JP3439935B2 - Work holding device - Google Patents

Work holding device

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JP3439935B2
JP3439935B2 JP32612896A JP32612896A JP3439935B2 JP 3439935 B2 JP3439935 B2 JP 3439935B2 JP 32612896 A JP32612896 A JP 32612896A JP 32612896 A JP32612896 A JP 32612896A JP 3439935 B2 JP3439935 B2 JP 3439935B2
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JP
Japan
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finger
work
gripping force
gripping
load
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寿一 原田
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Toyota Motor East Japan Inc
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Kanto Auto Works Ltd
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Description

【発明の詳細な説明】 【0001】 【発明の属する技術分野】本発明は、ロボットアームの
先端部に取付けられた両側一対の指部が互いに平行状態
で離間距離を可変することによりワークを把持するよう
になったワーク把持装置に関するものである。 【0002】 【従来の技術】この種のワーク把持装置において、ワー
クを安定に把持するには、その指部にカメラでワークを
撮像して正規の把持位置に把持させる位置決め治具を設
けたり、ワーク形状に応じた形状に専用に形成する等が
行われ、コスト上問題が残されている。 【0003】 【発明が解決しようとする課題】本発明は、このような
点に鑑みて、互いに平行な両側一対の指部により、簡単
な構成で種々の形状のワークを確実に無理無く把持し、
正確な位置精度で移動可能にするワーク把持装置を提供
することを目的とする。 【0004】 【課題を解決するための手段】本発明は、この目的を達
成するために、請求項1により、ロボットアームの先端
部に、互いに平行状態で離間距離を可変することにより
ワークを把持するように、それぞれ所属のアクチュエー
タで駆動される駆動機構を介して両側一対の内面平坦状
指部が取付けられたワーク把持装置において、互いに対
向する両側一対の指部に、その対向方向へスライド可能
にワーク当接板を外方へばねで付勢した状態で支持させ
ると共に、一方のワーク当接板に、このワーク当接板に
加わる荷重を把持力として検知する荷重センサを指方向
へ離間させて2個設け、他方の前記ワーク当接板に、こ
のワーク当接板に加わる荷重を把持力として検知する荷
重センサを1個設け、両側一対の指部に対してワーク把
持の開閉動作を行わせるのに加えて、荷重センサが検知
した把持力及び把持力設定手段に設定された設定把持力
間の偏差に応じて所属のアクチュエータを駆動するアク
チュエータ制御手段と、荷重センサの検知信号に応答し
ていずれか一方の指部が最初にワークに当接したのを検
知してアクチュエータ制御手段に対して所属の一方のア
クチュエータの閉鎖作動を中断させ、次いで他方の指部
がワークに当接したのを検知した時点で閉鎖作動の中断
を解除すると共にアクチュエータ制御手段を偏差に応じ
て作動させる把持力制御手段と、一方の指部の2個の荷
重センサの検知信号レベルの相互の比が変化するのを検
出して把持力設定手段に設定把持力を所定量増加させる
位置ずれ検出手段と、アクチュエータにそれぞれ付属の
位置センサから両側一対の指部の位置を検出する指部位
置検出手段と、一方の指部の2個の荷重センサの検知信
号レベルの比を基に指部における指部方向の把持位置を
検出する把持位置検出手段と、検知した指部の位置及び
指部における把持位置を基にロボット動作座標上の把持
位置の座標データを作成する座標データ作成手段とを備
えたことを特徴とする。 【0005】ワークはばねで付勢状態のワーク当接板で
把持される。最初にワークに当接した一方の指部の閉鎖
作動は中断し、他方の指部も当接した時点で中断が解除
され、設定把持力で把持が行われる。一方の指部の2個
の荷重センサの検知信号レベルの相互の比の変化により
ずれが検出されると、設定把持力が所定量増加させられ
る。アクチュエータに付属の位置センサで検出された両
側一対の指部の位置と、一方の指部の2個の荷重センサ
の検知信号レベルの比を基に検知した指部方向の把持位
置とからロボット動作座標上の把持位置の座標データが
作成される。 【0006】 【発明の実施の形態】図1を基に本発明の実施の形態に
よるワーク把持装置の基本構成を説明する。同図におい
て、ロボットアームの先端部1には平行状態で離間距離
を可変することにより開閉してワーク8を把持する両側
一対の内面平坦状指部2、2aが、アクチュエアータと
してのモータ5、5aで駆動される所属の駆動機構4、
4aを介して取付けられている。これらの駆動機構は、
先端部に指部の基端を枢着させ、基端部が先端部1に枢
着された両側の平行リンクにするか、開閉方向に沿って
設けられた両側のねじ棒のそれぞれに指部2、2aをそ
れぞれ螺合させる等が考えられる。 【0007】一方の指部2には、把持力を検知する荷重
センサ3が設けられ、他方の指部2aには、指方向Aへ
離間して2個の荷重センサ3a、3bが設けられてい
る。これらの荷重センサは、把持力を確実に検知できる
ように、把持対象になるワークの形状範囲にわたり配置
されている。 【0008】10は、両側一対の指部2、2aに対して
ワーク把持・解放の開閉動作を行わせるのに加えて、荷
重センサ3の検知信号レベル又は荷重センサ3a、3b
の検知信号レベルの加算値として検知した把持力及び把
持力設定手段11に予め設定されている設定把持力間の
偏差に応じてモータ5、5aを駆動するモータ制御手段
である。把持力設定手段11は、ワーク8に適合した把
持力を設定させて記憶しておき、後述するようにその設
定把持力をステップアップするように構成されている。 【0009】12は把持力制御手段であり、モータ制御
手段10に対して、荷重センサ3、3a、3bの検知信
号のレベル上昇に応答して指部2、2aの一方に最初に
ワーク8が当接したのを検知してモータ5、5aの所属
の一方の閉鎖作動を中断させ、次いで他方の指部2、2
aにワーク8に当接したのを検知して閉鎖動作の中断を
解除すると共に設定把持力に応じた自動平衡動作を行わ
せる。 【0010】13は位置ずれ検出手段であり、ワーク8
を把持した時点で指部2aの2個の荷重センサ3、3a
の検知信号レベルの比を演算して、その値が変化すると
把持力設定手段11の設定把持力を所定量増加させる。
この検出は、後述する把持位置の変化を検知しても良
い。 【0011】16は、ワーク8を把持した時点における
モータ5、5aに付属の回転位置センサ6、6aから両
側一対の指部2、2aの位置を検出する指部位置検出手
段である。17は、指部2aの2個の荷重センサ3a、
3bの検知信号レベルの和又は荷重センサ3の検知信号
レベルに対する荷重センサ3a、3bの検知信号レベル
の比から荷重センサ3a、3b間における指方向Aのワ
ーク把持位置を検出する把持位置検出手段である。18
は、検知した指部位置及び把持位置を基に把持されたワ
ーク8の位置のロボット動作座標上の座標データを作成
する座標データ作成手段である。 【0012】このように構成された把持装置の動作は次
の通りである。モータ制御手段10が位置センサとして
の回転位置センサ6、6aの検知信号に応答して指部
2、2aが開放位置からワーク8に向けて閉鎖方向ヘ移
動させる過程で指部2又は2aがワーク8に当接する
と、把持力制御手段12の検知によりその指部2又は2
aは停止し、さらに他方の指部2a又は2も当接した時
点で指部2、2aは設定把持力に達するように実際の把
持力との偏差に応じてさらに互いに僅かに接近する。位
置ずれ検出手段13は設定把持力に達した時点で荷重セ
ンサ3a、3bの検知レベルの比がワーク8の指方向A
の把持位置の変動に応じて変化したのを検出すると、所
定量だけ設定把持力を増加させる。場合により、このよ
うにして複数ステップ把持力を増加させる。 【0013】座標データ作成手段18は、把持が終了し
た時点でワーク8の把持位置のロボット座標データをロ
ボット本体の制御部に送出してロボットアームを移動制
御させ、所定位置でワーク8を指部2、2aから解放さ
せる。 【0014】図2乃至図4を基にコンピュータを利用し
たさらに具体的な実施の形態について説明する。ロボッ
トアームの先端部1には、駆動機構として両側にそれぞ
れ2本の平行リンクアーム25、25aの基端部が枢着
され、その先端部に指部20、20aの基端部が枢着さ
れている。これにより、板状指部20、20aは平行リ
ンクアーム25、25aの回動に伴って指方向Aを保持
して互いに平行な間隔を開閉する。 【0015】指部20、20aの指部本体の互いに対向
する内面には、指方向Aと直交する対向方向へスライド
可能に平坦状ワーク当接板21、21aをガイドする凹
部20c、20dが形成されると共に、この凹部の底面
及びワーク当接板21、21aの裏面間に、これらのワ
ーク当接板を外方へ付勢するばね22、22a及びワー
ク当接板21、21aに加わる荷重を検知する荷重セン
サ23、23a、23bが装着されている。平行リンク
アーム25、25aはモータ26、26aで回動させら
れ、その回動位置が付属の回転位置センサ27、27a
で検知されるようになっている。 【0016】このようなアクチュエータには本発明の各
手段を構成するように動作するコンピュータである制御
部30が付属し、インタフェース部31を介して信号を
授受しつつ内蔵のメモリに格納された動作プログラムに
従い作動する。 【0017】即ち、駆動回路32、32aとでモータ制
御手段を構成するように、例えば荷重センサ23の検知
信号をA/D変換器35でディジタル化して取り込み、
予め設定された設定把持力データ間との偏差に相当する
モータ駆動信号を発生して駆動回路32、32aに送出
する。 【0018】把持力制御手段を構成するように、荷重セ
ンサ23の検知信号及び荷重センサ23a、23bの検
知信号を加算した信号レベルの上昇を検出して、所属の
指部20又は20aの駆動回路32又は32aへの駆動
信号の送出を他方の指部20a又は20のワーク当接に
よる荷重信号のレベル上昇が検知されるまで中断する。 【0019】位置ずれ検出手段を構成するように、指部
20aの双方の荷重センサ23a、23bのA/D変換
器35a、35bでディジタル化した検知信号レベルの
比自体を演算して、その値が変化すると指方向Aへワー
ク9がずれたと判断して設定把持力データを所定量増加
させる。 【0020】把持位置検出手段を構成するように、下記
の式(1)及び図3に従いワーク9の指部20aに対す
る指方向Aの把持位置P1を演算する。 【0021】 F=R3=R1+R2 よって、P1={R2/(R1+R2)}×Lf……(1) 【0022】ここで、R1、R2、R3:荷重センサ2
3、23a、23bの検知信号レベル F:把持力 Lf:把持面の指方向の長さ 【0023】指部位置検出手段を構成するように、下記
の式(2)、(3)及び図4に従い平行リンクアーム2
5、25a間の原点Oに対する指部20、20aの中心
点の指方向A(Y軸方向)及びその対向方向(X軸方
向)の位置xw、ywを演算する。 【0024】 x1=Lx/2+Lk×cosθ1 x2=−Lx/2+Lk×cosθ2 Lw=(Lx/2+Lk×cosθ1)−(−Lx/2+Lk×cosθ2) =Lx+Lk(cosθ1−cosθ2) よって、xw=x1−Lw/2=x2+Lw/2 =Lk(cosθ1+cosθ2)/2……(2) yw=L1+Lk×sinθ1……(3) 【0025】ここで、x1、x2:指部20、20aの
X軸方向の位置 θ1、θ2:平行リンクアーム25、25aの回動角 Lw:ワーク9の幅 Lx:平行リンクアーム25、25aの枢着点間の距離 Lk:平行リンクアーム25、25aの長さ L1:指部20aの基端部から把持位置P1までの距離 【0026】さらに、これらの検知した指部位置xw、
yw及び把持位置P1を基に把持位置のロボット動作座
標上の座標データを作成する。 【0027】このように構成された把持装置の動作は次
の通りである。回転位置センサ27、27aのディジタ
ルエンコーダ信号を取り込むことにより、モータ26、
26aを指部20、20aが最大に離反した開放位置か
ら閉鎖方向へ互に接近させるように平行リンクアーム2
5、25aが回動する。途中で一方の指部20又は20
aがワーク9に当接すると、その指部20又は20aが
一旦停止すると共に他方の指部20a又は20は閉鎖動
作を継続し、この指部がワーク9に当接した時点で、閉
鎖動作に代わって検知した把持力と設定把持力との偏差
に応じてさらにモータ26、26aが僅かに閉鎖方向に
回転する。所定の把持力に達した時点で荷重センサ2
3、23bの検知レベルの比が変動すると、ワーク9が
変動したと判断させてモータ26、26aが所定量回転
する。これにより、把持力が安定した時点で、ロボット
座標データを基に制御本体がロボットアームを移動制御
させ、所定位置でワーク9を解放する。 【0028】 【発明の効果】本発明によれば、互いに対向するねで付
勢した両側のワーク当接板により、弾性を伴ってワーク
の把持が可能になる。また、3個の荷重センサにより、
指部の一方がワークに当接した時点で一旦停止し、他方
の指部も当接した時点で所定の把持力で無理なく把持を
行うことができ、しかも把持位置がずれた場合に把持力
の増加でワークの形状の如何によらず確実な把持を可能
となり、さらにワークの把持位置がロボット動作座標の
座標位置データに容易に変換されることにより、把持し
たワークを所定の場所に移動させる位置が正確に設定可
能となる。
Description: BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention grasps a workpiece by making a pair of fingers attached to the tip of a robot arm parallel to each other and varying the separation distance. The present invention relates to a work gripping device adapted to perform such operations. 2. Description of the Related Art In a work holding apparatus of this type, in order to stably hold a work, a positioning jig for imaging a work with a camera and holding the work at a regular holding position is provided on a finger thereof. For example, a special shape is formed in accordance with the shape of the work, and the cost remains a problem. SUMMARY OF THE INVENTION In view of the foregoing, the present invention is to grasp a work of various shapes with a simple structure by a pair of fingers parallel to each other without difficulty. ,
It is an object of the present invention to provide a work holding device that can move with accurate positional accuracy. In order to achieve this object, according to the present invention, according to the first aspect, a workpiece is gripped by changing the distance between the ends of a robot arm in parallel with each other. In a work gripping device in which a pair of flat inner surfaces on both sides are attached via a driving mechanism driven by an associated actuator, the pair of fingers on both sides opposed to each other can slide in the facing direction. The work contact plate is supported in a state where it is urged outward by a spring, and a load sensor that detects the load applied to the work contact plate as a gripping force is separated from one of the work contact plates in the finger direction. One load sensor is provided on the other work contact plate to detect the load applied to the work contact plate as a gripping force. In addition to performing the opening / closing operation, actuator control means for driving a corresponding actuator in accordance with a deviation between the gripping force detected by the load sensor and the set gripping force set in the gripping force setting means, and detection of the load sensor In response to the signal, it is detected that one of the fingers first comes in contact with the work, and the actuator control means interrupts the closing operation of one of the associated actuators, and then the other finger touches the work. When the contact is detected, the interruption of the closing operation is released, and the gripping force control means for operating the actuator control means in accordance with the deviation, and the mutual detection signal levels of the two load sensors of one finger portion. The position change detecting means for detecting the change of the ratio and increasing the set gripping force by a predetermined amount to the gripping force setting means, Finger position detection means for detecting the position of the finger part, and grip position detection means for detecting the grip position of the finger part in the finger direction based on the ratio of the detection signal levels of the two load sensors of one finger part And coordinate data creating means for creating coordinate data of the grip position on the robot operation coordinates based on the detected position of the finger and the grip position of the finger. [0005] The work is held by a work contact plate in a biased state by a spring. The closing operation of one finger that first contacts the workpiece is interrupted, and the interruption is released when the other finger also contacts, and gripping is performed with the set gripping force. When a shift is detected due to a change in the mutual ratio of the detection signal levels of the two load sensors of one finger, the set gripping force is increased by a predetermined amount. The robot moves from the position of the pair of fingers on both sides detected by the position sensor attached to the actuator, and the gripping position in the finger direction detected based on the ratio of the detection signal levels of the two load sensors of one finger. The coordinate data of the grip position on the coordinates is created. DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A basic configuration of a work holding device according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. In the figure, a pair of inner flat fingers 2 and 2a on both sides for holding a work 8 by opening and closing by changing a separation distance in a parallel state is provided at a distal end portion 1 of a robot arm with a motor 5 as an actuator. The associated drive mechanism 4 driven by 5a,
4a. These drive mechanisms
The proximal end of the finger is pivotally attached to the distal end, and the proximal end is a parallel link on both sides pivotally attached to the distal end 1, or a finger is attached to each of the two threaded rods provided along the opening and closing direction. For example, the screws 2 and 2a may be screwed together. One finger 2 is provided with a load sensor 3 for detecting a gripping force, and the other finger 2a is provided with two load sensors 3a and 3b separated in the finger direction A. I have. These load sensors are arranged over the range of the shape of the workpiece to be gripped so that the gripping force can be reliably detected. Reference numeral 10 designates a pair of finger portions 2 and 2a on both sides to perform opening and closing operations for gripping and releasing the work, and also detects the detection signal level of the load sensor 3 or the load sensors 3a and 3b.
Motor control means for driving the motors 5 and 5a in accordance with the deviation between the gripping force detected as an added value of the detection signal levels and the set gripping force preset in the gripping force setting means 11. The gripping force setting means 11 is configured to set and store a gripping force suitable for the work 8 and to step up the set gripping force as described later. Numeral 12 is a gripping force control means. The work 8 is first applied to one of the fingers 2, 2a in response to a rise in the level of the detection signal from the load sensors 3, 3a, 3b. Upon detecting the contact, the closing operation of one of the motors 5 and 5a is interrupted, and then the other finger 2, 2
a is detected to have contacted the work 8, the interruption of the closing operation is released, and the automatic balancing operation according to the set gripping force is performed. Reference numeral 13 denotes a displacement detecting means,
At the time of gripping the two load sensors 3, 3a of the finger 2a.
Is calculated, and when the value changes, the gripping force set by the gripping force setting means 11 is increased by a predetermined amount.
This detection may detect a change in the gripping position described later. Reference numeral 16 denotes finger position detecting means for detecting the positions of the pair of fingers 2 and 2a on both sides from the rotational position sensors 6 and 6a attached to the motors 5 and 5a when the work 8 is gripped. Reference numeral 17 denotes two load sensors 3a of the finger 2a,
A gripping position detecting means for detecting a workpiece gripping position in the finger direction A between the load sensors 3a and 3b from the sum of the detection signal levels of the load sensors 3b or the ratio of the detection signal levels of the load sensors 3a and 3b to the detection signal level of the load sensor 3; is there. 18
Is coordinate data creation means for creating coordinate data on the robot operation coordinates of the position of the workpiece 8 gripped based on the detected finger position and grip position. The operation of the gripping device thus configured is as follows. When the motor control means 10 moves the fingers 2, 2a from the open position to the work 8 in the closing direction in response to the detection signals of the rotational position sensors 6, 6a as the position sensors, the finger 2 or 2a 8, the finger portion 2 or 2
a stops, and when the other finger 2a or 2 also comes into contact, the fingers 2, 2a further approach each other slightly according to the deviation from the actual gripping force so as to reach the set gripping force. When the position deviation detecting means 13 reaches the set gripping force, the ratio between the detection levels of the load sensors 3a and 3b is changed to the finger direction A of the workpiece 8.
When the change is detected in accordance with the change in the gripping position, the set gripping force is increased by a predetermined amount. Optionally, the multi-step gripping force is increased in this way. The coordinate data creating means 18 sends the robot coordinate data of the gripping position of the work 8 to the control unit of the robot body when the gripping is completed, controls the movement of the robot arm, and moves the work 8 at a predetermined position with the finger. Release from 2, 2a. A more specific embodiment using a computer will be described with reference to FIGS. At the distal end 1 of the robot arm, the base ends of two parallel link arms 25 and 25a are pivotally mounted on both sides as a drive mechanism, and the proximal ends of the fingers 20 and 20a are pivotally mounted at the distal ends thereof. ing. Thus, the plate-like finger portions 20 and 20a open and close at intervals parallel to each other while holding the finger direction A with the rotation of the parallel link arms 25 and 25a. Concave portions 20c and 20d for guiding the flat workpiece contact plates 21 and 21a are formed on inner surfaces of the finger portions 20 and 20a facing each other so as to be slidable in an opposing direction orthogonal to the finger direction A. At the same time, between the bottom surface of the concave portion and the back surfaces of the work contact plates 21 and 21a, the loads applied to the springs 22 and 22a and the work contact plates 21 and 21a for urging the work contact plates outward are applied. Load sensors 23, 23a and 23b for detection are mounted. The parallel link arms 25, 25a are rotated by motors 26, 26a, and their rotation positions are indicated by attached rotation position sensors 27, 27a.
Is to be detected. Such an actuator is provided with a control unit 30 which is a computer which operates to constitute each means of the present invention. The control unit 30 transmits and receives signals via an interface unit 31 and stores an operation stored in a built-in memory. Operates according to the program. That is, for example, the detection signal of the load sensor 23 is digitized by the A / D converter 35 and taken in so that the motor control means is constituted by the drive circuits 32 and 32a.
A motor drive signal corresponding to a deviation from preset gripping force data is generated and sent to the drive circuits 32 and 32a. In order to constitute the gripping force control means, a signal level increase obtained by adding the detection signal of the load sensor 23 and the detection signals of the load sensors 23a and 23b is detected, and the driving circuit of the finger unit 20 or 20a belonging thereto is detected. The transmission of the drive signal to 32 or 32a is suspended until the level increase of the load signal due to the contact of the other finger 20a or 20 with the workpiece is detected. In order to constitute the displacement detecting means, the ratio itself of the detection signal levels digitized by the A / D converters 35a and 35b of the load sensors 23a and 23b of the finger portion 20a is calculated and the value is calculated. Is changed, the work 9 is determined to be displaced in the finger direction A, and the set gripping force data is increased by a predetermined amount. The grip position P1 of the workpiece 9 in the finger direction A with respect to the finger portion 20a is calculated according to the following equation (1) and FIG. F = R3 = R1 + R2 Therefore, P1 = {R2 / (R1 + R2)} × Lf (1) where R1, R2, R3: load sensor 2
3, 23a, 23b Detection signal level F: gripping force Lf: length of gripping surface in finger direction The following equations (2) and (3) and FIG. Parallel link arm 2 according to
The finger direction A (Y-axis direction) of the center point of the finger units 20 and 20a with respect to the origin O between the points 5 and 25a and the positions xw and yw in the opposing direction (X-axis direction) are calculated. X1 = Lx / 2 + Lk × cos θ1 x2 = −Lx / 2 + Lk × cos θ2 Lw = (Lx / 2 + Lk × cos θ1) − (− Lx / 2 + Lk × cos θ2) = Lx + Lk (cos θ1−cos θ2) Therefore, xw = x1−Lw / 2 = x2 + Lw / 2 = Lk (cos θ1 + cos θ2) / 2 (2) yw = L1 + Lk × sin θ1 (3) where x1, x2 are the positions θ1 of the fingers 20, 20a in the X-axis direction. , Θ2: the rotation angle Lw of the parallel link arms 25, 25a: the width Lx of the work 9: the distance Lk between the pivot points of the parallel link arms 25, 25a: the length L1: the finger portions 20a of the parallel link arms 25, 25a The distance from the base end to the gripping position P1 Further, these detected finger positions xw,
Based on yw and the grip position P1, coordinate data on the robot operation coordinates of the grip position is created. The operation of the gripping device thus configured is as follows. By taking in digital encoder signals from the rotational position sensors 27 and 27a, the motor 26,
The parallel link arms 2 are arranged so that the fingers 26, 20a approach each other in the closing direction from the open position where the fingers 20, 20a are separated from each other to the maximum.
5, 25a rotate. One finger 20 or 20 on the way
When a touches the work 9, the finger 20 or 20a temporarily stops, and the other finger 20a or 20 continues the closing operation. When the finger contacts the work 9, the closing operation is started. Instead, the motors 26 and 26a further rotate slightly in the closing direction according to the deviation between the detected gripping force and the set gripping force. When a predetermined gripping force is reached, the load sensor 2
When the ratio between the detection levels 3 and 23b changes, it is determined that the work 9 has changed, and the motors 26 and 26a rotate by a predetermined amount. Thus, when the gripping force is stabilized, the control body controls the movement of the robot arm based on the robot coordinate data, and releases the work 9 at a predetermined position. According to the present invention, the work can be gripped with elasticity by the work contact plates on both sides urged by the ridges facing each other. Also, with three load sensors,
When one of the fingers touches the workpiece, it stops once, and when the other finger also touches, it can be gripped with a predetermined gripping force without difficulty. With the increase in the number of workpieces, reliable gripping becomes possible irrespective of the shape of the workpiece, and the gripping position of the workpiece is easily converted to the coordinate position data of the robot operation coordinates, thereby moving the gripped workpiece to a predetermined place. The position can be set accurately.

【図面の簡単な説明】 【図1】本発明の実施の形態によるワーク把持装置の構
成を示す図である。 【図2】本発明のワーク把持装置のコンピュータを利用
した実施の形態の構成を示す図である。 【図3】図2によるワーク把持装置の指部の位置検出の
原理を説明する図である。 【図4】図2によるワーク把持装置の指部の位置検出の
原理を説明する図である。 【符号の説明】 1 ロボットアームの先端部 2、2a、20、20a 指部 3、3a、3b、23、23a、23b 荷重センサ 4、4a 駆動機構 5、5a、26、26a モータ 8、9 ワーク 21、21a ワーク当接板 25、25a 平行リンクアーム
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a work holding device according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a diagram showing a configuration of an embodiment using a computer of the work holding device of the present invention. FIG. 3 is a diagram illustrating the principle of detecting the position of a finger of the work holding device according to FIG. 2; FIG. 4 is a view for explaining the principle of detecting the position of a finger of the work holding device according to FIG. 2; [Description of Signs] 1 Tip part 2, 2a, 20, 20a of robot arm Finger part 3, 3a, 3b, 23, 23a, 23b Load sensor 4, 4a Driving mechanism 5, 5a, 26, 26a Motor 8, 9 Work 21, 21a Work contact plate 25, 25a Parallel link arm

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) B25J 15/08 ──────────────────────────────────────────────────の Continued on front page (58) Field surveyed (Int. Cl. 7 , DB name) B25J 15/08

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】 【請求項1】 ロボットアームの先端部に、互いに平行
状態で離間距離を可変することによりワークを把持する
ように、それぞれ所属のアクチュエータで駆動される駆
動機構を介して両側一対の内面平坦状指部が取付けられ
たワーク把持装置において、 互いに対向する両側一対の指部に、その対向方向へスラ
イド可能にワーク当接板を外方へばねで付勢した状態で
支持させると共に、一方の前記ワーク当接板に、このワ
ーク当接板に加わる荷重を把持力として検知する荷重セ
ンサを指方向へ離間させて2個設け、他方の前記ワーク
当接板に、このワーク当接板に加わる荷重を把持力とし
て検知する荷重センサを1個設け、 両側一対の前記指部に対してワーク把持の開閉動作を行
わせるのに加えて、前記荷重センサが検知した把持力及
び把持力設定手段に設定された設定把持力間の偏差に応
じて所属のアクチュエータを駆動するアクチュエータ制
御手段と、前記荷重センサの検知信号に応答していずれ
か一方の前記指部が最初にワークに当接したのを検知し
て前記アクチュエータ制御手段に対して所属の一方の前
記アクチュエータの閉鎖作動を中断させ、次いで他方の
前記指部が前記ワークに当接したのを検知した時点で前
記閉鎖作動の中断を解除すると共に前記アクチュエータ
制御手段を前記偏差に応じて作動させる把持力制御手段
と、一方の前記指部の2個の前記荷重センサの検知信号
レベルの相互の比が変化するのを検出して前記把持力設
定手段に設定把持力を所定量増加させる位置ずれ検出手
段と、前記アクチュエータにそれぞれ付属の位置センサ
から両側一対の前記指部の位置を検出する指部位置検出
手段と、一方の前記指部の2個の前記荷重センサの検知
信号レベルの比を基に前記指部における前記指部方向の
把持位置を検出する把持位置検出手段と、検知した前記
指部の位置及び前記指部における把持位置を基にロボッ
ト動作座標上の把持位置の座標データを作成する座標デ
ータ作成手段とを備えたことを特徴とするワーク把持装
置。
(57) [Claims 1] A driving mechanism driven by an actuator belonging to each of the robot arms so as to grip a workpiece by varying a separation distance in parallel with each other at a distal end of the robot arm. In a work gripping device in which a pair of flat inner surfaces on both sides are attached via a pair, a pair of opposing fingers on both sides is urged outward by a spring so as to be slidable in the opposite direction. In addition, two load sensors that detect the load applied to the work contact plate as a gripping force are provided on the one work contact plate at a distance in the finger direction, and the other work contact plate is One load sensor for detecting the load applied to the work contact plate as a gripping force is provided, and in addition to causing the pair of fingers on both sides to open and close the work for gripping, the load sensor detects the load. Actuator control means for driving an associated actuator in accordance with the deviation between the set gripping force and the set gripping force set in the gripping force setting means, and one of the finger portions in response to a detection signal of the load sensor. When the first contact with the work is detected and the closing operation of one of the actuators belonging to the actuator control means is interrupted, and then it is detected that the other finger touches the work. And the mutual ratio of the detection signal levels of the two load sensors of the one finger and the gripping force control means for releasing the interruption of the closing operation and operating the actuator control means according to the deviation changes. And a positional deviation detecting means for increasing the set gripping force by a predetermined amount to the gripping force setting means, and a position sensor attached to the actuator. Finger position detection means for detecting the position of the pair of finger portions on both sides, and a grip position of the finger portion in the finger direction based on a ratio of detection signal levels of the two load sensors of the one finger portion And a coordinate data generating means for generating coordinate data of a gripping position on the robot operating coordinates based on the detected position of the finger and the gripping position of the finger. Work holding device.
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