JPH0411345B2 - - Google Patents
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- JPH0411345B2 JPH0411345B2 JP58064321A JP6432183A JPH0411345B2 JP H0411345 B2 JPH0411345 B2 JP H0411345B2 JP 58064321 A JP58064321 A JP 58064321A JP 6432183 A JP6432183 A JP 6432183A JP H0411345 B2 JPH0411345 B2 JP H0411345B2
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- Japan
- Prior art keywords
- load sensor
- gripping
- output
- gripping claw
- amount
- Prior art date
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Description
【発明の詳細な説明】
<産業上の利用分野>
本発明は、作業装置の作動ヘツドに取付けられ
た操作部に作用する反力を検出する荷重センサを
備えた作業装置において、荷重センサの出力を補
正する装置に関するものである。Detailed Description of the Invention <Industrial Application Field> The present invention relates to a working device equipped with a load sensor that detects a reaction force acting on an operating section attached to an operating head of the working device. The present invention relates to a device for correcting.
<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
重センサのゲイン特性が変化すると、把持確認等
を正確に行えなくなる。<Prior art> A work device equipped with a gripping claw is provided with a load sensor to detect the reaction force acting on the gripping claw, and the output of this load sensor is used to confirm the gripping of an article, control the gripping force, etc. Therefore, if the gain characteristics of the load sensor change, grip confirmation etc. cannot be performed accurately.
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ゲインの変化を自動的に補
正することができず、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。 However, in conventional work devices, such changes in the gain of the load sensor cannot be automatically corrected, and there is a risk that inaccurate work may be performed due to changes in the characteristics of the load sensor.
<発明の目的>
そこで、本発明は、操作部の動きを利用して荷
重センサのゲイン変化を自動的に検出し、これに
基づく補正が自動的に行われるようにして、確実
な作業が行われるようにすることを目的とするも
のである。<Object of the invention> Therefore, the present invention automatically detects the gain change of the load sensor using the movement of the operation part, and automatically performs correction based on this, so that work can be carried out reliably. The purpose of this is to ensure that the
<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。<Structure of the Invention> The driving means opens and closes the gripping claw, and by this driving means, the first displacement applying means closes the gripping claw until a certain initial load is applied to the load sensor, based on the output from the load sensor, for example. relative displacement in the direction. Thereafter, the second displacement applying means further relatively displaces the gripping claws by a certain amount in the closing direction by this driving means.
検出手段は前記初期荷重印加時における荷重セ
ンサの出力foと第2変位付与手段による一定量の
相対変位後における出力を検出し、演算手段は、
検出手段によつて検出された出力値と荷重センサ
に加えられた荷重の増加量とから荷重センサの特
性変化量を演算し、補正手段は、演算手段によつ
て演算された変化量に応じて荷重センサの出力値
を補正する。 The detection means detects the output fo of the load sensor when the initial load is applied and the output after a certain amount of relative displacement by the second displacement applying means, and the calculation means:
The amount of change in the characteristics of the load sensor is calculated from the output value detected by the detection means and the amount of increase in the load applied to the load sensor, and the correction means is configured to calculate the amount of change in the characteristics of the load sensor based on the amount of change calculated by the calculation means. Correct the output value of the load sensor.
<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。<Examples> Examples of the present invention will be described below based on the drawings. In FIG. 2, 10 is a pair of gripping claws 12,
12, this working head 10
is supported movably in three dimensions by a support mechanism (not shown), and the servo motors SMX, SMY, SMZ
It is now being moved by
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17を
介してサーボモータSMUの出力軸に連結されて
いる。 The gripping claws 12 are guided so as to be movable in a flat state on a support portion 11 integrally formed at the lower end of the work head 10, and are supported in a horizontal state and attached to both ends of a screw shaft 13 having reverse threads at both ends. Each part is screwed together. This screw shaft 13 is
It is connected via bevel gears 15a and 15b to a rotating shaft 16 that vertically passes through the center of the work head 10, and this rotating shaft 16 is connected to the output shaft of a servo motor SMU via a strain cylinder 17. has been done.
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。 On the outer periphery of the strain cylinder 17, there is a load sensor 18 made of a semiconductor strain gauge or the like that indirectly detects the reaction force acting on the gripping claws 12 depending on the amount of strain in the strain cylinder 17.
is attached, and the output signal of this load sensor 18 is sent to the work head 10 via a slip ring mechanism 19.
It is now transmitted to the side.
また、前記支持部11には把持爪12が閉じ端
を規制する原点用のストツパ14が設けられてい
る。 Further, the support portion 11 is provided with a stopper 14 for the origin, which restricts the closed end of the gripping claw 12.
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。 Next, to explain the configuration of the control circuit, the central processing unit 31 in the numerical control device 30 is configured by a microprocessor.
A memory 32, a data input device 33, and interfaces IF1 and IF2 are connected to the interface IF1, and servo motors SMX, SMY, and
Drive units DUX, DUY, DUZ, and DUU are connected to drive SMZ and SMU, respectively.
Further, the output of the load sensor 18 is supplied to the amplifier circuit 20 via the slip ring mechanism 19,
The output of this amplifier circuit 20 is supplied to a central processing unit 31 via an AD converter 21 and an interface IF2.
次に、中央処理装置31の動作について説明す
ると、中央処理装置31は予め入力された作業プ
ログラムを開始する前に第3図のプログラムを実
行し、荷重センサ18の補正に必要な特性変化検
出の処理を行う。すなわち、中央処理装置31は
(40)〜(42)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1
4に当接し、第5図に示すように荷重センサ18
の出力Fが所定の初期荷重fo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foが作用したことを
検出すると(42)、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(43)、この後、荷重センサ18
の出力Fを再び読込む(44)。そして、この後f
−foの演算を行つて、出力変化量Δfを演算する
とともに、この出力変化量Δfと荷重センサ18
の組付時に測定記憶した基準変化量ΔfSとの偏差
ΔfεをΔfS−Δfなる演算で求め(45)、これを変化
量レジスタVRに記憶して(46)、図略のメイン
ルーチンへ復帰する。 Next, to explain the operation of the central processing unit 31, the central processing unit 31 executes the program shown in FIG. Perform processing. That is, the central processing unit 31 repeats the processes (40) to (42) to remove the gripping claw 12 from the stopper 1 fixed to the work head 10.
4 and load sensor 18 as shown in FIG.
The pulse that closes the gripping claws 12 is distributed to the drive unit DUU until the output F of shows a predetermined initial load fo, and when it is detected that the initial load fo has acted on the gripping claws 12 (42), the gripping claws 12 are Minute amount Δl
The pulse for further closing is distributed to the drive unit DUU (43), and after this, the load sensor 18
The output F of is read again (44). And after this f
-fo is calculated to calculate the output change amount Δf, and this output change amount Δf and the load sensor 18
Find the deviation Δfε from the reference variation Δf S measured and memorized at the time of assembly using the calculation Δf S −Δf (45), store this in the variation register VR (46), and return to the main routine (not shown). do.
一方、通常の作業を行う場合、中央処理装置3
1は第4図に示す処理を実行して物品Wに把持確
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DUに
供給し(50)、この後、荷重センサ18の出力値
fを読込む(51)とともに、f′=f+(Δfε・X/
Δl)なる補正式にて補正値f′を近似的に演算す
る。なお、上式においてXは把持爪12が物品W
に接触した後においてサーボモータSMUに対し
て分配したパルス数であり、第5図にも示されて
いるように、上式の補正式により算出される補正
値f′は、特性変化が生じていない場合における荷
重センサ18の出力値となる。 On the other hand, when performing normal work, the central processing unit 3
1 executes the process shown in FIG. 4 to check whether the article W is held. That is, first, a pulse is supplied to the drive unit DU in order to close the gripping claws 12 by a certain amount (50), and then the output value f of the load sensor 18 is read (51), and f'=f+(Δfε・X/
The correction value f' is approximately calculated using the correction formula Δl). In the above formula, X means that the gripping claws 12 are the article W.
This is the number of pulses distributed to the servo motor SMU after contact with the This is the output value of the load sensor 18 when there is no load sensor.
そして、この補正値f′が設定値fSを越えている
か否かを判別し(53)、設定値fSを越えていると
判定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(50)へ再び戻つて
(50)〜(52)の処理を再び行い、把持爪12が
設定荷重fSで物品Wを把持するまで以下同様の動
作を繰返す。 Then, it is determined whether or not this correction value f' exceeds the set value f S (53), and if it is determined that it exceeds the set value f S , the head movement routine (not shown) is performed and the head is moved to a predetermined position. If it is determined that the set value f S has not been exceeded, the process returns to (50) and processes (50) to (52) are performed again so that the gripping claws 12 hold the article at the set load f S. The same operation is repeated until W is grasped.
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
るようにしてもよい。 In the above embodiment, a pressing reaction force is applied to the gripping claws 12 by pressing the gripping claws 12 against the stopper 14 provided on the work head 10, but as shown by the two-dot chain line in FIG. It is also possible to attach the fixing block 23 to the fixed part and press the gripping claw 12 against the fixing block 23, thereby applying a pressing reaction force to the grasping claw 12.
また、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出力補正にも、適用でき
るものである。 The present invention can also be applied to output correction of a load sensor for detecting press force in a press-fitting device and a load sensor for detecting tightening torque in a nut runner.
<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
ド上の把持爪を当接部に当接させて荷重センサに
所定の荷重を付与するとともに、この荷重センサ
に加えられた荷重の大きさの変化に対する荷重セ
ンサの出力変化量を検出して、荷重センサのゲイ
ン変化量を導出し、これに基づいて荷重センサの
出力を補正するように構成したので、荷重センサ
のゲインの変化を自動的に検出して補正すること
ができ、作業装置による把持作業等を確実に行う
ことができる利点がある。<Effects of the Invention> As described above, in the present invention, a predetermined load is applied to the load sensor by bringing the gripping claw on the work head into contact with the contact portion, and the load applied to the load sensor is The configuration is configured to detect the amount of change in the output of the load sensor with respect to the change in size, derive the amount of change in the gain of the load sensor, and correct the output of the load sensor based on this, so the change in the gain of the load sensor can be corrected. This has the advantage that it can be automatically detected and corrected, and that gripping work etc. using a working device can be performed reliably.
第1図は本発明を明示するための全体構成図、
第2図〜第5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。
FIG. 1 is an overall configuration diagram for clearly demonstrating the present invention.
2 to 5 show embodiments of the present invention,
FIG. 2 is a sectional view of the working head with a block diagram showing the control circuit, FIGS. 3 and 4 are flowcharts showing the operation of the central processing unit 31 in FIG. 2, and FIG. 3 is a diagram showing the relationship between the displacement of the claw 12 and the output of the load sensor 18. FIG. 10... Working head, 12... Gripping claw, 13...
... Screw shaft, 14 ... Stopper, 17 ... Strain tube,
18...Load sensor, 31...Central processing unit,
DUU...drive unit, SMU...servo motor.
Claims (1)
に作用する操作反力を検出する荷重センサを備え
た作業装置において、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
力を検出する検出手段と、この検出手段によつて
検出された検出値に基づいて前記荷重センサの特
性変化量を算出する演算手段と、この演算手段に
よつて演算された変化量に応じて前記荷重センサ
の出力を補正する補正手段とを備えたことを特徴
とする作業装置における荷重センサの出力補正装
置。1. A working device equipped with a load sensor that detects an operation reaction force acting on a gripping pawl attached to a working head of the working device, including a drive means for opening and closing the gripping pawl, and a driving means for driving the gripping pawl to open and close the gripping pawl. a first displacement applying means for displacing the gripping claw in a direction to press it against the contact portion until the output of the load sensor acting on the load sensor reaches a set value; and a relative displacement of the gripping claw by the first displacement applying means. Further, a second displacement applying means for displacing the gripping claw by a certain amount in a direction of pressing the gripping claw against the contact portion by the driving means, and an operation that acts on the gripping claw by the second displacement applying means. a detection means for detecting the output of the load sensor in response to a reaction force; a calculation means for calculating the amount of change in characteristics of the load sensor based on the detection value detected by the detection means; and a correction means for correcting the output of the load sensor according to the amount of change in the output of the load sensor in a working device.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6432183A JPS59192488A (en) | 1983-04-12 | 1983-04-12 | Compensator for output from load sensor in working device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6432183A JPS59192488A (en) | 1983-04-12 | 1983-04-12 | Compensator for output from load sensor in working device |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59192488A JPS59192488A (en) | 1984-10-31 |
| JPH0411345B2 true JPH0411345B2 (en) | 1992-02-28 |
Family
ID=13254851
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6432183A Granted JPS59192488A (en) | 1983-04-12 | 1983-04-12 | Compensator for output from load sensor in working device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59192488A (en) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62114892A (en) * | 1985-11-13 | 1987-05-26 | 松下電器産業株式会社 | Force-sensor drift compensation method of robot |
| JPS62114891A (en) * | 1985-11-13 | 1987-05-26 | 松下電器産業株式会社 | Robot force sensor drift compensation method |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59151032A (en) * | 1983-02-18 | 1984-08-29 | Hitachi Ltd | Force sensor evaluation and calibration jig |
-
1983
- 1983-04-12 JP JP6432183A patent/JPS59192488A/en active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS59192488A (en) | 1984-10-31 |
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