sub-printed circuit board 64, it is possible to further reduce the risk of disconnection or the like when the hand tip 32c is replaced. The tip portion 32c can be more easily attached and detached.

<4.変形例>
以上、この発明の実施の形態について説明したが、この発明は、上記に説明した内容に限定されるものではない。
<4. Modification>
Although the embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited to the contents described above.

例えば、上記各実施形態では、シングルソレノイド型の8個の電磁弁50で4つのチャック4の駆動制御を行っていたが、これに限定されず、ダブルソレノイド型の4個の電磁弁で4つのチャックの駆動制御を行ってもよい。   For example, in each of the above embodiments, the drive control of the four chucks 4 is performed by the eight solenoid valves 50 of the single solenoid type. However, the present invention is not limited to this, and the four solenoid valves of the four solenoid valves have four controls. The drive control of the chuck may be performed.

また、通信制御部6にLED等の発光部を設け、チャック4の開閉に応じて当該発光部の発光/非発光を制御してもよい。これによれば、発光部の発光/非発光を確認することで、チャック4の動作を確認することができる。なお、発光部の発光制御は、主プリント基板61に設けられたコントローラ62によって行えばよい。また、LED等の発光部は、副プリント基板64に設けてもよい。   Further, the communication control unit 6 may be provided with a light emitting unit such as an LED, and the light emission / non-light emission of the light emitting unit may be controlled according to the opening and closing of the chuck 4. According to this, the operation of the chuck 4 can be confirmed by confirming the light emission / non-light emission of the light emitting unit. Note that the light emission control of the light emitting unit may be performed by the controller 62 provided on the main printed circuit board 61. Further, a light emitting unit such as an LED may be provided on the sub printed circuit board 64.

また、上記各実施形態では、チャック4の開閉を検知するセンサとして、3線式のセンサを用いていたが、これに限定されず、2線式のセンサを用いてもよい。この場合、副プリント基板64と各センサSN1〜SN4との間の電線としては、信号線LS1〜LS4と負の電源線(GND線)LN1〜LN4となるが、副プリント基板64によって4本の負の電源線LN1〜LN4から1本の負の電源線LN4に集約されるため、電線の本数としては少なくなる。   In each of the above embodiments, a three-wire sensor is used as a sensor for detecting the opening and closing of the chuck 4. However, the present invention is not limited to this, and a two-wire sensor may be used. In this case, the electric wires between the sub printed circuit board 64 and the sensors SN1 to SN4 are the signal lines LS1 to LS4 and the negative power supply lines (GND lines) LN1 to LN4. Since the negative power supply lines LN1 to LN4 are combined into one negative power supply line LN4, the number of electric wires is reduced.

また、上記各実施形態では、主プリント基板61にコントローラ62を設けたが、このコントローラ62をロボットハンドの外部に設けてもよい。   In each of the above embodiments, the controller 62 is provided on the main printed circuit board 61. However, the controller 62 may be provided outside the robot hand.

また、上記第2実施形態では、各センサSN1〜SN4への電源線を共通化して第2ケーブル185の芯数を減らしていたが、これに限定されない。図8は、変形例に係るロボットハンド3Dの電気的構成を説明するための図である。   Moreover, in the said 2nd Embodiment, although the power wire to each sensor SN1-SN4 was made common and the number of cores of the 2nd cable 185 was reduced, it is not limited to this. FIG. 8 is a diagram for explaining an electrical configuration of a robot hand 3D according to a modification.

具体的には、図8に示されるように、各センサSN1〜SN4に関する電源線を共通化せず、第2ケーブル185として各センサSN1〜SN4に関する電源線および信号線を全て含んだケーブルを用いてもよい。すなわち、ロボットハンド3Dの第1ケーブル185としては、12芯のケーブルが用いられる。この場合においても、副プリント基板64は、各センサSN1〜SN4からの第1ケーブルを当該第1ケーブルよりも本数の少ない第2ケーブルに集約する。   Specifically, as shown in FIG. 8, the power supply lines related to the sensors SN1 to SN4 are not made common, and a cable including all the power supply lines and signal lines related to the sensors SN1 to SN4 is used as the second cable 185. May be. That is, a 12-core cable is used as the first cable 185 of the robot hand 3D. Also in this case, the sub printed circuit board 64 collects the first cables from the sensors SN1 to SN4 into the second cables having a smaller number than the first cables.

また、上記各実施形態のロボットハンド3A〜3Dにおいて、ハンド本体部31とハンド先端部32との接続部(連結部)を図9に示すように被覆部材HJで覆う構成としてもよい。これによれば、主プリント基板61と副プリント基板64とを接続する電線85またはケーブル185が、外部に露出することを防ぐことができるので、電線85またはケーブル185の断線の可能性をさらに低減させることができる。   Further, in the robot hands 3A to 3D of the above-described embodiments, the connecting portion (connecting portion) between the hand main body portion 31 and the hand tip portion 32 may be covered with a covering member HJ as shown in FIG. According to this, since the electric wire 85 or the cable 185 that connects the main printed circuit board 61 and the sub printed circuit board 64 can be prevented from being exposed to the outside, the possibility of the electric wire 85 or the cable 185 being disconnected is further reduced. Can be made.

第1実施形態に係るロボットハンドを備えたロボットの要部構成を示す外観図である。It is an external view which shows the principal part structure of the robot provided with the robot hand which concerns on 1st Embodiment. 第1実施形態に係るロボットハンドの要部構成を示す外観図である。It is an external view which shows the principal part structure of the robot hand which concerns on 1st Embodiment. 第1実施形態に係るロボットハンドの機能構成を説明するための概念図である。It is a conceptual diagram for demonstrating the function structure of the robot hand which concerns on 1st Embodiment. 第1実施形態に係るロボットハンドの電気的構成を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the electrical structure of the robot hand which concerns on 1st Embodiment. 第2実施形態に係るロボットハンドの電気的構成を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the electrical structure of the robot hand which concerns on 2nd Embodiment. 第3実施形態に係るロボットハンドの要部構成を示す外観図である。It is an external view which shows the principal part structure of the robot hand which concerns on 3rd Embodiment. ハンド本体部とハンド先端部との着脱動作を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the attachment or detachment operation | movement with a hand main-body part and a hand front-end | tip part. 変形例に係るロボットハンドの電気的構成を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the electrical structure of the robot hand which concerns on a modification. ハンド本体部とハンド先端部との接続部を被覆部材で覆う構成を示す図である。It is a figure which shows the structure which covers the connection part of a hand main-body part and a hand front-end | tip part with a coating | coated member.

符号の説明Explanation of symbols

1 ロボット
2 アーム
3A,3B,3C,3D ロボットハンド
4 チャック
6 通信制御部
31,31c ハンド本体部
32,32c ハンド先端部
50,50a,50b 電磁弁
61 主プリント基板
62 コントローラ
63a〜63e コネクタ
64 副プリント基板
84 第1電線
85 第2電線
Ef エアー
LP1〜LP4,LN1〜LN4 第1電源線
LP10,LN10 第2電源線
LS1〜LS4 第1信号線
LS11〜LS14 第2信号線
SN,SN1〜SN4 センサ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Robot 2 Arm 3A, 3B, 3C, 3D Robot hand 4 Chuck 6 Communication control part 31, 31c Hand main body part 32, 32c Hand tip part 50, 50a, 50b Electromagnetic valve 61 Main printed circuit board 62 Controller 63a-63e Connector 64 Sub Printed circuit board 84 First electric wire 85 Second electric wire Ef Air LP1 to LP4, LN1 to LN4 First power line LP10, LN10 Second power line LS1 to LS4 First signal line LS11 to LS14 Second signal line SN, SN1 to SN4 Sensor

Claims (2)

産業用ロボットのアームに装着可能なロボットハンドであって、
前記アームに装着されるハンド本体部と、
前記ハンド本体部に接続されるとともに、被把持物を把持するチャックの取付けが可能なハンド先端部と、
を備え、
前記ハンド先端部は、前記チャックに設けられ当該チャックの動作を検出可能なセンサに電線を介して接続される第1基板を有し、
前記ハンド本体部は、前記第1基板と電気的に接続される第2基板を有し、
前記ハンド本体部と前記ハンド先端部とは、着脱自在に構成され、
前記チャックは複数のチャックを含み、
前記センサは前記複数のチャックそれぞれの動作を検出可能な複数のセンサを含み、
前記電線は前記複数のセンサ,前記第1基板間を接続する第1電線を含み、
前記第1基板と前記第2基板とは第2電線を介して電気的に接続され、
前記第2電線は、前記第1電線よりも本数が少なく、
前記第1基板は、前記第1電線を前記第2電線に集約させ
前記第1電線には、前記複数のセンサそれぞれに動作電力を供給する複数の電源線及び前記複数のセンサそれぞれの検知信号を伝送する第1信号線が含まれ、
前記第2電線には、前記複数の電源線を集約した電源線及び複数のセンサそれぞれの検知信号を伝送する第2信号線が含まれることを特徴とするロボットハンド。
A robot hand that can be attached to an arm of an industrial robot,
A hand body attached to the arm;
A hand tip that is connected to the hand body and capable of attaching a chuck for gripping an object to be grasped;
With
The hand tip has a first substrate connected to a sensor provided on the chuck and capable of detecting the operation of the chuck via an electric wire,
The hand body has a second substrate that is electrically connected to the first substrate,
The hand body part and the hand tip part are configured to be detachable,
The chuck includes a plurality of chucks;
The sensor includes a plurality of sensors capable of detecting operations of the plurality of chucks,
The electric wire includes a first electric wire connecting the plurality of sensors and the first substrate,
The first substrate and the second substrate are electrically connected via a second electric wire,
The number of the second electric wires is smaller than that of the first electric wires,
The first substrate aggregates the first electric wires into the second electric wires ,
The first electric wire includes a plurality of power supply lines for supplying operating power to each of the plurality of sensors and a first signal line for transmitting detection signals of the plurality of sensors,
The robot hand, wherein the second electric wire includes a power line in which the plurality of power lines are aggregated and a second signal line for transmitting detection signals of the plurality of sensors .
請求項1に記載のロボットハンドにおいて、
前記第1基板は、前記第2電線を接続させるコネクタを有していることを特徴とするロボットハンド。
The robot hand according to claim 1, wherein
The robot hand according to claim 1, wherein the first substrate has a connector for connecting the second electric wire .
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