JPS6248488A - 物品把持方法及び物品把持装置 - 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１ 本発明は、物品を把持してこれに搬送９機械加工等の処
理を施した後解放する作業を繰返す把持装置、例えば産
業川口ボットを用いて行う物品把持の方法と、そのため
の把持装置の改良に関するものである。

【従来の技術】

一対のグリップ爪の開閉動作により物品の把持・解放を
行う産業用ロボット等の把持装置は、そのグリップ爪開
閉動作における最大開き吊が、把持すべぎ物品の大きさ
に応じて変り、不必要に大きな開き動作（例えばそのグ
リップ爪の構造上の限界開き吊までの聞き動作）を行わ
ないように制御されることが、サイクルタイムを短くし
作業能率を高めるために望ましい。しかしながら、単一
物品を把持させる場合を除くと、そのような最も経済的
聞き量とする制御を完全自動で行うことは、寸法が全く
一定しない雑多な物品を把持させる場合は勿論、寸法一
定の一群の物品を取扱わせた後、別な（寸法一定の）一
群の物品を取扱わせることを繰返す複数ロットの物品把
持の場合にも、あまり容易ではない。なぜならば、把持
すべき物品が変るたびにグリップ爪の開き争を最も無駄
のない値に変更するには、物品の寸法に関する情報が（
少なくとも物品の大きさが変ったとき）与えられ、且つ
その情報に基づいてグリップ爪の最経済開き童を計算し
てその結果に従いグリップ爪を開かせることかできなけ
ればならないが、そのためには極めて高度の寸法測定装
置と１ｌｉｌＪＷ装置を必要とするからである。従って
、従来は上述のようなグリップ爪間き量の制御を全く行
わないか、行うとしても、同一寸法の物品の把持が何回
か繰返される複数ロットの物品把持の場合に、ロット切
替の都度、手動でグリップ爪の開き量を変更するのが普
通であった。尚、ロット切替後最初の把持サイクルにお
いてそのロットの物品の寸法を記憶し、以後その記憶に
基づいてそのロットの物品把持におけるグリップ爪間き
量が自動的に最経済開き母になるようにしたものもある
が、把持装置自体も制ｍ装置も複雑化が避けられなかっ
た。

【発明が解決しようとする問題点１ 本発明は、上述のような物品把持の諸事例のうち、主と
してロット間でのみ物品寸法の異なる複数ロットの物品
処理の場合に、グリップ爪の最経済開き量による運転を
容易に達成しうる把持方法及びその実施のための把持装
置を提供することを目的とするものである。 【問題点を解決するための手段】 本発明による物品把持方法の特徴は、一対のグリップ爪
の開閉動作により物品の把持・開放を行う把持装置によ
りロット間で寸法の異なる複数ロットの物品を処理する
に当り、把持装置始動時又はロット切替後最初に把持す
る物品の把持動作の場合にはグリップ爪が全開するまで
グリップ爪駆動用アクチュエータを作動させること、及
びグリップ爪を閉じさせてグリップ爪に物品を把持させ
更に把持した物品についての所定の作業を終了した後の
物品解放と次の物品把持のためのグリップ型開行程を、
次のロット切替迄は物品の再把持に必要最小限度のグリ
ップ爪間き量（つまり前記最経済開き量）を得るのに必
要な時間だけアクチュエータを作動させることにより行
わせることにある。又、上記把持方法を実施するための
本発明による把持装置は、グリップ爪の作動時期及び作
動方向を制御する制ｉＩＩ装置に特徴を有するものであ
る。即ち、本発明の把持装置における制ＷＩ装置は、グ
リップ型開行程におけるグリップ爪開方向作動量をグリ
ップ爪駆動用アクチュエータの作ｖＪＲ間の調部により
任意の示に決定する手段Ａ、グリップ型開行程において
グリップ爪の開き争が補遺的な限界開きｍに遅したこと
を検出してグリップ爪の作動を停止させる手段Ｂ１並び
に始動時及びロット切替信号入力時に上記手段Ｂ＠−選
択し物品把持検出信号に基づき上記手段へを選択する選
択手段を備えているものである（いうまでもなく、この
制ｔＩｌ装置は上記以外にも把持装置として、必要な基
本的作動をグリップ爪等に行わせるのに必要な機能を備
えている）。 但し、ここでグリップ爪の“作動”とは開方向又は開方
向への移動を伴う作動を意味し、物品を把持している状
態は含まない。 グリップ爪開方向作動ｍをアクチュエータ作動時間の調
部により決定する手段Ａとしては、タイマーを利用する
ものが適当であるが、アクチュエータとしてステップモ
ータを用いた装置の場合は、ステップモータ駆動用電源
回路において任意のパルス数の給電を行うことができる
ようにしたものでもよい。 選択手段に上記手段Ａを選択させるための信号は物品把
持検出信号そのものである必要はなく、該信号に基づく
その後の装置作動（（！ｌ！シ次の風聞動作よりも前の
もの）により二次的に発生した信号であってもよい。制
御装置を上述のようなものとすることを除けば、本発明
の把持装置、特にその把持鍬構に制限はなく、又特殊な
機構も必要としない。尚、この把持装置を用いる物品把
持に必要なロット切替信号は、ロット切替が切替わるこ
と（即ち、以後従前とは寸法の異なる物品が続くこと）
を知らせるものであればよく、ロット内物品の寸法に関
する情報を含む必要はない。この信号の発生は、把持装
置外の物品搬送ラインに設置された検出手段や、システ
ム全体を制御する上位コンピュータ等に依存する。 手段Ａにより決定するアクチュエータのグリップ爪間方
向作動時間は、゛′物品再把持に必要最小限度のグリッ
プ爪間き量”　（つまり前述の最経済開きｆｆ１）を得
るのに必要な時間とするが、この時間は予め試運転によ
り確認し、手段Ａに記憶させておく。

【作　　用】

本発明の把持方法は、ロットの先頭の物品にはグリップ
爪を全開し、その後、後続物品にはグリップ爪を最経済
聞き量だけ聞くグリップ爪作動による把持を行う。 本発明の把持装置の制御装置における二つのグリップ爪
間方向作ＩＪＩΦ決定手段及びその選択手段は、同一寸
法の物品多数を順次把持することが明らかな場合に先頭
の物品に手段Ｂを、以後の物品に手段Ａをそれぞれ選択
し、先頭の物品以外の全ての物品の把持作業におけるグ
リップ爪間き量を最経済開き量とすることを可能にする
。

【実　施　例１ 以下、実施例を示して本発明を説明する。 第１図に概要を示した本発明の把持装置において、グリ
ップ爪駆動用モータはその駆動回路の切替により回転方
向が反転し、グリップ爪を開く方向又は閉じる方向に作
動する。グリップ爪には、グリップ爪が物品を把持した
ことを検出する手段が装着され、又グリップ爪の開き囚
がＩ選的限界に達したことを検出する手段も装着されて
いる。 以上の機構及び爪閉信号発生手段からの爪閉信号により
爪閉方向駆動回路が作動してグリップ爪を閉じさせる（
即ち物品を把持させる）機構は、従来の把持装置にも通
常用意されているものと同様のものである。一方、把持
した物品を解放する動作を制御するための機構には、爪
閉信号発生手段と爪閉方向駆動回路との間に選択手段１
によって切替えられる回路ａ及び回路すがある。選択手
段１は１回路２接点の切替スイッチに簡単化して示すこ
とができ、装置始動時、及びロット切替信号を受けたと
き、型開信号伝達回路を回路す側に切替え、物品把持信
号３ａを受けると回路を回路ａ側に切替える。回路ａは
時限作動するオン−オフスイッチつまりタイマー回路で
ある（回路ａは前述のグリップ爪間方向作！１１ｆＪ決
定手段Ａ＠−構成しており、又回路すは、グリップ爪の
開き限界検出手段と共に前述のグリップ爪間方向作ｖＪ
量決定手段Ｂを構成している）。 第２図はこの把持装置の機械的作動部分を示す。 グリップ爪はやや特殊な構造で、２種類のものが用意さ
れている（＠シ本発明における必要上から特殊構造が採
用されているわけではない）。即ち、ガイド３に滑動可
能に支持されたアーム４の下端にバネ５で内側方向に付
勢されて滑動可能に支持された圧接ビン６の頭部７を把
持面とするものと、アーム４とシリンダ２８により連結
され同じくガイド３に滑動可能に支持されている副アー
ム９の下端に上下動可能に取付けられた底支え爪１０で
ある。アーム４は、その上部に固定されたナラ！・部１
１が、モータ１２の回転に伴い回転するシャフト１３（
ガイド３と平行）のネジ部８と噛み合っており、従って
、対向する上記グリップ爪群をモータ１２の回転方向に
応じて開かせ、又は閉じる。 副アーム９はアーム４に従動するが、シリンダ２８を作
動させることにより、アーム４とは独立に一定の範囲で
滑動させることができる。上述のようなアーム４の駆動
機構には、アーム４の開き量（従ってグリップ爪の開き
量）が限界に達したときそれを検出する手段（図示して
ない〉が用意されている。第２図のような把持４１構は
第２図の紙面方向にも一対あって、全く同じ作動をする
。物品１５を把持しようとするときは、シリンダ２８の
ロッドを伸ばして底支え爪１０の先端を圧接ビン６の頭
部７よりも後退させ（鎖線で示した状態）、圧接ビン６
による把持完了後にシリンダ２８のロットを交替させて
底支え爪１０の先端を物品１５の底を支える位置に移す
。圧接ビン６は、リミットスイッチ１６と共に物品把持
検出手段をも構成している。即ち、物品１５を把持する
ことにより圧接ビン６がバネ５の力に抗して後退すると
、その尾部の円錐台状部分１７に作動管１８が係合する
リミットスイッチ１６がオンになり、物品把持を知らせ
るようになっている。 次に、この把持装置を用いて、第３図に示したようにロ
ーラーコンベア１９で運ばれて来た後リフター２０で持
上げられる環状の物品１５を把持し、第２図の把持機構
全体を支持する昇降アーム２１及び水平方向搬送装置２
２を作動させてパレット２３上まで物品１５を搬送する
作業を本発明の把持方法により行う例を説明する。但し
、以下の説明においては説明を簡単にするため圧接ビン
６をグリップ爪と呼び、底支え爪１０の作動についての
説明を省略する。 把持装置の始動時、グリップ爪間方向作動吊決定手段の
選択手段１は回路すを選択するよう構成されており、又
爪閉信号発生手段は爪間信りを発生するよう構成されて
おり、又爪間信号発生手段は爪閉信号を発生するよう構
成されているので、装置始動と同時に爪閉信号が回路す
を経由して爪閉方向駆動回路に伝達され、グリップ爪を
開く方向にモータ１２を回転させる。グリップ爪の開き
量が限界に達し、それを開き限界検出手段が検出すると
、検出信号Ｓ１が爪閉信号発生手段に伝達され、それに
より爪閉信号発生手段は信号の発生を停止するので、モ
ータ１２は停止する。次に、グリップ爪が物品１５を把
持可能な位置に配置され１把持開始を支持する信号が爪
閉信号発生手段に入力されると、爪閉信号が爪閉方向駆
動回路に伝達され、該回路はグリップ爪を閉じる方向に
モータ１２を回転させる。グリップ爪による物品の把持
が行われ、物品把持検出信号Ｓ２が爪閉信号発生手段に
伝達されると、爪閉信号発生手段は信号発生を停止し、
これによりモータ１２が停止する。この後、前述の搬送
作業を行い、次いで物品解放を支持する信号を爪閉信号
発生手段に与えて爪閉信号を発生させることによりグリ
ップ爪間かせ、把持中の物品１５をパレット２３上に解
放する。このときモータ１２は、グリップ爪が物品１５
を把持したときの物品把持検出信号Ｓａにより選択手段
１が既に回路ａを選択しているので、回路ａにおいて設
定されている時間だけ回転して停止する。従ってグリッ
プ爪も、限界開き童まで開くことなく、モータ１２の応
じた量だけ開いて停止する（このときの開き吊が前記最
経済開ぎ量になるように回路ａの設定時間を選定してお
く）。 この後、上記グリップ爪間き全のまま次の物品の把持態
勢に戻り、最初の物品把持の場合と同様にして物品把持
を行い、搬送と解放を行う。この作動は選択手段１にロ
ット切替信号が入力されるまで繰返される。寸法の異な
る物品のロットに変わったことを知らせるロット切替信
号が選択手段１に伝達されると、選択手段１は回路すを
選択するので、新しいロットの先頭の物品には装置始動
時と同様にグリップ爪が限界まで開いて未知の寸法の物
品についての対応がなされ、２番目以降の物品について
は最経済開ぎ童による把持が繰返される。 【発明の効果】 本発明の把持方法によれば、上述のようにして、物品の
寸法に関する情報や記憶装置を利用することなしに、ロ
ット切替時の先頭の物品以外の全ての物品についてグリ
ップ爪を不必要に広く聞かない能率的な把持動作を行う
ことが可能である。本発明の把持方法の特に有利な点は
、グリップ爪の最経済聞きΦを得るのにアクチュエータ
の作ｖノ時間を調節することで、これにより、使用装置
面では本発明の把持装置のように時間ルリ御による簡単
なグリップ爪間方向作！ｉＩＩ吊決定手段を付設してそ
れを選択作動させ得るようにするだけで済み、いかなる
機構の把持装置を用いても実施できることである。従っ
て本発明によれば、ロット間で寸法の異なるＭ数ロット
の物品を短いサイクルタイムで効率よく処理することが
高額の投資を必要とすることなく可能になったのである
。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の把持装置の一例の構成説明図、第２図
は第１図の例における機械的作動部分の要部を示す正面
図、第３図は第１図の例を用いる物品搬送作業の一例の
説明図、第４図は関連コンピュータの関連図である。 １・・・グリップ風聞方向作動量決定手段の選択手段。 ６・・・圧接ビン、　１２・・・モータ、　　１５・・
・物品。 １６・・・リミットスイッチ 弗　３　図 第　４　図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）一対のグリップ爪の開閉動作により物品の把持・
   開放を行う把持装置によりロット間で寸法の異なる複数
   ロットの物品を処理するに当り把持装置始動時又はロッ
   ト切替後最初に把持する物品の把持動作の場合にはグリ
   ップ爪が全開するまでグリップ爪駆動用アクチュエータ
   を作動させること、及びグリップ爪を閉じさせてグリッ
   プ爪に物品を把持させ更に把持した物品についての所定
   の作業を終了した後の物品解放と次の物品把持のための
   グリップ爪開行程を、次のロット切替迄は物品の再把持
   に必要最小限度のグリップ爪開き量を得るのに必要な時
   間だけアクチュエータを作動させることにより行わせる
   ことを特徴とする物品把持方法。
2. （２）一対のグリップ爪の開閉動作により物品の把持・
   開放を行う把持装置において、該把持装置のグリップ爪
   の作動時期及び作動方向を制御する制御装置が、グリッ
   プ爪駆動用アクチュエータの作動時間を調節することに
   よりグリップ爪間行程におけるグリップ爪の開方向作動
   量を任意の量に決定する手段Ａ、グリップ爪開行程にお
   いてグリップ爪の開き量がグリップ爪の構造的限界開き
   量に達したことを検知してグリップ爪の作動を停止させ
   る手段Ｂ、並びに始動時及びロット切替信号入力時に上
   記爪開方向作動量決定手段Ｂを選択し物品把持検出信号
   に基づき上記爪開方向作動量決定手段Ａを選択する選択
   手段を備えていることを特徴とする物品把持装置。