WO2012101953A1 - 把持装置およびそれを備える移載装置、並びに、把持装置の制御方法 - Google Patents

把持装置およびそれを備える移載装置、並びに、把持装置の制御方法 Download PDF

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松岡　浩史
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トヨタ自動車株式会社
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Definitions

  • the present invention relates to a gripping device, a transfer device including the gripping device, and a control method of the gripping device.
  • a gripping device disclosed in Japanese translations of PCT publication No. 2008-528408 and Japanese Patent Application Laid-Open No. 9-128302 includes a contact member in which a bag-shaped member having flexibility and stretchability is filled with a large number of granular materials, and a vacuum By using a pump or the like to depressurize the interior of the bag-like member or release the depressurization, the contact member can be adapted to the outer shape of various workpieces.
  • the contact member is brought into contact with a work or the like by a gripping operation, the corresponding contact member is made to follow the shape of the work or the like, and then the inside of the contact member is decompressed, The granular materials in the bag-like member are closely moored so that the shape of the contact member follows the workpiece shape. Further, by releasing the reduced pressure state in the contact member, the contact member is restored to a flexible steady state.
  • the conventional gripping device when the workpiece is repeatedly gripped, if the contact position of the contact member with the workpiece is always the same, a specific part of the bag-shaped member filled with the granular material is damaged, There existed a problem that a bag-shaped member became easy to break in the said site
  • the present invention provides a technique capable of extending the life of the abutting member as compared with the prior art while stably holding a plurality of types of workpieces having different shapes.
  • a gripping device is attached to a gripping portion for gripping a workpiece, a control device for controlling a gripping operation of the gripping portion, and a portion of the gripping portion that comes into contact with the workpiece.
  • An abutting member that deforms following the shape of the workpiece and can hold the deformation, and presses the abutting member against the workpiece by the gripping operation of the gripping portion to obtain the outer shape of the workpiece.
  • a gripping device that grips the workpiece while maintaining the shape of the corresponding contact member, and the control device is configured to control the contact member when gripping the workpiece every predetermined number of gripping times. The contact position with respect to the workpiece is changed.
  • the contact position of the contact member when the control device grips the work is changed in a plane perpendicular to the gripping direction. This is done by changing to a shifted position.
  • the abutting member is preferably configured by filling a granular material group in a bag-like member. Furthermore, the contact member depressurizes the inside of the bag-shaped member, and increases the volume ratio of the granular material group to the internal volume of the bag-shaped member, thereby mooring each particle of the granular material group.
  • the shape of the contact member is preferably maintained.
  • the transfer device transfers the workpiece while holding the workpiece using the gripping device, and the relative position between the gripping device and the workpiece.
  • the robot arm is adjusted, and the operation of the robot arm is controlled by the control device.
  • a gripping part for gripping a work and a contact that is attached to a part of the gripping part that comes into contact with the work, deforms according to the shape of the work, and can hold the deformation. And holding the workpiece while holding the shape of the corresponding contact member while pressing the contact member against the workpiece to follow the outer shape of the workpiece by the gripping operation of the gripping portion.
  • This is a method for controlling a gripping device. In the gripping device control method, the contact position of the contact member with respect to the workpiece when the workpiece is gripped is changed every predetermined number of times of gripping.
  • the contact position of the contact member with respect to the work when the work is gripped is changed to a position shifted in a plane perpendicular to the gripping direction.
  • the lifetime of an abutting member can be extended compared with the past, stably hold
  • local damage due to wear or cutting of the contact member can be easily prevented without changing the conventional apparatus configuration.
  • FIGS. 2A and 2B are schematic views showing a gripping device, where FIG. 2A is a front (XZ plane) view, FIG. 2B is a cross-sectional view along AA in FIG. 2A, and FIG. 2C is a cross-sectional view along BB in FIG.
  • the figure is shown.
  • It is a figure which shows the holding state of the workpiece
  • (a) is a front (XZ plane) schematic diagram,
  • the transfer device 15 including the gripping device 1 will be described with reference to FIGS.
  • an XYZ coordinate system as shown in FIGS. 1 and 2 is defined for convenience of explanation.
  • the transfer device 15 is a device used to transfer a workpiece 50, and includes a gripping device 1 and a robot arm 16.
  • the transfer device 15 is used for the purpose of holding the workpiece 50 by the holding device 1 and transferring the workpiece 50 from a predetermined position to a predetermined position by the robot arm 16.
  • the gripping device 1 includes a gripping portion 2, a control device 7, a vacuum evacuation equipment 8, and the like, and is disposed on the hand portion 16 a of the robot arm 16.
  • the grip part 2 is a part for sandwiching and gripping the work 50, and includes a drive part 3, a plurality of claw parts 4 and 5, a plurality of contact members 6, 6, and 6 and the like.
  • the drive unit 3 includes two systems of slider units 3a and 3b, and each slider unit 3a and 3b is reciprocally displaced independently in the X-axis direction.
  • an electric actuator provided with a reciprocating mechanism including a ball screw / nut and a motor can be employed.
  • the drive unit 3 and the control device 7 are electrically connected, and the operation of the slider units 3 a and 3 b of the drive unit 3 is controlled by the control device 7.
  • claw part 4 * 5 is a pair of site
  • the shapes of the claw portions 4 and 5 are set in consideration of the shape and size of the workpiece 50 to be grasped, the stroke amounts of the slider portions 3a and 3b, and the like.
  • the claw portion 4 includes a support portion 4a fixed to the slider portion 3a and two clamping portions 4b and 4b protruding from the support portion 4a.
  • the clamping parts 4b and 4b are arranged at a predetermined interval from each other.
  • the claw portion 5 includes a support portion 5a fixed to the slider portion 3b, and one pressing portion 5b protruding from the support portion 5a.
  • the control unit 7 slides the sliders 3a and 3b to reciprocate the clamping parts 4b and 4b and the clamping part 5b along the X-axis direction.
  • the control unit 7 slides the sliders 3a and 3b to reciprocate the clamping parts 4b and 4b and the clamping part 5b along the X-axis direction.
  • the abutting member 6 is a part that directly abuts on the workpiece 50, and has a mode in which the shape can be flexibly deformed (this mode is referred to as “softening”) and a mode in which the shape is firmly held (this mode). Is called "curing"), and two conflicting modes can be realized with one member.
  • the contact member 6 is in a form that can be flexibly deformed (in a softened state).
  • the abutting member 6 includes a bag-like member 6a having elasticity and a large number of granular materials (granular material group) 6b filled in the bag-like member 6a.
  • the abutting member 6 is attached to the surface of the claw portions 4 and 5 on the side where the pressing portions 4b, 4b, and 5b face each other.
  • the contact member 6 is connected to an evacuation facility 8 as shown in FIG.
  • the evacuation equipment 8 constitutes means for hardening and softening the contact member 6 in the gripping device 1, and includes a vacuum pump 8a, vacuum pipes 8b and 8b, an electromagnetic valve 8c, and the like.
  • Each vacuum pipe 8 b is connected to the bag-like member 6 a of each contact member 6.
  • the vacuum pump 8a is provided in the vacuum exhaust equipment 8 is illustrated, but a configuration including exhaust means (for example, an ejector or the like) other than the vacuum pump 8a is also possible.
  • the means for realizing the hardening and softening of the contact member does not necessarily need to be an evacuation facility, and various means capable of realizing the hardening and softening of the contact member.
  • the thing of an aspect may be employ
  • the vacuum pump 8a instead of the vacuum pump 8a, as a configuration provided with a check valve for circulating air only in the direction of discharging air from the bag-like member 6a to the vacuum pipe 8b, the inside of the bag-like member 6a by gripping operation. It is also possible to harden the contact member 6 by expelling air from the air.
  • the abutting member 6 When the abutting member 6 operates the vacuum pump 8a to depressurize the inside of the bag-like member 6a, the particles constituting the granular material group 6b filled in the bag-like member 6a are more closely moored and granular. Since the object group 6b is cured, the shape of the object group 6b is firmly maintained.
  • the configuration in which the contact member 6 is cured by reducing the pressure inside the bag-like member 6a is illustrated, but the configuration of the gripping device according to the present invention is not limited to this, and gripping is performed.
  • Various configurations can be adopted as a configuration for curing the contact member in the apparatus.
  • action of electromagnetic force may be sufficient.
  • the grip portion 2 is arranged so that the position of the pinching portion 5b in the Y-axis direction is at the center of the pinching portions 4b and 4b in the Y-axis direction.
  • work 50 can be firmly hold
  • grip part 2 is illustrated, in the holding
  • the aspect supported by the pinching part of two points which has an area, or the aspect supported by four or more points may be sufficient.
  • the workpiece 50 is positioned at a predetermined position of the workpiece positioning portion 16c in a state where the workpiece 50 is positioned by positioning portions 16b and 16b including, for example, positioning pins.
  • the control device 7 is connected to the robot arm 16, and information such as the arrangement / angle of the hand portion 16 a of the robot arm 16 is fed back to the control device 7.
  • the gripping part 2 is placed at a predetermined position suitable for gripping the workpiece 50 by adjusting the placement and angle of the hand part 16 a by the robot arm 16. In other words, the relative positional relationship between the gripping device 1 and the workpiece 50 is adjusted by the operation of the robot arm 16.
  • the arrangement of the gripping portion 2 at this time is set so that a position suitable for gripping the workpiece 50 is disposed at a position facing the contact members 6, 6, 6.
  • the control device 7 receives a signal from the robot arm 16 that the grip portion 2 is disposed at a predetermined position suitable for gripping the workpiece 50.
  • control device 7 adjusts the strokes of the slider portions 3 a and 3 b so that the distance between the claw portions 4 and 5 is less than the width of the workpiece 50. And the workpiece
  • a command signal is given from the control device 7 to the vacuum pump 8a in a state where the work 50 is held at a predetermined holding pressure by the claw portions 4 and 5, and the inside of the bag-like member 6a of the contact member 6 Evacuate.
  • the contact member 6 is cured in a state where the granular material group 6 b follows the outer shape of the workpiece 50. Since the abutting member 6 can be bitten into a predetermined part suitable for gripping the workpiece 50 and cured, the gripping portion 2 can be used even when handling a plurality of types of workpieces 50. .. Can be securely gripped without replacing the workpieces.
  • the means for causing the contact members 6, 6, 6 to follow the outer shape of the workpiece 50 is configured to adjust the stroke of the slider portions 3 a, 3 b by the control device 7 (that is, this time).
  • the case where the position control of the contact members 6, 6, 6 is performed) is illustrated, but the configuration of the gripping device according to the present invention is not limited to this.
  • a servo current that is, a torque value in other words
  • the means for reliably bringing the contact member along the outer shape of the workpiece may be configured to use both position control and torque control.
  • the gripping device 1 In the gripping device 1, the contact members 6, 6... Can be cured while following the outer shape of the work 50. Even if is not constant, a stable gripping state can be maintained. Therefore, the gripping device 1 takes advantage of this feature to grip the work 50 while actively changing the contact position of the contact members 6, 6... With the work 50.
  • a program for changing a predetermined gripping position as shown is incorporated in the control device 7 in advance.
  • the grip portion 2 is arranged so that each of the contact members 6, 6, 6 faces the set grip position of the workpiece 50 by the robot arm 16. (STEP-4).
  • the driving unit 3 Based on the command signal from the control device 7, the driving unit 3 is operated with a predetermined stroke amount, and the workpiece 50 is gripped by the gripping unit 2 (STEP-5). At this time, the control device 7 adds “1” to the value of the grip count b and counts the number of workpieces 50 gripped by the gripping members 6, 6, 6 currently attached to the grip portion 2 ( (STEP-6).
  • the work 50 is transferred to a predetermined position by the robot arm 16 based on the command signal from the control device 7 (STEP-7).
  • the control device 7 adds “1” to the value of the transfer number a, and counts the number of workpieces 50 transferred by the gripping device 1 (STEP-8).
  • the purpose of counting the transfer number a is to prevent the contact member 6 from being damaged by preventing the contact member 6 from being damaged during the operation of the production line.
  • a life based on the transfer number a is set in advance for the bag-like member 6a), and this is systematically applied before the contact member 6 breaks according to the count number of the transfer number a.
  • the contact member 6 is exchanged.
  • the ultimate vacuum in the bag-like member 6a when the vacuum is evacuated is detected, and when the ultimate vacuum is reduced, the life is judged to be appropriate.
  • a configuration in which the contact member 6 is replaced is also possible.
  • control device 7 makes a determination based on the transfer number a (STEP-9). If the transfer number a is less than a preset value, the process proceeds to the next (STEP-10) to continue the transfer operation. On the other hand, when the transfer number “a” is equal to or larger than a preset set value, the transfer operation is terminated here.
  • the control algorithm in the control method of the gripping device 1 shown in the present embodiment includes an algorithm for performing determination based on the transfer number a.
  • the transfer number a The structure which does not perform determination based on may be sufficient.
  • the control device 7 makes a determination based on the grip count b (STEP-10). If the number of grips b is less than a preset value, the current gripping position setting is used as is, and the process returns to (STEP-4) again. On the other hand, when the grip count b is equal to or greater than a preset set value, the control device 7 changes the grip position setting (STEP-11) and returns to (STEP-3) again.
  • the gripping position setting change (STEP-11) is performed by the robot arm 16 based on a command signal from the control device 7 as shown in FIG. This is done by changing the setting of direction coordinates. This is performed, for example, by shifting the arrangement setting of the grip portion 2 in the Y direction (left-right direction) and the Z direction (up-down direction) by several tens of mm. Thereby, the contact position of the contact members 6, 6, 6 with respect to the workpiece 50 is changed for each set number of grips.
  • the change amount and change direction of the gripping position at this time can be appropriately set while considering not to exceed the range in which the workpiece 50 can be stably gripped by the grip portion 2.
  • the gripping device 1 For example, every time the workpiece 50 is gripped by the gripping device 1 (that is, every time), the setting of a predetermined gripping position is changed, or the gripping position setting is changed after gripping three times.
  • the frequency of changing the predetermined gripping position can be appropriately set according to the usage status of the gripping device 1 and the like. As a result, it is possible to prevent damage such as wear and cuts from accumulating at the same position of the contact members 6, 6, 6, thereby extending the life of the contact members 6, 6, 6.
  • the contact position of each contact member 6, 6, 6 with respect to the work 50 is changed by the gripping direction ( This is performed by changing to a position shifted in a plane (YZ plane) perpendicular to the (X direction).
  • the gripping position is changed by changing the arrangement of the gripping unit 2 by the robot arm 16, but the configuration of the gripping device according to the present invention is not limited to this.
  • a configuration is adopted in which the gripping position is changed every predetermined number of grips by displacing the contact member every predetermined number of grips. obtain.
  • the position where the workpiece 50 is gripped is changed by changing the arrangement of the grip portion 2, thereby changing the contact position of the contact member 6 with the workpiece 50. Even if the arrangement of the gripping part 2 is the same, the contact position of the contact member 6 with respect to the workpiece 50 may be changed by changing the arrangement of the claw part 4 and the claw part 5, for example.
  • the slider portions 3a and 3a are controlled based on the command signal from the control device 7 in accordance with the change in the arrangement of the gripping portion 2 in the Y direction and the Z direction. It is preferable to change the displacement (stroke amount) of 3b in the X direction. Accordingly, the abutting members 6, 6, 6 can be surely aligned with the outer shape of the work 50, so that the gripping force by the gripping part 2 can be ensured.
  • the present invention is applicable to a gripping device that grips a plurality of types of workpieces having different shapes.

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Abstract

　ワークを把持する把持部と、前記把持部の把持動作を制御する制御装置と、前記把持部の前記ワークと当接する部位に付設され、前記ワークの形状に倣って変形し、その変形を保持し得る当接部材と、を備え、前記把持部の把持動作によって、前記当接部材を前記ワークに押圧して該ワークの外形形状に倣わせるとともに、該当接部材の形状を保持して、前記ワークを把持する把持装置であって、前記制御装置は、所定の把持回数ごとに、前記ワークを把持した際の前記当接部材の前記ワークに対する当接位置を変更する。これによれば、形状が異なる複数種類のワークを安定的に把持しつつ、従来に比して当接部材の寿命を延ばすことができる。前記把持装置の好ましい一実施形態においては、前記制御装置による前記ワークを把持した際の前記当接部材の前記ワークに対する当接位置の変更は、前記当接部材を把持方向に垂直な平面内でずらした位置に変更することで行われる。

Description

把持装置およびそれを備える移載装置、並びに、把持装置の制御方法
　本発明は、把持装置およびそれを備える移載装置、並びに、把持装置の制御方法に関する。
　従来、ワーク等を把持する把持装置において、外形形状が異なる複数種類のワークを取り扱う場合には、把持装置のワーク等と直接接触する部位である当接部材を、各ワークの形状に対応したものに交換する手間が生じていた。
　そこで、当接部材を交換しなくても外形形状が異なる複数種類のワークを把持することができる把持装置が種々検討されている（例えば、特表２００８－５２８４０８号公報および特開平９－１２３０８２号公報）。
　特表２００８－５２８４０８号公報および特開平９－１２３０８２号公報に開示されている把持装置は、可撓性および伸縮性を有する袋状部材に多数の粒状物を充填した当接部材を備え、真空ポンプ等を用いて、袋状部材内を減圧したり、あるいは、減圧解除したりすることにより、当接部材を様々なワークの外形形状に対応できるようにしている。
　このような従来の把持装置では、把持動作によって当接部材をワーク等に当接させて、該当接部材をワーク等の形状に倣わせておき、その後、当接部材内を減圧することによって、袋状部材内の粒状物同士を緊密に係留させて、当接部材の形状がワーク形状に倣った状態を保持するようにしている。また、当接部材内の減圧状態を解除することによって、当接部材を柔軟な定常状態に復元させるようにしている。
特表２００８－５２８４０８号公報 特開平９－１２３０８２号公報
　従来の把持装置では、繰返しワークを把持する場合において、当接部材におけるワークとの当接位置が常に同じであると、粒状物を充填している袋状部材の特定の部位がダメージを受け、当該部位において袋状部材が破損しやすくなるという問題があった。またこのため、従来の把持装置では、当接部材の寿命が短くなるという問題があった。
　本発明は、形状が異なる複数種類のワークを安定的に把持しつつ、従来に比して当接部材の寿命を延ばすことができる技術を提供する。
　本発明の第一態様である把持装置は、ワークを把持するための把持部と、前記把持部の把持動作を制御するための制御装置と、前記把持部の前記ワークと当接する部位に付設され、前記ワークの形状に倣って変形し、その変形を保持し得る当接部材と、を備え、前記把持部の把持動作によって、前記当接部材を前記ワークに押圧して該ワークの外形形状に倣わせるとともに、該当接部材の形状を保持して、前記ワークを把持する把持装置であって、前記制御装置は、所定の把持回数ごとに、前記ワークを把持した際の前記当接部材の前記ワークに対する当接位置を変更する。
　前記把持装置の好ましい一実施形態においては、前記制御装置による前記ワークを把持した際の前記当接部材の前記ワークに対する当接位置の変更は、前記当接部材を把持方向に垂直な平面内でずらした位置に変更することで行われる。
　前記当接部材は、袋状部材に粒状物群を充填して構成されることが好ましい。
　さらに、前記当接部材は、前記袋状部材の内部を減圧して、前記袋状部材の内容積に対する前記粒状物群の体積比率を増大させることによって、前記粒状物群の各粒子を係留させて、前記当接部材の形状を保持することが好ましい。
　本発明の第二態様である移載装置は、前記把持装置を用いて前記ワークを把持した状態で、当該ワークを移載するものであって、前記把持装置と前記ワークとの相対的な位置を調整するロボットアームを備え、前記ロボットアームの動作は、前記制御装置によって制御される。
　本発明の第三態様は、ワークを把持するための把持部と、前記把持部の前記ワークと当接する部位に付設され、前記ワークの形状に倣って変形し、その変形を保持し得る当接部材と、を備え、前記把持部の把持動作によって、前記当接部材を前記ワークに押圧して該ワークの外形形状に倣わせるとともに、該当接部材の形状を保持して、前記ワークを把持する把持装置を制御する方法である。把持装置の制御方法において、所定の把持回数ごとに、前記ワークを把持した際の前記当接部材の前記ワークに対する当接位置を変更する。
　前記ワークを把持した際の前記当接部材の前記ワークに対する当接位置の変更は、前記当接部材を把持方向に垂直な平面内でずらした位置に変更することで行われることが好ましい。
　本発明によれば、形状が異なる複数種類のワークを安定的に把持しつつ、従来に比して当接部材の寿命を延ばすことができる。
　また、従来の装置構成を変更することなく、簡易に当接部材の摩耗や切創等による局所的な損傷を防止できる。
把持装置を備える移載装置の全体構成を示す図であり、（ａ）はブロック図、（ｂ）は正面（ＸＺ平面）模式図を示す。 把持装置を示す模式図であり、（ａ）は正面（ＸＺ平面）図、（ｂ）は図２（ａ）におけるＡ－Ａ断面図、（ｃ）は図２（ａ）におけるＢ－Ｂ断面図を示す。 把持装置によるワークの把持状態を示す図であり、（ａ）は正面（ＸＺ平面）模式図、（ｂ）は平面（ＸＹ平面）模式図。 把持装置の制御方法を示すフロー図である。 把持装置における把持位置の変更状況を示す斜視模式図である。
　まず、把持装置１を備えた移載装置１５について、図１～図３を用いて説明をする。
　尚、本実施形態で示す把持装置に対しては、図１および図２等に示すようなＸＹＺ座標系を、説明の便宜上規定している。
　図１に示す如く、移載装置１５はワーク５０を移載するために用いられる装置であり、把持装置１とロボットアーム１６を備えている。移載装置１５は、把持装置１でワーク５０を把持するとともに、ロボットアーム１６でワーク５０を所定位置から所定位置に移載する用途に用いられる。
　図１に示す如く、把持装置１は、把持部２、制御装置７、真空排気設備８等を備えており、ロボットアーム１６の手先部１６ａに配設されている。
　把持部２は、ワーク５０を挟圧して把持するための部位であり、駆動部３、複数の爪部４・５、複数の当接部材６・６・６等を備えている。
　図２に示す如く、駆動部３は、二系統のスライダ部３ａ・３ｂを備えており、各スライダ部３ａ・３ｂをＸ軸方向に対して、それぞれ独立して往復変位させる。駆動部３としては、例えば、ボールネジ・ナットおよびモータ等を含む往復動機構を備える電動アクチュエータ等を採用することができる。
　駆動部３と制御装置７は電気的に接続されており、制御装置７によって駆動部３のスライダ部３ａ・３ｂの動作が制御される。
　各爪部４・５は、ワークを挟持するために備えられる一対の部位である。即ち、各爪部４・５は、それらの中間位置に配置されるワーク５０を、挟圧して保持する。
　尚、各爪部４・５の形状は、把持対象となるワーク５０の形状および大きさや、各スライダ部３ａ・３ｂのストローク量等を考慮して設定する。
　図２に示す如く、爪部４は、スライダ部３ａに固定されている支持部４ａと、支持部４ａから突設する二つの挟圧部４ｂ・４ｂを備えている。挟圧部４ｂ・４ｂは、互いに所定の間隔を隔てて配置されている。
　また、爪部５は、スライダ部３ｂに固定されている支持部５ａと、支持部５ａから突設する一つの挟圧部５ｂを備えている。
　制御装置７により、スライダ部３ａ・３ｂをスライドさせて、挟圧部４ｂ・４ｂおよび挟圧部５ｂをＸ軸方向に沿って往復動させる。このように爪部４・５をＸ軸方向に移動させることによって、挟圧部４ｂ・４ｂおよび挟圧部５ｂによってワーク５０の三箇所を側方（Ｘ軸方向）から支持する。
　当接部材６は、ワーク５０と直接当接する部位であり、その形状を柔軟に変形できる態様（この態様になることを「軟化」と称する）と、その形状を堅固に保持する態様（この態様になることを「硬化」と称する）の、相反する二つの態様を一つの部材で実現することができるものである。把持装置１の未使用時においては、当接部材６は、柔軟に変形できる態様を呈している（軟化状態である）。
　図２に示す如く、当接部材６は、弾性を有する袋状部材６ａと、袋状部材６ａに充填される多数の粒状物（粒状物群）６ｂを備える。
　当接部材６は、各爪部４・５において、各挟圧部４ｂ・４ｂ・５ｂが対向する側の面に付設されている。
　また、当接部材６は、図１（ａ）に示す如く、真空排気設備８と接続されている。真空排気設備８は、把持装置１において当接部材６を硬化および軟化させるための手段を構成するものであり、真空ポンプ８ａ、真空配管８ｂ・８ｂ、電磁弁８ｃ等を備えている。そして、各当接部材６の袋状部材６ａに、各真空配管８ｂが接続されている。
　本実施形態では、真空排気設備８に真空ポンプ８ａが備えられる場合を例示しているが、真空ポンプ８ａ以外の排気手段（例えば、エジェクター等）を備える構成とすることも可能である。
　また、本発明に係る把持装置において、当接部材の硬化および軟化を実現させるための手段は、必ずしも真空排気設備である必要はなく、当接部材の硬化および軟化を実現することができる種々の態様のものを採用し得る。
　例えば、真空ポンプ８ａの代わりに、真空配管８ｂに袋状部材６ａ内から空気を排出する方向にのみ空気を流通させるための逆止弁を備える構成として、把持動作によって、袋状部材６ａの内部から空気を追い出して、当接部材６を硬化させることも可能である。
　当接部材６は、真空ポンプ８ａを作動させて袋状部材６ａの内部を減圧すると、袋状部材６ａ内に充填されている粒状物群６ｂを構成する各粒子がより緊密に係留して粒状物群６ｂが硬化するため、その形状を堅固に保持する態様を呈する。
　このような当接部材６を、各爪部４・５の挟持圧によって、図３（ａ）（ｂ）に示すように柔軟な状態でワーク５０に押圧すると、当接部材６をワーク５０表面の凹凸部に入り込ませることができ、当接部材６の形状がワーク５０の外形形状に沿って変形する。
　また、当接部材６は、ワークの外形形状に倣わせた状態で真空排気設備８を作動させることによって、ワークの外形形状に対応した形状で硬化させ、ワークの外形形状に対応した堅固な態様の当接部材６を形成できる。
　本実施形態では、袋状部材６ａの内部を減圧することによって、当接部材６を硬化させる構成を例示しているが、本発明に係る把持装置の構成をこれに限定するものではなく、把持装置における当接部材を硬化させるための構成としては種々の構成を採用し得る。例えば、袋状部材に充填する粒状物群として磁性粉体を採用し、電磁力の作用によって当接部材を硬化させる構成であってもよい。
　図３に示す如く、把持部２では、挟圧部５ｂのＹ軸方向の位置が挟圧部４ｂ・４ｂのＹ軸方向中央にくるように配置している。これにより、挟圧部４ｂ・４ｂ・５ｂの当接部材６・６・６によって、ワーク５０を三点で堅固に把持することができる。したがって、部品点数の少ない簡易な構成で、ワーク５０の振り回し動作等にも耐え得る安定した把持状態を実現することができる。
　本実施形態では、把持部２によって、ワーク５０を三点支持する態様を例示しているが、本発明に係る把持装置における、ワークの支持点数をこれに限定するものではなく、例えば、広い挟持面積を有する二点の挟圧部で支持する態様、あるいは、四点以上で支持する態様であってもよい。
　図１に示す如く、移載装置１５を用いた移載作業において、ワーク５０は、例えば位置決めピン等からなる位置決め部１６ｂ・１６ｂにより位置決めされた状態で、ワーク配置部１６ｃの所定位置に配置されている。
　また、制御装置７は、ロボットアーム１６と接続されており、ロボットアーム１６の手先部１６ａの配置・角度等の情報が、制御装置７にフィードバックされる構成としている。
　以下、図１および図３を用いて、把持装置１によってワーク５０を把持する際の把持装置１およびロボットアーム１６の制御構成について説明をする。
　ロボットアーム１６により、手先部１６ａの配置および角度等を調整して、ワーク５０の把持に適した所定の位置に把持部２を配置する。言い換えれば、ロボットアーム１６の動作によって把持装置１とワーク５０との相対的な位置関係を調整する。このときの把持部２の配置は、ワーク５０の把持に適した位置が当接部材６・６・６と対面する位置に配置されるように設定される。
　そして、制御装置７には、ロボットアーム１６から、ワーク５０の把持に適した所定の位置に把持部２が配置された旨の信号が入力される。
　次に、制御装置７によって、スライダ部３ａ・３ｂのストロークを調整することにより、爪部４・５の離間距離が、ワーク５０の幅以下となるように調整する。そして、ワーク５０を、各爪部４・５によって、所定の挟持圧により挟持する。
　またこのとき当接部材６は、ワーク５０に対して押圧され、ワーク５０の外形形状に倣って変形する。
　次に、各爪部４・５によって、所定の挟持圧でワーク５０を挟持している状態で、制御装置７から真空ポンプ８ａに指令信号を与えて、当接部材６の袋状部材６ａ内を真空引きする。これにより、当接部材６は、粒状物群６ｂがワーク５０の外形形状に倣った状態で硬化する。
　当接部材６をワーク５０の把持に適した所定の部位に食い込ませて硬化させることができるため、形状の異なる複数種類のワーク５０・５０・・・を取り扱う場合であっても、把持部２を交換することなく、各種類のワーク５０・５０・・・を確実に把持することができる。
　本実施形態では、当接部材６・６・６をワーク５０の外形形状に沿わせる手段が、制御装置７によって、スライダ部３ａ・３ｂのストロークを調整して行う構成である場合（即ち、当接部材６・６・６の位置制御を行う場合）を例示しているが、本発明に係る把持装置の構成をこれに限定するものではない。例えば、スライダ部３ａ・３ｂを変位させたときのサーボ電流（即ち、換言すればトルク値）を検出し、トルク値が規定値に達したときに安定的な把持状態に至ったことを感知する（即ち、各スライダ部３ａ・３ｂのトルク制御を行う）構成とすることも可能である。また、本発明に係る把持装置では、当接部材をワークの外形形状により確実に沿わせる手段が、位置制御とトルク制御を併用する構成であってもよい。
　次に、把持装置１を制御する方法について、図４および図５を用いて説明をする。
　把持装置１では、当接部材６・６・・・を、ワーク５０の外形形状に倣わせた状態で硬化させることができるため、当接部材６・６・６におけるワーク５０との当接位置が一定でなくても、安定的な把持状態を保持することができる。
　そこで、把持装置１では、この特徴を活かして、当接部材６・６・・・におけるワーク５０との当接位置を積極的に変更しつつ、ワーク５０を把持するようにしており、以下に示すような所定の把持位置を変更するためのプログラムが、予め制御装置７に組み込まれている。
　図４に示す如く、把持装置１による把持動作が開始されるときには、まず制御装置７には、ワーク５０の把持に適した把持位置の初期値に係る情報（即ち、把持部２を配置すべきＸ・Ｙ・Ｚ座標）が予め設定されている（ＳＴＥＰ－１）。
　また、続いて制御装置７には、移載装置１５によるワーク５０の移載個数ａの初期値（ａ＝０）が設定され（ＳＴＥＰ－２）、さらに、把持装置１によるワーク５０の把持回数ｂの初期値（ｂ＝０）が設定される（ＳＴＥＰ－３）。
　次に、制御装置７からの指令信号に基づいて、ロボットアーム１６によって、各当接部材６・６・６を、ワーク５０の設定された把持位置に対面させるように、把持部２を配置する（ＳＴＥＰ－４）。
　そして、制御装置７からの指令信号に基づいて、駆動部３を所定のストローク量で作動させて、把持部２によって、ワーク５０を把持する（ＳＴＥＰ－５）。
　このとき、制御装置７により、把持回数ｂの値に「１」を加算して、現状において把持部２に付設されている把持部材６・６・６によって把持したワーク５０の個数をカウントする（ＳＴＥＰ－６）。
　また次に、制御装置７からの指令信号に基づいて、ロボットアーム１６によって、ワーク５０を所定位置に移載する（ＳＴＥＰ－７）。
　このとき、制御装置７により、移載個数ａの値に「１」を加算して、把持装置１によって移載したワーク５０の個数をカウントする（ＳＴＥＰ－８）。
　ここで、移載個数ａをカウントする目的は、生産ラインの稼動中における当接部材６の破損を防止することによって、不要な生産ラインの停止を避けるためであり、当接部材６（より詳しくは、袋状部材６ａ）に対して移載個数ａに基づいた寿命を予め設定しておいて、移載個数ａのカウント数に応じて、当接部材６が破損する前に計画的に当接部材６の交換をするようにしている。また、その他の袋状部材６ａに対する寿命の設定方法としては、真空引きをしたときの袋状部材６ａ内の到達真空度を検出して、到達真空度が低下したときに寿命と判断して当接部材６を交換するような構成とすることも可能である。
　次に、制御装置７により、移載個数ａに基づく判定を行う（ＳＴＥＰ－９）。
　移載個数ａが、予め設定した設定値未満である場合には、そのまま移載動作を継続すべく、次の（ＳＴＥＰ－１０）に移行する。
　一方、移載個数ａが、予め設定した設定値以上である場合には、ここで移載動作を終了する。
　本実施形態に示す把持装置１の制御方法における制御アルゴリズムは、移載個数ａに基づく判定を行うアルゴリズムを備えているが、本発明に係る把持装置の制御方法における制御アルゴリズムでは、移載個数ａに基づく判定を行わない構成であってもよい。
　次に、移載個数ａが、予め設定した設定値未満であった場合には、制御装置７により、把持回数ｂに基づく判定を行う（ＳＴＥＰ－１０）。
　把持回数ｂが、予め設定した設定値未満である場合には、現状の把持位置の設定をそのまま採用して、再び（ＳＴＥＰ－４）に戻る。
　一方、把持回数ｂが、予め設定した設定値以上である場合には、制御装置７により、把持位置の設定を変更する（ＳＴＥＰ－１１）とともに、再び（ＳＴＥＰ－３）に戻る。
　本実施形態において、把持位置の設定変更（ＳＴＥＰ－１１）は、制御装置７からの指令信号に基づいて、ロボットアーム１６によって、図５に示すように、把持部２の配置（Ｙ方向およびＺ方向の座標）の設定を変更することによって行われる。これは、例えば、把持部２の配置設定をＹ方向（左右方向）およびＺ方向（上下方向）に十数ｍｍずらすことによって行われる。これにより、ワーク５０に対する当接部材６・６・６の当接位置が設定した把持回数ごとに変更される。
　また、このときの把持位置の変更量や変更方向は、把持部２によってワーク５０を安定的に把持することが可能な範囲を越えないよう考慮しつつ、適宜設定することができる。
　例えば、把持装置１によってワーク５０を把持する度に（即ち、毎回）、所定の把持位置の設定を変更したり、あるいは、３回把持したら把持位置の設定を変更したりする等の変更態様を採用することができ、所定の把持位置の変更頻度は、把持装置１の使用状況等に応じて適宜設定することができる。
　これにより、当接部材６・６・６の同じ位置に摩耗や切創等のダメージが蓄積されることが防止できるため、当接部材６・６・６の寿命を延ばすことができる。
　把持装置１においては、制御装置７によるワーク５０を把持した際の各当接部材６・６・６のワーク５０に対する当接位置の変更は、各当接部材６・６・６を把持方向（Ｘ方向）に垂直な平面（ＹＺ平面）内でずらした位置に変更することで行われるものである。
　このような構成により、従来の装置構成を変更することなく、簡易に当接部材６・６・６の摩耗や切創等による局所的な損傷を防止できる。またこれにより、当接部材６・６・６の寿命を延ばすことができる。
　本実施形態では、ロボットアーム１６によって、把持部２の配置を変更することによって、把持位置を変更する構成としているが、本発明に係る把持装置の構成をこれに限定するものではなく、例えば、爪部に対して当接部材が相対変位可能な機構を備える構成として、当接部材を所定の把持回数ごとに変位させることによって、所定の把持回数ごとに把持位置を変更する構成等も採用し得る。
　また、本実施形態では、把持部２の配置を変更することによって、ワーク５０の把持される位置を変更し、それによって当接部材６におけるワーク５０との当接位置を変更する構成としているが、把持部２の配置は同じであっても、例えば、爪部４と爪部５の配置を入れ替えることで当接部材６のワーク５０に対する当接位置を変更してもよい。
　また、所定の把持位置の変更（ＳＴＥＰ－１１）においては、把持部２の配置をＹ方向およびＺ方向に変更するのに応じて、制御装置７からの指令信号に基づいて、スライダ部３ａ・３ｂのＸ方向の変位（ストローク量）を変更するのが好適である。
　これにより、当接部材６・６・６をワーク５０の外形形状により確実に沿わせることができるため、把持部２による把持力を確保することができる。
　本発明は、形状が異なる複数種類のワークを把持する把持装置に適用可能である。
　１：把持装置、２：把持部、３：駆動部、４：爪部、５：爪部、６：当接部材、７：制御装置、１５：移載装置、１６：ロボットアーム、５０：ワーク 

Claims (7)

  1. 　ワークを把持する把持部と、
    　前記把持部の把持動作を制御する制御装置と、
    　前記把持部の前記ワークと当接する部位に付設され、前記ワークの形状に倣って変形し、その変形を保持し得る当接部材と、を備え、
    　前記把持部の把持動作によって、前記当接部材を前記ワークに押圧して該ワークの外形形状に倣わせるとともに、該当接部材の形状を保持して、前記ワークを把持する把持装置であって、
    　前記制御装置は、所定の把持回数ごとに、前記ワークを把持した際の前記当接部材の前記ワークに対する当接位置を変更することを特徴とする把持装置。
  2. 　前記制御装置による前記ワークを把持した際の前記当接部材の前記ワークに対する当接位置の変更は、前記当接部材を把持方向に垂直な平面内でずらした位置に変更することで行われる請求項１に記載の把持装置。
  3. 　前記当接部材は、袋状部材に粒状物群を充填することにより構成される請求項１または２に記載の把持装置。
  4. 　前記当接部材は、前記袋状部材の内部を減圧して、その内容積に対する前記粒状物群の体積比率を増大させることによって、前記粒状物群の各粒子を係留させて、前記当接部材の形状を保持する請求項３に記載の把持装置。
  5. 　請求項１から４の何れか一項に記載の把持装置を備え、前記把持装置で前記ワークを把持した状態で当該ワークを移載する移載装置であって、
    　前記把持装置と前記ワークとの相対的な位置を調整するロボットアームを備え、
    　前記ロボットアームの動作は、前記制御装置によって制御される移載装置。
  6. 　ワークを把持するための把持部と、前記把持部の前記ワークと当接する部位に付設され、前記ワークの形状に倣って変形し、その変形を保持し得る当接部材と、を備え、前記把持部の把持動作によって、前記当接部材を前記ワークに押圧して該ワークの外形形状に倣わせるとともに、該当接部材の形状を保持して、前記ワークを把持する把持装置を制御する方法であって、
    　所定の把持回数ごとに、前記ワークを把持した際の前記当接部材の前記ワークに対する当接位置を変更することを特徴とする把持装置の制御方法。
  7. 　前記ワークを把持した際の前記当接部材の前記ワークに対する当接位置の変更は、前記当接部材を把持方向に垂直な平面内でずらした位置に変更することで行われる請求項５に記載の把持装置の制御方法。 
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