JP2003053690A - Hand finger - Google Patents

Hand finger

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JP2003053690A
JP2003053690A JP2001245678A JP2001245678A JP2003053690A JP 2003053690 A JP2003053690 A JP 2003053690A JP 2001245678 A JP2001245678 A JP 2001245678A JP 2001245678 A JP2001245678 A JP 2001245678A JP 2003053690 A JP2003053690 A JP 2003053690A
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Japan
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pressure
finger
hand
hand finger
sheet
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Application number
JP2001245678A
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Japanese (ja)
Inventor
Tadakatsu Harada
忠克 原田
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Ricoh Co Ltd
Original Assignee
Ricoh Co Ltd
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a small hand finger capable of accurately detecting gripping of a workpiece in a short time. SOLUTION: The hand finger has sheet-shaped pressure sensors 3 to 6 which are inserted between a finger part 1 and a hand finger base part 2 having a supporting face S for supporting the finger part 1, and detect pressures which the finger part 1 applies to the supporting face S. Based on the values and distribution of the pressures detected by the pressure sensors 3 to 6, a force applied to the finger part 1 is detected.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、複数のフィンガー
によってワークを把持するハンドフィンガーに関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a hand finger for gripping a work by a plurality of fingers.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来のハンドフィンガーは、把持が完了
しているか否かを近接センサや光電センサなどをフィン
ガー位置に対して、把持完了の位置に固定してセンサ出
力からにより位置情報を得て、ハンドチャック部分の位
置情報を検出することによって検知していた。またエア
シリンダなどの空圧機器を用いる場合、従来技術によれ
ば、ストッパーなどを用いて把持完了の位置を調節して
いた。さらに、従来より、ひずみゲージを用いて把持力
を検知する方法がある。
2. Description of the Related Art A conventional hand finger determines whether or not gripping is completed by fixing a proximity sensor or a photoelectric sensor to a finger position at a gripping completion position and obtaining position information from sensor output. , The position information of the hand chuck portion is detected. Further, when a pneumatic device such as an air cylinder is used, according to the prior art, the position at which the gripping is completed is adjusted using a stopper or the like. Furthermore, conventionally, there is a method of detecting a gripping force using a strain gauge.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記し
た技術では、近接センサの反応遅延の影響をなくし、確
実に把持を検知するために検知完了に待ち時間を設け
る、いわゆる安全率をかけていた。そのため、従来の方
法は、把持検知時のタクトタイムが増大するという欠点
があった。
However, in the above-mentioned technique, the so-called safety factor is applied in which the waiting time is set for completion of detection in order to eliminate the influence of the reaction delay of the proximity sensor and to detect the grip reliably. Therefore, the conventional method has a drawback that the tact time at the time of grip detection is increased.

【0004】すなわち、従来方式の把持完了の判断は位
置情報だけなので、完全に把持が完了したことを補償す
るには位置情報だけでは不十分であった。それは、ワー
クの大きさのばらつきによりその位置に到達したときに
把持が完了している場合もあり、完了していない場合も
あるからである。単純に位置情報だけを頼りにした場合
はワークサイズ誤差を吸収することはできない。そのた
め従来では把持完了の待ち時間を設けなくてはならなか
った。
That is, in the conventional method, only the position information is used to determine whether the gripping is completed, and thus the position information alone is not sufficient to compensate for the completion of gripping. This is because grasping may or may not have been completed when the workpiece reaches that position due to variations in the size of the workpiece. If the position information alone is simply used, the work size error cannot be absorbed. Therefore, conventionally, a waiting time for completion of gripping must be provided.

【0005】より具体的には、把持を行う構成としてモ
ータなどの駆動機器を用いた際には、把持の指令値がワ
ークサイズより小さい値を指示値として与えられる。例
えば、ワークサイズのばらつきが±0.5mm存在した
とき、そのワークを把持する指示値としては(ワークサ
イズ)−0.6mmといった地点を指示値として与え
る。しかし、ワークのサイズはばらつきを持っているも
のであり、実際に把持が完了している状態は(ワークサ
イズ)+0.5mmの地点から(ワークサイズ)−0.
5mmの地点までの範囲で可能性として存在する。
More specifically, when a driving device such as a motor is used as a structure for gripping, a command value for gripping is given as a value smaller than the work size. For example, when the variation in the work size is ± 0.5 mm, a point such as (work size) -0.6 mm is given as the instruction value for gripping the work. However, the size of the work has a variation, and the state where the gripping is actually completed is from the point of (work size) +0.5 mm to (work size) -0.
Possibly exists up to a point of 5 mm.

【0006】把持完了の判断をするにはワーク最小値で
ある(ワークサイズ)−0.5mmの地点に到達する
か、もしくはその地点に到達する時間まで把持完了の判
断を待つという制御方式になる。そうすると、実際には
把持が(ワークサイズ)+0.5mmの位置で完了して
いても、残りの1mm分の動作時間だけウェイトがかか
る状態になっており、把持完了の検知が遅れる問題が発
生してしまう。
In order to determine the completion of gripping, a control method is adopted in which the point of reaching the minimum value of the work (work size) -0.5 mm is reached or the determination of completion of grasping is waited until the time to reach the point. . Then, even if the gripping is actually completed at the position of (work size) + 0.5 mm, the weight is put on for the remaining operation time of 1 mm, which causes a problem that the detection of gripping completion is delayed. Will end up.

【0007】また、近接センサや光電センサのようなセ
ンサは、ハンド部分に取りつける際に比較的大きな場所
を要するため、ハンドの大型化が懸念されている。
Further, a sensor such as a proximity sensor or a photoelectric sensor requires a relatively large space when it is attached to a hand portion, and thus there is a concern that the hand size may be increased.

【0008】またエアシリンダなどの空圧機器を用いた
ときなどは、ストッパーなどを用いて把持完了の位置を
調節するのであるが、空圧機器では装置内でのエアの状
態により始めの動き出しが毎回同じ時間になるとは限ら
ず、動作開始時間分のウェイトを入れる必要があり、そ
のウェイトタイムはモータを用いて駆動する場合より長
大になることが多い。
When a pneumatic device such as an air cylinder is used, the position at which the gripping is completed is adjusted by using a stopper or the like. However, in the pneumatic device, the initial movement of the device depends on the state of air in the device. It is not always the same time every time, and it is necessary to insert a wait for the operation start time, and the wait time is often longer than that when driving with a motor.

【0009】さらに、従来技術には、把持力センシング
などの検知にひずみゲージを用いるものがある。このひ
ずみゲージを用いる方法では、ひずみゲージが貼り付け
られる部分の構造解析が必要になる。1軸方向の力検
知、すなわち把持力検知だけならな複雑な解析は必要で
はないが、3軸方向の検知を行うには複雑な解析が必要
である。特に、ひずみゲージは小型(1x1mm〜)の
構成であり、ハンドを小型化することが容易になる。し
かし、小型の構成で効率良く3軸力検知を行うように構
造解析をするには熟練が必要である。
Further, in the prior art, there is one using a strain gauge for sensing such as gripping force sensing. The method using this strain gauge requires structural analysis of the portion to which the strain gauge is attached. A complicated analysis that is only necessary for the force detection in the 1-axis direction, that is, the gripping force detection is not necessary, but a complicated analysis is necessary for the detection in the 3-axis direction. In particular, the strain gauge has a small size (1 × 1 mm or more), which facilitates downsizing of the hand. However, skill is required to perform structural analysis so that three-axis force detection can be performed efficiently with a small configuration.

【0010】本発明は上述の問題点を解決するために成
されたものであり、小型であって、ワークの把持を正
確、かつ短時間に検知することができるハンドフィンガ
ーを提供することを目的とする。また、本発明は、より
簡易な処理で複数の軸方向の力を検知できるハンドフィ
ンガーを提供することを目的とする。
The present invention has been made to solve the above problems, and an object of the present invention is to provide a hand finger which is small in size and capable of detecting gripping of a work accurately and in a short time. And Another object of the present invention is to provide a hand finger that can detect a plurality of axial forces with simpler processing.

【0011】[0011]

【課題を解決するための手段】上記した課題を解決し、
目的を達成するため、請求項1に記載の発明にかかるハ
ンドフィンガーは、複数のフィンガー部によってワーク
を把持するハンドフィンガーであって、前記フィンガー
部を支持する支持面を持つ支持手段と、前記フィンガー
部と前記支持面との間に挿入され、前記フィンガー部が
前記支持面に対して加える圧力を検知するシート状の圧
力検知手段と、前記圧力検知手段によって検知された圧
力の値および分布に基づいて、前記フィンガー部にかか
る力を検知する印加力検知手段と、を備えることを特徴
とする。
[Means for Solving the Problems] In order to solve the above problems,
In order to achieve the object, a hand finger according to the invention described in claim 1 is a hand finger for gripping a work by a plurality of finger parts, the supporting means having a supporting surface for supporting the finger parts, and the finger. Based on the value and distribution of the pressure detected by the sheet-like pressure detection means, which is inserted between the portion and the support surface, and which detects the pressure applied to the support surface by the finger portion. And an applied force detecting means for detecting the force applied to the finger portion.

【0012】この請求項1に記載の発明によれば、フィ
ンガー部と支持面との間にシート状の圧力検知手段を挿
入し、フィンガー部が支持面に対して加える圧力を検知
することができる。また、圧力検知手段によって検知さ
れた圧力の値および分布に基づいてフィンガー部にかか
る力を検知することができる。
According to the first aspect of the invention, the sheet-like pressure detecting means can be inserted between the finger portion and the supporting surface to detect the pressure applied by the finger portion to the supporting surface. . Further, the force applied to the finger portion can be detected based on the value and distribution of the pressure detected by the pressure detecting means.

【0013】請求項2に記載の発明にかかるハンドフィ
ンガーは、前記フィンガー部および前記支持手段に取り
つけられると共に、取りつけられた面に沿う断面がコの
字形状の接続手段によって前記フィンガー部と前記支持
手段とが接続されることを特徴とする。
A hand finger according to a second aspect of the present invention is attached to the finger portion and the supporting means, and the finger portion and the supporting portion are connected by a connecting means having a U-shaped cross section along the attached surface. It is characterized in that it is connected to the means.

【0014】この請求項2に記載の発明によれば、フィ
ンガー部および支持手段に対して取りつけられ、取りつ
け面に沿う断面がコの字形状の接続手段によってフィン
ガー部と支持手段とを接続することができる。
According to the second aspect of the present invention, the finger portion and the support means are attached to the finger portion and the support means, and the finger portion and the support means are connected by a connecting means having a U-shaped cross section along the attachment surface. You can

【0015】請求項3に記載の発明にかかるハンドフィ
ンガーは、前記フィンガー部および前記支持手段に取り
つけられると共に、取りつけられた面に沿う断面がエの
字形状の接続手段によって前記フィンガー部と前記支持
手段とが接続されることを特徴とする。
A hand finger according to a third aspect of the present invention is attached to the finger portion and the supporting means, and the finger portion and the supporting portion are connected by a connecting means having a V-shaped cross section along the attached surface. It is characterized in that it is connected to the means.

【0016】この請求項3に記載の発明によれば、フィ
ンガー部および支持手段に対して取りつけられ、取りつ
け面に沿う断面がエの字形状の接続手段によってフィン
ガー部と支持手段とを接続することができる。
According to the third aspect of the present invention, the finger portion and the supporting means are attached to the finger portion and the supporting means, and the finger portion and the supporting means are connected by a connecting means having a V-shaped cross section along the attaching surface. You can

【0017】請求項4に記載の発明にかかるハンドフィ
ンガーは、前記フィンガー部および前記支持手段の一面
にだけ設けられる接続手段によって前記フィンガー部と
前記支持手段とが接続されることを特徴とする。
The hand finger according to a fourth aspect of the present invention is characterized in that the finger portion and the supporting means are connected by a connecting means provided only on one surface of the finger portion and the supporting means.

【0018】この請求項4に記載の発明によれば、フィ
ンガー部および支持手段の一面にだけ設けられる接続手
段によってフィンガー部と支持手段とを接続することが
できる。
According to the invention described in claim 4, the finger portion and the supporting means can be connected by the connecting means provided only on one surface of the finger portion and the supporting means.

【0019】請求項5に記載の発明にかかるハンドフィ
ンガーは、さらに、前記圧力検知手段に対し、与圧を与
える与圧付加手段を備えることを特徴とする。
The hand finger according to a fifth aspect of the present invention is characterized by further including a pressurizing addition means for applying a pressurizing force to the pressure detecting means.

【0020】この請求項5に記載の発明によれば、圧力
検知手段に対して与圧を与えることができる。
According to the fifth aspect of the present invention, the pressure can be applied to the pressure detecting means.

【0021】請求項6に記載の発明にかかるハンドフィ
ンガーは、さらに、前記与圧付加手段によって前記圧力
検知手段に与えられる与圧を調整する与圧調整手段を備
えることを特徴とする。
The hand finger according to a sixth aspect of the present invention further comprises a pressurizing pressure adjusting means for adjusting the pressurizing pressure applied to the pressure detecting means by the pressurizing applying means.

【0022】この請求項6に記載の発明によれば、圧力
検知手段に対して与える与圧を調整することができる。
According to the sixth aspect of the present invention, the pressure applied to the pressure detecting means can be adjusted.

【0023】請求項7に記載の発明にかかるハンドフィ
ンガーは、前記与圧調整手段が、前記圧力検知手段の特
性に応じて前記与圧付加手段によって与えられる与圧を
自動的に設定し、前記圧力検知手段によって検知された
圧力に基づいて設定された与圧を前記圧力検知手段に加
えることを特徴とする。
In the hand finger according to a seventh aspect of the present invention, the pressurizing pressure adjusting means automatically sets the pressurizing pressure applied by the pressurizing applying means according to the characteristics of the pressure detecting means. It is characterized in that a pressurizing force set based on the pressure detected by the pressure detecting means is applied to the pressure detecting means.

【0024】この請求項7に記載の発明によれば、圧力
検知手段に対して与えるべき与圧を自動的に設定し、自
動的に加えることができる。
According to the invention as set forth in claim 7, the pressure to be applied to the pressure detecting means can be automatically set and automatically applied.

【0025】請求項8に記載の発明にかかるハンドフィ
ンガーは、前記圧力検知手段を複数備え、前記印加力検
知手段が各圧力検知手段によって検知された圧力の値お
よび分布を用いて前記フィンガー部に対してかかる力を
複数の軸方向について検知すると共に、検知された力に
基づいて前記フィンガー部を前記複数の軸方向について
キャリブレーションするキャリブレーション手段を備え
ることを特徴とする。
A hand finger according to an eighth aspect of the present invention includes a plurality of the pressure detecting means, and the applied force detecting means uses the value and distribution of the pressure detected by each pressure detecting means to apply the finger to the finger portion. It is characterized by comprising a calibration means for detecting the force applied to the plurality of axial directions and calibrating the finger portion in the plurality of axial directions based on the detected forces.

【0026】この請求項8に記載の発明によれば、複数
の圧力検知手段の各々によって検知された圧力の値およ
び分布を用いてフィンガー部に対してかかる力を複数の
軸方向について検知すると共に、検知された力に基づい
てフィンガー部を複数の軸方向についてキャリブレーシ
ョンすることができる。
According to the eighth aspect of the present invention, the force applied to the finger portion is detected in a plurality of axial directions by using the value and distribution of the pressure detected by each of the plurality of pressure detecting means. It is possible to calibrate the finger portion in a plurality of axial directions based on the detected force.

【0027】請求項9に記載の発明にかかるハンドフィ
ンガーは、さらに、前記圧力検知手段に対して所定の値
以上の圧力が加わることを防ぐリミッタ手段を備えるこ
とを特徴とする。
The hand finger according to a ninth aspect of the present invention further comprises limiter means for preventing the pressure detecting means from being applied with a pressure of a predetermined value or more.

【0028】この請求項9に記載の発明によれば、圧力
検知手段に対して所定の値以上の圧力が加わることを防
ぐことができる。
According to the ninth aspect of the present invention, it is possible to prevent the pressure detecting means from being applied with a pressure of a predetermined value or more.

【0029】請求項10に記載の発明にかかるハンドフ
ィンガーは、さらに、前記リミッタ手段によって制限さ
れる圧力を調整するリミッタ調整手段を備えることを特
徴とする。
The hand finger according to a tenth aspect of the present invention is further characterized by further comprising limiter adjusting means for adjusting the pressure limited by the limiter means.

【0030】この請求項10に記載の発明によれば、圧
力検知手段に対してかかることを防ぐ圧力の値を調整す
ることができる。
According to the tenth aspect of the invention, it is possible to adjust the value of the pressure that prevents the pressure detecting means from being applied.

【0031】請求項11に記載の発明にかかるハンドフ
ィンガーは、前記リミッタ調整手段が、前記圧力検知手
段によって検知された圧力に基づいて、前記リミッタ手
段によって制限される圧力を自動的に調整することを特
徴とする。
In the hand finger according to the invention of claim 11, the limiter adjusting means automatically adjusts the pressure limited by the limiter means based on the pressure detected by the pressure detecting means. Is characterized by.

【0032】この請求項11に記載の発明によれば、圧
力検知手段に対してかかることを防ぐ圧力の値を自動的
に調整することができる。
According to the eleventh aspect of the present invention, it is possible to automatically adjust the value of the pressure that prevents the pressure detecting means from being applied.

【0033】[0033]

【発明の実施の形態】(実施の形態1)以下に添付図面
を参照して、この発明にかかるハンドフィンガーの好適
な実施の形態を詳細に説明する。図1は、実施の形態1
のハンドフィンガーのワークを把持する機械的な構成を
説明するための図である。また、図2は、実施の形態1
のハンドフィンガーを制御部する構成を説明するための
ブロック図である。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION (Embodiment 1) A preferred embodiment of a hand finger according to the present invention will be described in detail below with reference to the accompanying drawings. FIG. 1 shows the first embodiment.
FIG. 7 is a diagram for explaining a mechanical configuration of gripping a work of the hand finger of FIG. Further, FIG. 2 shows the first embodiment.
FIG. 3 is a block diagram for explaining a configuration for controlling the hand finger of FIG.

【0034】ハンドフィンガーは、自動組立や分解など
を行う際にワークをハンドリングする部分であるフィン
ガー部1と、フィンガー部1を支持する支持面Sを持つ
ハンド指ベース部2を備えている。フィンガー部1は、
先端部1aと、先端部1aの基台となる基台部1bとで
なる。ハンド指ベース部2の支持面S上には4個のシー
ト状圧力センサ3、4、5、6が固定されている。ハン
ドフィンガーの基台部1bがシート状圧力センサ3〜6
上に位置することから、シート状圧力センサ3〜6は、
フィンガー部1とハンド指ベース部2との間に挟まれた
状態となる。
The hand finger is provided with a finger portion 1 which is a portion for handling a work when performing automatic assembly or disassembly, and a hand finger base portion 2 having a support surface S for supporting the finger portion 1. The finger part 1 is
It includes a tip portion 1a and a base portion 1b which is a base of the tip portion 1a. Four sheet pressure sensors 3, 4, 5, 6 are fixed on the supporting surface S of the hand finger base portion 2. The base portion 1b of the hand finger has sheet-like pressure sensors 3 to 6
Since the sheet pressure sensors 3 to 6 are located above,
It is in a state of being sandwiched between the finger portion 1 and the hand finger base portion 2.

【0035】シート状圧力センサ3〜6は、導電性ゴム
の両面に電極を設けて構成されていて、加えられた圧力
に応じて変化する導電性ゴムの電気抵抗を電極で測定す
る構成である。4個のシート状圧力センサ3〜6は、基
台部1bの底面のうち4個の角部分に合わせてそれぞれ
配置されている。
The sheet-like pressure sensors 3 to 6 are constructed by providing electrodes on both sides of a conductive rubber and measuring the electrical resistance of the conductive rubber which changes according to the applied pressure with the electrodes. . The four sheet-shaped pressure sensors 3 to 6 are arranged in accordance with the four corner portions of the bottom surface of the base 1b.

【0036】図1に示したハンドフィンガーは、複数個
共同してワークを把持する。ワークを把持する際、ハン
ドフィンガー全体が±Y方向に平行駆動し、把持動作を
行う。把持後にはフィンガー部1が把持力によりY軸方
向に傾いて圧力センサの値変化から力を検知する。この
ため、圧力を感じるシート状圧力センサの位置と検知さ
れる圧力の大きさとによって表される圧力の分布と、圧
力の値とによってハンドフィンガー個々の動作が検知で
きる。
A plurality of hand fingers shown in FIG. 1 jointly grip a work. When gripping a work, the entire hand fingers are driven in parallel in the ± Y directions to perform gripping operation. After gripping, the finger portion 1 tilts in the Y-axis direction by the gripping force and detects the force from the change in the value of the pressure sensor. Therefore, the movement of each hand finger can be detected by the pressure distribution and the pressure distribution represented by the position of the sheet-shaped pressure sensor that senses the pressure and the magnitude of the detected pressure.

【0037】なお、フィンガー部1が駆動する際、フィ
ンガー部1がハンド指ベース部2から外れることを防ぐ
ため、フィンガー部1とハンド指ベース部2とをジョイ
ントプレートによって接続されている。ジョイントプレ
ートの構成については後述するものとする。
In order to prevent the finger portion 1 from coming off the hand finger base portion 2 when the finger portion 1 is driven, the finger portion 1 and the hand finger base portion 2 are connected by a joint plate. The structure of the joint plate will be described later.

【0038】また、ハンドフィンガーは、図2に示すよ
うに、演算部22とメモリ24とを有する制御部21を
備えている。制御部21は、シート状圧力センサ3〜6
が出力した抵抗を示す電気信号を入力し、電気信号の値
を使って演算部22で圧力を算出する。そして、算出さ
れた圧力に基づいてハンドフィンガーを駆動するハンド
フィンガー駆動部23を制御し、ハンドフィンガーを駆
動させる。また、メモリ24は、演算部22で算出され
た値を必要に応じて記憶させておくRAM、制御プログ
ラムが格納されているROM、さらに演算部22のワー
クメモリとして使用されるメモリを含んでいる。
As shown in FIG. 2, the hand finger also includes a control unit 21 having a calculation unit 22 and a memory 24. The control unit 21 uses the sheet-shaped pressure sensors 3-6.
The electric signal indicating the resistance output by is input, and the pressure is calculated by the calculation unit 22 using the value of the electric signal. Then, the hand finger drive unit 23 that drives the hand finger is controlled based on the calculated pressure to drive the hand finger. Further, the memory 24 includes a RAM for storing the value calculated by the arithmetic unit 22 as necessary, a ROM in which a control program is stored, and a memory used as a work memory of the arithmetic unit 22. .

【0039】上記した構成において、先端部1aに外力
が加わると、シート状圧力センサ3〜6が外力に応じた
信号を出力する。以下、シート状圧力センサ3〜6が出
力する信号について説明する。
In the above structure, when an external force is applied to the tip portion 1a, the sheet pressure sensors 3 to 6 output a signal according to the external force. The signals output from the sheet pressure sensors 3 to 6 will be described below.

【0040】図3は、実施の形態1のハンドフィンガー
から圧力シート状圧力センサを取り出した状態を示す図
である。シート状圧力センサ3〜6の4個のシート状圧
力センサは、いずれも矩形のシートであって、各々の角
を基台部1bの底面(長方形)の4つの角に合わせて配
置されている。シート状圧力センサ3〜6は、それぞれ
が加えられた圧力に応じた信号を出力する。
FIG. 3 is a diagram showing a state in which the pressure sheet pressure sensor is taken out from the hand finger of the first embodiment. Each of the four sheet-shaped pressure sensors 3 to 6 is a rectangular sheet, and each corner is arranged so as to match each corner with four corners of the bottom surface (rectangle) of the base 1b. . The sheet pressure sensors 3 to 6 output signals corresponding to the applied pressures.

【0041】ハンドリングがなされるとき、ハンドフィ
ンガーは、フィンガー部1の正面部分に外力を受ける。
このとき、シート状圧力センサ3、5が圧力に応じた信
号を出力する。また把持とは逆のハンド指裏面から力が
加わったとき、シート状圧力センサ4とシート状圧力セ
ンサ6に出力が発生する。
When handling is performed, the hand finger receives an external force on the front portion of the finger portion 1.
At this time, the sheet-like pressure sensors 3 and 5 output a signal according to the pressure. Further, when a force is applied from the back surface of the hand finger, which is the opposite of the grip, an output is generated in the sheet pressure sensor 4 and the sheet pressure sensor 6.

【0042】把持がなされた状態を即時に検知するに
は、シート状圧力センサ3、5が出力する信号を監視
し、信号があらかじめ設定されている把持既定値を超え
たときに「把持完了」を検知する。また、このときの把
持力は、シート状圧力センサ3〜6が出力した信号の値
に基づく演算を実行することによって測定することがで
きる。
In order to immediately detect the gripped state, the signals output from the sheet-shaped pressure sensors 3 and 5 are monitored, and when the signal exceeds a preset gripping preset value, "gripping is completed". To detect. Further, the gripping force at this time can be measured by executing a calculation based on the values of the signals output by the sheet-shaped pressure sensors 3 to 6.

【0043】また、フィンガー部1の把持方向に対して
横方向の外力が発生した場合はシート状圧力センサ3、
4、もしくはシート状圧力センサ5、6が信号を出力す
る。図1に示すハンドフィンガーにおいてワークを把持
する方向は図のY方向になり、その把持時にY軸方向に
フィンガー部1が傾き、そのモーメントにより圧力セン
サの圧力変化から力、すなわち把持力を測定できる。
When an external force lateral to the gripping direction of the finger portion 1 is generated, the sheet pressure sensor 3,
4 or the sheet pressure sensors 5 and 6 output signals. The direction of gripping a work in the hand finger shown in FIG. 1 is the Y direction in the figure, and the finger part 1 is tilted in the Y-axis direction when gripping the work, and the moment can measure the force from the pressure change of the pressure sensor, that is, the gripping force. .

【0044】挿入方向は、図1のX方向になり、ワーク
を把持し、搬送や組み立てや分解の動作を行う際にワー
クに加わる外力についてのX方向の外力のことを示す。
また、横方向の外力は図1のZ軸方向の外力であり、通
常の組み立てでは加わらないが、予期せぬ場所への衝突
などの検出にあたる力検出である。
The inserting direction is the X direction in FIG. 1, and indicates the external force in the X direction with respect to the external force applied to the work when gripping the work and carrying, carrying out, assembling and disassembling operations.
Further, the external force in the lateral direction is the external force in the Z-axis direction in FIG. 1, which is not applied in normal assembly, but is force detection for detecting an unexpected collision or the like.

【0045】以下に、把持力Fhを求める式(1)を記
す。式(1)において、S1はシート状圧力センサ3が
出力した信号、S2はシート状圧力センサ4が出力した
信号、S3はシート状圧力センサ5が出力した信号、S
4はシート状圧力センサ6が出力した信号である。な
お、式(1)中のaは、既知の把持力からのキャリブレ
ーションによって導き出される定数である。 Fh=a{(S1+S3)/2−(S2+S4)/2} …(1)
The formula (1) for obtaining the gripping force Fh will be described below. In the formula (1), S1 is a signal output by the sheet pressure sensor 3, S2 is a signal output by the sheet pressure sensor 4, S3 is a signal output by the sheet pressure sensor 5, and S3 is
Reference numeral 4 is a signal output from the sheet pressure sensor 6. In addition, a in Formula (1) is a constant derived by calibration from a known gripping force. Fh = a {(S1 + S3) / 2- (S2 + S4) / 2} (1)

【0046】また、組立時の挿入力も、把持力と同様
に、シート状圧力センサ3〜6の各シート状圧力センサ
が出力した信号に基づく演算により測定できる。以下
に、挿入力Fsを求める式(2)を記す。式(2)にお
いて、S1はシート状圧力センサ3が出力した信号、S
2はシート状圧力センサ4が出力した信号、S3はシー
ト状圧力センサ5が出力した信号、S4はシート状圧力
センサ6が出力した信号である。なお、式(2)中のb
は、既知の挿入力からのキャリブレーションによって導
き出される定数である。 Fs=b{(S1+S2+S3+S4)/4} …(2)
Further, the insertion force at the time of assembling can be measured by the calculation based on the signals output from the sheet-shaped pressure sensors 3 to 6 similarly to the gripping force. The equation (2) for obtaining the insertion force Fs is described below. In the formula (2), S1 is a signal output from the sheet-shaped pressure sensor 3, and S1 is
2 is a signal output from the sheet pressure sensor 4, S3 is a signal output from the sheet pressure sensor 5, and S4 is a signal output from the sheet pressure sensor 6. Note that b in the formula (2)
Is a constant derived by calibration from a known insertion force. Fs = b {(S1 + S2 + S3 + S4) / 4} (2)

【0047】また、ハンドフィンガーに対して垂直方向
に作用する外力も、シート状圧力センサ3〜6の各シー
ト状圧力センサが出力した信号に基づく演算により測定
できる。例えばシート状圧力センサ3の方向からフィン
ガー部1に力が加わったときの垂直力Fvは、以下の式
(3)によって求められる。
Further, the external force acting in the direction perpendicular to the hand fingers can also be measured by calculation based on the signals output by the sheet-shaped pressure sensors 3 to 6. For example, the vertical force Fv when a force is applied to the finger portion 1 from the direction of the sheet pressure sensor 3 is obtained by the following formula (3).

【0048】式(3)において、S1はシート状圧力セ
ンサ3が出力した信号、S2はシート状圧力センサ4が
出力した信号、S3はシート状圧力センサ5が出力した
信号、S4はシート状圧力センサ6が出力した信号であ
る。なお、式(2)中のcは、定数である。 Fv=c{(S3+S4)/2−(S1+S2)/2} …(3) 式(3)に示す垂直力Fvは、(式1)に示す把持力と
は直行する成分の力である。
In the equation (3), S1 is a signal output by the sheet pressure sensor 3, S2 is a signal output by the sheet pressure sensor 4, S3 is a signal output by the sheet pressure sensor 5, and S4 is a sheet pressure. This is the signal output by the sensor 6. In addition, c in Formula (2) is a constant. Fv = c {(S3 + S4) / 2- (S1 + S2) / 2} (3) The vertical force Fv shown in equation (3) is a component force that is orthogonal to the gripping force shown in equation (1).

【0049】以上述べたように、実施の形態1のハンド
フィンガーは、シート状圧力センサ3〜6を用い、複雑
な構造解析などの処理を行うことなく3方向の力を計測
することが可能である。そして、このためにシート状圧
力センサによる1回の圧力測定で測定された信号に基づ
いて把持力、挿入力、垂直力を並列に求めることができ
る。このため、従来よりも高速度でハンドフィンガーに
作用する力を検知することが可能になり、高速の制御に
耐えうるハンドフィンガーを提供することができる。
As described above, the hand finger according to the first embodiment can measure the forces in the three directions by using the sheet-shaped pressure sensors 3 to 6 without performing complicated structural analysis. is there. For this reason, the gripping force, the inserting force, and the vertical force can be obtained in parallel based on the signal measured by one pressure measurement by the sheet pressure sensor. Therefore, it is possible to detect the force acting on the hand finger at a higher speed than in the conventional case, and it is possible to provide a hand finger that can endure high-speed control.

【0050】図4は、実施の形態1のハンドフィンガー
で行われるキャリブレーションを説明するためのフロー
チャートである。自動キャリブレーションは、ハンドフ
ィンガーで正確な大きさの基準ワークを把持することに
よって自動的に行われる。
FIG. 4 is a flow chart for explaining the calibration performed by the hand finger of the first embodiment. The automatic calibration is automatically performed by grasping a reference work having an accurate size with the hand fingers.

【0051】実施の形態1のハンドフィンガーでは、制
御部21が、使用されるハンドフィンガーの機種等に変
更があるか否か判断する(ステップS401)。この判
断の結果、機種等に変更がない場合(ステップS40
1:No)、処理を終了する。
In the hand finger of the first embodiment, the control unit 21 determines whether or not the model of the hand finger to be used has been changed (step S401). As a result of this determination, if there is no change in the model etc. (step S40)
1: No), and the process ends.

【0052】ステップS401において、ハンドフィン
ガーの機種等に変更があった場合(ステップS401:
Yes)、シート状圧力センサ3〜6を交換したか否か
判断する(ステップS402)。この判断の結果、シー
ト状圧力センサ3〜6が交換されていない場合(ステッ
プS402:No)、処理を終了する。
In step S401, if the model of the hand finger is changed (step S401:
Yes), it is determined whether or not the sheet pressure sensors 3 to 6 have been replaced (step S402). As a result of this determination, when the sheet pressure sensors 3 to 6 have not been replaced (step S402: No), the process ends.

【0053】ステップS402において、シート状圧力
センサ3〜6を交換したと判断された場合(ステップS
402:Yes)、制御部21は、ハンドフィンガー駆
動部23を制御してハンドフィンガーに基準ワークを把
持させる(ステップS403)。そして、このときに4
つのシート状圧力センサ3〜6の各々が出力する信号を
入力し、a、b、cの各定数を演算部22において算出
する(ステップS404)。
If it is determined in step S402 that the sheet pressure sensors 3 to 6 have been replaced (step S402).
402: Yes), the control unit 21 controls the hand finger drive unit 23 to cause the hand fingers to grip the reference work (step S403). And at this time 4
The signals output from each of the sheet pressure sensors 3 to 6 are input, and the constants a, b, and c are calculated by the calculation unit 22 (step S404).

【0054】次に、制御部21は、算出されたa、b、
cの各定数が適正な値であるか否か判断する(ステップ
S405)。この判断は、例えば、あらかじめ定数とし
て適正な値の範囲を設定しておき、算出された定数が設
定された範囲内にあるか否か判断することによって行わ
れる。
Next, the control section 21 calculates the calculated a, b,
It is determined whether each constant of c is an appropriate value (step S405). This determination is performed, for example, by setting an appropriate value range as a constant in advance and determining whether or not the calculated constant is within the set range.

【0055】ステップS405において、算出された定
数が適正であると判断された場合、制御部21は、処理
を終了する。このとき、算出された定数a、b、cは、
メモリ24に記憶され、後に行われる把持力、挿入力、
垂直力の算出に使用される。
When it is determined in step S405 that the calculated constant is appropriate, the control unit 21 ends the process. At this time, the calculated constants a, b, and c are
The gripping force, the insertion force, which is stored in the memory 24 and is performed later,
Used to calculate normal force.

【0056】次に、実施の形態1のハンドフィンガーの
ジョイントプレートについて説明する。図5は、図1に
示したハンドフィンガーにコの字型のジョイントプレー
ト51を設けた構成を示す図である。ジョイントプレー
ト51は、フィンガー部1およびハンド指ベース部2に
取りつけられると共に、取りつけられた面に沿う断面が
コの字形状をなすものである。
Next, the joint plate of the hand finger according to the first embodiment will be described. FIG. 5 is a diagram showing a configuration in which the U-shaped joint plate 51 is provided on the hand finger shown in FIG. The joint plate 51 is attached to the finger portion 1 and the hand finger base portion 2 and has a U-shaped cross section along the attached surface.

【0057】ハンドフィンガーによる自動組立において
は、特に把持力と挿入力とを測定することが重要とな
る。実施の形態1のコの字型のジョイントプレートによ
れば、ハンドフィンガーで把持する方向とハンドフィン
ガーで把持した部品を挿入する方向の2方向の圧力を高
い感度で測定することができる。
In the automatic assembly with the hand fingers, it is particularly important to measure the gripping force and the inserting force. According to the U-shaped joint plate of the first embodiment, it is possible to measure the pressure in two directions, that is, the gripping direction with the hand fingers and the inserting direction of the component gripped with the hand fingers with high sensitivity.

【0058】また、一般的に圧力センサには、比較的高
い感度で検知できる圧力の範囲(リニアリティの良い部
分)がある。ハンドフィンガーにかかる圧力をリニアリ
ティの良い部分を使用して測定するため、実施の形態1
は、シート状圧力センサ3〜6にあらかじめ与圧をかけ
て検知される圧力の範囲を調整するものとする。
Further, generally, the pressure sensor has a pressure range (a portion having a good linearity) which can be detected with a relatively high sensitivity. Since the pressure applied to the hand finger is measured by using the portion having good linearity, the first embodiment
The sheet pressure sensors 3 to 6 are pre-pressurized to adjust the range of pressures detected.

【0059】図6は、図1に示したハンドフィンガーに
段付ピン61を設け、各シート状圧力センサに与圧をか
けた状態を、図1中に記した矢線Aの方向から見た図で
ある。実施の形態1では、シート状圧力センサにかける
与圧をリニアリティの良い部分のうち比較的小さな値に
設定し、広い範囲の圧力を高い感度で検知することを可
能にしている。
FIG. 6 shows a state in which a stepped pin 61 is provided on the hand finger shown in FIG. 1 and a pressure is applied to each sheet-shaped pressure sensor, as seen from the direction of arrow A shown in FIG. It is a figure. In the first embodiment, the pressure applied to the sheet-shaped pressure sensor is set to a relatively small value in a portion having good linearity, and it is possible to detect a wide range of pressure with high sensitivity.

【0060】また、ハンドフィンガーに耐荷重以上の負
荷が加わった場合、シート状圧力センサ3〜6が破損す
るおそれがある。シート状圧力センサの破損を防ぐた
め、実施の形態1は、図7に示すように、リミッタとし
て機能するリミッタピン71を備えている。図7は、図
1に示したハンドフィンガーのシート状圧力センサ設置
部分にリミッタピン71を設けた状態を図1中に記した
矢線Aの方向から見た図である。
Further, if a load higher than the withstand load is applied to the hand fingers, the sheet pressure sensors 3 to 6 may be damaged. In order to prevent breakage of the sheet-shaped pressure sensor, the first embodiment includes a limiter pin 71 that functions as a limiter, as shown in FIG. FIG. 7 is a view showing a state in which the limiter pin 71 is provided at the sheet pressure sensor installation portion of the hand finger shown in FIG. 1 as seen from the direction of arrow A shown in FIG.

【0061】リミッタピン71は、リミッタピン71を
ハンド指ベース部2に固定する固定部71b、ハンド指
ベース部2の上面に突出する突出部71aとでなる。突
出部71aの厚さは、ハンド指ベース部2の上面と基台
部1bの底面とが、シート状圧力センサが破壊される可
能性のある、あるいは塑性変形を起こす距離まで近づく
ことを防ぐ厚さに設定されている。
The limiter pin 71 is composed of a fixing portion 71b for fixing the limiter pin 71 to the hand finger base portion 2 and a protruding portion 71a protruding on the upper surface of the hand finger base portion 2. The thickness of the protruding portion 71a is a thickness that prevents the upper surface of the hand finger base portion 2 and the bottom surface of the base portion 1b from approaching a distance where the sheet-shaped pressure sensor may be destroyed or plastic deformation occurs. Is set to

【0062】(実施の形態2)次に、本発明の実施の形
態2のハンドフィンガーを説明する。図8、図9は、実
施の形態2のハンドフィンガーのワークを把持する機械
的な構成を説明するための図である。なお、図8、9に
示した構成のうち、実施の形態1で図示した構成と同様
のものには同様の符号を付し、説明を一部略すものとす
る。
(Second Embodiment) Next, a hand finger according to a second embodiment of the present invention will be described. 8 and 9 are diagrams for explaining the mechanical configuration of the hand fingers of the second embodiment for gripping a work. Note that among the configurations shown in FIGS. 8 and 9, the same configurations as those shown in the first embodiment are designated by the same reference numerals, and the description thereof will be partially omitted.

【0063】実施の形態2のハンドフィンガーは、図8
に示したように、シート状圧力センサ3〜6に与圧を与
えるためのねじ込み式ピン81を備えている。ねじ込み
式ピン81は、基台部1bに固定するための固定部81
b、基台部1b上面に突出する突出部81b、ねじ込み
部81cを備えている。図8に示したねじ込み式ピン8
1は、固定部81bが挿入孔82に挿入され、ねじ込み
部81cがハンド指ベース部2にねじ込まれて固定され
る。
The hand finger of the second embodiment is shown in FIG.
As shown in FIG. 5, the sheet-like pressure sensors 3 to 6 are provided with screw-in type pins 81 for applying pressure. The screw-type pin 81 has a fixing portion 81 for fixing to the base portion 1b.
b, a protruding portion 81b protruding on the upper surface of the base 1b, and a screwed portion 81c. Screw-in pin 8 shown in FIG.
1, the fixing portion 81b is inserted into the insertion hole 82, and the screwing portion 81c is screwed into the hand finger base portion 2 to be fixed.

【0064】図8に示したハンドフィンガーでは、ねじ
込み式ピン81によってシート状圧力センサ3〜6に与
えられる与圧力がねじ込み部81cのねじ込み量によっ
て調整できる。図8に示したねじ込み式ピン81のねじ
込み部81cは、オペレータによって手動でをねじ込ま
れる。
In the hand finger shown in FIG. 8, the pressure applied to the sheet pressure sensors 3 to 6 by the screw-in type pin 81 can be adjusted by the screwing amount of the screw-in portion 81c. The threaded portion 81c of the threaded pin 81 shown in FIG. 8 is manually screwed by an operator.

【0065】また、実施の形態2のハンドフィンガー
は、図9に示すように、ねじ込み式ピン81をモータな
どを用いて自動的に回転させることができる。すなわ
ち、図9に示したハンドフィンガーは、与圧自動調整機
構91を備えている。与圧自動調整機構91は、与圧モ
ータ(図10)によって高精度で回転し、ハンド指ベー
ス部2に対してねじ込み部81cを正確な深さにねじ込
むことができる。
In the hand finger of the second embodiment, as shown in FIG. 9, the screw pin 81 can be automatically rotated by using a motor or the like. That is, the hand finger shown in FIG. 9 includes the automatic pressurizing mechanism 91. The pressurizing automatic adjustment mechanism 91 can be rotated with high accuracy by the pressurizing motor (FIG. 10), and the screwing portion 81c can be screwed into the hand finger base portion 2 to an accurate depth.

【0066】図10は、図9に示したハンドフィンガー
を制御するための構成を説明するためのブロック図であ
る。図10に示した構成は、図2に示した構成と同様
に、演算部22、メモリ24を有する制御部21を備え
ている。制御部21は、シート状圧力センサ3〜6が出
力する信号を用いてハンドフィンガーにかかる圧力を測
定する。そして、この測定結果に基づいてハンドフィン
ガー駆動部23と、与圧モータ101とを制御する。
FIG. 10 is a block diagram for explaining the structure for controlling the hand fingers shown in FIG. The configuration shown in FIG. 10 includes a calculation unit 22 and a control unit 21 having a memory 24, similarly to the configuration shown in FIG. The control unit 21 measures the pressure applied to the hand finger using the signals output from the sheet pressure sensors 3 to 6. Then, the hand finger drive unit 23 and the pressurizing motor 101 are controlled based on the measurement result.

【0067】図11は、実施の形態2のハンドフィンガ
ーで行われる与圧の自動調整を説明するためのフローチ
ャートである。実施の形態2のハンドフィンガーでは、
制御部21が、シート状圧力センサ3〜6の交換がなさ
れたか否か判断する(ステップS111)。シート状圧
力センサ3〜6の交換がなされていない場合(ステップ
S111:No)、与圧の再調整が必要ないと判断し、
処理を終了する。シート状圧力センサ3〜6が交換され
ていない場合に与圧の調整を行わない理由は、良好なリ
ニア性が得られる圧力の範囲が一般にシート状圧力セン
サごとに異なるためである。
FIG. 11 is a flow chart for explaining automatic adjustment of pressurization performed by the hand finger of the second embodiment. In the hand finger of the second embodiment,
The control unit 21 determines whether the sheet pressure sensors 3 to 6 have been replaced (step S111). If the sheet pressure sensors 3 to 6 have not been replaced (step S111: No), it is determined that the readjustment of the pressurization is not necessary,
The process ends. The reason why the applied pressure is not adjusted when the sheet-shaped pressure sensors 3 to 6 are not replaced is that the range of pressure at which good linearity is obtained is generally different for each sheet-shaped pressure sensor.

【0068】ステップS111の判断でシート状圧力セ
ンサ3〜6が交換されたと判断された場合(ステップS
111:Yes)、制御部21は、交換されたシート状
圧力センサ3〜6の特性に関する情報を取得する(ステ
ップS112)。シート状圧力センサ3〜6の交換の有
無や特性に関する情報は、例えば、制御部21に対して
情報を入力できる操作部を接続し、オペレータが操作部
から必要な情報を入力することによって可能である。
When it is determined in step S111 that the sheet pressure sensors 3 to 6 have been replaced (step S11).
111: Yes), the control unit 21 acquires information regarding the characteristics of the replaced sheet pressure sensors 3 to 6 (step S112). Information regarding the presence / absence of replacement of the sheet-like pressure sensors 3 to 6 and characteristics can be obtained, for example, by connecting an operation unit capable of inputting information to the control unit 21 and allowing an operator to input necessary information from the operation unit. is there.

【0069】次に、制御部21は、取得した情報に基づ
いてシート状圧力センサ3〜6に与えるべき与圧を設定
する(ステップS113)。そして、設定された与圧が
シート状圧力センサ3〜6に加えられると考えられる指
定位置に達するまで与圧モータ101を駆動してねじ込
み式ピン81をねじ込む(ステップS114)。
Next, the control unit 21 sets the pressure to be applied to the sheet pressure sensors 3 to 6 based on the acquired information (step S113). Then, the pressurizing motor 101 is driven and the screw-in type pin 81 is screwed in until the set pressurizing force reaches a designated position where it is considered that the pressurizing sheets 3 to 6 are applied (step S114).

【0070】ねじ込み式ピン81が指定位置に達した
後、制御部21は、シート状圧力センサ3〜6が出力す
る信号に基づいてシート状圧力センサ3〜6に加えられ
た圧力を演算によって求める(ステップS115)。そ
して、検知された圧力が設定された圧力と一致するか否
か判断し(ステップS116)、検知された圧力と設定
された圧力とが一致した場合(ステップS116:Ye
s)、与圧の調整を終了する。また、検知された圧力と
設定された圧力とが一致していない場合(ステップS1
16:No)、再度与圧モータ101を駆動する。
After the screw-in type pin 81 reaches the designated position, the control section 21 calculates the pressure applied to the sheet-shaped pressure sensors 3 to 6 based on the signals output from the sheet-shaped pressure sensors 3 to 6. (Step S115). Then, it is determined whether or not the detected pressure matches the set pressure (step S116), and when the detected pressure and the set pressure match (step S116: Ye
s), the adjustment of pressurization is completed. If the detected pressure and the set pressure do not match (step S1
16: No), the pressurizing motor 101 is driven again.

【0071】以上述べた実施の形態2によれば、シート
状圧力センサに対して適正な与圧を自動的に与えること
ができる。このため、シート状圧力センサに与圧を与え
る処理が簡易にでき、シート状圧力センサ交換後、速や
かにハンドフィンガーを再稼動させることができる。
According to the second embodiment described above, an appropriate pressure can be automatically applied to the sheet pressure sensor. Therefore, the process of applying a pressure to the sheet-shaped pressure sensor can be simplified, and the hand finger can be promptly restarted after the sheet-shaped pressure sensor is replaced.

【0072】なお、本発明は、以上述べた実施の形態
1、実施の形態2に限定されるものではない。例えば、
本発明のハンドフィンガーのジョイントプレートはコの
字型のものに限定されるものではなく、図12、図13
に示すものであってもよい。図12に示したジョイント
プレート121は、フィンガー部1およびハンド指ベー
ス部2に取りつけられると共に、取りつけられた面に沿
う断面がエの字形状をなすものである。
The present invention is not limited to the above-described first and second embodiments. For example,
The joint plate of the hand finger of the present invention is not limited to the U-shaped joint plate, and the joint plate shown in FIGS.
It may be one shown in. The joint plate 121 shown in FIG. 12 is attached to the finger portion 1 and the hand finger base portion 2 and has a V-shaped cross section along the attached surface.

【0073】図12に示したジョイントプレート121
によれば、把持方向、挿入力方向の検知感度を高めるば
かりでなく、エの字型の中心Cを通る中心線CLを支持
面SをY方向に2分する中心線上に配置することによっ
て把持力が加わったときに各シート状加圧シート状圧力
センサに加わる圧力のバランスが等しくし、把持力と挿
入力のリニアリティを保ち易くすることができる。
The joint plate 121 shown in FIG.
According to the above, not only the detection sensitivity in the gripping direction and the insertion force direction is enhanced, but also by arranging the center line CL passing through the center C of the V-shape on the center line that bisects the support surface S in the Y direction. When a force is applied, the balance of pressure applied to each sheet-like pressure sheet-like pressure sensor is made equal, and it is possible to easily maintain the linearity of the gripping force and the inserting force.

【0074】図13に示したジョイントプレート131
は、フィンガー部1およびハンド指ベース部2の一面に
だけ取りつけられている。図13に示したジョイントプ
レート131によれば、コの字型ジョイントプレートと
同様の効果が得られる上、さらに部品点数を少なくし、
ハンドフィンガーの小型軽量化に寄与することができ
る。
The joint plate 131 shown in FIG.
Are attached only to one surface of the finger portion 1 and the hand finger base portion 2. According to the joint plate 131 shown in FIG. 13, the same effect as the U-shaped joint plate is obtained, and the number of parts is further reduced,
This can contribute to reduction in size and weight of the hand finger.

【0075】また、本発明のリミッタは、実施の形態
1、実施の形態2で述べた構成に限定されるものでな
く、例えば、図14、図15のように構成することもで
きる。リミッタピン141は、ハンド指ベース部2に固
定するためのねじ込み式固定部141b、ハンド指ベー
ス部2の上面に突出する突出部141aとでなる。リミ
ッタピン141は、ねじ込み式固定部141bを備えて
いるために組み込まれるシート状圧力センサの種類によ
らずハンド指ベース部2に取りつけることができる。
Further, the limiter of the present invention is not limited to the configurations described in the first and second embodiments, but may be configured as shown in FIGS. 14 and 15, for example. The limiter pin 141 is composed of a screw-in type fixing portion 141b for fixing to the hand finger base portion 2 and a protruding portion 141a protruding to the upper surface of the hand finger base portion 2. The limiter pin 141 can be attached to the hand finger base 2 regardless of the type of the sheet-like pressure sensor incorporated because it has the screw-in type fixing portion 141b.

【0076】図15に示したリミッタピン151は、リ
ミッタピン141と同様のねじ込み式固定部151bを
備えていて、さらに、ねじ込み式固定部151bを図示
しないモータによって自動的にねじ込む荷重自動調整機
構152を備えている。図15に示したリミッタピン1
51および荷重自動調整機構152によれば、ハンドフ
ィンガーに組み込まれるシート状圧力センサの種類に応
じて適正な制限荷重を自動的に調整することができる。
The limiter pin 151 shown in FIG. 15 includes a screw-in type fixing portion 151b similar to the limiter pin 141, and further includes an automatic load adjusting mechanism 152 in which the screw-in type fixing portion 151b is automatically screwed by a motor (not shown). ing. Limiter pin 1 shown in FIG.
According to 51 and the load automatic adjustment mechanism 152, an appropriate limit load can be automatically adjusted according to the type of the sheet-like pressure sensor incorporated in the hand finger.

【0077】[0077]

【発明の効果】以上説明したように、請求項1に記載の
発明は、フィンガー部と支持面との間に挿入されたシー
ト状の圧力検知手段によって検知された圧力の値および
分布に基づいてフィンガー部にかかる力を検知するた
め、フィンガー部がワークを把持したことを直接検知す
ることができ、待ち時間を設ける必要がない。このよう
な請求項1に記載の発明は、ワークの把持を短時間で正
確に検知することができる。また、ハンドフィンガーを
小型、軽量化することができるという効果を奏する。
As described above, the invention according to claim 1 is based on the value and distribution of the pressure detected by the sheet-like pressure detecting means inserted between the finger portion and the supporting surface. Since the force applied to the finger portion is detected, it can be directly detected that the finger portion grips the work, and it is not necessary to provide a waiting time. According to the invention described in claim 1, gripping of the work can be accurately detected in a short time. Further, there is an effect that the hand finger can be reduced in size and weight.

【0078】請求項2に記載の発明は、取りつけられた
面に沿う断面がコの字形状の接続手段によってフィンガ
ー部と支持手段とを接続するため、ハンドフィンガーで
把持する方向とハンドフィンガーで把持した部品を挿入
する方向の2軸方向にの圧力の検知感度を高め、ワーク
の把持をより正確に検知することができるという効果を
奏する。
According to the second aspect of the invention, since the finger portion and the supporting means are connected by the connecting means having a U-shaped cross section along the attached surface, the direction of holding by the hand finger and the holding by the hand finger are held. There is an effect that the detection sensitivity of the pressure in the two axial directions of the inserted parts can be enhanced and the gripping of the work can be detected more accurately.

【0079】請求項3に記載の発明は、取りつけられた
面に沿う断面がエの字形状の接続手段によってフィンガ
ー部と支持手段とを接続するため、ハンドフィンガーで
把持する方向とハンドフィンガーで把持した部品を挿入
する方向の2軸方向にの圧力の検知感度を高めることが
できる。また、シート状の圧力検知手段に対してバラン
ス良く圧力を加え、ワークの把持をより正確に検知する
ことができるという効果を奏する。
According to the third aspect of the present invention, since the finger portion and the supporting means are connected by the connecting means having a cross section along the attached surface, the connecting means has a V-shape. It is possible to enhance the pressure detection sensitivity in the two axial directions of the inserted parts. Further, it is possible to apply pressure in a well-balanced manner to the sheet-shaped pressure detection means and to more accurately detect gripping of the work.

【0080】請求項4に記載の発明は、フィンガー部お
よび支持手段の一面にだけ設けられる接続手段によって
フィンガー部と支持手段とを接続したため、ハンドフィ
ンガーで把持する方向とハンドフィンガーで把持した部
品を挿入する方向の2軸方向にの圧力の検知感度を高め
ることができる。さらに、ハンドフィンガーの部品点数
を少なくし、ハンドフィンガーをより小型、軽量化する
ことができるという効果を奏する。
According to the fourth aspect of the invention, since the finger portion and the supporting means are connected by the connecting means provided only on one surface of the finger portion and the supporting means, the direction gripped by the hand finger and the part gripped by the hand finger are It is possible to enhance the pressure detection sensitivity in the two axial directions of the insertion direction. Furthermore, the number of parts of the hand finger can be reduced, and the hand finger can be made smaller and lighter.

【0081】請求項5に記載の発明は、圧力検知手段に
対して与圧を与え、圧力検知手段のリニアリティの良い
部分を使用して圧力を検知することができる。このた
め、圧力を正確に検知でき、ワークの把持を正確に検知
することができるという効果を奏する。
According to the fifth aspect of the present invention, a pressure can be applied to the pressure detecting means, and the pressure can be detected by using the portion of the pressure detecting means having good linearity. Therefore, the pressure can be accurately detected, and the grip of the work can be accurately detected.

【0082】請求項6に記載の発明は、圧力検知手段に
対して与える与圧を調整することにより、圧力検知手段
を他のロットのもの、あるいは種類の異なるものに交換
した場合にも、交換後に使用される圧力検知手段に最適
な与圧を与えてワークの把持をより正確に検知すること
ができるという効果を奏する。
According to the sixth aspect of the present invention, the pressure applied to the pressure detecting means is adjusted so that the pressure detecting means can be replaced even if the pressure detecting means is replaced with another lot or a different kind. There is an effect that an optimum pressurizing force is applied to the pressure detecting means to be used later so that gripping of the work can be detected more accurately.

【0083】請求項7に記載の発明は、圧力検知手段に
対して与える与圧を自動的に調整することにより、圧力
検知手段を他のロットのもの、あるいは種類の異なるも
のに交換した場合にも、交換後に使用される圧力検知手
段の特性に合わせて自動的に最適な与圧を与え、ワーク
の把持をより正確に検知することができるという効果を
奏する。
According to the seventh aspect of the present invention, when the pressure detecting means is automatically exchanged with the pressure detecting means, the pressure detecting means is replaced with that of another lot or different type. Also, there is an effect that the optimum pressurization is automatically applied according to the characteristics of the pressure detecting means used after the replacement, and the gripping of the work can be detected more accurately.

【0084】請求項8に記載の発明は、一度の圧力の測
定(取り込み)によって複数の方向について簡易にキャ
リブレーションができる。このため、定期点検時、ある
いは、量産ラインにおける段取り変えや機種変更時の再
キャリブレーションにかかる時間を短縮し、ひいては、
定期点検時、量産ラインにおける段取り変え、機種変更
にかかる時間を短縮することができ、ワークの把持を短
時間に検知することができるという効果を奏する。
According to the invention described in claim 8, calibration can be easily performed in a plurality of directions by measuring (acquiring) pressure once. For this reason, the time required for recalibration at the time of regular inspection, or when changing the setup or changing the model in the mass production line is shortened.
It is possible to shorten the time required to change the setup and change the model in the mass production line at the time of regular inspection, and it is possible to detect gripping of the work in a short time.

【0085】請求項9に記載の発明は、圧力検知手段に
対して所定の値以上の圧力が加わることを防ぎ、圧力検
知手段が破損することを防ぐことができるという効果を
奏する。
The invention described in claim 9 has an effect that it is possible to prevent the pressure detecting means from being applied with a pressure of a predetermined value or more, and to prevent the pressure detecting means from being damaged.

【0086】請求項10に記載の発明は、リミッタ手段
によって制限される圧力を調整することにより、圧力検
知手段の種類が変わった場合にも、圧力検知手段が破損
することを防ぐことができるという効果を奏する。
According to the tenth aspect of the invention, by adjusting the pressure limited by the limiter means, it is possible to prevent the pressure detecting means from being damaged even when the type of the pressure detecting means is changed. Produce an effect.

【0087】請求項11に記載の発明は、リミッタ手段
によって制限される圧力を調整することにより、圧力検
知手段の種類が変わった場合にも、自動的に適正な値に
圧力を制限でき、圧力検知手段が破損することをより簡
易に防ぐことができるという効果を奏する。
According to the eleventh aspect of the present invention, by adjusting the pressure limited by the limiter means, the pressure can be automatically limited to an appropriate value even when the type of the pressure detecting means is changed. It is possible to more easily prevent the detection unit from being damaged.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の実施の形態1のハンドフィンガーの基
本構成を説明するための図である。
FIG. 1 is a diagram for explaining a basic configuration of a hand finger according to a first embodiment of the present invention.

【図2】実施の形態1のハンドフィンガーの構成を説明
するためのブロック図である。
FIG. 2 is a block diagram for explaining a configuration of a hand finger according to the first embodiment.

【図3】実施の形態1のハンドフィンガーから圧力シー
ト状圧力センサを取り出した状態を示す図である。
FIG. 3 is a diagram showing a state in which a pressure sheet pressure sensor is taken out from the hand finger of the first embodiment.

【図4】実施の形態1のハンドフィンガーで行われるキ
ャリブレーションを説明するためのフローチャートであ
る。
FIG. 4 is a flowchart for explaining the calibration performed by the hand finger of the first embodiment.

【図5】図1に示したハンドフィンガーにコの字型ジョ
イントプレートを設けた構成を示す図である。
5 is a diagram showing a configuration in which a U-shaped joint plate is provided on the hand finger shown in FIG.

【図6】図1に示したハンドフィンガーのシート状圧力
センサ設置部分に段付ピンを設けた構成を示す図であ
る。
FIG. 6 is a diagram showing a configuration in which a stepped pin is provided at a sheet pressure sensor installation portion of the hand finger shown in FIG.

【図7】実施の形態1のリミッタピンを示す図である。FIG. 7 is a diagram showing a limiter pin according to the first embodiment.

【図8】実施の形態2のハンドフィンガーを説明するた
めの図である。
FIG. 8 is a diagram for explaining a hand finger according to the second embodiment.

【図9】本発明の実施の形態2のハンドフィンガーの基
本構成を説明するための図である。
FIG. 9 is a diagram for explaining the basic configuration of a hand finger according to the second embodiment of the present invention.

【図10】実施の形態2のハンドフィンガーの構成を説
明するためのブロック図である。
FIG. 10 is a block diagram for explaining a configuration of a hand finger according to the second embodiment.

【図11】実施の形態2のハンドフィンガーで行われる
与圧の自動調整を説明するためのフローチャートであ
る。
FIG. 11 is a flowchart for explaining automatic adjustment of pressurization performed by the hand finger according to the second embodiment.

【図12】ジョイントプレートの他の例を示す図であ
る。
FIG. 12 is a view showing another example of the joint plate.

【図13】ジョイントプレートのさらに他の例を示す図
である。
FIG. 13 is a diagram showing still another example of the joint plate.

【図14】リミッタの他の例を示す図である。FIG. 14 is a diagram showing another example of a limiter.

【図15】リミッタのさらに他の例を示す図である。FIG. 15 is a diagram showing still another example of a limiter.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 フィンガー部 1a 先端部 1b 基台部 2 ハンド指ベース部 3,4,5,6 シート状圧力センサ 21 制御部 22 演算部 23 ハンドフィンガー駆動部 24 メモリ 51,121,131 ジョイントプレート 61 段付ピン 71,141 リミッタピン 81 ねじ込み式ピン 82 挿入孔 91 与圧自動調整機構 101 与圧モータ 152 荷重自動調整機構 1 finger part 1a Tip 1b Base part 2 hand finger base 3, 4, 5, 6 sheet pressure sensor 21 Control unit 22 Operation part 23 Hand finger drive 24 memory 51,121,131 Joint plate 61 stepped pin 71,141 Limiter pin 81 screw-in pin 82 insertion hole 91 Automatic pressure adjustment mechanism 101 Pressurizing motor 152 Automatic load adjustment mechanism

Claims (11)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 複数のフィンガー部によってワークを把
持するハンドフィンガーであって、 前記フィンガー部を支持する支持面を持つ支持手段と、 前記フィンガー部と前記支持面との間に挿入され、前記
フィンガー部が前記支持面に対して加える圧力を検知す
るシート状の圧力検知手段と、 前記圧力検知手段によって検知された圧力の値および分
布に基づいて、前記フィンガー部にかかる力を検知する
印加力検知手段と、 を備えることを特徴とするハンドフィンガー。
1. A hand finger for gripping a work by a plurality of finger portions, the support means having a support surface for supporting the finger portion, and the finger inserted between the finger portion and the support surface. A sheet-like pressure detecting means for detecting a pressure applied to the supporting surface by a portion, and an applied force detection for detecting a force applied to the finger portion based on the value and distribution of the pressure detected by the pressure detecting means. A hand finger comprising: a means.
【請求項2】 前記フィンガー部および前記支持手段に
取りつけられると共に、取りつけられた面に沿う断面が
コの字形状の接続手段によって前記フィンガー部と前記
支持手段とが接続されることを特徴とする請求項1に記
載のハンドフィンガー。
2. The finger portion and the supporting means are attached to the finger portion and the supporting means, and the finger portion and the supporting means are connected by a connecting means having a U-shaped cross section along the attached surface. The hand finger according to claim 1.
【請求項3】 前記フィンガー部および前記支持手段に
取りつけられると共に、取りつけられた面に沿う断面が
エの字形状の接続手段によって前記フィンガー部と前記
支持手段とが接続されることを特徴とする請求項1に記
載のハンドフィンガー。
3. The finger portion and the supporting means are attached to the finger portion and the supporting means, and the finger portion and the supporting means are connected by a connecting means having a V-shaped cross section along the attached surface. The hand finger according to claim 1.
【請求項4】 前記フィンガー部および前記支持手段の
一面にだけ設けられる接続手段によって前記フィンガー
部と前記支持手段とが接続されることを特徴とする請求
項1に記載のハンドフィンガー。
4. The hand finger according to claim 1, wherein the finger portion and the supporting means are connected by connecting means provided only on one surface of the finger portion and the supporting means.
【請求項5】 さらに、前記圧力検知手段に対し、与圧
を与える与圧付加手段を備えることを特徴とする請求項
1〜4のいずれか一つに記載のハンドフィンガー。
5. The hand finger according to claim 1, further comprising a pressure applying means for applying a pressure to the pressure detecting means.
【請求項6】 さらに、前記与圧付加手段によって前記
圧力検知手段に与えられる与圧を調整する与圧調整手段
を備えることを特徴とする請求項5に記載のハンドフィ
ンガー。
6. The hand finger according to claim 5, further comprising a pressurization adjusting means for adjusting the pressurization applied to the pressure detection means by the pressurization adding means.
【請求項7】 前記与圧調整手段は、前記圧力検知手段
の特性に応じて前記与圧付加手段によって与えられる与
圧を自動的に設定し、前記圧力検知手段によって検知さ
れた圧力に基づいて設定された与圧を前記圧力検知手段
に加えることを特徴とする請求項6に記載のハンドフィ
ンガー。
7. The pressurization adjusting means automatically sets the pressurization applied by the pressurization adding means according to the characteristics of the pressure detection means, and based on the pressure detected by the pressure detection means. 7. The hand finger according to claim 6, wherein the set pressure is applied to the pressure detecting means.
【請求項8】 前記圧力検知手段を複数備え、前記印加
力検知手段が各圧力検知手段によって検知された圧力の
値および分布を用いて前記フィンガー部に対してかかる
力を複数の軸方向について検知すると共に、検知された
力に基づいて前記フィンガー部を前記複数の軸方向につ
いてキャリブレーションするキャリブレーション手段を
備えることを特徴とする請求項1〜7のいずれか一つに
記載のハンドフィンガー。
8. A plurality of the pressure detecting means are provided, and the applied force detecting means detects the force applied to the finger portion in a plurality of axial directions by using the value and distribution of the pressure detected by each pressure detecting means. The hand finger according to claim 1, further comprising a calibration unit that calibrates the finger portion in the plurality of axial directions based on the detected force.
【請求項9】 さらに、前記圧力検知手段に対して所定
の値以上の圧力が加わることを防ぐリミッタ手段を備え
ることを特徴とする請求項1〜8のいずれか一つに記載
のハンドフィンガー。
9. The hand finger according to claim 1, further comprising limiter means for preventing a pressure equal to or higher than a predetermined value from being applied to the pressure detecting means.
【請求項10】 さらに、前記リミッタ手段によって制
限される圧力を調整するリミッタ調整手段を備えること
を特徴とする請求項9に記載のハンドフィンガー。
10. The hand finger according to claim 9, further comprising limiter adjusting means for adjusting the pressure limited by the limiter means.
【請求項11】 前記リミッタ調整手段は、前記圧力検
知手段によって検知された圧力に基づいて、前記リミッ
タ手段によって制限される圧力を自動的に調整すること
を特徴とする請求項10に記載のハンドフィンガー。
11. The hand according to claim 10, wherein the limiter adjusting means automatically adjusts the pressure limited by the limiter means based on the pressure detected by the pressure detecting means. Finger.
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