JPS6332578B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は部品の把持工具の把持力検出装置に関
し、その目的は、各種部品に対応する把持工具の
把持力を１つの検出装置により共通して検出する
ようにし、装置の簡素化並びにコストダウンを図
つたことである。

部品の自動組立装置等において、把持工具の把
持爪で部品を掴むときに把持力をコントロールし
て適切な力で掴み部品の変形等を防ぐ必要があ
る。

従来では把持工具にエア圧、あるいは面圧感知
形のセンサを備えて把持力を検出していた。この
場合、各種部品に対応したそれぞれの握持工具毎
に把持力のセンサを設けなくてはならず、コスト
高になると共に、把持工具が着脱自在に装着され
るユニツト本体との間にセンサからの信号回路の
ジヨイントが必要となり技術的な困難性と、各把
持工具毎にゲイン等の補正回路を必要とする問題
があつた。

本発明は上記従来の問題点を解決したもので、
その特長は、把持工具は着脱自在に装着されるユ
ニツト本体側に把持力のセンサを設け、各把持工
具の把持力を適切にコントロールする把持力検出
装置を提供するものである。

以下本発明の実施例を図面に基いて説明する。
把持工具１は第１図及び第２図に示すように、ワ
ークＷを把持する一対の把持爪２が開閉自在に設
けられている。この把持爪２の開閉機構は次の通
りである。すなわち、把持爪２は把持工具本体に
平行リンク３ａ，３ｂによつて枢着されている。
平行リンク３ａ，３ｂの一方のリンク３ａはＬ字
リンクであり、その屈曲点を枢軸４によつて把持
工具本体に枢着され、一方の先端は枢軸５によつ
て把持爪２に枢着されている。他方の先端は、把
持工具本体に軸方向に摺動自在に嵌挿され、回り
止めピン８にて回転を規制した摺動部材７と枢軸
６によつて枢着されている。この摺動部材７には
把持工具本体に回転自在に保持された回転軸９の
一端の雄ねじ１０が螺合されており、回転軸９の
正逆回転により前記雄ねじ１０のリードで摺動部
材７を進退移動させ、Ｌ字のリンク３ａを枢軸４
を支点にして回動することにより把持爪２を開閉
作動する構造である。

前記回転軸９の他端には後述するユニツト本体
２０に設けられた把持用操作軸２４と着脱自在に
連結し、且つ回転方向を係合する係合突起１１が
形成されている。１４はユニツト本体２０に設け
られている作業軸２１に嵌合されるテーパシヤン
クである。このテーパシヤンク１４には作業軸２
１内に設けられているクランプ部材２３が係合す
る工具クランプ用係止面１３と、作業軸２１に径
方向に弾機的に設けられている係合プランジヤ２
２が係合する環状凹溝１２とが形成されている。

上記把持工具１が装着されるユニツト本体２０
の構成について第３図及び第４図によつて説明す
る。

前記把持工具１が装着される作業軸２１はユニ
ツト本体２０を縦貫して進退送り移動自在に設け
られている。この作業軸２１の進退送り機構は、
作業軸２１と直交する方向に連結部材２６が作業
軸２１に固設され、その一側端部に係止部２８が
形成されており、作業軸２１と平行にユニツト本
体２０に取付けられた回り止めガイド２７に案内
されている。また他側端部は作業軸２１と平行に
ユニツト本体２０に回転自在に保持した送りねじ
２９に螺合している。前記送りねじ２９はユニツ
ト本体２０に固設された送り用モータ３０によつ
て正逆回転駆動される構造である。

さらに、前記作業軸２１内には前記把持爪２を
開閉する把持用操作軸２４が縦貫されている。こ
の把持用操作軸２４の一端には把持工具１側の回
転軸９端に突設されている係合突起１１と連結す
る係合部２５（第１図参照）が形成されており、
他端には正逆回転駆動機構並びに把持力を検出す
るトルクセンサが設けられている。その構成は第
４図で示すように、軸受部材４３に回転スリーブ
３４が軸承され、この回転スリーブ３４内に一端
を回転スリーブ３４と一体に連結したトーシヨン
バー３５が設けられている。前記回転スリーブ３
４の外径にはウオーム歯車３３がキー止めによつ
て固着され、このウオーム歯車３３に把持用モー
タ３１（パルスモータ）に連結しているウオーム
軸３２が噛合している。

前記トーシヨンバー３５の他端と、把持用操作
軸２４の他端とは、回転スリーブ３４内で自由回
転するスプライン継手によつて結合されトーシヨ
ンバー３５の回転が把持用操作軸２４に伝達する
よう構成されている。

また、トーシヨンバー３５には歪ゲージ３７が
取付けられており、この歪ゲージ３７からのトル
ク検出信号が外部に送信されるようになつてい
る。このトルク検出信号の外部取出し機構は、回
転スリーブ３４の外端にスリツプリング３８を設
け、このスリツプリング３８に接触するブラシ３
９によるものである。このような機構で取出され
たトルク検出信号はインタフエース４０を介して
メモリ、読取装置等を有する制御装置４１に送信
し、制御装置４１からのモータ制御信号（パルス
指令）をドライブユニツト４２を介して把持用モ
ータ３１に送り、把持用モータ３１をコントロー
ルするよう構成されている。

本発明は上記の通りの構成であるから、ユニツ
ト本体２０の作業軸２１に装着された把持工具１
の把持爪２の開閉は把持用モータ３１の正逆回転
によつて作動する。すなわち、把持用モータ３１
の回転は、ウオーム軸３２、ウオーム歯車３３、
回転スリーブ３４、トーシヨンバー３５及びスプ
ライン継手３６を介して把持用操作軸２４に伝達
され、把持用操作軸２４から把持工具１の回転軸
９に伝えられて摺動部材７を進退作動し、Ｌ字の
リンク３ａの回動で把持爪２を開閉動作するので
ある。

ワークＷを把持する把持爪２の把持力は、把持
用操作軸２４上に装備されたトルクセンサ、すな
わち、トーシヨンバー３５に取付けられている歪
ゲージ３７によるトルク検出信号を制御装置４１
に入力し、あらかじめ設定された規定値に達した
時点で把持用モータ３１の駆動を停止するよう制
御される。

次に、例により処理内容を説明する。

（指令内容） Ｎ×××Ａ―50000M28CR ここで、上記指令内容の「Ｎ××××」はシー
ケンスNo.、「Ａ」は作動軸、「−」は作動軸の移動
方向、「50000」は作動軸の移動指令（パルスモー
タに与えるパルス数）、「M28」は把持力制御指令
である。

指令内容に「M28」が含まれる場合は把持力制
御処理が行われ、任意に設定できるパルス出力毎
に把持力をチエツクし、指令された移動量分のパ
ルス出力を行う。このとき、もし途中で把持力が
規定値に達した場合は、指令値分の移動を行わな
くても停止し、指令された移動量に対する許容値
内に移動量が入つていれば把持力ランプを点灯す
る。許容値から外れている場合及び予定パルス量
を出力しても規定値に達しない場合は異状とす
る。

把持力制御指令の具体例を示す。

Ｎ×××R20CR Ｎ×××Ａ―50000M28CR この例では、作業軸が方向へ把持力をチエツ
クしながら移動し、Ｒコードで示される制御トル
クの規定値20（Kg―cm）に達したときに停止する。

上記本発明装置によると、把持工具が装着され
るユニツト本体に、把持爪を開閉する把持用操作
軸を設け、この把持用操作軸上に把持力の検出手
段であるトルクセンサを装備したものであるか
ら、各種の把持工具自体に把持力のセンサを装備
する必要がなくなり、把持工具とユニツト本体と
の間の信号回路のジヨイントや、各把持工具毎の
ゲイン等の補正回路を不要とし、構成の簡素化と
コストダウンが得られ、各種の把持工具の把持力
を検出し、適切な把持力に制御する効果を有して
いる。

【図面の簡単な説明】

第１図はユニツト本体に装着された把持工具の
正面図、第２図は第１図―線断面図、第３図
は本発明装置を備えてユニツト本体の一部破断斜
視図、第４図は本発明装置の要部断面図である。 １…把持工具、２…把持爪、３ａ，３ｂ…リン
ク、７…摺動部材、９…回転軸、１０…雄ねじ、
１１…係合突起、２０…ユニツト本体、２１…作
業軸、２４…把持用操作軸、２５…係合部、２６
…連結部材、２９…送りねじ、３０…送り用モー
タ、３１…把持用モータ、３２…ウオーム軸、３
３…ウオーム歯車、３４…回転スリーブ、３５…
トーシヨンバー、３６…スプライン継手、３７…
歪ゲージ、３８…スリツプリング、３９…ブラ
シ、４１…制御装置。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 回転軸の正逆回転によつて開閉する把持爪を
   持つた把持工具の把持力を検出するものであつ
   て、ユニツト本体に、前記把持工具が着脱自在に
   装着される作業軸と、この作業軸内を縦貫し、前
   記把持工具の回転軸と着脱自在に連結され、且つ
   その連結状態で前記回転軸とその回転方向におい
   て一体係合する把持用操作軸と、この把持用操作
   軸を制御装置によつてコントロールし正逆回転駆
   動する把持用モータと、前記把持用操作軸上に設
   けられ、前記制御装置にトルク検出信号を送信す
   るトルクセンサとを備えたことを特徴とする把持
   力検出装置。