JPH06143182A - 計測機能付ロボットハンド - Google Patents

計測機能付ロボットハンド

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JPH06143182A
JPH06143182A JP28883592A JP28883592A JPH06143182A JP H06143182 A JPH06143182 A JP H06143182A JP 28883592 A JP28883592 A JP 28883592A JP 28883592 A JP28883592 A JP 28883592A JP H06143182 A JPH06143182 A JP H06143182A
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piston
robot hand
measuring function
position detecting
detecting device
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Hideo Takita
秀雄 滝田
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Sony Magnescale Inc
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25JMANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J15/00Gripping heads and other end effectors
    • B25J15/02Gripping heads and other end effectors servo-actuated
    • B25J15/0253Gripping heads and other end effectors servo-actuated comprising parallel grippers
    • B25J15/028Gripping heads and other end effectors servo-actuated comprising parallel grippers actuated by cams
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25JMANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J15/00Gripping heads and other end effectors
    • B25J15/02Gripping heads and other end effectors servo-actuated
    • B25J15/0253Gripping heads and other end effectors servo-actuated comprising parallel grippers
    • B25J15/0266Gripping heads and other end effectors servo-actuated comprising parallel grippers actuated by articulated links

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Robotics (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Manipulator (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 物品又は加工品の寸法を計測する工程を含む
組立て工程又は製造工程において、斯かる工程を短縮化
し物品の製造費を軽減することができる計測機能付ロボ
ットハンドを提供することを目的とする。 【構成】 計測機能付ロボットハンドには物体を保持し
たときに該物体の寸法を計測することができるように非
接触型の位置検出装置40が設けられている。

Description

【発明の詳細な説明】 【産業上の利用分野】
【0001】本発明は、例えば、自動的な組立て工程又
は製造工程にて使用して好適な計測機能付ロボットハン
ドに関する。
【0002】
【従来の技術】加工品を次の工程に運ぶロボットハンド
は工場の組立て工程又は製造工程にてにて広く使用され
ている。斯かるロボットハンドは通常物体を保持して他
の場所に運ぶ機能だけを有する。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】従って、例えば加工さ
れた物品を計測し合格品のみを次の工程に運ぶ場合、ロ
ボットハンドにて保持した状態で斯かる物品の寸法を計
測することは困難だから、一旦物品を適当な場所に置い
てから計測される。
【0004】もし、物品をロボットハンドにて保持した
状態でそれと別個の計測器にてその寸法を計測すると、
振動等によって正確に計測することができないことがあ
る。
【0005】また、工作機械にて例えば物品の第1の面
と反対側の第2の面を順次加工する場合、第1の面を加
工して計測し、次に第2の面を加工することができるよ
うに物品をロボットハンドにて保持して再度チャックに
装着しなければならない。したがって、計測工程とロボ
ットハンドによって物品を保持してチャックに装着する
工程の2つの工程が必要となる。
【0006】本発明は斯かる点に鑑み、物品又は加工品
の寸法を計測する工程を含む組立て工程又は製造工程に
おいて、又は工作機械にて例えば物品の第1の面と反対
側の第2の面を順次加工する場合、斯かる工程を短縮化
し物品の製造費を軽減することができる計測機能付ロボ
ットハンドを提供することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明の計測機能付ロボ
ットハンドによると、例えば図1に示すように、物体を
保持したときに該物体の寸法を計測することができるよ
うに非接触型の位置検出装置40が設けられている。
【0008】本発明の計測機能付ロボットハンドによる
と、位置検出装置40は磁気スケールと磁気検出ヘッド
とを有する磁気式位置検出装置である。
【0009】本発明の計測機能付ロボットハンドによる
と、位置検出装置40は流体駆動装置のピストン33の
軸35と該軸35を支持する軸受け部39とに装着され
ている。
【0010】本発明の計測機能付ロボットハンドによる
と、位置検出装置40は流体駆動装置のピストン33の
円周面とシリンダ31の内周面とに装着されている。
【0011】
【作用】本発明の計測機能付ロボットハンドは物品を保
持して運ぶ機能と保持した物品の寸法を計測する機能の
2つの機能を有するから、物品を保持して次の工程へ運
ぶことと寸法を計測することを1つの工程にて実行する
ことができる。
【0012】
【実施例】以下に図1〜図3を参照して本発明の実施例
について説明する。図1に本発明の計測機能付ロボット
ハンドの例を示す。計測機能付ロボットハンドは物品を
保持するハンド部10と斯かるハンド部10に接続され
た機構部20と斯かる機構部20に接続された駆動部3
0とを有する。
【0013】駆動部30は例えばケース8内に設けられ
たシリンダ31と斯かるシリンダ31内にて滑動可能に
配置されたピストン33より構成されてよい。シリンダ
31には通路35が接続されており、斯かる通路35よ
りシリンダ31に適当な流体例えば空気が供給され又は
排出されることができる。シリンダ31に空気が供給さ
れるとピストン33は前進運動し、空気が排出されると
ピストン33は後退運動するように構成されている。
尚、ピストン33には軸37が装着されており、斯かる
軸37はケース8内に配置された軸受け部39にて滑動
可能に支持されている。
【0014】ハンド部10は例えば1対の開閉可能なハ
ンド11A、11Bよりなり、斯かるハンド11A、1
1Bは互いに略平行な状態にてその間隔が変化するよう
に移動することができる。図1Aは斯かる間隔が距離L
1 にてハンド11A、11Bが開いた状態を示し、図1
Bは斯かる間隔が距離L2 にてハンド11A、11Bが
閉じた状態を示す。
【0015】斯かるハンド部10は物品をハンド11
A、11B間に挟んで保持することができるが、例えば
管の如き穴を有する物品の場合には該穴にハンド11
A、11Bを挿入してハンド11A、11Bの外側にて
保持することもできる。
【0016】機構部20はピストン33の直線運動をハ
ンド11A、11Bの開閉運動に変換するように構成さ
れており、図1の例では1対の連接部材21A、21B
を有するように構成されている。斯かる連接部材21
A、21Bは3つの接続点23A、23B、23Cを有
し、第1の接続点23Aにてピストン33の軸37の端
部に設けられた軸に回転可能に接続され、第2の接続点
23Bにてケース8の適当な位置に配置された軸に回転
可能に接続され、第3の接続点23Cにてハンド11
A、11Bの端部に装着された軸に回転可能に接続され
ている。
【0017】従って、ピストン33の軸37が軸線方向
に沿って運動すると、斯かる連接部材21A、21Bは
第2の接続点23B周りに回転し、斯かる連接部材21
A、21Bの回転運動はハンド11A、11Bの開閉運
動に変換される。
【0018】本例によると、例えば、ピストン33又は
ピストン33の軸37の軸線方向の変位を検出するため
に非接触型の位置検出装置40が適当な位置に配置され
ている。斯かる位置検出装置40は、例えば図示のよう
に、ピストン33の軸37とそれを支持する軸受け部3
9に配置されてよく、又はピストン33の円周面とシリ
ンダの内周面とに配置されてもよい。斯かる非接触型の
位置検出装置40には磁気式、光学式、静電容量式等の
周知の形式のものがあり、いずれも本発明の計測機能付
ロボットハンドに使用することができる。
【0019】図2Aに磁気式の位置検出装置40の例を
示し、斯かる位置検出装置40は磁気スケール41と斯
かる磁気スケール41との相対的移動量を検出する磁気
検出ヘッド43を有する。斯かる磁気検出ヘッド43は
磁気抵抗素子(MR素子)を含むように構成されたもの
であってよい。
【0020】図2B及び図2Cに磁気検出ヘッド43の
出力信号の例を示す。図示のように、斯かる出力信号は
互いに位相が異なる2つの波形信号を有し、これによっ
て磁気検出ヘッド43の相対的移動方向と磁気検出ヘッ
ド43の相対的移動量が求められる。
【0021】例えば、ピストン33又はピストン33の
軸37に磁気スケール41を設け、それに対応してシリ
ンダ31の内周面又は軸受け部39の内周面に磁気検出
ヘッド43を設け、両者が互いに適当な間隔にて隔置さ
れるように構成してよい。
【0022】こうして、計測機能付ロボットハンドに設
けられた位置検出装置40によって、ピストン33の軸
線方向の変位が計測される。ピストン33の軸線方向の
変位とハンド11A、11Bの開閉度は一定の関係があ
るから、斯かる関係を予め求めておくことによって、ピ
ストン33の軸線方向の変位をハンド11A、11Bの
開閉度に変換することができる。斯かる変位を開閉度に
変換して物品の寸法を求める演算装置を位置検出装置4
0に設けてもよい。尚、ピストン33の軸線方向の変位
とハンド11A、11Bの開閉度の関係が直線的に変化
するように機構部の構成を選択してもよい。
【0023】ハンド11A、11Bの開閉度はハンド1
1A、11Bによって保持された物体の寸法を表すか
ら、こうしてハンド11A、11Bによって保持された
物体の寸法を測定することができる。例えば、ハンド1
1A、11Bによって物品を挟んだ場合にはその外径が
計測され、物品の穴にハンド11A、11Bを挿入して
保持した場合にはその内径が計測される。
【0024】尚、位置検出装置40に適当な判別装置を
設け、斯かる判別装置によって物体の寸法が許容範囲に
あるか否かを判定するように構成してよい。例えば、本
例の計測機能付ロボットハンドによって物体を保持し、
斯かる保持された物体の寸法が許容範囲にあるか否かが
判定され、斯かる判定結果によってその物体の搬送先が
選択される。例えば、斯かる判定の結果に基づいて、機
械加工された物品は次の工程に搬送されるか又は不良品
として廃棄される。
【0025】図3に本発明の計測機能付ロボットハンド
の第2の例を示す。この例の計測機能付ロボットハンド
はピストン33の直線運動をハンド11A、11Bの開
閉運動に変換するための機構部20の構成が図1の例と
異なる。本例の機構部20はピストン33の軸37の先
端に装着された係合部材25とハンド11A、11Bの
端部に設けられた係合面27とを有し、斯かる係合面2
7は軸線に対して傾斜されている。係合部材25の2つ
の端部は係合面27に係合した状態にてその上を滑動す
ることができるように構成されている。係合部材25は
図示のようにT字形部材であってよいが、他の形状例え
ば台形、円形等の形状であってよい。
【0026】1対のハンド11A、11Bの間には例え
ば図示のようにばね13が装着されており、ハンド11
A、11Bは斯かるばね13によって互いに近づく方向
に付勢されている。尚、ハンド11A、11Bは常に互
いに平行となるように適当な方法にて拘束されており、
こうして、ピストン33の軸線方向の運動は係合部材2
5の端部とハンド11A、11Bの係合面27との係合
によってハンド11A、11Bの開閉運動に変換され
る。
【0027】この例においても、非接触型の位置検出装
置40が適当な位置に配置されており、例えばピストン
33の軸37とそれを支持する軸受け部39又はピスト
ン33とそれを支持するシリンダ31に配置されてい
る。ピストン33の軸線方向の変位とハンド11A、1
1Bの開閉度の関係を予め求めておくことによって、ピ
ストン33の軸線方向の変位はハンド11A、11Bの
開閉度に変換され、ハンド11A、11Bによって保持
された物体の寸法が計測される。
【0028】以上本発明の実施例について詳細に説明し
てきたが、本発明は上述の実施例に限ることなく本発明
の要旨を逸脱することなく他の種々の構成が採り得るこ
とは当業者にとって容易に理解されよう。
【0029】例えば、上述の計測機能付ロボットハンド
の例では非接触型の位置検出装置40はピストン33の
軸37とそれを支持する軸受け部39又はピストン33
とそれを支持するシリンダ31の内周面に設けられた
が、斯かる位置検出装置40はハンド11A、11Bの
開閉度に関係する他の移動部材に装着されてよい。
【0030】更に、上述の非接触型の位置検出装置40
の例では、ピストン33の軸37又はピストン33に磁
気スケール41が設けられ軸受け部39又はシリンダ3
1の内周面に磁気検出ヘッド43が設けられたが、逆
に、ピストン33の軸37又はピストン33に磁気検出
ヘッド43を設け軸受け部39又はシリンダ31の内周
面に磁気スケール41を設けるように構成してもよい。
【0031】また、駆動部30の例として上述のシリン
ダ31とピストン33を有する駆動装置を説明したが、
他の例として例えばモータと歯車装置を含む装置又は油
圧駆動装置等を用いてもよい。又、機構部20として上
述の例に限らず、例えば駆動部30の構成に対応して適
当な機構が選択されてよい。
【0032】
【発明の効果】本発明の計測機能付ロボットハンドはロ
ボットハンドの機能と計測機能の両者を有するから、組
立て又は製造工程を短縮化することができる利点があ
る。
【0033】本発明によると、物品をロボットハンドに
て保持した状態で別個の計測器によってその寸法を計測
する場合のように振動等によって計測が不正確となるこ
とがない利点がある。
【0034】本発明の計測機能付ロボットハンドによる
と、物体の寸法が許容範囲にあるか否かを判定する適当
な判別装置を設けることによって機械加工された物品が
合格品か不合格品かを判定することができる利点があ
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の計測機能付ロボットハンドの例を示す
図である。
【図2】本発明の計測機能付ロボットハンドに使用され
る位置検出装置40の例を示す図である。
【図3】本発明の計測機能付ロボットハンドの他の例を
示す図である。
【符号の説明】
8 ケース 10 ハンド部 11A、11B ハンド 13 ばね 20 機構部 21A、21B 連接部材 23A、23B、23C 接続点 25 係合部材 27 係合面 30 駆動部 31 シリンダ 33 ピストン 35 通路 37 軸 39 軸受け部 40 位置検出装置 41 磁気スケール 43 磁気検出ヘッド

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 物体を保持したときに該物体の寸法を計
    測することができるように非接触型の位置検出装置を設
    けた計測機能付ロボットハンド。
  2. 【請求項2】 請求項1記載の計測機能付ロボットハン
    ドにおいて、上記位置検出装置は磁気スケールと磁気検
    出ヘッドとを有する磁気式位置検出装置であることを特
    徴とする計測機能付ロボットハンド。
  3. 【請求項3】 請求項1又は2記載の計測機能付ロボッ
    トハンドにおいて、上記位置検出装置は流体駆動装置の
    ピストンの軸と該軸を支持する軸受け部とに装着されて
    いることを特徴とする計測機能付ロボットハンド。
  4. 【請求項4】 請求項1又は2記載の計測機能付ロボッ
    トハンドにおいて、上記位置検出装置は流体駆動装置の
    ピストンの円周面とシリンダの内周面とに装着されてい
    ることを特徴とする計測機能付ロボットハンド。
JP28883592A 1992-10-27 1992-10-27 計測機能付ロボットハンド Pending JPH06143182A (ja)

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EP19930116899 EP0595168B1 (en) 1992-10-27 1993-10-19 Robot hand with dimension measuring tool
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