JPS5912431B2 - マニピユレ−タ - Google Patents

マニピユレ−タ

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Publication number
JPS5912431B2
JPS5912431B2 JP51059561A JP5956176A JPS5912431B2 JP S5912431 B2 JPS5912431 B2 JP S5912431B2 JP 51059561 A JP51059561 A JP 51059561A JP 5956176 A JP5956176 A JP 5956176A JP S5912431 B2 JPS5912431 B2 JP S5912431B2
Authority
JP
Japan
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manipulator
rotation
rotating
reversing plate
angle
Prior art date
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Expired
Application number
JP51059561A
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English (en)
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JPS51146055A (en
Inventor
ジエイムス・エル・ヘンリイ
ドナルド・エム・エスピイ
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Bendix Corp
Original Assignee
Bendix Corp
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Publication date
Application filed by Bendix Corp filed Critical Bendix Corp
Publication of JPS51146055A publication Critical patent/JPS51146055A/ja
Publication of JPS5912431B2 publication Critical patent/JPS5912431B2/ja
Expired legal-status Critical Current

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Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J15/00—Gripping heads and other end effectors
    • B25J15/02—Gripping heads and other end effectors servo-actuated
    • B25J15/0253—Gripping heads and other end effectors servo-actuated comprising parallel grippers
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J15/00—Gripping heads and other end effectors
    • B25J15/0004—Gripping heads and other end effectors with provision for adjusting the gripped object in the hand

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Robotics (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Manipulator (AREA)
  • Specific Conveyance Elements (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はマニピュレータに関し、更に詳しくいえばつか
みあげ場所においてまちまちの向きの位２０置から物体
をつかみあげて、移動させるための汎用マニピュレータ
に関する。
第１場所でまちまちの向きをしている物体をつかみ、そ
の物体を予め選択した向きで第２場所に積み重ねること
ができる汎用マニピュレータは、２５組立作業のような
製造工程がますます自動化されているために、多くの製
造工程でますます使用されるようになつてきている。
多くの作業はある特定の向きで物体をつかむことを要す
るから、マニピュレータを適合させるこ３０とができる
向きに物体の位置を直すことが物体の初めの向きによつ
ては必要となり、あるいはその物体に接近するのに面倒
な接近運動を要するが、これら２つの必要のためにサイ
クル時間が必然的に長くなる。
このサイクル時間は極めて重要であ３５る。更に、可能
なあらゆる向きに対応できるようにするために、マニピ
ュレータの構造とその制御は必然的に複雑となり、寸法
と使用電力が大となる。
したがつて、本発明の目的は形状を大きくしたり、複雑
さを増したり、サイクル時間を長くしたりすることなし
に、種々の向きをとつている物体を取り扱うことができ
るマニピユレータ用の構造を提供することである。本発
明のマニピユレータにおいては、種々の大きさの物体を
つかみあげて保持するための装置は、少なくとも一方の
部材が他方の部材の方へ動くことができるような一対の
部材と、これらの部材により支持され該部材が移動する
とき上記物体に係合する接触部品とを備える。
本発明によれば、それらの接触部品が物体に接触してい
る間に、それらの接触部品を保持している部材に対して
接触部品を回転制御して選択的に新たな方向に向けさせ
るための装置が設けられる。以下、図面を参照して本発
明を詳細に説明する。
まず第１，２図を参照する。これらの図には上記のよう
な種類のマニピユレータ１０の一部が示されている。こ
のマニピユレータ１０は種々の大きさの物体１２を空間
内で移動および位置させることができる多くの自由度を
有する。物体１２はマニピユレータ１０のつかみ機構１
４によつてつかまれる。たとえば、軸１６，１８，２０
を中心として回転させ、支持棒２２，２４の出入り運動
により与えられる横方向の運動によりつかみ機構に運動
が与えられ、アームアセンブリ２６はフレーム２８上で
鉛直方向の運動ができるように支持される。これらの各
方向の運動は制御器と、各種の精密な動力装置により、
通常はある種の位置帰環装置を介して制御される。つか
み機構１４は、つかみアーム３０により保持されている
つかみ指３２が物体をはさむまで、つかみアーム３０が
互いに接近する向きの動きにより種々の大きさの物体１
２をつかむようにされている。
つかみ指３２は通常はピン３４から容易に外せるから、
種々の作業や種々の物体に最も適する形状のつかみ指を
使用できる。ある特定の組立作業を行うために、多くの
用途では物体１２をつかみ機構１４に対してある向きに
つかみあげることを必要とする。
前記したように、物体１２がつかみあげ場所３６におい
てまちまちの向きをとつており、それらの向きは多数の
向きが可能であるうちの一部であるとすると、物体１２
を二重に取り扱つて向きを直すことが必要であり、ある
いはつかみ機構１４に対する異常に時間を要する位置ぎ
め動作を要し、つかみ機構１４に対して物体１２を適切
な向きでつかみあげるために、マニピユレータ１０の部
品の自由度を更に増したり、寸法を大きくすることも必
要となる。本発明に従つて、各つかみアーム３０は物体
１２の向きを変える機構３８を保持する。
この機構３８はつかみ指３２がつかんでいる物体１２を
、つかみ機構１４に対して選択的に所定角度だけ回転さ
せる。この所定の回転角度は、物体１２の新たな向きが
、物体１２がつかみあげ場所３６でとることができる他
の可能な向きの１つに一致するように選択される。普通
は物体を裏返すため１８０度の回転が選択される。そう
すると適合させるべき可能な向きの数を少くとも１つだ
け減らすことができる。向きを変える機構３８は、物体
１２の調節すべき可能な向きの数を更に減少させるため
に、予め決定できる１つかそれ以上の角度だけ選択的に
回転させることもできる。この回転は簡単な戻り止め型
であるから、制御装置が更に複雑になることはない。
すなわち、機構３８が作動させられた時に起る所定の回
転以外には、最初の回転に対する位置制御は行われない
。次に第３〜１０図を参照して向きを変える機構３８に
ついて説明する。この機構はハウジング４０を含み、こ
のハウジング４０には上板４２が取りつけられ、この上
板４２にはつかみ機構１４が装着される。上板４２には
円筒部材４４も取りつけられる。この円筒部材４４は内
部に穴４６を有し、この穴４６の中にはピストンアセン
ブリ４８が挿入される。穴４６のうちピストンアセンブ
リ４８の上の部分は、それに連通している入口管５０を
通じて圧縮されるようになつている。ピストンアセンブ
リ４８には細長いロツド５２が固定される。このロツド
５２の一方の側にはラツク５４が設けられる。ピストン
アセンブリ４８と細長いロツド５２は、ロツド５２を囲
んでピストンアセンブリ４８の下側表面に取りつけられ
ているスプリング５６により、第３図に示すように上方
へ押される。細長いロツド５２の下端部は、・・ウジン
グ４０の下側部分６０の中に回転自在に支持される第１
ピニオン６２にラツク５４がかみ合うように、下側部分
６０にはめ込まれているブツシング５８の中に挿入され
る。
第１ピニオン６２は第２ピニオン６４にもかみ合う。こ
の第２ピニオン６４は下側部分６０の軸受６８，７０に
回転自在に装着されている軸６６にピンで固定される。
軸６６には反転板７２が取りつけられる。
この反転板７２にはピン３４が取りつけられ、このピン
３４にはつかみ指（図示せず）が着脱自在に固定される
。反転板７２の第１突起７６は、その突起に対して図示
のような角度関係で形成されているだぼ７４に係合する
。
穴４６の中でピストンアセンブリ４８が下へ動いてラツ
クは第１と第２のピニオン６２，６４と、軸６６と、反
転板７２とを１８０度回転させると、第２突起７８がだ
ぼ７４の下面に係合するから、反転板７２はＯ度位置ま
たは１８０度位置のいずれかに置かれる。下側部分６０
の穴８２の中に摺動自在に配置されて、圧力が加えられ
た時に器具８４と、ホース８５と、ピストン８８の上の
スペース８６の穴８７とを介して、第７図に示すスプリ
ング８３の偏倚力に抗して延びるようにされている挿入
ピン８０によつて９０度、すなわちＯ度位置と１８０度
位置の中間の位置にくるように、選択的に回転させるこ
とができる。
挿入ピン８０には前記ピストン８８が一体にされている
。挿入ピン８０は、第１突起７６がその軸心を中心とし
て回転する時に、第１突起７６の上面に接触してその位
置を９０度位置に保つように配置される。各反転板７２
の特定の位置に示す電気信号を得るために、３１固のマ
イクロスイツチ９０，９２，９４が設けられ、これらの
マイクロスイツチのレバーは、下側部分６０に固定され
ているプレート１０２に摺動自在に支持されている対応
する作動ピン９６，９８，１００によりトリガされる。
各作動ピン９６，９８，１００は反転板７２により支持
されている３本の楕円点止めねじにそれぞれ接触するこ
とにより、それぞれのマイクロスイツチレバ一に対して
カム動作するように接触させられる。反転板７２がＯ度
位置にある時には止めねじ１０８が作動ピン９６に接触
し、反転板７２が９０度位置にある時には止めねじ１０
６が作動ピン１００に接触し、反転板７２が１８０度位
置にある時は止めねじ１０４が作動ピン９８に接触する
。第１０図は向きを変える機構３８を制御する比較的簡
単な制御器を示すもので、ピストン８８と４８の上のス
ペースと圧力源および圧力調整器１１６との連通をそれ
ぞれ制御する一対の三方弁１１０，１１２しか必要とし
ない。
マニピユレータ１０が第１図に示すようにつかみあげ場
所３６の上方に位置するときには、物体１２がのせられ
ている表面に平行な軸の周りに向きを変えることができ
る。
その理由は、向きかえを要しないように、軸１８を中心
として回転させるだけで、物体１２の位置を無限にとる
ことができるからである。９０度と１８０度というよう
に物体１２を段階的に回転させる例を示したが、挿入ヒ
ソの数を増すことにより回転の段階数を増加させること
ができ、またほとんどの物体に対しては９０度と１８０
度が最も有利であるが、これらの角度以外の角度をとる
こともできることがわかるであろう。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明のマニピユレータの一部の斜視図、第２
図はマニピユレータのつかみ機構と、それに組込まれて
いる向きを変える機構を示す正面図、第３図は第２図に
示す向きを変える機構の１つの正面図、第４図は第２図
に示す向きを変える機構の他方の正面図、第５図は第３
図に示す向きを変える機構の側面図、第６図は第３図に
示す向きを変える機構の背面図、第７図は第５図の７７
線に沿う断面図、第８図は第３図の矢印８−８から見た
図、第９図は第３図に示す向きを変える機構の底面図、
第１０図は第２図に示すつかみ機構と向きを変える機構
に組合わされる空気回路の略図である。 １０・・・・・・マニピユレータ、１２・・・・・・物
体、１４・・・・・・つかみ機構、２２，２４・・・・
・・支持棒、２６・・・・・・アームアセンブリ、３０
・・・・・・つかみアーム、３２・・・・・・つかみ指
、３８・・・・・・向きを変える機構、４８・・・・・
・ピストンアセンブリ、７２・・・・・・反転板、８０
・・・・・・挿入ピン。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １ 物体を保持する調節自在な保持手段と、前記物体を
    第１方向で移動させる移動手段と、前記物体を前記第１
    方向と交差する第２方向で第１方向の移動とは独立に移
    動させる移動手段と、前記保持手段により保持された物
    体を回転させる回転手段と、この回転手段による回転経
    路内に選択的に介在して第１回転角の回転の後に該回転
    手段を停止させる第１機構手段とを備えたマニピュレー
    タにおいて、第１位置と第２位置との間を移動自在で一
    方の位置において前記回転手段の回転経路内に介在して
    前記第１回転角より小さい第２回転角で前記回転手段を
    停止させる第２機構手段と、この第２機構手段の位置を
    制御して物体を第１回転角もしくは第２回転角だけ選択
    的に回転させる制御手段と、前記回転手段の位置を検出
    して回転完了角を指示する指示手段とを設けたことを特
    徴とするマニピュレータ。 ２ 特許請求の範囲第１項において、前記回転手段は前
    記マニピュレータに回転自在に装着された一対の反転板
    であることを特徴とするマニピュレータ。 ３ 特許請求の範囲第２項において、前記第１、第２機
    構手段は反転板の回転経路内で前記マニピュレータに移
    動自在に装着された第１、第２ピンを含み、前記第１ピ
    ンは反転板が第１角度だけ回転した後に該反転板を停止
    させ、前記第２ピンは反転板が第２角だけ回転した後に
    該反転板を停止させることを特徴とするマニピュレータ
    。
JP51059561A 1975-05-27 1976-05-22 マニピユレ−タ Expired JPS5912431B2 (ja)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US05/581,326 US4042122A (en) 1975-05-27 1975-05-27 Reorientation device for an object manipulator

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS51146055A JPS51146055A (en) 1976-12-15
JPS5912431B2 true JPS5912431B2 (ja) 1984-03-23

Family

ID=24324752

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP51059561A Expired JPS5912431B2 (ja) 1975-05-27 1976-05-22 マニピユレ−タ

Country Status (9)

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US (1) US4042122A (ja)
JP (1) JPS5912431B2 (ja)
AU (1) AU500233B2 (ja)
BR (1) BR7603221A (ja)
CA (1) CA1039331A (ja)
DE (1) DE2623732A1 (ja)
FR (1) FR2312332A1 (ja)
GB (1) GB1534080A (ja)
IT (1) IT1078840B (ja)

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