JPH0577187A - ハンド装置 - Google Patents

ハンド装置

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JPH0577187A
JPH0577187A JP23843091A JP23843091A JPH0577187A JP H0577187 A JPH0577187 A JP H0577187A JP 23843091 A JP23843091 A JP 23843091A JP 23843091 A JP23843091 A JP 23843091A JP H0577187 A JPH0577187 A JP H0577187A
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JP
Japan
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fingers
work
predetermined number
robot
differential
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Withdrawn
Application number
JP23843091A
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English (en)
Inventor
Koichi Shimamura
公一 嶋村
Ryuichi Onda
隆一 恩田
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Fujitsu Ltd
Original Assignee
Fujitsu Ltd
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Publication date
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Publication of JPH0577187A publication Critical patent/JPH0577187A/ja
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明はワークを把持するロボットに取り付
けられたハンド装置に関し、位置ずれを生じているワー
クを容易、確実に把持すると共に、簡易に位置ずれ修正
を行うことを目的とする。 【構成】 駆動ロッド11とフィンガ6a,6bとの間
に、それぞれのフィンガ6a,6bが異なる移動量であ
ってワーク27を確実に把持する差動手段8を設ける。
差動手段8は、駆動ロッド11の先端に設けられた回動
可能な差動ジョイント部を構成するフランジ15a,1
5bと、フィンガ6a,6bに形成されたフィンガジョ
イント部の凹部23a,23bと、フランジ15a,1
5bと凹部23a,23bを連結し、駆動ロッド11の
移動をフィンガ6a,6bに伝達する回転可能なリンク
17a,17bとにより構成される。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、ワークを把持するロボ
ットに取り付けられたハンド装置に関する。
【0002】近年、各分野での組立、加工ロボットや自
動組立機の導入が進むに伴い、ワークの条件に合わせて
各種のロボットハンドやツールが開発されている。この
場合、ワークとハンドとに位置ずれがあると、該ワー
ク、ハンド、ハンドが取り付けられているロボットや自
動組立機の故障の原因となることから、位置ずれを簡易
な方法で修正する必要がある。
【0003】
【従来の技術】従来、各分野で導入されている組立、加
工における把持用のロボットは、先端に取り付けられた
ハンドにより、パレット又は位置固定用治具に固定され
ているワークを把持する。
【0004】ここで、図6に、従来のロボットの一例の
斜視図を示す。図6におけるロボット1は、例えば6自
由度の場合を示したもので、基台2上にアーム部3a〜
3cが設けられ、アーム部3cの先端にハンド装置4が
取り付けられる。このロボット1は、各関節部でモータ
等により3方向3姿勢の移動が可能である。また、ハン
ド装置4は、機構部5及びワークを直接把持するフィン
ガ6a,6bにより構成される。
【0005】ところで、ロボット1においてワークを把
持する場合、自動組立機に位置するパレットや位置固定
用治具に固定されたワークと、該ロボット1のハンド装
置4とに微妙な位置ずれを生じているまま該ワークを把
持すると、ワーク、ハンド装置4(ひいてはロボット
1)や自動組立機に負荷を与えることとなる。これによ
り、ワーク不良、ハンド装置4,ロボット1の故障の原
因となったり、ワークを把持することができないという
事態を生じる。
【0006】そこで、位置ずれを修正する方法として、
画像認識により修正を行う視覚認識装置や、ハンド装置
4のワークへの力の印加状態により修正を行う力覚認識
装置等をロボット1自体又はハンド装置4に取り付ける
ものがある。すなわち、これら認識装置によりワークと
ハンド装置との位置ずれを検出し、その検出情報をロボ
ット1に与え、該ロボット1自身がその情報に基づいて
位置ずれを修正するものである。また、該検出情報によ
り自動組立機(ワーク側)で位置ずれ修正を行う場合も
ある。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】しかし、ロボット1自
体にハンド装置以外の各認識装置を取り付ける必要があ
り、限られたロボット先端の搭載重量やスペースに収ま
らない場合がある。一方、各認識装置をロボット先端に
取り付けようとすると、ワークに対してロボット1が大
型化するという問題がある。
【0008】そこで、本発明は上記課題に鑑みなされた
もので、位置ずれを生じているワークを容易、確実に把
持すると共に、簡易に位置ずれ修正を行うハンド装置を
提供することを目的とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】上記課題は、ロボットの
先端に取り付けられ、駆動手段により所定数のフィンガ
でワークを把持するハンド装置において、前記駆動手段
の直線方向の移動により、該直線方向と異なる方向に前
記所定数のフィンガを移動させ、該所定数の各フィンガ
の同じ又は異なる移動量で前記ワークを把持させる差動
手段を設けることにより解決される。
【0010】また、適宜、前記所定数のフィンガの移動
量をそれぞれ検出する所定数のセンサを設ける。
【0011】
【作用】上述のように、ハンド装置に差動手段を設けて
いる。この差動手段は、駆動手段と所定数のフィンガと
の間に設けられるもので、該フィンガの同じ又は異なる
移動量でワークを把持させる。
【0012】すなわち、ワークとハンド装置とに位置ず
れを生じている場合に、差動手段によりフィンガの把持
中心とワーク中心とが一致されることから、該ワークを
容易、確実に把持することが可能となる。
【0013】また、センサにより各フィンガの移動量を
検出する。これによりハンド装置とワークとの位置ずれ
量が得られ、簡易に位置ずれ修正することが可能とな
る。
【0014】
【実施例】図1に、本発明の一実施例の構成図を示す。
図1(A)はハンド装置の正面断面図であり、図1
(B)は側部断面図である。なお、図6と同一の構成部
分には同一符号を付す。
【0015】図1(A),(B)においてハンド装置4
は、ロボット1の所定数のアーム3a〜3cの先端に取
り付けられるもので、機構部5及びフィンガ6a,6b
により構成される。機構部5は、駆動手段7及び差動手
段8により構成される。
【0016】駆動手段7は、駆動ロッド11がバネ12
を介在させて電磁ソレノイド13により直線移動で駆動
される。すなわち、フィンガ6a,6bの閉時の駆動源
が電磁ソレノイド13であり、駆動ロッド11を図面上
で上方に移動させる。また、フィンガ6a,6bの開時
の駆動源がバネ12であり、付勢力により駆動ロッド1
1を下方に移動させる。
【0017】差動手段8は、駆動ロッド11の先端に、
回転ボール14a,14bにより回動可能(自在軸継
手)な2枚の平行フランジ15a,15bによる差動ジ
ョイント部が設けられる。このフランジ15a,15b
間に、軸16a,16bにより回転可能なリンク手段で
あるリンク17a,17bの一端に形成された球状の連
結片18a,18bが位置して、自在軸継手を構成す
る。
【0018】一方、フィンガ6a,6bは、ガイドブロ
ック20a,20bを有し、それぞれ2つのガイド溝2
1a1 ,21a2 ,21b1 ,21b2 が形成されて、
ガイド22a,22bに沿って摺動する。そして、ガイ
ドブロック20a,20bにはフィンガジョイント部で
ある凹部23a,23bが形成され、該凹部23a,2
3b内にリンク17a,17bの他端に形成された球状
の連結片18b,19bが回転可能に位置する。
【0019】これら機構部5はハウジング24内に配置
され、該ハウジング2に、フィンガ6a,6b(ガイド
ブロック20a,20b)の位置(移動量)を検出する
レーザを使用した近接センサ等のセンサ25が設けられ
る。
【0020】ここで、図2に、ロボットの動作を説明す
るための図である。上述のハンド装置4は、例えば、図
6に示すような多関節型ロボット1のアーム3cの先端
に取り付けられ、パレット26に固定されたワーク27
を把持する。例えば、ハンド装置4(フィンガ6a,6
bの中間位置)とワーク27の中心位置がずれている場
合、単にフィンガ6a,6bによりワーク27をピック
アップすれば、図1に示す差動手段8により、フィンガ
6a,6bの把持中心位置が自動的にずれて、把持ミス
を生じることがない。また、センサ25a,25bによ
りフィンガ6a,6bの位置を検出することにより、上
記ワーク27との位置ずれ量が算出され、この位置ずれ
量に基づいてフィンガ6a,6bの把持中心位置を移動
させて位置ずれ修正を行うものである。以下、詳述す
る。
【0021】図3に、位置ずれのないワークの把持を説
明するための図を示す。図3(A)において、まず、駆
動ロッド11が下方の直線方向に移動すると(図1にお
ける電磁ソレノイド13がオフ状態)、差動ジョイント
部のフランジ15a,15b間で連結片18a,19a
が回転することによりリンク17a,17bが軸16
a,16bを中心に反時計方向に回転する。これにより
フィンガ6a,6bがガイド22a(22b)に沿って
水平方向に移動して開放状態となる。
【0022】そこで、図3(B)において、フィンガ6
a,6b間にワーク27を位置させたときに、把持中心
位置とワーク27の中心位置がずれていない場合、電磁
ソレノイド13をオン状態にすると駆動ロッド11が上
方に直線移動することにより、リンク17a,17bが
軸16a,16bを中心に時計方向に回転する。そし
て、フィンガ6a,6bがガイド22a(22b)に沿
って水平移動してワーク27を把持する。この場合、互
いの中心位置が同じことからフィンガ6a,6bのそれ
ぞれの移動量は同じであり、また、2つのセンサ25
a,25bの移動検出量も同じとなる。なお、差動ジョ
イント部のフランジ15a,15bにおいては水平状態
を維持する。
【0023】次に、図4に、位置ずれを生じたワークの
把持を説明するための図を示す。まず、図4(A)にお
いて、図3(A)の状態から駆動ロッド11を上方に移
動させた場合、フィンガ6a,6bの把持中心位置とワ
ーク27の中心位置がずれていると(ワーク27がフィ
ンガ6a側にずれているとする)、フィンガ6aがワー
ク27に先に当接する。
【0024】続いて、図4(B)において、さらに駆動
ロッド11が上方に移動すると、差動ジョイント部にお
ける回転ボール14a,14bを中心にフランジ15
a,15bが回動して、リンク17bをさらに時計方向
に回転する。これにより、フィンガ6bがワーク27に
当接して、フィンガ6a,6bによりワーク27を把持
するものである。すなわち、位置ずれを生じている場合
でも差動ジョイント部により把持中心位置とワーク27
の中心位置を一致させることができ、容易かつ確実にワ
ーク27を把持することができる。
【0025】この場合、センサ25aにより検出したフ
ィンガ6aの距離をX1 とし、センサ25bにより検出
したフィンガ6bの距離をX2 とすると、X0 =(X1
−X 2 )/2がフィンガ6a,6bの中心位置とワーク
27の中心位置の位置ずれ量となる。
【0026】この位置ずれ量X0 の情報をロボット1又
はワーク27側の自動組立機等にフィードバックするこ
とにより、ロボット1を位置修正し、又はパレット26
を位置修正して、把持中心位置とワーク27の中心位置
を一致させることができる。すなわち、何れかの中心位
置を座標変換することとなる。従って、座標変換以後は
フィンガ6a,6bの把持中心位置とワーク27の中心
位置とが一致した状態で、ワーク27のピックアップを
行うことができる。
【0027】なお、上記実施例における中心位置の一致
を行う座標変換は一次元の場合を示しているが、ロボッ
ト1の姿勢を変えることにより(例えばハンド装置4を
横方向にする)、二次元又は三次元の座標変換を行うこ
ともできる。
【0028】次に、図5に、本発明の他の位置ずれ検出
を説明するための図を示す。図5は、パレット26に載
置されたワーク27を他の位置26aに移し替える場合
を示している。まず、ワーク27をピックアップする前
に、指示された位置26aにハンド装置4を移動させ、
該位置26a内でフィンガ6a,6bを開いた状態とし
て位置ずれ量を上述の方法で検出する。この検出に基づ
いてフィンガ6a,6bの把持中心位置と該位置26a
の中心位置を一致させる座標変換を行う。その後、ワー
ク27をピックアップして移動し、該位置26a内にワ
ーク27を位置させるものである。この方法は、当該位
置26aの中心位置とワーク27の中心位置が一致する
ことに着目したもので、フィンガ6a,6bを開くこと
で位置ずれ量を検出するものである。
【0029】このように、ハンド装置4の把持中心位置
とワーク27の中心位置との間にずれを生じても、該ハ
ンド装置4やワーク27に余分な負荷を与えずに容易か
つ確実に把持することができる。また、ハンド装置4自
体が位置ずれを検出することから、視覚、力覚等の外部
認識装置をロボット1に取り付ける必要がなく、限られ
たスペースで組立、加工ラインを構築することが可能と
なる。
【0030】なお、上記実施例では2本のフィンガ6
a,6bによりワーク27を把持する場合を示したが、
ガイド22a(22b)と平面上に直交するガイドを設
け、差動ジョイント部を共通に、2本のフィンガ及びリ
ンクを加えて4本のフィンガによりワーク27を把持さ
せるようにしてもよい。
【0031】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、駆動手段
により所定数のフィンガの同じ又は異なる移動量でワー
クを把持させる差動手段を設けることにより、フィンガ
の把持中心と位置ずれを生じているワークを容易かつ確
実に把持することができると共に、簡易に位置ずれ修正
を行い中心位置の一致した状態でワークを把持すること
ができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例の構成図である。
【図2】ロボットの動作を説明するための図である。
【図3】位置ずれのないワークの把持を説明するための
図である。
【図4】位置ずれを生じたワークの把持を説明するため
の図である。
【図5】本発明の他の位置ずれ検出を説明するための図
である。
【図6】従来のロボットの一例の斜視図である。
【符号の説明】
1 ロボット 4 ハンド装置 5 機構部 6a,6b フィンガ 7 駆動手段 8 差動手段 11 駆動ロッド 15a,15b フランジ 17a,17b リンク 22a,22b ガイド 23a,23b 凹部(フィンガジョイント部) 25a,25b センサ 27 ワーク

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ロボット(1)の先端に取り付けられ、
    駆動手段(7,11)により所定数のフィンガ(6a,
    6b)でワーク(27)を把持するハンド装置におい
    て、 前記駆動手段(7,11)の直線方向の移動により、該
    直線方向と異なる方向に前記所定数のフィンガ(6a,
    6b)を移動させ、該所定数の各フィンガ(6a,6
    b)の同じ又は異なる移動量で前記ワーク(27)を把
    持させる差動手段(8)を設けることを特徴とするハン
    ド装置。
  2. 【請求項2】 前記差動手段(8)は、 直線方向に移動する前記駆動手段(11)に設けられ、
    回動可能な差動ジョイント部(14a,14b,15
    a,15b)と、 ガイド(22a,22b)により該駆動手段(11)の
    移動方向と異なる方向に移動する前記所定数のフィンガ
    (6a,6b)のそれぞれに形成された所定数のフィン
    ガジョイント部(23a,23b)と、 前記差動ジョイント部(15a,15b)と該所定数の
    フィンガジョイント部(23a,23b)とを連結し、
    該駆動手段(11)の移動方向と異なる方向に該所定数
    のフィンガ(6a,6b)を移動させ、該所定数のフィ
    ンガ(6a,6b)のそれぞれの移動量に応じて該差動
    ジョイント部(15a,15b)を回動させる所定数の
    リンク手段(17a,17b)と、 を有することを特徴とする請求項1記載のハンド装置。
  3. 【請求項3】 前記所定数のフィンガ(6a,6b)の
    移動量をそれぞれ検出する所定数のセンサ(25a,2
    5b)を設けることを特徴とする請求項1又は2記載の
    ハンド装置。
JP23843091A 1991-09-18 1991-09-18 ハンド装置 Withdrawn JPH0577187A (ja)

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JP23843091A JPH0577187A (ja) 1991-09-18 1991-09-18 ハンド装置

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JP23843091A JPH0577187A (ja) 1991-09-18 1991-09-18 ハンド装置

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JPH0577187A true JPH0577187A (ja) 1993-03-30

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ID=17030095

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JP23843091A Withdrawn JPH0577187A (ja) 1991-09-18 1991-09-18 ハンド装置

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JP (1) JPH0577187A (ja)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2005018883A1 (ja) * 2003-08-21 2005-03-03 Tmsuk Co., Ltd. 警備ロボット
JP2007160500A (ja) * 2005-12-13 2007-06-28 Gimatic Spa 改良型平行空気式グリッパー
JP2009242015A (ja) * 2008-03-28 2009-10-22 Okuma Corp 搬送装置

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WO2005018883A1 (ja) * 2003-08-21 2005-03-03 Tmsuk Co., Ltd. 警備ロボット
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Effective date: 19981203