JPH04303494A - 布把持用ハンド - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、縫製行程における布の
ハンドリングの自動化等のために利用する布把持用ハン
ドに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、縫製機器は非常に進歩してきたが
、縫製作業に際して必要な布を折り曲げたり、重ね合わ
せたりの準備作業、及び縫い終ったものの整理作業など
、縫製行程における布のハンドリングの自動化は、十分
に実用化されているとは言えない。これは、取り扱う対
象が布という柔軟で変形しやすい素材であることに起因
する。

【０００３】通常、縫製作業に際しては、予め型紙に合
わせて一度に複数枚の布が裁断される。その後の作業の
ためには、重ねられた布から１枚を確実に分離すること
が大切であり、このとき次の布を一緒に持ち上げたり、
しわを寄せて積層状態を乱したりしないようにする必要
がある。縫製行程における布のハンドリングは、このよ
うな裁断布の分離に限られるものでないことは勿論であ
るが、この種の作業が基本になる。

【０００４】このような布のハンドリングのために用い
る装置として、既に紹介されている布分離手段には、人
工指で上方より摘み上げる摘み上げ方式、針で引っ掛け
て分離する針刺方式、真空吸着、空気流による吸着、ま
たは空気膜などを利用した空気利用方式、粘着テープを
用いた粘着方式、機械的にひだを与えて分離するひだ方
式、ローラで巻き取るようにして分離するローラ方式な
どがある。

【０００５】しかしながら、これらの手段は、行おうと
する作業や適用布地種類に対して専用的なものが多く、
例えば、任意形状の布を把持し、それを再度正確に位置
決めして任意の指定された位置に置くことに困難性があ
るとか、布自体が有している摩擦、通気性、ひだの生じ
易さなどの特性を有効利用しているため、それらの特性
を異にする布には適用できないなど、高い汎用性を有し
ていないのが通例である。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】本発明の技術的課題は
、布自体が有している特性を利用することなく、視覚的
に布を認識して、布の切断端縁付近を機械的に把持可能
にすることにより、行おうとする作業や適用布地種類に
対して汎用性をもたせ、しかも簡単な手段により必要な
布を安定的に把持できるようにした布把持用ハンドを得
ることにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
の本発明の布把持用ハンドは、押え指と摘み指とを備え
、押え指は先端部に布挟み面を有し、摘み指は、把持す
べき布の下に挿入される尖鋭な先端部を備えると共にそ
の先端部から若干基端寄りの上記押え指に対向する部分
を、押え指の布挟み面との間で布を挟むための布挟み面
とし、上記押え指または摘み指に、布端における摘み指
の挿入位置を検出するための視覚センサを設けたことを
特徴とするものである。

【０００８】上記視覚センサとしては、摘み指内を通し
てその先鋭な先端部に達する導光体を備え、この導光体
を通して布端における摘み指の挿入位置を検出するよう
な構成、あるいは、摘み指における布挟み面付近に光反
射面を設け、この反射面で反射する光で摘み指の挿入位
置を検出するような構成を採用することができ、さらに
、押え指の先端部に、布への押付け力を検出する圧力セ
ンサを設けることができる。

【０００９】

【作用】上記ハンドにより積層した布を１枚ずつ分離す
るに際しては、各指の駆動により、押え指で積層した布
を押え、そのうえで、摘み指の先端部を積層布の上面か
ら１枚目と２枚目の間に挿入し、さらに押え指と摘み指
の布挟み面間で布の端部を挟んで把持し、所要の位置に
移動させる。

【００１０】このハンドの動作に際し、視覚センサ及び
圧力センサの出力を各指の駆動機構側にフィードバック
することにより、摘み指の先端部を積層布間に正確に移
行させ、１枚の布を確実に把持させることができる。即
ち、押え指は、圧力センサにより適切な圧力が検出され
たときに、布に対する適当な押付け力が得られ、またそ
の状態で視覚センサにより布の１枚目と２枚目の間を正
確に検出して、摘み指の先端部の位置を微調整すること
により、その先端部を所期の積層布間に正確に移行させ
、所要の布を確実に把持させることができる。

【００１１】このように、布自体が有している特性を利
用することなく、布を視覚的に認識してハンドにより布
端を機械的に把持可能にすることにより、ハンドに行お
うとする作業や適用布地種類に対する汎用性をもたせ、
しかも簡単な手段により必要な布を安定的に把持させる
ことが可能になる。

【００１２】

【実施例】図１は本発明に係る布把持用ハンドの第１実
施例の構成を示し、図２のＡ〜Ｃはその動作の態様を示
している。この布把持用ハンドは、ハンド本体１に布を
把持するための押え指２と摘み指３とを備え、ロボット
アーム等に取付けて使用されるものである。

【００１３】上記押え指２は、先端部２ａに布挟み面を
有するものであり、また、上記摘み指３は、把持すべき
布４の下に挿入される尖鋭な先端部３ａを備えると共に
、その先端部から若干基端寄りの上記押え指２に対向す
る部分３ｂを、押え指２の布挟み面との間で布４を挟む
ための布挟み面としたものである。

【００１４】上記摘み指３には、その内部を通して先鋭
な先端部３ａに達する導光体５を備えている。この導光
体５は、積層した布４の端部を証明すると共にその布４
の端部における摘み指３の挿入位置を検出するための視
覚センサの一部を構成するもので、光ファイバー束によ
って形成することができる。この導光体５の基端側には
、照明用の導光体端面にレーザー等の光源６を対設する
と共に、検出用の導光体５にそれを通して得られる布の
積層端面の画像を検出するための検出装置７を対設して
いる。この検出装置７は、ＣＣＤ等によって構成するこ
とができる。

【００１５】また、押え指２の先端部には、布４への押
付け力を検出する圧力センサ９を設けている。この圧力
センサ９は、シリコンゴムのような弾性体により形成し
た空腔１０内にグリス等の流体を封入し、その流体中に
圧力検出素子１１を配設することによって構成したもの
である。

【００１６】上述の視覚センサは、図３から分かるよう
に、布の把持に必要な幅を持った摘み指３の両端部に設
けることができ、これにより、後述するように摘み指３
の先端部３ａの姿勢を布４の積層面に沿うように制御す
ることが可能になる。また、同図における摘み指３の背
面には、一枚の布の分離が確実に行われたか否かを検出
するためのひずみゲージ１２わ設けている。

【００１７】上記構成を有する布把持用ハンドは、その
ハンド本体１をロボットアームに取付け、積層した布４
を１枚ずつ分離するために用いるもので、布４の分離に
際しては、各指が、ハンド本体１内に設けた適宜駆動機
構により図２のＡ〜Ｃに示すような態様で駆動される。 即ち、先ず、先端部３ａを挿入の際、布４が二つ折りに
なりにくいように押え指２で積層した布４の布端近くを
押え（図２のＡ）、次いで、摘み指３の先端部３ａを上
面から１枚目と２枚目の間に挿入し（図２のＢ）、さら
に、先端部３ａの挿入につれ押え指２を布４の上で接触
したまま、すべらず回転させ、最終的に押え指２の先端
部２ａの布鋏み面と摘み指３の先端部３ａから若干基端
寄りの布鋏み面との間に布４の端部を挟んで把持し（図
２のＣ）、所要の位置に移動させるものである。このよ
うな指の動作は、積層された布面を乱さずに、布一枚を
分離するために適したものである。

【００１８】上記ハンドの動作に際しては、上記視覚セ
ンサ及び圧力センサ９の出力を各指の駆動機構側にフィ
ードバックすることにより、摘み指３の先端部を積層布
間に正確に移行させ、１枚の布４を確実に把持させるこ
とができる。即ち、押え指２で積層した布４を押える場
合には、圧力センサ９により適切な圧力が検出されたと
きに、布に対する押え指２の適当な押付け力が得られ、
また押え指２が適当な押付け力で布に押付けられている
状態では、予め知られているデータに基づき、積層布の
上面から１枚目と２枚目の間の位置を概略的に知ること
ができるので、摘み指３の先端部３ａをほぼ挿入位置に
近い位置まで移行させることが可能であり、この状態で
視覚センサにより布の１枚目と２枚目の間の位置を正確
に検出して、摘み指３の先端部３ａの位置を微調整する
ことにより、その先端部３ａを所期の積層布間に正確に
移行させることができる。このような動作によれば、積
層された布４の分離と同時に、布４を二つ折りにせず、
その布端の把持を行い、次の任意作業動作への移行を容
易に実施することが可能になる。

【００１９】なお、図３に示すように、布の把持に必要
な幅をもった摘み指３の両端部に視覚センサを設けた場
合には、摘み指３の姿勢を制御可能としておくことによ
り、両センサの出力に基づいてその摘み指３の先端部を
布４の積層面に沿うように制御することができる。

【００２０】一枚の布の分離が確実に行われたか否かは
、薄くて変形し易い摘み指３にひずみゲージ１２（図３
）を設け、布４を把持した際の指のひずみ量をそのひず
みゲージ１２で検出することにより適確に判断すること
ができる。即ち、布を把持したときの指のひずみ増加量
と把持した布の厚さはほぼ比例するため、このひずみ量
の検出により布を適確に把持したかどうか判断すること
ができる。従って、布を０枚、または２枚以上把持した
と判断された場合には、布分離動作を再度行うことによ
り誤った布枚数の把持を防ぐことができる。

【００２１】上記視覚センサは、図４に示す第２実施例
のような構成とすることができる。同図の視覚センサは
、摘み指２３の先端部２３ａから若干基端寄りの押え指
２２に対向する部分２３ｂを、押え指２２との間で布を
挟む布挟み面にすると共に、その付近に光反射面を設け
、押え指２２に設けた光源２６から投射してこの光反射
面で反射する光により積層した布端を照明し、またその
布端を検出するためのＣＣＤからなる検出装置２７を上
記摘み指２３に設けている。

【００２２】この場合に、図５に示すように、つみ指２
３の光反射面を拡大鏡として機能する曲面鏡とし、ある
いは、図６に示すように押え指２２内における検出装置
２７の前に拡大用のレンズ系２８を配設し、これらの曲
面鏡やレンズ系で布端を拡大して、つみ指２３の先端部
２３ａを挿入する位置を精度良く観察可能にすることが
できる。

【００２３】布端における摘み指の挿入位置を検出する
ための視覚センサは、上述したように、押え指または摘
み指のいずれかに設け、あるいはそのセンサの一部を構
成する光源や検出位置をハンド本体側に設けることもで
き、視覚センサ自体の構成も上述したところに限ること
なく、各種構成のものを採用することができる。

【００２４】また、図７は布把持用ハンドの第３実施例
を示すもので、ハンド本体３１に押え指３２を固定的に
設けると共に、ローラによって構成した押え指３２の支
持部３４を上記ハンド本体３１に摺動可能に取付けてい
る。この実施例においても、図示していないが、第１実
施例と同様に視覚センサが設けられ、さらにローラ状の
押え指３２に適宜の圧力センサを設けることができる。

【００２５】布を複数枚重ねたり、縫製機器へセットす
るなどの作業は、現在殆ど人手によって行われているが
、上述した布分離の動作と逆順序でハンドを動作させる
ことにより、所定の３次元状の位置へ把持した布を置い
ている最中に、布の位置ずれを起こさずに置くことがで
きる。これは押え指が布を放す最後の瞬間まで押えてい
るためである。このような布のハンドリングは、次の作
業のための布の位置決めに適している。

【００２６】

【発明の効果】以上に詳述した本発明の布把持用ハンド
によれば、布自体が有している摩擦、通気性、ひだの生
じ易さなどの特性を利用することなく、視覚的に布を認
識して、布の端部付近を機械的に把持可能にしたので、
行おうとする作業や適用布地種類に対して汎用性をもた
せ、しかも簡単な手段により必要な布を安定的に把持さ
せることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る布把持用ハンドの第１実施例の一
部破断側面図である。

【図２】Ａ〜Ｃは布の把持動作をその動作順に示す動作
説明図である。

【図３】上記第１実施例の変形例を示す要部斜視図であ
る。

【図４】第２実施例の要部斜視図である。

【図５】上記第２実施例において摘み指の光反射面を拡
大鏡とする場合の要部側面図である。

【図６】上記第２実施例において押え指における検出装
置の前に拡大用のレンズ系を配設した場合の要部側面図
である。

【図７】本発明に係る布把持用ハンドの第３実施例の側
面図である。

【符号の説明】

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】先端部に布挟み面を有する押え指と、把持
   すべき布の下に挿入される尖鋭な先端部を備えると共に
   、その先端部から若干基端寄りの上記押え指に対向する
   部分を、押え指の布挟み面との間で布を挟むための布挟
   み面とした摘み指と、を備え、上記押え指または摘み指
   に、布端における摘み指の挿入位置を検出するための視
   覚センサを設けた、ことを特徴とする布把持用ハンド。
2. 【請求項２】摘み指内を通してその先鋭な先端部に達す
   る導光体を備え、この導光体を通して布端における摘み
   指の挿入位置を検出する視覚センサを設けたことを特徴
   とする請求項１に記載の布把持用ハンド。
3. 【請求項３】摘み指における布挟み面付近に光反射面を
   設け、この反射面で反射する光で摘み指の挿入位置を検
   出する視覚センサを設けたことを特徴とする請求項１に
   記載の布把持用ハンド。
4. 【請求項４】押え指の先端部に、布への押付け力を検出
   する圧力センサを設けたことを特徴とする請求項１ない
   し３のいずれかに記載の布把持用ハンド。