JPH09109081A - 把持装置および把持力発生方法 - Google Patents
把持装置および把持力発生方法Info
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- JPH09109081A JPH09109081A JP26270595A JP26270595A JPH09109081A JP H09109081 A JPH09109081 A JP H09109081A JP 26270595 A JP26270595 A JP 26270595A JP 26270595 A JP26270595 A JP 26270595A JP H09109081 A JPH09109081 A JP H09109081A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 トルク制御不能であるアクチュエータを用い
た把持装置において、把持力制御を可能とする機構を提
案する。 【解決手段】 超音波モータ１の出力を得る出力軸２に
嵌合して、回転可能な突起部４を持つ第一の回転部材３
のさらに外側に第一の回転部材３の突起部４が入り込
み、回転方向に突起部４の回転可能な隙間１５と螺旋状
のカム溝６を持ち第一の回転部材３との間に、ベアリン
グを介して結合する第二の回転部材５を有する。把持部
７は、物品を把持するために対向方向に移動可能で、前
記螺旋状のカム溝６に嵌合して摺動可能なピン７ａを有
し、前記第二の回転部材５の回転により開閉する。把持
部７に対し把持部の移動ガイド８を備える。また、出力
軸２には、軸受９，１０を有する。付勢手段１３は、前
記第一の回転部材３の突起４を前記第二の回転部材５に
付勢する。付勢量は、調整部材１４で変化させる。
た把持装置において、把持力制御を可能とする機構を提
案する。 【解決手段】 超音波モータ１の出力を得る出力軸２に
嵌合して、回転可能な突起部４を持つ第一の回転部材３
のさらに外側に第一の回転部材３の突起部４が入り込
み、回転方向に突起部４の回転可能な隙間１５と螺旋状
のカム溝６を持ち第一の回転部材３との間に、ベアリン
グを介して結合する第二の回転部材５を有する。把持部
７は、物品を把持するために対向方向に移動可能で、前
記螺旋状のカム溝６に嵌合して摺動可能なピン７ａを有
し、前記第二の回転部材５の回転により開閉する。把持
部７に対し把持部の移動ガイド８を備える。また、出力
軸２には、軸受９，１０を有する。付勢手段１３は、前
記第一の回転部材３の突起４を前記第二の回転部材５に
付勢する。付勢量は、調整部材１４で変化させる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、自動組立作業等で
使用する、物品の把持装置に関するものである。
使用する、物品の把持装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来の物品把持装置としては、空気圧シ
リンダ等を用いた把持装置が広く知られている。しか
し、把持幅をかえて多種類の物品把持への対応や、把持
力を変化させて、物品に応力や傷等の影響を軽減させる
目的で、最近ではアクチュエータにモーターを用いて、
把持幅や把持力を制御可能とした把持装置が考案されて
いる。
リンダ等を用いた把持装置が広く知られている。しか
し、把持幅をかえて多種類の物品把持への対応や、把持
力を変化させて、物品に応力や傷等の影響を軽減させる
目的で、最近ではアクチュエータにモーターを用いて、
把持幅や把持力を制御可能とした把持装置が考案されて
いる。
【０００３】例えば、実公平３−２９１１８に開示され
ているサーボモータをアクチュエータとする把持装置の
構造を図４に示す。
ているサーボモータをアクチュエータとする把持装置の
構造を図４に示す。
【０００４】この装置において、把持幅は、サーボモー
タ１０１の回転角を、駆動プーリ１０２、タイミングベ
ルト１０３、従動プーリ１０４を介して、左右ネジ構造
のボールネジ１０５に伝え、ボールネジ１０５の左右、
各々の移動ナット１０６，１０７に固定されている把持
爪１０８，１０９を、サーボモータより出力された回転
角に相当する開閉量として得ている。
タ１０１の回転角を、駆動プーリ１０２、タイミングベ
ルト１０３、従動プーリ１０４を介して、左右ネジ構造
のボールネジ１０５に伝え、ボールネジ１０５の左右、
各々の移動ナット１０６，１０７に固定されている把持
爪１０８，１０９を、サーボモータより出力された回転
角に相当する開閉量として得ている。
【０００５】また、把持力は、サーボモータに与える電
流値を変化させ、サーボモータのトルク出力を制御１１
０することによって、物品毎に指定された把持力を得て
いる。
流値を変化させ、サーボモータのトルク出力を制御１１
０することによって、物品毎に指定された把持力を得て
いる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来例では、把持幅と把持力を変化させ得る把持装置の構
造は、図４に示す通り複雑となり、これが装置のコスト
高や重量増加を招く欠点となっていた。
来例では、把持幅と把持力を変化させ得る把持装置の構
造は、図４に示す通り複雑となり、これが装置のコスト
高や重量増加を招く欠点となっていた。
【０００７】この欠点を解決する為に、より軽量のアク
チュエータとして、超音波モータがあるが、このアクチ
ュエータは、圧電素子により生じる進行波を接触円盤に
伝え回転力を得るもので、停止している状態の保持トル
クが大きいことが特徴である。この特徴は、状態保持に
おける省エネルギ、又は停電等による通電不能時にも、
物品の把持状態を損なわない利点として注目されてい
る。しかしながら、この超音波モータは、上記特徴の裏
返しとして、トルク制御が不能であるという問題があ
る。
チュエータとして、超音波モータがあるが、このアクチ
ュエータは、圧電素子により生じる進行波を接触円盤に
伝え回転力を得るもので、停止している状態の保持トル
クが大きいことが特徴である。この特徴は、状態保持に
おける省エネルギ、又は停電等による通電不能時にも、
物品の把持状態を損なわない利点として注目されてい
る。しかしながら、この超音波モータは、上記特徴の裏
返しとして、トルク制御が不能であるという問題があ
る。
【０００８】この問題は、物品の寸法バラツキが±０．
１〜±０．３程度ある把持作業において、把持装置の把
持爪の開閉量制御精度±０．０１という把持幅では、物
品の把持が不可能であり、把持装置としての必要条件を
充たさないということにつながる。
１〜±０．３程度ある把持作業において、把持装置の把
持爪の開閉量制御精度±０．０１という把持幅では、物
品の把持が不可能であり、把持装置としての必要条件を
充たさないということにつながる。
【０００９】そこで、本出願に係る目的は、トルク制御
不能であるアクチュエータを用いた把持装置において、
把持力制御を可能とする機構を提案するものである。
不能であるアクチュエータを用いた把持装置において、
把持力制御を可能とする機構を提案するものである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項１の発明の把持装置は、ロボット等のアーム
の先端に取り付けられ、部品を把持する把持装置におい
て、把持部を駆動するための回転駆動手段と、該回転駆
動手段の出力軸と嵌合し円板状で径方向に一部突起部を
持つ第一の回転部と、該第一の回転部と摺動嵌合し該突
起部が入り込みかつ回転方向に該突起部が揺動可能な間
隙部をもち螺旋状のカム溝をもつ第二の回転部と、物品
を把持するために対向方向に移動可能でかつ該螺旋状の
カム溝に嵌合し摺動可能なピンを有し該第二の回転部の
回転により開閉する把持部と、該第二の回転部が該突起
部と共に回転して該把持部が物品を把持し該第一の回転
部が更に回転すると付勢力により物品の把持力が発生す
る該突起部に対し該第二の回転部に設けた付勢手段と、
を有することを特徴とするものとする。
め、請求項１の発明の把持装置は、ロボット等のアーム
の先端に取り付けられ、部品を把持する把持装置におい
て、把持部を駆動するための回転駆動手段と、該回転駆
動手段の出力軸と嵌合し円板状で径方向に一部突起部を
持つ第一の回転部と、該第一の回転部と摺動嵌合し該突
起部が入り込みかつ回転方向に該突起部が揺動可能な間
隙部をもち螺旋状のカム溝をもつ第二の回転部と、物品
を把持するために対向方向に移動可能でかつ該螺旋状の
カム溝に嵌合し摺動可能なピンを有し該第二の回転部の
回転により開閉する把持部と、該第二の回転部が該突起
部と共に回転して該把持部が物品を把持し該第一の回転
部が更に回転すると付勢力により物品の把持力が発生す
る該突起部に対し該第二の回転部に設けた付勢手段と、
を有することを特徴とするものとする。
【００１１】上記目的を達成するため、請求項２の発明
の把持装置は、請求項１における前記回転駆動手段は、
超音波モータであることを特徴とするものとする。
の把持装置は、請求項１における前記回転駆動手段は、
超音波モータであることを特徴とするものとする。
【００１２】上記目的を達成するため、請求項３の発明
の把持装置は、請求項１における前記付勢手段は、バネ
であることを特徴とするものとする。
の把持装置は、請求項１における前記付勢手段は、バネ
であることを特徴とするものとする。
【００１３】上記目的を達成するため、請求項４の発明
の把持力発生方法は、ロボット等のアームの先端に取り
付けられ、部品を把持する把持装置において、把持部を
駆動するための回転駆動手段と、該回転駆動手段の出力
軸と嵌合し円板状で径方向に一部突起部を持つ第一の回
転部と、該第一の回転部と摺動嵌合し該突起部が入り込
みかつ回転方向に該突起部が揺動可能な間隙部をもち螺
旋状のカム溝をもつ第二の回転部と、物品を把持するた
めに対向方向に移動可能でかつ該螺旋状のカム溝に嵌合
し摺動可能なピンを有し該第二の回転部の回転により開
閉する把持部と、該第二の回転部が該突起部と共に回転
して該把持部が物品を把持し該第一の回転部が更に回転
すると該突起部に対し該第二の回転部に設けた付勢手段
の付勢力により物品の把持力を発生するものである。
の把持力発生方法は、ロボット等のアームの先端に取り
付けられ、部品を把持する把持装置において、把持部を
駆動するための回転駆動手段と、該回転駆動手段の出力
軸と嵌合し円板状で径方向に一部突起部を持つ第一の回
転部と、該第一の回転部と摺動嵌合し該突起部が入り込
みかつ回転方向に該突起部が揺動可能な間隙部をもち螺
旋状のカム溝をもつ第二の回転部と、物品を把持するた
めに対向方向に移動可能でかつ該螺旋状のカム溝に嵌合
し摺動可能なピンを有し該第二の回転部の回転により開
閉する把持部と、該第二の回転部が該突起部と共に回転
して該把持部が物品を把持し該第一の回転部が更に回転
すると該突起部に対し該第二の回転部に設けた付勢手段
の付勢力により物品の把持力を発生するものである。
【００１４】上記目的を達成するため、請求項５の発明
の把持力発生方法は、請求項４における前記回転駆動手
段を、超音波モータとするものである。
の把持力発生方法は、請求項４における前記回転駆動手
段を、超音波モータとするものである。
【００１５】上記目的を達成するため、請求項６の発明
の把持力発生方法は、請求項４における前記付勢手段
を、バネとするものである。
の把持力発生方法は、請求項４における前記付勢手段
を、バネとするものである。
【００１６】
（第１の実施の形態）図１は、本発明の特徴を最も良く
表す図であり、同図において１は、回転駆動手段である
ところの超音波モータ、２は、回転力を出力する出力
軸、３は、出力軸２に嵌合し、回転可能な突起部４を持
つ第一の回転部材、５は、第一の回転部材３の突起部４
が入り込み、かつ回転方向に該突起部４の回転可能な隙
間１５と螺旋状のカム溝６をもち第一の回転部材３との
間に、ベアリング５ａを介して結合する第二の回転部材
である。７は、物品を把持するために対向方向に移動可
能で、かつ前記螺旋状のカム溝６に嵌合して摺動可能な
ピン７ａを有し、前記第二の回転部材５の回転により開
閉する把持部である。８は、把持部の移動ガイド、９，
１０は、出力軸２を保持する軸受である。
表す図であり、同図において１は、回転駆動手段である
ところの超音波モータ、２は、回転力を出力する出力
軸、３は、出力軸２に嵌合し、回転可能な突起部４を持
つ第一の回転部材、５は、第一の回転部材３の突起部４
が入り込み、かつ回転方向に該突起部４の回転可能な隙
間１５と螺旋状のカム溝６をもち第一の回転部材３との
間に、ベアリング５ａを介して結合する第二の回転部材
である。７は、物品を把持するために対向方向に移動可
能で、かつ前記螺旋状のカム溝６に嵌合して摺動可能な
ピン７ａを有し、前記第二の回転部材５の回転により開
閉する把持部である。８は、把持部の移動ガイド、９，
１０は、出力軸２を保持する軸受である。
【００１７】１１は、回転駆動手段１の回転量を検知す
るセンサ、１２は上記の第一の回転部材３と第二の回転
部材５を内に配置するフレームである。
るセンサ、１２は上記の第一の回転部材３と第二の回転
部材５を内に配置するフレームである。
【００１８】１３は、前記第一の回転部材３の突起４を
第二の回転部材５へ付勢する付勢手段、１４は付勢の量
を変化させる調整部材である。
第二の回転部材５へ付勢する付勢手段、１４は付勢の量
を変化させる調整部材である。
【００１９】図２に示すように動作は、以下のように行
われる。
われる。
【００２０】回転駆動手段１によって発生した回転は、
出力軸２に嵌合された第一の回転部材３の突起部４に伝
達され、付勢手段１３を介して第二の回転部材５に施さ
れた螺旋状のカム溝６に嵌合して摺動可能なピン７ａを
有する把持部７を、図中ａの方向（閉方向）に移動させ
る。物品幅寸法Ｈに、把持部７の移動が達し、さらに第
一の回転部材３が回転すると、把持部７は、物品と当接
して移動は止まり、第二の回転部材５は停止し、第一の
回転部材３との間にある前記付勢手段１３の付勢力によ
って、物品の把持力が発生する。
出力軸２に嵌合された第一の回転部材３の突起部４に伝
達され、付勢手段１３を介して第二の回転部材５に施さ
れた螺旋状のカム溝６に嵌合して摺動可能なピン７ａを
有する把持部７を、図中ａの方向（閉方向）に移動させ
る。物品幅寸法Ｈに、把持部７の移動が達し、さらに第
一の回転部材３が回転すると、把持部７は、物品と当接
して移動は止まり、第二の回転部材５は停止し、第一の
回転部材３との間にある前記付勢手段１３の付勢力によ
って、物品の把持力が発生する。
【００２１】（第２の実施の形態）図３は、第２の実施
例の特徴を最も良く表す図であり、同図において５１
は、回転駆動手段であるところの超音波モータ、５２
は、回転力を出力する出力軸、５３は、出力軸５２に嵌
合し、回転可能な突起部５４を持つ第一の回転部材、５
５は、第一の回転部材５３の突起部５４が入り込み、か
つ回転方向に該突起部５４の回転可能な隙間５６をも
ち、第一の回転部５３との間に、不図示のベアリングを
介して結合し、外周部が歯車５７をもつ第二の回転部
材、５８は、物品を把持するために対向方向に移動可能
で、かつ前記歯車５７に係合するラック５９を持ち、前
記第二の回転部５５の回転により開閉する把持部であ
る。
例の特徴を最も良く表す図であり、同図において５１
は、回転駆動手段であるところの超音波モータ、５２
は、回転力を出力する出力軸、５３は、出力軸５２に嵌
合し、回転可能な突起部５４を持つ第一の回転部材、５
５は、第一の回転部材５３の突起部５４が入り込み、か
つ回転方向に該突起部５４の回転可能な隙間５６をも
ち、第一の回転部５３との間に、不図示のベアリングを
介して結合し、外周部が歯車５７をもつ第二の回転部
材、５８は、物品を把持するために対向方向に移動可能
で、かつ前記歯車５７に係合するラック５９を持ち、前
記第二の回転部５５の回転により開閉する把持部であ
る。
【００２２】６０は、前記第一の回転部材５３の突起部
５４を、第二の回転部材５５へ付勢する付勢手段であ
る。
５４を、第二の回転部材５５へ付勢する付勢手段であ
る。
【００２３】動作は、前記第一の実施例と同様である。
【００２４】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
トルク制御不能である回転駆動手段を用いたときの、把
持力制御が可能となる。
トルク制御不能である回転駆動手段を用いたときの、把
持力制御が可能となる。
【００２５】これによって、従来の把持幅や把持力制御
のために用いられてきたサーボモータに対し、軽量、省
エネルギ、停電時等の状態保持等で利点を持つ超音波モ
ータを回転駆動手段として把持装置に採用することが可
能となった。
のために用いられてきたサーボモータに対し、軽量、省
エネルギ、停電時等の状態保持等で利点を持つ超音波モ
ータを回転駆動手段として把持装置に採用することが可
能となった。
【図１】本発明の第一の実施例に係る構造を説明する図
である。
である。
【図２】本発明の第一の実施例に係る動作を説明する図
である。
である。
【図３】本発明の第二の実施例に係る構造を説明する図
である。
である。
【図４】従来例を説明する図である。
１…超音波モータ ２…出力軸 ３…第一の回転部材 ４…突起部 ５…第二の回転部材 ６…カム溝 ７…把持部・把持爪
Claims (6)
- 【請求項１】 ロボット等のアームの先端に取り付けら
れ、部品を把持する把持装置において、 把持部を駆動するための回転駆動手段と、該回転駆動手
段の出力軸と嵌合し円板状で径方向に一部突起部を持つ
第一の回転部と、該第一の回転部と摺動嵌合し該突起部
が入り込みかつ回転方向に該突起部が揺動可能な間隙部
をもち螺旋状のカム溝をもつ第二の回転部と、物品を把
持するために対向方向に移動可能でかつ該螺旋状のカム
溝に嵌合し摺動可能なピンを有し該第二の回転部の回転
により開閉する把持部と、該第二の回転部が該突起部と
共に回転して該把持部が物品を把持し該第一の回転部が
更に回転すると付勢力により物品の把持力が発生する該
突起部に対し該第二の回転部に設けた付勢手段と、を有
することを特徴とする把持装置。 - 【請求項２】 請求項１の前記回転駆動手段は、超音波
モータであることを特徴とする把持装置。 - 【請求項３】 請求項１の前記付勢手段は、バネである
ことを特徴とする把持装置。 - 【請求項４】 ロボット等のアームの先端に取り付けら
れ、部品を把持する把持装置において、 把持部を駆動するための回転駆動手段と、該回転駆動手
段の出力軸と嵌合し円板状で径方向に一部突起部を持つ
第一の回転部と、該第一の回転部と摺動嵌合し該突起部
が入り込みかつ回転方向に該突起部が揺動可能な間隙部
をもち螺旋状のカム溝をもつ第二の回転部と、物品を把
持するために対向方向に移動可能でかつ該螺旋状のカム
溝に嵌合し摺動可能なピンを有し該第二の回転部の回転
により開閉する把持部と、該第二の回転部が該突起部と
共に回転して該把持部が物品を把持し該第一の回転部が
更に回転すると該突起部に対し該第二の回転部に設けた
付勢手段の付勢力により物品の把持力を発生する把持力
発生方法。 - 【請求項５】 請求項４の前記回転駆動手段は、超音波
モータである把持力発生方法。 - 【請求項６】 請求項４の前記付勢手段は、バネである
把持力発生方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26270595A JPH09109081A (ja) | 1995-10-11 | 1995-10-11 | 把持装置および把持力発生方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26270595A JPH09109081A (ja) | 1995-10-11 | 1995-10-11 | 把持装置および把持力発生方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09109081A true JPH09109081A (ja) | 1997-04-28 |
Family
ID=17379457
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP26270595A Pending JPH09109081A (ja) | 1995-10-11 | 1995-10-11 | 把持装置および把持力発生方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09109081A (ja) |
Cited By (17)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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-
1995
- 1995-10-11 JP JP26270595A patent/JPH09109081A/ja active Pending
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