特開 2024-82480 ロボットハンド、ロボットハンドの制御方法及びプログラム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024082480

(43)【公開日】2024-06-20

(54)【発明の名称】ロボットハンド、ロボットハンドの制御方法及びプログラム

(51)【国際特許分類】

   B25J 15/08 20060101AFI20240613BHJP

【ＦＩ】

B25J15/08 W

B25J15/08 D

【審査請求】未請求

【請求項の数】9

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022196353

(22)【出願日】2022-12-08

(71)【出願人】

【識別番号】000001270

【氏名又は名称】コニカミノルタ株式会社

(71)【出願人】

【識別番号】305027401

【氏名又は名称】東京都公立大学法人

(74)【代理人】

【識別番号】110000925

【氏名又は名称】弁理士法人信友国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】樋口 裕樹

(72)【発明者】

【氏名】鈴木 大地

(72)【発明者】

【氏名】十都 善行

(72)【発明者】

【氏名】武居 直行

(72)【発明者】

【氏名】アウリア キルミ リズギ

(72)【発明者】

【氏名】倉田 涼平

【テーマコード（参考）】

3C707

【Ｆターム（参考）】

3C707AS01

3C707DS01

3C707ES03

3C707ET03

3C707EV02

3C707EV27

3C707EW03

3C707KS30

3C707KS34

3C707KW04

3C707KX08

3C707LV06

(57)【要約】

【課題】ワークを落とすことなく把持したワークを回転することができるロボットハンド、ロボットハンドの制御方法及びプログラムを提供する。
【解決手段】ロボットハンドは、一対の把持部１２と、制御部と、を備えている。把持部１２は、指部２３と、指部を回転させる回転機構２４と、回転機構が設けられた荷重受板２２と、把持ベース２１と、把持ベース２１と荷重受板２２との間に配置され、指部２３を介して荷重受板２２に加わる圧力を検出する複数の圧力センサ４１Ａ、４１Ｂ、４１Ｃと、を備えている。そして、制御部は、複数の圧力センサ４１Ａ、４１Ｂ、４１Ｃが検出した圧力情報に基づいて、圧力中心を演算する圧力中心演算部を有している。制御部は、圧力中心演算部が演算した圧力中心に基づいて、指部２３の回転中心を移動させる。
【選択図】図３

【特許請求の範囲】

【請求項1】

ワークを把持する一対の把持部と、
前記一対の把持部を制御する制御部と、を備え、
前記把持部は、
前記ワークに接触する指部と、
前記指部を回転させる回転機構と、
前記回転機構が設けられた荷重受板と、
前記荷重受板が取り付けられる把持ベースと、
前記把持ベースと前記荷重受板との間に配置され、前記指部を介して前記荷重受板に加わる圧力を検出する複数の圧力センサと、を備え、
前記制御部は、複数の前記圧力センサが検出した圧力情報に基づいて、圧力中心を演算する圧力中心演算部を有し、
前記制御部は、前記圧力中心演算部が演算した前記圧力中心に基づいて、前記指部の回転中心を移動させる
ロボットハンド。

【請求項2】

前記把持部を支持し、かつ前記指部の回転中心を移動させる回転中心移動部を備えた
請求項１に記載のロボットハンド。

【請求項3】

前記制御部は、前記把持部が設けられるロボットのアームを移動させることで、前記指部の回転中心を移動させる
請求項１に記載のロボットハンド。

【請求項4】

前記指部を回転可能に支持する回転軸を備え、
前記回転軸は、複数の前記圧力センサの中心に配置される
請求項１に記載のロボットハンド。

【請求項5】

前記圧力中心演算部は、前記一対の把持部が前記ワークを把持した際に、前記圧力中心を演算し、
前記制御部は、前記一対の把持部が前記ワークを把持した状態で、前記指部の回転中心が前記圧力中心と一致する位置に、前記指部の回転中心を移動させる
請求項１に記載のロボットハンド。

【請求項6】

前記圧力中心演算部は、前記一対の把持部が前記ワークを把持した際に、前記圧力中心を演算し、
前記制御部は、前記指部を前記ワークから離し、前記指部の回転中心が前記圧力中心と一致する位置に、前記指部の回転中心を移動させる
請求項１に記載のロボットハンド。

【請求項7】

前記圧力中心演算部は、前記一対の把持部が前記ワークを把持した際に、前記圧力中心を演算し、
前記制御部は、
前記圧力中心と前記指部の回転中心との差分を算出し、
前記差分が予め設定した閾値よりも大きい場合は、前記指部を前記ワークから離し、前記指部の回転中心が前記圧力中心と一致する位置に、前記指部の回転中心を移動させ、
前記差分が前記閾値よりも小さい場合は、前記一対の把持部が前記ワークを把持した状態で、前記指部の回転中心が前記圧力中心と一致する位置に、前記指部の回転中心を移動させる
請求項１に記載のロボットハンド。

【請求項8】

一対の把持部によりワークを把持する処理と、
前記一対の把持部が前記ワークを把持した際に、前記把持部に設けた複数の圧力センサにより圧力を検出する処理と、
複数の前記圧力センサが検出した圧力情報に基づいて、圧力中心を圧力中心演算部が演算する処理と、
前記圧力中心演算部が演算した前記圧力中心に基づいて、前記ワークに接触する指部の回転中心を移動させる処理と、
を含むロボットハンドの制御方法。

【請求項9】

一対の把持部によりワークを把持する手順と、
前記一対の把持部が前記ワークを把持した際に、前記把持部に設けた複数の圧力センサにより圧力を検出する手順と、
複数の前記圧力センサが検出した圧力情報に基づいて、圧力中心を圧力中心演算部が演算する手順と、
前記圧力中心演算部が演算した前記圧力中心に基づいて、前記ワークに接触する指部の回転中心を移動させる手順と、
をコンピューターに実行させるプログラム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、ロボットハンド、ロボットハンドの制御方法及びプログラムに関する。

【背景技術】

【0002】

近年では、搬送効率の向上のために、物品（ワーク）を把持して下流側の工程に搬送する際に、物品を把持した状態で回転させて物品の姿勢を所望の姿勢に変更させることが行われている。従来の、この種の技術としては、例えば、特許文献１に記載されているようなものがある。

【0003】

特許文献１には、部品保持部で部品を保持してワークの所定位置に装着する作業装置が記載されている。また、特許文献１には、部品保持部が、一対の把持部材と、一対の把持部材を開閉する把持部材開閉部と、一対の把持部材に配置され、把持部材の開閉方向に設けられた回転軸を中心に回転自在な一対の接触部と、回転軸を中心に接触部を回転させる接触部駆動部と、を備えた技術が記載されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２０１７－１０９２７１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

しかしながら、ロボットハンドで搬送するワークには、把持部の指部が接触する箇所に凹凸があるワークもある。このような凹凸があるワークを把持して回転させる場合、ワークが把持部の指部から抜け落ちるおそれがあった。

【0006】

本発明は、上述のような従来の問題点に鑑み、ワークを落とすことなく把持したワークを回転することができるロボットハンド、ロボットハンドの制御方法及びプログラムを提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0007】

上記課題を解決し、本発明の目的を達成するため、ロボットハンドは、ワークを把持する一対の把持部と、一対の把持部を制御する制御部と、を備えている。把持部は、ワークに接触する指部と、指部を回転させる回転機構と、回転機構が設けられた荷重受板と、荷重受板が取り付けられる把持ベースと、把持ベースと荷重受板との間に配置され、指部を介して荷重受板に加わる圧力を検出する複数の圧力センサと、を備えている。そして、制御部は、複数の圧力センサが検出した圧力情報に基づいて、圧力中心を演算する圧力中心演算部を有している。制御部は、圧力中心演算部が演算した圧力中心に基づいて、指部の回転中心を移動させる。

【0008】

本発明のロボットハンドの制御方法は、以下（１）から（４）に示す処理を含む。
（１）一対の把持部によりワークを把持する処理。
（２）一対の把持部がワークを把持した際に、把持部に設けた複数の圧力センサにより圧力を検出する処理。
（３）複数の圧力センサが検出した圧力情報に基づいて、圧力中心を圧力中心演算部が演算する処理。
（４）圧力中心演算部が演算した圧力中心に基づいて、ワークに接触する指部の回転中心を移動させる処理。

【0009】

また、本発明のプログラムは、次の手順をコンピューターに実行させる。
一対の把持部によりワークを把持する手順。
一対の把持部がワークを把持した際に、把持部に設けた複数の圧力センサにより圧力を検出する手順。
複数の圧力センサが検出した圧力情報に基づいて、圧力中心を圧力中心演算部が演算する手順。
圧力中心演算部が演算した圧力中心に基づいて、ワークに接触する指部の回転中心を移動させる手順。

【発明の効果】

【0010】

上記構成のロボットハンド、ロボットハンドの制御方法及びプログラムによれば、ワークを落とすことなく把持したワークを回転することができる。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】本発明の実施の形態例にかかるロボットハンドが用いられる装置の一例を示す斜視図である。

【図2】本発明の実施の形態例にかかるロボットハンドを示す斜視図である。

【図3】本発明の実施の形態例にかかるロボットハンドの把持部を示す分解斜視図である。

【図4】本発明の実施の形態例にかかるロボットハンドの把持部を示す正面図である。

【図5】本発明の実施の形態例にかかるロボットハンドの制御系の構成例を示すブロック図である。

【図6】本発明の実施の形態例にかかるロボットハンドの第１の動作例を示すフローチャートである。

【図7】本発明の実施の形態例にかかるロボットハンドの第２の動作例を示す説明図である。

【図8】本発明の実施の形態例にかかるロボットハンドの第２の動作例を示すフローチャートである。

【図9】本発明の実施の形態例にかかるロボットハンドの第３の動作例を示すフローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0012】

以下に、本発明を実施するための形態について、図１～図９を参照しながら説明する。なお、各図において共通の部材には、同一の符号を付している。また、本発明は、以下の形態に限定されるものではない。

【0013】

１．実施の形態例
１－１．部品供給装置の構成
まず、図１を参照して本発明の実施の形態例（以下、「本例」という。）にかかるロボットハンドが用いられる装置の一例について説明する。
図１は、ロボットハンドが用いられる装置の一例を示す斜視図である。

【0014】

図１に示す装置は、部品（ワーク）を下流側の工程に供給する部品供給装置１である。図１に示すように、部品供給装置１は、フレーム２と、２つのホッパー３Ａ、３Ｂと、２つのピック台５Ａ、５Ｂと、２つの排出台６Ａ、６Ｂと、本例のロボットハンド１０を有する搬送ロボット４と、を備えている。ホッパー３Ａ，３Ｂ、搬送ロボット４、ピック台５Ａ，５Ｂ及び排出台６Ａ，６Ｂは、フレーム２に取り付けられている。

【0015】

ホッパー３Ａ、３Ｂには、部品が貯蔵される。ホッパー３Ａ、３Ｂは、貯蔵された部品を、搬送ロボット４に受け渡す。ピック台５Ａ、５Ｂには、搬送ロボット４が受け取った部品が一時的に仮置される。そして、搬送ロボット４は、撮像部によりピック台５Ａ、５Ｂに仮置された部品を撮像し、部品の状態を確認する。

【0016】

さらに、搬送ロボット４は、ピック台５Ａ、５Ｂに仮置された部品から所定の部品を一つ把持し、排出台６Ａ、６Ｂに搬送する。このとき、搬送ロボット４は、ロボットハンド１０により物品を回転させて、物品を任意の姿勢に変更させて排出台６Ａ、６Ｂに搬送する。排出台６Ａ、６Ｂは、搬送ロボット４から搬送された部品を下流側の工程や装置に排出する。

【0017】

１－２．ロボットハンドの構成
次に、ロボットハンド１０の構成について、図２から図４を参照して説明する。
図２は、ロボットハンド１０を示す斜視図である。

【0018】

図２に示すように、ロボットハンド１０は、ハンドベース１１と、第１把持部１２Ａと、第２把持部１２Ｂと、第１駆動部１３Ａと、第２駆動部１３Ｂと、第１ピニオンギア１４Ａと、第２ピニオンギア１４Ｂと、第１ラックギア１５Ａと、第２ラックギア１５Ｂとを有している。また、ロボットハンド１０は、第１支持部２５Ａと、第２支持部２５Ｂと、第１基部２６Ａと、第２基部２６Ｂと、第１リンク部２７Ａと、第２リンク部２７Ｂと、を有している。

【0019】

ハンドベース１１は、搬送ロボット４のアームに接続される。ハンドベース１１には、回転中心移動部を示す第１駆動部１３Ａ及び第２駆動部１３Ｂが設けられている。第１駆動部１３Ａの駆動軸には、第１ピニオンギア１４Ａが接続されており、第２駆動部１３Ｂの駆動軸には、第２ピニオンギア１４Ｂが接続されている。

【0020】

第１ピニオンギア１４Ａには、第１スライド部材を示す第１ラックギア１５Ａが歯合しており、第２ピニオンギア１４Ｂには、第２スライド部材を示す第２ラックギア１５Ｂが歯合している。第１ラックギア１５Ａにおける第１駆動部１３Ａとは反対側の端部には、第１基部２６Ａが設けられている。また、第２ラックギア１５Ｂにおける第２駆動部１３Ｂとは反対側の端部には、第２基部２６Ｂが設けられている。そして、第１駆動部１３Ａ又は第２駆動部１３Ｂが駆動すると、第１ラックギア１５Ａ又は第２ラックギア１５Ｂは、ハンドベース１１に接近又は離反する向きに移動する。

【0021】

第１基部２６Ａには、リンク軸２８を介して第１リンク部２７Ａが取り付けられており、第２基部２６Ｂには、リンク軸２８を介して第２リンク部２７Ｂが取り付けられている。第１基部２６Ａ及び第２基部２６Ｂには、開閉駆動部が設けられている。開閉駆動部の駆動軸は、リンク軸２８に接続されている。

【0022】

第１リンク部２７Ａ及び第２リンク部２７Ｂは、それぞれ２つのリンク片からなる平行リンク機構である。第１リンク部２７Ａにおける第１基部２６Ａとは反対側の端部には、リンク軸２９を介して第１支持部２５Ａが取り付けられており、第２リンク部２７Ｂにおける第２基部２６Ｂとは反対側の端部には、リンク軸２９を介して第２支持部２５Ｂが取り付けられている。

【0023】

また、第１支持部２５Ａには、第１把持部１２Ａが設けられており、第２支持部２５Ｂには、第２把持部１２Ｂが設けられている。第１把持部１２Ａ及び第２把持部１２Ｂは、互いに対向して配置される。第１把持部１２Ａ及び第２把持部１２Ｂにおける対向する一面には、物品（ワーク）に接触する指部２３が設けられている。

【0024】

そして、第１駆動部１３Ａ又は第２駆動部１３Ｂが駆動すると、第１ラックギア１５Ａ又は第２ラックギア１５Ｂは、ハンドベース１１に接近又は離反する向きに移動する。第１ラックギア１５Ａや第２ラックギア１５Ｂの移動にともなって、第１リンク部２７Ａや第２リンク部２７Ｂの先端部に設けられた第１把持部１２Ａや第２把持部１２Ｂが、ハンドベース１１に接近又は離反する向きに移動する。

【0025】

また、第１基部２６Ａ及び第２基部２６Ｂに設けた開閉駆動部が駆動すると、第１リンク部２７Ａ及び第２リンク部２７Ｂの先端部に設けられた第１把持部１２Ａ及び第２把持部１２Ｂが、互いに接近及び離反する向きに移動する。これにより、ロボットハンド１０による把持動作が行われる。

【0026】

１－３．把持部の構成
次に、図３及び図４を参照して第１把持部１２Ａ及び第２把持部１２Ｂの構成について説明する。なお、第１把持部１２Ａ及び第２把持部１２Ｂは、それぞれ同一の構成を有しているため、ここでは、第１把持部１２Ａについて説明する。なお、第１把持部１２Ａを単に把持部１２と称す。
図３は、把持部１２を示す分解斜視図であり、図４は、把持部を示す正面図である。

【0027】

図３及び図４に示すように、把持部１２は、把持ベース２１と、荷重受板２２と、指部２３と、回転機構２４と、回転軸３１と、例えば、ロードセルからなる３つの圧力センサ４１Ａ、４１Ｂ、４１Ｃとを有している。

【0028】

把持ベース２１は、略平板状に形成されている。把持ベース２１は、ロボットハンド１０の支持部２５Ａ、２５Ｂ（図２参照）に連続して形成されている。把持ベース２１には、３つの取付凹部３６Ａ、３６Ｂ、３６Ｃと、３つの配線凹部３７Ａ、３７Ｂ、３７Ｃが形成されている。３つの取付凹部３６Ａ、３６Ｂ、３６Ｃと３つの配線凹部３７Ａ、３７Ｂ、３７Ｃは、把持ベース２１における荷重受板２２と対向する対向面部３２に形成されている。取付凹部３６Ａ、３６Ｂ、３６Ｃ及び配線凹部３７Ａ、３７Ｂ、３７Ｃは、対向面部３２から荷重受板２２と離反する向きに凹んだ凹部である。

【0029】

第１取付凹部３６Ａには、第１圧力センサ４１Ａが配置され、第２取付凹部３６Ｂには、第２圧力センサ４１Ｂが配置され、第３取付凹部３６Ｃには、第３圧力センサ４１Ｃが配置される。第１配線凹部３７Ａは、第１取付凹部３６Ａに連続して形成され、第２配線凹部３７Ｂは、第２取付凹部３６Ｂに連続して形成され、第３配線凹部３７Ｃは、第３取付凹部３６Ｃに連続して形成されている。そして、第１配線凹部３７Ａには、第１圧力センサ４１Ａの配線が配置され、第２配線凹部３７Ｂには、第２圧力センサ４１Ｂの配線が配置され、第３配線凹部３７Ｃには、第３圧力センサ４１Ｃの配線が配置される。

【0030】

また、把持ベース２１における支持部２５Ａ、２５Ｂ側の端部には、固定孔３４が形成されている。固定孔３４には、把持ベース２１に荷重受板２２を取り付けるための不図示の支持ピンが挿入される。そして、把持ベース２１の対向面部３２と対向するように荷重受板２２が配置される。そのため、３つの圧力センサ４１Ａ、４１Ｂ、４１Ｃは、把持ベース２１と荷重受板２２の間に挟持される。また、３つの圧力センサ４１Ａ、４１Ｂ、４１Ｃにおける荷重受板２２側の端面には、両面テープ３９が貼り付けられる。

【0031】

荷重受板２２は、略平板状に形成されている。荷重受板２２における把持ベース２１の固定孔３４を臨む位置には、固定孔３３が形成されている。固定孔３３には、荷重受板２２を把持ベース２１に取り付けるための不図示の支持ピンが挿入される。そして、荷重受板２２は、後述する指部２３が物品（ワーク）を把持した際に、把持ベース２１に対して接近する向きに移動する。そして、３つの圧力センサ４１Ａ、４１Ｂ、４１Ｃは、指部２３を介して荷重受板２２に加わる荷重（圧力）を検出する。

【0032】

荷重受板２２における把持ベース２１と対向する面とは反対側の面には、例えば、サーボモータからなる回転機構２４が設けられている。回転機構２４の駆動軸には、回転軸３１が設けられている。回転軸３１は、その軸方向が把持ベース２１と荷重受板２２が対向する方向と平行に配置されている。回転軸３１には、略円板状の指部２３が回転可能に支持されている。指部２３は、物品（ワーク）に接触する。そして、回転機構２４が駆動することで、指部２３は、回転軸３１を中心に回転する。すなわち、回転軸３１が指部２３の回転中心Ｑ１である。

【0033】

なお、指部２３を略円板状に形成した例を説明したが、これに限定されるものではなく、例えば、六角形や矩形をなす平板状に形成してもよい。

【0034】

次に、回転軸３１に対する３つの圧力センサ４１Ａ、４１Ｂ、４１Ｃの位置関係について図４を参照して説明する。
ここで、把持ベース２１と荷重受板２２が対向する方向と直交する平面において、第２圧力センサ４１Ｂと第３圧力センサ４１Ｃが並ぶ方向をＸ方向とし、このＸ方向と直交する方向をＹ方向とする。このとき、第１圧力センサ４１Ａ及び回転軸３１をＸ座標のゼロとした場合、第２圧力センサ４１ＢのＸ座標は、－ｄｘ／２の位置となり、第３圧力センサ４１ＣのＸ座標は、＋ｄｘ／２の位置となる。すなわち、第１圧力センサ４１Ａ及び回転軸３１は、第２圧力センサ４１Ｂと第３圧力センサ４１ＣにおけるＸ方向の中心に配置される。

【0035】

回転軸３１のＹ座標をゼロとした場合、第１圧力センサ４１ＡのＹ座標は、＋ｄｙ／２の位置となり、第２圧力センサ４１Ｂ及び第３圧力センサ４１ＣのＹ座標は、－ｄｙ／２の位置となる。すなわち、回転軸３１は、第１圧力センサ４１Ａと、第２圧力センサ４１Ｂ及び第３圧力センサ４１ＣにおけるＹ方向の中心に配置される。

【0036】

１－４．制御系の構成
次に、ロボットハンド１０の制御系の構成について、図５を参照して説明する。
図５は、ロボットハンド１０における制御系の構成例を示すブロック図である。

【0037】

図５に示すように、ロボットハンド１０は、制御部１００と、３つの圧力センサ４１Ａ、４１Ｂ、４１Ｃと、回転中心移動部を示す駆動部１３Ａ、１３Ｂと、回転機構２４とを有している。そして、制御部１００と、３つの圧力センサ４１Ａ、４１Ｂ、４１Ｃ及び回転中心移動部を示す駆動部１３Ａ、１３Ｂ、回転機構２４は、情報を送受信可能に接続されている。

【0038】

制御部１００は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）と、ＲＯＭ（Read Only Memory）と、ＲＡＭ（Random Access Memory）とを備えている。制御部１００の各種機能は、ＣＰＵがＲＯＭに格納された所定の処理プログラムを実行することにより実現される。

【0039】

また、制御部１００は、圧力中心演算部１０１と、回転中心制御部１０２と、回転動作指示部１０３とを有している。圧力中心演算部１０１は、３つの圧力センサ４１Ａ、４１Ｂ、４１Ｃから圧力情報（荷重情報）を取得する。そして、圧力中心演算部１０１は、３つの圧力センサ４１Ａ、４１Ｂ、４１Ｃから取得した圧力情報に基づいて、圧力中心、すなわちモーメントがゼロになる位置を演算する。

【0040】

圧力中心演算部１０１は、回転中心制御部１０２に接続されている。圧力中心演算部１０１は、演算した圧力中心情報を回転中心制御部１０２に出力する。回転中心制御部１０２は、圧力中心演算部１０１から出力された圧力中心情報に基づいて、回転中心移動部である駆動部１３Ａ、１３Ｂに動作指示を出力する。これにより、２つの駆動部１３Ａ、１３Ｂが駆動することで、第１把持部１２Ａと第２把持部１２Ｂがハンドベース１１に接近又は離反する向きに移動する。その結果、第１把持部１２Ａ及び第２把持部１２Ｂにおける指部２３の回転中心Ｑ１の位置が変化する。

【0041】

また、回転中心制御部１０２は、回転動作指示部１０３に接続されている。回転中心制御部１０２は、把持部１２Ａ、１２Ｂの回転中心Ｑ１の調整動作が完了すると、動作完了連絡を回転動作指示部１０３に送信する。回転動作指示部１０３は、動作完了連絡を受信すると、回転機構２４に動作指示を出力する。これにより、回転機構２４が駆動し、指部２３が回転軸３１を中心に回転する。

【0042】

２．ロボットハンドの動作例
２－１．第１の動作例
次に、ロボットハンド１０の動作例について、図６から図９を参照して説明する。
まず、図６を参照した第１の動作例について説明する。
図６は、第１の動作例を示すフローチャートである。

【0043】

図６に示すように、搬送ロボット４の制御部は、アームを動かし、ワークをピックする位置へロボットハンド１０を移動させる（ステップＳ１１）。次に、ロボットハンド１０は、指を閉じてワークを把持する（ステップＳ１２）。すなわち、ロボットハンド１０の制御部１００は、第１基部２６Ａ及び第２基部２６Ｂに設けた開閉駆動部を駆動させて、第１把持部１２Ａと第２把持部１２Ｂを互いに接近する向きに移動させる。そして、第１把持部１２Ａと第２把持部１２Ｂの指部２３をワークに接触させる。これにより、把持部１２の荷重受板２２が把持ベース２１に向けて押圧される。このときの圧力（荷重）を３つの圧力センサ４１Ａ、４１Ｂ、４１Ｃで計測する。

【0044】

次に、制御部１００の圧力中心演算部１０１は、圧力中心を計測（演算）する（ステップＳ１３）。具体的には、把持部１２に設けた３つの圧力センサ４１Ａ、４１Ｂ、４１Ｃから３つの圧力センサ４１Ａ、４１Ｂ、４１Ｃが計測した圧力情報（荷重情報）を、圧力中心演算部１０１が取得する。そして、圧力中心演算部１０１は、モーメントがゼロになる位置を圧力中心として計測する。

【0045】

ここで、第１圧力センサ４１Ａが計測した圧力（荷重）を第１圧力Ｌ_１、第２圧力センサ４１Ｂが計測した圧力（荷重）を第２圧力Ｌ_２、第３圧力センサ４１Ｃが計測した圧力（荷重）を第３圧力Ｌ_３とした場合、圧力中心のＸ座標（Ｘｃｏｐ）とＹ座標（Ｙｃｏｐ）は、下記数１、数２から算出される。
［数１］
Ｘｃｏｐ＝（Ｌ_３－Ｌ_２）ｄｘ／２（Ｌ_２＋Ｌ_３）
［数２］
Ｙｃｏｐ＝（Ｌ_１－（Ｌ_２＋Ｌ_３））ｄｙ／２（Ｌ_１＋Ｌ_２＋Ｌ_３）

【0046】

次に、搬送ロボット４の制御部は、アームを動かしワークを持ち上げる（ステップＳ１４）。そして、制御部１００の回転中心制御部１０２は、動作指示を出力し、回転中心移動部によって圧力中心Ｐ１と、回転中心Ｑ１の位置を合わせる（ステップＳ１５）。ここで、Ｙ方向の位置合わせは、ロボットハンド１０に設けた回転中心移動部を示す駆動部１３Ａ、１３Ｂを駆動させて行われる。また、Ｘ方向の位置合わせは、例えば、搬送ロボット４のアームを動かすことで行われる。

【0047】

圧力中心Ｐ１と回転中心Ｑ１の位置合わせが完了すると、回転中心制御部１０２は、回転動作指示部１０３に動作完了連絡を行う。そして、回転動作指示部１０３は、回転機構２４に動作指示を出力する。これにより、回転機構２４が駆動し、ワークが回転する（ステップＳ１６）。このとき、圧力中心Ｐ１と回転中心Ｑ１が一致しているため、凹凸があるワークを安定した状態で把持することができる。そのため、指部２３で回転させて、ワークの姿勢を変更させても、ワークが把持部１２Ａ、１２Ｂが落ちることおそれがない。

【0048】

ステップＳ１６の処理によりワークの姿勢が所望の姿勢に変更されると、搬送ロボット４は、アームを動かし、プレース位置（本例では、排出台６Ａ、６Ｂ）へ移動させる（ステップＳ１７）。そして、ロボットハンド１０の制御部１００は、指を開きワークをプレースする（ステップＳ１８）。すなわち、制御部１００は、第１基部２６Ａ及び第２基部２６Ｂに設けた開閉駆動部を駆動させて、第１把持部１２Ａと第２把持部１２Ｂを互いに離間する向きに移動させる。これにより、把持部１２Ａ、１２Ｂに設けた指部２３からワークが離れる。その結果、第１の動作例が完了する。

【0049】

２－２．第２の動作例
次に、図７及び図８を参照して第２の動作例について説明する。
図７は、第２の動作例を示す説明図、図８は、第２の動作例を示すフローチャートである。なお、第１の動作例では、ワークを把持した状態で圧力中心Ｐ１と回転中心Ｑ１の位置合わせを行っていたのに対して、第２の動作例は、一度ワークを離した状態で圧力中心Ｐ１と回転中心Ｑ１の位置合わせを行う動作である。

【0050】

図７（ａ）及び図８に示すように、搬送ロボット４の制御部は、アームを動かし、ワークＭ１をピックする位置へロボットハンド１０を移動させる（ステップＳ２１）。次に、図７（ｂ）に示すように、ロボットハンド１０は、指を閉じてワークＭ１を把持する（ステップＳ２２）。このとき、把持部１２の荷重受板２２が把持ベース２１に向けて押圧される。このときの圧力（荷重）を３つの圧力センサ４１Ａ、４１Ｂ、４１Ｃで計測する。

【0051】

次に、制御部１００の圧力中心演算部１０１は、圧力中心Ｐ１、Ｐ２を計測（演算）する（ステップＳ２３）。なお、圧力中心の演算方法は、第１の動作例と同様であるため、その説明は省略する。また、図７（ｂ）に示すように、ワークＭ１に凹凸がある場合、指部２３の回転中心Ｑ１、Ｑ２と圧力中心Ｐ１、Ｐ２の位置が一致しない。

【0052】

次に、制御部１００は、図７（ｃ）に示すように、指を開きワークＭ１を離す（ステップＳ２４）。そして、制御部１００の回転中心制御部１０２は、動作指示を出力し、回転中心移動部によって圧力中心Ｐ１、Ｐ２と、回転中心Ｑ１、Ｑ２の位置を合わせる（ステップＳ２５）。ここで、回転中心Ｑ１、Ｑ２は、指部２３の中心であり、その位置は予め分かっているため、計測した圧力中心Ｐ１、Ｐ２の位置に合わせることができる。

【0053】

圧力中心Ｐ１と回転中心Ｑ１の位置合わせが完了すると、図７（ｄ）に示すように、ロボットハンド１０は、指を閉じてワークＭ１を把持する（ステップＳ２６）。次に、搬送ロボット４の制御部は、アームを動かしワークＭ１を持ち上げる（ステップＳ２７）。そして、図７（ｅ）に示すように、制御部１００の回転中心制御部１０２は、動作指示を出力し、回転中心移動部によって第１把持部１２Ａの回転中心Ｑ１と第２把持部１２Ｂの回転中心Ｑ２の位置を合わせる（ステップＳ２８）。これにより、図７（ｆ）に示すように、左右の回転中心Ｑ１、Ｑ２を結ぶ線（回転軸）Ｒ１は、ワークＭ１を把持する位置を結んだ対角線上に配置される。

【0054】

次に、回転動作指示部１０３は、回転機構２４に動作指示を出力する。これにより、図７（ｇ）に示すように、回転機構２４が駆動し、ワークが回転する（ステップＳ２９）。このとき、圧力中心Ｐ１と回転中心Ｑ１が一致し、左右の回転中心Ｑ１、Ｑ２を結ぶ線（回転軸）Ｒ１は、ワークＭ１を把持する位置を結んだ対角線上に配置されている。そのため、凹凸があるワークＭ１を安定した状態で把持することができる。そのため、指部２３で回転させて、ワークＭ１の姿勢を変更させても、ワークが把持部１２Ａ、１２Ｂが落ちることおそれがない。

【0055】

次に、搬送ロボット４は、アームを動かし、プレース位置（本例では、排出台６Ａ、６Ｂ）へ移動させる（ステップＳ３０）。そして、ロボットハンド１０の制御部１００は、指を開きワークＭ１をプレースする（ステップＳ３１）。これにより、把持部１２Ａ、１２Ｂに設けた指部２３からワークＭ１が離れ、第２の動作例が完了する。

【0056】

なお、第１の動作例では、ワークＭ１を把持した状態で回転中心と圧力中心の位置合わせを行っているため、ワークＭ１の掴み直し動作を行う第２の動作例よりもワークＭ１の搬送動作にかかる時間の短縮を図ることができる。

【0057】

また、第２の動作例では、左右の回転中心Ｑ１、Ｑ２が一致した状態で、ワークＭ１を回転させることができるため、ワークＭ１を第１の動作例に比べてより安定した状態で回転させることができる。

【0058】

２－３．第３の動作例
次に、図９を参照して第３の動作例について説明する。
図９は、第３の動作例を示すフローチャートである。

【0059】

図９に示すように、搬送ロボット４の制御部は、アームを動かし、ワークＭ１をピックする位置へロボットハンド１０を移動させる（ステップＳ４１）。ロボットハンド１０は、指を閉じてワークＭ１を把持する（ステップＳ４２）。このとき、把持部１２の荷重受板２２が把持ベース２１に向けて押圧される。このときの圧力（荷重）を３つの圧力センサ４１Ａ、４１Ｂ、４１Ｃで計測する。

【0060】

次に、制御部１００の圧力中心演算部１０１は、圧力中心Ｐ１を計測（演算）する（ステップＳ４３）。なお、圧力中心の演算方法は、第１の動作例と同様であるため、その説明は省略する。次に、制御部１００は、圧力中心Ｐ１と回転中心Ｑ１の差分が予め設定した閾値よりも大きいか否かを判断する（ステップＳ４４）。

【0061】

ステップＳ４４の処理において、圧力中心Ｐ１と回転中心Ｑ１の差分が閾値よりも小さいと判断した場合（ステップＳ４４のＮＯ判定）、搬送ロボット４の制御部は、アームを動かしワークを持ち上げる（ステップＳ４５）。そして、制御部１００の回転中心制御部１０２は、動作指示を出力し、回転中心移動部によって圧力中心Ｐ１と、回転中心Ｑ１の位置を合わせる（ステップＳ４６）。ステップＳ４６の処理が完了すると、上述するステップＳ５１の処理に移行する。

【0062】

これに対して、ステップＳ４４の処理において、圧力中心Ｐ１と回転中心Ｑ１の差分が閾値よりも大きいと制御部１００が判断した場合（ステップＳ４４のＹＥＳ判定）、制御部１００は、指を開きワークＭ１を離す（ステップＳ４７）。そして、制御部１００の回転中心制御部１０２は、動作指示を出力し、回転中心移動部によって圧力中心Ｐ１と、回転中心Ｑ１の位置を合わせる（ステップＳ４８）。

【0063】

圧力中心Ｐ１と回転中心Ｑ１の位置合わせが完了すると、ロボットハンド１０は、指を閉じてワークＭ１を把持する（ステップＳ４９）。次に、搬送ロボット４の制御部は、アームを動かしワークＭ１を持ち上げる（ステップＳ５０）。ステップＳ５０の処理が完了すると、上述するステップＳ５１の処理に移行する。なお、ステップＳ５０の処理からステップＳ５１の処理に移行する前に、第２の動作例のステップＳ２８の処理と同様に、第１把持部１２Ａの回転中心Ｑ１と第２把持部１２Ｂの回転中心Ｑ２の位置を合わせてもよい。

【0064】

次に、回転動作指示部１０３は、回転機構２４に動作指示を出力して、回転機構２４を駆動させて、ワークを回転させる（ステップＳ５１）。次に、搬送ロボット４は、アームを動かし、プレース位置（本例では、排出台６Ａ、６Ｂ）へ移動させる（ステップＳ５２）。そして、ロボットハンド１０の制御部１００は、指を開きワークＭ１をプレースする（ステップＳ５３）。これにより、把持部１２Ａ、１２Ｂに設けた指部２３からワークＭ１が離れ、第３の動作例が完了する。

【0065】

以上、実施の形態例について、その作用効果も含めて説明した。しかしながら、上述の実施の形態例に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載した発明の要旨を逸脱しない範囲内で種々の変形実施が可能である。

【0066】

上述した実施の形態例では、把持部１２Ａ、１２Ｂに３つの圧力センサ４１Ａ、４１Ｂ、４１Ｃを設けた例を説明したが、これに限定されるものではなく、圧力センサを４つ以上設けてもよい。なお、圧力センサの数は、１つの把持部に対して少なくとも２つあればよい。

【0067】

また、上述した実施の形態例では、回転中心と圧力中心の位置を合わせるための回転中心移動部として、Ｘ方向では搬送ロボット４のアームを用いて、Ｙ方向ではロボットハンド１０の駆動部１３Ａ、１３Ｂを用いる例を説明したがこれに限定されるものではない。回転中心移動部としては、例えば、Ｘ方向及びＹ方向とも搬送ロボット４のアームを適用してもよい。また、ロボットハンド１０にＸ方向に移動させるために機構を新たに設けてもよい。さらに、把持部１２全体を移動させる例を説明したが、これに限定されるものではなく、回転中心移動部として指部２３及び回転軸３１のみを移動させる機構を把持部１２に設けてもよい。

【0068】

また、上記の各構成要素、機能、処理部等は、それらの一部又は全部を、例えば集積回路の設計などによりハードウエアで実現してもよい。また、上記の各構成要素、機能等は、プロセッサがそれぞれの機能を実現するプログラムを解釈し、実行することによりソフトウエアで実現してもよい。各機能を実現するプログラム、テーブル、ファイル等の情報は、メモリやハードディスク、ＳＳＤ（Solid State Drive）等の記録装置、又はＩＣカード、ＳＤカード、ＤＶＤ等の記録媒体に置くことができる。

【0069】

なお、本明細書において、「平行」及び「直交」等の単語を使用したが、これらは厳密な「平行」及び「直交」のみを意味するものではなく、「平行」及び「直交」を含み、さらにその機能を発揮し得る範囲にある、「略平行」や「略直交」の状態であってもよい。

【符号の説明】

【0070】

１…部品供給装置、 ２…フレーム、 ３Ａ、３Ｂ…ホッパー、 ４…搬送ロボット、 ５Ａ、５Ｂ…ピック台、 ６Ａ、６Ｂ…排出台、 １０…ロボットハンド、 １１…ハンドベース、 １２、１２Ａ、１２Ｂ…把持部、 １３Ａ、１３Ｂ…駆動部（回転中心移動部）、 １４Ａ、１４Ｂ…ピニオンギア、 １５Ａ、１５Ｂ…第１ラックギア、 ２１…把持ベース、 ２２…荷重受板、 ２３…指部、 ２４…回転機構、 ２５Ａ、２５Ｂ…支持部、 ２６Ａ、２６Ｂ…基部、 ２７Ａ、２７Ｂ…リンク部、 ２８、２９…リンク軸、 ３１…回転軸、 ３２…対向面部、 ３３、３４…固定孔、 ３６Ａ、３６Ｂ、３６Ｃ…取付凹部、 ３７Ａ、３７Ｂ、３７Ｃ…配線凹部、 ３９…両面テープ、 ４１Ａ、４１Ｂ、４１Ｃ…圧力センサ、 １００…制御部、 １０１…圧力中心演算部、 １０２…回転中心制御部、 １０３…回転動作指示部、 Ｌ１…第１圧力、 Ｌ２…第２圧力、 Ｌ３…第３圧力、 Ｍ１…ワーク（物品）、 Ｐ１、Ｐ２…圧力中心、 Ｑ１、Ｑ２…回転中心

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】