JP2016030320A - Robot system, tool exchanging device, and robot device - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a robot system capable of automatically exchanging working means of an end effector and the like, while suppressing the enlargement of a device and an increase in power consumption.SOLUTION: A robot system includes: a robot device which has a multi-joint arm, a first finger 61, a finger mount 63 arranged on the multi-joint arm side, and a finger attachment 68 arranged on the first finger 61 side; and a holding base 21 which has clamp mechanisms 25 and 125 capable of holding the first finger 61. The finger attachment 68 is a magnetic body, and the finger mount 63 is equipped with a permanent magnet 64 adsorbing the finger attachment 68 and coupling the finger mount 63 and the finger attachment 68 by magnetic force. The holding base 21 is equipped with an electromagnetic coil 26 which generates magnetic force for weakening the magnetic force of the permanent magnet 64 by energization, and can release the coupling of the finger mount 63 and the finger attachment 68 by the magnetic force.SELECTED DRAWING: Figure 7

Description

本発明は、多関節アームを利用するロボットシステムと、それを構成するツール交換装置及びロボット装置に関する。   The present invention relates to a robot system using a multi-joint arm, a tool exchanging apparatus and a robot apparatus constituting the robot system.

従来、垂直多関節アーム(以下、アームと呼ぶ)及びエンドエフェクタ(以下、ロボット本体と呼ぶ)と、ロボット本体を制御する制御装置とを備えたロボット装置が普及している。エンドエフェクタの位置姿勢を高精度に制御するために、ロボット本体の各部の軽量化が望まれている。また、このようなロボット装置を利用した組立工程等の対象になるワークとしては、小型の精密部品が多く、その形状も多種に亘っている。それに対応するために、ロボット本体には、多種多様なワークに対して把持や加工等の作業を行うことが要求されている。即ち、ワークの把持や加工等の作業のためのツールを自動的に交換し、最小限の装置構成の変更で自動段取り替えを行い、ロボット装置全体の稼働率を高めることが望まれている。   Conventionally, a robot apparatus including a vertical articulated arm (hereinafter referred to as an arm) and an end effector (hereinafter referred to as a robot main body) and a control device for controlling the robot main body has been widely used. In order to control the position and orientation of the end effector with high accuracy, it is desired to reduce the weight of each part of the robot body. Moreover, there are many small precision parts and various shapes as workpieces to be subjected to an assembly process using such a robot apparatus. In order to cope with this, the robot body is required to perform operations such as gripping and processing on a wide variety of workpieces. In other words, it is desired to automatically change tools for work such as workpiece gripping and processing, perform automatic setup change with a minimum change in the apparatus configuration, and increase the operating rate of the entire robot apparatus.

このようなアームを用いたロボット装置において、アームに連結した第1ユニットに内蔵した電磁石を励磁して結合力を生成することで、ツールに連結した磁性体を有する第2ユニットと連結する技術が知られている(特許文献1参照)。このロボット装置では、電磁石を非励磁状態にすることで磁性体との結合を解除し、第1ユニットと第2ユニットとを切り離すようになっている。   In a robot apparatus using such an arm, there is a technique for coupling a second unit having a magnetic body coupled to a tool by exciting a magnet built in the first unit coupled to the arm to generate a coupling force. It is known (see Patent Document 1). In this robot apparatus, the electromagnet is brought into a non-excited state to release the coupling with the magnetic body, and the first unit and the second unit are separated.

また、アームを用いたロボット装置において、アームに連結したマスタボディと、ツールに連結したツールボディと、を嵌合する技術が知られている(特許文献2参照)。このロボット装置では、空圧によりピストンを移動させて、ボールをテーパ面に押し付けることでマスタボディとツールボディとを結合してロックするようになっている。   Further, in a robot apparatus using an arm, a technique for fitting a master body connected to an arm and a tool body connected to a tool is known (see Patent Document 2). In this robot apparatus, the master body and the tool body are coupled and locked by moving the piston by pneumatic pressure and pressing the ball against the tapered surface.

特開平5−177569号公報JP-A-5-177469 特開平4−183585号公報Japanese Patent Laid-Open No. 4-183585

しかしながら、特許文献1に記載されたロボット装置では、アームに連結した第1ユニットが電磁石を内蔵するので、ユニット自体が大型化して重量も増加してしまう。また、アームがツールを保持している間は常に電磁石により結合しなければならず、ロボットの駆動中に結合力を得るために常に電磁石が電力を消費していた。   However, in the robot apparatus described in Patent Document 1, since the first unit connected to the arm incorporates the electromagnet, the unit itself is increased in size and weight. Further, the arm must always be coupled by an electromagnet while holding the tool, and the electromagnet always consumes electric power to obtain a coupling force during driving of the robot.

また、特許文献2に記載されたロボット装置では、空圧によりピストンを駆動して結合をロックするため、ピストンの配置及び空気流路の形成のための空間がボディ内に必要となり、装置の大型化を招いていた。   Further, in the robot apparatus described in Patent Document 2, since the piston is driven by pneumatic pressure to lock the coupling, a space for the arrangement of the piston and the formation of the air flow path is required in the body. Was inviting.

本発明は、装置の大型化や消費電力の増加を抑制しながらも、エンドエフェクタ等の作業手段を自動交換できるロボットシステム、ツール交換装置及びロボット装置を提供することを目的とする。   An object of the present invention is to provide a robot system, a tool exchange device, and a robot device capable of automatically exchanging work means such as an end effector while suppressing increase in size of the device and increase in power consumption.

本発明のロボットシステムは、多関節アームと、前記多関節アームに取り付けられ、作業対象物に対して作業可能な作業手段と、前記多関節アームと前記作業手段との間に介在されると共に、前記多関節アームの側に配設される第1の連結部と、前記多関節アームと前記作業手段との間に介在されると共に、前記作業手段の側に配設されて、前記第1の連結部に着脱自在に連結される第2の連結部と、を有するロボット装置と、前記作業手段を保持可能な保持部を有するツール交換装置と、を備え、前記第1の連結部及び前記第2の連結部のうち、いずれか一方の連結部は磁性体を備え、他方の連結部は、前記磁性体を吸着して前記第1の連結部及び前記第2の連結部を磁力により連結する永久磁石を備え、前記ツール交換装置は、前記永久磁石の磁力を弱める磁力を通電により発生し、前記第1の連結部及び前記第2の連結部の磁力による連結を解除可能な消磁部を備える、ことを特徴とする。   The robot system of the present invention includes an articulated arm, working means attached to the articulated arm and capable of working on a work object, and interposed between the articulated arm and the working means. A first connecting portion disposed on the side of the multi-joint arm, interposed between the multi-joint arm and the working means, and disposed on the side of the working means. A robot apparatus having a second connecting part detachably connected to the connecting part, and a tool changer having a holding part capable of holding the working means, the first connecting part and the first connecting part One of the two connecting portions includes a magnetic body, and the other connecting portion attracts the magnetic body and connects the first connecting portion and the second connecting portion by magnetic force. A permanent magnet, and the tool changer includes the permanent magnet. The force of weakening the magnetic force of the stone caused by energization, comprising a releasable degaussing unit coupling by the magnetic force of the first connecting portion and the second connecting portion, and wherein the.

また、本発明のツール交換装置は、多関節アームと、前記多関節アームに対して直接的に又は間接的に着脱自在に連結され、作業対象に対して作業可能な作業手段と、の間に介在され、前記多関節アームの側に設けられた第1の連結部と、前記作業手段の側に設けられて前記第1の連結部に着脱可能に装着された第2の連結部と、のうち、いずれか一方の連結部は磁性体を有し、他方の連結部は前記磁性体を吸着して前記第1の連結部及び前記第2の連結部を磁力により連結する永久磁石を備えるロボット装置の前記作業手段を保持可能な保持部と、前記永久磁石の磁力を弱める磁力を通電により発生し、前記第1の連結部及び前記第2の連結部の磁力による連結を解除可能な消磁部と、を備えることを特徴とする。   The tool changer according to the present invention includes a multi-joint arm and a working means that is detachably coupled directly or indirectly to the multi-joint arm and capable of working on a work target. A first connecting part interposed and provided on the side of the multi-joint arm; and a second connecting part provided on the side of the working means and detachably attached to the first connecting part. One of the connecting portions includes a magnetic body, and the other connecting portion includes a permanent magnet that attracts the magnetic body and connects the first connecting portion and the second connecting portion by magnetic force. A holding part capable of holding the working means of the apparatus, and a demagnetizing part capable of generating a magnetic force to weaken the magnetic force of the permanent magnet by energization and releasing the connection by the magnetic force of the first connecting part and the second connecting part. And.

また、本発明のロボット装置は、多関節アームと、前記多関節アームに取り付けられ、作業対象物に対して作業可能な作業手段と、前記多関節アームと前記作業手段との間に介在されると共に、前記多関節アームの側に配設される第1の連結部と、前記多関節アームと前記作業手段との間に介在されると共に、前記作業手段の側に配設されて、前記第1の連結部に着脱自在に連結される第2の連結部と、を備え、前記第1の連結部及び前記第2の連結部のうち、いずれか一方の連結部は磁性体を備え、他方の連結部は、前記磁性体を吸着して前記第1の連結部及び前記第2の連結部を磁力により連結する永久磁石を備え、前記永久磁石が外部から消磁されることにより、前記第1の連結部及び前記第2の連結部の磁力による連結が解除される、ことを特徴とする。   The robot apparatus of the present invention is interposed between the multi-joint arm, the work unit attached to the multi-joint arm and capable of working on a work target, and the multi-joint arm and the work unit. And a first connecting portion disposed on the side of the multi-joint arm, interposed between the multi-joint arm and the working means, and disposed on the side of the working means. A second connecting portion that is detachably connected to one connecting portion, and one of the first connecting portion and the second connecting portion includes a magnetic body, and the other. The coupling portion includes a permanent magnet that attracts the magnetic body and couples the first coupling portion and the second coupling portion by magnetic force, and the first permanent magnet is demagnetized from the outside. The connection by the magnetic force of the connecting part and the second connecting part is released. It is characterized in.

本発明によれば、一方の連結部に磁性体を備え、他方の連結部に永久磁石を備え、ツール交換装置に消磁部を備えている。このため、永久磁石と磁性体との吸着により連結された第1の連結部及び第2の連結部に対して、消磁部が永久磁石の磁力を弱める磁力を通電により発生することで、両連結部の磁力による連結を解除することができる。しかも、消磁部への通電は両連結部の磁力による連結を解除する場合に実行すればよく、両連結部の連結を維持するためには通電は必要ない。これにより、装置の大型化や消費電力の増加を抑制しながらも、エンドエフェクタ等の作業手段を自動交換できるロボットシステムを得ることができる。   According to the present invention, one connecting portion includes a magnetic body, the other connecting portion includes a permanent magnet, and the tool changer includes a demagnetizing portion. For this reason, the demagnetizing unit generates a magnetic force that weakens the magnetic force of the permanent magnet by energization with respect to the first connecting part and the second connecting part connected by the adsorption of the permanent magnet and the magnetic body. The connection by the magnetic force of the part can be released. In addition, the energization to the demagnetizing portion may be performed when the coupling by the magnetic force of both the coupling portions is released, and no energization is necessary to maintain the coupling of both the coupling portions. Thereby, it is possible to obtain a robot system capable of automatically exchanging working means such as an end effector while suppressing increase in size of the apparatus and increase in power consumption.

本発明の実施形態に係るロボット装置の概略構成を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows schematic structure of the robot apparatus which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施形態に係るロボット装置のフィンガマウントを示す説明図であり、(a)は正面図、(b)は側面図、(c)は底面図である。It is explanatory drawing which shows the finger mount of the robot apparatus which concerns on embodiment of this invention, (a) is a front view, (b) is a side view, (c) is a bottom view. 本発明の実施形態に係るロボット装置の各フィンガを示す説明図であり、(a)は第1フィンガの正面図、(b)は第1フィンガの側面図、(c)は第2フィンガの正面図である。It is explanatory drawing which shows each finger of the robot apparatus which concerns on embodiment of this invention, (a) is a front view of a 1st finger, (b) is a side view of a 1st finger, (c) is a front view of a 2nd finger. FIG. 本発明の実施形態に係るロボット装置の保持台を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the holding stand of the robot apparatus which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施形態に係るロボット装置の概略構成を示すブロック図である。1 is a block diagram showing a schematic configuration of a robot apparatus according to an embodiment of the present invention. 本発明の実施形態に係るロボット装置において、各ツール交換装置を用いて第1フィンガを第2フィンガに交換する動作を示すフローチャートである。6 is a flowchart showing an operation of exchanging the first finger with the second finger using each tool exchanging device in the robot apparatus according to the embodiment of the present invention. 本発明の実施形態に係るロボット装置において、第1ツール交換装置を用いて第1フィンガを離脱する動作を示す説明図である。(a)は第1フィンガを保持位置に接近させる状態、(b)は第1フィンガを保持位置で保持して消磁する状態、(c)はフィンガマウントを離脱し始めた状態、(d)はフィンガマウントを第1フィンガからほぼ離脱した状態である。It is explanatory drawing which shows the operation | movement which removes a 1st finger using the 1st tool change apparatus in the robot apparatus which concerns on embodiment of this invention. (A) is a state where the first finger is brought close to the holding position, (b) is a state where the first finger is held at the holding position and is demagnetized, (c) is a state where the finger mount starts to be detached, and (d) is a state where The finger mount is almost detached from the first finger. 本発明の実施形態に係るロボット装置において、第2ツール交換装置を用いて第2フィンガを装着する動作を示す説明図である。(a)はフィンガマウントを第2フィンガに接近させる状態、(b)はフィンガマウントを更に下降させた状態、(c)はフィンガマウントに第2フィンガを装着した状態、(d)は第2フィンガを解放して引き抜く状態である。It is explanatory drawing which shows the operation | movement which mounts | wears with a 2nd finger using the 2nd tool change apparatus in the robot apparatus which concerns on embodiment of this invention. (A) is a state where the finger mount is brought closer to the second finger, (b) is a state where the finger mount is further lowered, (c) is a state where the second finger is mounted on the finger mount, and (d) is a state where the second finger is mounted. Is in a state of being released and released. 本発明の実施形態に係るロボット装置のフィンガマウント及び第3フィンガを示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the finger mount and 3rd finger of the robot apparatus which concern on embodiment of this invention.

以下、本発明を実施するための形態を、図面を参照しながら詳細に説明する。   Hereinafter, embodiments for carrying out the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

図1に示すように、ロボットシステム10は、ロボット装置1と、第1ツール交換装置2と、第2ツール交換装置3と、これらロボット装置1と第1ツール交換装置2と第2ツール交換装置3とを制御する制御装置4とを備えている。ロボット装置1は、複数の関節を有する6軸の垂直多関節アーム(以下、アームと呼ぶ)5と、エンドエフェクタであるハンド6とを備えており、ワーク置台7に載置されたワーク(作業対象物)Wに対して作業可能になっている。本実施形態では、アーム5として6軸の垂直多関節アームを適用しているが、軸数は用途や目的に応じて適宜変更してもよい。   As shown in FIG. 1, the robot system 10 includes a robot device 1, a first tool change device 2, a second tool change device 3, and the robot device 1, the first tool change device 2, and a second tool change device. 3 is provided. The robot apparatus 1 includes a 6-axis vertical articulated arm (hereinafter referred to as an arm) 5 having a plurality of joints, and a hand 6 that is an end effector. The object) W can be operated. In the present embodiment, a 6-axis vertical articulated arm is applied as the arm 5, but the number of axes may be appropriately changed according to the application and purpose.

アーム5は、7つのリンク71〜77と、各リンク71〜77を揺動又は回動可能に連結する6つの関節81〜86とを備えている。各リンク71〜77としては、長さが固定されたものを採用している。但し、例えば、直動アクチュエータにより伸縮可能なリンクを採用してもよい。   The arm 5 includes seven links 71 to 77 and six joints 81 to 86 that connect the links 71 to 77 so as to be swingable or rotatable. As each of the links 71 to 77, one having a fixed length is adopted. However, for example, a link that can be expanded and contracted by a linear actuator may be employed.

アーム5の各関節81〜86を駆動するための関節機構は、関節81〜86を駆動するモータ51〜56(図5参照)と、モータ51〜56の回転角度を検知する不図示のエンコーダとを備えている。また、関節機構は、タイミングベルトやプーリなどによって構成される不図示の動力伝達機構と、歯車等によって構成される不図示の減速機構と、モータ51〜56の非通電時に位置姿勢を支える不図示のブレーキ機構等とを備えている。   The joint mechanism for driving the joints 81 to 86 of the arm 5 includes motors 51 to 56 (see FIG. 5) that drive the joints 81 to 86, and an encoder (not shown) that detects the rotation angle of the motors 51 to 56. It has. The joint mechanism includes a power transmission mechanism (not shown) constituted by a timing belt, a pulley, etc., a speed reduction mechanism (not shown) constituted by gears and the like, and a position / posture that supports the position and orientation when the motors 51 to 56 are not energized. Brake mechanism and the like.

ハンド6は、アーム5の最先端のリンク77に取り付けられて支持され、アーム5の動作により位置及び姿勢の少なくとも一自由度が調整されるようになっている。ハンド6は、ハンド本体60と、ハンド本体60に対して移動可能に配設されて、ワークWに対して作業可能な第1フィンガ(作業手段)61とを備えている。本実施形態では、第1フィンガ61は複数、例えば2本設けられ、2本の第1フィンガ61,61によってワークWを把持可能になっている。2本の第1フィンガ61,61は、例えば、互いに左右対称な形状にされている。ハンド本体60の第1フィンガ61を駆動するための駆動機構は、第1フィンガ61を駆動するモータ62(図5参照)と、モータ62の回転角度を検知する不図示のエンコーダとを備えている。   The hand 6 is attached to and supported by the most advanced link 77 of the arm 5, and at least one degree of freedom in position and posture is adjusted by the operation of the arm 5. The hand 6 includes a hand main body 60 and a first finger (working means) 61 that is disposed so as to be movable with respect to the hand main body 60 and that can work on the workpiece W. In the present embodiment, a plurality of, for example, two first fingers 61 are provided, and the work W can be gripped by the two first fingers 61, 61. The two first fingers 61, 61 are, for example, symmetric with each other. The drive mechanism for driving the first finger 61 of the hand body 60 includes a motor 62 (see FIG. 5) that drives the first finger 61 and an encoder (not shown) that detects the rotation angle of the motor 62. .

ロボット装置1では、エンドエフェクタとして、ハンド6の代わりに他のドライバ、ドリル、溶接等の作業ツールを取り付けることもできる。このため、ロボット装置1は、アーム5に取り付けたハンド6によりワークWを把持して他のワークに組み付けたり、あるいはアーム5に取り付けた各種の作業ツールによりワークWに作業を行ったりすることができる。   In the robot apparatus 1, a work tool such as another driver, a drill, or a weld can be attached as an end effector instead of the hand 6. For this reason, the robot apparatus 1 may hold the work W with the hand 6 attached to the arm 5 and assemble it to another work, or may perform work on the work W with various work tools attached to the arm 5. it can.

また、ハンド6は、ハンド本体60に対して各種の作業手段を交換可能になっている。例えば、図1に示す状態では、ハンド本体60には第1フィンガ(図3(a)(b)参照)61を装着しているが、第1フィンガ61を第2フィンガ(図3(c)参照)161に交換可能になっている。組み立てを行う製品を変更(段取替え)する際等は、ハンド6で把持及び組み立てするワークWが異なるので、ワークWや作業内容に応じて各フィンガの使い分けを行うことができる。更には、ハンド本体60に対して、作業手段として、フィンガ以外のドライバ、ドリル、溶接等の作業ツール等を装着することもできる。尚、ハンド6の構成の詳細は後述する。   The hand 6 can exchange various working means with respect to the hand main body 60. For example, in the state shown in FIG. 1, the first finger 61 (see FIGS. 3A and 3B) 61 is attached to the hand main body 60, but the first finger 61 is attached to the second finger (FIG. 3C). (Ref.) 161 can be exchanged. When changing the product to be assembled (replacement), etc., since the workpiece W to be gripped and assembled by the hand 6 is different, each finger can be used properly according to the workpiece W and the work content. Furthermore, a driver other than a finger, a work tool such as a drill, and welding can be attached to the hand main body 60 as a working means. Details of the configuration of the hand 6 will be described later.

第1ツール交換装置(ツール交換装置)2は、基台20と、この基台20の上側に設けられ、上方に開口して1本のフィンガ61(フィンガ)を収容して保持可能な2つの保持台21と、保持台21の上方を覆うカバー22とを備えている。これにより、第1ツール交換装置2は、ハンド6が備える2本の第1フィンガ61をハンド本体60に対して、2本並行して装着又は離脱することができる。2つの保持台21は、同様の構成を有している。カバー22は、保持台21の上方に設けられて、開閉可能になっている。そして、保持台21に第1フィンガ61を出し入れする時は、カバー22を開放し、それ以外の時はカバー22を閉塞するようになっている。これにより、保持台21にゴミ等が落下して付着することを防止できる。保持台21の構成の詳細は後述する。   The first tool changer (tool changer) 2 is provided with a base 20 and two bases 20 that are provided on the upper side of the base 20 and are open upward to accommodate and hold one finger 61 (finger). A holding table 21 and a cover 22 that covers the upper side of the holding table 21 are provided. Accordingly, the first tool changer 2 can attach or detach two first fingers 61 provided in the hand 6 to the hand body 60 in parallel. The two holding bases 21 have the same configuration. The cover 22 is provided above the holding table 21 and can be opened and closed. The cover 22 is opened when the first finger 61 is inserted into and removed from the holding base 21, and the cover 22 is closed at other times. Thereby, it is possible to prevent dust or the like from dropping and adhering to the holding table 21. Details of the configuration of the holding table 21 will be described later.

第2ツール交換装置(ツール交換装置)3は、基台30と、この基台30の上側に設けられ、上方に開口して1本の第2フィンガ(フィンガ)161を収容して保持可能な2つの保持台31と、保持台31の上方を覆うカバー32とを備えている。その他の構成は第1ツール交換装置2と同様であるので、詳細な説明を省略する。   The second tool changer (tool changer) 3 is provided on the base 30 and on the upper side of the base 30 and is open upward to accommodate and hold one second finger (finger) 161. Two holding bases 31 and a cover 32 covering the upper side of the holding base 31 are provided. Since other configurations are the same as those of the first tool changer 2, detailed description thereof is omitted.

制御装置4は、コンピュータにより構成され、ロボット装置1と、第1ツール交換装置2と、第2ツール交換装置3とを制御可能になっている。制御装置4を構成するコンピュータは、例えば、CPU40と、各部を制御するためのプログラムを記憶するROM41と、RAM42と、通信制御部(I/F)43とを備えている。RAM42は、ティーチングペンダント44の操作による教示点や制御指令等のデータを一時的に記憶するようになっている。CPU40は、教示点データからロボット装置1の各軸の軌道を生成し、通信制御部43を介して制御目標値として送信するようになっている。ティーチングペンダント44は、制御装置4に対して通信線により着脱可能に接続されており、ロボット操作及び状態表示等のユーザインターフェース機能を有する。   The control device 4 is configured by a computer, and can control the robot device 1, the first tool changer 2, and the second tool changer 3. The computer constituting the control device 4 includes, for example, a CPU 40, a ROM 41 that stores a program for controlling each unit, a RAM 42, and a communication control unit (I / F) 43. The RAM 42 temporarily stores data such as teaching points and control commands generated by operating the teaching pendant 44. The CPU 40 generates a trajectory of each axis of the robot apparatus 1 from the teaching point data and transmits it as a control target value via the communication control unit 43. The teaching pendant 44 is detachably connected to the control device 4 via a communication line, and has user interface functions such as robot operation and status display.

次に、本実施形態のロボットシステム10の特徴的な構成について説明する。   Next, a characteristic configuration of the robot system 10 of the present embodiment will be described.

図2(a)(b)に示すように、ハンド本体60の先端部には、ガイドレール60aと、ブロック60bと、フィンガマウント(第1の連結部)63とが設けられている。ガイドレール60aは、例えば、ハンド本体60の先端面に、ハンド本体60の軸方向と直交する方向を長手方向として設けられている。ブロック60bは、ガイドレール60aに沿って摺動可能になっており、ハンド本体60に内蔵されたモータ62(図5参照)によって摺動されるようになっている。フィンガマウント63は、ブロック60bに固定されている。フィンガマウント63に第1フィンガ61が取り付けられた状態でモータ62が駆動されることにより、第1フィンガ61がワークWを把持あるいは解放するようになっている。   As shown in FIGS. 2A and 2B, a guide rail 60 a, a block 60 b, and a finger mount (first connecting portion) 63 are provided at the distal end portion of the hand body 60. For example, the guide rail 60 a is provided on the distal end surface of the hand body 60 with the direction perpendicular to the axial direction of the hand body 60 as the longitudinal direction. The block 60b is slidable along the guide rail 60a, and is slid by a motor 62 (see FIG. 5) built in the hand body 60. The finger mount 63 is fixed to the block 60b. When the motor 62 is driven in a state where the first finger 61 is attached to the finger mount 63, the first finger 61 grips or releases the workpiece W.

フィンガマウント63は、アーム5と第1フィンガ61との間に介在されると共に、アーム5の側に配設されている。フィンガマウント63は、強磁性体により形成され、基部63aと、嵌合軸(第1の嵌合部)63bと、永久磁石64と、第1付勢部(付勢手段)65と、第2付勢部(付勢手段)66とを備えている。基部63aは、ブロック60bに固定されている。嵌合軸63bは、基部63aから先端に向けて突出し、基部63aよりも細い円柱形状となっている。永久磁石64は、基部63aの先端部に埋め込まれ、嵌合軸63bの周囲における基部63aの水平な先端面に露出している。永久磁石64と基部63aとの間には、径方向に隙間Sを設けている。永久磁石64は、円環形状で、例えば基端側をN極、先端側をS極にして配置されている。このため、磁束線は、図中点線で示すように、基部63aの内部及び基部63aの先端面から基部63aの外部において連続的に形成されている。   The finger mount 63 is interposed between the arm 5 and the first finger 61 and is disposed on the arm 5 side. The finger mount 63 is formed of a ferromagnetic material, and includes a base portion 63a, a fitting shaft (first fitting portion) 63b, a permanent magnet 64, a first biasing portion (biasing means) 65, and a second. An urging unit (urging means) 66 is provided. The base 63a is fixed to the block 60b. The fitting shaft 63b protrudes from the base 63a toward the tip, and has a columnar shape that is thinner than the base 63a. The permanent magnet 64 is embedded in the distal end portion of the base portion 63a, and is exposed on the horizontal distal end surface of the base portion 63a around the fitting shaft 63b. A gap S is provided in the radial direction between the permanent magnet 64 and the base 63a. The permanent magnet 64 has an annular shape and is arranged, for example, with the base end side being an N pole and the tip end side being an S pole. For this reason, the magnetic flux lines are continuously formed inside the base portion 63a and from the front end surface of the base portion 63a to the outside of the base portion 63a as shown by dotted lines in the figure.

第1付勢部65は、嵌合軸63bの基端部の近傍に形成された径方向に貫通する透孔65aと、透孔65a内に設けられたボール65b及び付勢ばね65cと、透孔65aの付勢ばね65c側の開口部を閉塞するキャップ65dと、を備えている。透孔65aは、軸方向に垂直な貫通孔で、内径はボール65bの直径より僅かに大きくされている。透孔65aのボール65b側の開口部はボール65bの直径よりも僅かに縮径されており、ボール65bが一部のみ突出するようになっている。付勢ばね65cは圧縮コイルばねにより形成され、ボール65bとキャップ65dとの間に圧縮されて設けられている。このため、ボール65bは、縮径された開口部から一部を突出させて露出し、ボール65bを押し込もうとする外力により付勢ばね65cに抗して押し込まれるようになっている。   The first urging portion 65 includes a through-hole 65a formed in the vicinity of the base end portion of the fitting shaft 63b and penetrating in the radial direction, a ball 65b and an urging spring 65c provided in the through-hole 65a, A cap 65d for closing the opening of the hole 65a on the biasing spring 65c side. The through-hole 65a is a through-hole perpendicular to the axial direction, and its inner diameter is slightly larger than the diameter of the ball 65b. The opening of the through-hole 65a on the ball 65b side is slightly reduced in diameter than the diameter of the ball 65b, so that only a part of the ball 65b protrudes. The urging spring 65c is formed by a compression coil spring, and is provided between the ball 65b and the cap 65d by being compressed. Therefore, the ball 65b is exposed by projecting a part from the reduced diameter opening, and is pushed against the urging spring 65c by an external force to push the ball 65b.

これにより、フィンガマウント63に後述するフィンガアタッチメント68が嵌合された際に(図7(a)参照)、ボール65bはフィンガアタッチメント68の嵌合孔68aの係合孔68cの内面を押圧する。そして、嵌合軸63bのキャップ65d側が、嵌合孔68aの内周面を押圧し、フィンガマウント63に対してフィンガアタッチメント68を片寄せして位置決めする。尚、本実施形態では、透孔65aの形成方向を軸方向に垂直としているが、これには限られず、軸方向に交差した方向であればよい。この場合も、ボール65bが係合孔68cの内面を押圧することで、フィンガマウント63とフィンガアタッチメント68とを片寄せにより位置決めすることができる。   Thereby, when a finger attachment 68 (to be described later) is fitted to the finger mount 63 (see FIG. 7A), the ball 65b presses the inner surface of the engagement hole 68c of the fitting hole 68a of the finger attachment 68. Then, the cap 65 d side of the fitting shaft 63 b presses the inner peripheral surface of the fitting hole 68 a, and the finger attachment 68 is shifted to the finger mount 63 and positioned. In the present embodiment, the formation direction of the through-hole 65a is perpendicular to the axial direction, but is not limited thereto, and any direction that intersects the axial direction may be used. Also in this case, the finger mount 63 and the finger attachment 68 can be positioned by shifting by the ball 65b pressing the inner surface of the engagement hole 68c.

第2付勢部66は、嵌合軸63bの先端部の近傍に形成された透孔66aと、透孔66a内に設けられたボール66b及び付勢ばね66cと、透孔66aの付勢ばね66c側の開口部を閉塞するキャップ66dと、を備えている。第2付勢部66は、第1付勢部65よりも嵌合軸63bの先端側に配置される点と、図2(c)に示すように、ボール66bの突出方向が第1付勢部65のボール65bと嵌合軸63bの周方向で90°ずれている点とで、第1付勢部65とは構成を異にする。他の構成については、第1付勢部65と同様であるので、同じサブ符号a〜dを付して詳細な説明は省略する。このように、第1付勢部65及び第2付勢部66が軸方向にずれた位置に配置されているので、お互いに干渉することが防止される。   The second urging portion 66 includes a through hole 66a formed near the tip of the fitting shaft 63b, a ball 66b and an urging spring 66c provided in the through hole 66a, and an urging spring of the through hole 66a. A cap 66d for closing the opening on the 66c side. The second urging portion 66 is located closer to the distal end side of the fitting shaft 63b than the first urging portion 65, and as shown in FIG. The configuration of the first urging portion 65 is different from that of the ball 65b of the portion 65 in that it is shifted by 90 ° in the circumferential direction of the fitting shaft 63b. Other configurations are the same as those of the first urging unit 65, and therefore, the same sub-symbols a to d are given and detailed description thereof is omitted. Thus, since the 1st biasing part 65 and the 2nd biasing part 66 are arrange | positioned in the position shifted | deviated to the axial direction, it is prevented that it mutually interferes.

次に、図3(a)(b)に示すように、第1フィンガ61は、指先部67と、フィンガアタッチメント(第2の連結部)68とを備えている。尚、本実施形態では、作業手段は広義では第1フィンガ61であるが、狭義では指先部67となる。第1フィンガ61は、アーム5に対して直接的に又は間接的に着脱自在に連結され、ワークWに対して作業可能になっている。指先部67は、中心孔67aを有する円筒形状で、先端部の一部にはワーク把持部67bが設けられている。ワーク把持部67bは、例えば、摩擦係数の高いゴム部材からなり、ワークWを把持した際に滑り落とすことを防止するようになっている。   Next, as shown in FIGS. 3A and 3B, the first finger 61 includes a fingertip portion 67 and a finger attachment (second connecting portion) 68. In the present embodiment, the working means is the first finger 61 in the broad sense, but the fingertip portion 67 in the narrow sense. The first finger 61 is detachably coupled directly or indirectly to the arm 5 so that it can work on the workpiece W. The fingertip portion 67 has a cylindrical shape having a center hole 67a, and a work gripping portion 67b is provided at a part of the tip portion. The workpiece gripping portion 67b is made of, for example, a rubber member having a high friction coefficient, and prevents the workpiece from sliding off when the workpiece W is gripped.

フィンガアタッチメント68は、アーム5と第1フィンガ61の指先部67との間に介在されると共に、指先部67の側に配設されて、フィンガマウント63に着脱自在に連結されるようになっている。フィンガアタッチメント68は、指先部67と同径の円筒形状で、フィンガマウント63の嵌合軸63bが嵌合可能な嵌合孔(第2の嵌合部)68aを備えている。フィンガアタッチメント68は、指先部67に対して端部同士が凹凸により嵌合して一体化されている。フィンガアタッチメント68の嵌合孔68aとフィンガマウント63の嵌合軸63bとの直径の関係は、これらが隙間嵌めとなるように設定している。また、嵌合孔68aと中心孔67aとは連続して、1本の透孔を形成している。このため、第1フィンガ61の内部において、後述する距離センサ27で使用する光線を通過させることができる。フィンガマウント63に対してフィンガアタッチメント68が嵌合されている時は、フィンガアタッチメント68の基端側の水平な端面68bがフィンガマウント63の基部63aに当接する。これにより、フィンガアタッチメント68が、フィンガマウント63の永久磁石64に吸着され磁力により連結されるようになっている。   The finger attachment 68 is interposed between the arm 5 and the fingertip portion 67 of the first finger 61 and is disposed on the fingertip portion 67 side so as to be detachably connected to the finger mount 63. Yes. The finger attachment 68 has a cylindrical shape having the same diameter as the fingertip portion 67 and includes a fitting hole (second fitting portion) 68a into which the fitting shaft 63b of the finger mount 63 can be fitted. The finger attachment 68 is integrated with the fingertip portion 67 by fitting the end portions thereof with unevenness. The relationship between the diameters of the fitting hole 68a of the finger attachment 68 and the fitting shaft 63b of the finger mount 63 is set so as to be a clearance fit. Further, the fitting hole 68a and the center hole 67a continuously form one through hole. For this reason, the light beam used in the distance sensor 27 described later can pass through the first finger 61. When the finger attachment 68 is fitted to the finger mount 63, the horizontal end surface 68 b on the proximal end side of the finger attachment 68 contacts the base 63 a of the finger mount 63. As a result, the finger attachment 68 is attracted to the permanent magnet 64 of the finger mount 63 and coupled by magnetic force.

本実施形態では、フィンガマウント63の基部63aの永久磁石64が露出する端面と、フィンガアタッチメント68の端面68bとが、いずれも水平面であるので、永久磁石64の良好な吸着を実現することができる。但し、永久磁石64と端面68bとは水平面であることには限られず、例えば円錐面や嵌合可能な凹凸面等であってもよい。   In this embodiment, since the end surface where the permanent magnet 64 of the base portion 63a of the finger mount 63 is exposed and the end surface 68b of the finger attachment 68 are both horizontal surfaces, it is possible to realize good adsorption of the permanent magnet 64. . However, the permanent magnet 64 and the end surface 68b are not limited to a horizontal plane, and may be, for example, a conical surface or a concavo-convex surface that can be fitted.

フィンガアタッチメント68は、例えばケイ素鋼等の軟質磁性材料からなる。即ち、フィンガアタッチメント68は軟質磁性材料からなるので、磁性体を備えていることになる。尚、ここでの軟質磁性材料は、数十A/m以下の保磁力を有するものとしている。軟質磁性材料は磁界を取り去った時に磁性が残りにくいので、フィンガアタッチメント68を利用して複数回のフィンガ又はツールの交換を経ても磁力が残ることがなく、鉄粉等の磁性を持つゴミが固着するのを防ぐことができる。尚、本実施形態では、フィンガアタッチメント68は軟質磁性材料からなることで磁性体を備えているものとしているが、これには限られない。例えば、フィンガアタッチメント68は磁性材料からならないものとし、永久磁石64に吸着される磁性体を、フィンガアタッチメント68に別部材として備えるようにしてもよい。この場合も、磁性体は軟質磁性材料であることが好ましい。   The finger attachment 68 is made of a soft magnetic material such as silicon steel. That is, since the finger attachment 68 is made of a soft magnetic material, it has a magnetic body. Here, the soft magnetic material has a coercive force of several tens A / m or less. Soft magnetic material is hard to retain magnetism when the magnetic field is removed, so there is no magnetic force remaining even after multiple finger or tool changes using finger attachment 68, and magnetic dust such as iron powder adheres. Can be prevented. In the present embodiment, the finger attachment 68 is made of a soft magnetic material and includes a magnetic body, but is not limited thereto. For example, the finger attachment 68 may not be made of a magnetic material, and a magnetic body that is attracted to the permanent magnet 64 may be provided in the finger attachment 68 as a separate member. Also in this case, the magnetic body is preferably a soft magnetic material.

また、フィンガアタッチメント68の嵌合孔68aの内周面には、嵌合した嵌合軸63bの2つのボール65b,66bが係合する2つの係合孔68c,68cが形成されている。このため、フィンガマウント63にフィンガアタッチメント68が嵌合されている時は、嵌合軸63bの2つのボール65b,66bが嵌合孔68aの各係合孔68c,68cに係合する。これにより、フィンガマウント63とフィンガアタッチメント68とが、互いの周方向の位置決め及び軸方向への抜け防止を図ることができる。このため、フィンガアタッチメント68は、フィンガマウント63に対して、永久磁石64の磁力による連結力の他に、第1付勢部65及び第2付勢部66の付勢力による連結力によって、強固に連結されるようになる。尚、係合孔68cの形成位置は、ボール65b,66bが係合する際に、ハンド本体60に対して第1フィンガ61が適正な向きに取り付けられるように設定している。   Further, on the inner peripheral surface of the fitting hole 68a of the finger attachment 68, two engagement holes 68c and 68c are formed to engage with the two balls 65b and 66b of the fitted fitting shaft 63b. For this reason, when the finger attachment 68 is fitted to the finger mount 63, the two balls 65b and 66b of the fitting shaft 63b are engaged with the engaging holes 68c and 68c of the fitting hole 68a. Accordingly, the finger mount 63 and the finger attachment 68 can be positioned in the circumferential direction and prevented from coming off in the axial direction. For this reason, the finger attachment 68 is firmly attached to the finger mount 63 by the coupling force due to the biasing force of the first biasing portion 65 and the second biasing portion 66 in addition to the coupling force due to the magnetic force of the permanent magnet 64. It becomes connected. The formation position of the engagement hole 68c is set so that the first finger 61 is attached to the hand body 60 in an appropriate direction when the balls 65b and 66b are engaged.

また、図3(c)に示すように、第2フィンガ161は、指先部167と、フィンガアタッチメント(第2の連結部)68とを備えている。第2フィンガ161は、指先部167の先端部167cが細長い形状である点と、ゴム製のワーク把持部67bを有しない点とで、第1フィンガ61とは構成を異にしている。他の構成については、第1フィンガ61と同様であるので、同じ符号を付して詳細な説明は省略する。第2フィンガ161は、指先部167の先端部167cが細長い形状であるので、小さいワークWの把持及び組み立てに適している。   As shown in FIG. 3C, the second finger 161 includes a fingertip portion 167 and a finger attachment (second connecting portion) 68. The second finger 161 is different in configuration from the first finger 61 in that the distal end portion 167c of the fingertip portion 167 has an elongated shape and does not have the rubber work gripping portion 67b. Other configurations are the same as those of the first finger 61, and thus the same reference numerals are given and detailed description thereof is omitted. The second finger 161 is suitable for gripping and assembling a small work W because the tip end portion 167c of the fingertip portion 167 has an elongated shape.

次に、図4に示すように、保持台21は、上方に開口したフィンガ61の収容空間を有するフレーム24と、フレーム24の側壁に設けられたクランプ機構(保持部)25,125と、電磁コイル(消磁部)26と、距離センサ(センサ)27とを備えている。尚、保持台31は、図8(a)に示すように、保持台21と同様に、上方に開口したフィンガ161の収容空間を有するフレーム34と、フレーム34の側壁に設けられたクランプ機構35,135と、電磁コイル36と、距離センサ37とを備えている。このため、保持台31については、詳細な説明を省略する。   Next, as shown in FIG. 4, the holding table 21 includes a frame 24 having an accommodation space for the fingers 61 opened upward, clamp mechanisms (holding portions) 25 and 125 provided on the side walls of the frame 24, and electromagnetic A coil (demagnetization part) 26 and a distance sensor (sensor) 27 are provided. As shown in FIG. 8A, the holding table 31 includes a frame 34 having an accommodation space for the fingers 161 opened upward, and a clamp mechanism 35 provided on the side wall of the frame 34, as in the holding table 21. , 135, an electromagnetic coil 36, and a distance sensor 37. For this reason, detailed description of the holding table 31 is omitted.

クランプ機構25,125は、フレーム24の周方向に90°ごとの4箇所に配置されており、それぞれ第1クランプ機構25、第2クランプ機構(不図示)、第3クランプ機構125、第4クランプ機構(不図示)となっている。各クランプ機構25,125は同様の構成となっているので、ここでは第1クランプ機構25について説明する。第1クランプ機構25は、フレーム24の径方向Dの内側に開口したクランプ収容部25aに設けられている。クランプ機構25は、ガイドレール11と、ブロック12と、スリーブ13と、クランプ本体(クランプ)14と、付勢ばね15とを備えている。   The clamp mechanisms 25 and 125 are arranged at four positions every 90 ° in the circumferential direction of the frame 24. The first clamp mechanism 25, the second clamp mechanism (not shown), the third clamp mechanism 125, and the fourth clamp, respectively. It is a mechanism (not shown). Since the clamp mechanisms 25 and 125 have the same configuration, only the first clamp mechanism 25 will be described here. The first clamp mechanism 25 is provided in a clamp housing portion 25 a that opens to the inside in the radial direction D of the frame 24. The clamp mechanism 25 includes a guide rail 11, a block 12, a sleeve 13, a clamp body (clamp) 14, and an urging spring 15.

ガイドレール11は、クランプ収容部25aの内側の上下面、必要に応じて径方向Dに沿った側面に、フレーム24の径方向Dを長手方向として設けられている。ブロック12は、ガイドレール11によってフレーム24の径方向Dに摺動可能に支持されており、第1モータ(図5参照)21aの駆動によって摺動するようになっている。スリーブ13は、ブロック12の径方向Dの内側から径方向Dに突出して設けられており、内側の端部にはストッパ(不図示)が形成されている。クランプ本体14は、スリーブ13の内周面によって径方向Dに摺動可能に支持されており、スリーブ13のストッパに当接するまで径方向Dの内側に移動可能になっている。付勢ばね15は、スリーブ13の内部のブロック12とクランプ本体14との間に圧縮して設けられ、クランプ本体14をブロック12から離隔する方向に付勢している。   The guide rail 11 is provided on the upper and lower surfaces inside the clamp housing portion 25a, and on the side surfaces along the radial direction D as necessary, with the radial direction D of the frame 24 as the longitudinal direction. The block 12 is supported by the guide rail 11 so as to be slidable in the radial direction D of the frame 24, and is slid by driving of the first motor (see FIG. 5) 21a. The sleeve 13 is provided so as to protrude in the radial direction D from the inner side of the block 12 in the radial direction D, and a stopper (not shown) is formed at the inner end. The clamp main body 14 is supported by the inner peripheral surface of the sleeve 13 so as to be slidable in the radial direction D, and is movable inward in the radial direction D until it comes into contact with the stopper of the sleeve 13. The urging spring 15 is compressed between the block 12 inside the sleeve 13 and the clamp body 14, and urges the clamp body 14 in a direction away from the block 12.

ハンド本体60に装着された第1フィンガ61が保持台21に収容された時に、第1クランプ機構25を作動させ、ブロック12を径方向Dの内側に移動させる。これにより、クランプ本体14を第1フィンガ61に当接させて、付勢ばね15に抗して押圧することができる。そして、第1〜第4クランプ機構25,125を同時に作動させ、各ブロック12を径方向Dの内側に移動させることにより、各クランプ本体14によって第1フィンガ61を保持することができる。   When the first finger 61 attached to the hand main body 60 is accommodated in the holding base 21, the first clamp mechanism 25 is operated, and the block 12 is moved inward in the radial direction D. Thereby, the clamp main body 14 can be brought into contact with the first finger 61 and pressed against the biasing spring 15. The first finger 61 can be held by each clamp body 14 by simultaneously operating the first to fourth clamp mechanisms 25 and 125 and moving each block 12 to the inside in the radial direction D.

電磁コイル26は、フレーム24の上端部に設けられており、軸方向を中心に周方向に巻き回されている。電磁コイル26は、通電されることにより磁界を発生する。そして、ハンド本体60に装着された第1フィンガ61が保持台21に収容された時に、電磁コイル26に通電される。これにより、永久磁石64の磁力を弱める(相殺する)磁力を発生し、フィンガマウント63とフィンガアタッチメント68との磁力による連結を解除可能になっている。   The electromagnetic coil 26 is provided at the upper end of the frame 24 and is wound in the circumferential direction around the axial direction. The electromagnetic coil 26 generates a magnetic field when energized. When the first finger 61 attached to the hand body 60 is accommodated in the holding base 21, the electromagnetic coil 26 is energized. Thus, a magnetic force that weakens (cancels) the magnetic force of the permanent magnet 64 is generated, and the connection between the finger mount 63 and the finger attachment 68 by the magnetic force can be released.

距離センサ27は、フレーム24の底部に設けられており、真上に位置するフィンガマウント63との距離を計測可能になっている(図7(b)参照)。即ち、距離センサ27は、クランプ機構25が第1フィンガ61を保持する保持位置に、第1フィンガ61が位置したことを検出するようになっている。距離センサ27としては、例えばLED等の発光部とフォトダイオード等の受光部とを利用した光学式センサ等、適宜なセンサを適用することができる。また、距離センサ27により第1フィンガ61が保持位置に位置したことが検出された場合には、制御装置4によって電磁コイル26に通電して永久磁石64の磁力を弱める(相殺する)。そして、フィンガマウント63とフィンガアタッチメント68との磁力による連結を、解除するようになっている。   The distance sensor 27 is provided at the bottom of the frame 24 and can measure the distance from the finger mount 63 positioned directly above (see FIG. 7B). That is, the distance sensor 27 detects that the first finger 61 is located at the holding position where the clamp mechanism 25 holds the first finger 61. As the distance sensor 27, for example, an appropriate sensor such as an optical sensor using a light emitting unit such as an LED and a light receiving unit such as a photodiode can be applied. When the distance sensor 27 detects that the first finger 61 is located at the holding position, the control device 4 energizes the electromagnetic coil 26 to weaken (cancel) the magnetic force of the permanent magnet 64. And the connection by the magnetic force of the finger mount 63 and the finger attachment 68 is cancelled | released.

次に、図5に示すように、制御装置4は、アーム5に備えられたアーム制御回路57に接続されており、アーム制御回路57にアーム5の制御目標値を送信するようになっている。また、制御装置4は、ハンド6に備えられたハンド制御回路69に接続されており、ハンド制御回路69にハンド6の制御目標値を送信するようになっている。   Next, as shown in FIG. 5, the control device 4 is connected to an arm control circuit 57 provided in the arm 5, and transmits a control target value of the arm 5 to the arm control circuit 57. . The control device 4 is connected to a hand control circuit 69 provided in the hand 6, and transmits a control target value of the hand 6 to the hand control circuit 69.

更に、制御装置4は、第1ツール交換装置2に備えられた第1ツール交換装置制御回路23に接続されており、第1ツール交換装置制御回路23に第1ツール交換装置2の制御目標値を送信するようになっている。例えば、制御装置4は、距離センサ27により第1フィンガ61が保持位置に位置したことが検出された場合には、第1モータ21a〜第4モータ21dを駆動し、各クランプ本体14を内周側に突出させ、第1フィンガ61を保持するようになっている。これと並行して、制御装置4は、電磁コイル26に通電して永久磁石64の磁力を弱めて(相殺し)、フィンガマウント63とフィンガアタッチメント68との磁力による連結を解除するようになっている。尚、第2ツール交換装置制御回路33の制御も第1ツール交換装置制御回路23と同様であるので、詳細な説明は省略する。   Further, the control device 4 is connected to a first tool changer control circuit 23 provided in the first tool changer 2, and the control target value of the first tool changer 2 is connected to the first tool changer control circuit 23. Is supposed to send. For example, when it is detected by the distance sensor 27 that the first finger 61 is located at the holding position, the control device 4 drives the first motor 21a to the fourth motor 21d so that each clamp body 14 is moved to the inner circumference. The first finger 61 is held by projecting to the side. In parallel with this, the control device 4 energizes the electromagnetic coil 26 to weaken (cancel) the magnetic force of the permanent magnet 64 and release the connection between the finger mount 63 and the finger attachment 68 by the magnetic force. Yes. Since the control of the second tool changer control circuit 33 is the same as that of the first tool changer control circuit 23, the detailed description is omitted.

上述したロボット装置1の制御方法の手順について、図6に示すフローチャートと図7及び図8に沿って説明する。ここでは、ハンド本体60に装着された第1フィンガ61を第1ツール交換装置2で離脱して格納し、続いて第2ツール交換装置3に保持される第2フィンガ161をハンド本体60に装着する一連の動作を実行するものとする。また、以下では各種の判断や動作は、第1フィンガ61及び第2フィンガ161はいずれも1本だけについて説明するが、実際にはいずれの場合もハンド本体60に対して2本同時に並行して別個に行われるものとする。また、図7及び図8中、点線は、永久磁石64又は電磁コイル26からの磁束線を示す。   The procedure of the control method of the robot apparatus 1 will be described with reference to the flowchart shown in FIG. 6 and FIGS. 7 and 8. Here, the first finger 61 attached to the hand main body 60 is detached and stored by the first tool changer 2, and then the second finger 161 held by the second tool changer 3 is attached to the hand main body 60. A series of operations are performed. In the following description, only one of the first finger 61 and the second finger 161 will be described for various judgments and operations. It shall be done separately. 7 and 8, dotted lines indicate magnetic flux lines from the permanent magnet 64 or the electromagnetic coil 26.

制御装置4は、ハンド本体60に装着した第1フィンガ61を第1ツール交換装置2に向けて移動させる(ステップS1)。制御装置4は、ハンド本体60に装着した第1フィンガ61を第1ツール交換装置2の真上に位置させ、第1ツール交換装置2のカバー22を開放する。そして、制御装置4は、各第1フィンガ61を垂直にして各保持台21に同時に挿入し、保持位置に接近させる(ステップS2、図7(a))。制御装置4は、第1フィンガ61が第1ツール交換装置2の保持位置に位置しているか否かを判断する(ステップS3)。ここでの判断は、距離センサ27が検出したフィンガマウント63との距離に基づいて実行する。制御装置4は、第1フィンガ61が第1ツール交換装置2の保持位置に位置していないと判断した場合は、各第1フィンガ61を各保持台21に更に深く挿入して保持位置に接近させる(ステップS2)。   The control device 4 moves the first finger 61 attached to the hand main body 60 toward the first tool changer 2 (step S1). The control device 4 positions the first finger 61 attached to the hand main body 60 directly above the first tool changer 2 and opens the cover 22 of the first tool changer 2. And the control apparatus 4 makes each 1st finger 61 perpendicular | vertical, inserts simultaneously in each holding stand 21, and makes it approach a holding position (step S2, Fig.7 (a)). The control device 4 determines whether or not the first finger 61 is located at the holding position of the first tool changer 2 (step S3). The determination here is performed based on the distance from the finger mount 63 detected by the distance sensor 27. When the control device 4 determines that the first finger 61 is not located at the holding position of the first tool changer 2, the first finger 61 is inserted deeper into each holding base 21 and approaches the holding position. (Step S2).

制御装置4は、第1フィンガ61が第1ツール交換装置2の保持位置に位置していると判断した場合は、4つのクランプ機構25,125を駆動させ、第1フィンガ61を保持する(ステップS4、図7(b))。そして、制御装置4は、電磁コイル26に通電し、第1フィンガ61の永久磁石64の磁力を弱める(相殺する)磁力を発生し、フィンガマウント63とフィンガアタッチメント68との磁力による連結を解除可能にする(ステップS5、図7(b))。この時、フィンガマウント63とフィンガアタッチメント68とは、第1付勢部65及び第2付勢部66の付勢力のみによって連結され、容易に離隔可能になっている。   When the control device 4 determines that the first finger 61 is located at the holding position of the first tool changer 2, the control device 4 drives the four clamping mechanisms 25 and 125 to hold the first finger 61 (step). S4, FIG. 7 (b)). Then, the controller 4 energizes the electromagnetic coil 26 to generate a magnetic force that weakens (cancels) the magnetic force of the permanent magnet 64 of the first finger 61, and can release the connection between the finger mount 63 and the finger attachment 68 by the magnetic force. (Step S5, FIG. 7B). At this time, the finger mount 63 and the finger attachment 68 are connected only by the urging force of the first urging portion 65 and the second urging portion 66 and can be separated easily.

ここで、電磁コイル26に通電する電流量を、永久磁石64が生成する磁力とほぼ同一の強さとなるように設定することで、永久磁石64とフィンガアタッチメント68との結合力はキャンセルされ、容易にフィンガの取り外しが可能となる。例えば、各構成要素の持つ物理量が、以下のような値であったと仮定する。
永久磁石64が生成する磁束密度:B1=0.6[T]
フィンガアタッチメント68の透磁率:μ1=0.0025[H/m]
電磁コイル26の長さ:L1=0.05[m]
電磁コイル26が生成する起磁力:A1=15[AT(アンペアターン)]
Here, the coupling force between the permanent magnet 64 and the finger attachment 68 is canceled by setting the amount of current to be passed through the electromagnetic coil 26 so as to be almost the same as the magnetic force generated by the permanent magnet 64, and it is easy. The finger can be removed. For example, assume that the physical quantity of each component has the following value.
Magnetic flux density generated by the permanent magnet 64: B1 = 0.6 [T]
Permeability of finger attachment 68: μ1 = 0.0025 [H / m]
Length of electromagnetic coil 26: L1 = 0.05 [m]
Magnetomotive force generated by the electromagnetic coil 26: A1 = 15 [AT (ampere turn)]

この場合、電磁コイル26が生成する磁束密度:B2=μ1×A1/L1=0.75[T]となり、B2>B1となるため、永久磁石64による磁気結合力を電磁コイル26の磁力によりキャンセルすることが十分に実現できる。   In this case, the magnetic flux density generated by the electromagnetic coil 26: B2 = μ1 × A1 / L1 = 0.75 [T], and B2> B1, so the magnetic coupling force by the permanent magnet 64 is canceled by the magnetic force of the electromagnetic coil 26. Can be fully realized.

制御装置4は、多関節アーム5によってフィンガマウント63を引き上げ、第1フィンガ61から離脱させる(ステップS6、図7(c))。この時、第1付勢部65では、ボール65b(図2参照)が、係合孔68c(図3参照)から外れ、付勢ばね65c(図2参照)が圧縮される。同様に、第2付勢部66では、ボール66b(図2参照)が、係合孔68cから外れ、付勢ばね66c(図2参照)が圧縮される。これにより、フィンガマウント63とフィンガアタッチメント68との連結が、解除される。また、制御装置4は、距離センサ27の検出結果に基づき、フィンガマウント63がフィンガアタッチメント68から離れたと判断した時に、電磁コイル26への通電を停止する(ステップS7、図7(c))。これにより、不必要な電力消費を防ぐことができる。制御装置4は、多関節アーム5によってフィンガマウント63を更に引き上げ(図7(d))、第1ツール交換装置2から離脱させ、第1ツール交換装置2のカバー22を閉じる。   The control device 4 pulls up the finger mount 63 by the multi-joint arm 5 and separates it from the first finger 61 (step S6, FIG. 7 (c)). At this time, in the first urging portion 65, the ball 65b (see FIG. 2) is released from the engagement hole 68c (see FIG. 3), and the urging spring 65c (see FIG. 2) is compressed. Similarly, in the second urging portion 66, the ball 66b (see FIG. 2) is released from the engagement hole 68c, and the urging spring 66c (see FIG. 2) is compressed. Thereby, the connection between the finger mount 63 and the finger attachment 68 is released. Further, when the control device 4 determines that the finger mount 63 has moved away from the finger attachment 68 based on the detection result of the distance sensor 27, the control device 4 stops energization of the electromagnetic coil 26 (step S7, FIG. 7C). Thereby, unnecessary power consumption can be prevented. The control device 4 further lifts the finger mount 63 with the articulated arm 5 (FIG. 7D), disengages it from the first tool changer 2, and closes the cover 22 of the first tool changer 2.

次に、制御装置4は、ハンド本体60を第2ツール交換装置3に向けて移動させる(ステップS8)。制御装置4は、ハンド本体60を第2ツール交換装置3の真上に位置させ、第2ツール交換装置3のカバー32を開き、各フィンガマウント63を垂直にして各保持台31に同時に挿入し、保持位置に接近させる(ステップS9、図8(a))。即ち、ここでの保持位置とは、第2ツール交換装置3で保持された第2フィンガ161に対して、フィンガマウント63が連結する位置としている。制御装置4は、フィンガマウント63が第2ツール交換装置3の保持位置に位置しているか否かを判断する(ステップS10)。ここでの判断は、距離センサ37が検出したフィンガマウント63との距離に基づいて実行する。制御装置4は、フィンガマウント63が第2ツール交換装置3の保持位置に位置していないと判断した場合は、各フィンガマウント63を各保持台31に更に深く挿入して保持位置に接近させる(ステップS9、図8(b))。   Next, the control device 4 moves the hand body 60 toward the second tool exchange device 3 (step S8). The control device 4 positions the hand main body 60 directly above the second tool changer 3, opens the cover 32 of the second tool changer 3, and inserts the finger mounts 63 vertically into the holding tables 31 at the same time. Then, the holding position is approached (step S9, FIG. 8A). That is, the holding position here is a position where the finger mount 63 is connected to the second finger 161 held by the second tool changer 3. The control device 4 determines whether or not the finger mount 63 is located at the holding position of the second tool changer 3 (step S10). The determination here is performed based on the distance from the finger mount 63 detected by the distance sensor 37. When the control device 4 determines that the finger mount 63 is not located at the holding position of the second tool changer 3, each finger mount 63 is inserted deeper into each holding base 31 to approach the holding position ( Step S9, FIG. 8 (b)).

制御装置4は、フィンガマウント63が第2ツール交換装置3の保持位置に位置していると判断した場合は(図8(c))、4つのクランプ機構35,135を駆動させ、第2フィンガ161を解放する(ステップS11)。この時、フィンガアタッチメント68は永久磁石64の近傍に位置することで、図中点線で示すような磁界が生成されて磁気結合する。この結合力は、永久磁石64の磁力により生成されるため、電力等の外部からの結合のためのエネルギは不要である。尚、ここでは、制御装置4は電磁コイル36に通電しない。   When the control device 4 determines that the finger mount 63 is positioned at the holding position of the second tool changer 3 (FIG. 8C), the control device 4 drives the four clamping mechanisms 35 and 135 to thereby generate the second finger. 161 is released (step S11). At this time, the finger attachment 68 is positioned in the vicinity of the permanent magnet 64, so that a magnetic field as shown by a dotted line in the figure is generated and magnetically coupled. Since this coupling force is generated by the magnetic force of the permanent magnet 64, energy for coupling from the outside such as electric power is not necessary. Here, the control device 4 does not energize the electromagnetic coil 36.

また、同時に、第1付勢部65では、ボール65b(図2参照)が、係合孔68c(図3参照)に係合し、付勢ばね65c(図2参照)によりボール65bが係合孔68cを押圧して片寄せする。同様に、第2付勢部66では、ボール66b(図2参照)が、係合孔68cに係合し、付勢ばね66c(図2参照)によりボール66bが係合孔68cを押圧して片寄せする。各ボール65b,66bが係合孔68cに係合することにより、第2フィンガ161が何らかの障害物に衝突する等、脱落するような外力が作用した場合でも、脱落防止を図ることができる。そして、フィンガマウント63とフィンガアタッチメント68とは、永久磁石64の磁力による連結力と、第1付勢部65及び第2付勢部66の付勢力による連結力とによって、強固に連結される。   At the same time, in the first urging portion 65, the ball 65b (see FIG. 2) is engaged with the engagement hole 68c (see FIG. 3), and the ball 65b is engaged with the urging spring 65c (see FIG. 2). The hole 68c is pressed to be displaced. Similarly, in the second urging portion 66, the ball 66b (see FIG. 2) engages with the engagement hole 68c, and the ball 66b presses the engagement hole 68c with the urging spring 66c (see FIG. 2). Put it together. The balls 65b and 66b are engaged with the engagement holes 68c, so that even when an external force such as the second finger 161 collides with some obstacle is applied, it is possible to prevent the balls 65b and 66b from falling. The finger mount 63 and the finger attachment 68 are firmly connected by the connecting force due to the magnetic force of the permanent magnet 64 and the connecting force due to the biasing force of the first biasing portion 65 and the second biasing portion 66.

ここでの第1付勢部65及び第2付勢部66による片寄せ動作は、フィンガマウント63がフィンガアタッチメント68に挿入される度に行われるため、繰り返し精度の高い取り付けが可能となる。また、2つの付勢ばね65c,66cにより弾性力を生成することで、取り付けられるフィンガ61,161の回転を抑制し、フィンガ61,161の軸方向に対して鉛直に片寄せしやすくなる効果を得られ、取り付け精度の向上につながる。   The shifting operation by the first urging portion 65 and the second urging portion 66 here is performed every time the finger mount 63 is inserted into the finger attachment 68, so that it is possible to attach with high repeatability. In addition, by generating elastic force by the two urging springs 65c and 66c, the rotation of the attached fingers 61 and 161 is suppressed, and the effect of facilitating the vertical displacement with respect to the axial direction of the fingers 61 and 161 is facilitated. This leads to improved mounting accuracy.

制御装置4は、多関節アーム5によって第2フィンガ161を引き上げ(図8(d))、第2ツール交換装置3から離脱させ、第2ツール交換装置3のカバー32を閉じ、目標位置に移動させる(ステップS12)。   The control device 4 pulls up the second finger 161 by the articulated arm 5 (FIG. 8D), disengages it from the second tool changer 3, closes the cover 32 of the second tool changer 3, and moves to the target position. (Step S12).

このように、従来のツール交換装置であれば、フィンガや作業ツールを結合するための機構を、ツールやフィンガの内部に搭載する必要があった。そのため、小型化・軽量化を実現することが困難であり、また、交換時間と取付けの繰り返し位置決め精度の両立が難しかった。それに対し、上述した通り、本実施形態のロボットシステム10では、永久磁石64による結合力の生成と、電磁コイル26による結合力のキャンセルを行うことで、小型・軽量な構成で、かつ、短時間でフィンガ61,161の交換を実現できる。また、第1付勢部65及び第2付勢部66によるフィンガ61,161の片寄せ動作の後に取り付けを行うことで、繰り返し位置決め精度の高い取り付けを行うことが可能となる。   Thus, in the case of a conventional tool changer, it is necessary to mount a mechanism for coupling fingers and work tools inside the tools and fingers. Therefore, it has been difficult to reduce the size and weight, and it has been difficult to achieve both the replacement time and the repeated positioning accuracy of mounting. On the other hand, as described above, in the robot system 10 according to the present embodiment, the coupling force is generated by the permanent magnet 64 and the coupling force is canceled by the electromagnetic coil 26, so that the configuration is small and lightweight, and the time is short. Thus, the replacement of the fingers 61 and 161 can be realized. Further, by performing attachment after the first biasing portion 65 and the second biasing portion 66 perform the shifting operation of the fingers 61 and 161, it is possible to repeatedly perform attachment with high positioning accuracy.

上述したように本実施形態のロボットシステム10によれば、フィンガアタッチメント68に磁性体を備え、フィンガマウント63に永久磁石64を備え、各ツール交換装置2,3に電磁コイル26,36を備えている。このため、磁性体であるフィンガアタッチメント68と永久磁石64との吸着により連結されたフィンガアタッチメント68及びフィンガマウント63に対して、電磁コイル26,36が永久磁石64の磁力を弱める(相殺する)磁力を通電により発生する。これにより、電磁コイル26,36への通電により、フィンガアタッチメント68及びフィンガマウント63の磁力による連結を解除することができる。しかも、電磁コイル26,36への通電は、フィンガアタッチメント68及びフィンガマウント63の磁力による連結を解除する場合に実行すればよく、フィンガアタッチメント68及びフィンガマウント63の連結を維持するためには通電は必要ない。よって、ロボット装置1や各ツール交換装置2,3の大型化や消費電力の増加を抑制しながらも、エンドエフェクタ等の作業手段を自動交換できるロボットシステム10を得ることができる。   As described above, according to the robot system 10 of the present embodiment, the finger attachment 68 is provided with a magnetic body, the finger mount 63 is provided with a permanent magnet 64, and the tool changers 2 and 3 are provided with electromagnetic coils 26 and 36. Yes. For this reason, the magnetic coils 26 and 36 have a magnetic force that weakens (cancels) the magnetic force of the permanent magnet 64 with respect to the finger attachment 68 and the finger mount 63 that are connected by the suction of the finger attachment 68 that is a magnetic body and the permanent magnet 64. Is generated by energization. Thereby, the connection by the magnetic force of the finger attachment 68 and the finger mount 63 can be released by energizing the electromagnetic coils 26 and 36. Moreover, the energization of the electromagnetic coils 26 and 36 may be performed when the connection between the finger attachment 68 and the finger mount 63 is released by the magnetic force, and in order to maintain the connection between the finger attachment 68 and the finger mount 63, the energization is not performed. unnecessary. Therefore, it is possible to obtain a robot system 10 that can automatically replace working means such as an end effector while suppressing an increase in size and power consumption of the robot apparatus 1 and the tool change apparatuses 2 and 3.

また、本実施形態のロボットシステム10によれば、フィンガマウント63は嵌合軸63bを備えている。また、フィンガアタッチメント68は、嵌合軸63bに対して嵌合することにより、フィンガマウント63とフィンガアタッチメント68とを位置決めする嵌合孔68aを備えている。このため、嵌合軸63bと嵌合孔68aとが嵌合することにより、フィンガマウント63とフィンガアタッチメント68とが、少なくとも軸方向に交差する方向に位置決めされる。従って、ハンド本体60に対する各フィンガ61,161の装着において、永久磁石64により軸方向に精度が向上されると共に、嵌合軸63bと嵌合孔68aとにより軸方向に交差する方向に精度が向上されるようになる。   Moreover, according to the robot system 10 of the present embodiment, the finger mount 63 includes the fitting shaft 63b. Further, the finger attachment 68 includes a fitting hole 68a for positioning the finger mount 63 and the finger attachment 68 by fitting with the fitting shaft 63b. For this reason, when the fitting shaft 63b and the fitting hole 68a are fitted, the finger mount 63 and the finger attachment 68 are positioned at least in a direction crossing the axial direction. Therefore, when the fingers 61 and 161 are attached to the hand main body 60, the accuracy is improved in the axial direction by the permanent magnet 64, and the accuracy is improved in the direction intersecting the axial direction by the fitting shaft 63b and the fitting hole 68a. Will come to be.

更に、本実施形態のロボットシステム10によれば、嵌合軸63bは、第1付勢部65及び第2付勢部66を備えている。第1付勢部65及び第2付勢部66は、嵌合孔68aを嵌合方向に交差する方向に付勢して中心軸を挟んだ反対側を嵌合軸63bに押し付ける。これにより、フィンガマウント63とフィンガアタッチメント68とを、少なくとも軸方向に交差する方向に高精度に位置決めすることができる。従って、ハンド本体60に対する各フィンガ61,161の装着において、永久磁石64により軸方向に精度が向上されると共に、各付勢部65,66と係合孔68cとにより軸方向に交差する方向に精度が向上されるようになる。   Furthermore, according to the robot system 10 of the present embodiment, the fitting shaft 63b includes the first urging unit 65 and the second urging unit 66. The first urging portion 65 and the second urging portion 66 urge the fitting hole 68a in a direction crossing the fitting direction and press the opposite side across the central axis against the fitting shaft 63b. Thereby, the finger mount 63 and the finger attachment 68 can be positioned with high accuracy at least in the direction intersecting the axial direction. Accordingly, when the fingers 61 and 161 are attached to the hand main body 60, the accuracy is improved in the axial direction by the permanent magnet 64, and in the direction intersecting the axial direction by the biasing portions 65 and 66 and the engagement holes 68c. Accuracy will be improved.

ここで、一般的に、アーム5の位置決め精度には限界があり、アーム5の先端の操作位置には位置決め誤差が生じてしまう。そのため、アーム5の動作によりエンドエフェクタを自動的に装着する場合は、エンドエフェクタとアームとの連結部及び被連結部の間に、ある程度の間隙を持たせておく必要がある。特に、エンドエフェクタの自動交換を繰り返し行う際には、この間隙の範囲内で連結部及び被連結部に位置ずれが生じる可能性が残されていた。これに対し、本実施形態のロボットシステム10によれば、ハンド本体60に対する各フィンガ61,161の装着において、永久磁石64により軸方向に精度が向上される。更に、本実施形態のロボットシステム10によれば、各付勢部65,66と係合孔68cとにより軸方向に交差する方向に精度が向上されるようになる。このため、フィンガ61,161の自動交換を繰り返し行っても取付精度が確保されているので、交換速度を向上することができ、生産性を高めることができる。   Here, generally, the positioning accuracy of the arm 5 is limited, and a positioning error occurs in the operation position at the tip of the arm 5. Therefore, when the end effector is automatically mounted by the operation of the arm 5, it is necessary to provide a certain amount of space between the end effector-arm connecting portion and the connected portion. In particular, when automatic replacement of the end effector is repeatedly performed, there is a possibility that the connecting portion and the connected portion may be displaced within the gap. On the other hand, according to the robot system 10 of the present embodiment, the accuracy is improved in the axial direction by the permanent magnet 64 when the fingers 61 and 161 are attached to the hand body 60. Furthermore, according to the robot system 10 of the present embodiment, the accuracy is improved in the direction intersecting the axial direction by the urging portions 65 and 66 and the engagement holes 68c. For this reason, even if automatic replacement of the fingers 61 and 161 is repeated, the mounting accuracy is ensured, so that the replacement speed can be improved and the productivity can be increased.

また、本実施形態のロボットシステム10によれば、第1付勢部65及び第2付勢部66は、嵌合方向に並んで複数配置されている。このため、1つのみ設けられている場合に比べて、2箇所で片寄せできることから軸方向に対するフィンガマウント63とフィンガアタッチメント68との傾斜の発生を、より確実に抑えることができる。   Further, according to the robot system 10 of the present embodiment, a plurality of the first urging unit 65 and the second urging unit 66 are arranged side by side in the fitting direction. For this reason, compared with the case where only one is provided, since it can be shifted in two places, the occurrence of the inclination of the finger mount 63 and the finger attachment 68 with respect to the axial direction can be more reliably suppressed.

更に、本実施形態のロボットシステム10によれば、嵌合孔68aの内周面の第1付勢部65及び第2付勢部66により押圧される部位には、係合孔68cが形成されている。このため、各ボール65b,66bが各係合孔68cに入り込んで押圧されることにより、フィンガマウント63とフィンガアタッチメント68とが軸方向を中心とする回転方向にも位置決めされるようになる。従って、ハンド本体60に対する各フィンガ61,161の装着において、永久磁石64により軸方向に精度が向上されると共に、各付勢部65,66と係合孔68cとにより軸方向に交差する方向及び回転方向に精度が向上されるようになる。   Furthermore, according to the robot system 10 of the present embodiment, the engagement hole 68c is formed in the portion pressed by the first urging portion 65 and the second urging portion 66 on the inner peripheral surface of the fitting hole 68a. ing. For this reason, when each ball 65b, 66b enters into each engagement hole 68c and is pressed, the finger mount 63 and the finger attachment 68 are also positioned in the rotational direction centering on the axial direction. Therefore, in mounting the fingers 61 and 161 on the hand body 60, the accuracy is improved in the axial direction by the permanent magnet 64, and the direction intersecting the axial direction by the biasing portions 65 and 66 and the engagement holes 68c and Accuracy is improved in the direction of rotation.

また、本実施形態のロボットシステム10によれば、永久磁石64は、フィンガマウント63に設けられている。このため、永久磁石64がフィンガアタッチメント68に設けられている場合に比べて、ロボット装置1の先端部の重量を軽減することができ、慣性力を小さくすることでロボット装置1の制御の精度を向上することができる。   Further, according to the robot system 10 of the present embodiment, the permanent magnet 64 is provided on the finger mount 63. For this reason, compared with the case where the permanent magnet 64 is provided in the finger attachment 68, the weight of the front-end | tip part of the robot apparatus 1 can be reduced, and the control precision of the robot apparatus 1 is made small by reducing an inertia force. Can be improved.

また、本実施形態のロボットシステム10によれば、クランプ機構25,125が各フィンガ61,161を保持する保持位置に、いずれかのフィンガ61,161が位置したことを検出する距離センサ27,37を備えている。そして、制御装置4は、距離センサ27,37によりいずれかのフィンガ61,161が保持位置に位置したことを検出した場合に、電磁コイル26,36に通電するようになっている。これにより、制御装置4は、通電した電磁コイル26,36により永久磁石64の磁力を弱めて(相殺し)、フィンガマウント63とフィンガアタッチメント68との磁力による連結を解除するようになっている。このため、ロボット装置1や各ツール交換装置2,3の大型化や消費電力の増加を抑制しながらも、エンドエフェクタ等の作業手段を自動交換できるロボットシステム10を得ることができる。   Further, according to the robot system 10 of the present embodiment, the distance sensors 27 and 37 that detect that any one of the fingers 61 and 161 is located at a holding position where the clamp mechanisms 25 and 125 hold the fingers 61 and 161. It has. When the distance sensor 27, 37 detects that any one of the fingers 61, 161 is located at the holding position, the control device 4 energizes the electromagnetic coils 26, 36. As a result, the control device 4 weakens (cancels) the magnetic force of the permanent magnet 64 by the energized electromagnetic coils 26 and 36, and releases the connection of the finger mount 63 and the finger attachment 68 by the magnetic force. For this reason, it is possible to obtain the robot system 10 that can automatically replace the working means such as the end effector while suppressing the increase in size and power consumption of the robot apparatus 1 and the tool exchange apparatuses 2 and 3.

また、本実施形態のロボットシステム10によれば、各クランプ機構25,125は、フィンガ61,161を挟持して保持可能なクランプ本体14を備えている。また、制御装置4は、距離センサ27,37によりフィンガ61,161が保持位置に位置したことが検出された場合に、クランプ本体14によりフィンガ61,161を挟持する。また、この場合に、制御装置4は、電磁コイル26,36に通電してフィンガマウント63とフィンガアタッチメント68との磁力による連結を解除し、アーム5を駆動してフィンガマウント63をフィンガアタッチメント68から離隔させる。付勢ばね15により付勢されたクランプ本体14によってフィンガ61,161を保持可能であるので、十分な保持力を得ながらもフィンガ61,161の位置ずれを吸収できる。このため、フィンガ61,161を保持するための位置の微調整が不要になるので、フィンガ61,161の交換速度を速めることができる。   Further, according to the robot system 10 of the present embodiment, each clamp mechanism 25, 125 includes the clamp body 14 that can hold and hold the fingers 61, 161. In addition, when the distance sensors 27 and 37 detect that the fingers 61 and 161 are located at the holding positions, the control device 4 holds the fingers 61 and 161 with the clamp body 14. In this case, the control device 4 energizes the electromagnetic coils 26 and 36 to release the connection between the finger mount 63 and the finger attachment 68 by the magnetic force, and drives the arm 5 to remove the finger mount 63 from the finger attachment 68. Separate. Since the fingers 61 and 161 can be held by the clamp body 14 urged by the urging spring 15, the displacement of the fingers 61 and 161 can be absorbed while obtaining a sufficient holding force. This eliminates the need for fine adjustment of the position for holding the fingers 61 and 161, so that the replacement speed of the fingers 61 and 161 can be increased.

尚、上述した実施形態では、ハンド本体60に対して作業手段としてフィンガ61,161が着脱される場合について説明したが、これには限定されず、作業手段として、例えばドライバ、ドリル、溶接等の作業ツールが着脱されるようにしてもよい。この場合、作業ツールに、フィンガアタッチメント68に相当する第2の連結部を設けるようにする。   In the above-described embodiment, the case where the fingers 61 and 161 are attached to and detached from the hand main body 60 as working means has been described. However, the present invention is not limited to this, and examples of working means include drivers, drills, and welding. The work tool may be attached and detached. In this case, the work tool is provided with a second connecting portion corresponding to the finger attachment 68.

また、上述した実施形態では、第1の連結部であるフィンガマウント63はアーム5に取り付けられたハンド本体60に配設され、第2の連結部であるフィンガアタッチメント68はフィンガ61,161に配設される場合について説明した。但し、これには限定されず、例えば、第1の連結部はアーム5に配設され、第2の連結部はハンドや作業ツール等の作業手段としてのエンドエフェクタに配設されるようにしてもよい。この場合も、ロボット装置1や各ツール交換装置2,3の大型化や消費電力の増加を抑制しながらも、エンドエフェクタ等の作業手段を自動交換できるロボットシステム10を得ることができる。   In the above-described embodiment, the finger mount 63 as the first connecting portion is disposed on the hand body 60 attached to the arm 5, and the finger attachment 68 as the second connecting portion is disposed on the fingers 61 and 161. The case where it is provided has been described. However, the present invention is not limited to this. For example, the first connecting portion is provided on the arm 5 and the second connecting portion is provided on an end effector as a working means such as a hand or a work tool. Also good. Also in this case, it is possible to obtain the robot system 10 capable of automatically exchanging the working means such as the end effector while suppressing the increase in size and power consumption of the robot apparatus 1 and the tool exchange apparatuses 2 and 3.

また、上述した実施形態では、永久磁石64を1個のみ使用した場合について説明したが、これには限定されず、永久磁石を複数個用いてもよい。この場合、例えば、全ての永久磁石について、フィンガマウント63の軸方向の一方側をN極、他方側をS極として配置してもよく、あるいは、一部の永久磁石は極性の向きを異ならせてもよい。一部の永久磁石は極性の向きを異ならせた場合は、電磁コイルも複数設け、各永久磁石の磁力を打ち消すように配置する。   In the above-described embodiment, the case where only one permanent magnet 64 is used has been described. However, the present invention is not limited to this, and a plurality of permanent magnets may be used. In this case, for example, all the permanent magnets may be arranged such that one side of the finger mount 63 in the axial direction is an N pole and the other side is an S pole, or some permanent magnets have different polar directions. May be. When some of the permanent magnets have different polar directions, a plurality of electromagnetic coils are provided and arranged so as to cancel the magnetic force of each permanent magnet.

また、上述した実施形態では、フィンガマウント63に溝を設けて永久磁石64を埋め込んでいるが、これには限定されない。例えば、図9に示すように、永久磁石64の周囲に、フィンガアタッチメント(第2の連結部)268に磁束を誘導するヨーク64aを備えるようにしてもよい。この場合、フィンガマウント(第1の連結部)263は、基部263aと、嵌合軸(第1の嵌合部)263bと、を備え、嵌合軸263bの基端部に円筒形状の永久磁石64を径方向に隙間なく設ける。そして、永久磁石64の基端側から外周側の先端側に向けて、永久磁石64に対して径方向に隙間Sを有するヨーク64aを設けるようにする。ヨーク64aは、例えばSK材等の硬質磁性材料からなる。ここでの硬質磁性材料は、数百〜数千A/m以上の保磁力を有するものとしている。硬質磁性材料は磁界を取り去っても磁性が残るので、永久磁石64の磁力を維持するために好ましい。   In the above-described embodiment, the groove is provided in the finger mount 63 to embed the permanent magnet 64, but the present invention is not limited to this. For example, as shown in FIG. 9, a yoke 64 a that guides magnetic flux to the finger attachment (second connecting portion) 268 may be provided around the permanent magnet 64. In this case, the finger mount (first connecting portion) 263 includes a base portion 263a and a fitting shaft (first fitting portion) 263b, and a cylindrical permanent magnet at the base end portion of the fitting shaft 263b. 64 is provided without gaps in the radial direction. Then, a yoke 64 a having a gap S in the radial direction with respect to the permanent magnet 64 is provided from the base end side of the permanent magnet 64 toward the distal end side of the outer peripheral side. The yoke 64a is made of a hard magnetic material such as an SK material. Here, the hard magnetic material has a coercive force of several hundred to several thousand A / m or more. The hard magnetic material is preferable in order to maintain the magnetic force of the permanent magnet 64 because the magnetic property remains even after the magnetic field is removed.

永久磁石64とヨーク64aとに隙間Sを設けることにより、永久磁石64が生成する磁束で外側に漏れる量が少なくなり、磁気結合力を強化することができる。また、嵌合軸263bの先端部には、後述するボール265bが係合可能な係合孔263cが形成されている。また、フィンガマウント263は、アルミ等の非磁性体からなるものとしている。   By providing the gap S between the permanent magnet 64 and the yoke 64a, the amount of magnetic flux generated by the permanent magnet 64 leaks to the outside, and the magnetic coupling force can be strengthened. Further, an engagement hole 263c in which a ball 265b to be described later can be engaged is formed at the tip of the fitting shaft 263b. The finger mount 263 is made of a nonmagnetic material such as aluminum.

このフィンガマウント263に装着される第3フィンガ(フィンガ)261は、円柱形状の指先部267と、該指先部267と一体形成された円筒形状のフィンガアタッチメント(磁性体)268と、を備えている。指先部267は、先端の一部にワーク把持部267bを備えている。フィンガアタッチメント268は、中心軸に沿って形成された嵌合孔(第2の嵌合部)268aと、付勢部(付勢手段)265とを備えている。   A third finger (finger) 261 attached to the finger mount 263 includes a columnar fingertip portion 267 and a cylindrical finger attachment (magnetic body) 268 formed integrally with the fingertip portion 267. . The fingertip part 267 includes a workpiece gripping part 267b at a part of the tip. The finger attachment 268 includes a fitting hole (second fitting portion) 268a formed along the central axis and a biasing portion (biasing means) 265.

付勢部265は、フィンガアタッチメント268に形成された径方向に貫通する透孔265aと、透孔265a内に設けられたボール265b及び付勢ばね265cと、透孔265aの付勢ばね265c側の開口部を閉塞するキャップ265dと、を備えている。付勢部265の構成は、上述した第1付勢部65や第2付勢部66と同様であるので、詳細な説明は省略する。   The biasing portion 265 includes a through hole 265a formed in the finger attachment 268 in the radial direction, a ball 265b and a bias spring 265c provided in the through hole 265a, and a bias spring 265c side of the through hole 265a. And a cap 265d for closing the opening. Since the configuration of the urging unit 265 is the same as that of the first urging unit 65 and the second urging unit 66 described above, detailed description thereof is omitted.

第3フィンガ261によれば、嵌合軸263bの外周面の付勢部265により押圧される部位には、係合孔263cが形成されている。このため、ボール265bが係合孔263cに入り込んで押圧されることにより、フィンガマウント263とフィンガアタッチメント268とが軸方向を中心とする回転方向にも位置決めされるようになる。従って、ハンド本体60に対する第3フィンガ261の装着において、ヨーク64aの使用により強固な連結を実現できると共に、付勢部265と係合孔263cとにより軸方向に交差する方向及び回転方向に精度が向上されるようになる。   According to the third finger 261, the engagement hole 263c is formed in the portion pressed by the urging portion 265 on the outer peripheral surface of the fitting shaft 263b. For this reason, the ball mount 263 and the finger attachment 268 are also positioned in the rotational direction centering on the axial direction when the ball 265b enters and is pressed into the engagement hole 263c. Therefore, when the third finger 261 is attached to the hand main body 60, a strong connection can be realized by using the yoke 64a, and the urging portion 265 and the engagement hole 263c can be accurately crossed in the axial direction and in the rotational direction. To be improved.

また、上述した実施形態では、保持部は各クランプ機構25,125であり、フィンガ61,161を挟持して保持可能なクランプ本体14を備えているが、これには限定されない。即ち、クランプ機構25,125以外の構成によりフィンガ61,161を保持する保持部を構成するようにしてもよい。   In the above-described embodiment, the holding unit is the clamp mechanisms 25 and 125 and includes the clamp body 14 that can hold the fingers 61 and 161, but is not limited thereto. That is, a holding unit that holds the fingers 61 and 161 may be configured by a configuration other than the clamp mechanisms 25 and 125.

また、上述した実施形態では、センサとして光学的な距離センサ27を適用した場合について説明したが、これには限定されず、例えば、センサとして機械的なスイッチを適用してもよい。即ち、センサは、制御装置4によりクランプ機構25,125や電磁コイル26,36の動作をオンオフするためのトリガーであることから、オンオフスイッチでも十分に機能可能である。この場合、センサは、フィンガマウント63あるいはハンド本体60が保持位置に位置しているか否かを検出可能な位置に設けられるようにする。あるいは、センサは必ずしも設けなくてもよい。   In the above-described embodiment, the case where the optical distance sensor 27 is applied as the sensor has been described. However, the present invention is not limited to this, and for example, a mechanical switch may be applied as the sensor. That is, since the sensor is a trigger for turning on / off the operations of the clamp mechanisms 25, 125 and the electromagnetic coils 26, 36 by the control device 4, it can function sufficiently even with an on / off switch. In this case, the sensor is provided at a position where it can be detected whether or not the finger mount 63 or the hand main body 60 is located at the holding position. Alternatively, the sensor is not necessarily provided.

また、上述した実施形態では、永久磁石64はフィンガマウント63に設けられる場合について説明したが、これには限定されない。例えば、永久磁石64がフィンガアタッチメント68に設けられるようにしてもよい。即ち、フィンガマウント63及びフィンガアタッチメント68のうち、いずれか一方が磁性体を備え、いずれか他方が該磁性体を吸着してフィンガマウント63及びフィンガアタッチメント68を磁力により連結する永久磁石64を備えるようにできる。   In the above-described embodiment, the case where the permanent magnet 64 is provided on the finger mount 63 has been described. However, the present invention is not limited to this. For example, the permanent magnet 64 may be provided on the finger attachment 68. That is, one of the finger mount 63 and the finger attachment 68 includes a magnetic body, and the other includes a permanent magnet 64 that adsorbs the magnetic body and connects the finger mount 63 and the finger attachment 68 by magnetic force. Can be.

また、上述した実施形態では、嵌合孔68aの内周面の第1付勢部65及び第2付勢部66により押圧される部位には、係合孔68cが形成される場合について説明したが、これには限定されない。例えば、係合孔68cは、必ずしも設けなくてもよい。   In the above-described embodiment, the case where the engagement hole 68c is formed in the portion pressed by the first urging portion 65 and the second urging portion 66 on the inner peripheral surface of the fitting hole 68a has been described. However, it is not limited to this. For example, the engagement hole 68c is not necessarily provided.

また、上述した実施形態では、第1付勢部65及び第2付勢部66がフィンガマウント63に設けられる場合について説明したが、これには限られず、図9に示すように付勢部265がフィンガアタッチメント68に設けられるようにしてもよい。   In the above-described embodiment, the case where the first urging portion 65 and the second urging portion 66 are provided on the finger mount 63 has been described. However, the present invention is not limited to this, and the urging portion 265 as shown in FIG. May be provided on the finger attachment 68.

また、上述した実施形態では、第1付勢部65及び第2付勢部66が軸方向を中心に90°ずれた方向を指向して配置される場合について説明したが、これには限定されない。例えば、軸方向を中心に同じ向きを指向して配置されるようにしてもよい。また、上述した実施形態では、第1付勢部65及び第2付勢部66が嵌合方向に並んで複数配置される場合について説明したが、これには限定されない。例えば、図9に示す第3フィンガ261のように、付勢部265が1つのみ設けられるようにしてもよく、あるいは付勢部を3つ以上設けるようにしてもよい。更には、第1付勢部65及び第2付勢部66は、必ずしも設けなくてもよい。   In the above-described embodiment, the case where the first urging portion 65 and the second urging portion 66 are arranged to be oriented in a direction shifted by 90 ° with respect to the axial direction has been described. However, the present invention is not limited to this. . For example, they may be arranged in the same direction around the axial direction. Moreover, although embodiment mentioned above demonstrated the case where the 1st urging | biasing part 65 and the 2nd urging | biasing part 66 were arranged in multiple numbers along a fitting direction, it is not limited to this. For example, as in the third finger 261 shown in FIG. 9, only one urging portion 265 may be provided, or three or more urging portions may be provided. Furthermore, the first urging unit 65 and the second urging unit 66 are not necessarily provided.

また、上述した実施形態では、フィンガマウント63は嵌合軸63bを備え、フィンガアタッチメント68は嵌合孔68aを備えている場合について説明したが、これには限定されない。即ち、このロボットシステム10は、少なくとも、フィンガアタッチメント68に磁性体を備え、フィンガマウント63に永久磁石64を備え、各ツール交換装置2,3に電磁コイル26,36を備えていればよく、嵌合軸63bや嵌合孔68aは必ずしも必要ではない。少なくとも、この構成により、ロボット装置1や各ツール交換装置2,3の大型化や消費電力の増加を抑制しながらも、エンドエフェクタ等の作業手段を自動交換できるロボットシステム10を得ることができる。   In the above-described embodiment, the case where the finger mount 63 includes the fitting shaft 63b and the finger attachment 68 includes the fitting hole 68a has been described. However, the present invention is not limited to this. In other words, the robot system 10 only needs to include at least the magnetic material in the finger attachment 68, the permanent magnet 64 in the finger mount 63, and the electromagnetic coils 26 and 36 in the tool changers 2 and 3, respectively. The shaft 63b and the fitting hole 68a are not necessarily required. At least, with this configuration, it is possible to obtain a robot system 10 that can automatically replace working means such as an end effector while suppressing an increase in size and power consumption of the robot apparatus 1 and each of the tool exchange apparatuses 2 and 3.

また、上述した実施形態では、2つのツール交換装置2,3を用いた交換作業について説明したが、これには限定されない。即ち、各装置の設置スペースや、ロボット装置1の動作範囲等の制約条件が許す限り、配置する数に制限はなく、多品種の自動段取り替えに対応できる。また、作業ツール及びフィンガの種類等、種々の変更又は修正を加えることが可能であり、本発明はこれらの実施形態に限定されないのは勿論である。   In the above-described embodiment, the replacement work using the two tool replacement devices 2 and 3 has been described. However, the present invention is not limited to this. In other words, as long as constraints such as the installation space of each device and the operation range of the robot device 1 allow, there is no limit to the number of devices to be arranged, and it is possible to deal with a wide variety of automatic setup changes. Further, various changes or modifications such as the types of work tools and fingers can be added, and the present invention is of course not limited to these embodiments.

1…ロボット装置、2…第1ツール交換装置(ツール交換装置)、3…第2ツール交換装置(ツール交換装置)、4…制御装置、5…アーム(多関節アーム)、6…ハンド(エンドエフェクタ)、10…ロボットシステム、14…クランプ本体(クランプ)、25…第1クランプ機構(保持部)、26…電磁コイル(消磁部)、27…距離センサ(センサ)、35…第1クランプ機構(保持部)、36…電磁コイル(消磁部)、37…距離センサ(センサ)、60…ハンド本体、61…第1フィンガ(作業手段、フィンガ)、63,263…フィンガマウント(第1の連結部)、63b,263b…嵌合軸(第1の嵌合部)、64…永久磁石、64a…ヨーク、65…第1付勢部(付勢手段)、66…第2付勢部(付勢手段)、68,268…フィンガアタッチメント(第2の連結部、磁性体)、68a,268a…嵌合孔(第2の嵌合部)、125…第3クランプ機構(保持部)、135…第3クランプ機構(保持部)、161…第2フィンガ(作業手段、フィンガ)、261…第3フィンガ(作業手段、フィンガ)、W…ワーク(作業対象物) DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Robot apparatus, 2 ... 1st tool change apparatus (tool change apparatus), 3 ... 2nd tool change apparatus (tool change apparatus), 4 ... Control apparatus, 5 ... Arm (articulated arm), 6 ... Hand (end) Effector), 10 ... robot system, 14 ... clamp body (clamp), 25 ... first clamp mechanism (holding part), 26 ... electromagnetic coil (demagnetization part), 27 ... distance sensor (sensor), 35 ... first clamp mechanism (Holding part), 36 ... electromagnetic coil (demagnetizing part), 37 ... distance sensor (sensor), 60 ... hand body, 61 ... first finger (working means, finger), 63, 263 ... finger mount (first connection) Part), 63b, 263b ... fitting shaft (first fitting part), 64 ... permanent magnet, 64a ... yoke, 65 ... first biasing part (biasing means), 66 ... second biasing part (attachment) Force means), 68, 268 Finger attachment (second connecting portion, magnetic body), 68a, 268a ... fitting hole (second fitting portion), 125 ... third clamp mechanism (holding portion), 135 ... third clamp mechanism (holding portion) 161 ... 2nd finger (working means, finger), 261 ... 3rd finger (working means, finger), W ... Work (work object)

Claims (14)

多関節アームと、前記多関節アームに取り付けられ、作業対象物に対して作業可能な作業手段と、前記多関節アームと前記作業手段との間に介在されると共に、前記多関節アームの側に配設される第1の連結部と、前記多関節アームと前記作業手段との間に介在されると共に、前記作業手段の側に配設されて、前記第1の連結部に着脱自在に連結される第2の連結部と、を有するロボット装置と、
前記作業手段を保持可能な保持部を有するツール交換装置と、を備え、
前記第1の連結部及び前記第2の連結部のうち、いずれか一方の連結部は磁性体を備え、他方の連結部は、前記磁性体を吸着して前記第1の連結部及び前記第2の連結部を磁力により連結する永久磁石を備え、
前記ツール交換装置は、前記永久磁石の磁力を弱める磁力を通電により発生し、前記第1の連結部及び前記第2の連結部の磁力による連結を解除可能な消磁部を備える、
ことを特徴とするロボットシステム。
An articulated arm, working means attached to the articulated arm and capable of working on a work object, interposed between the articulated arm and the working means, and on the side of the articulated arm A first connecting portion disposed between the multi-joint arm and the working means, and disposed on the working means side so as to be detachably connected to the first connecting portion; A second connecting portion, and a robot device having
A tool changer having a holding part capable of holding the working means,
One of the first connecting portion and the second connecting portion includes a magnetic body, and the other connecting portion attracts the magnetic body to adsorb the first connecting portion and the second connecting portion. A permanent magnet for connecting the two connecting portions by magnetic force;
The tool changer includes a demagnetization unit that generates a magnetic force that weakens the magnetic force of the permanent magnet by energization and can release the connection of the first connection unit and the second connection unit by the magnetic force.
A robot system characterized by this.
前記第1の連結部は、第1の嵌合部を備え、
前記第2の連結部は、前記第1の嵌合部に対して嵌合することにより、前記第1の連結部と前記第2の連結部とを位置決めする第2の嵌合部を備える、
ことを特徴とする請求項1記載のロボットシステム。
The first connecting portion includes a first fitting portion,
The second connecting portion includes a second fitting portion that positions the first connecting portion and the second connecting portion by fitting with the first fitting portion.
The robot system according to claim 1.
前記第1の嵌合部及び前記第2の嵌合部のうち少なくとも一方の嵌合部は、他方の嵌合部を嵌合方向に交差する方向に付勢して前記一方の嵌合部に押し付けることで、前記第1の連結部及び前記第2の連結部を位置決めする付勢手段を備える、
ことを特徴とする請求項2記載のロボットシステム。
At least one fitting portion of the first fitting portion and the second fitting portion urges the other fitting portion in a direction crossing the fitting direction to the one fitting portion. An urging means for positioning the first connecting portion and the second connecting portion by pressing;
The robot system according to claim 2.
前記付勢手段は、前記嵌合方向に並んで複数配置される、
ことを特徴とする請求項3記載のロボットシステム。
A plurality of the biasing means are arranged side by side in the fitting direction.
The robot system according to claim 3.
前記永久磁石は、前記第1の連結部に設けられる、
ことを特徴とする請求項1乃至4のいずれか1項に記載のロボットシステム。
The permanent magnet is provided in the first connecting portion.
The robot system according to any one of claims 1 to 4, wherein:
前記永久磁石の周囲に、前記磁性体に磁束を誘導するヨークを備える、
ことを特徴とする請求項1乃至5のいずれか1項に記載のロボットシステム。
Around the permanent magnet, a yoke for inducing magnetic flux to the magnetic body is provided.
The robot system according to any one of claims 1 to 5, wherein:
前記第1の連結部は、前記多関節アームに配設され、
前記第2の連結部は、前記作業手段に配設され、
前記作業手段は、エンドエフェクタである、
ことを特徴とする請求項1乃至6のいずれか1項に記載のロボットシステム。
The first connecting portion is disposed on the articulated arm,
The second connecting portion is disposed on the working means;
The working means is an end effector;
The robot system according to any one of claims 1 to 6, wherein:
前記第1の連結部は、前記多関節アームに取り付けられたハンド本体に配設され、
前記第2の連結部は、前記作業手段に配設され、
前記作業手段は、フィンガ又は作業ツールである、
ことを特徴とする請求項1乃至6のいずれか1項に記載のロボットシステム。
The first connecting portion is disposed on a hand body attached to the articulated arm,
The second connecting portion is disposed on the working means;
The working means is a finger or a working tool;
The robot system according to any one of claims 1 to 6, wherein:
前記保持部が前記作業手段を保持する保持位置に、前記作業手段が位置したことを検出するセンサと、
前記センサにより前記作業手段が前記保持位置に位置したことが検出された場合に、前記消磁部に通電して前記永久磁石の磁力を弱めて、前記第1の連結部及び前記第2の連結部の磁力による連結を解除する制御装置と、を備える、
ことを特徴とする請求項1乃至8のいずれか1項に記載のロボットシステム。
A sensor for detecting that the working unit is located at a holding position where the holding unit holds the working unit;
When the sensor detects that the working means is positioned at the holding position, the demagnetizing portion is energized to weaken the magnetic force of the permanent magnet, and the first connecting portion and the second connecting portion. A controller for releasing the connection by the magnetic force of
The robot system according to any one of claims 1 to 8, wherein:
前記保持部は、前記作業手段を挟持して保持可能なクランプを備え、
前記制御装置は、前記センサにより前記作業手段が前記保持位置に位置したことが検出された場合に、前記クランプにより前記作業手段を挟持し、前記消磁部に通電して前記第1の連結部及び前記第2の連結部の磁力による連結を解除し、前記多関節アームを駆動して前記第1の連結部を前記第2の連結部から離隔させる、
ことを特徴とする請求項9記載のロボットシステム。
The holding portion includes a clamp capable of holding and holding the working means,
When the control unit detects that the working unit is located at the holding position, the control unit clamps the working unit with the clamp, energizes the demagnetizing unit, and supplies the first coupling unit and The connection by the magnetic force of the second connection part is released, and the articulated arm is driven to separate the first connection part from the second connection part.
The robot system according to claim 9.
多関節アームと、前記多関節アームに対して直接的に又は間接的に着脱自在に連結され、作業対象に対して作業可能な作業手段と、の間に介在され、前記多関節アームの側に設けられた第1の連結部と、前記作業手段の側に設けられて前記第1の連結部に着脱可能に装着された第2の連結部と、のうち、いずれか一方の連結部は磁性体を有し、他方の連結部は前記磁性体を吸着して前記第1の連結部及び前記第2の連結部を磁力により連結する永久磁石を備えるロボット装置の前記作業手段を保持可能な保持部と、
前記永久磁石の磁力を弱める磁力を通電により発生し、前記第1の連結部及び前記第2の連結部の磁力による連結を解除可能な消磁部と、を備える、
ことを特徴とするツール交換装置。
An articulated arm is detachably coupled directly or indirectly to the articulated arm and is operable to work on a work target, and is interposed between the articulated arm side. Any one of the first connecting portion provided and the second connecting portion provided on the working means side and detachably attached to the first connecting portion is magnetic. A holding unit capable of holding the working means of the robot apparatus including a permanent magnet that attracts the magnetic body and connects the first connecting unit and the second connecting unit by magnetic force. And
A demagnetizing portion that generates a magnetic force that weakens the magnetic force of the permanent magnet by energization and can release the coupling by the magnetic force of the first coupling portion and the second coupling portion.
A tool changer characterized by that.
前記保持部が前記作業手段を保持する保持位置に、前記作業手段が位置したことを検出するセンサを備え、
前記センサにより前記作業手段が前記保持位置に位置したことが検出された場合に、前記消磁部に通電して前記永久磁石の磁力を弱めて、前記第1の連結部及び前記第2の連結部の磁力による連結を解除する、
ことを特徴とする請求項11記載のツール交換装置。
A sensor for detecting that the working means is located at a holding position where the holding unit holds the working means;
When the sensor detects that the working means is positioned at the holding position, the demagnetizing portion is energized to weaken the magnetic force of the permanent magnet, and the first connecting portion and the second connecting portion. The connection by the magnetic force of
The tool changer according to claim 11.
前記保持部は、前記作業手段を挟持して保持可能なクランプを備え、
前記センサにより前記作業手段が前記保持位置に位置したことが検出された場合に、前記クランプにより前記作業手段を挟持し、前記消磁部に通電して前記第1の連結部及び前記第2の連結部の磁力による連結を解除し、前記第1の連結部を前記第2の連結部から離隔可能にする、
ことを特徴とする請求項12記載のツール交換装置。
The holding portion includes a clamp capable of holding and holding the working means,
When the sensor detects that the working means is located at the holding position, the work means is sandwiched by the clamp, and the demagnetizing portion is energized to supply the first connecting portion and the second connecting portion. The connection by the magnetic force of the part is released, and the first connection part can be separated from the second connection part.
The tool changer according to claim 12, wherein:
多関節アームと、前記多関節アームに取り付けられ、作業対象物に対して作業可能な作業手段と、前記多関節アームと前記作業手段との間に介在されると共に、前記多関節アームの側に配設される第1の連結部と、前記多関節アームと前記作業手段との間に介在されると共に、前記作業手段の側に配設されて、前記第1の連結部に着脱自在に連結される第2の連結部と、を備え、
前記第1の連結部及び前記第2の連結部のうち、いずれか一方の連結部は磁性体を備え、他方の連結部は、前記磁性体を吸着して前記第1の連結部及び前記第2の連結部を磁力により連結する永久磁石を備え、
前記永久磁石が外部から消磁されることにより、前記第1の連結部及び前記第2の連結部の磁力による連結が解除される、
ことを特徴とするロボット装置。
An articulated arm, working means attached to the articulated arm and capable of working on a work object, interposed between the articulated arm and the working means, and on the side of the articulated arm A first connecting portion disposed between the multi-joint arm and the working means, and disposed on the working means side so as to be detachably connected to the first connecting portion; A second connecting portion,
One of the first connecting portion and the second connecting portion includes a magnetic body, and the other connecting portion attracts the magnetic body to adsorb the first connecting portion and the second connecting portion. A permanent magnet for connecting the two connecting portions by magnetic force;
By demagnetizing the permanent magnet from the outside, the connection by the magnetic force of the first connection part and the second connection part is released,
A robot apparatus characterized by that.
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