JPH05212688A - マニピュレータ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】 チャックの閉開動作及び把持力制御を的確に
行わせること。 【構成】 ステッピングモータ２Ａの脱調現象を利用し
てチャックの閉開動作を制御するようにしたものであ
り、チャック７，８が閉移動を行ってワーク１４に当接
した状態から更に駆動パルスが発生されたとき、ステッ
ピングモータ２Ａを脱調させ、この状態から同期を回復
し駆動パルスを所定数発生させてワークを所定の把持力
で把持させる。チャック７，８が所定の把持力でワーク
を把持した状態からチャック７，８を開移動させてワー
ク１４を離脱させ、チャック７，８の開き幅をワーク１
４の寸法より僅かに広めの位置とした。 【効果】 ディジタル制御を行う制御回路の構成が簡単
となり、ワーク１４の破損が確実に防止される。ワーク
１４の形状や寸法が変わっても適切な把持動作を行わせ
ることができ、チャック７，８によるワークの把持動作
を効率良く行わせることができ、チャック開のデットス
ペースを必要としない。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ステッピングモータの
脱調現象を利用して自動組立における電子部品や樹脂部
品等を把持制御を適切に行わせるマニピュレータに関す
る。

【０００２】

【従来の技術】基板に対する電子部品等の挿入組立作業
は、マニピュレータのチャックによって行われており、
チャックによる把持には十分な力が必要である。対し
て、把持力が過大の場合には、ワークを破損しかねない
ため、ワーク毎に適切な把持力を設定する必要がある。

【０００３】図１４は、従来のマニピュレータの一例を
示すもので、ベースプレート１の上面にはＤＣモータ２
が取付けられている。ベースプレート１の下面には、ガ
イド溝３を有したリニアガイド４が対向させて配置され
ている。各リニアガイド４のガイド溝３にはラックギヤ
５の背面側に設けられているガイド突起６が嵌合されて
いる。

【０００４】各ラックギヤ５の端部には、チャック７，
８が取付けられている。各ラックギヤ５間には、ＤＣモ
ータ２によって駆動されるピニオンギヤ９が取付けられ
ている。各チャック７，８の側面には、ストレインゲー
ジ１０，１１が取付けられている。そして、ＤＣモータ
２の駆動によってピニオンギヤ９が正転及び逆転するこ
とにより、チャック７，８が互いに接離する方向に移動
する。またストレインゲージ１０，１１にあっては、チ
ャック７，８が後述するワーク１４を把持した際の歪に
よってその抵抗値が変化する。

【０００５】図１５は、ＤＣモータ２の駆動を制御する
制御回路の一例を示すもので、差動増幅器１２の反転入
力端にはストレインゲージ１０，１１の等価抵抗Ｒ1 ，
Ｒ3及び抵抗Ｒ2 ，Ｒ4 からなるブリッジ回路１３のブ
リッジ出力ｅv が取り込まれるようになっている。

【０００６】差動増幅器１２の非反転入力端には、可変
抵抗ＶR を可変させた際の把持力設定電源Ｅc の設定出
力ｅc が取り込まれるようになっている。差動増幅器１
２の出力である駆動電流ｉM はＤＣモータ２に出力され
る。

【０００７】このような構成のマニピュレータでは、チ
ャック７，８の把持力を任意に設定するために、可変抵
抗ＶR を調整する。チャック７，８によるワーク１４の
把持の際には、ストレインゲージ１０，１１が歪むこと
によってブリッジ出力ｅv が変化する。ブリッジ出力ｅ
v が設定出力ｅc と等しくなると、差動増幅器１２の出
力ｉM が０となることにより、ＤＣモータ２の駆動が停
止される。

【０００８】つまり、可変抵抗ＶR を＋側に設定する
と、差動増幅器１２の出力ｉM は正とされＤＣモータ２
が正転することにより、各チャック７，８は閉じる方向
に駆動される。一方、可変抵抗ＶR を−側に設定する
と、差動増幅器１２の出力ｉM は負とされＤＣモータ２
が逆転することにより、各チャック７，８は開く方向に
駆動される。

【０００９】各チャック７，８の閉開状態は、図１６に
示す通りである。つまり、各チャック７，８を最も閉じ
た状態及び最大に開いた状態はそれぞれ同図（ａ），
（ｂ）に示すようになる。また各チャック７，８がワー
ク１４に単に当接した状態は、同図（ｃ）に示す状態で
あり、この状態ではそれぞれのチャック７，８にワーク
１４からの反力が発生しないため、ストレインゲージ１
０，１１に歪が発生しない。

【００１０】一方、同図（ｄ）に示すように、チャック
７，８がワーク１４を把持した状態では、それぞれのチ
ャック７，８にワーク１４からの反力が発生し、各チャ
ック７，８が撓むことにより、ストレインゲージ１０，
１１に歪が発生する。この状態で、ブリッジ出力ｅv が
変化し設定出力ｅc と一致すると、差動増幅器１２の出
力ｉM が０となるため、ＤＣモータ２の駆動が停止され
る。

【００１１】把持したワーク１４を離脱させる場合に
は、可変抵抗ＶR を−側に設定し、差動増幅器１２の出
力ｉM を負としてＤＣモータ２を逆転させ、各チャック
７，８を開く方向に駆動する。このとき各チャック７，
８は、機械的なリミット位置である図１６（ｂ）の状態
まで開く。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】このように、上述した
従来のマニピュレータでは、可変抵抗ＶR を＋又は−側
に設定することにより、ＤＣモータ２を正転又は逆転さ
せて各チャック７，８を閉開させている。またチャック
７，８によるワーク１４の把持力は、可変抵抗ＶR を＋
側に任意に設定し、ストレインゲージ１０，１１の歪み
に伴って変化するブリッジ出力ｅv が設定出力ｅc と等
しくなったとき、差動増幅器１２の出力ｉM が０とな
る。これによりＤＣモータ２の駆動が停止することによ
って決定される。

【００１３】しかしながら、上述した従来のマニピュレ
ータでは、可変抵抗ＶR の設定状態及びストレインゲー
ジ１０，１１の歪変化に基づいてチャック７，８の閉開
及び把持力を決定しているために、次のような不具合を
生じてしまう。

【００１４】つまり、ストレインゲージ１０，１１は、
非常に細い抵抗線を台紙上にたとえばジグザグに貼付け
た構成であるため、漏洩磁界等のノイズの影響あるいは
温度変化によりストレインゲージ１０，１１の抵抗値の
変化が正規の値からずれ、設定した把持力が微妙に変化
してしまうので、電子部品等の挿入組立作業を的確に行
うことができなくなってしまうおそれがある。

【００１５】また、図１５に示した制御回路はアナログ
駆動を前提としたものであり、回路構成が複雑となるば
かりか、ストレインゲージ１０，１１を取付けているこ
とからチャック７，８自体が大型化してしまい、マニピ
ュレータの小型化を図る上で妨げとなってしまう。

【００１６】更に、図１５に示した制御回路は各チャッ
ク７，８によるワーク１４の把持力制御を行うのみであ
るため、たとえば図１６（ｅ）に示すように、各チャッ
ク７，８を各種のワーク１４毎に必要最小限の間隔をも
って停止させるような制御を行うことができない。

【００１７】したがって、ワーク１４を把持あるいは挿
入組立する位置において、チャック７，８が図１６
（ｂ）に示すような最大に開けるスペースを用意しなけ
ればならない。

【００１８】本発明は、このような事情に対処してなさ
れたもので、ワークの把持をディジタル制御によって行
うことにより、簡単な構成でチャックの閉開動作及び把
持力制御を的確に行わせることができるマニピュレータ
を提供することを目的とする。

【００１９】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するために、ステッピングモータの駆動力によって閉
開移動するチャックによりワークを把持するマニピュレ
ータにおいて、前記ステッピングモータを駆動させるた
めの駆動パルスを発生するパルス発生手段と、前記チャ
ックが閉移動を行って前記ワークに当接した状態から更
に前記駆動パルスが前記パルス発生手段から発生された
とき、前記ステッピングモータを脱調させるモータ脱調
手段と、このステッピングモータが脱調した際、この状
態から同期を回復し前記駆動パルスを所定数発生させて
前記ワークを所定の把持力で把持させる把持力制御手段
と、前記所定の把持力で前記チャックが前記ワークを把
持した状態から前記チャックを開移動させて前記ワーク
を離脱させるとともに、前記チャックの開き幅を前記ワ
ークの寸法より僅かに広めの位置とするチャック開動作
制御手段とを具備することを特徴とする。

【００２０】

【作用】本発明のマニピュレータでは、ステッピングモ
ータの脱調現象を利用してチャックの閉開動作を制御す
るようにしたものであり、チャックが閉移動を行ってワ
ークに当接した状態から更に駆動パルスが発生されたと
き、ステッピングモータを脱調させ、この状態から同期
を回復し駆動パルスを所定数発生させてワークを所定の
把持力で把持させることができる。

【００２１】一方、チャックが所定の把持力でワークを
把持した状態からチャックを開移動させてワークを離脱
させるとともに、チャックの開き幅をワークの寸法より
僅かに広めの位置とすることができる。

【００２２】

【実施例】以下、本発明の実施例の詳細を図面に基づい
て説明する。なお、以下に説明する図において、図１４
及び図１６と共通する部分には同一符号を付し重複する
説明を省略する。

【００２３】図１は、本発明のマニピュレータの一実施
例を示すもので、ベースプレート１の上面にはステッピ
ングモータ２Ａが取付けられている。ベースプレート１
の下面には、ガイド溝３を有したリニアガイド４が対向
させて配置されている。各リニアガイド４のガイド溝３
にはラックギヤ５の背面側に設けられているガイド突起
６が嵌合されている。

【００２４】各ラックギヤ５の端部には、チャック７，
８が取付けられている。各ラックギヤ５間には、ステッ
ピングモータ２Ａによって駆動されるピニオンギヤ９が
取付けられている。そして、ステッピングモータ２Ａの
駆動によってピニオンギヤ９が正転及び逆転することに
より、チャック７，８が閉開動作を行う。

【００２５】図２は、ステッピングモータ２Ａの駆動を
制御する制御回路を示すもので、マイクロコンピュータ
１５から制御信号が出力されると、パルスジェネレータ
１６がステッピングモータ２Ａの動作をコントロールす
るモータドライバ１７に対して正転パルス及び逆転パル
スを出力する。またマイクロコンピュータ１５からモー
タドライバ１７には後述するモータ電流選択信号（ＩM
／ＩS ）も出力される。

【００２６】ここで、マイクロコンピュータ１５による
ステッピングモータ２Ａの動作制御は図３の速度−トル
ク特性に示す通りである。

【００２７】つまり、ステッピングモータ２Ａにおいて
は、同図に示すように、速度に応じて変化する引込トル
ク及び脱出トルクが得られる。引込トルクの内側は自起
動領域であり、引込トルクと脱出トルクとの間はスルー
領域であり、脱出トルクの外側は脱調領域である。

【００２８】ここで、自起動領域は外部より与えられる
信号に同期して起動・停止・逆転の応答を行うことがで
きる領域である。スルー領域は自起動領域を越え周波数
を除々に上げていった場合、あるいは負荷トルクを漸増
させていった場合、ステッピングモータ２Ａが同期を失
わずに応答することができる領域である。脱調領域はス
ルー領域を越え周波数を除々に上げていった場合、ある
いは負荷トルクを増やした場合、ステッピングモータ２
Ａが同期を失い応答することができなくなってしまう領
域である。

【００２９】最大自起動周波数ＶS は、外部より与えら
れる信号に同期して起動・停止・逆転を行わせることが
できる最大の周波数である。最大応答周波数ＶM は、ス
ルー領域における最大周波数である。引込トルクは同期
回転に引込むときのトルクであり、自起動領域で起動さ
せたときの発生トルクである。脱出トルクは、自起動領
域を越えて周波数を除々に上げていった場合、あるいは
負荷トルクを増やした場合、ステッピングモータ２Ａが
同期を失わずに発生するトルクである。

【００３０】図４は、ステッピングモータ２Ａのモータ
駆動電流とトルクとの関係を示す図であり、上記のマイ
クロコンピュータ１５からモータドライバ１７に出力さ
れるモータ電流選択信号（ＩM ／ＩS ）は同図の特性に
基づき設定される。

【００３１】図５は、チャック７，８がワーク１４に当
接した時点からの送りパルス数と把持力との関係を示す
ものであり、パルス数に応じてチャック７，８の把持力
が段階的に増加する。

【００３２】このような構成のマニピュレータは、次の
ような動作を行う。図６乃至図９は、モータ駆動電流を
減じることによってステッピングモータ２Ａの駆動を制
御する場合の実施例を示すものであり、図６は基本動作
を示すものである。つまり、同図は図１６（ａ）に示す
状態である原点復帰ルーチン（ステップ１０１）、図１
６（ｃ），（ｄ）に示す状態である把持ルーチン（ステ
ップ１０２）、マニピュレータの移動（ステップ１０
３）、図１６（ｅ）に示す状態である離脱ルーチン（ス
テップ１０４）のフローから構成されている。

【００３３】図７は、原点復帰ルーチン（ステップ１０
１）の詳細を示すものであり、且つ図３における自起動
領域での制御を示すもので、速度ＶをＶ≦ＶS とすると
ともに、駆動電流ＩをＩ＝ＩS に設定する（ステップ１
０６〜１０７）。これらの設定値に基づき、マイクロコ
ンピュータ１５はパルスジェネレータ１６に対してパル
ス出力の指示を行うと、パルスジェネレータ１６はモー
タドライバ１７に対して逆転パルスを出力する。

【００３４】これにより、モータドライバ１７はステッ
ピングモータ２Ａを逆転させ、チャック７，８を出力パ
ルス数≧最大ストロークとなるまで互いに近づく方向に
駆動させる（ステップ１０９）。チャック７，８が最も
閉じて互いに当接する図１６（ａ）に示す状態になる
と、駆動電流ＩがＩ＝ＩS のためトルクが小さく、ステ
ッピングモータ２Ａが脱調状態となり停止する。

【００３５】図８は把持ルーチン（ステップ１０２）の
詳細を示すもので、速度ＶをＶ≦ＶS とするとともに、
電流ＩをＩ＝ＩM とした自起動領域にてマイクロコンピ
ュータ１５はパルスジェネレータ１６に対しパルス出力
の指示を行うことにより、パルスジェネレータ１６はモ
ータドライバ１７に対して正転パルスを出力する（ステ
ップ１１０〜１１２）。

【００３６】このときの出力パルスの数は、［ワーク寸
法＋１０（ステップパルス数）］であり（ステップ１１
３）、これによりステッピングモータ２Ａが正転駆動さ
れ、図１６（ｅ）に示すようにチャック７，８の開き間
隔がワーク１４に対して必要最小限の間隔となるまで開
移動される。なお、上記のステップパルス数にあって
は、１０ステップパルス数に限らず任意のステップパル
ス数に設定してもよい。また以下の説明でのステップパ
ルス数にあっても同様である。

【００３７】チャック７，８の開き調整を終えた後、マ
ニピュレータをワーク位置まで移動させる（ステップ１
１４）。マニピュレータがワーク位置まで移動した後、
電流ＩをＩ＝ＩS に設定する（ステップ１１５）。この
電流設定値において、マイクロコンピュータ１５がパル
スジェネレータ１６に対してパルス出力の指示を行う
と、パルスジェネレータ１６はモータドライバ１７に対
して逆転パルスを出力する。

【００３８】これにより、モータドライバ１７はステッ
ピングモータ２Ａを逆転させ、チャック７，８を閉じる
方向に駆動する（ステップ１１６）。図１６（ｃ）に示
すように、チャック７，８がワーク１４に単に当接した
状態になると、駆動電流ＩがＩ＝ＩS のためトルクが小
さく、ステッピングモータ２Ａが脱調状態となり停止す
る。パルスジェネレータ１６からの出力パルスの数が出
力パルス数≧ワーク寸法＋１０（ステップパルス数）と
なると（ステップ１１７）、駆動電流ＩがＩ＝ＩM に設
定される（ステップ１１８）。

【００３９】設定電流ＩM において、パルスジェネレー
タ１６がモータドライバ１７に対して逆転パルスを所定
数出力すると、駆動電流が大きく発生するトルクが十分
なため、ステッピングモータ２Ａは同期を回復し、図１
６（ｄ）に示すように、チャック７，８がワーク１４を
把持した状態となる（ステップ１１９）。

【００４０】このとき、パルスジェネレータ１６から出
力されるパルス数は、ワーク１４に対するチャック７，
８による把持力が所定の値になるまで出力される（ステ
ップ１２０）。なお、ここでのパルス数は、図５に示し
たように、たとえば１２ステップとされる。

【００４１】図９は離脱ルーチン（ステップ１０４）の
詳細を示すもので、速度ＶをＶ≦ＶS とするとともに、
駆動電流ＩをＩ＝ＩM に設定する（ステップ１２１，１
２２）。これらの設定値において、マイクロコンピュー
タ１５がパルスジェネレータ１６に対しパルス出力の指
示を行うと、パルスジェネレータ１６はモータドライバ
１７に対して正転パルスを出力する（ステップ１２
３）。

【００４２】これにより、モータドライバ１７がステッ
ピングモータ２Ａを正転させることにより、チャック
７，８は開く方向に移動する。このとき、パルスジェネ
レータ１６から出力されるパルス数は、［出力パルス数
≧把持力発生パルス数＋１０（ステップパルス数）］で
終了される（ステップ１２４）。これにより、チャック
７，８は図１６（ｅ）に示すようにワーク１４に対して
必要最小限の間隔となるまで開けられる。

【００４３】図１０乃至図１３は、モータ速度を変え脱
出トルクを減じることによってステッピングモータ２Ａ
の駆動を制御する場合の他の実施例を示すものである。
図１０は基本動作を示すものであり、上記同様に、図１
６（ａ）に示す状態である原点復帰ルーチン（ステップ
２０１）、図１６（ｃ），（ｄ）に示す状態である把持
ルーチン（ステップ２０２）、マニピュレータの移動
（ステップ２０３）、図１６（ｅ）に示す状態である離
脱ルーチン（ステップ２０４）のフローから構成されて
いる。

【００４４】図１１は、原点復帰ルーチン（ステップ２
０１）の詳細を示すものであり、図３におけるスルー領
域での制御を示すもので、速度ＶをＶS ＜Ｖ≦ＶM に設
定する（ステップ２０６）。速度設定に続き、マイクロ
コンピュータ１５がパルスジェネレータ１６に対してパ
ルス出力の指示を行うと、パルスジェネレータ１６はモ
ータドライバ１７に対して逆転パルスを出力する（ステ
ップ２０７）。

【００４５】これにより、モータドライバ１７がステッ
ピングモータ２Ａを逆転させ、チャック７，８を出力パ
ルスの数が出力パルス数≧最大ストロークとなるまで互
いに近づく方向に駆動させる（ステップ２０８）。

【００４６】このとき、チャック７，８が互いに当接す
る図１６（ａ）に示す状態になると、ステッピングモー
タ２Ａの脱出トルクが小さいため、ステッピングモータ
２Ａに脱調現象が発生し停止する。

【００４７】図１２は把持ルーチン（ステップ２０２）
の詳細を示すもので、速度ＶをＶ≦ＶS に設定すると
（ステップ２０９）、マイクロコンピュータ１５が自起
動領域にてパルスジェネレータ１６に対しパルス出力の
指示を行う。これにより、パルスジェネレータ１６はモ
ータドライバ１７に対して正転パルスを出力する（ステ
ップ２１０）。正転パルスに基づき、モータドライバ１
７がステッピングモータ２Ａを正転させることにより、
チャック７，８を互いに離れる方向に移動させる。

【００４８】このときのチャック７，８の開き間隔は、
パルスジェネレータ１６からの出力パルスの数が［出力
パルス数≧ワーク寸法＋１０（ステップパルス数）］と
なるまでステッピングモータ２Ａが正転駆動され、図１
６（ｅ）に示すようにワーク１４に対して必要最小限の
間隔となるまでとされる（ステップ２１１）。

【００４９】チャック７，８の開き調整を終えた後、マ
ニピュレータをワーク位置まで移動させる（ステップ２
１２）。マニピュレータがワーク位置まで移動した後、
速度ＶをＶS ＜Ｖ≦ＶM に設定する（ステップ２１
３）。

【００５０】この速度設定に基づき、マイクロコンピュ
ータ１５がパルスジェネレータ１６に対してパルス出力
の指示を行うと、パルスジェネレータ１６はモータドラ
イバ１７に対して逆転パルスを出力する（ステップ２１
４）。これにより、モータドライバ１７がステッピング
モータ２Ａを出力パルスの数が出力パルス数≧ワーク寸
法＋１０（ステップパルス数）となるまで逆転させ（ス
テップ２１５）、チャック７，８を閉じる方向に駆動す
る。

【００５１】図１６（ｃ）に示すように、チャック７，
８がワーク１４に単に当接した状態になると、ステッピ
ングモータ２Ａの脱出トルクが小さいため、ステッピン
グモータ２Ａに脱調現象が発生し停止する。

【００５２】ステッピングモータ２Ａへの出力パルスが
所定数に達すると、速度ＶをＶ≦ＶS に設定し、ステッ
ピングモータ２Ａの駆動を可能な限り遅くする（ステッ
プ２１６）。更にパルスジェネレータ１６がモータドラ
イバ１７に対して逆転パルスを所定数出力すると、脱出
トルクが十分なため、ステッピングモータ２Ａは脱調せ
ずに図１６（ｄ）に示すように、チャック７，８がワー
ク１４を把持した状態となる（ステップ２１７）。

【００５３】このとき、パルスジェネレータ１６から出
力されるパルスの数は、出力パルス数＝把持力発生パル
スとなるまでとされる（ステップ２１８）。なお、ここ
でのパルス数は、上記同様に図５における１２ステップ
とされる。

【００５４】図１３は離脱ルーチン（ステップ２０４）
の詳細を示すもので、速度ＶをＶ≦ＶS として（ステッ
プ２１９）、パルスジェネレータ１６はモータドライバ
１７に対して正転パルスを出力する（ステップ２２
０）。正転パルスに基づきステッピングモータ２Ａが正
転することによって、チャック７，８は開く方向に移動
する。

【００５５】このとき、パルスジェネレータ１６から出
力されるパルス数は、出力パルス数≧把持力発生パルス
＋１０（ステップパルス数）で終了される（ステップ２
２１）。このときのチャックの開き幅は、上記同様にワ
ーク１４の寸法より僅かに広めとされる。

【００５６】このように、以上の各実施例においては、
ステッピングモータ２Ａの脱調現象を利用してチャック
の閉開動作を制御するようにしたものであり、チャック
７，８が閉移動を行ってワーク１４に当接した状態から
更に駆動パルスが発生されたとき、ステッピングモータ
２Ａを脱調させ、この状態から同期を回復し駆動パルス
を所定数発生させてワークを所定の把持力で把持させる
ようにした。

【００５７】一方、チャック７，８が所定の把持力でワ
ークを把持した状態からチャック７，８を開移動させて
ワーク１４を離脱させるとともに、チャック７，８の開
き幅をワーク１４の寸法より僅かに広めの位置とした。

【００５８】したがって、ステッピングモータ２Ａの動
作制御をディジタルの制御信号によって行うことができ
るため、制御回路の構成を簡単なものとすることができ
る。

【００５９】またチャック７，８が閉移動を行いワーク
１４に当接した状態でステッピングモータ２Ａを脱調さ
せるようにし、ワーク１４に必要以上の力が加わらない
ようにしたので、ワーク１４の破損が確実に防止され
る。

【００６０】更に、ステッピングモータ２Ａが脱調した
状態から駆動パルスを所定数発生させてワーク１４を所
定の把持力で把持させるようにしたので、ワーク１４の
形状や寸法が変わった場合でも適切な把持動作を行わせ
ることができる。

【００６１】更にまた、ワーク１４を離脱させた後のチ
ャック７，８の開き幅をワーク１４の寸法より僅かに広
めの位置としたので、次に把持すべきワーク１４に対す
るチャック７，８の移動ストロークが必要最小限とさ
れ、チャック７，８によるワークの把持動作を効率良く
行わせることができる。

【００６２】またチャック７，８の開き幅をワーク１４
の寸法より僅かに広めの最小限にしたため、把持及び離
脱ともチャック開のデットスペースを必要としない。

【００６３】

【発明の効果】以上説明したように、本発明のマニピュ
レータによれば、ステッピングモータの脱調現象を利用
してチャックの閉開動作を制御するようにしたものであ
り、チャックが閉移動を行ってワークに当接した状態か
ら更に駆動パルスが発生されたとき、ステッピングモー
タを脱調させ、この状態から同期を回復し駆動パルスを
所定数発生させてワークを所定の把持力で把持させるよ
うにした。

【００６４】一方、チャックが所定の把持力でワークを
把持した状態からチャックを開移動させてワークを離脱
させるとともに、チャックの開き幅をワークの寸法より
僅かに広めの位置とした。

【００６５】したがって、ステッピングモータの動作制
御をディジタルの制御信号によって行うことができるた
め、制御回路の構成を簡単なものとすることができる。

【００６６】またチャックが閉移動を行いワークに当接
した状態でステッピングモータを脱調させるようにし、
ワークに必要以上の力が加わらないようにしたので、ワ
ークの破損を確実に防止することができる。

【００６７】更に、ステッピングモータが脱調した状態
から駆動パルスを所定数発生させてワークを所定の把持
力で把持させるようにしたので、ワークの形状や寸法が
変わった場合でも適切な把持動作を行わせることができ
る。

【００６８】更にまた、ワークを離脱させた後のチャッ
クの開き幅をワークの寸法より僅かに広めの位置とし、
次に把持すべきワークに対するチャックの移動ストロー
クを必要最小限としたので、チャックによるワークの把
持動作を効率良く行わせることができる。またチャック
の開き幅をワークの寸法より僅かに広めの最小限とした
ので、把持及び離脱ともチャック開のデットスペースを
必要としない。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のマニピュレータの一実施例を示す斜視
図である。

【図２】図１のマニピュレータの動作を制御するための
制御部を示すブロック図である。

【図３】図１のステッピングモータの速度−トルク特性
曲線を示す図である。

【図４】図１のステッピングモータの駆動電流−トルク
特性を示す図である。

【図５】図１のチャックがワークに当接してから把持力
を発生させるための送りパルスを示す図である。

【図６】図１のステッピングモータの動作制御を駆動電
流を減じることによって行わせた場合を示すフローチャ
ートである。

【図７】図６の原点復帰ルーチンの詳細を示すフローチ
ャートである。

【図８】図６の把持ルーチンの詳細を示すフローチャー
トである。

【図９】図６の離脱ルーチンを示すフローチャートであ
る。

【図１０】図１のステッピングモータの動作制御をモー
タ速度により脱出トルクを減じることによって行わせた
場合を示すフローチャートである。

【図１１】図１０の原点復帰ルーチンの詳細を示すフロ
ーチャートである。

【図１２】図１０の把持ルーチンの詳細を示すフローチ
ャートである。

【図１３】図１０の離脱ルーチンを示すフローチャート
である。

【図１４】従来のマニピュレータを示す斜視図である。

【図１５】図１４のマニピュレータの動作を制御する制
御回路を示す回路図である。

【図１６】図１４のマニピュレータのチャックの各種動
作状態を示す図である。

【符号の説明】 ２Ａ ステッピングモータ ４ リニアガイド ５ ラックギヤ ７，８ チャック ９ ピニオンギヤ １５ マイクロコンピュータ １６ パルスジェネレータ １７ モータドライバ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ステッピングモータの駆動力によって閉
   開移動するチャックによりワークを把持するマニピュレ
   ータにおいて、 前記ステッピングモータを駆動させるための駆動パルス
   を発生するパルス発生手段と、 前記チャックが閉移動を行って前記ワークに当接した状
   態から更に前記駆動パルスが前記パルス発生手段から発
   生されたとき、前記ステッピングモータを脱調させるモ
   ータ脱調手段と、 このステッピングモータが脱調した際、この状態から同
   期を回復し前記駆動パルスを所定数発生させて前記ワー
   クを所定の把持力で把持させる把持力制御手段と、 前記所定の把持力で前記チャックが前記ワークを把持し
   た状態から前記チャックを開移動させて前記ワークを離
   脱させるとともに、前記チャックの開き幅を前記ワーク
   の寸法より僅かに広めの位置とするチャック開動作制御
   手段とを具備することを特徴とするマニピュレータ。