JP2020104188A - 電動グリッパ装置、及び電動グリッパ装置の制御プログラム - Google Patents
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Description
請求項1に記載の電動グリッパ装置は、駆動力を発生させるモータと、前記モータからの駆動力が入力される入力部と、把持対象を把持する閉方向及び前記把持対象の把持を解放する開方向へ移動可能な出力部と、を有し、前記モータからの駆動力が前記入力部に入力された場合には前記出力部を移動させるが、前記出力部に外力が入力された場合には前記入力部の抵抗により前記出力部の移動を規制するセルフロック機能付きの駆動機構と、前記出力部に設けられて前記出力部とともに移動する取付部材と、前記取付部材に設けられ前記取付部材の移動方向に沿って前記取付部材に対して相対的に移動可能に構成され、前記取付部材が閉じた際に把持対象に接触する爪部材と、前記爪部材に対して前記取付部材から離間する方向でかつ前記爪部材が閉じる方向へ弾性力を作用させる弾性部材と、前記モータの電流値を検出する電流センサと、前記電流センサの検出電流値に基づいて前記モータの速度を制御することで前記取付部材の開閉速度を制御する制御部と、を備える。
請求項2に記載の電動グリッパ装置において、前記閾値は、前記第1電流値に設定されている。これによれば、制御部は、爪部材が把持対象に接触して第1電流値を超えた場合に、すぐに爪部材の速度を減速することができる。その結果、把持の際の衝撃荷重をより確実に低減することができる。
請求項3に記載の電動グリッパ装置において、前記制御部は、前記電流センサの検出電流値が前記第2電流値以上となった場合に前記モータへの通電を停止させる処理を実行する。これによれば、把持が完了して検出電流値が第2電流以上となった場合には、モータへの通電が停止されるため、把持状態を維持するための余計な電力の消費を低減でき、省エネである。
請求項4に記載の電動グリッパ装置において、前記第2速度は、時間の経過とともに徐々に遅くなるように設定されている。これによれば、把持の際の衝撃荷重を低減しつつ、第1速度から急激に減速しその後一定速度で閉じるような構成に比べて、把持速度の平均値を速くすることができ、その結果、把持完了までの時間を極力短くすることができる。すなわち、この構成によれば、上記各構成の作用効果を得つつ、更に把持動作の時間を極力短くすることができる。
請求項5に記載の電動グリッパ装置の制御プログラムは、上記請求項1の電動グリッパ装置を実現するためのものである。これによれば、請求項1の機械的構成を備えた電動グリッパ装置において、本構成の制御プログラムを実行することで、請求項1の電動グリッパ装置を実現することができる。
第1実施形態について図1〜図8を参照して説明する。
まず、電動グリッパ装置10の機械的構成について図1〜図4を参照して説明する。電動グリッパ装置10は、図1に示すように、ケース11、駆動機構20、及び複数この場合2つの爪機構30を備えている。ケース11は、電動グリッパ装置10の外殻を構成する。駆動機構20は、爪機構30を開閉方向へ移動させるための機構である。本実施形態の場合、駆動機構20は、爪機構30を図1の左右方向へ直線的に移動させる。
次に、第2実施形態について図9を参照して説明する。
本実施形態において、第2速度R2は、図9(a)のT1−T4期間に示すように、時間の経過とともに徐々に遅くなるように設定されている。すなわち、制御部12は、検出電流値Iが閾値Itを超えて爪部材32が把持対象90に接触したと判断した後は、モータ21の回転速度を徐々に低下させていき、移動部材26及び取付部材31の閉方向への移動を徐々に減速する。この場合、本実施形態における第2速度R2の最終到達速度は、上記第1実施形態における第2速度R2と同等に設定すれば良い。
また、移動部材26と取付部材31とを一体に構成しても良い。
また、上記各実施形態においてモータ21の回転力は、モータ21の回転軸211に設けられた駆動ギヤ22と、すべりねじ23に設けられた従動ギヤ25とによってすべりねじ23に伝達されるが、この構成に限られない。例えば、駆動ギヤ22及び従動ギヤ25に換えてベルトとプーリーを備えたベルト駆動式としても良い。
Claims (5)
- 駆動力を発生させるモータと、前記モータからの駆動力が入力される入力部と、把持対象を把持する閉方向及び前記把持対象の把持を解放する開方向へ移動可能な出力部と、を有し、前記モータからの駆動力が前記入力部に入力された場合には前記出力部を移動させるが、前記出力部に外力が入力された場合には前記入力部の抵抗により前記出力部の移動を規制するセルフロック機能付きの駆動機構と、
前記出力部に設けられて前記出力部とともに移動する取付部材と、
前記取付部材に設けられ前記取付部材の移動方向に沿って前記取付部材に対して相対的に移動可能に構成され、前記取付部材が閉じた際に把持対象に接触する爪部材と、
前記爪部材に対して前記取付部材から離間する方向でかつ前記爪部材が閉じる方向へ弾性力を作用させる弾性部材と、
前記モータの電流値を検出する電流センサと、
前記電流センサの検出電流値に基づいて前記モータの速度を制御することで前記取付部材の開閉速度を制御する制御部と、
を備え、
前記制御部は、前記爪部材が把持対象に接触していないときの前記モータの電流値を第1電流値とし、前記爪部材が把持対象の把持を完了したときの前記モータの電流値を第2電流値とし、前記爪部材を閉じ始めてからの前記電流センサの検出電流値が前記第1電流値以上でかつ前記第2電流値未満となる値に設定された閾値以下である場合には前記モータを第1速度で駆動させ、前記電流センサの検出電流値が前記閾値を越えかつ前記第2電流値未満である場合には前記モータを前記第1速度よりも遅い第2速度で駆動させる処理を実行する、
電動グリッパ装置。 - 前記閾値は、前記第1電流値に設定されている、
請求項1に記載の電動グリッパ装置。 - 前記制御部は、前記電流センサの検出電流値が前記第2電流値以上となった場合に前記モータへの通電を停止させる処理を実行する、
請求項1に記載の電動グリッパ装置。 - 前記第2速度は、時間の経過とともに徐々に遅くなるように設定されている、
請求項1から3のいずれか一項に記載の電動グリッパ装置。 - 駆動力を発生させるモータと、前記モータからの駆動力が入力される入力部と、把持対象を把持する閉方向及び前記把持対象の把持を解放する開方向へ移動可能な出力部と、を有し、前記モータからの駆動力が前記入力部に入力された場合には前記出力部を移動させるが、前記出力部に外力が入力された場合には前記入力部の抵抗により前記出力部の移動を規制するセルフロック機能付きの駆動機構と、
前記出力部に設けられて前記出力部とともに移動する取付部材と、
前記取付部材に設けられ前記取付部材の移動方向に沿って前記取付部材に対して相対的に移動可能に構成され、前記取付部材が閉じた際に把持対象に接触する爪部材と、
前記爪部材に対して前記取付部材から離間する方向でかつ前記爪部材が閉じる方向へ弾性力を作用させる弾性部材と、
前記モータの電流値を検出する電流センサと、
前記電流センサの検出電流値に基づいて前記モータの速度を制御することで前記取付部材の開閉速度を制御する制御部と、
を備える電動グリッパ装置の制御プログラムであって、
前記制御部に、
前記爪部材が把持対象に接触していないときの前記モータの電流値を第1電流値とし、前記爪部材が把持対象の把持を完了したときの前記モータの電流値を第2電流値とし、前記爪部材を閉じ始めてからの前記電流センサの検出電流値が前記第1電流値以上でかつ前記第2電流値未満となる値に設定された閾値以下である場合には前記モータを第1速度で駆動させ、前記電流センサの検出電流値が前記閾値を越えかつ前記第2電流値未満である場合には前記モータを前記第1速度よりも遅い第2速度で駆動させる処理を実行させる、
電動グリッパ装置の制御プログラム。
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