把持装置およびその制御方法
【課題】形状が異なる複数種類のワークを安定的な把持を実現しつつ、従来に比して当接部材の寿命を延ばすことができる把持装置およびその制御方法を提供する。
【解決手段】ワーク５０を把持するための把持部２と、把持動作を制御するための制御装置７と、把持部２のワーク５０と当接する部位に付設され、ワーク５０の形状に倣って変形し、その変形を保持し得る当接部材６と、を備え、把持部２の把持動作によって、当接部材６をワーク５０に押圧して該ワーク５０の外形形状に倣わせるとともに、該当接部材６の形状を保持して、ワーク５０を把持する把持装置１であって、制御装置７は、所定の把持回数ごとに、ワーク５０を把持した際の当接部材６のワーク５０に対する当接位置を変更する。
【解決手段】ワーク５０を把持するための把持部２と、把持動作を制御するための制御装置７と、把持部２のワーク５０と当接する部位に付設され、ワーク５０の形状に倣って変形し、その変形を保持し得る当接部材６と、を備え、把持部２の把持動作によって、当接部材６をワーク５０に押圧して該ワーク５０の外形形状に倣わせるとともに、該当接部材６の形状を保持して、ワーク５０を把持する把持装置１であって、制御装置７は、所定の把持回数ごとに、ワーク５０を把持した際の当接部材６のワーク５０に対する当接位置を変更する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、形状が異なる複数種類のワークを安定的に把持することができる把持装置およびその制御方法の技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ワーク等を把持する把持装置において、外形形状が異なる複数種類のワークを取り扱う場合には、把持装置のワーク等と直接接触する部位である当接部材を、各ワークの形状に対応したものに交換する手間が生じていた。
そこで、当接部材を交換しなくても外形形状が異なる複数種類のワークを安定的に把持することができる把持装置の技術が種々検討されており、例えば、以下に示す特許文献１および特許文献２にその技術が開示され公知となっている。
【０００３】
特許文献１および特許文献２に開示されている従来技術では、当接部材を可撓性および伸縮性を有する袋状部材に多数の粒状物（粒状物群）を充填して構成し、真空ポンプ等を用いて、袋状部材内を減圧したり、あるいは、減圧解除したりすることにより、当接部材を様々なワークの外形形状に対応できる構成とした把持装置が開示されている。
このような従来の把持装置では、把持動作によって当接部材をワーク等に当接させて、該当接部材をワーク等の形状に倣わせておき、その後、当接部材内を減圧することによって、袋状部材内の粒状物同士を緊密に係留させて、当接部材の形状がワーク形状に倣った状態を保持するようにしている。
またこのような把持装置では、当接部材内の減圧状態を解除することによって、当接部材を柔軟な定常状態に復元させるようにしている。
そして、このような従来の把持装置を用いれば、当接部材の形状を様々なワーク等の外形形状に対応させることができるため、外形形状が異なる複数種類のワークを取り扱う場合において、当接部材を交換しなくても各ワークを安定的に把持することが可能になる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特表２００８−５２８４０８号公報
【特許文献２】特開平９−１２３０８２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
このような従来の把持装置では、繰返しワークを把持する場合において、当接部材におけるワークとの当接位置が常に同じであると、粒状物群を充填している袋状部材の特定の部位がダメージを受け、当該部位において袋状部材が破損しやすくなるという問題があった。またこのため、従来の把持装置では、当接部材の寿命が短くなるという問題があった。
【０００６】
本発明は、斯かる現状の課題を鑑みてなされたものであり、形状が異なる複数種類のワークを安定的な把持を実現しつつ、従来に比して当接部材の寿命を延ばすことができる把持装置およびその制御方法を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次にこの課題を解決するための手段を説明する。
【０００８】
即ち、請求項１においては、ワークを把持するための把持部と、把持動作を制御するための制御装置と、前記把持部の前記ワークと当接する部位に付設され、前記ワークの形状に倣って変形し、その変形を保持し得る当接部材と、を備え、前記把持部の把持動作によって、前記当接部材を前記ワークに押圧して該ワークの外形形状に倣わせるとともに、該当接部材の形状を保持して、前記ワークを把持する把持装置であって、前記制御装置は、所定の把持回数ごとに、前記ワークを把持した際の前記当接部材の前記ワークに対する当接位置を変更するものである。
【０００９】
請求項２においては、前記制御装置による前記ワークを把持した際の前記当接部材の前記ワークに対する当接位置の変更は、前記当接部材を把持方向に垂直な平面内でずらした位置に変更することで行われるものである。
【００１０】
請求項３においては、前記当接部材は、袋状部材に粒状物群を充填して構成されるものである。
【００１１】
請求項４においては、前記当接部材は、該袋状部材の内部を減圧して、前記袋状部材の内容積に対する前記粒状物群の体積比率を増大させることによって、前記粒状物群の各粒子を係留させて、前記当接部材の形状を保持するものである。
【００１２】
請求項５においては、ワークを把持するための把持部と、把持動作を制御するための制御装置と、前記把持部の前記ワークと当接する部位に付設され、前記ワークの形状に倣って変形し、その変形を保持し得る当接部材と、を備え、前記把持部の把持動作によって、前記当接部材を前記ワークに押圧して該ワークの外形形状に倣わせるとともに、該当接部材の形状を保持して、前記ワークを把持する把持装置の制御方法であって、前記制御装置によって、所定の把持回数ごとに、前記ワークを把持した際の前記当接部材の前記ワークに対する当接位置を変更するものである。
【００１３】
請求項６においては、前記制御装置による前記ワークを把持した際の前記当接部材の前記ワークに対する当接位置の変更は、前記当接部材を把持方向に垂直な平面内でずらした位置に変更することで行われるものである。
【００１４】
請求項７においては、前記当接部材は、袋状部材に粒状物群を充填して構成されるものである。
【００１５】
請求項８においては、前記当接部材は、該袋状部材の内部を減圧して、前記袋状部材の内容積に対する前記粒状物群の体積比率を増大させることによって、前記粒状物群の各粒子を係留させて、前記当接部材の形状を保持するものである。
【発明の効果】
【００１６】
本発明の効果として、以下に示すような効果を奏する。
【００１７】
請求項１においては、従来の装置構成を変更することなく、簡易に当接部材の摩耗や切創等による局所的な損傷を防止できる。またこれにより、当接部材の寿命を延ばすことができる。
【００１８】
請求項２においては、従来の装置構成を変更することなく、簡易に当接部材の摩耗や切創等による局所的な損傷を防止できる。またこれにより、当接部材の寿命を延ばすことができる。
【００１９】
請求項３においては、袋状部材の摩耗や切創等による局所的な損傷を防止できる。またこれにより、袋状部材の寿命を延ばすことができる。
【００２０】
請求項４においては、袋状部材の摩耗や切創等による局所的な損傷を防止できる。またこれにより、袋状部材の寿命を延ばすことができる。
【００２１】
請求項５においては、従来の装置構成を変更することなく、簡易に当接部材の摩耗や切創等による局所的な損傷を防止できる。またこれにより、当接部材の寿命を延ばすことができる。
【００２２】
請求項６においては、従来の装置構成を変更することなく、簡易に当接部材の摩耗や切創等による局所的な損傷を防止できる。またこれにより、当接部材の寿命を延ばすことができる。
【００２３】
請求項７においては、袋状部材の摩耗や切創等による局所的な損傷を防止できる。またこれにより、袋状部材の寿命を延ばすことができる。
【００２４】
請求項８においては、袋状部材の摩耗や切創等による局所的な損傷を防止できる。またこれにより、袋状部材の寿命を延ばすことができる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明の一実施形態に係る把持装置を備えた移載装置の全体構成を示す図、（ａ）ブロック図、（ｂ）正面（ＸＺ平面）模式図。
【図２】本発明の一実施形態に係る把持装置を示す模式図、（ａ）正面（ＸＺ平面）図、（ｂ）図２（ａ）におけるＡ−Ａ断面図、（ｃ）図２（ａ）におけるＢ−Ｂ断面図。
【図３】本発明の一実施形態に係る把持装置によるワークの把持状態を示す図、（ａ）正面（ＸＺ平面）模式図、（ｂ）平面（ＸＹ平面）模式図。
【図４】本発明の一実施形態に係る把持装置の制御方法を示すフロー図。
【図５】本発明の一実施形態に係る把持装置における把持位置の変更状況を示す斜視模式図。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
次に、発明の実施の形態を説明する。
まず始めに、本発明の一実施形態に係る把持装置を備えた移載装置について、図１〜図３を用いて説明をする。
尚、本実施形態で示す把持装置に対しては、図１（ｂ）および図２（ａ）（ｂ）（ｃ）等に示すようなＸＹＺ座標系を、説明の便宜上規定している。
図１（ａ）に示す如く、本発明の一実施形態に係る把持装置を備えた移載装置１５はワークを移載するために用いられる装置であり、把持装置１とロボットアーム１６を備えている。
【００２７】
本実施形態に示す移載装置１５は、図１（ｂ）に示すように、把持装置１でワーク５０を把持するとともに、ロボットアーム１６でワーク５０を所定位置から所定位置に移載する用途に用いられる装置である。
【００２８】
図１（ａ）（ｂ）に示す如く、把持装置１は、ワーク５０を把持するための装置であり、把持部２、制御装置７、真空排気設備８等を備えており、ロボットアーム１６の手先部１６ａに配設されている。
【００２９】
把持部２は、把持装置１においてワーク５０を挟圧して把持するための部位であり、駆動部３、複数の爪部４・５、複数の当接部材６・６・・・等を備えている。
【００３０】
図２（ａ）（ｂ）（ｃ）に示す如く、駆動部３は、二系統のスライダ部３ａ・３ｂを備えており、各スライダ部３ａ・３ｂをＸ軸方向に対して、それぞれ独立して往復変位させることができる装置である。駆動部３としては、例えば、ボールネジ・ナットおよびモータ等からなる往復動機構を備える電動アクチュエータ等を採用することができる。
【００３１】
各爪部４・５は、ワークを挟持するために備えられる一対の部位である。即ち、各爪部４・５は、図１（ｂ）に示すように該各爪部４・５の中間位置に配置されるワーク５０を、各爪部４・５によって挟圧して保持するための部位である。
尚、各爪部４・５の形状は、把持対象となるワーク５０の形状および大きさや、各スライダ部３ａ・３ｂのストローク量等を考慮して設定する。
【００３２】
図２（ａ）（ｂ）に示す如く、爪部４は、支持部４ａと、該支持部４ａから突設する二つの挟圧部４ｂ・４ｂを備えている。挟圧部４ｂ・４ｂは、互いに所定の間隔を隔てて配置されている。
爪部４は、支持部４ａがスライダ部３ａに対して固定されている。そして、制御装置７により、駆動部３を作動させてスライダ部３ａをスライドさせて、各挟圧部４ｂ・４ｂをＸ軸方向に沿って往復動させる構成としている（図１（ｂ）参照）。
【００３３】
また、図２（ａ）（ｃ）に示す如く、爪部５は、支持部５ａと、該支持部５ａから突設する一つの挟圧部５ｂを備えている。
爪部５は、支持部５ａがスライダ部３ｂに対して固定されている。そして、制御装置７により、駆動部３を作動させてスライダ部３ｂをスライドさせて、挟圧部５ｂをＸ軸方向に沿って往復動させる構成としている（図１（ｂ）参照）。
【００３４】
当接部材６は、把持装置１においてワーク５０と直接当接する部位であり、その形状を柔軟に変形できる態様（この態様になることを軟化と称する）と、その形状を堅固に保持する態様（この態様になることを硬化と称する）の、相反する二つの態様を一つの部材で実現することができるものである。
当接部材６は、弾性を有する袋状部材６ａと、該袋状部材６ａに充填される粒状物群６ｂを備える構成であり、定常時においては、柔軟に変形できる態様を呈している。
【００３５】
図２（ａ）（ｂ）（ｃ）に示す如く、当接部材６は、各爪部４・５において、各挟圧部４ｂ・４ｂ・５ｂが対向する側の面に付設されている。また、当接部材６は、図１（ａ）に示す如く、真空排気設備８と接続されている。
真空排気設備８は、把持装置１において当接部材６を硬化および軟化させるための手段を構成するものであり、真空ポンプ８ａ、真空配管８ｂ・８ｂ、電磁弁８ｃ等を備えている。そして、各当接部材６・６の袋状部材６ａに、各真空配管８ｂ・８ｂが接続されている。
尚、本実施形態では、真空排気設備８に真空ポンプ８ａが備えられる場合を例示しているが、真空ポンプ８ａ以外の排気手段（例えば、エジェクター等）を備える構成とすることも可能である。
また、本発明に係る把持装置において、当接部材の硬化および軟化を実現させるための手段は、必ずしも真空排気設備である必要はなく、当接部材の硬化および軟化を実現することができる種々の態様のものを採用し得る。
例えば、真空ポンプ８ａの代わりに、真空配管８ｂに袋状部材６ａ内から空気を排出する方向にのみ空気を流通させるための逆止弁を備える構成として、把持動作によって、袋状部材６ａの内部から空気を追い出して、当接部材６を硬化させることも可能である。
【００３６】
当接部材６は、真空ポンプ８ａを作動させて袋状部材６ａの内部を減圧すると、該袋状部材６ａ内に充填されている粒状物群６ｂを構成する各粒子がより緊密に係留して粒状物群６ｂが硬化するため、このとき、その形状を堅固に保持する態様を呈する。
【００３７】
このような当接部材６を、各爪部４・５の挟持圧によって、図３（ａ）（ｂ）に示すように柔軟な状態でワーク５０に押圧すると、該当接部材６をワーク５０表面の凹凸部に入り込ませることができるため、当接部材６をワーク５０の外形形状に倣わせることができる。
【００３８】
また、当接部材６は、ワークの外形形状に倣わせた状態で真空排気設備８を作動させることによって、ワークの外形形状に対応した形状で硬化させることができるため、ワークの外形形状に対応した堅固な態様の当接部材６を形成できる。
【００３９】
尚、本実施形態では、袋状部材６ａの内部を減圧することによって、当接部材６を硬化させる構成の把持装置１を例示しているが、本発明に係る把持装置の構成をこれに限定するものではなく、把持装置における当接部材を硬化させるための構成としては、例えば、袋状部材に充填する粒状物群として磁性粉体を採用し、電磁力の作用によって当接部材を硬化させる構成であってもよく、種々の構成を採用し得る。
【００４０】
そして、図３（ａ）（ｂ）に示す如く、本実施形態に係る把持部２では、各挟圧部４ｂ・４ｂ・５ｂに付設した各当接部材６・６・６によって、ワーク５０を三点で堅固に把持することができ、部品点数の少ない簡易な構成で、ワーク５０の振り回し動作等にも耐え得る安定した把持状態を実現することができる。
尚、本実施形態では、把持部２によって、ワーク５０を三点支持する態様を例示しているが、本発明に係る把持装置における、ワークの支持点数をこれに限定するものではなく、例えば、二点支持する態様であってもよく、あるいは、四点以上で支持する態様であってもよい。
【００４１】
図１（ｂ）に示す如く、移載装置１５を用いた移載作業において、ワーク５０は、例えば位置決めピン等からなる位置決め部１６ｂ・１６ｂにより位置決めされた状態で、ワーク配置部１６ｃの所定位置に配置されている。
【００４２】
また、図１（ａ）に示す如く、把持装置１の制御装置７は、ロボットアーム１６と接続されており、ロボットアーム１６の手先部１６ａの配置・角度等の情報が、制御装置７にフィードバックされる構成としている。
【００４３】
図１（ａ）（ｂ）および図３（ａ）に示す如く、ロボットアーム１６により、手先部１６ａの配置および角度等を調整して、ワーク５０の把持に適した所定の位置に把持部２を配置する。このときの把持部２の配置は、ワーク５０の把持に適した位置が各当接部材６・６・・・と対面する位置に配置されるように設定される。
そして、制御装置７には、ロボットアーム１６から、ワーク５０の把持に適した所定の位置に把持部２が配置された旨の信号が入力される。
【００４４】
次に、図３（ａ）（ｂ）に示す如く、制御装置７によって、各スライダ部３ａ・３ｂのストロークを調整することにより、各爪部４・５の離間距離が、ワーク５０の幅以下となるように調整する。そして、ワーク５０を、各爪部４・５によって、所定の挟持圧により挟持する。
またこのとき当接部材６は、ワーク５０に対して押圧され、ワーク５０の外形形状に倣って変形する。
【００４５】
次に、図１（ａ）および図３（ａ）（ｂ）に示す如く、各爪部４・５によって、所定の挟持圧でワーク５０を挟持している状態で、制御装置７から真空ポンプ８ａに指令信号を与えて、当接部材６の袋状部材６ａ内を真空引きする。
するとこのとき当接部材６は、粒状物群６ｂがワーク５０の外形形状に倣った状態で硬化する。
これにより、当接部材６をワーク５０の把持に適した所定の部位に食い込ませて硬化させることができるため、形状の異なる複数種類のワーク５０・５０・・・を取り扱う場合であっても、把持部２を交換することなく、各種類のワーク５０・５０・・・を確実に把持することができる。
【００４６】
尚、本実施形態では、各当接部材６・６・６をワーク５０の外形形状に沿わせる手段が、制御装置７によって、各スライダ部３ａ・３ｂのストロークを調整して行う構成である場合（即ち、当接部材６・６・６の位置制御を行う場合）を例示しているが、本発明に係る把持装置の構成をこれに限定するものではなく、例えば、スライダ部３ａ・３ｂを変位させたときのサーボ電流（即ち、換言すればトルク値）を検出し、トルク値が規定値に達したときに安定的な把持状態に至ったことを感知する（即ち、各スライダ部３ａ・３ｂのトルク制御を行う）構成とすることも可能である。また、本発明に係る把持装置では、当接部材をワークの外形形状により確実に沿わせる手段が、位置制御とトルク制御を併用する構成であってもよい。
【００４７】
次に、本発明の一実施形態に係る把持装置の制御方法について、図４および図５を用いて説明をする。
本発明の一実施形態に係る把持装置１では、各当接部材６・６・・・を、ワーク５０の外形形状に倣わせた状態で硬化させることができるため、各当接部材６・６・６におけるワーク５０との当接位置が一定でなくても、安定的な把持状態を保持することができるという特徴を有している。
そこで把持装置１では、この特徴を活かして、各当接部材６・６・・・におけるワーク５０との当接位置を積極的に変更しつつ、ワーク５０を把持するようにしており、以下に示すような所定の把持位置を変更するためのプログラムが、予め制御装置７に組み込まれている。
【００４８】
図４に示す如く、把持装置１による把持動作が開始されるときには、まず制御装置７には、ワーク５０の把持に適した把持位置の初期値に係る情報（即ち、把持部２を配置すべきＸ・Ｙ・Ｚ座標）が予め設定されている（ＳＴＥＰ−１）。
また、続いて制御装置７には、移載装置１５によるワーク５０の移載個数ａの初期値（ａ＝０）が設定され（ＳＴＥＰ−２）、さらに、把持装置１によるワーク５０の把持回数ｂの初期値（ｂ＝０）が設定される（ＳＴＥＰ−３）。
【００４９】
次に、制御装置７からの指令信号に基づいて、ロボットアーム１６によって、各当接部材６・６・６を、ワーク５０の設定された把持位置に対面させるように、把持部２を配置する（ＳＴＥＰ−４）。
【００５０】
そして、制御装置７からの指令信号に基づいて、駆動部３を所定のストローク量で作動させて、把持部２によって、ワーク５０を把持する（ＳＴＥＰ−５）。
このとき、制御装置７により、把持回数ｂの値に「１」を加算して、現状において把持部２に付設されている把持部材６・６・６によって把持したワーク５０の個数をカウントする（ＳＴＥＰ−６）。
【００５１】
また次に、制御装置７からの指令信号に基づいて、ロボットアーム１６によって、ワーク５０を所定位置に移載する（ＳＴＥＰ−７）。
このとき、制御装置７により、移載個数ａの値に「１」を加算して、把持装置１によって移載したワーク５０の個数をカウントする（ＳＴＥＰ−８）。
【００５２】
ここで、移載個数ａをカウントする目的は、生産ラインの稼動中における当接部材６の破損を防止することによって、不要な生産ラインの停止を避けるためであり、当接部材６（より詳しくは、袋状部材６ａ）に対して移載個数ａに基づいた寿命を予め設定しておいて、移載個数ａのカウント数に応じて、当接部材６が破損する前に計画的に当接部材６の交換をするようにしている。また、その他の袋状部材６ａに対する寿命の設定方法としては、真空引きをしたときの袋状部材６ａ内の到達真空度を検出して、到達真空度が低下したときに寿命と判断して当接部材６を交換するような構成とすることも可能である。
【００５３】
次に、制御装置７により、移載個数ａに基づく判定を行う（ＳＴＥＰ−９）。
移載個数ａが、予め設定した設定値未満である場合には、そのまま移載動作を継続すべく、次の（ＳＴＥＰ−１０）に移行する。
一方、移載個数ａが、予め設定した設定値以上である場合には、ここで移載動作を終了する。
【００５４】
尚、本実施形態に示す把持装置１の制御方法における制御アルゴリズムは、移載個数ａに基づく判定を行うアルゴリズムを備えているが、本発明に係る把持装置の制御方法における制御アルゴリズムでは、移載個数ａに基づく判定を行わない構成であってもよい。
【００５５】
次に、移載個数ａが、予め設定した設定値未満であった場合には、制御装置７により、把持回数ｂに基づく判定を行う（ＳＴＥＰ−１０）。
把持回数ｂが、予め設定した設定値未満である場合には、現状の把持位置の設定をそのまま採用して、再び（ＳＴＥＰ−４）に戻る。
一方、把持回数ｂが、予め設定した設定値以上である場合には、制御装置７により、把持位置の設定を変更する（ＳＴＥＰ−１１）とともに、再び（ＳＴＥＰ−３）に戻る。
【００５６】
本実施形態において、把持位置の設定変更（ＳＴＥＰ−１１）は、制御装置７からの指令信号に基づいて、ロボットアーム１６によって、図５に示すように、把持部２の配置（Ｙ方向およびＺ方向の座標）の設定を変更することによって行われる。これは、例えば、把持部２の配置設定をＹ方向（左右方向）およびＺ方向（上下方向）に十数ｍｍずらすことによって行われる。これにより、ワーク５０に対する当接部材６・６・６の当接位置が設定した把持回数ごとに変更される。
また、このときの把持位置の変更量や変更方向は、把持部２によってワーク５０を安定的に把持することが可能な範囲を越えないよう考慮しつつ、適宜設定することができる。
【００５７】
例えば、把持装置１によってワーク５０を把持する度に（即ち、毎回）、所定の把持位置の設定を変更したり、あるいは、３回把持したら把持位置の設定を変更したりする等の変更態様を採用することができ、所定の把持位置の変更頻度は、把持装置１の使用状況等に応じて適宜設定することができる。
これにより、当接部材６・６・６の同じ位置に摩耗や切創等のダメージが蓄積されることが防止できるため、当接部材６・６・６の寿命を延ばすことができる。
【００５８】
即ち、本発明の一実施形態に係る把持装置１およびその制御方法においては、制御装置７によるワーク５０を把持した際の各当接部材６・６・６のワーク５０に対する当接位置の変更は、各当接部材６・６・６を把持方向（Ｘ方向）に垂直な平面（ＹＺ平面）内でずらした位置に変更することで行われるものである。
このような構成により、従来の装置構成を変更することなく、簡易に当接部材６・６・６の摩耗や切創等による局所的な損傷を防止できる。またこれにより、当接部材６・６・６の寿命を延ばすことができる。
【００５９】
尚、本実施形態では、ロボットアーム１６によって、把持部２の配置を変更することによって、把持位置を変更する構成としているが、本発明に係る把持装置の構成をこれに限定するものではなく、例えば、爪部に対して当接部材が相対変位可能な機構を備える構成として、当接部材を所定の把持回数ごとに変位させることによって、所定の把持回数ごとに把持位置を変更する構成等も採用し得る。
また、本実施形態では、把持部２の配置を変更することによって、ワーク５０の把持される位置を変更し、それによって当接部材６におけるワーク５０との当接位置を変更する構成としているが、把持部２の配置は同じであっても、例えば、爪部４と爪部５の配置を入れ替えることで当接部６のワーク５０に対する当接位置を変更してもよい。
【００６０】
またさらに、所定の把持位置の変更（ＳＴＥＰ−１１）においては、把持部２の配置をＹ方向およびＺ方向に変更するのに応じて、制御装置７からの指令信号に基づいて、スライダ部３ａ・３ｂのＸ方向の変位（ストローク量）を変更するのが好適である。
これにより、各当接部材６・６・６をワーク５０の外形形状により確実に沿わせることができるため、把持部２による把持力を確実に確保することができる。
【００６１】
即ち、本発明の一実施形態に係る把持装置１は、ワーク５０を把持するための把持部２と、把持動作を制御するための制御装置７と、把持部２のワーク５０と当接する部位に付設され、ワーク５０の形状に倣って変形し、その変形を保持し得る当接部材６と、を備え、把持部２の把持動作によって、当接部材６をワーク５０に押圧して該ワーク５０の外形形状に倣わせるとともに、該当接部材６の形状を保持して、ワーク５０を把持する把持装置１であって、制御装置７は、所定の把持回数ごとに、ワーク５０を把持した際の当接部材６のワーク５０に対する当接位置を変更するものである。
【００６２】
また、本発明の一実施形態に係る把持装置の制御方法は、ワーク５０を把持するための把持部２と、把持動作を制御するための制御装置７と、把持部２のワーク５０と当接する部位に付設され、ワーク５０の形状に倣って変形し、その変形を保持し得る当接部材６と、を備え、把持部２の把持動作によって、当接部材６をワーク５０に押圧して該ワーク５０の外形形状に倣わせるとともに、該当接部材６の形状を保持して、ワーク５０を把持する把持装置１の制御方法であって、制御装置７によって、所定の把持回数ごとに、ワーク５０を把持した際の当接部材６のワーク５０に対する当接位置を変更するものである。
このような構成により、従来の装置構成を変更することなく、簡易に当接部材６・６・６の摩耗や切創等による局所的な損傷を防止できる。またこれにより、当接部材６・６・６の寿命を延ばすことができる。
【００６３】
また、本発明の一実施形態に係る把持装置１およびその制御方法において、当接部材６は、袋状部材６ａに粒状物群６ｂを充填して構成されるものである。
さらに、本発明の一実施形態に係る把持装置１およびその制御方法において、当接部材６は、該袋状部材６の内部を減圧して、袋状部材６ａの内容積に対する粒状物群６ｂの体積比率を増大させることによって、粒状物群６ｂの各粒子を係留させて、当接部材６の形状を保持するものである。
このような構成により、袋状部材６ａの摩耗や切創等による局所的な損傷を防止できる。またこれにより、袋状部材６ａの寿命を延ばすことができる。
【符号の説明】
【００６４】
１ 把持装置
２ 把持部
３ 駆動部
４ 爪部
５ 爪部
６ 当接部材
７ 制御装置
５０ ワーク
【技術分野】
【０００１】
本発明は、形状が異なる複数種類のワークを安定的に把持することができる把持装置およびその制御方法の技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ワーク等を把持する把持装置において、外形形状が異なる複数種類のワークを取り扱う場合には、把持装置のワーク等と直接接触する部位である当接部材を、各ワークの形状に対応したものに交換する手間が生じていた。
そこで、当接部材を交換しなくても外形形状が異なる複数種類のワークを安定的に把持することができる把持装置の技術が種々検討されており、例えば、以下に示す特許文献１および特許文献２にその技術が開示され公知となっている。
【０００３】
特許文献１および特許文献２に開示されている従来技術では、当接部材を可撓性および伸縮性を有する袋状部材に多数の粒状物（粒状物群）を充填して構成し、真空ポンプ等を用いて、袋状部材内を減圧したり、あるいは、減圧解除したりすることにより、当接部材を様々なワークの外形形状に対応できる構成とした把持装置が開示されている。
このような従来の把持装置では、把持動作によって当接部材をワーク等に当接させて、該当接部材をワーク等の形状に倣わせておき、その後、当接部材内を減圧することによって、袋状部材内の粒状物同士を緊密に係留させて、当接部材の形状がワーク形状に倣った状態を保持するようにしている。
またこのような把持装置では、当接部材内の減圧状態を解除することによって、当接部材を柔軟な定常状態に復元させるようにしている。
そして、このような従来の把持装置を用いれば、当接部材の形状を様々なワーク等の外形形状に対応させることができるため、外形形状が異なる複数種類のワークを取り扱う場合において、当接部材を交換しなくても各ワークを安定的に把持することが可能になる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特表２００８−５２８４０８号公報
【特許文献２】特開平９−１２３０８２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
このような従来の把持装置では、繰返しワークを把持する場合において、当接部材におけるワークとの当接位置が常に同じであると、粒状物群を充填している袋状部材の特定の部位がダメージを受け、当該部位において袋状部材が破損しやすくなるという問題があった。またこのため、従来の把持装置では、当接部材の寿命が短くなるという問題があった。
【０００６】
本発明は、斯かる現状の課題を鑑みてなされたものであり、形状が異なる複数種類のワークを安定的な把持を実現しつつ、従来に比して当接部材の寿命を延ばすことができる把持装置およびその制御方法を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次にこの課題を解決するための手段を説明する。
【０００８】
即ち、請求項１においては、ワークを把持するための把持部と、把持動作を制御するための制御装置と、前記把持部の前記ワークと当接する部位に付設され、前記ワークの形状に倣って変形し、その変形を保持し得る当接部材と、を備え、前記把持部の把持動作によって、前記当接部材を前記ワークに押圧して該ワークの外形形状に倣わせるとともに、該当接部材の形状を保持して、前記ワークを把持する把持装置であって、前記制御装置は、所定の把持回数ごとに、前記ワークを把持した際の前記当接部材の前記ワークに対する当接位置を変更するものである。
【０００９】
請求項２においては、前記制御装置による前記ワークを把持した際の前記当接部材の前記ワークに対する当接位置の変更は、前記当接部材を把持方向に垂直な平面内でずらした位置に変更することで行われるものである。
【００１０】
請求項３においては、前記当接部材は、袋状部材に粒状物群を充填して構成されるものである。
【００１１】
請求項４においては、前記当接部材は、該袋状部材の内部を減圧して、前記袋状部材の内容積に対する前記粒状物群の体積比率を増大させることによって、前記粒状物群の各粒子を係留させて、前記当接部材の形状を保持するものである。
【００１２】
請求項５においては、ワークを把持するための把持部と、把持動作を制御するための制御装置と、前記把持部の前記ワークと当接する部位に付設され、前記ワークの形状に倣って変形し、その変形を保持し得る当接部材と、を備え、前記把持部の把持動作によって、前記当接部材を前記ワークに押圧して該ワークの外形形状に倣わせるとともに、該当接部材の形状を保持して、前記ワークを把持する把持装置の制御方法であって、前記制御装置によって、所定の把持回数ごとに、前記ワークを把持した際の前記当接部材の前記ワークに対する当接位置を変更するものである。
【００１３】
請求項６においては、前記制御装置による前記ワークを把持した際の前記当接部材の前記ワークに対する当接位置の変更は、前記当接部材を把持方向に垂直な平面内でずらした位置に変更することで行われるものである。
【００１４】
請求項７においては、前記当接部材は、袋状部材に粒状物群を充填して構成されるものである。
【００１５】
請求項８においては、前記当接部材は、該袋状部材の内部を減圧して、前記袋状部材の内容積に対する前記粒状物群の体積比率を増大させることによって、前記粒状物群の各粒子を係留させて、前記当接部材の形状を保持するものである。
【発明の効果】
【００１６】
本発明の効果として、以下に示すような効果を奏する。
【００１７】
請求項１においては、従来の装置構成を変更することなく、簡易に当接部材の摩耗や切創等による局所的な損傷を防止できる。またこれにより、当接部材の寿命を延ばすことができる。
【００１８】
請求項２においては、従来の装置構成を変更することなく、簡易に当接部材の摩耗や切創等による局所的な損傷を防止できる。またこれにより、当接部材の寿命を延ばすことができる。
【００１９】
請求項３においては、袋状部材の摩耗や切創等による局所的な損傷を防止できる。またこれにより、袋状部材の寿命を延ばすことができる。
【００２０】
請求項４においては、袋状部材の摩耗や切創等による局所的な損傷を防止できる。またこれにより、袋状部材の寿命を延ばすことができる。
【００２１】
請求項５においては、従来の装置構成を変更することなく、簡易に当接部材の摩耗や切創等による局所的な損傷を防止できる。またこれにより、当接部材の寿命を延ばすことができる。
【００２２】
請求項６においては、従来の装置構成を変更することなく、簡易に当接部材の摩耗や切創等による局所的な損傷を防止できる。またこれにより、当接部材の寿命を延ばすことができる。
【００２３】
請求項７においては、袋状部材の摩耗や切創等による局所的な損傷を防止できる。またこれにより、袋状部材の寿命を延ばすことができる。
【００２４】
請求項８においては、袋状部材の摩耗や切創等による局所的な損傷を防止できる。またこれにより、袋状部材の寿命を延ばすことができる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明の一実施形態に係る把持装置を備えた移載装置の全体構成を示す図、（ａ）ブロック図、（ｂ）正面（ＸＺ平面）模式図。
【図２】本発明の一実施形態に係る把持装置を示す模式図、（ａ）正面（ＸＺ平面）図、（ｂ）図２（ａ）におけるＡ−Ａ断面図、（ｃ）図２（ａ）におけるＢ−Ｂ断面図。
【図３】本発明の一実施形態に係る把持装置によるワークの把持状態を示す図、（ａ）正面（ＸＺ平面）模式図、（ｂ）平面（ＸＹ平面）模式図。
【図４】本発明の一実施形態に係る把持装置の制御方法を示すフロー図。
【図５】本発明の一実施形態に係る把持装置における把持位置の変更状況を示す斜視模式図。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
次に、発明の実施の形態を説明する。
まず始めに、本発明の一実施形態に係る把持装置を備えた移載装置について、図１〜図３を用いて説明をする。
尚、本実施形態で示す把持装置に対しては、図１（ｂ）および図２（ａ）（ｂ）（ｃ）等に示すようなＸＹＺ座標系を、説明の便宜上規定している。
図１（ａ）に示す如く、本発明の一実施形態に係る把持装置を備えた移載装置１５はワークを移載するために用いられる装置であり、把持装置１とロボットアーム１６を備えている。
【００２７】
本実施形態に示す移載装置１５は、図１（ｂ）に示すように、把持装置１でワーク５０を把持するとともに、ロボットアーム１６でワーク５０を所定位置から所定位置に移載する用途に用いられる装置である。
【００２８】
図１（ａ）（ｂ）に示す如く、把持装置１は、ワーク５０を把持するための装置であり、把持部２、制御装置７、真空排気設備８等を備えており、ロボットアーム１６の手先部１６ａに配設されている。
【００２９】
把持部２は、把持装置１においてワーク５０を挟圧して把持するための部位であり、駆動部３、複数の爪部４・５、複数の当接部材６・６・・・等を備えている。
【００３０】
図２（ａ）（ｂ）（ｃ）に示す如く、駆動部３は、二系統のスライダ部３ａ・３ｂを備えており、各スライダ部３ａ・３ｂをＸ軸方向に対して、それぞれ独立して往復変位させることができる装置である。駆動部３としては、例えば、ボールネジ・ナットおよびモータ等からなる往復動機構を備える電動アクチュエータ等を採用することができる。
【００３１】
各爪部４・５は、ワークを挟持するために備えられる一対の部位である。即ち、各爪部４・５は、図１（ｂ）に示すように該各爪部４・５の中間位置に配置されるワーク５０を、各爪部４・５によって挟圧して保持するための部位である。
尚、各爪部４・５の形状は、把持対象となるワーク５０の形状および大きさや、各スライダ部３ａ・３ｂのストローク量等を考慮して設定する。
【００３２】
図２（ａ）（ｂ）に示す如く、爪部４は、支持部４ａと、該支持部４ａから突設する二つの挟圧部４ｂ・４ｂを備えている。挟圧部４ｂ・４ｂは、互いに所定の間隔を隔てて配置されている。
爪部４は、支持部４ａがスライダ部３ａに対して固定されている。そして、制御装置７により、駆動部３を作動させてスライダ部３ａをスライドさせて、各挟圧部４ｂ・４ｂをＸ軸方向に沿って往復動させる構成としている（図１（ｂ）参照）。
【００３３】
また、図２（ａ）（ｃ）に示す如く、爪部５は、支持部５ａと、該支持部５ａから突設する一つの挟圧部５ｂを備えている。
爪部５は、支持部５ａがスライダ部３ｂに対して固定されている。そして、制御装置７により、駆動部３を作動させてスライダ部３ｂをスライドさせて、挟圧部５ｂをＸ軸方向に沿って往復動させる構成としている（図１（ｂ）参照）。
【００３４】
当接部材６は、把持装置１においてワーク５０と直接当接する部位であり、その形状を柔軟に変形できる態様（この態様になることを軟化と称する）と、その形状を堅固に保持する態様（この態様になることを硬化と称する）の、相反する二つの態様を一つの部材で実現することができるものである。
当接部材６は、弾性を有する袋状部材６ａと、該袋状部材６ａに充填される粒状物群６ｂを備える構成であり、定常時においては、柔軟に変形できる態様を呈している。
【００３５】
図２（ａ）（ｂ）（ｃ）に示す如く、当接部材６は、各爪部４・５において、各挟圧部４ｂ・４ｂ・５ｂが対向する側の面に付設されている。また、当接部材６は、図１（ａ）に示す如く、真空排気設備８と接続されている。
真空排気設備８は、把持装置１において当接部材６を硬化および軟化させるための手段を構成するものであり、真空ポンプ８ａ、真空配管８ｂ・８ｂ、電磁弁８ｃ等を備えている。そして、各当接部材６・６の袋状部材６ａに、各真空配管８ｂ・８ｂが接続されている。
尚、本実施形態では、真空排気設備８に真空ポンプ８ａが備えられる場合を例示しているが、真空ポンプ８ａ以外の排気手段（例えば、エジェクター等）を備える構成とすることも可能である。
また、本発明に係る把持装置において、当接部材の硬化および軟化を実現させるための手段は、必ずしも真空排気設備である必要はなく、当接部材の硬化および軟化を実現することができる種々の態様のものを採用し得る。
例えば、真空ポンプ８ａの代わりに、真空配管８ｂに袋状部材６ａ内から空気を排出する方向にのみ空気を流通させるための逆止弁を備える構成として、把持動作によって、袋状部材６ａの内部から空気を追い出して、当接部材６を硬化させることも可能である。
【００３６】
当接部材６は、真空ポンプ８ａを作動させて袋状部材６ａの内部を減圧すると、該袋状部材６ａ内に充填されている粒状物群６ｂを構成する各粒子がより緊密に係留して粒状物群６ｂが硬化するため、このとき、その形状を堅固に保持する態様を呈する。
【００３７】
このような当接部材６を、各爪部４・５の挟持圧によって、図３（ａ）（ｂ）に示すように柔軟な状態でワーク５０に押圧すると、該当接部材６をワーク５０表面の凹凸部に入り込ませることができるため、当接部材６をワーク５０の外形形状に倣わせることができる。
【００３８】
また、当接部材６は、ワークの外形形状に倣わせた状態で真空排気設備８を作動させることによって、ワークの外形形状に対応した形状で硬化させることができるため、ワークの外形形状に対応した堅固な態様の当接部材６を形成できる。
【００３９】
尚、本実施形態では、袋状部材６ａの内部を減圧することによって、当接部材６を硬化させる構成の把持装置１を例示しているが、本発明に係る把持装置の構成をこれに限定するものではなく、把持装置における当接部材を硬化させるための構成としては、例えば、袋状部材に充填する粒状物群として磁性粉体を採用し、電磁力の作用によって当接部材を硬化させる構成であってもよく、種々の構成を採用し得る。
【００４０】
そして、図３（ａ）（ｂ）に示す如く、本実施形態に係る把持部２では、各挟圧部４ｂ・４ｂ・５ｂに付設した各当接部材６・６・６によって、ワーク５０を三点で堅固に把持することができ、部品点数の少ない簡易な構成で、ワーク５０の振り回し動作等にも耐え得る安定した把持状態を実現することができる。
尚、本実施形態では、把持部２によって、ワーク５０を三点支持する態様を例示しているが、本発明に係る把持装置における、ワークの支持点数をこれに限定するものではなく、例えば、二点支持する態様であってもよく、あるいは、四点以上で支持する態様であってもよい。
【００４１】
図１（ｂ）に示す如く、移載装置１５を用いた移載作業において、ワーク５０は、例えば位置決めピン等からなる位置決め部１６ｂ・１６ｂにより位置決めされた状態で、ワーク配置部１６ｃの所定位置に配置されている。
【００４２】
また、図１（ａ）に示す如く、把持装置１の制御装置７は、ロボットアーム１６と接続されており、ロボットアーム１６の手先部１６ａの配置・角度等の情報が、制御装置７にフィードバックされる構成としている。
【００４３】
図１（ａ）（ｂ）および図３（ａ）に示す如く、ロボットアーム１６により、手先部１６ａの配置および角度等を調整して、ワーク５０の把持に適した所定の位置に把持部２を配置する。このときの把持部２の配置は、ワーク５０の把持に適した位置が各当接部材６・６・・・と対面する位置に配置されるように設定される。
そして、制御装置７には、ロボットアーム１６から、ワーク５０の把持に適した所定の位置に把持部２が配置された旨の信号が入力される。
【００４４】
次に、図３（ａ）（ｂ）に示す如く、制御装置７によって、各スライダ部３ａ・３ｂのストロークを調整することにより、各爪部４・５の離間距離が、ワーク５０の幅以下となるように調整する。そして、ワーク５０を、各爪部４・５によって、所定の挟持圧により挟持する。
またこのとき当接部材６は、ワーク５０に対して押圧され、ワーク５０の外形形状に倣って変形する。
【００４５】
次に、図１（ａ）および図３（ａ）（ｂ）に示す如く、各爪部４・５によって、所定の挟持圧でワーク５０を挟持している状態で、制御装置７から真空ポンプ８ａに指令信号を与えて、当接部材６の袋状部材６ａ内を真空引きする。
するとこのとき当接部材６は、粒状物群６ｂがワーク５０の外形形状に倣った状態で硬化する。
これにより、当接部材６をワーク５０の把持に適した所定の部位に食い込ませて硬化させることができるため、形状の異なる複数種類のワーク５０・５０・・・を取り扱う場合であっても、把持部２を交換することなく、各種類のワーク５０・５０・・・を確実に把持することができる。
【００４６】
尚、本実施形態では、各当接部材６・６・６をワーク５０の外形形状に沿わせる手段が、制御装置７によって、各スライダ部３ａ・３ｂのストロークを調整して行う構成である場合（即ち、当接部材６・６・６の位置制御を行う場合）を例示しているが、本発明に係る把持装置の構成をこれに限定するものではなく、例えば、スライダ部３ａ・３ｂを変位させたときのサーボ電流（即ち、換言すればトルク値）を検出し、トルク値が規定値に達したときに安定的な把持状態に至ったことを感知する（即ち、各スライダ部３ａ・３ｂのトルク制御を行う）構成とすることも可能である。また、本発明に係る把持装置では、当接部材をワークの外形形状により確実に沿わせる手段が、位置制御とトルク制御を併用する構成であってもよい。
【００４７】
次に、本発明の一実施形態に係る把持装置の制御方法について、図４および図５を用いて説明をする。
本発明の一実施形態に係る把持装置１では、各当接部材６・６・・・を、ワーク５０の外形形状に倣わせた状態で硬化させることができるため、各当接部材６・６・６におけるワーク５０との当接位置が一定でなくても、安定的な把持状態を保持することができるという特徴を有している。
そこで把持装置１では、この特徴を活かして、各当接部材６・６・・・におけるワーク５０との当接位置を積極的に変更しつつ、ワーク５０を把持するようにしており、以下に示すような所定の把持位置を変更するためのプログラムが、予め制御装置７に組み込まれている。
【００４８】
図４に示す如く、把持装置１による把持動作が開始されるときには、まず制御装置７には、ワーク５０の把持に適した把持位置の初期値に係る情報（即ち、把持部２を配置すべきＸ・Ｙ・Ｚ座標）が予め設定されている（ＳＴＥＰ−１）。
また、続いて制御装置７には、移載装置１５によるワーク５０の移載個数ａの初期値（ａ＝０）が設定され（ＳＴＥＰ−２）、さらに、把持装置１によるワーク５０の把持回数ｂの初期値（ｂ＝０）が設定される（ＳＴＥＰ−３）。
【００４９】
次に、制御装置７からの指令信号に基づいて、ロボットアーム１６によって、各当接部材６・６・６を、ワーク５０の設定された把持位置に対面させるように、把持部２を配置する（ＳＴＥＰ−４）。
【００５０】
そして、制御装置７からの指令信号に基づいて、駆動部３を所定のストローク量で作動させて、把持部２によって、ワーク５０を把持する（ＳＴＥＰ−５）。
このとき、制御装置７により、把持回数ｂの値に「１」を加算して、現状において把持部２に付設されている把持部材６・６・６によって把持したワーク５０の個数をカウントする（ＳＴＥＰ−６）。
【００５１】
また次に、制御装置７からの指令信号に基づいて、ロボットアーム１６によって、ワーク５０を所定位置に移載する（ＳＴＥＰ−７）。
このとき、制御装置７により、移載個数ａの値に「１」を加算して、把持装置１によって移載したワーク５０の個数をカウントする（ＳＴＥＰ−８）。
【００５２】
ここで、移載個数ａをカウントする目的は、生産ラインの稼動中における当接部材６の破損を防止することによって、不要な生産ラインの停止を避けるためであり、当接部材６（より詳しくは、袋状部材６ａ）に対して移載個数ａに基づいた寿命を予め設定しておいて、移載個数ａのカウント数に応じて、当接部材６が破損する前に計画的に当接部材６の交換をするようにしている。また、その他の袋状部材６ａに対する寿命の設定方法としては、真空引きをしたときの袋状部材６ａ内の到達真空度を検出して、到達真空度が低下したときに寿命と判断して当接部材６を交換するような構成とすることも可能である。
【００５３】
次に、制御装置７により、移載個数ａに基づく判定を行う（ＳＴＥＰ−９）。
移載個数ａが、予め設定した設定値未満である場合には、そのまま移載動作を継続すべく、次の（ＳＴＥＰ−１０）に移行する。
一方、移載個数ａが、予め設定した設定値以上である場合には、ここで移載動作を終了する。
【００５４】
尚、本実施形態に示す把持装置１の制御方法における制御アルゴリズムは、移載個数ａに基づく判定を行うアルゴリズムを備えているが、本発明に係る把持装置の制御方法における制御アルゴリズムでは、移載個数ａに基づく判定を行わない構成であってもよい。
【００５５】
次に、移載個数ａが、予め設定した設定値未満であった場合には、制御装置７により、把持回数ｂに基づく判定を行う（ＳＴＥＰ−１０）。
把持回数ｂが、予め設定した設定値未満である場合には、現状の把持位置の設定をそのまま採用して、再び（ＳＴＥＰ−４）に戻る。
一方、把持回数ｂが、予め設定した設定値以上である場合には、制御装置７により、把持位置の設定を変更する（ＳＴＥＰ−１１）とともに、再び（ＳＴＥＰ−３）に戻る。
【００５６】
本実施形態において、把持位置の設定変更（ＳＴＥＰ−１１）は、制御装置７からの指令信号に基づいて、ロボットアーム１６によって、図５に示すように、把持部２の配置（Ｙ方向およびＺ方向の座標）の設定を変更することによって行われる。これは、例えば、把持部２の配置設定をＹ方向（左右方向）およびＺ方向（上下方向）に十数ｍｍずらすことによって行われる。これにより、ワーク５０に対する当接部材６・６・６の当接位置が設定した把持回数ごとに変更される。
また、このときの把持位置の変更量や変更方向は、把持部２によってワーク５０を安定的に把持することが可能な範囲を越えないよう考慮しつつ、適宜設定することができる。
【００５７】
例えば、把持装置１によってワーク５０を把持する度に（即ち、毎回）、所定の把持位置の設定を変更したり、あるいは、３回把持したら把持位置の設定を変更したりする等の変更態様を採用することができ、所定の把持位置の変更頻度は、把持装置１の使用状況等に応じて適宜設定することができる。
これにより、当接部材６・６・６の同じ位置に摩耗や切創等のダメージが蓄積されることが防止できるため、当接部材６・６・６の寿命を延ばすことができる。
【００５８】
即ち、本発明の一実施形態に係る把持装置１およびその制御方法においては、制御装置７によるワーク５０を把持した際の各当接部材６・６・６のワーク５０に対する当接位置の変更は、各当接部材６・６・６を把持方向（Ｘ方向）に垂直な平面（ＹＺ平面）内でずらした位置に変更することで行われるものである。
このような構成により、従来の装置構成を変更することなく、簡易に当接部材６・６・６の摩耗や切創等による局所的な損傷を防止できる。またこれにより、当接部材６・６・６の寿命を延ばすことができる。
【００５９】
尚、本実施形態では、ロボットアーム１６によって、把持部２の配置を変更することによって、把持位置を変更する構成としているが、本発明に係る把持装置の構成をこれに限定するものではなく、例えば、爪部に対して当接部材が相対変位可能な機構を備える構成として、当接部材を所定の把持回数ごとに変位させることによって、所定の把持回数ごとに把持位置を変更する構成等も採用し得る。
また、本実施形態では、把持部２の配置を変更することによって、ワーク５０の把持される位置を変更し、それによって当接部材６におけるワーク５０との当接位置を変更する構成としているが、把持部２の配置は同じであっても、例えば、爪部４と爪部５の配置を入れ替えることで当接部６のワーク５０に対する当接位置を変更してもよい。
【００６０】
またさらに、所定の把持位置の変更（ＳＴＥＰ−１１）においては、把持部２の配置をＹ方向およびＺ方向に変更するのに応じて、制御装置７からの指令信号に基づいて、スライダ部３ａ・３ｂのＸ方向の変位（ストローク量）を変更するのが好適である。
これにより、各当接部材６・６・６をワーク５０の外形形状により確実に沿わせることができるため、把持部２による把持力を確実に確保することができる。
【００６１】
即ち、本発明の一実施形態に係る把持装置１は、ワーク５０を把持するための把持部２と、把持動作を制御するための制御装置７と、把持部２のワーク５０と当接する部位に付設され、ワーク５０の形状に倣って変形し、その変形を保持し得る当接部材６と、を備え、把持部２の把持動作によって、当接部材６をワーク５０に押圧して該ワーク５０の外形形状に倣わせるとともに、該当接部材６の形状を保持して、ワーク５０を把持する把持装置１であって、制御装置７は、所定の把持回数ごとに、ワーク５０を把持した際の当接部材６のワーク５０に対する当接位置を変更するものである。
【００６２】
また、本発明の一実施形態に係る把持装置の制御方法は、ワーク５０を把持するための把持部２と、把持動作を制御するための制御装置７と、把持部２のワーク５０と当接する部位に付設され、ワーク５０の形状に倣って変形し、その変形を保持し得る当接部材６と、を備え、把持部２の把持動作によって、当接部材６をワーク５０に押圧して該ワーク５０の外形形状に倣わせるとともに、該当接部材６の形状を保持して、ワーク５０を把持する把持装置１の制御方法であって、制御装置７によって、所定の把持回数ごとに、ワーク５０を把持した際の当接部材６のワーク５０に対する当接位置を変更するものである。
このような構成により、従来の装置構成を変更することなく、簡易に当接部材６・６・６の摩耗や切創等による局所的な損傷を防止できる。またこれにより、当接部材６・６・６の寿命を延ばすことができる。
【００６３】
また、本発明の一実施形態に係る把持装置１およびその制御方法において、当接部材６は、袋状部材６ａに粒状物群６ｂを充填して構成されるものである。
さらに、本発明の一実施形態に係る把持装置１およびその制御方法において、当接部材６は、該袋状部材６の内部を減圧して、袋状部材６ａの内容積に対する粒状物群６ｂの体積比率を増大させることによって、粒状物群６ｂの各粒子を係留させて、当接部材６の形状を保持するものである。
このような構成により、袋状部材６ａの摩耗や切創等による局所的な損傷を防止できる。またこれにより、袋状部材６ａの寿命を延ばすことができる。
【符号の説明】
【００６４】
１ 把持装置
２ 把持部
３ 駆動部
４ 爪部
５ 爪部
６ 当接部材
７ 制御装置
５０ ワーク
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ワークを把持するための把持部と、
把持動作を制御するための制御装置と、
前記把持部の前記ワークと当接する部位に付設され、前記ワークの形状に倣って変形し、その変形を保持し得る当接部材と、
を備え、
前記把持部の把持動作によって、前記当接部材を前記ワークに押圧して該ワークの外形形状に倣わせるとともに、該当接部材の形状を保持して、前記ワークを把持する把持装置であって、
前記制御装置は、
所定の把持回数ごとに、前記ワークを把持した際の前記当接部材の前記ワークに対する当接位置を変更する、
ことを特徴とする把持装置。
【請求項２】
前記制御装置による前記ワークを把持した際の前記当接部材の前記ワークに対する当接位置の変更は、
前記当接部材を把持方向に垂直な平面内でずらした位置に変更することで行われる、
ことを特徴とする請求項１に記載の把持装置。
【請求項３】
前記当接部材は、
袋状部材に粒状物群を充填して構成される、
ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の把持装置。
【請求項４】
前記当接部材は、
該袋状部材の内部を減圧して、前記袋状部材の内容積に対する前記粒状物群の体積比率を増大させることによって、前記粒状物群の各粒子を係留させて、前記当接部材の形状を保持する、
ことを特徴とする請求項３に記載の把持装置。
【請求項５】
ワークを把持するための把持部と、
把持動作を制御するための制御装置と、
前記把持部の前記ワークと当接する部位に付設され、前記ワークの形状に倣って変形し、その変形を保持し得る当接部材と、
を備え、
前記把持部の把持動作によって、前記当接部材を前記ワークに押圧して該ワークの外形形状に倣わせるとともに、該当接部材の形状を保持して、前記ワークを把持する把持装置の制御方法であって、
前記制御装置によって、
所定の把持回数ごとに、前記ワークを把持した際の前記当接部材の前記ワークに対する当接位置を変更する、
ことを特徴とする把持装置の制御方法。
【請求項６】
前記制御装置による前記ワークを把持した際の前記当接部材の前記ワークに対する当接位置の変更は、
前記当接部材を把持方向に垂直な平面内でずらした位置に変更することで行われる、
ことを特徴とする請求項５に記載の把持装置の制御方法。
【請求項７】
前記当接部材は、
袋状部材に粒状物群を充填して構成される、
ことを特徴とする請求項５または請求項６に記載の把持装置の制御方法。
【請求項８】
前記当接部材は、
該袋状部材の内部を減圧して、前記袋状部材の内容積に対する前記粒状物群の体積比率を増大させることによって、前記粒状物群の各粒子を係留させて、前記当接部材の形状を保持する、
ことを特徴とする請求項７に記載の把持装置の制御方法。
【請求項１】
ワークを把持するための把持部と、
把持動作を制御するための制御装置と、
前記把持部の前記ワークと当接する部位に付設され、前記ワークの形状に倣って変形し、その変形を保持し得る当接部材と、
を備え、
前記把持部の把持動作によって、前記当接部材を前記ワークに押圧して該ワークの外形形状に倣わせるとともに、該当接部材の形状を保持して、前記ワークを把持する把持装置であって、
前記制御装置は、
所定の把持回数ごとに、前記ワークを把持した際の前記当接部材の前記ワークに対する当接位置を変更する、
ことを特徴とする把持装置。
【請求項２】
前記制御装置による前記ワークを把持した際の前記当接部材の前記ワークに対する当接位置の変更は、
前記当接部材を把持方向に垂直な平面内でずらした位置に変更することで行われる、
ことを特徴とする請求項１に記載の把持装置。
【請求項３】
前記当接部材は、
袋状部材に粒状物群を充填して構成される、
ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の把持装置。
【請求項４】
前記当接部材は、
該袋状部材の内部を減圧して、前記袋状部材の内容積に対する前記粒状物群の体積比率を増大させることによって、前記粒状物群の各粒子を係留させて、前記当接部材の形状を保持する、
ことを特徴とする請求項３に記載の把持装置。
【請求項５】
ワークを把持するための把持部と、
把持動作を制御するための制御装置と、
前記把持部の前記ワークと当接する部位に付設され、前記ワークの形状に倣って変形し、その変形を保持し得る当接部材と、
を備え、
前記把持部の把持動作によって、前記当接部材を前記ワークに押圧して該ワークの外形形状に倣わせるとともに、該当接部材の形状を保持して、前記ワークを把持する把持装置の制御方法であって、
前記制御装置によって、
所定の把持回数ごとに、前記ワークを把持した際の前記当接部材の前記ワークに対する当接位置を変更する、
ことを特徴とする把持装置の制御方法。
【請求項６】
前記制御装置による前記ワークを把持した際の前記当接部材の前記ワークに対する当接位置の変更は、
前記当接部材を把持方向に垂直な平面内でずらした位置に変更することで行われる、
ことを特徴とする請求項５に記載の把持装置の制御方法。
【請求項７】
前記当接部材は、
袋状部材に粒状物群を充填して構成される、
ことを特徴とする請求項５または請求項６に記載の把持装置の制御方法。
【請求項８】
前記当接部材は、
該袋状部材の内部を減圧して、前記袋状部材の内容積に対する前記粒状物群の体積比率を増大させることによって、前記粒状物群の各粒子を係留させて、前記当接部材の形状を保持する、
ことを特徴とする請求項７に記載の把持装置の制御方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２０１２−１５２８６０（Ｐ２０１２−１５２８６０Ａ）
【公開日】平成２４年８月１６日（２０１２．８．１６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１４５９８（Ｐ２０１１−１４５９８）
【出願日】平成２３年１月２６日（２０１１．１．２６）
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年８月１６日（２０１２．８．１６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１月２６日（２０１１．１．２６）
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【Ｆターム（参考）】
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