JPH04183590A - Holding device - Google Patents

Holding device

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JPH04183590A
JPH04183590A JP31116690A JP31116690A JPH04183590A JP H04183590 A JPH04183590 A JP H04183590A JP 31116690 A JP31116690 A JP 31116690A JP 31116690 A JP31116690 A JP 31116690A JP H04183590 A JPH04183590 A JP H04183590A
Authority
JP
Japan
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control means
torque
gripping
servo motor
control circuit
Prior art date
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Pending
Application number
JP31116690A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Masami Kawamura
正美 川村
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Electric Corp filed Critical Mitsubishi Electric Corp
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Publication of JPH04183590A publication Critical patent/JPH04183590A/en
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

PURPOSE:To perform the adjustment of a holding force electrically wholely, and to simplify the structure of a servohand part, by providing a changeover means which can connect a torque control means only with a position control means and speed control means being cut-off from a servomotor. CONSTITUTION:In the case of holding an object by a holding mechanism, a position control means 6, speed control means 5 and torque control means 4 are first connected to a servomotor 2 altogether, and the object is held by a holding mechanism while performing the controls by the respective control means 4, 5, 6. Thereafter, the holding force for the object is kept in the specified value with the torque control only by the torque control means 4 being executed by changing over a switching means 8. Consequently, the adjustment of the holding force can be executed electrically altogether.

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は把持装置に関するもので、特に、その対象物に
対する把持力の調整機構に関するものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to a gripping device, and particularly to a mechanism for adjusting the gripping force on an object.

[従来の技術] 従来のこの種の把持装置として、第3図に示すロボット
用サーボハンドを挙げることができる。
[Prior Art] As a conventional gripping device of this type, a servo hand for a robot shown in FIG. 3 can be mentioned.

第3図は従来のロボット用す−ボノ1ンドの概念図であ
る。
FIG. 3 is a conceptual diagram of a conventional robot robot.

図において、(11)は図示しないサーボモータで位置
制御される一対の開閉部材、(12)は前記両開閉部材
(11)に圧縮ばね(13)を介してそれぞれ支持され
た把持部材、(W)はワークである。
In the figure, (11) is a pair of opening/closing members whose position is controlled by a servo motor (not shown), (12) is a gripping member supported by both opening/closing members (11) via compression springs (13), and (W ) is the work.

次に、上記のように構成された従来のロボット用サーボ
ハンドの動作を説明する。
Next, the operation of the conventional robot servo hand configured as described above will be explained.

前記ワーク(W)の両側に把持部材(12)を位置させ
てサーボモータにより両開閉部材(11)を互いに接近
させると、圧縮ばね(13)を撓ませた状態で把持部材
(12)にてワーク(W)が把持される。このときの把
持力は圧縮ばね(13)の弾性力によって生じたもので
あり、両開閉部材(11)の間隔が狭いほど圧縮ばね(
13)の弾性力が大きくなってワーク(W)に対する把
持力も大きくなる。そこで、両開閉部材(11)の教示
ポイントを変更して、ワーク(W)に対する把持力を任
意の値に調整している。故に、異なる大きさのワーク(
W)を把持する場合には、そのワーク(W)の大きさに
対応する教示ポイントを目標として両開閉部材(11)
を位置制御すること。
When the gripping members (12) are positioned on both sides of the workpiece (W) and the opening/closing members (11) are brought close to each other by the servo motor, the gripping members (12) are held in a state where the compression spring (13) is bent. A workpiece (W) is gripped. The gripping force at this time is generated by the elastic force of the compression spring (13), and the narrower the interval between the opening and closing members (11), the more the compression spring (
13) becomes larger, and the gripping force on the workpiece (W) also becomes larger. Therefore, the teaching points of both opening/closing members (11) are changed to adjust the gripping force on the workpiece (W) to an arbitrary value. Therefore, workpieces of different sizes (
When gripping the workpiece (W), both opening and closing members (11) are aimed at the teaching point corresponding to the size of the workpiece (W).
to control the position.

でそのワーク(W)を把持している。grips the workpiece (W).

この種のロボット用サーボハンドは、特公昭59−23
956号公報等で公知である。
This type of servo hand for robots was developed in
It is publicly known from Publication No. 956 and the like.

[発明が解決しようとする課題] 従来のロボット用サーボハンドは、上記のように圧縮ば
ね(13)の弾性力を利用して把持力を発生させるよう
に構成されているから、圧縮ばね(13)が必要不可欠
であり、このサーボハンド部分の構造が機械的に複雑で
高価であり、信頼性についても十分でなかった。
[Problems to be Solved by the Invention] Conventional robot servo hands are configured to generate gripping force using the elastic force of the compression spring (13) as described above. ) is indispensable, and the structure of this servo hand portion is mechanically complex and expensive, and its reliability is insufficient.

そこで、本発明は機械的な構造が簡素で安価に製造する
ことができるとともに、信頼性を大幅に向上させること
ができる把持装置の提供を課題とするものである。
Therefore, an object of the present invention is to provide a gripping device that has a simple mechanical structure, can be manufactured at low cost, and can significantly improve reliability.

[課題を解決するための手段] 本発明にかかる把持装置は、把持機構を駆動するサーボ
モータを位置制御手段、速度制御手段、及びトルク制御
手段によってそれぞれ制御するものにおいて、切換手段
によって前記サーボモータに対してトルク制御手段のみ
を接続可能としたものである。
[Means for Solving the Problems] A gripping device according to the present invention is one in which a servo motor that drives a gripping mechanism is controlled by a position control means, a speed control means, and a torque control means, in which the servo motor is controlled by a switching means. Only the torque control means can be connected to the motor.

[作用] 本発明においては、把持機構で対象物を把持する際には
、まず位置制御手段、速度制御手段、及びトルク制御手
段を全てサーボモータに接続し、それぞれの制御手段に
よる制御を行ないながら把持機構で対象物を把持し、そ
の後、切換手段を切り換えてトルク制御手段によるトル
ク制御のみを行なって対象物に対する把持力を所定値に
保つため、把持力の調整は全て電気的に行なわれる。
[Operation] In the present invention, when gripping an object with the gripping mechanism, first, the position control means, the speed control means, and the torque control means are all connected to a servo motor, and the control is performed by each control means. The gripping mechanism grips the object, and then the switching means is switched to perform only torque control by the torque control means to maintain the gripping force on the object at a predetermined value, so all adjustment of the gripping force is performed electrically.

[実施例コ 以下、本発明の詳細な説明する。[Example code] The present invention will be explained in detail below.

第2図は本発明の一実施例のロボット用サーボハンドの
概念図である。
FIG. 2 is a conceptual diagram of a servo hand for a robot according to an embodiment of the present invention.

図において、(1)はサーボモータ(2)で位置制御さ
れる把持機構としての一対の開閉部材、(3)は前記両
開閉部材(1)にそれぞれ支持された把持部材、(W)
はワークである。
In the figure, (1) is a pair of opening/closing members as a gripping mechanism whose position is controlled by a servo motor (2), (3) is a gripping member supported by both opening/closing members (1), and (W)
is the work.

第1図はロボット用サーボハンドの電気的構成を示すブ
ロック図である。
FIG. 1 is a block diagram showing the electrical configuration of a servo hand for a robot.

図において、(4)は図示しない主制御回路からの位置
指令信号に基づいて前記サーボモータ(2)の回転トル
ク、即ち、開閉部材(1)の開閉トルクを制御するトル
ク制御手段としての電流制御回路、(5)は主制御回路
からの位置指令信号に基づいてサーボモータ(2)の回
転速度、即ち、開閉部材(1)の開閉速度を制御する速
度制御手段としての速度制御回路、(6)は主制御回路
からの位置指令信号に基づいてサーボモータ(2)の回
転角度、即ち、開閉部材(1)の開閉位置を制御する位
置制御手段としての位置制御回路である。そして、これ
らの制御回路(4)〜(6)はエンコーダや電流センサ
からのパルス信号に基づいてフィードバック制御を行な
うようになっている。
In the figure, (4) is current control as a torque control means that controls the rotational torque of the servo motor (2), that is, the opening/closing torque of the opening/closing member (1) based on a position command signal from a main control circuit (not shown). The circuit (5) is a speed control circuit (6) as a speed control means for controlling the rotational speed of the servo motor (2), that is, the opening/closing speed of the opening/closing member (1) based on the position command signal from the main control circuit. ) is a position control circuit as a position control means that controls the rotation angle of the servo motor (2), that is, the opening/closing position of the opening/closing member (1) based on a position command signal from the main control circuit. These control circuits (4) to (6) perform feedback control based on pulse signals from encoders and current sensors.

上記構成は一般的な公知のサーボハンドと全く同様であ
り、次に、特に、本実施例のサーボハンドの特徴的な個
所を説明する。
The above configuration is exactly the same as that of a general known servo hand, and next, particularly, the characteristic parts of the servo hand of this embodiment will be explained.

(7)は前記主制御回路からのトルク指令信号を対応す
る電流値に変換するトルク・電流変換回路、(8)は前
記主制御回路で切換制御され、前記電流制御回路(4)
を速度制御回路(5)側またはトルク・電流変換回路(
7)のいずれかに選択的に接続する切換手段としての切
換スイッチである。
(7) is a torque/current conversion circuit that converts a torque command signal from the main control circuit into a corresponding current value; (8) is a switching control circuit that is controlled by the main control circuit;
on the speed control circuit (5) side or the torque/current conversion circuit (
7) is a changeover switch serving as a changeover means for selectively connecting to either of the above.

次に、上記のように構成された本実施例のロボット用サ
ーボハンドの動作を説明する。
Next, the operation of the robot servo hand of this embodiment configured as described above will be explained.

ロボットは予め教示装置で人力された作業プログラムに
基づいて作業を実行し、作業中のワーク(W)を把持す
る工程においては、主制御回路で切換スイッチ(8)が
速度制御回路(5)側に切り換えられる。そして、主制
御回路からの位置指令信号に基づいて位置制御回路(6
)でサーボモータ(2)の回転角度が、速度制御回路(
5)で回転速度が、電流制御回路(4)で回転トルクが
それぞれフィードバック制御され、両開閉部材(1)を
位置制御しながら接近方向に移動させてワーク(W)を
把持させる。
The robot executes work based on a work program manually entered in advance using a teaching device, and in the process of grasping the workpiece (W) being worked on, the changeover switch (8) in the main control circuit is set to the speed control circuit (5) side. can be switched to Then, based on the position command signal from the main control circuit, the position control circuit (6
), the rotation angle of the servo motor (2) is determined by the speed control circuit (
In step 5), the rotational speed and the rotational torque are respectively feedback-controlled by the current control circuit (4), and the opening/closing members (1) are moved in the approach direction while controlling the position to grip the workpiece (W).

さらに、ワーク把持後、主制御回路で切換スイッチ(8
)が所定のタイミングでトルク・電流変換回路(7)側
に切り換えられる。従って、主制御回路からのトルク指
令信号に基づくトルク値がトルク・電流変換回路(7)
で電流値に変換され、電流制御回路(4)でサーボモー
タ(2)の回転トルクの制御のみが行なわれて両開閉部
材(1)で所定の把持力でワーク(W)が把持される。
Furthermore, after gripping the workpiece, a changeover switch (8
) is switched to the torque/current conversion circuit (7) side at a predetermined timing. Therefore, the torque value based on the torque command signal from the main control circuit is
The current control circuit (4) only controls the rotational torque of the servo motor (2), and the workpiece (W) is gripped by both opening/closing members (1) with a predetermined gripping force.

なお、上記したように通常の位置制御−からトルク制御
に移行するときの切換スイッチ(8)の切換タイミング
、及びトルク制御におけるトルク値は予め教示装置で任
意に設定可能である。故に、異なる大きさのワーク(W
)を把持する場合には、そのワーク(W)の大きさに対
応する切換タイミングと、そのワーク重量等に応じたト
ルク値とが予め教示装置で入力される。
As described above, the switching timing of the changeover switch (8) when transitioning from normal position control to torque control and the torque value in torque control can be arbitrarily set in advance by the teaching device. Therefore, workpieces of different sizes (W
), the switching timing corresponding to the size of the work (W) and the torque value corresponding to the weight of the work, etc. are inputted in advance by the teaching device.

このように、上記実施例のロボット用サーボハンドは、
ワーク(W)を把持するための開閉部材(1)を駆動す
るサーボモータ(2)と、前記サーボモータ(2)の位
置制御を行なう位置制御回路(6)と、前記サーボモー
タ(2)の速度制御を行なう速度制御回路(5)と、前
記サーボモータ(2)のトルク制御を行なう電流制御回
路(4)と、前記サーボモータ(2)に対し前記位置制
御回路(6)及び速度制御回路(5)を切り離して前記
電流制御回路(4)のみを接続可能な切換スイッチ(7
)とを具備している。
In this way, the robot servo hand of the above embodiment is
A servo motor (2) that drives an opening/closing member (1) for gripping a workpiece (W), a position control circuit (6) that controls the position of the servo motor (2), and a position control circuit (6) that controls the position of the servo motor (2). A speed control circuit (5) that performs speed control, a current control circuit (4) that performs torque control of the servo motor (2), and a position control circuit (6) and a speed control circuit for the servo motor (2). (5) can be disconnected and only the current control circuit (4) can be connected to the changeover switch (7).
).

従って、全ての制御回路(4)〜(6)によりサーボモ
ータ(2)を制御しながら開閉部材(1)でワーク(W
)を把持し、その後、切換スイッチ(7)を切り換えて
電流制御回路(4)によるトルク制御のみを行なってワ
ーク(W)に対する把持力を所定値に保つことができる
Therefore, while controlling the servo motor (2) by all the control circuits (4) to (6), the opening/closing member (1) is used to control the workpiece (W).
), and then, by switching the changeover switch (7) and performing only torque control by the current control circuit (4), the gripping force for the workpiece (W) can be maintained at a predetermined value.

そして、このように把持力の調整が全て電気的に行なわ
れることから、例えば、圧縮ばね等のように把持力を調
整するための機械的な構成を設ける必要がなく、このサ
ーボハンド部分の構成が簡素化されて安価に製造するこ
とができるとともに、その信頼性を大幅に向上させるこ
とができる。
Since the gripping force is all adjusted electrically in this way, there is no need to provide a mechanical structure for adjusting the gripping force, such as a compression spring, and the structure of the servo hand part is is simplified and can be manufactured at low cost, and its reliability can be greatly improved.

ところで、上記実施例はワーク(・W)を把持するため
の産業用ロボットのサーボハンドとして構成されている
が、本発明を実施する場合には、これに限定されるもの
ではなく、対象物を把持するためのものであればよい。
By the way, although the above embodiment is configured as a servo hand of an industrial robot for grasping a workpiece (W), when implementing the present invention, the present invention is not limited to this, and it is possible to It may be anything as long as it is something for gripping.

また、上記実施例のトルク・電流変換回路(7)は主制
御回路からトルク指令信号を人力するように構成されて
いるが、サーボモータ(2)のトルクを制御するための
パラメータであれば何でもよい。
Further, although the torque/current conversion circuit (7) in the above embodiment is configured to input a torque command signal manually from the main control circuit, any parameter can be used as long as it is a parameter for controlling the torque of the servo motor (2). good.

し発明の効果] 以上のように、本発明の把持装置は、対象物を把持する
ための把持機構を駆動するサーボモータと、前記サーボ
モータをそれぞれ制御する位置制御手段、速度制御手段
及びトルク制御手段と、前記サーボモータに対し前記位
置制御手段及び速度制御手段を切り離して前記トルク制
御手段のみを接続可能な切換手段とを具備しているから
、各制御手段による制御を行ないながら把持機構で対象
物を把持した後に、切換手段を切り換えることでトルク
制御手段によるトルク制御のみを行なわれて対象物に対
する把持力が所定値に保たれ、把持力の調整は全て電気
的に行なわれるから、把持力を調整するための機械的な
構成を設ける必要がなく、このサーボハンド部分の構成
を簡素化して安価に製造することができるとともに、信
頼性を大幅に向上させることができる。
[Effects of the Invention] As described above, the gripping device of the present invention includes a servo motor that drives a gripping mechanism for gripping an object, a position control means, a speed control means, and a torque control means that respectively control the servo motor. and a switching means that can disconnect the position control means and the speed control means from the servo motor and connect only the torque control means, so that the gripping mechanism can control the object while controlling each control means. After gripping an object, by switching the switching means, only the torque control by the torque control means is performed, and the gripping force on the object is maintained at a predetermined value.Since all gripping force adjustments are made electrically, the gripping force can be reduced. There is no need to provide a mechanical structure for adjusting the servo hand, and the structure of this servo hand part can be simplified and manufactured at low cost, and reliability can be greatly improved.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は本発明の実施例のロボット用サーボハンドの電
気的構成を示すブロック図、第2図は実施例のロボット
用サーボハンドの概念図、第3図は従来のロボット用サ
ーボハンドの概念図である。 図において、 に開閉部材 2:サーボモータ 4:電流制御回路(トルク制御手段) 5:速度制御回路(速度制御手段) 6:位置制御回路(位置制御手段) 8:切換スイッチ(切換手段) W:ワーク(対象物) である。 なお、図中、同−符号及び同一記号は同一または相当部
分を示すものである。 代理人 弁理士 大音 増雄 外2名
FIG. 1 is a block diagram showing the electrical configuration of a robot servo hand according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a conceptual diagram of a robot servo hand according to an embodiment, and FIG. 3 is a conceptual diagram of a conventional robot servo hand. It is a diagram. In the figure, opening/closing member 2: Servo motor 4: Current control circuit (torque control means) 5: Speed control circuit (speed control means) 6: Position control circuit (position control means) 8: Changeover switch (switching means) W: It is a work (object). In the drawings, the same reference numerals and the same symbols indicate the same or equivalent parts. Agent: Patent attorney Masuo Oono and 2 others

Claims (1)

【特許請求の範囲】 対象物を把持するための把持機構を駆動するサーボモー
タと、 前記サーボモータの位置制御を行なう位置制御手段と、 前記サーボモータの速度制御を行なう速度制御手段と、 前記サーボモータのトルク制御を行なうトルク制御手段
と、 前記サーボモータに対し前記位置制御手段及び速度制御
手段を切り離して前記トルク制御手段のみを接続可能な
切換手段と を具備することを特徴とする把持装置。
[Scope of Claims] A servo motor that drives a gripping mechanism for gripping an object; a position control means that controls the position of the servo motor; a speed control means that controls the speed of the servo motor; A gripping device comprising: a torque control means for controlling the torque of a motor; and a switching means capable of separating the position control means and speed control means from the servo motor and connecting only the torque control means.
JP31116690A 1990-11-16 1990-11-16 Holding device Pending JPH04183590A (en)

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