JPS59353B2 - 把持装置 - Google Patents
把持装置Info
- Publication number
- JPS59353B2 JPS59353B2 JP55101518A JP10151880A JPS59353B2 JP S59353 B2 JPS59353 B2 JP S59353B2 JP 55101518 A JP55101518 A JP 55101518A JP 10151880 A JP10151880 A JP 10151880A JP S59353 B2 JPS59353 B2 JP S59353B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- workpiece
- gripping device
- gripping
- center
- light
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
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Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
- B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
- B25J15/00—Gripping heads and other end effectors
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
- B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
- B25J19/00—Accessories fitted to manipulators, e.g. for monitoring, for viewing; Safety devices combined with or specially adapted for use in connection with manipulators
- B25J19/02—Sensing devices
- B25J19/021—Optical sensing devices
- B25J19/025—Optical sensing devices including optical fibres
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10S294/00—Handling: hand and hoist-line implements
- Y10S294/907—Sensor controlled device
Description
【発明の詳細な説明】
本発明はロボットの把持装置に関する。
工業用ロボットのハンド先端にはワークを把持する把持
装置が取付けられておシ、この把持装置でワークを把み
、所定の経路を経てワークを別の位置へ運搬したシする
。
装置が取付けられておシ、この把持装置でワークを把み
、所定の経路を経てワークを別の位置へ運搬したシする
。
ワーク把持装置が繰返し上述のような動作を行なうとき
、ワーク把持装置の把持中心が毎回一定の位置に来る様
にすれば、安定にワークを把持できるものである。とこ
ろが、人手によりワークを多数個積み重ねるような場合
必ずしもワークの中心をきちんと揃えて置くとは限らな
い。ワークの重量が軽けれは、多少ワークの中心と把持
装置の把み中心が一致していなくとも、ワークをフィン
ガで把んだときワークが動いてフィンガにきつちυと把
持される。ところがワークの重量が大きくなると、把持
装置の把持力でワークを動かすことができず、結局把持
装置がワークを完全に把持することができないことにな
る。本発明は、上述の如き従来の欠点を改善する新しい
発明であシ、その目的はワークの中心がロボットの把持
装置の把持中心からずれているような場合でもロボット
のアームをシフトさせ、把持装置の把持中心とワークの
中心とを一致させることができるような工業用ロボット
の制御方式を提供することを目的とする。次に本発明の
一実施例を図面を用いて詳細に説明する。
、ワーク把持装置の把持中心が毎回一定の位置に来る様
にすれば、安定にワークを把持できるものである。とこ
ろが、人手によりワークを多数個積み重ねるような場合
必ずしもワークの中心をきちんと揃えて置くとは限らな
い。ワークの重量が軽けれは、多少ワークの中心と把持
装置の把み中心が一致していなくとも、ワークをフィン
ガで把んだときワークが動いてフィンガにきつちυと把
持される。ところがワークの重量が大きくなると、把持
装置の把持力でワークを動かすことができず、結局把持
装置がワークを完全に把持することができないことにな
る。本発明は、上述の如き従来の欠点を改善する新しい
発明であシ、その目的はワークの中心がロボットの把持
装置の把持中心からずれているような場合でもロボット
のアームをシフトさせ、把持装置の把持中心とワークの
中心とを一致させることができるような工業用ロボット
の制御方式を提供することを目的とする。次に本発明の
一実施例を図面を用いて詳細に説明する。
第1図は本発明に係る制御方式を適用した工業用ロボッ
トを示す正面図であ沙、図中、1は基台、2はロボット
本体、3はロボット本体2を上下方向に移動させるねじ
棒、4はねじ棒3を回転させるモータ、5はロボット本
体2の上下方向の動きをガイドするガイド棒、6はロボ
ット本体2を回転させる回転台、□はアームで、長手方
向に延び縮みする。
トを示す正面図であ沙、図中、1は基台、2はロボット
本体、3はロボット本体2を上下方向に移動させるねじ
棒、4はねじ棒3を回転させるモータ、5はロボット本
体2の上下方向の動きをガイドするガイド棒、6はロボ
ット本体2を回転させる回転台、□はアームで、長手方
向に延び縮みする。
8は手首機構、9はワーク把持装置である。
ワーク把持装置9は第2図に明りように示すように、先
端に2本のフィンガ10、11が取付けられ、2本のガ
イドロツド12,13にガイドされて互いに接近あるい
は離反して、ワークを把持したわ解放したbする。又、
フインガ10,11の外側にはそれぞれ外枠14,15
が設けられている。外枠14の内側先端には2個の発光
素子16a,17aが設けられて卦D、外枠15の内側
先端には2個の受光素子17b,16bが設けられてい
る。発光素子16a,17aにはレンズ機構が設けられ
、発光素子16aから発せられた光はレンズ機構にて細
ハビームにされて受光素子16bに達し、又発光素子1
7aから発せられた光はレンズ機構にて細いビームにさ
れた受光素子17bに達する。第3図に示すように各発
光素子16a,17aから発せられる光ビーム16c,
17cはワーク把持装置9のつかみ中心線y上で互いに
θの角度をなして交わつている。次に把持装置9が位置
ずれしたワークを正しく把持するシーケンスについて説
明する。
端に2本のフィンガ10、11が取付けられ、2本のガ
イドロツド12,13にガイドされて互いに接近あるい
は離反して、ワークを把持したわ解放したbする。又、
フインガ10,11の外側にはそれぞれ外枠14,15
が設けられている。外枠14の内側先端には2個の発光
素子16a,17aが設けられて卦D、外枠15の内側
先端には2個の受光素子17b,16bが設けられてい
る。発光素子16a,17aにはレンズ機構が設けられ
、発光素子16aから発せられた光はレンズ機構にて細
ハビームにされて受光素子16bに達し、又発光素子1
7aから発せられた光はレンズ機構にて細いビームにさ
れた受光素子17bに達する。第3図に示すように各発
光素子16a,17aから発せられる光ビーム16c,
17cはワーク把持装置9のつかみ中心線y上で互いに
θの角度をなして交わつている。次に把持装置9が位置
ずれしたワークを正しく把持するシーケンスについて説
明する。
第4図aはワーク18とワーク把持装置9の把持中心線
yがずれたまま把持装置9が把持中心線yに沿つてワー
ク18に速度τをもつて接近して行く様子を示している
。
yがずれたまま把持装置9が把持中心線yに沿つてワー
ク18に速度τをもつて接近して行く様子を示している
。
把持装置9がワークに近づき、第4図bに示すように、
発光素子16a,17aからの光線がワーク18により
遮断されたことを受光素子16b,17bで検出し、後
に述べる順序によりワーク18の平面上の位置を検出す
る。
発光素子16a,17aからの光線がワーク18により
遮断されたことを受光素子16b,17bで検出し、後
に述べる順序によりワーク18の平面上の位置を検出す
る。
次いで上述の如きワーク18の位置検出の結果によりロ
ボツトのアーム7は、そのつかみ中心Cがワーク18の
中心0と一致するように動く(第4図COそしてつかみ
中心Cとワークの中心0とが一致したところでフインガ
10,11が動いて第4図dに示すようにワーク18を
しつかりと把持し、ワーク18を所定の経路を経て他の
位置へ運ぶ。
ボツトのアーム7は、そのつかみ中心Cがワーク18の
中心0と一致するように動く(第4図COそしてつかみ
中心Cとワークの中心0とが一致したところでフインガ
10,11が動いて第4図dに示すようにワーク18を
しつかりと把持し、ワーク18を所定の経路を経て他の
位置へ運ぶ。
次にワーク18の平面上の位置を検出する順序について
説明する。
説明する。
第5図はワーク18が光ビーム16c,17cを横切つ
たときの位置関係を示す平面図である。
たときの位置関係を示す平面図である。
同図において、ワーク18のつかみ中心線をy軸とし、
y軸と垂直で、2つの光ビーム16c,17cの交点で
交わうかつフインガのつかみ面内にある直線をX軸とす
る。ワーク把持装置がワーク18に徐々に接近し、ワー
ク18は始めに光線16cを点POで遮断し、次に光ビ
ーム17cを点P,で遮断する。
y軸と垂直で、2つの光ビーム16c,17cの交点で
交わうかつフインガのつかみ面内にある直線をX軸とす
る。ワーク把持装置がワーク18に徐々に接近し、ワー
ク18は始めに光線16cを点POで遮断し、次に光ビ
ーム17cを点P,で遮断する。
この時夫々ワーク18の中心座標は0。,01(X,y
)に移る。そしてワークの中心座標0。,0,間の距離
を△yとし、ワーク把持装置が速度Vで移動していると
すれば、距離△yは、で表わすことができる。
)に移る。そしてワークの中心座標0。,0,間の距離
を△yとし、ワーク把持装置が速度Vで移動していると
すれば、距離△yは、で表わすことができる。
な訃、△tは光ビーム16cが遮断されてから、次に光
ビーム17cが遮断されるまでの時間で、ロボツトの制
御装置は、この受光素子16b,17bからの信号によ
り、簡単に該時間を知ることができる。第5図に}いて
、ワーク18の半径をRとすると、幾可学的な計算から
、次に示すような式が導き出される。
ビーム17cが遮断されるまでの時間で、ロボツトの制
御装置は、この受光素子16b,17bからの信号によ
り、簡単に該時間を知ることができる。第5図に}いて
、ワーク18の半径をRとすると、幾可学的な計算から
、次に示すような式が導き出される。
上式に訃いてθは光ビーム16cと17cが交わる交差
角度である。
角度である。
そして、上記式(2)及び(3)から、ワークの中心座
標01(X,y)は、と導き出すことができる。
標01(X,y)は、と導き出すことができる。
θは定数であり、△yは式(1)より容易に知ることが
でき、ワーク半径Rは、あらかじめ変数として与えて}
けば、ロボツトの制御装置は、式(4)及び(5)より
容易にワークの中心座標を知ることができる。ワーク把
持装置9の座標はC(0,C)なる定数であるから、ロ
ボツトは、ワークの中心01とワークつかみ中心Cを一
致させるべく動作させることができる。
でき、ワーク半径Rは、あらかじめ変数として与えて}
けば、ロボツトの制御装置は、式(4)及び(5)より
容易にワークの中心座標を知ることができる。ワーク把
持装置9の座標はC(0,C)なる定数であるから、ロ
ボツトは、ワークの中心01とワークつかみ中心Cを一
致させるべく動作させることができる。
第6図は、本発明を実施するためのロボツト制御装置を
示すプロツク図である。
示すプロツク図である。
図中、20は距離測定回路で、受光素子16bと17b
のうちのいずれか一方の出力が601となつてから残り
が”O″になるまでの時間△tを測定し、入力されるワ
ーク把持装置9の速度vと△tを掛け合せて距離△yを
演算する。21は座標演算装置である。
のうちのいずれか一方の出力が601となつてから残り
が”O″になるまでの時間△tを測定し、入力されるワ
ーク把持装置9の速度vと△tを掛け合せて距離△yを
演算する。21は座標演算装置である。
該装置21に入力される距離,Δyとワーク半径の値R
とを用い、式(4)及び(5)からワークの中心座標0
1(X,y)を演算する。22は距離演算装置である。
とを用い、式(4)及び(5)からワークの中心座標0
1(X,y)を演算する。22は距離演算装置である。
該装置22では、座標演算装置21から出力されるワー
ク座標01(X,y)の位置情報と別に入力されている
定数のつかみ中心C(0,C)位置情報とを用いてワー
クの中心座標01とつかみ中心C間の直線距離を演算す
る。23はワーク把持装置9を含むロボツトを制御する
制御装置、24はワーク把持装置9を移動させるサーボ
機構である。
ク座標01(X,y)の位置情報と別に入力されている
定数のつかみ中心C(0,C)位置情報とを用いてワー
クの中心座標01とつかみ中心C間の直線距離を演算す
る。23はワーク把持装置9を含むロボツトを制御する
制御装置、24はワーク把持装置9を移動させるサーボ
機構である。
次に上記装置の動作について説明する。
ワーク把持装置9が速度Vをもつてワークに接近して行
き、ワークが光ビーム16cと17cとを次々に遮断し
たとする。
き、ワークが光ビーム16cと17cとを次々に遮断し
たとする。
光ビームの遮断により距離演算装置20は距離△yを算
出し、座標演算装置21はワークの中心座標X,yを演
算し、距離演算装置22はワークの中心からつかみ中心
までの距離を演算し、さらにワーク把持装置9がワーク
の中心に向う方向を割D出し、ただちにこれらの距離と
方向に関する情報を制御装置23に出力する。制御装置
23はこの情報をもとにしてサーボ装置24に指令を与
え、ワーク把持装置9のつかみ中心Cとワークの中心0
とが一致するまでワーク把持装置9を移動させ、これが
一致したところでフインガ10,11を動かしてワーク
を把持させるものである。上記の動作において、ワーク
18が光ビーム16cと17cとを同時に遮断したとき
は、ワークの中心がつかみ中心y上にあるわけで、ワー
クは何ら位置ずれを起していないわけであるから、距離
測定装置20から直ちに零信号が制御装置23に与えら
れる。制御装置23はこの零信号によりワークが正常位
置にあることを感知してワーク把持装置を通常の制御動
作によりワークに接近せしめるものである。な訃、第6
図に訃いて24は数値制御装置であつてもよいことはい
うまでもないことである。
出し、座標演算装置21はワークの中心座標X,yを演
算し、距離演算装置22はワークの中心からつかみ中心
までの距離を演算し、さらにワーク把持装置9がワーク
の中心に向う方向を割D出し、ただちにこれらの距離と
方向に関する情報を制御装置23に出力する。制御装置
23はこの情報をもとにしてサーボ装置24に指令を与
え、ワーク把持装置9のつかみ中心Cとワークの中心0
とが一致するまでワーク把持装置9を移動させ、これが
一致したところでフインガ10,11を動かしてワーク
を把持させるものである。上記の動作において、ワーク
18が光ビーム16cと17cとを同時に遮断したとき
は、ワークの中心がつかみ中心y上にあるわけで、ワー
クは何ら位置ずれを起していないわけであるから、距離
測定装置20から直ちに零信号が制御装置23に与えら
れる。制御装置23はこの零信号によりワークが正常位
置にあることを感知してワーク把持装置を通常の制御動
作によりワークに接近せしめるものである。な訃、第6
図に訃いて24は数値制御装置であつてもよいことはい
うまでもないことである。
な訃、上記実施例に}いては、発光素子と受光素子をワ
ーク把持装置に設けた外枠に取付けたが、これらをフイ
ンガの先端に設けてもよい。以上詳細に説明したように
、本発明によれば、ワークが所定位置よりずれた位置に
置かれて位置ずれを起していたとしても自動的にワーク
把持装置のつかみ中心をワークの中心に一致させること
ができるので、必ずワークを確実に把持することができ
る。
ーク把持装置に設けた外枠に取付けたが、これらをフイ
ンガの先端に設けてもよい。以上詳細に説明したように
、本発明によれば、ワークが所定位置よりずれた位置に
置かれて位置ずれを起していたとしても自動的にワーク
把持装置のつかみ中心をワークの中心に一致させること
ができるので、必ずワークを確実に把持することができ
る。
第1図は業用ロボツトを示す正面図、第2図はワーク把
持装置の斜視図、第3図はワーク把持装置から発せられ
る光ビームの様子を示す平面図、第4図a乃至bはワー
ク把持装置がワークに接近しこれを把持する工程を説明
する程説明図、第5図はワーク把持装置とワークの位置
関係を示す平面図、第6図は把持装置のプロツク図であ
る。 図中、1は基台、2はロボツト本体、3はねじ棒、4は
モータ、5はガイド棒、6は回転台、7はアーム、8は
手首機構、9はワーク把持装置、10,11はフインガ
、12,13はガイドロツド、14,15は外枠、16
a,17aは発光素子、16b,17bは受光素子、1
6c,17cは光ビーム、18はワーク、20は距離測
定装置、21は座標演算装置、22は距離演算装置、2
3は制御装置、24はサーボ装置である。
持装置の斜視図、第3図はワーク把持装置から発せられ
る光ビームの様子を示す平面図、第4図a乃至bはワー
ク把持装置がワークに接近しこれを把持する工程を説明
する程説明図、第5図はワーク把持装置とワークの位置
関係を示す平面図、第6図は把持装置のプロツク図であ
る。 図中、1は基台、2はロボツト本体、3はねじ棒、4は
モータ、5はガイド棒、6は回転台、7はアーム、8は
手首機構、9はワーク把持装置、10,11はフインガ
、12,13はガイドロツド、14,15は外枠、16
a,17aは発光素子、16b,17bは受光素子、1
6c,17cは光ビーム、18はワーク、20は距離測
定装置、21は座標演算装置、22は距離演算装置、2
3は制御装置、24はサーボ装置である。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1 把持装置のつかみ中心線上にて所定の角度で交差す
る2本の光ビームを発生する2つの発光部材とこれら光
ビームを受光する受光部材とを把持装置に設けるととも
に、ワークが前記2つの光ビームをそれぞれ横切る間の
時間とワークと把持装置の相対速度からワークの中心位
置を演算する座標演算装置と該座標演算装置が演算した
中心位置とつかみ中心間の距離を演算する距離演算装置
とを有し、前記距離演算装置の演算結果をもとにして把
持装置の把持中心をワークの中心位置まで移動せしめる
ことを特徴とする把持装置。 2 発光部材と発光部材を把持装置の枠材に設けたこと
を特徴とする特許請求の範囲第1項記載の把持装置。 3 発光部材と受光部材を把持装置のフィンガに設けた
ことを特徴とする特許請求の範囲第1項記載の把持装置
。
Priority Applications (6)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP55101518A JPS59353B2 (ja) | 1980-07-24 | 1980-07-24 | 把持装置 |
US06/283,184 US4423998A (en) | 1980-07-24 | 1981-07-14 | Gripping device |
KR1019810002653A KR840000538B1 (ko) | 1980-07-24 | 1981-07-22 | 파지장치 |
EP81303347A EP0045174B1 (en) | 1980-07-24 | 1981-07-22 | Gripping device |
DE8181303347T DE3166831D1 (en) | 1980-07-24 | 1981-07-22 | Gripping device |
SU813312258A SU1179912A3 (ru) | 1980-07-24 | 1981-07-24 | "cxbat" |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP55101518A JPS59353B2 (ja) | 1980-07-24 | 1980-07-24 | 把持装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS5727692A JPS5727692A (en) | 1982-02-15 |
JPS59353B2 true JPS59353B2 (ja) | 1984-01-06 |
Family
ID=14302733
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP55101518A Expired JPS59353B2 (ja) | 1980-07-24 | 1980-07-24 | 把持装置 |
Country Status (6)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US4423998A (ja) |
EP (1) | EP0045174B1 (ja) |
JP (1) | JPS59353B2 (ja) |
KR (1) | KR840000538B1 (ja) |
DE (1) | DE3166831D1 (ja) |
SU (1) | SU1179912A3 (ja) |
Families Citing this family (81)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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JPS5930685A (ja) * | 1982-08-10 | 1984-02-18 | 株式会社アマダ | 板材把持移送位置決め装置 |
US4456293A (en) * | 1982-08-24 | 1984-06-26 | International Business Machines Corporation | Article gripping apparatus |
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US4637494A (en) * | 1983-11-15 | 1987-01-20 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Apparatus for moving carriages along ladders |
US4579380A (en) * | 1983-12-06 | 1986-04-01 | Carnegie-Mellon University | Servo robot gripper |
US4809425A (en) * | 1984-02-06 | 1989-03-07 | Monforte Robotics, Inc. | Adaptable, programmable production system |
US4852928A (en) * | 1984-02-16 | 1989-08-01 | Multivisions Corporation | Robotic end effectors |
US4591198A (en) * | 1984-02-16 | 1986-05-27 | Monforte Robotics, Inc. | Robotic end effectors |
JPS60153788U (ja) * | 1984-03-21 | 1985-10-14 | シャープ株式会社 | 位置検知センサ付ロボツトハンド |
GB2158039B (en) * | 1984-04-27 | 1988-04-20 | Haden Drysys Int Ltd | A manipulator and a method for opening and closing hinged and/or sliding members supported on bodies |
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JPS6171302A (ja) * | 1984-09-14 | 1986-04-12 | Toshiba Corp | ロボットハンド用近接センサ装置 |
DE3501692A1 (de) * | 1985-01-19 | 1986-07-24 | Maschinenfabrik Fr. Niepmann GmbH u. Co, 5820 Gevelsberg | Vorrichtung zum entladen einzelner bobinen von einer unterlage |
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