JPH06278065A - 中子納め用ロボットハンド - Google Patents

中子納め用ロボットハンド

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JPH06278065A
JPH06278065A JP9217293A JP9217293A JPH06278065A JP H06278065 A JPH06278065 A JP H06278065A JP 9217293 A JP9217293 A JP 9217293A JP 9217293 A JP9217293 A JP 9217293A JP H06278065 A JPH06278065 A JP H06278065A
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JP
Japan
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gripping
core
gripping force
voltage
electric pressure
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JP9217293A
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English (en)
Inventor
Shuichi Nakada
周一 中田
Yuji Tanemura
雄二 種村
Minetaka Gotou
峰隆 後藤
Shinji Asai
伸二 浅井
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.)
Toyoda Koki KK
Original Assignee
Toyoda Koki KK
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 (修正有) 【目的】 高価で繊細な歪ゲージを不要にして、取扱い
および制御を容易にするとともに、コストを低減するこ
と。 【構成】 ロボットハンドRHの先端に固着された中子
ワークWを把持する一対のクランプ部1A、1Bを有す
る二股状のクランプ装置1と、クランプ装置1に配設さ
れたシリンダ20A、20B内に介挿されたピストン2
1A、21Bに揺動するクランプ部材11A、11Bが
連係した一対の空気アクチュエータ2A、2Bと、空気
アクチュエータ2A、2Bへ供給する空気圧を制御する
電気式加減圧弁3A、3Bと、クランプ部1A、および
1Bの間にロードセル4を把持して電気式加減圧弁3
A、3Bの印加電圧を変えた時のロードセル4の出力の
変化の関係をテーブルとしてROMに予め記憶してお
き、このテーブルに基づき電気式加減圧弁3A、3Bへ
の印加電圧を制御するコントローラ5とから成る中子納
め用ロボットハンド。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、電気式加減圧弁に印加
した電圧とロードセルによって検出した把持力とのテー
ブルを予め記憶しておき、このテーブルに基づき把持力
を制御して、中子を主型に納める中子納め用ロボットハ
ンドに関する。
【0002】
【従来の技術】従来の中子納め装置は、図7に示すよう
に、中子ワークWを把持する一対の把持部材Gと、把持
部材Gの間隔を制御して把持力を制御する一対のアクチ
ュエータAとの間に歪ゲージHを貼着した把持力検出装
置Dを介挿して、壊れ易い中子ワークWを把持している
時の把持力を把持力検出装置Dの歪ゲージHにより検出
して、アクチュエータAを制御するものがあった。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】従来の中子納め装置
は、把持部材GとアクチュエータAとの間に配設された
把持力検出装置Dの歪ゲージHが検出した信号に基づき
中子ワークWの把持力のフィードバック制御を行ってい
るので、装置の取扱いおよび制御が難しく、しかも繊細
で高価な歪ゲージHを複数用いるので、コストが高くな
るという問題があった。
【0004】そこで本発明者らは、電気式加減圧弁の印
加電圧と、電気式加減圧弁によって供給する空気圧が制
御された空気アクチュエータにより揺動される把持部材
の把持力との対応関係をテーブルとして予め記憶してお
き、このテーブルに基づき電気式加減圧弁の印加電圧を
制御することにより把持部材の把持力を壊れ易い中子用
に制御するという本発明の技術的思想に着眼して、更に
研究開発を重ね、高価で繊細な歪ゲージを不要にして、
取扱いおよび制御を容易にするとともに、コストを低減
するという目的を達成する本発明に到達した。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明の中子納め用ロボ
ットハンドは、中子ワークを把持する一対の把持部材
と、シリンダ内に介挿したピストンにより把持部材を揺
動させ、中子ワークのクランプおよびアンクランプを可
能にする一対のアクチュエータと、流体の圧力を減圧し
てアクチュエータへ供給する一対の電気式加減圧弁と、
電気式加減圧弁に電圧を印加した時の把持部材によって
発生する把持力をロードセルを把持することによって予
め検出して、電気式加減圧弁の印加電圧と把持部材が発
生する把持力との関係を記憶しておき、この関係に基づ
いた電圧を電気式加減圧弁に印加するコントローラとか
ら成るものである。
【0006】
【作用】上記構成より成る本発明の中子納め用ロボット
ハンドは、電気式加減圧弁に電圧を印加したとき把持部
材によって発生する把持力をロードセルを把持すること
によって予め検出して、電気式加減圧弁の印加電圧と把
持部材が発生する把持力との関係を記憶しておき、この
関係に基づいた電圧をコントローラが電気式加減圧弁に
印加し、電気式加減圧弁がこの印加電圧に基づきアクチ
ュエータに減圧した圧力流体を供給し、アクチュエータ
が制御された圧力により把持部材を揺動させて、把持部
材が制御された把持力で中子ワークを把持するものであ
る。
【0007】
【発明の効果】上記作用を奏する本発明の中子納め用ロ
ボットハンドは、予め記憶した関係に基づき電気式加減
圧弁の印加電圧を制御することにより把持部材の把持力
を壊れ易い中子用に制御することを可能にするととも
に、高価で繊細な歪ゲージを不要にして、取扱いおよび
制御を容易にするとともに、コストを低減するという効
果を奏する。
【0008】
【実施例】以下デファレンシャルキャリアの鋳造工程に
用いられる中子ワークWを主型Mに納める場合に適用し
た本発明の実施例につき、図面を用いて説明する。
【0009】本実施例の中子納め用ロボットハンドは、
図1ないし図6に示すようにロボットハンドRHの先端
に固着された把持部材を構成する中子ワークWを把持す
る一対のクランプ部1A、1Bを有する二股状のクラン
プ装置1と、クランプ装置1の一対のサブベース10
A、10Bに配設されたシリンダ20A、20B内に介
挿されたピストン21A、21Bに揺動するクランプ部
材11A、11Bが連係した一対の空気アクチュエータ
2A、2Bと、空気アクチュエータ2A、2Bの側壁に
一体に固着され、空気アクチュエータ2A、2Bへ供給
する空気圧を制御する電気式加減圧弁3A、3Bと、ク
ランプ部1A、および1Bの間にロードセル4を把持し
て電気式加減圧弁3A、3Bの印加電圧を変えた時のロ
ードセル4の出力の変化の関係をテーブルとしてROM
51に記憶しておき、このテーブルに基づき電気式加減
圧弁3A、3Bへの印加電圧を制御するコントローラ5
とから成るものである。
【0010】本実施例のロボットハンドは、図1に示さ
れるようにティーチングによって記憶された所定の移動
軌跡で作動させることにより、前記クランプ装置1は中
子工程より搬送されて所定の位置Fで待機状態にある中
子ワークWと、この中子ワークWが納められる主型Mと
の間を移動可能になっている。
【0011】クランプ装置1は、図2に示されるように
ロボットハンドRHの先端に取付けられたベース10
と、ベース10の下面に対向して二股状に配設された2
個のアーム状のサブベース10A、10Bと、サブベー
ス10A、10Bの下部に揺動可能に支持され、ピスト
ン21A、21Bに連係したL字状のクランプ部材11
A、11Bと、サブベース10A、10Bの下部に揺動
可能に支持されたJ字状のリンク部材12A、12B
と、クランプ部材11A、11Bとリンク部材12A、
12Bに支持され中子ワークWを把持するクランプ部材
1A、1Bとから成る。
【0012】空気アクチュエータ2A、2Bは、シリン
ダ20A、20Bの上端がサブベース10A、10Bに
係止され、シリンダ軸が斜め下方に傾斜して配設され、
シリンダ20A、20B内に介挿され上下の部屋23
A、24A、23B、24Bに分割するピストン21
A、21Bに固着したマグネットを表面にコーティング
したロッド22A、22Bが前記クランプ部材11A、
11Bの一端に係止され、ピストン21A、21Bのシ
リンダ20A、20B内における動きに応じて、クラン
プ部材11A、11Bが揺動し、クランプ部材1A、1
Bの対向間隔が変わり得る構成より成る。
【0013】電気式加減圧弁3A、3Bは、流量または
入口ポートの圧力に無関係に印加された電圧に応じてア
クチュエータ2A、2Bの下の部屋24A、24Bに連
絡している出口ポートの圧力を減圧調整し得る構成より
成る。
【0014】クランプ装置1は、図3に示す空気圧回路
6で構成されたエア式汎用ロボットハンドで構成され、
圧縮空気源60に連絡しクランプまたはアンクランプで
空気アクチュエータ2A、2Bの部屋23A、23Bへ
の空気圧の供給方向を切り換える第1の切換弁61と、
圧縮空気源60に連絡し、電気式加減圧弁3A、3Bへ
の空気圧の供給方向を切換える方向切換弁62と、電気
式加減圧弁3A、3Bに連絡してクランプ速度を調整す
るクランプ速度調整弁63A、63Bとから成る。
【0015】差圧センサ7A、7Bは、空気アクチュエ
ータ2A、2Bの上下の部屋23A、23B、24A、
24Bに連絡した通路に配設され、上下の部屋23A、
23B、24A、24Bの間の差圧を検出し得る構成よ
り成る。
【0016】マグネットセンサ8A、8Bは、空気アク
チュエータ2A、2Bのシリンダ20A、20Bのマグ
ネットをコーティングしたロッド22A、22Bが貫通
配設された一端に配設され、ピストン21A、21Bの
ストローク量を検出し得る構成より成る。
【0017】コントローラ5は、CPU50とROM5
1と、I/O52とから成るパソコンと、差圧センサ7
A、7Bからの差圧信号が増幅器によって増幅されて入
力され、マグネットセンサ8A、8Bからの信号がカウ
ンタを介して入力されるとともに、ロードセル4からの
信号が増幅器を介して入力されA/D変換器53と、C
PU50による演算の結果コントロール信号をアナログ
信号に変換して増幅器を介して電気式加減圧弁3A、3
Bに出力するD/A変換器54とから成る。
【0018】コントローラ5のROM51には、図1に
示すロードセル4をクランプ装置1により把持して、電
気式加減圧弁3A、3Bの印加電圧(テーブル値)を変
えていった時のロードセル4が出力するロードセル入力
値を計測して、その対応関係を図6に示すキャリブレー
ション用テーブルの形で予め記憶しておく。
【0019】クランプ装置1の把持力のキャリブレーシ
ョンは、図5に示すように指定値によるクランプを行う
場合、その指令値によってロードセル4を把持しそれに
対応するロードセル4の電圧を入力して、ROM51に
記憶されているロードセル4の電圧に対応する把持力の
上記テーブルから入力値を読み出し、指定値と入力値と
の差Δvが許容誤差の範囲内(−e≦Δv≦e)の場合
はキャリブレーションを終了する。Δvの絶対値が許容
誤差の絶対値より大きい場合(Δv>e又はΔv<−
e)は、許容誤差の範囲内になるまで上記ステップを繰
り返す。なお、上記キャリブレーションは、指令値が変
化したとき、もしくは一定時間毎に定期的に行うのが望
ましい。
【0020】上記構成より成る本実施例の中子納め用ロ
ボットハンドは、電気式加減圧弁3A、3Bに電圧を印
加したときクランプ装置1によって発生する把持力をロ
ードセル4を把持することによりその出力値を読み取
り、印加電圧とロードセルの出力をキャリブレーション
用のテーブルとしてROM51に記憶しておき、中子ワ
ークWを把持するとき上記テーブル値に基づき許容誤差
範囲内の印加電圧を電気式加減圧弁3A、3Bに印加
し、電気式加減圧弁3A、3Bがこの印加電圧に基づき
空気アクチュエータ2A、2Bの下方の部屋24A、2
4Bの圧力を減圧して、ピストン21A、21Bが下降
することにより、ロッド22A、22Bを介してクラン
プ部材11A、11Bが互いに接近する方向に揺動し
て、クランプ部1A、1Bが壊れ易い中子ワークWを適
切な把持力でクランプするものである。
【0021】上記作用を奏する本実施例の中子納め用ロ
ボットハンドは、適切な把持力で壊れ易い中子ワークW
を壊すこと無く把持することを可能にするとともに、従
来のように歪ゲージの出力に基づきフィードバック制御
を不要にするので制御の応答性を高め、制御を容易にす
るという効果を奏する。中子ワークWの種類が多く、そ
れに応じて把持力が異なる場合に、本実施例は特に有効
である。なお上記実施例では指令値が変化する毎にキャ
リブレーションしているが、テーブルに記憶された入力
値を指令値として、この指令値に対する補正指令値のテ
ーブルを作成してもよい。
【0022】また本実施例の中子納め用ロボットハンド
は、高価で繊細な歪ゲージを不要にするとともに制御系
を簡素化するので、取扱いを容易にするとともにコスト
を低減するという効果を奏する。
【0023】上述の実施例は、説明のために例示したも
ので、本発明としてはそれらに限定されるものでは無
く、特許請求の範囲、発明の詳細な説明および図面の記
載から当業者が認識することができる本発明の技術的思
想に反しない限り、変更および付加が可能である。
【0024】上述の実施例においては、アクチュエータ
として空気アクチュエータを用いた例について述べた
が、本発明としては、空気アクチュエータに限るもので
は無く、油圧アクチュエータにより定油圧制御できるも
のであれば採用可能である。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例のロボットハンド全体を示す側
面図である。
【図2】本実施例クランプ装置を示す拡大側面図であ
る。
【図3】本実施例の空気回路を示す回路図である。
【図4】本実施例のコントローラを示すブロック図であ
る。
【図5】本実施例のキャリブレーションフローを示すチ
ャート図である。
【図6】本実施例のキャリブレーションテーブルを示す
線図である。
【図7】従来装置を示す側面図である。
【符号の説明】
1 クランプ装置 2A、2B 空気アクチュエータ 3A、3B 電気式加減圧弁 4 ロードセル 5 コントローラ 6 空気圧回路 7A、7B 差圧センサ 8A、8B マグネットセンサ 10 ベース 10A、10B サブベース 11A、11B クランプ部材 1A、1B クランプ部 12A、12B リンク部材 21A、21B ピストン 22A、22B ロッド 50 CPU 51 ROM 52 I/O
フロントページの続き (72)発明者 浅井 伸二 愛知県刈谷市手城土中町3−17−4 株式 会社クロスアプリケーションズ内

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 中子ワークを把持する一対の把持部材
    と、 シリンダ内に介挿したピストンにより把持部材を揺動さ
    せ、中子ワークのクランプおよびアンクランプを可能に
    する一対のアクチュエータと、 流体の圧力を減圧してアクチュエータへ供給する一対の
    電気式加減圧弁と、 電気式加減圧弁に電圧を印加した時の把持部材によって
    発生する把持力をロードセルを把持することによって予
    め検出して、電気式加減圧弁の印加電圧と把持部材が発
    生する把持力との関係を記憶しておき、この関係に基づ
    いた電圧を電気式加減圧弁に印加するコントローラとか
    ら成る中子納め用ロボットハンド。
JP9217293A 1993-03-27 1993-03-27 中子納め用ロボットハンド Pending JPH06278065A (ja)

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