JPS6156885A - 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、ロボツ１−にｄ３りる検出波πに関するもの
である。

［従来の技術］ 従来、各種の工作物を扱うロボッ１−にｄ３いては、ロ
ボットアームに装着され、該固定ハンドにり・１して交
換ハンドが取外し可能な２０　＜に哀若された交換ハン
ド先端部の把持爪ににり工作物（ワーク）を把持して所
定の場所へ運搬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酊けられたかどうか、
さらに交換ハンドの爪部にワークが確実に把持されたか
どうかを確ム２ダーる必要がある。

［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１４に第１のセンサを設（プ
ることによって該固定ハンドに交換ハンドがＪＩＲ（け
けられたか否かを確認し、ざらに交換ハンドに第２のセ
ンサを設（プ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もの
ではセンサを２周設ける必要があって高面であり、しか
も固定ハンドに対しで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１！７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。

［問題点を解）ノＳするための手段］ 本発明の栴成を、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する、交換ハンド部
を着説可能に装着したロボットにおいて、前記ロボット
のハンド部３００に固定された位置センυ°３０１と、
該位置センサ３０１がらの出力信号を入力し、ロボット
を駆動する駆８装首３０２へ動作信号を出力する制御装
置３０３とから成り、 １′１　　　　　　前記制御装置３０３は、交換ハンド
あるいは工作物を装着す８際に前記ハンド部を所定位置
から交ＩＭハンドマガジン必るい（ユニ作物買場の方向
に所定・…杉勤ξぜる信号を前記駆動装置３０２へ出力
づ−る移動１，１１０１部３０４と、 所定最移動完了後に、前記位置はン１す３０１からのＩ
ｇ弓の有無を判定することにより、交換ハンド必るいは
工作物のイｉ無を検出する装６検出部○ｏ５と、 眞記交換ハンドあるいは工作物の（・ｒ！類に応じて前
記所定移動型を８Ｃ憶する移動量記憶部３０６とから成
るものである。

［作用］ ロボットハンド部の例えば固定ハンドの如き非交換部に
位置センサを設け、交換ハンド部（ユニ作物のｎかれて
いる方向へ、該交換ハンドのｆｊｆｉ　５Ｊ＋に応じて
該交換ハンド固有の移動量を与えて、ハンド部を移動さ
ぼ、前記位置ピン１すからの信号が検出されたときは交
換ハンドが所定の置き場所に載置されているものと判定
する。その後交換ハンドをハンド部に装着し、その状態
で再び位置センサによる検出を行ない信号が検出さねな
いときは、交換ハンドが固定ハンド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する場合も、
当該工作物に固有の移動型を与えてハンド部を移！ｖＩ
さぼ、位置センサからの１８号が検出されたとき（ま、
工作物が所定の置き場所に載置されているものと判定し
、しかるのちに交換ハンドにより工作物を把持し、その
状態で再び位置ピン（力による検出を行ない、信号が検
出されないどきは、交換ハンドの爪部に把持されたもの
と判定する。

上記固イｉの移動型はデータとして与えである。

これゆえ、台秤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］ 以下、本発明の実施例を添付図面に基いて説明づ°る。

第２図は本実施例の仝休を示づ゛ブロックダイ＼フグラ
ムで、メ［す１０１に連結されているＣＰＵ（中央処理
装置）１００は、インターフエース１０２を介して、位
置センサの一秤で必るリミットスイッチ１０３からの（
ｆ５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を介してυ報装置
１０６及び駆シＪ装ｍ１０７がそれぞれ連結され、駆動
装置１０７によりサーボモータ１０８を介してロボツ１
〜の関節１ｌＩＩｌｌ（枢軸）１０９が駆動される。

本実ｒＭ例にお【プる移動制面部３０４．菰着検出部３
０５．及び移動最記憶部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９；１：部の全体正面図で
、第４図は第３図のｉＶ　−ＩＶ線矢視断面図である。

これらの図において、符号Ｈ１は固定ハンドを示し、該
ハンドＨ１はその上端がロボットの手Ｔ３１−に連結さ
れている（取外し出来４ｔい（を成となっている。） 前記固定ハンド１−１１は、手首゛「にｂ５１定された
ハンド本体１と、該本体１内のシリンダ１ａに往ｉＱ動
可能に装着されたピストン２と、ｎＦｊ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
の外周に嵌合されスプリング４によつて図示下方に付勢
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が設けられて前記ハンド本体
１にガイドされている。また前記連結部材３にはネリ数
個のボール６が装着され、ハンド本体１にはエア通路１
ｂ′ｂ＜設けられて図示してないエア源から、前記連結
部材３とスリーブ５ど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１Ｇが設置ノられ、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（Ｊ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Ｈ２が装着されている。

該ハンドＨ２は、前記ボール６と係合可能な溝を信する
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９と、前記装着部材８の中心
部に往復動可能に設【）られ、（ｊ 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、該作動ロッド１０の図示下方端
に設けられたリンク数構（図示せず）を介して、互いに
、接近、離間可能な如くに菰るされｌＣ把持爪１２△、
１２Ｂとから（ｊへ成されている。

工作物Ｗの伸順に応じて、把持爪１２Δ、１２Ｂは外づ
かみ用、内づかみ用等として各種用意する必要があり、
これに対応してそれぞれ異なった把持爪を右する交ｊ条
ハンドＨ２が交換ハンドマガジンＫ（第５図）内に各任
用、０されている。そして該交換ハンドＨ２を第２図の
状態から取外ザには、圧縮空気を通路１ｂを介してエア
空７に送ることによりスリーブ５を図示上方にｍｈかし
、ボール６を外方に移動じ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Ｈ２を取
外す。逆に、交換ハンド（−１２を図示の如くに￥Ａ首
ブるには、装着部材８を連結部材３内にｊ小人した状態
でエア空７のエアをｔａ　＜ことによりスプリング４の
付勢力によりスリーブ５が下方移動し、装着部材８の溝
にボール６が係合して両者が　　　　　□一体化される
。

ここで、第３図、第５図に示す如く、固定ハンドＨ１の
一部を構成するハンド本体１にはセンサとしてのリミッ
トスイッチ１０３が固定されて４５す、該リミットスイ
ッチ１０３には接触子１０３ａが突出する如くに設けら
れている。モして両図に示すように、交換ハンドＨ２又
は工作物Ｗの端部に接触子１０３ａが当接すると信号が
ｃｐｕ　ｉ○Ｏに送られるようになっている。

［実施例の作用］ このような１５５成において、例えば工作物Ａ（３１１
１ｉ１）、同Ｂ（２個）、同Ｃ（１個）、同０（２飼）
を、１周づつの交換ハンドΔ、Ｂを用いて、第７図の如
き動作順序命令に暴き作動する場合について、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（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）、Ｊ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、この位置を原点位置と
して、第８図の如ぎＰＰ初母記憶部における交換ハンド
八についての移ａ市ＬＡ＠読取り、（同２０５）、ハン
ド部を交換ハンドの方向に［−八たり移動させる（同２
０６）。

そして、交換ハンド△によってリミットスイッチ１０３
が！ＦＩＩ作され、ＯＮ信号が′Ｒ，せられれば（同２
０７）交換ハンドマガジンに交換ハンド△が確かに用意
されているということであり、もしＯＮ信号が発せられ
ないときは、門報音などを光して（同２０８）作業とに
ｆ」：Ｄ、を（：ｐ　Ｌ　／こり、あるいは榔械の動き
を停止するようにＪる。

前記のようにＯＮ信号が発せられたときは、交換ハンド
マガジンの方にハンド部が移動して（同（２’ｌＯ）、
つかみ指令に塁いて（同２１２）、交換ハンド△をつか
む。その後、移８ｍ記憶部から交換ハンドＡについての
移動吊しＡ（第８図）を読取って（同２１４＞、原点位
置から該ｔ−Ａだリバンド部が移動しく同２１６）、リ
ミットスイッチ１０３がＯＮ信号を発しないときはく同
２１８ン交換ハント八が交換ハンドマガジンに；■いと
いうこと、つまり固定ハンドに確かに装着されたという
ことが判明しステップ２０１に帰る。しかしＯＮ信号が
発せられたときは未だマガジンに残っているということ
であり、固定ハンドに装着されなかったということであ
るため封報音などが発けられる（同２２０）。

ステップ２０１に帰ったあと、第７図く２）の動作順序
命令に基き工作物Δのつかみ指令が出されるため、ステ
ップ２０２ではＮＯの信号を受はステップ２２２に移り
、工作物が置かれている場所までハンド部が移動する（
同２２２）。その（殺、第８図の工作１カ八についての
移ｉ＃ｌ猾ＷＡを移動Ｍ記↑０部から読取って（同２２
４）　、ハンド部がＷＡだけ移動（同２２６）すること
により、リミットスイッチ１０３がＯＮ信号を発すれば
（同２２８）工作物Ａが所定の置き場に載置されている
と１１　　　　　いうことであり次のステップ２３２に
移る。しかしＯＮ信号が発せられないどき・は、所定場
所に工作物△がないということであるため警報音が発せ
られる（同２３０）　ａ ステップ２３２に移って、ハンド部が工作物置き場に移
ｉＢノし工作物Ａをつかめという指令に基いて該工作物
△が交ｊ矢ハンドＡの爪部に把持される（β１２３４）
。次に、移動吊記１ｎ部から工作物△についての移’ｆ
ｉｔ最ＷＡを読取って（同２３６）、ハンド部が原点位
置かＩうＷＡだけ移動しく同２３Ｂ）、リミットスイッ
チ１０３がＯＮ信号を光しないときはく同２４０）前記
工作物△が所定の置き場に無いということ、つまり交換
ハンドＡに把持されたということであり次のステップ２
４４に移る。しかしＯＮ信号が発せられたどきは所定の
置き場に未だ残っているということであり、交換ハンド
八に把持されなかったということで必るため警報音など
が発せられる（同２４２）。

ステップ２４４に移って、工作物Ａを所定の位置まで運
搬したのらは、該位置にて工作物Ａを離す（同２４６）
。

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、所定位置まで運搬プ°るという作業
がなされたことになる。

次に、ステップ２４６から同２０１に戻ることにより、
第７図（３）の命令に基き、ステップ２０２を介して同
２２２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１′「物Δが運搬される。さらに第７図（４）
の命令に基き、上記と同様のステップの繰り返しによっ
て３個目の工作物Ａの運搬が完了する。

次に第７図（５）、（６）の命令に基ぎ、工作物Ｂが１
周づつ運阻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１翁令に基き交換ハンドＢがス
テップ２０１〜２０８に従って装着され、該ハンド已に
よって工作物Ｃが運搬される（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閏づつ２回運搬される。

このように本実施例装置においては、交換ハンド及び工
１′「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ｌうこれらの物の戟買楊
所方向へハンド部が移動することによって、位置センサ
で検出づ“るに必要な移動屯を物の種類に応じて与える
ようにしている。

［発明の効果１ このように本発明によれば、ロボットハンドの非交換部
等に１周のセンサを固定し、このセンサを具備したロボ
ットハンドを動かりことによって交換ハンド又は工作物
の端部に当接させ、該交換ハンド又は工作１力の有無を
確認するとともに、装着又（よ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９−を取１セ【
プる方式のものに比べ、（ｊ４成を簡単にすることがで
き、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、位置センナ
に当接するに必要な移動償をデータとして与えているの
で、他の交換ハンド、他の工作物にス＝Ｉ　しても上記
移Ｕノ１Ｊ１をそれぞれ与えるだ（プで本発明の「１的
か）ヱ成され、汎用↑（１の面τ゛僅れている。

【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例の
仝体図、第３図は第２図の実施例に用いＩうれるロボッ
トの先端のハンド部の正面図、第４図は第３図の＋Ｖ　
−ＩＶ線矢祝断面図、第５図は第３図の作動状況を示ず
正面図、第６図は第２図の実施例で用いられるＣＰＵの
作動を示すフローチャート、第７図は第６図中の動作順
序命令を示ず説明図、第８図（ユ第６図中の「移動ｍ」
を具体的に示ず説明図である。 Ｔ・・・（ロボッ１〜の）手首 １（１・・・固定ハンド １」２・・・交換ハンド Ｗ・・・　工　１乍物 氷１ 第１図 第２図 第４図

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、交換ハンド部を
   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、 交換ハンドあるいは工作物を装着する際に前記ハンド部
   を所定位置から交換ハンドマガジンあるいは工作物置場
   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。