JPS6071183A - ワ−ク把持機構の接触点検出方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 イ、産業上の利用分野 本発明は、ワーク把持機構に用いられる把持爪によりワ
ークを把持する際、ワークと把持爪との接触点を検出す
る方法に利用される。

口、従来技術 例えば、ワーク把持機構として第１図に示すような把持
爪（１）Ｈ）を有するロボットの把持機構がある。これ
は図に示すようにロボ・ノド本体（図示せず）に取り付
けられているアーム（２）の先端に把持爪（１）（１）
を駆動自在に対向・配置して設けたものであり、把持爪
（１）（１）の閉作動によりワークを挟持する。モして
把持爪（１）（１）はエアシリンダー、ＤＣサーボモー
ターなどで開閉駆動されてワークを把持又は開放するの
であるが、ワークを把持する際、把持力が大きくなって
ワークを破損したりすることのないように把持爪（１）
（１）の把持力の制御を必要とする場合がある。このよ
うな場合、まず把持爪（１）（１）が閉作動してワーク
を挟持する際に把持爪（１）（１）とワークとの接触点
が検出されなければならず、この接触点が検出された後
、前記把持力が制御されることになる。

把持爪（１）（１）の駆動系のプロ・ツク線図を示せば
第２図のようになるが、図で（３）は把持爪（１）　（
１，）を駆動するＤＣサーボモーターである。そしてＤ
Ｃサーボモーター（３）の電力部（４）は制御部（５）
により制御される。又ＤＣサーボモーター（３）の回転
数はロータリーエンコーダー（６）で検出されて制御部
（５）にフィードバンクされる。

そして上記構成に基づき、把持爪（１）（１）によりワ
ークを把持するに際し、まず把持爪（１）　（１）によ
りワークを把持するための指令信号が制御部（５）に入
力されると、該制御部（５）は所定レベル値を有するレ
ベル信号を送出する。この制御部（５）から出力される
レベル信号により電力部（４）はＤＣサーボモーター（
３）を駆動させるための駆動信号を出力し、この駆動信
号によりＤＣサーボモーター（３）は回転する。そして
ロータリーエンコーダー（６）は上記ＤＣサーボモータ
ー（３）Ｃ回ｆｌＥｆｆｌを取り出して上記制御部（５
）にフィードバンク信号を送出する。

ところで上述したように把持爪（１）（１）によりワー
クを把持する際には、その把持爪（１）（１）とワーク
との接触点を検知しな番ノればならず、そのため適宜の
接触点検知手段を設ける必要がある。

ハ０発明の目的 本発明の目的は、ロボット等のワーク把持機構によりワ
ークを把持する際、ワークと把持爪との接触点を検出す
る機能をワーク把持機構に設けることである。

二０発明の構成 本発明は、複数の対向する把持爪（１）からなる把持機
構によりワークを把持するに際し、時間的に変化する把
持爪（１）間の間隔を微分し、その微分値と予め定めら
れた設定値との比較から上記微分値が急激に変化する点
を検出して選択的にＯＮ又はＯＦＦ信号を送出すること
により上記ワークと把持爪（１）との接触点を検出する
ようになしたことを特徴とする。

ホ、実施例 本発明に係るワーク把持機構の接触点検出方法の一実施
例を第３図に示すブロック線図から説明する。図におい
て（８）は把持爪（１）（１）の開閉量測定センサーで
あり、把持爪（１）（１）に取り付けられ、把持爪（１
）（１）の開閉量を連続して測定する。（９）は微分器
であり、測定センサー（８）で連続的に測定された把持
爪（１）（１）の開閉量を微分し、把持爪（１ン　（１
）の移動速度を検出する。（１０）は微分値コンパレー
ターであり、微分器（９）で検出された把持爪（１）（
，１）の移動速度と予め設定されている基準値（１１）
とを比較することによりワークと把持爪（１）（１）と
の接触点を検出し選択的にＯＮ又はＯＦＦの信号を送出
する。

ここで上記把持爪の開閉量測定センサー（８）の具体例
として、第４図に示す高周波近接スイッチ（１２）があ
る。この高周波近接スイッチ（１２）を把持爪（１）に
取り付けると共に該近接スイッチ（１２）の発信側を金
属ワーク（１３）に向けて配置する。そして上記把持爪
（１）の開閉量を測定する際には近接スイッチ（１２）
を金属ワーク（１３）に向かって所定の周波数で発信さ
せる。近接スイッチ（１２）が金属ワーク（１３）に近
づけば、その周波数が変わることから近接スイッチ（１
２）と金属ワーク　（１３）との距離が検出され、把持
爪の開閉量測定センサー（８）となる。又、把持爪の開
閉量測定センサー（８）の他の実施例としてロータリー
エンコーダーを利用したものがある。これは把持爪（１
）（１）の直線的な開閉動をラックとピニオン等により
回転量に変換し、この回転数をロータリーエンコーダー
で検出し、その出力信号を所定の電気的処理することが
ら把持爪（１）（１）の開閉量を測定するものである。

上記構成に基づき、本発明に係る検出方法によるワーク
把持機構の接触点は次のようにして検出される。まず第
１図に示すワーク把持機構において把持爪（１）（１）
を左右に開いてワークを把持爪（１）（１）間に介在さ
せて、把持爪（１）（１）を閉作動する。この時、把持
爪（１）（１）間の間隔は把持爪の開閉量測定センサー
（８）で連続的に検出され、その時間豹変化を示せば、
例えば第５図のグラフの直線のようになる。そしてこの
第５図のグラフに示す直線のように連続的に変化する把
持爪（１）（１）間の間隔が微分器（９）を通った時、
把持爪（１）（１）の開閉速度が出力されるが、その時
間的変化を示せば第６図のグラフのように時間的に一定
となる。

ここで把持爪（１＞　（１）の閉作動時、ワークと接触
するまでの時間、即ち、第５図、第６図の区間（Ｔ）で
は把持爪（１）、（１）間の間隔は第５図実線に示すよ
うに時間的に減少し、把持爪（１）（１）の開閉速度は
時間的に一定となるが、把持爪（１）　（１）がワーク
に接触した瞬間、把持爪（Ｈ（１）間の間隔に変化が生
じなくなるため、その微分値が急激に変化する。即ち、
把持爪（１）（１）がワークに接触するまでの間、微分
器（９）から出力される微分値はコンパレーター（１０
）により予め設定されている基準値と比較されており、
コンパレーター（１０）は微分値の急激に変化する点を
検出して動作する。この点が第５図、第９図に示すよう
に接触点となる。

又、第６図に示される上記微分値の変化の様子は把持さ
れるワークが固い材質の場合であるが、ワークが柔かい
材質の場合、把持爪間隔の時間的変化、把持爪の開閉速
度の時間的変化は、例えば第７図、第８図になる。この
場合も前記同様、把持爪の開閉速度、即ち、上記微分値
の急激に変化する点を検出することによりワークと把持
爪の接触点が検出される。

このようにしてワークと把持爪とが接触した時、コンパ
レーター（１０）から、例えばＯＮ信号が出力され、そ
れ以外の場合、ＯＦＦ信号が出力される。

尚、上記実施例では２本の把持爪からなる把持機構にて
ワークを挟持しているが、本発明はこれに限定される訳
ではなく、３本あるいは４本の把持爪からなる把持機構
にも適用可能である。

へ１発明の効果 本発明によれば、ロボット等のワーク把持機構に用いら
れる把持爪がワークを把持する際、ワークと把持爪との
接触点を検出するようにしたから、把持爪とワークとの
接触の検出に応じて出力される信号によりワークを所定
の工程に送るようにすれば、ロボット等のワーク把持機
構のジョブ制御が可能となる。又、本発明を利用するこ
とにより把持爪の把持力の制御も可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図はワーク把持機構の一例を示す斜視図、第２図は
ワーク把持機構の把持爪の駆動系のブロック線図、第３
図は本発明に係るワーク把持機構の接触点検出方法の実
施例のブロック線図で、第４図はその把持爪の開閉量７
１ｉｔ＋１定センサーの一実施例の概略構成図、第５図
は固いワークを把持する際の把持爪間の間隔の時間的減
少を示すグラフで、第６図はその微分値である把持爪の
開閉速度の時間的変化を示すグラフ、第７図は柔かいワ
ークを把持する際の把持爪間の間隔の時間的減少を示す
グラフで、第８図はその微分値である把持爪の開閉速度
の時間的変化を示すグラフである。 （１）（１）　・・把持爪。 第　１　図 第２　閃 節３　図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）　複数の対向する把持爪からなる把持機構により
   ワークを把持するに際し、時間的に変化する把持爪間の
   間隔を微分し、その微分値と予め定められた設定値との
   比較から上記微分値が急激に変化する点を検出して選択
   的に出力信号を送出することにより上記ワークと把持爪
   との接触点を検出するようになしたことを特徴とするワ
   ーク把持機構の接触点検出方法。