ロボットハンドのオフセットについて

実際のプロジェクトでは、ワークの供給形態が多様で、供給時の姿勢が一定でない場合があります。下図に示すように、オフセットがないと、特異点が発生する可能性があります。

この場合、ロボットのフランジ位置姿勢と把持点を同一鉛直線上に置かないように調整する必要があります。

場合によっては、高い切り取り率を要求する一方で、作業空間が狭い、ハンドのサイズが大きい、形状が特殊、あるいは特定位置のワークが把持しにくいといった課題に直面することがあります。オフセットのないハンドで把持すると、周囲と干渉しやすくなります。下図のように示します。

この場合、ハンドにオフセット（下図緑色部分）を設けることで、コーナーに配置されたワークも把持可能になります。下図では、1が延長アーム、2がバッファ装置、3がセンサー取付座、4がクランプシリンダ、5が爪、6が爪カバー、7がセンサーです。

ロボット型番や作業空間条件が把持半径の要求に合わない場合、オフセットにより把持半径を拡大できます。

ロボット本体の可搬重量曲線およびハンドのオフセット量に基づき、ロボットの実際の可搬重量を確認し、オフセット後でもプロジェクトの把持要求を満たすことを確認する必要があります。

下図はあるロボット先端の可搬重量の変化例です。Lxy はフランジ座標系の X/Y 軸方向のオフセット、Lz は Z 軸方向のオフセットを示します。

オフセットが250 mmを超えると可搬重量が大幅に低下します。オフセットを170 mm以内に抑えると、Z軸方向に400 mmまでオフセットしても十分な可搬質量が確保できます。

ワークがZ軸方向で 180° 非対称であり、把持方向に制約がある場合、オフセットにより把持・配置動作が制限されることがあります。

例えば、宅配便出庫時に箱のバーコードを外向きにする必要がある場合、ハンドの特定の辺をワークの特定面に合わせる必要があります。ロボットが稼働範囲の限界位置で把持すると、オフセットの影響で把持・配置ができないことがあります。

オフセットがあると、ハンド締結部TCP（2つの爪の対称中心）の設定がロボット側で難しくなる場合があります。

下図では、1が爪、2がハンド締結部のTCPです。