JPH01240282A - ハンド制御装置 - Google Patents

Abstract

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

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、現金自動取扱い装置分野等における紙葉の挟
持に係り、特に挟持量が一定でない紙幣等の把持に好適
な、ハンド制御装置に関する。

〔従来の技術〕

一般的なロボットハンドの挟持方法は、シリンダ式、モ
ータ式、ばね式がある。ばね式においては、挟持厚に対
応してばねのたわみ量がかわるため、挟持力も変動する
のが一般的である。時開６Ｃｌ−１２３２９号公報には
、ばね式で把握力をコントロールする構成が示されてい
る。

〔発明が解決しようとする課題〕

上記従来技術は、電動機のトルクとねじりばねのばね圧
がつり合ったところで把持力が決り、またポテンション
メータで把握力の大きさを検出しているので、把握力を
変えにくいと共に電動機を通電状態でロックした形で停
止させるので電動機に負担がかかる。

本発明に目的は、電動機に負担を重くすることなく、被
把持物の厚さに関係なく被挟持物を所定の圧力で確実に
把持することにある。

本発明の他の目的は、被把持物の厚さに関係なく、指部
と被把持物とに所定の離間間隔を保って被把持物を解放
することにある。

〔課題を解決するための手段〕

」二記目的は、開閉操作されることにより被把持物をそ
れぞれ開放・把持する指部と、上記指部を開閉する開閉
機構と、上記開閉機構を開閉駆動するモータと、上記開
閉機構に設けられ閉成動作時に弾性変形して被把持部に
接触した上記指部に所定の把持圧を与える弾性体と、上
記指部の被把持物との接触と離間を検知するセンサと、
上記モータへ駆動信号を送ると共に上記センサから送出
される検知信号に基き、所定時間後に上記駆動信号を停
止する制御部を備えることにより達成される。

〔作用〕

センサは被把持物と指部の接触と離間を検知し、この検
知に基いて制御部が時間遅れをもってモータの駆動信号
を停止するので閉成動作時に弾性体が所定量だけ弾性変
形し、指部に所定把持圧を与えることができる。また、
開放動作時には指部が被把持物から所定間隔離間で停止
させることができる。

〔実施例〕

以下、本発明の一実施例を図面をもとに説明する。第１
図、第２図において、１は被把持物としての紙幣で複数
枚堆積されている。２・３はハン１〜の４本づつの指部
でそ九ぞれ固定側と可動側を示している。可動側指部３
は固定側指部２に１対づつの平行アーム８・９を介して
移動可能に取付ら九でいる。各平行アーム８・９はそ九
ぞれリン＝　　３　　− ク８ａ・８ｂ、リンク９ａ・９ｂからなるリンク機構を
有し、両リンク機構の折れ曲り部分は縦向の連結リンク
１０（第２図には図示省略）によって回動自在に連結さ
れる。リンク９ａは先端が９ｂとの連結部分より延びて
おり、この先端には引張ばね５（弾性体）の一端が張設
され、他端はリンク８ｂと指部３との連結軸に張設され
ている。

このばね５によってアーム９が」１方（矢印方向）に持
上るように付勢されている。各アームは後述のス１〜ソ
バ−によって各リンクがほぼ一直線に並んだ状態（第３
図に示す）より上方には折れ曲りが禁止されている。引
張りばね５はリンクを第３図の状態になるように付勢し
ている。

一対のアーム８の一方はアームの折曲りを検知する変位
検知センサ１４が設けら九ている。第３図、第４図に示
すようにリンク８には発光素子、受光素子を備えた断面
コ字状のセンサ１４が固定される。リンク８ｂは」二記
センサ］４の断面コ字状のスリン１へ部分に入り込める
ように配置され、先端にスリンｈ　８　ｃが形成さ才す
ている。このスリント８ｃはリンク８ａ・８ｂが第３図
の状態のときセンサの発光素子の光を通過させ、第４図
の状態（リンクが折れている状プル）のときに発光素子
の光を遮閉して受光素子への到着を阻止する。なお、８
ｄはリンク８ａに設けられたス１〜ツバ−である。

一対のリンク８ａは変位間接４（折曲り軸）の裏面付近
が連結棒２４によって結合されており、この捧１４を」
１下させることによってアーム８を第３図の状態と第４
図の状態の間を変位させることができる。

連結棒２４はモータ１１　（この場合直結モータ）によ
って回動駆動される溝カム６の案内溝６ａを貫通してお
り、溝カム６の回動によって上下に駆動される。溝カム
６は同時回転する開閉量検知板（円板にスリンＩ〜が形
成されている）１２の動きを介して回転量センサ１３（
構成はセンサ１４と同じ）によって検出される。

上記各部品は固定側指部２のベース部分（根本部分）に
固定される。

第６図は、動作制御係を示すブロック構成図である。制
御部２０はマイクロプロセッサから構成されており、タ
イマ遅延回路２０ａを含んでいる。

各種センサ２１からの指令（例えば紙幣１を把む準備が
完了したというセンサからの指令）によりスター）へ信
号発生回路（単パルス発生回路）２２からスタート信号
としての単パルス信号が発生する。制御部２０はこの単
パルス信号を受けてモータ１１に駆動信号（この場合閉
駆動信号）を供給する。次に変位検知センサ］４から検
知信号（この場合第４図の状態を検知）を受けると、制
御部２０はタイマ回路２０ａを起動する。その後タイマ
回路２０ａがタイムアツプ信号を発生すると、制御部２
０はそれまでモータ１］に供給していた駆動信号を停止
する。この場合タイムアツプ時間はゼロでも良い。モー
タ］、」−は駆動信号停止後慣性によりある程度回転を
続ける。

次に動作について説明する。

紙幣１を把む準備をするため、第５図（１）に示すよう
にハンドが紙幣１に向かって前進する。

この状態で把む準備が完了して、スタート信号発生回路
からスタート信号が出て第７図のステップ１００で動作
がスター１〜し］０１でモータが閉動作のために回転を
始める。

紙幣１を挟持する動作は、開閉モータ１１を閉方向に回
転させ、溝カム６により連結棒１４を介して変位関節４
を押し下げる。」二指部３が紙幣１に接触していない状
態では、リンク８ａとリンク８ｂは、引張りばね５の力
で一直線になっているが、さらに開閉モータ１１を回転
させ、変位関節４を押し下げると上指部３は紙幣１にあ
たって〔第５図（ｂ）〕変位関節４が押下げられリンク
８ａとリンク８ｂは折れ曲がる〔第５図（Ｃ）〕。

この変位動作により引張りばね５は、引き伸ばされ、挟
持力が発生する。この時の挟持力は、変位量で決定され
る。変位量はリンク８ａに取付けた変位検知センサ１４
で、リンク８ａから折り曲げであるリンク８ｂのスリン
ｌ−８０を検知し、その後一定時間後にモータが停止（
第７図でステップ１０２〜１０４）することで決定され
、常に一定である。したがって挟持厚さが変わっても、
常にはぼ一定の挟持力を得ることができるという効果が
ある。

また、ばね５は指部が被挟持物に接触してから変形する
ので接触する前は指部の駆動力は小さくて済みモータへ
の負担は軽くて済む。さらにスリット８ｃを変位検知セ
ンサ１４で検知してから一定時間後に開閉モータ］１を
停止させるか、数パルス後（パルスモータではれば正確
に制御される）に停止させるが、この時間を変更するば
挟持力の変更も用意であるという効果もある。この場合
、モータへの駆動信号をセンサ１４での検知と同時に停
止しても、直流モータの場合慣性で回転の停止が遅れる
。

第５図（Ｃ）の状態で紙幣１を運搬してから所定の場所
（この場合ある棚３０間）に置いた後、紙幣の挟持を解
く必要がある。挟持した紙幣１を開放する動作は、開閉
モータ１１を開方向に回転させ溝力ｔ、６を押し上げる
ことにより変位関節４が押しあがり、変位アーム７と主
アーム８が一直線状態になる（第５図（ｃ）→（ｄ）図
は第４図〜　　８　− →第３図の方向の動きとなる）。この動作によりリンク
８ｃが、変位検知センサ１４から外九、外れを検知して
から数秒後あるいは、数パルス後に開閉モータ１１を停
止させることで挟持厚が異なっても、常にほぼ一定のギ
ャップを得るという効果がある。この場合モータ１１へ
の駆動信号は」二記外れの検知と同時に停止されても、
直流モータの場合は慣性によって回り続けるので、遅れ
をもってモータが停止されることになる。

第３図に示すように棚３０間に紙幣１を置く動作では、
挟持厚恩」二のハンド開き量まで開いてから、ハンド部
を引き抜く必要があり必要以」―に開くと、開放動作に
時間を要する。

実施例では、挟持厚が異なっても指部と紙幣との離間距
離を一定の状態でハンド部を引き抜くことが可能であり
、時間短縮を図れる。また、」二記動きによって棚３０
の間隔が小さくて済む。さらに、ハンドで挟持している
端面が不揃いな複数の紙幣をハンド内で、端面を揃えよ
うとした時に必要な適切な紙幣間キャップを得るための
ハンド開き量を設けるのに、有効である。

第８図〜第１］−図は第２実施例を示す。

この動作例は溝カム６の溝６ｂが段形状をもつものであ
る。停止タイミンクを正確にコントロールしにくい安価
な直流モータを用いた場合に有効である。即ち、指部３
の停止位置を指部２との間隔をほぼＬｌ、Ｌ２、Ｌ３を
、持たせて３ケ所あらかじめ決めておく。Ｌｌ、Ｌ２、
Ｌ３は紙幣の各積厚寸法に対応している。間隔Ｌ　］、
、Ｌ２、Ｌ３は溝６ｂ内の連結棒２４の回転半径ｒ１、
ｒ２、ｒ３にそれぞれ対応している。連結棒２４の回転
半径がほぼｒ　Ｊ、、ｒ２、ｒ３にあるときにモータへ
の駆動信号が停止されたとき連結棒２４が各回転半径で
モータが停止するように各半径に段部の抵抗をつけてい
る。このようにすれば、モータの停止位置がある程度正
補、に特定できる。なお、モータ１１としてステッピン
グモータを採用した場合は開き動作においては高トルク
を必要としない利点がある。

〔発明の効果〕

本発明によれば、挟持動作により、ハンド被把持物を挟
持した時挟持厚が不足でも、常にほぼ一定の挟持力を得
ることができる。解放動作時は、被把持厚に応した一定
ギャップ量に開くことが可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明実施例の外観図、第２図は、本発明実
施例の要部の側面図、第３図は同じくり図、第６図は制
御係のブロック構成図、第７図はフローチャート、第８
図は第２実施例の外観図、第９図はその要部側面図、第
１０図はそのリンクの動作説明図、第１１図は同じく潜
カムの構造図である。 １−被把持物、２・３　指部、４・６・８・９・開閉機
構、１１　モータ、５・弾性体、１４センサ、２ｏ・・
制御回路 ＄　１　図 ／ ＄　３　図 ＄　２　閏 ＄　４　　図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、開閉操作されることにより被把持物をそれぞれ開放
   ・把持する指部と、上記指部を開閉する開閉機構と、上
   記開閉機構を開閉駆動するモータと、閉成動作時に弾性
   変形して被把持部に接触した上記指部に所定の把持圧を
   与える弾性体と、上記指部の被把持物との接触と離間を
   検知するセンサと、上記モータへ駆動信号を送ると共に
   上記センサから送出される検知信号に基き、所定時間後
   に上記モータが停止するように上記駆動信号を停止する
   制御部を備えてなるハンド制御装置。 ２、上記制御部は上記モータへ閉駆動信号を送ると共に
   上記センサから指部の被把持物への接触を示す検知信号
   に基き、上記指部に所定の把持圧を与えるように時間遅
   れをもって閉駆動信号を停止するように構成されてなる
   特許請求の範囲第１項記載のハンド制御装置。 ３、上記制御部は上記モータへ指部開駆動信号を供給す
   ると共に、指部と被把持部の離間を示す上記センサから
   の検知信号に基き、上記指部が被把持物から所定間隔離
   間するように時間遅れをもって開駆動信号を停止するよ
   うに構成されてなる特許請求の範囲第１項記載のハンド
   制御装置。