JPH0411344B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0411344B2 JPH0411344B2 JP58062794A JP6279483A JPH0411344B2 JP H0411344 B2 JPH0411344 B2 JP H0411344B2 JP 58062794 A JP58062794 A JP 58062794A JP 6279483 A JP6279483 A JP 6279483A JP H0411344 B2 JPH0411344 B2 JP H0411344B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- load sensor
- gripping
- output
- gripping pawl
- claw
- 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 - Lifetime
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- Manipulator (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
＜産業上の利用分野＞
本発明は、作業装置の作業ヘツドに取付けられ
た把持爪等の操作部に作用する操作反力を検出す
る荷重センサの特性変化を検出する装置に関する
ものである。
た把持爪等の操作部に作用する操作反力を検出す
る荷重センサの特性変化を検出する装置に関する
ものである。
＜従来技術＞
把持爪を備えた作業装置においては、その把持
爪に作用する反力を検出するための荷重センサを
設け、この荷重センサの出力によつて物品の把持
確認や把持力の制御等を行うようにしており、荷
重センサの特性が変化したり、故障したりする
と、把持確認等を正確に行えなくなる。
爪に作用する反力を検出するための荷重センサを
設け、この荷重センサの出力によつて物品の把持
確認や把持力の制御等を行うようにしており、荷
重センサの特性が変化したり、故障したりする
と、把持確認等を正確に行えなくなる。
しかしながら、従来の作業装置においては、こ
のような荷重センサの特性変化を自動的に検出す
ることができず、荷重センサの特性変化によつて
不正確な作業が行われる危険があつた。
のような荷重センサの特性変化を自動的に検出す
ることができず、荷重センサの特性変化によつて
不正確な作業が行われる危険があつた。
＜発明の目的＞
そこで、本発明は、かかる荷重センサの特性変
化を自動的に検出できるようにして、荷重センサ
の再較正もしくは、故障の判別等を行い得るよう
にすることを目的とするものである。
化を自動的に検出できるようにして、荷重センサ
の再較正もしくは、故障の判別等を行い得るよう
にすることを目的とするものである。
＜発明の構成＞
駆動手段は把持爪を開閉し、この駆動手段によ
つて第１変位付与手段は、例えば荷重センサから
の出力信号に基づき、荷重センサに一定の初期荷
重がかかるまで把持爪を閉じる方向に相対変位さ
せる。この後、この駆動手段によつて第２変位付
与手段がさらに把持爪を一定量だけ閉じる方向に
相対変位させる。判別手段は把持爪を一定量閉じ
た後の荷重センサの出力を検出して一定の範囲か
ら外れていないか否かを判別し、外れている場合
には例えば異常信号を出力する。
つて第１変位付与手段は、例えば荷重センサから
の出力信号に基づき、荷重センサに一定の初期荷
重がかかるまで把持爪を閉じる方向に相対変位さ
せる。この後、この駆動手段によつて第２変位付
与手段がさらに把持爪を一定量だけ閉じる方向に
相対変位させる。判別手段は把持爪を一定量閉じ
た後の荷重センサの出力を検出して一定の範囲か
ら外れていないか否かを判別し、外れている場合
には例えば異常信号を出力する。
＜実施例＞
以下本発明の実施例を図面に基づいて説明す
る。第２図において、１０は一対の把持爪１２，
１２を備えた作業ヘツドで、この作業ヘツド１０
は図略の支持機構によつて３次元方向へ移動可能
に支持され、サーボモータSMX，SMY，SMZ
により移動されるようになつている。
る。第２図において、１０は一対の把持爪１２，
１２を備えた作業ヘツドで、この作業ヘツド１０
は図略の支持機構によつて３次元方向へ移動可能
に支持され、サーボモータSMX，SMY，SMZ
により移動されるようになつている。
前記把持爪１２は作業ヘツド１０の下端に一体
的に形成された支持部１１において水平状態で移
動できるように案内されるとともに、水平状態に
支持され両端に逆ねじを形成したねじ軸１３の両
端部にそれぞれ螺合している。このねじ軸１３
は、かさ歯歯車１５ａ，１５ｂを介して、作業ヘ
ツド１０の中心部を上下に貫通する回転軸１６に
連結されるとともに、この回転軸１６は起歪筒１
７を介してサーボモータSMUの出力軸に連結さ
れている。
的に形成された支持部１１において水平状態で移
動できるように案内されるとともに、水平状態に
支持され両端に逆ねじを形成したねじ軸１３の両
端部にそれぞれ螺合している。このねじ軸１３
は、かさ歯歯車１５ａ，１５ｂを介して、作業ヘ
ツド１０の中心部を上下に貫通する回転軸１６に
連結されるとともに、この回転軸１６は起歪筒１
７を介してサーボモータSMUの出力軸に連結さ
れている。
前記起歪筒１７の外周には、起歪筒１７の歪量
によつて把持爪１２に作用する反力を間接的に検
出する半導体歪ゲージ等から成る荷重センサ１８
が取付けられ、この荷重センサ１８の出力信号は
スリツプリング機構１９を介して作業ヘツド１０
側に伝達されるようになつている。
によつて把持爪１２に作用する反力を間接的に検
出する半導体歪ゲージ等から成る荷重センサ１８
が取付けられ、この荷重センサ１８の出力信号は
スリツプリング機構１９を介して作業ヘツド１０
側に伝達されるようになつている。
また、前記支持部１１には把持爪１２の閉じ端
を規制する原点用のストツパ１４が設けられてい
る。
を規制する原点用のストツパ１４が設けられてい
る。
次に制御回路の構成について説明すると、数値
制御装置３０内の中央処理装置３１はマイクロプ
ロセツサによつて構成され、この中央処理装置３
１には、メモリ３２、データ入力装置３３、イン
タフイイスIF１，IF２が接続され、インタフエ
イスIF１には、サーボモータSMX，SMY，
SMZ，SMUをそれぞれ駆動するドライブユニツ
トDUX，DUY，DUZ，DUUが接続されている。
また、荷重センサ１８の出力は前記のスリツプリ
ング機構１９を介して増幅回路２０に供給され、
この増幅回路２０の出力がAD変換器２１とイン
タフエイスIF２を介して中央処理装置３１に供
給されるようになつている。
制御装置３０内の中央処理装置３１はマイクロプ
ロセツサによつて構成され、この中央処理装置３
１には、メモリ３２、データ入力装置３３、イン
タフイイスIF１，IF２が接続され、インタフエ
イスIF１には、サーボモータSMX，SMY，
SMZ，SMUをそれぞれ駆動するドライブユニツ
トDUX，DUY，DUZ，DUUが接続されている。
また、荷重センサ１８の出力は前記のスリツプリ
ング機構１９を介して増幅回路２０に供給され、
この増幅回路２０の出力がAD変換器２１とイン
タフエイスIF２を介して中央処理装置３１に供
給されるようになつている。
通常の作業を行う場合、中央処理装置３１は第
３図に示す処理を実行して物品Ｗの把持確認を行
う。すなわち、まず最初に把持爪１２を一定量閉
じるためパルスをドライブユニツトDUUに供給
し（40）、この後、荷重センサ１８の出力値を読
込む（41）。そして、この読込んだ値に補正レジ
スタCR内の補正値を加え（42）、この後、この補
正値が設定値fsを越えているか否かを判別し
（43）、設定値fsを越えていると判別した場合には
図略のヘツド移動ルーチンへ移行して所定の作業
を開始し、設定値fsを越えていないと判別した場
合には（40）へ戻つて（40）〜（42）の処理を再
び行い、把持爪１２が所定の力で物品Ｗを把持す
るまで以下同様の動作を繰返す。
３図に示す処理を実行して物品Ｗの把持確認を行
う。すなわち、まず最初に把持爪１２を一定量閉
じるためパルスをドライブユニツトDUUに供給
し（40）、この後、荷重センサ１８の出力値を読
込む（41）。そして、この読込んだ値に補正レジ
スタCR内の補正値を加え（42）、この後、この補
正値が設定値fsを越えているか否かを判別し
（43）、設定値fsを越えていると判別した場合には
図略のヘツド移動ルーチンへ移行して所定の作業
を開始し、設定値fsを越えていないと判別した場
合には（40）へ戻つて（40）〜（42）の処理を再
び行い、把持爪１２が所定の力で物品Ｗを把持す
るまで以下同様の動作を繰返す。
一方、中央処理装置３１は入力された作業プロ
グラムを開始する前に第４図のプログラムを実行
し、荷重センサ１８の較正と異常のチエツクを行
う。すなわち、中央処理装置３１は（50）〜
（52）の処理を繰返すことにより、把持爪１２が
作業ヘツド１０に固着されたストツパ１４に当接
し、荷重センサ１８の出力が所定の初期荷重fpを
示すまでドライブユニツトDUUに把持爪１２を
閉じるパルスを分配し、把持爪１２に初期荷重fp
が作用したことを検出すると（52）、把持爪１２
を一定の微少量Δlだけさらに閉じるためのパル
スをドライブユニツトDUUに分配し（53）、この
後、荷重センサ１８の出力Ｆを再び読込む（54）。
そして、この後読込んだ荷重センサ１８の出力Ｆ
が、使用限界範囲とされるAL〜AHの範囲にある
か否かを判別し（55）、もしこの範囲になければ、
異常を表示して（56）、作業を停止する。
グラムを開始する前に第４図のプログラムを実行
し、荷重センサ１８の較正と異常のチエツクを行
う。すなわち、中央処理装置３１は（50）〜
（52）の処理を繰返すことにより、把持爪１２が
作業ヘツド１０に固着されたストツパ１４に当接
し、荷重センサ１８の出力が所定の初期荷重fpを
示すまでドライブユニツトDUUに把持爪１２を
閉じるパルスを分配し、把持爪１２に初期荷重fp
が作用したことを検出すると（52）、把持爪１２
を一定の微少量Δlだけさらに閉じるためのパル
スをドライブユニツトDUUに分配し（53）、この
後、荷重センサ１８の出力Ｆを再び読込む（54）。
そして、この後読込んだ荷重センサ１８の出力Ｆ
が、使用限界範囲とされるAL〜AHの範囲にある
か否かを判別し（55）、もしこの範囲になければ、
異常を表示して（56）、作業を停止する。
また、第５図に示すように荷重センサ１８の出
力AL〜AHの範囲にある場合には、さらにAL〜AH
よりも十分狭く設定された正常範囲NL〜NHを外
れているか否かを判別し（57）、もし、その範囲
を外れている場合には検出値Ｆと標準値との間の
ずれ量ΔFをＦ−fsの演算により算出し、これを
補正レジスタCRにセツトする（58）。これによ
り、前述した把持確認のルーチンが、再び実行さ
れた場合には、荷重センサ１８の出力が補正レジ
スタCRの内容によつて補正され、荷重センサ１
８の特性変化が高精度に補正される。
力AL〜AHの範囲にある場合には、さらにAL〜AH
よりも十分狭く設定された正常範囲NL〜NHを外
れているか否かを判別し（57）、もし、その範囲
を外れている場合には検出値Ｆと標準値との間の
ずれ量ΔFをＦ−fsの演算により算出し、これを
補正レジスタCRにセツトする（58）。これによ
り、前述した把持確認のルーチンが、再び実行さ
れた場合には、荷重センサ１８の出力が補正レジ
スタCRの内容によつて補正され、荷重センサ１
８の特性変化が高精度に補正される。
上記実施例では、作業ヘツド１０に設けられた
ストツパ１４に把持爪１２を押し当てることで把
持爪１２に押圧反力を作用させるようにしていた
が、第２図に２点鎖線で示すように固定ブロツク
２３を固定部に取付け、把持爪１２を固定ブロツ
ク２３に押圧することによつて把持爪１２に押圧
反力を付与するようにしてもよく、第６図に示す
ように、把持爪１２を閉じることによつて把持爪
１２のそれぞれに設けたストツパ１２ａどおしが
当接するようにし、把持爪１２のストツパ１２ａ
どおしを当接させることによつて、把持爪１２に
反力を作用させてよい。
ストツパ１４に把持爪１２を押し当てることで把
持爪１２に押圧反力を作用させるようにしていた
が、第２図に２点鎖線で示すように固定ブロツク
２３を固定部に取付け、把持爪１２を固定ブロツ
ク２３に押圧することによつて把持爪１２に押圧
反力を付与するようにしてもよく、第６図に示す
ように、把持爪１２を閉じることによつて把持爪
１２のそれぞれに設けたストツパ１２ａどおしが
当接するようにし、把持爪１２のストツパ１２ａ
どおしを当接させることによつて、把持爪１２に
反力を作用させてよい。
また、上記実施例においては、把持爪１２がス
トツパ１２ａ等の当接部材に当接してからサーボ
モータSMUを一定量回転させることで、把持爪
１２に対して一定の反力をさせていたが、サーボ
モータSMUの駆動電流を検出する検出器を設け
るとともに、この電流検出器の出力が設定値とな
るまで把持爪１２を移動させることにより、把持
爪１２に対して一定の反力を作用させるようにし
てもよい。
トツパ１２ａ等の当接部材に当接してからサーボ
モータSMUを一定量回転させることで、把持爪
１２に対して一定の反力をさせていたが、サーボ
モータSMUの駆動電流を検出する検出器を設け
るとともに、この電流検出器の出力が設定値とな
るまで把持爪１２を移動させることにより、把持
爪１２に対して一定の反力を作用させるようにし
てもよい。
さらに、第７図に示すように、荷重センサ１８
の出力が設定値fsになるまで把持爪１２を移動さ
せ、この時のサーボモータSMUの駆動電流もし
くは、把持爪１２の位置を検出し、この駆動電流
もしくは、把持爪１２の位置が許容範囲AL〜AH、
NL〜NHから外れているか否かにより、荷重セン
サ１８の較正の必要の有無および異常の有無を判
定するようにしてもよい。第８図のフローチヤー
トはこの場合の中央処理装置３１の処理を示すも
のである。
の出力が設定値fsになるまで把持爪１２を移動さ
せ、この時のサーボモータSMUの駆動電流もし
くは、把持爪１２の位置を検出し、この駆動電流
もしくは、把持爪１２の位置が許容範囲AL〜AH、
NL〜NHから外れているか否かにより、荷重セン
サ１８の較正の必要の有無および異常の有無を判
定するようにしてもよい。第８図のフローチヤー
トはこの場合の中央処理装置３１の処理を示すも
のである。
本発明は、圧入装置における圧入力検出用の荷
重センサ、ナツトランナにおける締付トルク検出
用の荷重センサの特性変化の検出にも、適用でき
るものである。
重センサ、ナツトランナにおける締付トルク検出
用の荷重センサの特性変化の検出にも、適用でき
るものである。
＜発明の効果＞
以上述べたように本発明においては、作業ヘツ
ド上の把持爪の移動を利用して、荷重センサに一
定の初期荷重がかかるまで把持爪を閉じる方向に
相対変位さた後、さらに把持爪を一定量だけ閉じ
る方向に相対変位させ、この状態における荷重セ
ンサの出力を検出し、この検出値の大きさと把持
爪に作用する押圧力との関係に基づき、荷重セン
サが所定の特性から変化していることを検出する
ようにしたので、荷重センサの特性変化を自動的
に検出することが可能となる。したがつて、荷重
センサの較正もしくは異常チエツクを自動的に行
うことが可能となり、作業装置の信頼性を大幅に
向上できる利点がある。
ド上の把持爪の移動を利用して、荷重センサに一
定の初期荷重がかかるまで把持爪を閉じる方向に
相対変位さた後、さらに把持爪を一定量だけ閉じ
る方向に相対変位させ、この状態における荷重セ
ンサの出力を検出し、この検出値の大きさと把持
爪に作用する押圧力との関係に基づき、荷重セン
サが所定の特性から変化していることを検出する
ようにしたので、荷重センサの特性変化を自動的
に検出することが可能となる。したがつて、荷重
センサの較正もしくは異常チエツクを自動的に行
うことが可能となり、作業装置の信頼性を大幅に
向上できる利点がある。
第１図は本発明を明示するための全体構成図、
第２図〜第８図は本発明の実施例を示すもので、
第２図は作業ヘツドの断面図に制御回路を示すブ
ロツク図を併記した図、第３図および第４図は第
２図における中央処理装置３１の動作を示すフロ
ーチヤート、第５図は、把持爪１２の変位と荷重
センサ１８の出力との関係を示す図、第６図は本
発明の他の実施例を示す作業ヘツドの部分断面
図、第７図は把持爪１２の変位と荷重センサ１８
の出力との関係を示す別の図、第８図は本発明の
変形例を示すフローチヤートである。 １０……作業ヘツド、１２……把持爪、１３…
…ねじ軸、１４……ストツパ、１７……起歪筒、
１８……荷重センサ、３１……中央処理装置、
DUU……ドライブユニツト、SMU……サーボモ
ータ。
第２図〜第８図は本発明の実施例を示すもので、
第２図は作業ヘツドの断面図に制御回路を示すブ
ロツク図を併記した図、第３図および第４図は第
２図における中央処理装置３１の動作を示すフロ
ーチヤート、第５図は、把持爪１２の変位と荷重
センサ１８の出力との関係を示す図、第６図は本
発明の他の実施例を示す作業ヘツドの部分断面
図、第７図は把持爪１２の変位と荷重センサ１８
の出力との関係を示す別の図、第８図は本発明の
変形例を示すフローチヤートである。 １０……作業ヘツド、１２……把持爪、１３…
…ねじ軸、１４……ストツパ、１７……起歪筒、
１８……荷重センサ、３１……中央処理装置、
DUU……ドライブユニツト、SMU……サーボモ
ータ。
Claims (1)
- １ 作業装置の作業ヘツドに取り付けられた把持
爪に作用する操作反力を検出する荷重センサの特
性変化検出装置であつて、前記把持爪を開閉駆動
する駆動手段と、この駆動手段によつて前記把持
爪に作用する前記荷重センサの出力が設定値とな
るまで前記把持爪を当接部に対して押圧する方向
に変位させる第１変位付与手段と、この第１変位
付与手段による前記把持爪の相対変位後さらに前
記駆動手段によつて前記把持爪を当接部に対して
押圧する方向に一定量だけ変位させる第２変位付
与手段と、この第２変位付与手段によつて前記把
持爪に作用する操作反力に対する前記荷重センサ
の出力の大きさの関係が所定の範囲から外れたこ
とにより前記荷重センサの特性変化を検出する判
別手段とを設けたことを特徴とする荷重センサの
特性変化検出装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6279483A JPS59187493A (ja) | 1983-04-08 | 1983-04-08 | 作業装置における荷重センサの特性変化検出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6279483A JPS59187493A (ja) | 1983-04-08 | 1983-04-08 | 作業装置における荷重センサの特性変化検出装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59187493A JPS59187493A (ja) | 1984-10-24 |
| JPH0411344B2 true JPH0411344B2 (ja) | 1992-02-28 |
Family
ID=13210606
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6279483A Granted JPS59187493A (ja) | 1983-04-08 | 1983-04-08 | 作業装置における荷重センサの特性変化検出装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59187493A (ja) |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59151032A (ja) * | 1983-02-18 | 1984-08-29 | Hitachi Ltd | 力センサの評価、校正用治具 |
-
1983
- 1983-04-08 JP JP6279483A patent/JPS59187493A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS59187493A (ja) | 1984-10-24 |
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