JPH08155871A - ターレット型ロボットハンド - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ターレット型ロボットハンドに関し、ターレ
ット本体に取付けられた複数のハンドの変位を、共通の
変位機構に取付けられた歪ゲージによって検出可能にし
て、簡単、かつ軽量な構成でロボットハンドの教示を高
精度に行なうことができる低コストなターレット型ロボ
ットハンドを提供することを目的としている。 【構成】 ターレット本体11内部に、基端部がターレッ
ト回転シャフト13側に固定されるとともに所定箇所に直
交座標方向に変位可能な弾性体21〜24、26、27が設けら
れ、先端部がターレット本体11の内周面に連結棒29〜32
を介して支持された変位機構18を設け、各弾性体21〜2
4、26、27に直交座標方向の各変位を検出する歪ゲージ3
3ａ〜35ｂを設けている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、工作機械のオートツー
ルチェンジャ等に適用することができるターレット型ロ
ボットハンドに関し、詳しくは、複数のメカニカルハン
ドを有し、複数のワークの把持、移載、組立をすること
のできるターレット型ロボットハンドに関する。

【０００２】

【従来の技術】近時のロボットは、単数のロボットで一
度に複数の異なったワークを把持、移載および組立でき
るように、ターレット盤に複数のハンドを固着保持して
その把持作業の内容に応じてハンド類を交換するように
している（例えば、特開昭６１−２４４４８４号公報、
特開平３−１３６７３０号公報参照）。

【０００３】ところで、このようなロボットハンドにあ
っては、３次元的に移動して例えは、穴にピン等を組付
ける作業を行なう際にピンと穴との位置がずれるのを防
止する必要があり、一般的に、この位置ずれを防止する
機能としては、ＲＣＣ（Remote Center Compliance）
と称されるコンプライアンス機構があり、この機構は公
知のように平面内を移動するプレートに弾性体等を介し
てグリッパ（ハンド）を連結することにより、弾性体等
によってグリッパに支持されたピンと穴との位置ずれを
吸収している（例えば、特開平４−２８９０９１号公報
参照、以下、この公報を第１従来例という）。また、そ
の他の吸収機構としては、ハンドの変位を検出し、この
検出結果に基づいてコンプライアンス機構の剛性を可変
させる可変機構を有するものがあり、ハンドの移動時に
はコンプライアンス機構を剛体として変形しずらくする
とともにピンの挿入時には該機構を変形し易くすること
により、ハンドの移動時のぶれを防止するようにしてい
る（特開昭６３−１３９６７８号公報、以下、この公報
を第２従来例という）。したがって、上述したターレッ
ト型ロボットハンドに第１および第２従来例のコンプラ
イアンス機構を付加することにより、被組立体と組立部
品の位置ずれを吸収して高精度な組立作業を行なうこと
が可能となる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来のターレット型ロボットハンドに第１従来例の
コンプライアンス機構を付加した場合には、ターレット
盤にハンドが固着され、ハンド取付け部が剛体となって
いるため、ハンド側にコンプライアンス機構を設けなけ
ればならないことから、ロボットハンドの教示作業を行
なう際、例えば、ハンドでピンを把持してピンを穴に挿
入する教示を行なう際には、コンプライアンス機構によ
ってピンと穴の位置ずれを吸収してしまい、正確な教示
が行なえないという問題が発生してしまう。

【０００５】また、従来のターレット型ロボットハンド
に第２従来例のコンプライアンス機構を付加した場合に
は、例えば、ピンの挿入時に可変機構によってコンプラ
イアンス機構を剛体とすることによって位置ずれを吸収
しないようにすることにより、正確な教示を行なうこと
が可能となるが、各ハンドの全てに可変機構を備えたコ
ンプライアンス機構が必要となってしまうため、ハンド
の重量が増大するとともに電気的な接続数も増大して構
造が複雑になってしまい、結果的にコストが増大してし
まうという問題が発生してしまう。

【０００６】さらに、第１従来例にあっては、コンプラ
イアンス機構が変形したことを表示する機能を有してい
ないため、ロボットの教示作業の際に作業者がわざわざ
目視によってコンプライアンス機構の変形を確認する必
要があったため、教示作業が作業者によってばらついて
しまい、教示精度が悪化してしまうという問題が発生し
てしまった。

【０００７】そこで請求項１記載の発明は、ターレット
本体内に直交座標方向に変位可能な変位機構および直交
座標方向の変位を検出する歪ゲージを設けることによ
り、ターレット本体に取付けられた複数のハンドの変位
を、共通の変位機構に取付けられた歪ゲージによって検
出可能にして、簡単、かつ軽量な構成でロボットハンド
の教示を高精度に行なうことができる低コストなターレ
ット型ロボットハンドを提供することを目的としてい
る。

【０００８】請求項２記載の発明は、ターレット本体内
に直交座標方向に変位を検出する歪ゲージを有する箱型
の変位機構を設けることにより、ターレット本体の小型
化を図ることができるターレット型ロボットハンドを提
供することを目的としている。請求項３記載の発明は、
ターレット本体の変位量が小さい場合でも連結棒によっ
て変位機構に拡大して伝達することができるようにし
て、ハンドに作用する力が小さい場合でも教示精度を向
上させることができるターレット型ロボットハンドを提
供することを目的としている。

【０００９】請求項４記載の発明は、歪ゲージを弾性体
の表面および裏面に一対ずつ設けることにより、歪ゲー
ジに外乱が作用した場合に、この外乱を打消合うように
して、ターレット本体の正確な変位を検出することがで
き、ハンドをより一層高精度に教示することができるタ
ーレット型ロボットハンドを提供することを目的として
いる。

【００１０】請求項５記載の発明は、ターレット本体の
変位を表示器によって定量的に目視することができるよ
うにして、ハンドの教示作業が作業者によってばらつく
のを防止することができ、教示精度が低下するのを防止
することができるターレット型ロボットハンドを提供す
ることを目的としている。請求項６記載の発明は、組立
作業時の異常および異常の原因を速やかに確認すること
ができるようにして、ハンドによる組立作業が悪化する
のを防止することができ、生産性が低下するのを防止す
ることができるターレット型ロボットハンドを提供する
ことを目的としている。

【００１１】請求項７記載の発明は、ハンドの異常衝突
時等のように、ハンドに過度の負荷が加わったときに、
ロボットアームを直ちに停止させてロボットアームの駆
動源に過度な負荷が加わるのを防止することができ、ロ
ボットアームの長寿命化を図ることができるターレット
型ロボットハンドを提供することを目的としている。

【００１２】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明は、
上記課題を解決するために、ロボットアームに回動自在
に取付けられたフレームと、該フレームに設けられたタ
ーレット回転部材に固定され、該ターレット回転部材に
よってターレット回転軸を中心に回転可能なターレット
本体と、該ターレット本体の外周上に所定の角度をなし
て脱着可能に設けられた複数のハンドと、を備えたター
レット型ロボットハンドにおいて、前記ターレット本体
内部に、基端部がターレット回転部材側に固定されると
ともに所定箇所に直交座標方向に変位可能な弾性体が各
変位方向に単数あるいは複数枚設けられ、先端部がター
レット本体の内周面に連結手段を介して支持された変位
機構を設け、前記各弾性体に直交座標方向の各変位を検
出する歪ゲージが設けられることを特徴としている。

【００１３】請求項２記載の発明は、上記課題を解決す
るために、請求項１記載の発明において、前記変位機構
がターレット回転部材側に連結棒を介して接続された箱
型の弾性体を有し、該弾性体の直交座標方向に変位する
側面に歪ゲージを設けたことを特徴としている。請求項
３記載の発明は、上記課題を解決するために、請求項１
または２記載の発明において、前記連結手段が、変位機
構の先端部とターレット本体内周面の間に連結され、変
位機構の各変位方向に対応して配設された複数の連結棒
から構成され、該連結棒がターレット本体の直交座標方
向の各変位を拡大して変位機構に伝達することを特徴と
している。

【００１４】請求項４記載の発明は、上記課題を解決す
るために、請求項１または２記載の発明において、前記
歪ゲージが、弾性体の側面の表面および裏面に一対ずつ
設けられ、該一対の歪ゲージにより同方向の変位を検出
することを特徴としている。請求項５記載の発明は、上
記課題を解決するために、請求項１〜４何れかに記載の
発明において、前記ターレット本体の内部に、各歪ゲー
ジを有するブリッジ回路、該ブリッジ回路からの出力信
号を増幅する増幅器および該増幅器からの出力信号を表
示する表示器が設けられたことを特徴としている。

【００１５】請求項６記載の発明は、上記課題を解決す
るために、請求項５記載の発明において、前記ターレッ
ト本体の内部に前記増幅器から出力された信号を組立基
準電圧と比較する比較器および該比較器から出力される
信号を表示する表示器を設けたことを特徴としている。
請求項７記載の発明は、上記課題を解決するために、請
求項５または６記載の発明において、前記増幅器から出
力された信号を前記組立基準電圧よりも大きい衝突異常
基準電圧と比較する比較器および該比較器からの出力信
号に基づいてロボットアームの駆動を停止する停止手段
を設けたことを特徴としている。

【００１６】

【作用】請求項１記載の発明では、ターレット本体内部
に、基端部がターレット回転部材側に固定されるととも
に所定箇所に直交座標方向に変位可能な弾性体が各変位
方向に単数あるいは複数枚設けられ、先端部がターレッ
ト本体の内周面に連結手段を介して支持された変位機構
が設けられ、前記各弾性体に直交座標方向の各変位を検
出する歪ゲージが設けられる。

【００１７】したがって、ターレット本体の変位が共通
の変位機構に取付けられた歪ゲージによって検出され、
従来のように各ハンド毎に可変機構を有するコンプライ
アンス機構を設ける必要がなく、簡単、かつ軽量な構成
でハンドの教示が高精度に行なわれる。この結果、ター
レット型ロボットハンドのコストが大幅に低減される。

【００１８】請求項２記載の発明では、変位機構がター
レット回転部材側に連結棒を介して接続された箱型の弾
性体を有し、該弾性体の直交座標方向に変位する側面に
歪ゲージが設けられるので、変位機構が小型化され、こ
の変位機構を収納するターレット本体の小型化が図られ
る。請求項３記載の発明では、変位機構の先端部とター
レット本体内周面の間に変位機構の各変位方向に対応し
て連結棒が配設され、該連結棒がターレット本体の直交
座標方向の各変位を拡大させて変位機構に伝達するよう
になっている。

【００１９】したがって、ハンドに作用する力が小さ
く、ターレット本体の変位量が小さい場合でもあって
も、歪ゲージの検出精度が向上されることにより、教示
精度がより一層向上する。請求項４記載の発明では、歪
ゲージが弾性体の側面の表面および裏面に一対ずつ設け
られ、該一対の歪ゲージにより同方向の変位が検出され
る。したがって、歪ゲージに湿度、温度の変化等による
外乱が作用してその特性が変化した場合に、この外乱の
影響を互いに打消合うので歪ゲージによりターレット本
体の変位量のみを正確に検出することができる。この結
果、ターレット本体の正確な変位を検出することがで
き、ハンドをより一層高精度に教示することができる。

【００２０】請求項５記載の発明では、ターレット本体
の内部に、各歪ゲージを有するブリッジ回路、該ブリッ
ジ回路からの出力信号を増幅する増幅器および該増幅器
からの出力信号を表示する表示器が設けられるので、タ
ーレット本体が変位したことが表示器によって定量的に
目視され、ハンドの教示作業が作業者によってばらつく
ことがない。この結果、教示精度が低下することが防止
される。

【００２１】請求項６記載の発明では、ターレット本体
の内部に増幅器から出力された信号を組立基準電圧と比
較する比較器および該比較器から出力される信号を表示
する表示器が設けられる。したがって、組立作業時にタ
ーレット本体が許容範囲を越えて変位したことが検出さ
れ、しかもこの変位方向も表示器によって容易に確認さ
れる。このため、組立異常および異常の原因が速やかに
確認され、ハンドによる組立作業が悪化することが防止
される。この結果、組立品の生産ライン等が長時間停止
することが避けられ、組立品の生産性が低下することが
ない。

【００２２】請求項７記載の発明では、増幅器から出力
された信号を組立基準電圧よりも大きい衝突異常基準電
圧と比較する比較器および該比較器からの出力信号に基
づいてロボットアームの駆動を停止する停止手段が設け
られる。したがって、ハンドの異常衝突時等のように、
ハンドに過度の負荷が加わったときに、ロボットアーム
が直ちに停止され、ロボットアームの駆動源に過度な負
荷が加わることが防止される。この結果、ロボットアー
ムの長寿命化が図られる。

【００２３】

【実施例】以下、本発明を図面に基づいて説明する。図
１〜９は請求項１〜７何れかに記載の発明に係るターレ
ット型ロボットハンドを有する組立ロボットの一実施例
を示す図である。まず、構成を説明する。図１、２にお
いて、１は組立ロボットであり、このロボット本体１の
基軸２には、昇降軸３が昇降自在に設けられている。こ
の昇降軸３の先端には第１旋回モータ４を介して第１ア
ーム５の基端部が基軸２の軸心を中心に旋回可能に設け
られており、この第１アーム５の先端部には第２旋回モ
ータ６を介して第２アーム７の基端部が第１アーム５と
同方向に旋回可能に設けられている。この第２アーム７
の先端部には第３旋回モータ８を介してフレーム９が第
２アーム７と同方向に旋回可能に設けられており、この
フレーム９にはターレット回転10を中心に回転可能なタ
ーレット本体11が取付けられている。このターレット本
体11の外周部には異なる角度（本実施例では90゜）で４
本のハンド12ａ〜12ｄが設けられており、このハンド12
ａ〜12ｄはそれぞれ異なる部品（ピンやボルト等）を把
持可能である。

【００２４】ターレット本体11はターレット回転シャフ
ト（ターレット回転部材）13に連結されており、この回
転シャフト13は従動ギヤ14、従動ギヤ14と直交する方向
で該ギヤ14に噛合するピニオンギヤ15およびこのピニオ
ンギヤ15に連結された減速機16を介してサーボモータ17
に接続されており、サーボモータ17の駆動力を減速機16
で減速した後、ピニオンギヤ15および従動ギヤ14を介し
て直交方向に変換して回転シャフト13に伝達することに
より、ターレット本体11がターレット回転軸10を中心に
回転可能になっている。

【００２５】一方、ターレット本体11の内部には図３、
４に示すような変位機構18が設けられており、この変位
機構18は回転シャフト13側のターレット本体11側に固定
され、ターレット本体11と共に回転可能なＬ字プレート
19と、Ｌ字プレート19に基端部が固定されたブロック20
と、ブロック20の下端部に固定されＸ方向に変位可能な
一対の弾性体21、22と、ブロック20の先端部に固定さ
れ、Ｙ方向に変位可能な一対の弾性体23、24と、この弾
性体23、24に中継プレート25を介して連結され、Ｚ方向
に変位可能な一対の弾性体26、27と、この弾性体26、27
に連結されたブロック28と、このブロック28をターレッ
ト本体11の内周面に連結する４本の連結棒（連結手段）
29〜32と、から構成されている。

【００２６】また、各方向に変位可能な弾性体21、23、
26の表面および裏面には図５に示すようにそれぞれ一対
の歪ゲージ33ａ、33ｂ、34ａ、34ｂ、35ａ、35ｂが設け
られており、この歪ゲージ33ａ〜35ｂは各弾性体21、2
3、26の変位量を検出して電圧を出力するようになって
いる。このため、ターレット本体11の直交座標方向の変
位が検出される。

【００２７】この歪ゲージ33ａ〜35ｂは図６に示すよう
なブリッジ回路36を構成しており（実際はブリッジ回路
は３つであるが図示略している）、このブリッジ回路36
は歪ゲージ33ａ〜35ｂの歪み量に応じて信号に信号を出
力するように抵抗値（図７のＶα）が設定された抵抗Ｒ
1、Ｒ2を備えており、各出力信号は増幅器37で増幅され
るようになっている。そして、出力電圧Ｖαが増幅器37
によって増幅されたときには表示器38〜40によって表示
されるようになっている。

【００２８】また、増幅器37によって増幅された信号は
比較器41によって組立基準電圧と比較されるようになっ
ており、この信号は図７のＶ1に設定されている。比較
器41は出力信号が組立基準電圧Ｖ1よりも大きくなった
ときに、表示灯（表示器）42〜44を表示する。また、増
幅器37によって増幅された信号は比較器45によって衝突
異常基準電圧と比較されるようになっており、この信号
は図７のＶ2に設定されている。比較器45は出力信号が
衝突異常基準電圧Ｖ2よりも大きくなったときに、リレ
ー（停止手段）46を開いて旋回モータ４、６、８の駆動
を停止し、組立ロボット１を停止して第１および第２ア
ーム５、６等の作動を停止するようになっている。な
お、これらブリッジ回路36、増幅器37、表示器38〜40、
比較器41、45および表示灯42〜44はターレット本体11内
部に収納されており、表示器38および表示灯42は歪ゲー
ジ33ａ、33ｂに、表示器39および表示灯43は歪ゲージ34
ａ、34ｂに、表示器40および表示灯44は歪ゲージ35ａ、
35ｂにそれぞれ接続されている。

【００２９】次に、作用を説明する。図８（ａ）に示す
ように、例えば、所定のハンド、例えばハンド12ａを選
択して被組立体48の穴48ａにピン49を挿入する場合に、
穴48ａとピン49との位置ずれによってピン49が被組立体
48のエッジ48ｂに当接したりすると、ターレット本体11
が所定方向に変形する。

【００３０】このとき、変位機構18がターレット本体11
の変位に伴って変位方向に対応する所定の弾性体21〜2
4、26、27が連結棒29〜32を介して変位する。例えば、
ターレット本体11が図８（ｂ）に示すように実線で示す
位置から破線で示すようにＹ方向に変位すると、変位機
構18が図８（ｃ）に示すように実線で示す位置から破線
で示す位置に変位するため、Ｙ方向の変位を許容する弾
性体23、24が変位する。このとき、歪ゲージ34ａ、34ｂ
が出力電圧Ｖαの変位を行なうと、増幅器37に信号を出
力して増幅器37によって増幅された信号が表示器39によ
って表示されるため、作業者は表示器39によってターレ
ット本体11がＹ方向に変位したことを認識することがで
きる。また、このときに、変位機構18の先端部に設けら
れたブロック28に連結棒29〜32を介してターレット本体
11が連結されるため、ターレット本体11の変位が連結棒
29〜32によって拡大されて変位機構18に伝達される。

【００３１】また、Ｘ、Ｙ、Ｚ全ての方向にターレット
本体11が変位すると、全ての歪ゲージ33ａ〜35ｂがこれ
を検出して全ての表示器38〜40に表示が行なわれるた
め、作業者は全ての方向で変位が行なわれたことを認識
することができる。そして、この表示に基づいて第１お
よび第２アーム５、６を含めた組立ロボット１の教示を
行なう。

【００３２】一方、ターレット本体11の変位量が組立に
異常をきたすような変位を行ない、何れかの歪ゲージ33
ａ〜35ｂから組立基準電圧Ｖ1以上の電圧が出力された
場合には、その変位方向に対応する歪ゲージ33ａ〜35ｂ
の何れかの信号に基づいた表示灯42〜44の何れかが点灯
されるため、作業者はその変位方向および組立異常であ
ることを表示灯42〜44の何れかから認識する。例えば、
表示灯42が点灯した場合にはターレット本体11がＸ方向
に過度に変位していることが認識されるので、Ｘ方向の
教示を十分に行なうことができる。

【００３３】また、ターレット本体11の変位量が相当量
以上であり、ロボット１自身や周囲に衝突したような変
位を行ない、歪ゲージ33ａ〜35ｂから衝突異常基準電圧
Ｖ2以上の電圧が出力された場合には、歪ゲージ33ａ〜3
5ｂの何れの信号に基づいてリレー46を直ちに開いて旋
回モータ４、６、８の駆動を停止してロボット１を停止
させる。このため、ロボット１自身や周囲の物品等が破
損することがないとともに作業者に危害が加わることが
なく、安全性が十分に確保される。

【００３４】このように本実施例では、ターレット本体
11内部に、基端部がターレット回転シャフト13側に固定
されるとともに所定箇所に直交座標方向に変位可能な弾
性体21〜24、26、27を設け、先端部がターレット本体11
の内周面に連結棒29〜32を介して支持された変位機構18
を設け、各弾性体21〜24、26、27に直交座標方向の各変
位を検出する歪ゲージ33ａ〜35ｂを設けているので、タ
ーレット本体11の変位を共通の変位機構18に取付けられ
た歪ゲージ33ａ〜35ｂによって検出することができ、従
来のように各ハンド毎に可変機構を有するコンプライア
ンス機構を設けるのを不要にでき、簡単、かつ軽量な構
成でハンド12ａ〜12ｂの教示を高精度に行なうことがで
きる。この結果、組立ロボット１のコストを大幅に低減
することができる。

【００３５】また、変位機構18の先端部のブロック28と
ターレット本体11内周面の間に変位機構18の各変位方向
に対応して連結棒29〜32を配設し、該連結棒29〜32によ
ってターレット本体11の直交座標方向の各変位を拡大さ
せて変位機構18に伝達するようにしているため、ハンド
12ａ〜12ｄ（すなわち、ターレット本体11）に作用する
力が小さく、ターレット本体11の変位量が小さい場合で
もあっても、歪ゲージ33ａ〜35ｂの検出精度を向上させ
ることができ、教示精度をより一層向上させることがで
きる。

【００３６】また、歪ゲージ33ａ〜35ｂを弾性体21、2
3、26の側面の表面および裏面に一対ずつ設け、該一対
の歪ゲージ33ａ〜35ｂによりＸ、Ｙ、Ｚのそれぞれの方
向の変位を検出しているため、歪ゲージ33ａ〜35ｂに湿
度、温度の変化等による外乱が作用してその特性が変化
した場合に、この外乱の影響を互いに打消合うことがで
き、歪ゲージ33ａ〜35ｂによりターレット本体11の変位
量のみを正確に検出することがでる。この結果、ターレ
ット本体11の正確な変位を検出することができ、ハンド
12ａ〜12ｄをより一層高精度に教示することができる。

【００３７】また、ターレット本体11の内部に、各歪ゲ
ージ33ａ〜35ｂを有するブリッジ回路36、該ブリッジ回
路36からの出力信号を増幅する増幅器37およびこの増幅
器37からの出力信号を表示する表示器38〜40を設けてい
るので、ターレット本体11が変位したことを表示器38〜
40によって定量的に目視することができ、ハンド12ａ〜
12ｄの教示作業が作業者によってばらつくのを防止する
ことができる。この結果、教示精度が低下することが防
止することができる。

【００３８】また、ターレット本体11の内部に増幅器37
から出力された信号を組立基準電圧Ｖ1と比較する比較
器41およびこの比較器41から出力される信号を表示する
表示灯42〜44を設けているので、組立作業時にターレッ
ト本体11が許容範囲を越えて変位したことを検出するこ
とができるとともに、この変位方向も表示灯42〜44によ
って容易に確認することができる。このため、組立異常
および異常の原因を速やかに確認することができ、ハン
ド12ａ〜12ｄによる組立作業が悪化することを防止する
ことができる。この結果、組立品の生産ライン等が長時
間停止することを避けることができ、組立品の生産性が
低下するのを防止することができる。

【００３９】さらに、増幅器37から出力された信号を組
立基準電圧Ｖ1よりも大きい衝突異常基準電圧Ｖ2と比較
する比較器45およびこの比較器45からの出力信号に基づ
き、リレー46を開放して第１および第２アーム５、７お
よびフレーム９を駆動する旋回モータ４、６、８の駆動
を停止しているので、ハンド12ａ〜12ｄの異常衝突時等
のように、ハンド12ａ〜12ｄに過度の負荷が加わったと
きに、ロボット１を直ちに停止させることができ、第１
〜３旋回モータ４、６、８に過度な負荷が加わるのを防
止することができる。この結果、アーム５、７等の長寿
命化を図ることができる。

【００４０】なお、実施例では、変位機構18として、複
数の弾性体21〜24、26、27、ブロック20、28等から構成
しているが、これに限らず、図９に示すように、変位機
構50を、ターレット回転シャフト13側に連結棒51および
ブロック60を介して接続された箱型の弾性体52から構成
し、この弾性体52の直交座標方向に変位する側面の一方
の面に歪ゲージ53〜55を設けたり、あるいは弾性体52の
側面の表面および裏面の両面に一対ずつ設けても良い。
このようにすれば、変位機構50を小型化することがで
き、この変位機構50を収納するターレット本体11を小型
化することができる。なお、図９中、56〜59は弾性体52
とターレット本体11の内周面を連結する連結棒である。

【００４１】なお、本実施例では、連結手段として連結
棒29〜32を用いているが、これに限らず、剛体連結可能
なら何でも良い。また、本実施例では、停止手段として
リレー46を設け、異常衝突時等にリレー46を開いて旋回
モータ４、６、８の駆動を停止しているが、これに限ら
ず、例えば旋回モータ４、６、８が直流のサーボモー
タ、ステップモータである場合には、交流電流を供給
し、交流モータのサーボモータ、ステップモータである
場合には、直流電流を供給して一時的にモータを停止さ
せるようにしても良い。このようにした場合には、メイ
ンモータの電源を完全に切ることによりモータの制御を
基本設定から作動させるのを不要にでき、モータの停止
解除後に直ちに以降の制御を継続することができる。

【００４２】また、本実施例では、各変位方向に２枚の
弾性体21〜24および26、27を設けているが、これに限ら
ず、１枚であっても良い。また、歪ゲージ33ａ〜35ｂも
各弾性体21、23、26に一対設けているが、各弾性体21、
23、26に１つ設けるだけでも良い。

【００４３】

【発明の効果】請求項１記載の発明によれば、ターレッ
ト本体の変位を共通の変位機構に取付けられた歪ゲージ
によって検出することができるので、従来のように各ハ
ンド毎に可変機構を設けるのを不要にでき、簡単、かつ
軽量な構成でハンドの教示を高精度に行なうことができ
る。この結果、ターレット型ロボットハンドのコストを
大幅に低減することができる。

【００４４】請求項２記載の発明によれば、変位機構を
小型化することができ、この変位機構を収納するターレ
ット本体の小型化を図ることができる。請求項３記載の
発明によれば、ハンドに作用する力が小さく、ターレッ
ト本体の変位量が小さい場合でもあっても、歪ゲージの
検出精度を向上させることができ、教示精度がより一層
向上させることができる。

【００４５】請求項４記載の発明によれば、歪ゲージに
湿度、温度の変化等による外乱が作用してその特性が変
化した場合に、この外乱の影響を互いに打消合うことが
できるので、歪ゲージによりターレット本体の変位量の
みを正確に検出することがでる。この結果、ターレット
本体の正確な変位を検出することができ、ハンドをより
一層高精度に教示することができる。

【００４６】請求項５記載の発明によれば、ターレット
本体が変位したことを表示器によって定量的に目視する
ことができ、ハンドの教示作業が作業者によってばらつ
くのを防止して、教示精度が低下するのを防止すること
ができる。請求項６記載の発明によれば、組立作業時に
ターレット本体が許容範囲を越えて変位したことを検出
することができるとともに、この変位方向も表示器によ
って容易に確認することができる。このため、組立異常
および異常の原因を速やかに確認することができ、ハン
ドによる組立作業が悪化することを防止することができ
る。この結果、組立品の生産ライン等が長時間停止する
ことを避けることができ、組立品の生産性が低下するの
を防止することができる。

【００４７】請求項７記載の発明によれば、ハンドの異
常衝突時等のように、ハンドに過度の負荷が加わったと
きに、ロボットアームを直ちに停止させることができ、
ロボットアームの駆動源に過度な負荷が加わるのを防止
することができる。この結果、ロボットアームの長寿命
化を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】請求項１〜７何れかに記載の発明に係るターレ
ット型ロボットハンドを有する組立ロボットの一実施例
を示す図であり、その側面図である。

【図２】一実施例のターレット型ロボットハンドの正面
図である。

【図３】ターレット本体および変位機構の要部構成図で
ある。

【図４】その変位機構の斜視図である。

【図５】その弾性体の要部構成図である。

【図６】その変位検出機構の回路図である。

【図７】その歪ゲージからの出力電圧と歪量の関係を示
す図である。

【図８】（ａ）はハンドによりピンを被組立体の穴に挿
入する様子を示す図、（ｂ）はターレット本体が変位し
た状態を示す図、（ｃ）はターレット本体が同図（ｂ）
で示す方向に変位したときの変位機構の変位状態を示す
図である。

【図９】変位機構の他の態様を示す図である。

【符号の説明】

７ 第２アーム 10 ターレット回転軸 11 ターレット本体 12ａ〜12ｄ ハンド 13 ターレット回転シャフト（ターレット回転部材） 18、50 変位機構 21〜24、26、27 弾性体 29〜32、56〜59 連結棒（連結手段） 33ａ、33ｂ、34ａ、34ｂ、35ａ、35ｂ、53、54、55
歪ゲージ 36 ブリッジ回路 36 増幅器 38〜40 表示器 41、45 比較器 42〜44 表示灯（表示器） 46 リレー（停止手段） 51 連結棒 52 箱型の弾性体

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ロボットアームに回動自在に取付けられた
   フレームと、 該フレームに設けられたターレット回転部材に固定さ
   れ、該ターレット回転部材によってターレット回転軸を
   中心に回転可能なターレット本体と、 該ターレット本体の外周上に所定の角度をなして脱着可
   能に設けられた複数のハンドと、を備えたターレット型
   ロボットハンドにおいて、 前記ターレット本体内部に、基端部がターレット回転部
   材側に固定されるとともに所定箇所に直交座標方向に変
   位可能な弾性体が各変位方向に単数あるいは複数枚設け
   られ、先端部がターレット本体の内周面に連結手段を介
   して支持された変位機構を設け、 前記各弾性体に直交座標方向の各変位を検出する歪ゲー
   ジが設けられることを特徴とするターレット型ロボット
   ハンド。
2. 【請求項２】前記変位機構がターレット回転部材側に連
   結棒を介して接続された箱型の弾性体を有し、該弾性体
   の直交座標方向に変位する側面に歪ゲージを設けたこと
   を特徴とする請求項１記載のターレット型ロボットハン
   ド。
3. 【請求項３】前記連結手段が、変位機構の先端部とター
   レット本体内周面の間に連結され、変位機構の各変位方
   向に対応して配設された複数の連結棒から構成され、該
   連結棒がターレット本体の直交座標方向の各変位を拡大
   して変位機構に伝達することを特徴とする請求項１また
   は２記載のターレット型ロボットハンド。
4. 【請求項４】前記歪ゲージが、弾性体の表面および裏面
   に一対ずつ設けられ、該一対の歪ゲージにより同方向の
   変位を検出することを特徴とする請求項１または２記載
   のターレット型ロボットハンド。
5. 【請求項５】前記ターレット本体の内部に、各歪ゲージ
   を有するブリッジ回路、該ブリッジ回路からの出力信号
   を増幅する増幅器および該増幅器からの出力信号を表示
   する表示器が設けられたことを特徴とする請求項１〜４
   何れかに記載のターレット型ロボットハンド。
6. 【請求項６】前記ターレット本体の内部に前記増幅器か
   ら出力された信号を組立基準電圧と比較する比較器およ
   び該比較器から出力される信号を表示する表示器を設け
   たことを特徴とする請求項５記載のターレット型ロボッ
   トハンド。
7. 【請求項７】前記増幅器から出力された信号を前記組立
   基準電圧よりも大きい衝突異常基準電圧と比較する比較
   器および該比較器からの出力信号に基づいてロボットア
   ームの駆動を停止する停止手段を設けたことを特徴とす
   る請求項５または６記載のターレット型ロボットハン
   ド。