JPS6156884A - ロボツトにおける検出装置 - 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】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、ロボットにおける検出装置に関するものであ
る。

［従来の技術］ 従来各独のニ［作物を取り扱うロボットにおいては、１
コボツトアームに装着された固定ハンドに対して交１％
ハンドが取外し可能な如くに装置゛？され、該交換ハン
ド先端部の把持爪により工作物（ワーク）を把持して所
定の場所へ運蹟するようになっている。

このような従来のロボットハンドにおいては、交換ハン
ドが固定ハンドに対して確実に取付けられたかどうか、
ざらに交換ハンドの爪部にワークが確実に把持されたか
どうかを確社）ゾる必ｙ２がある。

［発明が解決しようとする問題点］ このため従来は、固定ハンドに第１のゼンリ゛を設ける
ことによって該固定ハンドに交１条ハンドが取付（プら
れたか否かをＩｉ［ＷＷし、ざら（こ交換ハンドに第２
のセンサを設りることによってワークが把持されたか否
かを確認するようになっている。しかるにこのようなし
のではセンサを２個設ける必要があって高画であり、し
かも固定ハンドに対して取外し自在な交換ハンドにセン
サを装着するのはスペース面、配線の面で＋ｑ策ではな
く、また接続部の信頼性も低くなるという問題がある。

Ｕ問題点を解決するための手段フ 本発明の（１４成を、第１図の概念図に基づいて説明す
ると、ロボットハンド部に工作物を把持Ｊ°る、交換ハ
ンドを着脱可能に装着したロボットにおいて、前記ロボ
ットハンド部（固定ハンドと交換ハンドの総称）の動作
軌跡上の固定部材３００に固定された位置センサ３０１
と、該位置センサ３０１からの出力信号を入力し、ロボ
ットを駆動する駆動装置３０２へ動作信号を出力する制
り］１装置３ｉ１　　　　　０３　′！″パら成り・前
記制御装置３０３は、 交換ハンドを装着した前記ハンド部を所定位置から前記
位置センサ３０１の方向に所定ｍ移動させる信号を前記
駆動装置３０２へ出力づ°る移動ａ、制御部３０４と、 所定ｍ移動完了後に、前記位置はンナ３０１からの信号
の有無を判定することにより、交換ハンドあるいは工作
物の有無を検出するｖｉｇ検出部３０５と、 ｎａ記交換ハンドあるいは工作物の種類に応じて１）η
記所定移動爵を記憶する移！ＦＩＪ最記憶部３０６とか
ら成るものである。

［作用１ ロボット手首部に設けられている固定ハンドに交換ハン
ドを取付けた後、位置センサの設けられている方向へ、
その交換ハンドの種類に応じて該交換ハンド固有の移動
ｍを与えてハンド部を移動させ、前記位置センサからの
信号が検出されたとぎは交換ハンドが所定の位置に装着
されたものと判定する。

同様に、交換ハンドの爪部に工作物を把持した後も、当
該工作物に固有の移動爪を与えてハンド部を移動させ、
位置センサからの信号が検出されたときは、工作物が交
換ハンドに把持されたものと判定する。

上記固有の移動ｍはデータとして与えである。

これゆえ、各種の交換ハンド及び工作物に広く対応する
ことができる。

［実施例１ 以下、本発明の実施例を添付図面に基いて説明する。

第２図は本実施例の全体を示すブロックダイ１７グラム
で、メモリ１０１に連結されているｃＰＵ（中央処３４
１！装置）１００は、インターフェース１０２を介して
、位置センサの一秤であるリミットスイッチ１０３がら
の信号を受けるようになっている。またＣＰＵ１００に
は、インターフェース１０４　、　１０５ヲｎシテｌ’
ＦｉＦ１ｇ首１０６及Ｕ駆ｆＪＪ装置１０７がそれぞれ
連結され、駆動装置１０７によりり一−ボモータ１０８
を介してロボットの関節Ｉ？ｉＩｌ＋　（枢軸）１０９
が駆動される。

本実施例にｄ５ける移動制御部３ｏ４．菰召検出部３０
５．及び移！ＦＩＩ但記伯部３０６はコンピュータのソ
フトウェア及びメモリで実現している。

第３図はロボットハンドの先端部の全体正面図で、第４
図は第３図のｒｖ　−ｒｖ線線断断面図ある。

これらの図において、符号１−１１は固定ハンドを示し
、該ハンドＨ１はその上端がロボッ１−の手首丁に連結
されている（取外し出来ない（１４成となっている。） 前記固定ハンドＨ１は、手首Ｔに固定されたハンド本体
１と、該本体１内のシリンダ１ａに１１１身動可能に装
着されたピストン２と、力η記ハンド本体１の図示下方
端に固定された連結部材３と、該連結部材３の外周に１
■合されスプリング４によって図示下方に付勢されてい
るスリーブ５とから成っている。前記ピストン２にはピ
ストンロッド２ａがシシｔＪられて館記ハン１−′木Ｃ
木１にガイドされでいる。また前記連結部材３には複故
飼のボール６が装着され、ハンド本体１にはエア通路１
ｂが設けられて図示してないエア源から、１）ａ記連結
部イΔ３とスリーブ５との間に形成されたエア空７に圧
縮空気が送られるようになっている。またハンド本体１
には他のエア通路１Ｃが設けられ、ピストン２の図示上
方側のシリンダーｄに圧縮空気を送り１ｑるようになっ
ている。

固定□ハンドＨ１の先端側には、取付は及び取外しが自
在である交換ハンドトー１２が装着されている。

該ハンドＨ２は、前記ボール６と係合可能な溝を有する
装着部材８と、該部材８の端部に複数個のボルトによっ
て固定された案内支持部材つと、前記装着部材８の中心
部に往復動可能に設置Ｊられ、スプリング１１によって
ピストン２の方向に付勢されている作動ロッド１０と、
該Ｖ［動ロッド１０の図示下方端に設けられｌζリンク
捜横１図示せず）を介して、互いに、接近、離間可能な
如くに菰召された把持爪１２△、１２Ｂとから構成され
ている。

工（′「物Ｗの種類に応じて１５把持爪１２△、１２Ｂ
は外づかみ用、内づかみ用等として各種用意すＸす る必要があり、これに対応してそれぞれ異なった把持爪
を有する交換ハンドＨ２が交換ハンドマガジン内に各種
用意されている。そして該交換ハンド部」２を第２図の
状態力冒ろ取外づには、圧縮空気を通路１ｂを介してエ
ア室７にｊｉることににリスリーブ５を図示上方に動か
し、ボール６を外方に移動せしめることにより該ボール
６と装着部材８との係合を解除して該交換ハンド１−１
２を取外Ｊ“。

逆に、交換ハンドＨ２を図示の如くに装ムするには、装
着部材８を連結部材３内に＋ｉｆＩ人した状態でエア室
７のエアを抜くことによりスプリング４の付勢力により
、スリーブ５が下方に移動し装着部材８の溝にボール６
が係合し両者が一体化される。

一方、第５図の如く、固定部材２０の端部には、センサ
としてのリミットスイッチ１０３が固定されており、該
リミットスイッチ１０３には接触子１０３ａが側方に突
出する如くに設けられている。

そして本図に示寸ように、交換ハンドＨ２又は」［作物
Ｗの端部が接触子１０３ａに当接すると信弓がＣＰＵ１
００に送られるようになっている。

［実ＩＭ１５ｉ１Ｊの作用１ このような構成において、例えば工作物Δ（３１１７］
）、同Ｂ（２個）、同Ｃ（１個）、同ＤＣ２個）を、１
個づつの交換ハンド△、Ｂを用いて、第７図の如き動作
順序命令に幕さ作動り゛る場合について、以下第６図の
フローチャートに従い説明する。

先ず、前記の如き動作順序命令（第７図）を読取ったあ
とくステップ２０１）、交換ハンドの指令であるかを判
断しく同２０２＞　、交換ハンドの指令であるときは各
種の交換ハンドが用意されている交換ハンドマガジンの
方向にハンド部が移動して（同２０３　＞　、　ｎｋマ
ガジン内の所定場所に、当該ハンド部に把持している交
換ハンドを返納する（同２０４）。そして、交換ハンド
△をつかめという指令に基き（同２０５）　、固定ハン
ド１−１１に交換ハンドＡ８装着する。次いで、第８図
の如き移動■記憶部にお（ブる交換ハンドＡについての
移動ｍ　Ｌ　Ａ　７ａ−Ｍ取って（Ｉｉ１２０６）、ハ
ンド部をリミットスイッチ１０３の方向にＬ　Ａだ【プ
移動さける（同２０７、第５図参照）。

そして、交換ハンドＡによってリミットスイッチ１０３
がリノ作され、ＯＮ信号が発せられれば、ロボットの固
定ハンド１−１１に確かに交換ハンドＨ２が装着された
ということが判明しくステップ２Ｑ８）、ステップ２０
１に帰る。しかしリミットスイッチ１０３からのＯＮ　
（Ｉ￥号が光ｕ°られないときは、何らかの理由、例え
ば交換ハンドが交換ハンドマガジンに用Ｈされてなかっ
たとか、用意されてはいたが固定ハンドへの装着がうま
くなされず落下してしまった等の理由で装着されなかっ
たことを示す。かかる場合には警報音を発信するとか、
警告灯を表示するとか、ロ、ＩＣツ）・のｉｌＶ＋ぎそ
のものを停止させる等の手段がとられる（ステップ２０
９）。

前記のようにステップ２０１に戻った場合、再度、第７
図の動作順序命令テーブノ？から次の「工作物Ａをつか
め」という命令を読取り、ステップ２０．２では、工作
物Ａの指令であることからＮＯと判定され、ステップ２
１０に移る。

前記判定に基いてハンド部が工作物置き揚の方向に（多
動したあと（ステップ２１０）、工（乍１カつかみ指令
に従い工作物Ａを把持する（同２１１）。

次に移動Ｍ記憶部から工作物△に応じた移動徂ＷΔを読
取り（第８図で３照、ステップ２１２）、その後ハンド
部がリミツ１−スイッチ１０３の方向にＷＡだ（プ移動
する（同２１３）。

そして工（ｉＥ物Ａによってリミツ１−スイッチ１０３
が動作され、ＯＮ信号が発せられた場合（同２１４）は
、工作物Ａが確実に交換ハンドΔの爪部に把持されたと
いうことであり、逆に１３号が光♂られないときは既述
のような警報音や警告灯が点灯される（同２１５）。前
記のようにＯＮ信号が発せられた場合は該工作物Ａを、
ロボットアームを動かすことにより所定の位置、例えば
次の加工ステージョンまで運搬しく同２１６）　、その
位置に載置される（川１２１７）。

このような一連の作用により、ロボットアーム先端の固
定ハンドに交換ハンドＡを装着して、その先端の爪部に
工作物Ａを把持し、所定位置まで運搬するという作業が
なされたことになる。

次に、ステップ２１７から同２０１に戻ることにより、
第７図（３）の命令に暴き、ステップ２０２を介して同
２１０以下のステップが繰り返されることによって、２
個目の工作物△が運１（ｒｌされる。ざらに第７図（４
）の命令に基さ−、上記と同様のステップの操り返しに
よって３個目の工作物Ａの運搬が完了する。

次に第７図（５）、（６）の命令に基き、工作物Ｂが１
藺づつ運搬されるものであるが、この場合交換ハンドＡ
によって把持される。

その後、第７図（７）の命令に晶き交換ハンドＢがステ
ップ２０１〜２０８に従って該６′され、該ハンドＢに
よって工作物Ｃが運ｌｌＩ２される（第７図（８））。

以下同様に、第７図（９）〜（１１）の命令に基いて交
換ハンドＡにより工作物りが１個づつ２回運搬される。

このように本実施例装置においては、交ノ灸ハンド及び
工作物の種類にかかわらず、これらの物が正規に装着さ
れている場合は所定の位置から位置センサの方向へハン
ド部が移動することによって、　　゛位置センサで検出
するに必要な移動〕を物の種類に応じて与えるようにし
ている。

Ｃ発明の効果ｊ このように本発明によれば、固定部材に１個のセンサを
固定し、このセンサの方向に、ロボットハンドを勅かげ
ことによって交換ハンド又は工作物の端部を当接させ、
該交換ハンド又は工作物が装着又は把持されたかを確認
するものであるから、従来の、センサを複数個用いて確
認するものに比ベコストダウンを達成できる。また、従
来の、取外し自在の交換ハンドに対してセンサを取付け
る方式のものに比べ、ｌ、Ｗ成が簡単となり、かつ接続
部の信頼性が向上する。

また、交換ハンド及び工作物の種類に対し、位置センサ
に当接するに必要な移動量をデータとして与えているの
で、他の交換ハンド、他の工作物に対しても上記移動量
をそれぞれ与えるだけで本発明の目的がｊヱ成され、汎
用性の面で１受れている。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の概念図、第２図は本発明の一実施関の
全体図、第３図は第２図の実施例に用いられるロボット
の先端のハンド部の正面図、第４図は第３図のＩＶ　−
ＪＶ線矢？ｊ所面図、第５図は第３図の作動状況を示す
正面図、第６図（よ第２図の実施例で用いられるＣＰＩ
Ｊの作動を示ずフローチャート、第７図は第６図中の動
作順庁命令を示す説明図、第８図は第６図中の「移動量
」をｑ体向に示す説明図である。 Ｔ・・・（ロボットの）手首 Ｈｌ・・・固定ハンド Ｈ２・・・交換ハンド Ｗ・・・工作物

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 ロボットハンド部に工作物を把持する、交換ハンドを着
   脱可能に装着したロボットにおいて、前記ロボットハン
   ド部の動作軌跡上の固定部材に固定された位置センサと
   、該位置センサからの出力信号を入力し、ロボットを駆
   動する駆動装置への動作信号を出力する制御装置とから
   成り、前記制御装置は、 交換ハンドを装着した前記ハンド部を所定位置から前記
   位置センサの方向に所定量移動させる信号を前記駆動装
   置へ出力する移動制御部と、所定量移動完了後に、前記
   位置センサからの信号の有無を判定することにより交換
   ハンドあるいは工作物の有無を検出する装着検出部と、 前記交換ハンドあるいは工作物の種類に応じて前記所定
   移動量を記憶する移動量記憶部とから成ることを特徴と
   するロボットにおける検出装置。