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公開番号2025114222
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-08-05
出願番号2024008782
出願日2024-01-24
発明の名称把持装置および制御方法
出願人ミネベアミツミ株式会社
代理人アインゼル・フェリックス=ラインハルト,個人,個人
主分類B25J 19/06 20060101AFI20250729BHJP(手工具;可搬型動力工具;手工具用の柄;作業場設備;マニプレータ)
要約【課題】把持した対象物の脱落を防止する。
【解決手段】把持装置1は、対象物200を把持するための把持部7と、把持部7をモータ5の回転力に応じて駆動するとともに、モータ5の通電が停止した状態において把持部7の移動を制限するセルフロック機能を有する駆動機構6と、モータ5を駆動するモータ駆動制御装置2と、を備える。モータ駆動制御装置2は、把持部7の駆動を指示する情報を含む駆動指令信号Scが入力された場合に、把持部7が対象物200を把持するようにモータ5を駆動し、モータ5の脱調が検出された場合に、脱調の検出前にモータ5に供給した電流より小さい電流をモータ5に供給して、モータ5のロータ50を固定する。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
モータと、
対象物を把持するための把持部と、
前記モータの回転力に応じて前記把持部を駆動するとともに、前記モータの通電が停止した状態において前記把持部の移動を制限するセルフロック機能を有する駆動機構と、
前記モータを駆動するモータ駆動制御装置と、を備え、
前記モータ駆動制御装置は、駆動制御信号に基づいて前記モータに電流を供給することにより前記モータを駆動する駆動回路と、駆動指令信号に基づいて前記駆動制御信号を生成する制御回路とを有し、
前記制御回路は、
前記駆動制御信号を生成する駆動制御信号生成部と、
前記モータの脱調を検出する脱調検出部と、を含み、
前記駆動制御信号生成部は、前記把持部の駆動を指示する情報を含む前記駆動指令信号が入力された場合に、前記把持部が前記対象物を把持するように前記把持部を駆動する前記駆動制御信号を生成し、前記脱調検出部によって前記モータの脱調が検出された場合に、前記モータのロータを固定するように、前記脱調の検出前に前記モータに供給した電流より小さい電流を前記モータに供給する前記駆動制御信号を生成する
把持装置。
続きを表示（約 1,400 文字）【請求項２】
請求項１に記載の把持装置において、
前記モータは、２相のコイルを有するステッピングモータであって、
前記駆動制御信号生成部は、前記２相のコイルをともに励磁する２相励磁方式により前記駆動制御信号を生成することにより、前記ロータを固定する
把持装置。
【請求項３】
請求項２に記載の把持装置において、
前記駆動制御信号生成部は、前記脱調検出部によって前記脱調が検出された場合に、前記２相励磁方式により前記ロータを１ステップ分回転させた後に、前記ロータを固定する
把持装置。
【請求項４】
請求項１に記載の把持装置において、
前記制御回路は、
前記把持部による前記対象物の把持の有無を判定する把持判定部を更に有し、
前記駆動制御信号生成部は、
前記モータに供給する電流を測定する電流測定部と、
前記モータに供給する電流の基準となる電流基準値を第１値に設定し、前記脱調検出部によって前記脱調が検出された場合に前記電流基準値を前記第１値よりも小さい第２値に設定する電流基準値設定部と、
信号出力部と、を含み、
前記信号出力部は、前記電流測定部によって測定された電流が前記電流基準値を超えないように所定の周期のＰＷＭ信号を生成して前記駆動制御信号として出力し、
前記把持判定部は、前記ロータを固定するように前記駆動制御信号が生成されている状態において、１周期の前記ＰＷＭ信号のデューティ比の、当該１周期より前の周期の前記ＰＷＭ信号のデューティ比に対する変化量が閾値より大きい場合に、前記把持部による前記対象物の把持が解除されたと判定する
把持装置。
【請求項５】
請求項４に記載の把持装置において、
前記把持判定部は、
前記ＰＷＭ信号のデューティ比を測定するデューティ比測定部と、
複数の前記周期における前記デューティ比の平均値を算出する平均デューティ比算出部と、
前記デューティ比の平均値と前記デューティ比との差分を算出する差分算出部と、
前記ロータを固定するように前記駆動制御信号が生成されている状態において、前記差分と前記閾値とを比較し、前記差分が前記閾値より大きい場合に、前記把持部による前記対象物の把持が解除されたと判定する判定部と、を含む
把持装置。
【請求項６】
モータと、対象物を把持するための把持部と、前記モータの回転力に応じて前記把持部を駆動するとともに、前記モータの通電が停止した状態において前記把持部が移動することを制限するセルフロック機能を有する駆動機構と、前記モータを駆動するモータ駆動制御装置とを備えた把持装置の制御方法であって、
前記把持部が前記対象物を把持するように前記モータを駆動する第１ステップと、
前記第１ステップによって前記モータを駆動しているときに、前記モータの脱調の有無を判定する第２ステップと、
前記第２ステップにおいて前記脱調が検出された場合に、前記第１ステップによって前記モータを駆動するときに前記モータに供給する電流より小さい電流を前記モータに供給することにより、前記モータのロータを固定する第３ステップと、を含む
制御方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、把持装置および制御方法に関する。
続きを表示（約 1,600 文字）【背景技術】
【０００２】
製造現場等では、機械部品や電子部品等の対象物（ワーク）を把持する電動グリッパ等の把持装置が用いられている。一般に、電動グリッパは、対象物を把持する把持部と、モータと、モータの回転力に応じて把持部を駆動する駆動機構とを備えている。
【０００３】
近年、セルフロック機能を有する駆動機構を備えた電動グリッパが増えつつある。セルフロック機能は、モータの通電が停止した状態において把持部の移動を制限する機能である（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特開２０２０－１０４１８８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、従来の電動グリッパでは、セルフロック機能によって対象物を把持する力が時間の経過とともに低下し、対象物が把持部から脱落するおそれがある。
【０００６】
本発明は、上述した課題に鑑みてなされたものであり、把持した対象物の脱落を防止することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の代表的な実施の形態に係る把持装置は、モータと、対象物を把持するための把持部と、前記モータの回転力に応じて前記把持部を駆動するとともに、前記モータの通電が停止した状態において前記把持部の移動を制限するセルフロック機能を有する駆動機構と、前記モータを駆動するモータ駆動制御装置と、を備え、前記モータ駆動制御装置は、駆動制御信号に基づいて前記モータに電流を供給することにより前記モータを駆動する駆動回路と、駆動指令信号に基づいて前記駆動制御信号を生成する制御回路とを有し、前記制御回路は、前記駆動制御信号を生成する駆動制御信号生成部と、前記モータの脱調を検出する脱調検出部と、を含み、前記駆動制御信号生成部は、前記把持部の駆動を指示する情報を含む前記駆動指令信号が入力された場合に、前記把持部が前記対象物を把持するように前記把持部を駆動する前記駆動制御信号を生成し、前記脱調検出部によって前記モータの脱調が検出された場合に、前記モータのロータを固定するように、前記脱調の検出前に前記モータに供給した電流より小さい電流を前記モータに供給する前記駆動制御信号を生成することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明に係る把持装置によれば、把持した対象物の脱落を防止することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
実施の形態に係る把持装置の構成を模式的に示す図である。
実施の形態に係る把持装置におけるモータおよびモータ駆動制御装置の構成を模式的に示す図である。
実施の形態に係る把持装置における制御回路の構成を示すブロック図である。
モータのロータを固定させたときのモータの周辺の等価回路を示す図である。
実施の形態に把持装置によって対象物を把持するときのモータ駆動制御装置による処理の流れを示すフローチャートである。
実施の形態に把持装置によって対象物を把持した後のモータ駆動制御装置による処理の流れ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】
【００１０】
以下、本発明の実施の形態の具体例について図を参照して説明する。なお、以下の説明において、各実施の形態において共通する構成要素には同一の参照符号を付し、繰り返しの説明を省略する。また、図面は模式的なものであり、各要素の寸法の関係、各要素の比率などは、現実と異なる場合があることに留意する必要がある。図面の相互間においても、互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれている場合がある。
（【００１１】以降は省略されています）

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