JPH0788790A - Workpiece rotating device - Google Patents
Workpiece rotating deviceInfo
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- JPH0788790A JPH0788790A JP23390493A JP23390493A JPH0788790A JP H0788790 A JPH0788790 A JP H0788790A JP 23390493 A JP23390493 A JP 23390493A JP 23390493 A JP23390493 A JP 23390493A JP H0788790 A JPH0788790 A JP H0788790A
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、ガソリンスタンド等に
おいて、自動車の給油口に螺合されるキャップ（ワー
ク）を開閉するマニピュレータに適用され、該キャップ
を確実に把持して回転させることが可能なワーク回転装
置に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention is applied to a manipulator for opening and closing a cap (work) screwed into a fueling port of an automobile at a gas station or the like, and can reliably grip and rotate the cap. The present invention relates to a simple work rotating device.
【０００２】[0002]
【従来の技術】従来より、自動車の給油口に螺合される
キャップを開閉するマニピュレータについての技術が種
々提案されている。このマニピュレータは、例えばベー
スに対して設けられかつ直列するように配置された複数
のアームと、該アームの先端に手首機構を介して設けら
れ、給油口に螺合されるキャップを把持する把持装置と
を有するものであって、前記アーム、手首機構は全体と
して例えば６の自由度を持ち、これにより給油口に螺合
されたキャップに対して複数の方向から接近可能であ
り、更にキャップの近接位置にて該キャップを把持して
回転できるようになっている。2. Description of the Related Art Conventionally, various techniques have been proposed for manipulators that open and close a cap screwed into a fuel filler port of an automobile. This manipulator is, for example, a plurality of arms provided on a base and arranged in series, and a gripping device that is provided at a tip of the arms via a wrist mechanism and grips a cap screwed to a fuel filler port. And the arm and wrist mechanism as a whole have, for example, 6 degrees of freedom, which allows access to the cap screwed into the fuel filler port from a plurality of directions, and the proximity of the cap. The cap can be gripped and rotated at a position.
【０００３】[0003]
【発明が解決しようとする課題】ところで、上記のよう
なマニピュレータにおいては、把持装置がキャップを把
持する把持力が所定値より小さい場合、該キャップが円
滑に回転せずに、把持装置のみが回転するという空転現
象が生じる問題があった。In the manipulator described above, when the gripping force with which the gripping device grips the cap is smaller than a predetermined value, the cap does not rotate smoothly and only the gripping device rotates. There was a problem that a slipping phenomenon of being carried out occurred.
【０００４】この発明は、上記の事情に鑑みてなされた
ものであって、ワークであるキャップに空転を生じさせ
ず、該キャップを確実に把持して回転させることが可能
なワーク回転装置の提供を目的とする。The present invention has been made in view of the above circumstances, and provides a work rotating device capable of reliably gripping and rotating a cap which is a work without causing idling of the cap. With the goal.
【０００５】[0005]
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明では、ワークを把持する把持手段と、該把持手
段を回転させる回転手段と、前記把持手段を回転させた
場合に該把持手段のワークに対するすべりを検出する検
出手段と、この検出手段の検出結果に基づき、前記把持
手段の把持力及び回転手段による把持手段の回転力を調
整する制御手段とを設けるようにしている。In order to achieve the above object, according to the present invention, a gripping means for gripping a work, a rotating means for rotating the gripping means, and a gripping means for rotating the gripping means. There is provided a detection means for detecting the slip on the workpiece and a control means for adjusting the gripping force of the gripping means and the rotating force of the gripping means by the rotating means based on the detection result of the detecting means.
【０００６】[0006]
【作用】この発明によれば、把持手段にワークを把持さ
せた状態で、回転手段によりこの把持手段を回転させた
とき、把持手段のワークに対する把持力、回転力が不足
していると、該把持手段がワークに対してすべる現象が
生じるが、このようなすべりが生じた場合には、検出手
段が該すべりを検出し、更に、制御手段が、この検出手
段の検出結果に基づき、前記把持手段の把持力及び回転
手段による把持手段の回転力を調整する。すなわち、本
発明では、検出手段が、把持手段のワークに対するすべ
りを検出した場合には、制御手段により、把持手段の把
持力及び回転手段による把持手段の回転力を適宜アップ
させる等の設定変更をすることができ、これによりすべ
りの生じない最適な把持力、回転力でワークを回転させ
ることができ、例えば自動車の給油口に螺合されている
キャップを給油口から確実に外す、あるいは給油口に螺
合する作業を確実に行なうことができる。According to the present invention, when the gripping means is gripping the work and the gripping means is rotated by the rotating means when the gripping force and the rotating force of the gripping means on the work are insufficient, The gripping means causes a phenomenon of slipping with respect to the work. When such slipping occurs, the detecting means detects the slip and the control means further determines the gripping based on the detection result of the detecting means. The gripping force of the means and the rotating force of the gripping means by the rotating means are adjusted. That is, in the present invention, when the detecting means detects the slip of the gripping means with respect to the work, the control means appropriately changes the setting such as increasing the gripping force of the gripping means and the rotating force of the gripping means by the rotating means. It is possible to rotate the work with an optimal gripping force and rotational force that does not cause slippage, and for example, securely remove the cap screwed to the fuel filler port of the automobile from the fuel filler port, or It is possible to reliably perform the work of screwing into.
【０００７】[0007]
【実施例】以下、本発明の一実施例を図１〜図５に基づ
いて説明する。まず、図１を参照して、給油所等で使用
されるマニピュレータ１の概略構成を説明すると、この
マニピュレータ１は、床面に配置される基台２と、この
基台２の上部に設けられて、上下方向の軸を中心として
回動するアーム支持部３と、このアーム支持部３に設け
られて水平方向の軸を中心として回動する第１のアーム
４と、この第１のアーム４の先端に設けられて、水平方
向の軸を中心に回動する第２のアーム５と、この第２の
アーム５の先端に設けられた手首機構６と、この手首機
構６の先端に設けられた把持装置７とから構成されるも
のであり、また、前記手首機構６は、互いに直交する３
軸を中心に各手首部材が相対回転するように構成された
ものである。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS. First, with reference to FIG. 1, a schematic configuration of a manipulator 1 used in a gas station or the like will be described. The manipulator 1 is provided on a floor 2 and an upper portion of the base 2. And an arm support portion 3 that rotates about an axis in the vertical direction, a first arm 4 that is provided on the arm support portion 3 and that rotates about an axis in the horizontal direction, and the first arm 4 A second arm 5 provided at the tip of the second arm 5 to rotate about a horizontal axis, a wrist mechanism 6 provided at the tip of the second arm 5, and a wrist mechanism 6 provided at the tip of the wrist mechanism 6. And the wrist mechanism 6 are orthogonal to each other.
The wrist members are configured to rotate relative to each other about an axis.
【０００８】そして、上記マニピュレータ１では、各所
に設けられたサーボモータ等のモータＭ（後述する）に
より、アーム支持部３、第１のアーム４、第２のアーム
５、手首機構６が各軸を中心に相対回転し、これにより
最先端に位置する把持装置７が任意の空間に移動され、
自動車８の給油口９に螺合されたキャップ１０を把持し
て回転させることにより、該キャップ１０が給油口９か
ら外される、あるいは把持装置７に把持させたキャップ
１０を、自動車８の給油口９の近接位置で回転させるこ
とにより、該キャップ１０が給油口９に螺合されるよう
になっている。In the manipulator 1, the arm support 3, the first arm 4, the second arm 5, and the wrist mechanism 6 are each axis by a motor M (to be described later) such as a servo motor provided at various places. Relatively rotates about, thereby moving the gripping device 7 located at the forefront to an arbitrary space,
By gripping and rotating the cap 10 screwed into the fuel filling port 9 of the automobile 8, the cap 10 is removed from the fuel filling port 9 or the cap 10 held by the gripping device 7 is used to fill the automobile 8 with oil. By rotating the cap 10 at a position close to the mouth 9, the cap 10 is screwed into the oil supply port 9.
【０００９】次に、図２を参照して手首機構６の先端に
回転可能に設けられた把持装置７について説明する。こ
の図において、１４は手首機構６に対して回転自在に取
付けられた中空の軸部材で、この軸部材１４の先端に
は、一側が互いに連通された状態で、他側がそれぞれ１
２０度の角度を隔てて軸部材１４の径方向に放射状に延
びる三本の同一エアシリンダ１５が固定されて設けられ
ている。Next, the gripping device 7 rotatably provided at the tip of the wrist mechanism 6 will be described with reference to FIG. In this figure, 14 is a hollow shaft member that is rotatably attached to the wrist mechanism 6. At the tip of the shaft member 14, one side is in communication with each other and the other side is 1
Three identical air cylinders 15 are provided fixedly extending radially in the radial direction of the shaft member 14 at an angle of 20 degrees.
【００１０】そして、これら各エアシリンダ１５内に
は、ピストン１６が摺動自在に設けられている。また、
各エアシリンダ１５の他側位置、すなわち、各エアシリ
ンダ１５の非連通側位置には、ピストン１６のエアシリ
ンダ非連通側端面と非連通側のエアシリンダ１６内壁と
によって画成される空間Ｐ1 に圧搾空気を送り込むため
のチューブ１７の一端側が接続されて設けられており、
これに対して、各エアシリンダ１５の一側位置すなわち
各エアシリンダ１５の連通側位置には、ピストン１６の
エアシリンダ連通端面と連通側のエアシリンダ１６内壁
とによって画成された空間Ｐ2 から空気を排出するため
のチューブ１８の一端側が接続されて設けられている。
そして、チューブ１７の他端側は、空間Ｐ1 に対して圧
搾空気の供給・排出を行い、空間Ｐ1 の圧力を所望の圧
力に保つポンプＰ（図３参照）に接続され、チューブ１
８の他端側は図示しないリリーフ弁等を有する弁機構に
接続されており、この弁機構は、チューブ１８内及び空
間Ｐ2 の圧力が一定圧力以上となった場合に、内部の空
気を外部に放出するようになっている。これにより、各
エアシリンダ１５内の三つのピストン１６は、ポンプＰ
及び弁機構Ｖの作動によってそれぞれがエアシリンダ１
５内を摺動することにより、互いに近接離間するように
なっている。一方、前記各ピストン１６の他端部にはピ
ストンロッド１９を介して把持用爪２０が固定されてい
る。これら把持用爪２０は、ピストン１６の動きに連動
して互いに近接離間するものであって、該把持用爪２０
の近接時に、該把持用爪２０の内側にて、自動車８の給
油口９に螺合されたキャップ１０を把持する。そして、
把持用爪２０は、手首機構６内のモータＭ（図３参照）
により把持装置７の軸部材１４が軸Ａを中心として回転
させられることにより、把持したキャップ１０を回転さ
せ、該キャップ１０を給油口９から外す、また、該キャ
ップ１０を給油口９に螺合するようになっている。A piston 16 is slidably provided in each of the air cylinders 15. Also,
At the other side position of each air cylinder 15, that is, the non-communication side position of each air cylinder 15, a space P 1 defined by the air cylinder non-communication side end surface of the piston 16 and the non-communication side air cylinder 16 inner wall. One end side of a tube 17 for sending compressed air to is connected and provided,
On the other hand, at one side position of each air cylinder 15, that is, at the communication side position of each air cylinder 15, from the space P 2 defined by the air cylinder communication end surface of the piston 16 and the inner wall of the air cylinder 16 on the communication side. One end side of a tube 18 for discharging air is connected and provided.
Then, the other end of the tube 17 performs supply and discharge of compressed air to the space P 1, is connected to a pump P (see FIG. 3) to maintain the pressure in the space P 1 to a desired pressure, the tube 1
The other end side of 8 is connected to a valve mechanism having a relief valve or the like (not shown), and this valve mechanism removes the internal air to the outside when the pressure in the tube 18 and the space P 2 becomes a certain pressure or more. It is designed to be released. As a result, the three pistons 16 in each air cylinder 15 are
And the operation of the valve mechanism V causes the air cylinder 1
By sliding inside 5, it comes close to and away from each other. On the other hand, a gripping claw 20 is fixed to the other end of each piston 16 via a piston rod 19. These gripping claws 20 move close to and away from each other in conjunction with the movement of the piston 16, and the gripping claws 20
At the time of approaching, the cap 10 screwed into the fuel filler port 9 of the automobile 8 is gripped inside the gripping claw 20. And
The gripping claw 20 is a motor M in the wrist mechanism 6 (see FIG. 3).
By rotating the shaft member 14 of the gripping device 7 about the axis A, the gripped cap 10 is rotated to remove the cap 10 from the fuel filler port 9, and the cap 10 is screwed into the fuel filler port 9. It is supposed to do.
【００１１】また、前記把持用爪２０の一つには、軸Ａ
と平行な軸Ｂを中心として回転自在であり、かつ把持し
たキャップ１０に接触可能なローラ２１と、該ローラ２
１の回転量を検出する回転量検出装置２２とが設けられ
ており、この回転量検出装置２２により検出されたロー
ラ２１の回転量検出データは、ケーブル２３を経由し
て、図３に示す制御装置２４に供給される。そして、こ
のローラ２１は、把持用爪２０によってキャップ１０を
把持させた状態でその軸部材１４を回転させ、把持装置
７自体を回転させた場合に、キャップ１０を把持した把
持用爪２０の把持力が小さい等の理由から、把持装置７
のみが回転しキャップ１０が把持装置７と一体的に回転
しなかったときに、このキャップ１０の周面に沿って回
転するものである。すなわち、このローラ２１の回転
は、把持用爪２０が空転した場合に生じるものであり、
よって、回転量検出装置２２から出力されるローラ２１
の回転量検出データは把持用爪２０の空転量を示すもの
である（以下、このローラ２１の回転量検出データを、
把持用爪２０の空転量検出データと表現する）。Further, one of the gripping claws 20 has an axis A.
A roller 21 which is rotatable about an axis B parallel to the roller B and which can contact the gripped cap 10;
The rotation amount detecting device 22 for detecting the rotation amount of the roller 1 is provided, and the rotation amount detecting data of the roller 21 detected by the rotation amount detecting device 22 is transmitted via the cable 23 to the control shown in FIG. It is supplied to the device 24. The roller 21 rotates the shaft member 14 in a state where the cap 10 is held by the holding claw 20, and when the holding device 7 itself is rotated, holds the holding claw 20 that holds the cap 10. Because of the small force, the gripping device 7
When only the cap rotates and the cap 10 does not rotate integrally with the grip device 7, the cap 10 rotates along the peripheral surface of the cap 10. That is, the rotation of the roller 21 occurs when the gripping claw 20 idles,
Therefore, the roller 21 output from the rotation amount detection device 22
The rotation amount detection data indicates the idling amount of the gripping claw 20 (hereinafter, this rotation amount detection data of the roller 21 is
It is expressed as slip detection amount detection data of the gripping claw 20).
【００１２】次に、図３を参照して、制御装置２４及び
その周辺構成について説明する。この制御装置２４に
は、前述した回転量検出装置２２とともに、圧力センサ
２５、トルクセンサ２６、ロータリーエンコーダ２７、
記憶装置２８がデータ入力用ケーブル２９〜３２を介し
て接続され、更に、エアシリンダ１５に対して圧搾空気
を供給するためのポンプＰ、把持用爪２０を回転させる
モータＭが、制御信号供給用ケーブル３３，３４を介し
て接続されている。Next, referring to FIG. 3, the control device 24 and its peripheral structure will be described. The control device 24 includes a pressure sensor 25, a torque sensor 26, a rotary encoder 27, as well as the rotation amount detection device 22 described above.
A storage device 28 is connected via data input cables 29 to 32, and a pump P for supplying compressed air to the air cylinder 15 and a motor M for rotating the gripping claw 20 are for supplying control signals. They are connected via cables 33 and 34.
【００１３】これら各構成要素について説明すると、圧
力センサ２５は、ポンプＰによりエアシリンダ１５に対
して供給される圧搾空気の圧力を検出するためのもので
あり、その検出値は、把持用爪２０の把持力を示す圧力
検出データとして制御装置２４に供給される。また、ト
ルクセンサ２６は、把持用爪２０を回転させるマニピュ
レータ１のモータＭのトルクを検出するためのものであ
り、その検出値は、把持用爪２０の回転力を示すトルク
検出データとして制御装置２４に供給される。また、ロ
ータリーエンコーダ２７は、マニピュレータ１のモータ
Ｍにより回転させられる把持用爪２０の回転量を検出す
るためのものであって、その検出データは、把持用爪２
０の回転量検出データとして制御装置２４に供給され
る。Explaining each of these components, the pressure sensor 25 is for detecting the pressure of the compressed air supplied to the air cylinder 15 by the pump P, and the detected value is the gripping claw 20. Is supplied to the control device 24 as pressure detection data indicating the gripping force. The torque sensor 26 is for detecting the torque of the motor M of the manipulator 1 that rotates the gripping claw 20, and the detected value is the torque detection data indicating the rotational force of the gripping claw 20 as a control device. 24. The rotary encoder 27 is for detecting the amount of rotation of the gripping claw 20 rotated by the motor M of the manipulator 1, and the detection data is the gripping claw 2.
The rotation amount detection data of 0 is supplied to the control device 24.
【００１４】また、記憶装置２８には、把持用爪２０が
キャップ１０を把持する把持力の初期値（下限）と制限
値（上限）とが把持力基準値として記憶され、把持用爪
２０を回転させるモータＭの回転力の初期値（下限）と
制限値（上限）とが回転力基準値として記憶される。な
お、これら記憶データの中で、把持力基準値は圧力セン
サ２５から出力される圧力検出データと比較されるもの
であり、回転力基準値はトルクセンサ２６から出力され
るトルク検出データと比較されるものである。Further, the storage device 28 stores an initial value (lower limit) and a limit value (upper limit) of the gripping force with which the gripping claw 20 grips the cap 10 as gripping force reference values. The initial value (lower limit) and the limit value (upper limit) of the rotational force of the rotating motor M are stored as the rotational force reference value. Of these stored data, the gripping force reference value is compared with the pressure detection data output from the pressure sensor 25, and the rotational force reference value is compared with the torque detection data output from the torque sensor 26. It is something.
【００１５】次に、上記制御装置２４の制御内容を図４
及び図５のＰＡＤ図を参照して説明する。なお、これら
の図において、図４は給油口９に螺合されているキャッ
プ１０を開ける際の処理を示し、図５はキャップ１０を
給油口９に螺合させて、該給油口９を閉じる際の処理を
示している。 《ステップ１》記憶装置２８に記憶されている把持用爪
２０の把持力基準値、回転力基準値をそれぞれ読み込
む。Next, the control contents of the control device 24 are shown in FIG.
And the PAD diagram of FIG. In these figures, FIG. 4 shows a process of opening the cap 10 screwed into the fuel filler port 9, and FIG. 5 shows that the cap 10 is screwed into the fuel filler port 9 to close the fuel filler port 9. The process at the time is shown. << Step 1 >> The gripping force reference value and the turning force reference value of the gripping claw 20 stored in the storage device 28 are read.
【００１６】《ステップ２》マニピュレータ１を駆動し
て、先端の把持装置７を、自動車８の給油口９から離れ
た待機位置から、該給油口９に近接した近接位置にまで
移動させる。なお、このような把持装置７のキャップ近
接位置への移動は以下のようにして行う。例えば、アー
ム５の先端位置にイメージセンサ等の検出手段を取り付
け、このイメージセンサの画像データを処理することに
より、キャップ１０の位置を認識し、該キャップ１０を
把持する位置に把持装置７を移動させる、あるいは自動
車８の車種毎に、キャップ１０の位置を示す座標データ
を予め記憶させておき、この座標データに基づき、キャ
ップ１０を把持する位置に把持装置７を移動させる等が
ある。<Step 2> The manipulator 1 is driven to move the gripping device 7 at the tip from the standby position separated from the fuel filler port 9 of the automobile 8 to the close position close to the fuel filler port 9. The movement of the gripping device 7 to the cap proximity position is performed as follows. For example, a detection means such as an image sensor is attached to the tip of the arm 5 and the image data of the image sensor is processed to recognize the position of the cap 10 and move the gripping device 7 to the position where the cap 10 is gripped. Alternatively, the coordinate data indicating the position of the cap 10 may be stored in advance for each vehicle type of the automobile 8, and the gripping device 7 may be moved to a position for gripping the cap 10 based on the coordinate data.
【００１７】《ステップ３》キャップの１０の近接位置
にて、ポンプＰによりエアシリンダ１５に把持力基準値
の初期値（下限）に相当する圧搾空気を供給して、把持
装置７の把持用爪２０を互いに近接する方向に移動さ
せ、これにより把持用爪２０間に、給油口９に螺合され
ているキャップ１０を把持させる。 《ステップ４》手首機構６内のモータＭを回転力基準値
の初期値（下限）で駆動して、把持装置７の把持用爪２
０を回転させる。<< Step 3 >> At a position close to the cap 10, compressed air corresponding to the initial value (lower limit) of the gripping force reference value is supplied to the air cylinder 15 by the pump P, and the gripping claw of the gripping device 7 is supplied. The caps 10 screwed into the oil supply port 9 are gripped between the gripping claws 20 by moving the caps 20 closer to each other. << Step 4 >> The motor M in the wrist mechanism 6 is driven at the initial value (lower limit) of the rotational force reference value, and the gripping claw 2 of the gripping device 7 is driven.
Rotate 0.
【００１８】《ステップ５》キャップ１０の回転量（ス
テップ１５参照）が、予め記憶装置２８に記憶させてお
いた所定値（この値は、キャップ１０を給油口９から外
すために必要な該キャップ１０の回転量を示す）に達し
ないか、またはエラーフラグ（ステップ１２参照）がＯ
ＦＦとなっている場合に、以下のステップ６〜ステップ
１５の処理を繰り返し行う。また、キャップ１０の回転
量（ステップ１５参照）が、予め記憶装置２８に記憶さ
せておいた所定値に達する、あるいはエラーフラグ（ス
テップ１２参照）がＯＮになった場合には、ステップ１
４を経由した後、次のステップ１６に進む。 《ステップ６》ロータリーエンコーダ２７から出力され
た回転量検出データに基づき、把持用爪２０の回転量を
算出する。 《ステップ７》回転量検出装置２２から出力される把持
用爪２０の空転量検出データに基づき、把持用爪２０の
空転量を算出する。<< Step 5 >> The rotation amount of the cap 10 (see step 15) is a predetermined value stored in advance in the storage device 28 (this value is required for removing the cap 10 from the filler opening 9). (Indicating the rotation amount of 10) is not reached, or the error flag (see step 12) is O
If it is FF, the following steps 6 to 15 are repeated. If the rotation amount of the cap 10 (see step 15) reaches a predetermined value stored in the storage device 28 in advance or the error flag (see step 12) is turned on, step 1
After passing 4, the process proceeds to the next step 16. << Step 6 >> Based on the rotation amount detection data output from the rotary encoder 27, the rotation amount of the grip claw 20 is calculated. << Step 7 >> The idling amount of the gripping claw 20 is calculated based on the idling amount detection data of the gripping claw 20 output from the rotation amount detecting device 22.
【００１９】《ステップ８》ステップ７で得た把持用爪
２０の空転量が「０」で無いか否かを判断し、空転量が
「０」で無いＹＥＳの場合にステップ９に進み、空転量
が「０」であるＮＯの場合にステップ１４に進む。 《ステップ９》ポンプＰに対して圧搾空気の圧力を予め
定められた所定値（当該所定値は把持力基準値の初期値
（下限）と制限値（上限）との差量に応じて適宜定めら
れている）だけ上昇させ、これによってキャップ１０に
対する把持用爪２０の把持力を一段階アップさせ、ま
た、モータＭに対して回転力を予め定められた所定値
（当該所定値は回転力基準値の初期値（下限）と制限値
（上限）との差量に応じて適宜定められている）だけ上
昇させ、キャップ１０を回転させるための把持用爪２０
の回転力を一段階アップさせる処理を行う。すなわち、
当該処理が前述のステップ５で説明した判断処理の結果
に基づいて繰り返し実行されることによって、把持用爪
２０の把持力、回転力が段階的にアップされる。<< Step 8 >> It is judged whether or not the idling amount of the gripping claw 20 obtained in Step 7 is not "0". If the idling amount is not "0", the process proceeds to Step 9 and the idling is performed. If the quantity is “0”, NO, go to step 14. << Step 9 >> The pressure of compressed air with respect to the pump P is predetermined according to the amount of difference between the initial value (lower limit) and the limit value (upper limit) of the gripping force reference value. The gripping force of the gripping claw 20 with respect to the cap 10 is increased by one step, and the rotational force with respect to the motor M is set to a predetermined value (the predetermined value is the rotational force reference). The gripping claw 20 for rotating the cap 10 by increasing the initial value (lower limit) and the limit value (upper limit) by a predetermined amount).
Performs a process to increase the rotational force of. That is,
By repeatedly performing the process based on the result of the determination process described in step 5 described above, the gripping force and the rotating force of the gripping claw 20 are gradually increased.
【００２０】《ステップ１０》圧力センサ２５から出力
された把持用爪２０の把持力を示す圧力検出データを、
ステップ１で読み込んだ把持用爪２０の把持力基準値の
制限値（上限）と比較し、また、トルクセンサ２６から
出力されたモータＭの回転力を示すトルク検出データ
を、ステップ１で読み込んだ把持用爪２０の回転力基準
値の制限値（上限）と比較し、その結果、これら圧力検
出データ、トルク検出データの少なくとも一方が、把持
力基準値、回転力基準値の制限値（上限）を越えた場合
に、次のステップ１１に進み、また、これら圧力検出デ
ータ、トルク検出データのいずれもが、把持力基準値、
回転力基準値の制限値（上限）を越え無い場合には、ス
テップ１４に進む。なお、このステップ１０で使用され
る把持力基準値、回転力基準値の制限値（上限）は、把
持用爪２０の把持によってキャップ１０が破壊されるか
否かの限界値を示すものであって、キャップ１０の強
度、キャップ１０と把持用爪２０の摩擦力等に基づき決
定される。<< Step 10 >> The pressure detection data indicating the gripping force of the gripping claw 20 output from the pressure sensor 25 is
The torque detection data indicating the rotational force of the motor M output from the torque sensor 26 is compared with the limit value (upper limit) of the gripping force reference value read in step 1 and read in step 1. The grip force is compared with the limit value (upper limit) of the rotational force reference value of the gripping claw 20, and as a result, at least one of the pressure detection data and the torque detection data has a limit value (upper limit) of the gripping force reference value and the rotational force reference value. If it exceeds the above, the process proceeds to the next step 11, and both the pressure detection data and the torque detection data are grasping force reference values,
When it does not exceed the limit value (upper limit) of the torque reference value, the routine proceeds to step 14. The limit values (upper limit) of the gripping force reference value and the rotating force reference value used in this step 10 indicate the limit value of whether or not the cap 10 is broken by the gripping of the gripping claw 20. Is determined based on the strength of the cap 10, the frictional force between the cap 10 and the gripping claw 20, and the like.
【００２１】《ステップ１１》ポンプＰに対して圧搾空
気の圧力を低下させることにより、把持用爪２０による
キャップ１０の把持を解除させ、同時にモータＭの駆動
を停止することにより、把持用爪２０の回転を停止させ
る。 《ステップ１２》把持用爪２０の把持力、回転力が把持
力基準値、回転力基準値の制限値（上限）を越えている
ことを示すエラーフラグをＯＮにする。 《ステップ１３》警報装置（図示略）に対してアラーム
信号を出力し、把持用爪２０によるキャップ１０の取外
し作業に異常があることを作業者に報知した後、次のス
テップ１４に進む。<< Step 11 >> By lowering the pressure of compressed air with respect to the pump P, the gripping of the cap 10 by the gripping claw 20 is released, and at the same time, the driving of the motor M is stopped, whereby the gripping claw 20 is released. To stop the rotation of. << Step 12 >> An error flag indicating that the gripping force and the rotating force of the gripping claw 20 exceed the gripping force reference value and the limit value (upper limit) of the rotating force reference value is turned on. << Step 13 >> An alarm signal is output to an alarm device (not shown) to notify the operator that the work for removing the cap 10 by the gripping claw 20 is abnormal, and the process proceeds to the next step 14.
【００２２】《ステップ１４》エラーフラグがＯＦＦか
否かを判断し、その判断の結果、ＯＦＦであるＹＥＳの
場合にステップ１５に進み、ＯＮであるＮＯの場合にス
テップ１６に進む。 《ステップ１５》ロータリーエンコーダ２７から出力さ
れた把持用爪２０の回転量検出データと、回転量検出装
置２２から出力される把持用爪２０の空転量検出データ
との差から、キャップ１０の回転量を算出する。<Step 14> It is judged whether or not the error flag is OFF, and if the result of the judgment is YES, that is, OFF, the routine proceeds to Step 15. If NO, that is, the routine proceeds to Step 16. << Step 15 >> From the difference between the rotation amount detection data of the grip claw 20 output from the rotary encoder 27 and the idling amount detection data of the grip claw 20 output from the rotation amount detection device 22, the rotation amount of the cap 10 is determined. To calculate.
【００２３】なお、ここで算出されたキャップ１０の回
転量を示すデータは、ステップ５に供給され、このステ
ップ５にて、このキャップ１０の回転量が、予め設定し
ておいた所定量に達したか否かを判断し、その結果、キ
ャップ１０の回転量が、予め設定しておいた所定量に達
したとの判断である場合には、キャップ１０が給油口９
から外れたとして、次のステップ１６に進み、また、キ
ャップ１０の回転量が、予め設定しておいた所定量に達
しないとの判断である場合には、キャップ１０が未だ給
油口９から外れていないとしてステップ６に戻り、かつ
モータＭ及びポンプＰによるキャップ１０の開放作業を
継続する。The data indicating the amount of rotation of the cap 10 calculated here is supplied to step 5, and in this step 5, the amount of rotation of the cap 10 reaches a preset predetermined amount. If it is determined that the amount of rotation of the cap 10 has reached a preset predetermined amount, the cap 10 determines that the oil supply port 9
If it is determined that the rotation amount of the cap 10 does not reach the preset predetermined amount, the cap 10 is still removed from the fuel filler port 9. If not, the process returns to step 6, and the work of opening the cap 10 by the motor M and the pump P is continued.
【００２４】《ステップ１６》エラーフラグがＯＦＦか
否かを判断し、その判断の結果、ＯＦＦであるＹＥＳの
場合にステップ１７に進み、ＯＮであるＮＯの場合にス
テップ１９に進む。 《ステップ１７》マニピュレータ１によるキャップ１０
の開放作業が正常に終了したと判断して、モータＭの駆
動を停止することにより、把持用爪２０の回転を停止さ
せ、ステップ１８に進む。 《ステップ１８》マニピュレータ１の把持装置７を、自
動車８の給油口９から離れた待機位置に移動させる。な
お、このとき、このステップ１６の処理の結果、このス
テップ１７の処理が行われた場合には、待機位置に移動
した把持装置７はキャップ１０を把持した状態にあるの
に対し、ステップ１６の処理の結果、このステップ１７
の処理が行われなかった場合は、前述のステップ１１の
処理が既に行われているため、待機位置に移動した把持
装置７はキャップ１０を把持していない状態にある。<Step 16> It is judged whether or not the error flag is OFF. As a result of the judgment, if YES when the flag is OFF, the process proceeds to step 17, and if NO when the flag is ON, the process proceeds to step 19. << Step 17 >> Cap 10 with manipulator 1
When it is determined that the opening work has been completed normally, the driving of the motor M is stopped to stop the rotation of the gripping claw 20, and the process proceeds to step 18. << Step 18 >> The gripping device 7 of the manipulator 1 is moved to the standby position away from the fuel filler port 9 of the automobile 8. At this time, as a result of the processing of step 16, when the processing of step 17 is performed, the gripping device 7 that has moved to the standby position is in the state of gripping the cap 10, As a result of processing, this step 17
If the process of step 11 is not performed, the process of step 11 described above has already been performed, and thus the gripping device 7 that has moved to the standby position is not gripping the cap 10.
【００２５】次に、図５を参照して自動車８の給油口９
にキャップ１０を螺合させる場合のＰＡＤ図を説明す
る。なお、この図５のＰＡＤ図にて、図４のＰＡＤ図と
同様の処理については適宜説明を省略する。また、図５
のＰＡＤ図は、図４のステップ１６の処理後、ステップ
１７を処理した後に実行される。また、図５の各ステッ
プを実行するに際して、図４のステップ１にて記憶装置
２８に記憶された把持用爪２０の把持力基準値、回転力
基準値が使用される。Next, referring to FIG. 5, the fuel filler port 9 of the automobile 8
A PAD diagram in the case of screwing the cap 10 to the will be described. Note that, in the PAD diagram of FIG. 5, description of the same processes as those of the PAD diagram of FIG. 4 will be appropriately omitted. Also, FIG.
4 is executed after processing step 17 in FIG. 4 and after processing step 17. Further, when executing each step of FIG. 5, the gripping force reference value and the rotating force reference value of the gripping claw 20 stored in the storage device 28 in step 1 of FIG. 4 are used.
【００２６】《ステップ１９》図４のステップ１７を経
て、把持装置７の把持用爪２０に把持された状態にある
キャップ１０を、モータＭを駆動することにより自動車
８の給油口９近接した近接位置にまで移動させる。<< Step 19 >> Through Step 17 of FIG. 4, the cap 10 held by the gripping claw 20 of the gripping device 7 is brought close to the fuel filler port 9 of the automobile 8 by driving the motor M. Move to position.
【００２７】なお、このとき把持装置７の把持用爪２０
を自動車９の給油口９に移動させる作業は上記ステップ
２と同様に行う。すなわち、アーム５の先端位置にワー
ク検出手段であるイメージセンサ等を取り付け、このイ
メージセンサの画像データを処理することにより、キャ
ップ１０の位置を認識し、該キャップ１０を把持する位
置に把持装置７を移動させる、あるいは自動車８の車種
毎に、キャップ１０の位置を示す座標データを予め記憶
させておき、この座標データに基づき、キャップ１０を
把持する位置に把持装置７を移動させる。At this time, the gripping claw 20 of the gripping device 7
The operation of moving the vehicle to the fuel filling port 9 of the automobile 9 is performed in the same manner as in step 2 above. That is, an image sensor or the like, which is a work detecting means, is attached to the tip end position of the arm 5, and the position of the cap 10 is recognized by processing the image data of this image sensor, and the gripping device 7 is positioned to grip the cap 10. Or the coordinate data indicating the position of the cap 10 is stored in advance for each vehicle type of the automobile 8, and the gripping device 7 is moved to the position for gripping the cap 10 based on this coordinate data.
【００２８】《ステップ２０》マニピュレータ１のモー
タＭを駆動して、把持装置７の把持用爪２０を回転させ
る。なお、このステップ２０での把持用爪２０の回転方
向は、図４のステップ４とは逆である。 《ステップ２１》図４のステップ５と同様に、キャップ
１０の回転量（ステップ３１）が予め設定しておいた所
定量（この値は、キャップ１０を給油口９に取り付ける
ために必要な該キャップ１０の回転量を示す）に達しな
いか、またはエラーフラグがＯＦＦとなっている場合
に、以下のステップ２２〜ステップ３１の処理を繰り返
し行う。また、キャップ１０の回転量が、予め記憶装置
２８に記憶させておいた所定値に達する、あるいはエラ
ーフラグがＯＮになった場合には、ステップ３０を経由
した後、次のステップ３２に進む。<< Step 20 >> The motor M of the manipulator 1 is driven to rotate the gripping claw 20 of the gripping device 7. The rotation direction of the gripping claw 20 in step 20 is opposite to that in step 4 of FIG. << Step 21 >> Similar to Step 5 of FIG. 4, the rotation amount of the cap 10 (Step 31) is a predetermined amount (this value is the cap required to attach the cap 10 to the fuel filler port 9). (Representing the rotation amount of 10) is not reached or the error flag is OFF, the processing of the following steps 22 to 31 is repeated. Further, when the rotation amount of the cap 10 reaches a predetermined value stored in the storage device 28 in advance or the error flag is turned on, after passing through step 30, the process proceeds to the next step 32.
【００２９】《ステップ２２》〜《ステップ３１》これ
らのステップ２２〜ステップ３１は、キャップ１０を回
転させる方向が逆であること以外は、図４のステップ６
〜ステップ１５と同様の処理内容である。また、上記ス
テップ２７では、マニピュレータ１のモータＭの駆動の
みを停止させるようにし、把持装置７の把持用爪２０が
キャップ１０を把持した状態は保持させるようにする。<< Step 22 >> to << Step 31 >> These Steps 22 to 31 are the same as Step 6 in FIG. 4 except that the cap 10 is rotated in the opposite direction.
The processing contents are similar to those in step 15. Further, in step 27, only the driving of the motor M of the manipulator 1 is stopped, and the state where the gripping claw 20 of the gripping device 7 grips the cap 10 is held.
【００３０】《ステップ３２》エラーフラグがＯＦＦか
否かを判断し、その判断の結果、ＯＦＦであるＹＥＳの
場合にステップ３３〜ステップ３４に進み、ＯＮである
ＮＯの場合にステップ３５に進む。 《ステップ３３》マニピュレータ１によるキャップ１０
の回転が終了したと判断してステップ３４に進む。 《ステップ３４》ポンプＰに対して圧搾空気の圧力を低
下させることにより、把持用爪２０によるキャップ１０
の把持を解除させた後、次のステップ３５に進む。 《ステップ３５》マニピュレータ１の把持装置７を、自
動車８の給油口９から離れた待機位置に移動させる。<< Step 32 >> It is judged whether or not the error flag is OFF, and if the result of the judgment is YES that is OFF, the process proceeds to steps 33 to 34, and if NO if it is ON, the process proceeds to step 35. << Step 33 >> Cap 10 by manipulator 1
It is determined that the rotation of No. has ended, and the process proceeds to step 34. << Step 34 >> By lowering the pressure of compressed air with respect to the pump P, the cap 10 by the gripping claw 20 is reduced.
After releasing the grip, the process proceeds to the next step 35. << Step 35 >> The gripping device 7 of the manipulator 1 is moved to the standby position away from the fuel filler port 9 of the automobile 8.
【００３１】以上説明したマニピュレータ１では、ポン
プＰから供給される圧搾空気の圧力により、把持装置７
の把持用爪２０間にキャップ１０を把持させ（ステップ
３、ステップ１９）、この状態で、モータＭにより把持
用爪２０を回転させたときに（ステップ４、ステップ２
０）、回転量検出装置２２から出力された把持用爪２０
の空転量検出データに基づき、該把持用爪２０がキャッ
プ１０に対してすべる現象が生じているか否かを判断し
（ステップ８、ステップ２４）、その結果、すべりが生
じていると判断した場合には、把持用爪２０の把持力及
回転力を、キャップ１０が壊れない範囲で段階的に強い
値に設定変更することができ（ステップ９〜１０、ステ
ップ２５〜２６）、また、空転が生じていないと判断し
た場合には、把持用爪２０の把持力及び回転力を変更す
ること無く、キャップ１０を所定量回転させるようにし
た（ステップ１４〜１５、ステップ３０〜３１）。これ
により、上記マニピュレータ１では、すべりの生じない
最適な把持力及び回転力でキャップ１０を回転させるこ
とができ、自動車８の給油口９に螺合されているキャッ
プ１０を確実に給油口９から確実に外す、あるいは給油
口９に確実に螺合することが可能となる。In the manipulator 1 described above, the gripping device 7 is operated by the pressure of the compressed air supplied from the pump P.
When the cap 10 is gripped between the gripping claws 20 (step 3, step 19) and the gripping claw 20 is rotated by the motor M in this state (step 4, step 2).
0), the gripping claw 20 output from the rotation amount detection device 22
When it is determined that the gripping claw 20 is slipping with respect to the cap 10 based on the idling amount detection data (steps 8 and 24), and as a result, slipping is determined. In addition, the gripping force and the rotating force of the gripping claw 20 can be set and changed to a stepwise strong value within a range in which the cap 10 is not broken (steps 9 to 10 and steps 25 to 26). When it is determined that the cap 10 does not occur, the cap 10 is rotated by a predetermined amount without changing the gripping force and the rotating force of the gripping claw 20 (steps 14 to 15 and steps 30 to 31). As a result, in the manipulator 1, the cap 10 can be rotated with the optimum gripping force and rotational force that does not cause slippage, and the cap 10 screwed into the fuel filler port 9 of the automobile 8 can be reliably removed from the fuel filler port 9. It is possible to securely remove it or screw it into the fuel filler port 9 without fail.
【００３２】なお、本実施例では、給油口９のキャップ
１０をワークの例としてあげたが、これに限定されず、
これ以外のキャップであっても良く、あるいはボルト、
ナット等であっても良く、要はねじにより開閉されるワ
ークであれば良い。In this embodiment, the cap 10 of the fuel filler port 9 is used as an example of the work, but the present invention is not limited to this.
Other caps may be used, or bolts,
It may be a nut or the like, and the point is that it is a work that can be opened and closed by a screw.
【００３３】[0033]
【発明の効果】以上の説明から明らかなようにこの発明
によれば、把持手段にワークを把持させた状態で、回転
手段によりこの把持手段を回転させたとき、把持手段の
ワークに対する把持力、回転力が不足していると、該把
持手段がワークに対してすべる現象が生じるが、このよ
うなすべりが生じた場合には、検出手段が該すべりを検
出し、更に、制御手段が、この検出手段の検出結果に基
づき、前記把持手段の把持力及び回転手段による把持手
段の回転力を調整する。すなわち、本発明では、検出手
段が、把持手段のワークに対するすべりを検出した場合
には、制御手段により、把持手段の把持力及び回転手段
による把持手段の回転力を適宜アップさせる等の設定変
更をすることができ、これによりすべりの生じない最適
な把持力、回転力でワークを回転させることができ、例
えば自動車の給油口に螺合されているキャップを給油口
から確実に外す、あるいは給油口に螺合する作業を確実
に行なうことができる効果が得られる。As is apparent from the above description, according to the present invention, the gripping force of the gripping means on the work when the gripping means grips the work and the gripping means is rotated by the rotating means, When the rotational force is insufficient, the gripping means causes a phenomenon of slipping with respect to the work. When such a slip occurs, the detecting means detects the slip and the control means further detects the slip. The gripping force of the gripping means and the rotating force of the gripping means by the rotating means are adjusted based on the detection result of the detecting means. That is, in the present invention, when the detecting means detects the slip of the gripping means with respect to the work, the control means appropriately changes the setting such as increasing the gripping force of the gripping means and the rotating force of the gripping means by the rotating means. It is possible to rotate the work with an optimal gripping force and rotational force that does not cause slippage, and for example, securely remove the cap screwed to the fuel filler port of the automobile from the fuel filler port, or It is possible to obtain an effect that the work of screwing into can be surely performed.
【図１】マニピュレータ１の全体構成を示す斜視図。FIG. 1 is a perspective view showing the overall configuration of a manipulator 1.
【図２】マニピュレータ１に設けられた把持装置７を示
す平面図。FIG. 2 is a plan view showing a gripping device 7 provided in the manipulator 1.
【図３】マニピュレータ１の制御装置２４の周辺構成を
示すブロック図。FIG. 3 is a block diagram showing a peripheral configuration of a control device 24 of the manipulator 1.
【図４】キャップ１０を開ける際の制御装置２４の制御
内容を示すＰＡＤ。FIG. 4 is a PAD showing the control contents of the control device 24 when the cap 10 is opened.
【図５】キャップ１０を閉じる際の制御装置２４の制御
内容を示すＰＡＤ。FIG. 5 is a PAD showing the control contents of the control device 24 when the cap 10 is closed.
１ マニピュレータ ６ 手首機構（回転手段） ７ 把持装置（把持手段） １０ キャップ（ワーク） ２２ 回転量検出装置 ２４ 制御装置（制御手段） Ｍ モータ（回転手段） Ｐ ポンプ（把持手段） 1 Manipulator 6 Wrist Mechanism (Rotating Means) 7 Gripping Device (Gripping Means) 10 Cap (Work) 22 Rotation Amount Detection Device 24 Control Device (Control Means) M Motor (Rotating Means) P Pump (Gripping Means)
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 // Ｂ６０Ｋ 15/05 Ｅ０４Ｈ 3/02 Ｄ ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (51) Int.Cl. 6 Identification number Office reference number FI technical display location // B60K 15/05 E04H 3/02 D
Claims (1)
段を回転させる回転手段と、前記把持手段を回転させた
場合に該把持手段のワークに対するすべりを検出する検
出手段と、この検出手段の検出結果に基づき、前記把持
手段の把持力及び回転手段による把持手段の回転力を調
整する制御手段とを有することを特徴とするワーク回転
装置。1. A gripping means for gripping a work, a rotating means for rotating the gripping means, a detecting means for detecting a slip of the gripping means with respect to the work when the gripping means is rotated, and a detecting means of the detecting means. And a control unit for adjusting the gripping force of the gripping unit and the rotating force of the gripping unit by the rotating unit based on the detection result.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23390493A JPH0788790A (en) | 1993-09-20 | 1993-09-20 | Workpiece rotating device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23390493A JPH0788790A (en) | 1993-09-20 | 1993-09-20 | Workpiece rotating device |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0788790A true JPH0788790A (en) | 1995-04-04 |
Family
ID=16962408
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP23390493A Withdrawn JPH0788790A (en) | 1993-09-20 | 1993-09-20 | Workpiece rotating device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0788790A (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012101352A (en) * | 2010-11-05 | 2012-05-31 | Gimatic Spa | Parallel pneumatic gripper |
| CN104709858A (en) * | 2013-12-13 | 2015-06-17 | 株式会社安川电机 | Robot system, container opening method, and manufacturing method of object to be processed |
| JP2020049638A (en) * | 2018-09-28 | 2020-04-02 | 日本電産株式会社 | Robot hand |
-
1993
- 1993-09-20 JP JP23390493A patent/JPH0788790A/en not_active Withdrawn
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| CN104709858A (en) * | 2013-12-13 | 2015-06-17 | 株式会社安川电机 | Robot system, container opening method, and manufacturing method of object to be processed |
| JP2015112704A (en) * | 2013-12-13 | 2015-06-22 | 株式会社安川電機 | Robot system, cap-opening method of container, and manufacturing method of workpiece |
| US10196165B2 (en) | 2013-12-13 | 2019-02-05 | Kabushiki Kaisha Yaskawa Denki | Robot system, container opening method, and manufacturing method of object to be processed |
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|---|---|---|---|
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