JPH02212030A - 位置ならい装置およびその製造方法 - 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〕 本発明は、二つの互いに係合する係合部分と被係合部分
の位置ずれを係合部分をならわせて位置ずれを吸収する
作業、たとえば部品把持装置に把持されて搬送位置され
る組立部品を被組立部品に組み付ける際の相対位置ずれ
を受動的に修正する位置ならい装置に関する。

〔従来の技術〕

従来、二つの部品の組立作業は一方をペース上に固定し
ておき、他の一方なロボ’／）などの組立て装置で把持
し、これを搬送位置決めし、組立部品を被組立部品の上
方より装入することが多い。

この作業においてロボットなどのアームに取り付けた把
持具により部品を把持し装入する場合、ロボットナどの
アームの停止位置のばらつき、部品の寸法のばらつき、
被組立部品の固定位置のばらつきなどから、二つの部品
の相対位置がずれるためこれを修正する必要がある。こ
のため従来の装置は特開昭６３−１１４８３１号公報（
「位置ならい装置Ｊ）Ｋ記載のよ５に、係合部分を把持
する把持部分を気体の静圧力によって支持し、装入方向
の力を逃がして位置をならわせて係合部分を被係合部分
く係合させ、また前記の気体の排出部に絞りを設けて復
元力を持たせたものがある。

〔発明が解決しようとする課題〕

前記従来技術では、一連の動作の終了後に把持具が動作
前の状態に高速かつ安定して復帰することについて配慮
がされておらず、一連の動作の終了後に次の動作に移る
場合、初期の位置に復帰することに時間を要したり、装
入方向の力を小さく設定すると復元性が悪くなるという
問題点があり、動作に支障をきたす恐れがあった。

本発明の目的は、二つの部品間の位置ずれを吸収して、
工具や部品の損傷を与えることなく容易に、かつ円滑に
位置ならい動作を可能とし、さらに一連の動作の終了後
、動作の初期状ｇに復帰する位置ならい装置を提供する
ことＫある。

〔課題を解決するための手段〕

前記の目的を達成するため、本発明の位置ならい装置に
おいては、係合部分あるいは前記係合部分を支承する支
承部材をほぼ水平方向に移動可能に静圧支持するととも
に、前記係合部分あるいは前記支承部材な静圧支持する
媒体を絞りを介して排出する静圧支持手段を備え、前記
支持媒体の排出を制御可能な排出手段を備えているもの
である。

また、前記排出手段を前記静圧支持する媒体を排出する
絞りを可変とする手段によって構成したものである。

また、前記絞りを可変とする手段を、絞りの数を可変と
する手段によって構成したものである。

また、前記絞りを可変とする手段を、絞りの断面積を可
変とする手段によって構成したもおである。

また、前記絞りを可変とする手段を、絞りの長さを可変
とする手段によって構成したものである。

また、前記支持媒体の排出を制御可能な排出手段を、前
記係合部分な静圧支持する媒体を排出する絞りを不均一
に配置したことを特徴とするものである。

また、前記絞りの不均一な配置を、絞りを不等間隔に配
置することによって構成したものである。

また、前記絞りの不均一な配置を、絞りの断面積を不均
一にすることによって構成したものである。

また、前記絞りの不均一な配置を、絞りの長さを不均一
にすることによって構成したものである。

また、前記係合部分あるいは前記係合部分を支承する支
承部材を略水平方向に移動可能に静圧支持するとともに
、前記係合部分あるいは前記支承部材を静圧支持する媒
体を絞りを介して排出する静圧支持手段を備え、前記支
持媒体の排出部分を、前記係合部分を静圧支持する媒体
と前記係合部分を支承する支承部材を収める器の前記支
承部材に対向した面、あるいは前記係合部分を支承する
支承部材の前記容器に対向した面の少なくとも一方を、
前記支持媒体の圧力の変化によって変形する材料で構成
したものである。

また、前記静圧支持する媒体の流れを分割して解析する
方法によって設計を行ったものである。

また、前記係合部分あるいは前記係合部分を支承する支
承部材に、該係合部分の駆動手段を備えているものであ
る。

また、前記係合部分と被係合部分を、組立部品と該組立
部品の部品把持装置ｔＫより構成し、組立部品を把持し
て被組立部品に装入するものである。

また、前記係合部分と被係合部分を工具と該工具を用い
る部品により構成し、工具を該工具を用いる部品に係合
させるものである。

また、前記係合部分あるいは前記係合部分を支承する支
承部材な略水平方向に移動可能に静圧支持すると共に、
前記係合部分あるいは前記支承部材な静圧支持する媒体
を絞りを介して排出する静圧支持手段を、前記係合部分
あるいは前記支承部材を移動可能に静圧支持する手段を
構成する平板状部材に前記係合部分あるいは前記支承部
材な静圧支持する媒体を排出する絞りを有する環状部材
を積み重ね、環状部材の中に略水平方向く移動可能な係
合部分を支承する支承部材を収容し、さらに前記係合部
分あるいは前記支承部材を移動可能に静圧支持する手段
を構成する平板状部材を積み重ねる製造方法である。

また、はぼ水平方向に移動可能な係合部分を支承する支
承部材および、前記係合部分あるいは前記支承部材をほ
ぼ水平方向に移動可能に静圧支持する手段を構成する平
板状部材および、前記係合部分あるいは前記支承部材な
静圧支持する媒体を排出する絞りを有する環状部材を部
品としているものである。

〔作用〕

被係合部とほぼ対抗する位置に係合部を位置決めし、こ
れを係合させる。このとき両者に相対位置のずれがあっ
ても水平面内での静圧支持機能によって係合部が前記位
置ずれを矯正する方向に円滑に移動することにより係合
部と被係合部の相対位置のずれが吸収され、係合が行わ
れる。この場合に静圧支持媒体の排出を制御することに
よって前記位置ずれを矯正して移動する力を低く抑えて
円滑に係合させる。

また、前記水平方向の静圧支持力によって一連の係合動
作後、静圧支持媒体の排出を制御することによって次の
係合動作を行う前記係合部が係合動作前の状態に復帰す
る。このため円滑に次の係合動作を行うことができる。

したがって係合部が以前の動作の影響を受けて動作でき
なかつたり、誤った動作をすることがない０組立部品が
被組立部品内に係合装入する際に発生する部品間の衝突
などＫよる損傷を防止することができ、変形しやすい部
品あるいは脆い部品などの装入組立にも適用でき、また
、調整工具の係合および調整動作の場合には調整動作の
間に被調整部品忙該被調整部品に影響を与える調整力以
外の力を加えることなく調整する、かつ部品間の相対位
置ずれ量に相当する位置ならい動作を行う。

さらに調整時にその位置が変化するような被調整部品に
対してもその位置のずれを吸収して位置ならい動作を行
う。

〔実施例〕

以下、本発明の実施例を第１図から第２８図により説明
する。

第１図に本発明の第１の実施例である位置ならい装置を
示す０本発明の位置ならい装置はロボットアームなどの
先端部（図示せず）と部品把持装置７との間に取り付け
るもので、前記ロボットアームの先端部に取り付けられ
るケーシング１の中にプレート２をわずかな間隙（５〜
３０μｍ程［）をおいて水平方向に移動可能に設け、こ
のプレート２の下端には部品把持装置７が取り付けられ
ている。ここでケーシング１とプレート２の間には、プ
ｌ／−）２が水平方向に移動可能なならいすきま５が設
けられている。またケーシングＩＫはプレート２を浮上
させて滑らかに移動可能とするために、プレート２の上
下両面に対して静圧媒体たる加圧した気体を供給する給
気孔４が設けられている。この給気孔４には配管６を介
して圧力流体源（図示せず）から加圧した気体が供給さ
れている。

さらにケーシング１１Ｃは、前記給気孔４から供給され
た加圧した気体をならいすきま３から排出する絞りであ
る排気孔５が複数個設けられている。

また第２図に示すように、前記排気孔５のうち、予め定
められた一つあるいは複数の排気孔５にソレノイド１２
によって駆動される蓋１１を設けて排気孔５の開閉を行
うことができるようになっており、上記の構成によって
本装置の排気孔５の個数を可変とできるようになってい
る。

また、前記部品把持装置７に把持された組立部品９を装
入する被組立部品１０には、組立部品９を嵌挿する穴１
０ｂとテーパ状の面取り部１０ａを設けている。

次に、以上の構成に基づく本実施例のならい動作につい
て説明する０本装置は組立部品９を被組立部品１０の穴
１０ｂ内に装入組み付ける場合には、まず配管６および
給気孔４から加圧した気体をケーシング１内に供給する
。すると加圧した気体によってプレート２が浮上した状
態で静圧支持される。そのため、プレート２は水平方向
の外力に対して滑らかに移動しうる状態となる。

ここで第１図に示すように、組立部品９と被組立部品１
０との間に位置ずれがある場合、装入すべき組立部品９
が下降したとき、組立部品９が被組立部品１０の面取り
部１０ａでの組立部品９の下降に伴う両部品の間の反力
が僅かでも水平方向に分力となって発生すると、第３図
に示すようＫ。

プレート２がケーシング１内で水平方向に位置ずれを吸
収するようＫならって、組立部品９が被組立部品１０の
穴１０ｂ内に組み付けることができる。

この場合、ならい量となられせるに必要な力との関係は
排気孔５の数によって設定できる。すなわち、プレート
２を水平方向になられせるのく必要な力は、グレート２
がケーシング１内でならうことによってならいすきま３
が変化し、ならいすきま３の小さくなった側の気体の静
圧力がならいすきま５の大きくなった側の気体の静圧力
よりも大きくなるために生じるものである。このならい
すきま３内の気体の静圧力の、ならいすきま３の変化に
対する変化の割合は、ならいすきまＳに接続されている
排気孔５の設定によって可変とできる。

これから、組立部品９と被組立部品１０の関係より決ま
る部品間で損傷を与えない範囲でなられせるに必要な力
は排気孔５を開閉するツレノイド１２を駆動して排気孔
５０個数を制御することによって設定できる。

一方第４図に示すように１部品間に損傷を与えない許容
なられせ力の範囲が部品把持装置７が部品装入前の位置
に安定して戻るために必要な所要復元力よりも小さな場
合には、１回のならい動作の終了後に部品把持装置７が
部品装入前の位置にもどらず、以後の部品装入動作に支
障をきたす場合がある。このような場合には、第５図に
示すように１組立部品９を被組立部品１０に装入組み付
けたのち、ソレノイド１２により予め設定された排気孔
５を閉じることにより、部品把持装置７が部品装入前の
状態に戻るための静圧力が得られ、部品把持装置７が部
品装入前の状態に戻ることができる。すなわち、開いた
排気孔５の数が多い場合、プレート２をなられせるに必
要な力は第４図（Ａ）Ｋ示すならい特性となり、部品に
損傷を与えずＫなられせることができる。装入動作の終
了後にソレノイド１２で蓋１１を駆動して排気孔５を閉
め、開いた排気孔５の数を少なくした場合、なられせる
に必要な力は第４図（Ｂ）に示すならい特性となり、部
品把持装置７は部品装入前の位置に安定して戻ることが
でき、以後の装入動作を支障なく行うことができる。ま
た、同様の手順を行うことにより、部品装入後の部品把
持装置７に部品装入前の位置にもどる動作を高速かつ確
実に行うことが可能となる。

また、前記実施例では排気孔５の個数を可変としてなら
れせるのに必要な力を変化させたが、第６図に示すよう
に、排気孔５の断面積をブロック１３を動かすことＫよ
って可変とできる構造としておき、前記ブロック１５に
設けられためねじ１３ｍを、これと対となるおねじ１４
を、該おねじ１４に接続されたモータ１５を駆動するこ
とで前記ブロック１５を上下に動かして排気孔５の断面
積を変化させる構成としても実現できる。この場合、プ
レート２をなられせるに必要な力はならい量に対して、
第７図に示すような関係となり、モータ１５を駆動して
ブロック１３を下げて排気孔５０断面積を第７図（Ａ）
とするとなられせるに必要な力は、許容なられせ力未満
となり、部品に損傷を与えずＫなられせることができる
。装入動作の終了後にモータ１５を駆動してブロック１
３を上げて排気孔５の断面積を第７図（Ｂ）と設定する
となられせるに必要な力は所要復元力を上回り、部品把
持装置７は部品装入前の位置に安定して戻ることができ
、以後の装入動作を支障なく行うことができる。また、
同様の手順を行うことＫより、部品装入後の部品把持装
置７に部品装入前の位置にもどる動作を高速かつ確実に
行うことが可能となる。

また、第８図に示すように、スリーブ１６をケーシング
１の外側に設け、さらにこのスリーブ１６に長さの異な
る排気孔５ａ、５ｂを設けておき、該スリーブ１６をス
リーブ１６に設けられたラック１６ａＫ噛み合うギア１
７をモータ１８を駆動することによってスリーブ１６を
回転させて排気孔５を構成するケーシング１とスリーブ
１６の相対位置を選択することＫよって排気孔５の長さ
を可変とできる構成としても実現できる。この場合、プ
レート２をなられせるに必要な力はならい量に対して、
第９図に示すような関係となり、排気孔５の長さを短く
して第９図体）とするとなられせるに必要な力は、許容
なられせ力未満となり、部品に損傷を与えず忙なられせ
ることができる。装入動作の終了後に排気孔５の長さを
長くして第９図（Ｂ）と設定するとなられせるに必要な
力は所要復元力を上回り、部品把持装置７は部品装入前
の位置に安定して戻ることができ、以後の装入動作を支
障なく行うことができる。また、同様の手順を行うこと
Ｋより、部品装入後の部品把持装置７に部品装入前の位
置忙もどる動作を高速かつ確実に行うことが可能となる
。

また、上記第８図に示す実施例においては、排気孔５の
長さを可変としたが、同様にスリーブ１６の形状を変え
ることｋよって排気孔５の数や断面積、あるいはその両
方、さらには数、断面積、長さのすべてまたは組合せを
可変とすることができ。

同様の結果を得ることができる。

また上記の各実施例を組合せても同様である。

さらに、第１０図（ａ）　、　（ｂ）　Ｋ示すように特
定の排気孔５を蓋１１によって閉じるなど前記実施例に
示された方法（排気孔５０個数を変える、排気孔５の断
面積を変える、排気孔５の長さを変えるなど、）で絞り
を選択して可変とすることによって、プレート２のケー
シング１内での位置を制御することができる。すなわち
前述したように、プレート２をなられせるのに必要な力
は、プレート２がケーシング１内で動くことによってな
らいすきま３が変化し、ならいすきま３の小さくなった
側の気体の静圧力がならいすきま３の大きくなった側の
気体の静圧力よりも大きくなるために生じるものである
。このならいすきま３内の気体の静圧力の、ならいすき
ま３の変化に対する変化の割合はならいすきま５に接続
されている排気孔５の設定によって可変とできる。これ
から逆に予め設定した排気孔５０個数を変えるなどの媒
体が排出される絞りを選択して可変とすることＫよって
ケーシング１内部のならいすきま３における気体の圧力
分布を変化させて、プレート２０ケーシング１内での位
置を制御できる。

以上より、第１図から第９図までで説明した前述のプレ
ート２をなられせるに必要な力を制御できることとあい
まりて、組立部品９と被組立部品１０の相対位置ずれを
吸収し、部品装入時の組立部品９と被組立部品１０の衝
突などによる損傷を防止でき、かつ部品装入後の部品把
持装置７０部品装入前の状１１１に戻る動作を高速かつ
確実に行うことが可能となる。

つぎに本発明による位置ならい装置の第２の実施例を第
１１図から第１５図によって説明する。

第１１図に示すようにロボットアームの先端部など（図
示せず）と部品把持装置７との間に取り付けられるもの
で、前記ロボットアームの先端部に締着されたケーシン
グ１と、とのケーシング１内に形成されたならいすきま
５と、このならいすきま３内に静圧媒体である加圧され
た気体によって水平方向に移動可能に静圧支持され、部
品把持装置７を支持するプレート２と、上記ならいすき
ま３内のプレート２の上下両面に気体を供給する給気孔
４と、これら給気孔４をそれぞれ圧力流体源（図示せず
）に接続する配管６と、上記ならいすきま３０周端部に
接続するように円周方向に複数個形成された排気孔５か
ら構成されている。また、上記ケーシング１のプレート
２に対向した面には前記ケーシング１内の気体の圧力に
よって変形する弾性材１．９、たとえばゴムなどＫよっ
て内張すされている。

また、前記部品把持装置７に把持された組立部品９を装
入する被組立部品１０は、前記組立部品９を装入するテ
ーバ状の面取り部１０ａと穴１０ｂを形成している。

次に、前記のように構成されている本発明による位置な
らい装置のならい動作について説明する。

まず、組立部品９を被組立部品１０の穴１０ｂ内に装入
組み付ける場合には、配管６および給気孔４から加圧さ
れた気体をケーシング１内に供給すると、加圧された気
体によってプレート２が浮上した身態で静圧支持される
。そのため、プレート２は水平方向の外力に対して滑ら
かに移動しうる状態となる。

この状態で第１１図に示すように組立部品９を下降させ
ると、組立部品９と被組立部品１０との間に位置ずれが
あるために組立部品９が被組立部品１０の面取り部１０
ａの途中に位置している場合、組立部品９の下降に伴っ
て両部品の間の反力が僅かでも水平方向に分力となって
発生すると、第１２図に示すようにプレート２がケーシ
ング１内で水平方向に位置ずれを吸収するようにならっ
て、組立部品９が被組立部品１０の穴１０ｂ内に組み付
けることができる。

ここでグレート２を水平方向になられせるに必要な力は
、グレート２がケーシング１内でならうことによってな
らいすきま３が変化し、ならいすきま５の小さくなった
側の気体の静圧力がならいすきま５の大きくなった側の
気体の静圧力よりも大きくなるために生じる力である。

この場合プレート２に力が加わらない場合には第１３図
（ａ）に示すように、ケーシング１内部の圧力分布は均
一であり、弾性材１９は均一に変形している。ここで第
１３図（ｂ）に示すように、プレート２に力が加わって
ケーシング１内でプレート２が移動すると、ケーシング
１内での気体の静圧力の分布の変化に伴って弾性材１９
が変形し、ケーシング１内での気体の静圧力が大きくな
った側の弾性材１９ａは縮み、ケーシング１内での気体
の静圧力が小さくなりた側の弾性材１９ｂは膨らむため
に、ケーシング１内でのプレート２の動きに伴うならい
すきま３の変化を緩和する方向に弾性材が変形する。す
なわち、プレート２を水平方向になられせるに必要な力
とそのならい量との関係は、弾性材１９が変形しやすい
材料で構成されている場合には第１４図（Ａ）Ｋ示すな
らい特性となり、弾性材１９が変形しにくい材料で構成
されている場合である第１４図（Ｂ）　Ｋ示すならい特
性に比べてより小さな力でプレート２をなられせること
ができ、非常に変形しやすい部品やより脆い部品に対し
ても、部品に損傷を与えずになられせることができる。

また、第１４図に示すように弾性材１９が変形しやすい
材料で構成されている場合には、弾性材１９が変形しに
くい材料で構成されている場合に比べてならい蓋を拡大
することができる。

また、第１５図に示すように、グレート２０ケーシング
１に対向した面を、このプレート２の表面の気体の圧力
によって変形する弾性材１９で構成する構造としても構
成できる。これにより前記実施例と同様の動作を行うこ
とが可能であり、同様の効果を得ることができる。また
、上記２つの実施例を組合せても同様である。

次に、本発明の第５の実施例を第１６図から第２１図に
より説明する。

第５の実施例による位置ならい装置は、第１６図に示す
ようにロボットアームなどの先端部（図示せず）と部品
把持装置７との間に取り付けるもので、ロボットアーム
などの先端部（図示せず）に取り付けられるケーシング
１の中にグレート２を水平方向く移動可能に設け、この
プレート２の下端には部品把持装置７が取り付けられて
いる。

ここでケーシング１とプレート２の間には、グレート２
が水平方向く移動可能なならいすきま６が設けられてい
る。またケーシング１にはプレート２の上下両面に対し
て静圧媒体たる加圧した気体を供給する給気孔４が設け
られている。この給気孔４には配管６を介して加圧した
気体が供給されている。さらにケーシング１には、前記
給気孔４から供給された加圧した気体をならいすきま６
から排出する排気孔５が複数個設けられている。

また、前記排気孔５は、第１７図に示すように平面的に
円周方向に不等間隔に配置され、ａおよびａ方向に偏っ
て配置されている。

また、前記部品把持装置７に把持された組立部品９を装
入する被組立部品１０は、組立部品９を嵌挿する穴１０
ｂとテーパ状の面取り部１０ａを設けている。

次Ｋ、以上の構成に基づく本実施例のならい動作につい
て説明する０本装置は組立部品９を被組立部品１００穴
１０ｂ内に装入組み付ける場合には、まず配管６および
給気孔４から加圧した気体をケーシング１のならいすき
ま５に供給する。すると加圧した気体によってプレート
２が浮上した状態で静圧支持される。そのため、プレー
ト２は水平方向の外力に対して滑らかに移動しうる状態
となる。

ここで第１６図に示すように１組立部品９と被組立部品
１０との関に位置ずれがある場合、装入すべき組立部品
９が下降したとき、組立部品９が被組立部品１０の面取
り部１０．での組立部品９の下降に伴う両部品の間の反
力が僅かでも水平方向に分力となって発生すると、プレ
ート２がケーシング１内で水平方向に位置ずれを吸収す
るようにならって、組立部品９を被組立部品１０の穴１
０ｂ内に組み付けることができる。

この場合のならい量となられせるに必要な力との関係は
排気孔５の配置となられせる方向によって異なっている
。すなわち、グレート２を水平方向になられせるに必要
な力は、プレート２がケーシング１内でならうことによ
ってならいすきま３の大きさが変化して、ならいすきま
３の小さくなった側の気体の静圧力がならいすきま５の
大きくなった側の気体の静圧力よりも大きくなるために
生じるものである。このならいすきまｓ内の気体の静圧
力の、ならいすきま３の変化に対する変化の割合は、な
らいすきま５内の気体の流れる部分の断面積と長さｋよ
って異なっている。

すなわち第１８図■に示す方向にプレート２が偏った場
合には第１９図（Ａ）に示す特性となり、第１８図（Ｂ
）Ｋ示す方向くプレート２が偏りた場合には第１９図Ｂ
に示す特性となって、ならう方向となられせるに必要な
力との関係が異なる。これから、組立部品９と被組立部
品１０の関係より決まる部品間で損傷を与えないなられ
せるに必要な力の範囲と方向の条件を満足するように排
気孔５の配置を設定することによって、被組立部品１０
に損傷を与えずに円滑な装入を行うことができる。

また、前記実施例では排気孔５の数を可変としてなられ
せるのに必要な力を変化させたが、第２０図に示すよう
に、排気孔５の断面積を不均一にすることによっても実
現できる。この場合、プレート２をなられせるに必要な
力はならい量に対して、ならう方向ａ−ａおよびｂ−ｂ
　Ｋ対して第１８図の場合と同じく第１９図に示すよう
な関係となる。

また、第２１図に示すように、排気孔５の長さを不均一
にすることによっても実現できる。この場合、プレート
２をなられせるに必要な力はならい量に対して、ならう
方向ａ−ａ’およびｂ−ｂ’に対して第１８図の場合と
同じく第１９図に示すような関係となる。

また、装入に大きく影譬する方向ｒｃメみなられせるに
必要な力を小さく設定することによって、どの方向にも
なられせるに必要な力を小さく設定する場合に比べて、
装入動作の終了後に安定して装入動作前の位置に戻るこ
とができ、装入動作を確実に行うことが可能となる。

次に本発明の第４の実施例を第２２図に示す。

前述した３つの、実施例ではいずれも、プレート２は円
板状であったが、プレート２の形状は平面内でケーシン
グ１に対して浮上して滑らかに移動可能であれば、四角
形であっても前記実施例と同様の動作を行わせることが
可能である。

第４の実施例による位置ならい装置は、ロボットアーム
などの先端部と部品把持装置７との間に取り付けられる
もので、ロボットアームの先端部８に取り付けられるケ
ーシング１の中にプレート２を水平方向に移動可能に設
け、このプレート２の下端には部品把持装置７が取り付
けられている。

ここでケーシング１とプレート２の間には、プレート２
が水平方向に移動可能なならいすきま３が設けられてい
る。またケーシング１にはプレート２の上下両面に対し
て静圧媒体たる加圧した気体を供給する給気孔４が設け
られている。この給気孔４には配管６を介して加圧した
気体が供給されている。さらにケーシングＩＫは、前記
給気孔４から供給された加圧した気体をならいすきま５
から排出する排気孔５が複数個設けられている。

以上の構成により、前記５つの実施例と同様のならい動
作を行うことが可能である。

この場合プレート２の移動方向によって排気孔５の個数
、形状を変えることによってなられせるに必要な力を変
化させることができる。また、−方向のみに排気に絞り
を設けて位置ならい動作をさせて、これと直交する方向
は通常の空気軸受とする構成をとることも可能である。

この場合、ならい方向の剛性に対してならい方向と直交
する方向の剛性をきわめて大きくとることができ、特定
の方向にのみならい動作をさせたい場合に適している。

さらにプレート２は円形や四角形に限らずに、その他の
形状であっても差し支えなく、さらに多種の形状の組合
せであってもよい。

次に本発明の第５の実施例を第２５図を用いて説明する
。前述した４つの実施例ではいずれも、プレート２は平
板状であったが、プレート２の形状はケーシング１に対
して浮上して滑らかに移動可能であれば、平板状でなく
て球面製でもよい。

第５の実施例による位置ならい装置は、第２５図に断面
図を示すように、ロボットアームの先端部と部品把持装
置７との間に取り付けるもので、ロボットアームの先端
部に取り付けられるケーシング１の中に上に６置をした
プレート２をプレート２の曲面方向に移動可能に設け、
このプレート２の下端には部品把持装置７が取り付けら
れている。ここでケーシング１とプレート２の間には、
グレート２がプレート２の曲面方向く移動可能なならい
すきま３が設けられている。またケーシング１にはプレ
ート２の上下両面に対して静圧媒体たる加圧した気体を
供給する給気孔４が設けられている。この給気孔４には
配管６を介して加圧した気体が供給されている。さらに
ケーシング１には、前記給気孔４から供給された加圧し
た気体をならいすきま３から排出する排気孔５が複数個
設けられている。

以上の構成によっても前記４つの実施例と同様のならい
動作を行うことが可能である。またこの場合、プレート
２が曲面方向に移動するために、被組立部品１０が傾い
ていたりする場合に有効である。

また第２３図と逆に下に凸になっていても差し支えなく
、また球面でなくて円筒面でも差し支えなく、その他の
形状であっても前記実施例と同様の動作を行わせること
が可能である。

また、前述した実施例ではいずれも部品の装入組み付け
の場合であったが、第２４図に示すように本発明の第６
の実施例のように部品把持装置７に代えて調整工具を取
り付けて調整に使用することも可能である。

第６の実施例による位置ならい装置は、ロボットアーム
などの先端部（図示せず）に取り付けるもので、ロボッ
トアームの先端部に取り付けられるケーシング１の中に
プレート２を水平方向に移動可能なならいすきま３を設
け、かつプレート２およびケーシング１の内部を円形に
して回転可能に設けである。このプレート２の下端には
調整工具であるドライバ２０が取り付けられている。ま
た、このプレート２の上端はモータなどのドライバ駆動
手段（図示せず）Ｋ連結されている。このために本発明
による位置ならい装置は水平方向に位置ならい動作を行
うことができるとともに、垂直方向には剛性が大きく、
かつ回転可能で回転力を直接伝達することができる。ま
たケーシング１にはプレート２の上下両面に対して静圧
媒体たる加圧した気体を供給する給気孔４が設けられて
いる。この給気孔４には配管６を介して加圧した気体が
供給されている。さらにケーシング１には、前記給気孔
４から供給された加圧した気体をならいすきま５から排
出する排気孔５が複数個設けられている。

次に、以上の構成に基づく本実施例のならい動作につい
て説明する０本装置は被調整部品２１をドライバ２０を
用いて調整する場合には、まず配管６および給気孔４か
ら加圧した気体なケーシング１のならいすきま５に供給
する。すると加圧した気体によってプレート２が浮上し
た状態で静圧支持される。そのため、プレート２は水平
方向の外力に対して滑らかに移動しうる状態となる。

ここでドライバ２０と被調整部品２１との間に位置ずれ
があり、ドライバ２０と被調整部品２１との係合に伴う
両部品の間の反力が僅かでも水平方向に分力となって発
生すると、プレート２がケーシング１内で水平方向に位
置ずれを吸収するようＫならって、ドライバ２０は被調
整部品２１に係合し、また調整中も被調整部品２１にド
ライバ２０を係合させたことによる調整力以外の例えば
被調整部品２１をこじったり横倒しにしようとする力を
ほとんど与えずに調整作業を行うことができる。また、
継手を全く含んでいないために直接回転を伝達すること
ができ、回転力および回転角度の伝達ロスがなく、大き
いトルクおよび正確な回転角度を伝達することができる
。さらに、調整作業により、位置の移動する部品に対し
ても対応することができる。

次に本発明の第７の実施例を第２５図を用いて説明する
０本発明ではプレート２とケーシング１は部品把持装置
７や調整工具を移動可能に支持しているほかは、他の機
能を備えることも可能である。このためにプレー）２に
電機子２４を、ケーシング１内界ａ１２５を備えること
Ｋよって駆動手段を構成し、位置ならい装置と一体とし
て備えることができる。この構成であっても前記実施例
と同様のならい動作を行うことができる。さらに駆動手
段を一体として備えているために機構を小製、軽量にす
ることができ、細かい部分の作業に対応することができ
る。

次に本発明の位置ならい装置の設計について第２６図を
用いて説明する０本発明における位置ならい装置の内部
の空気の流れは複雑であり、これを直接有限ｇ＆素法な
どの手法で解くことは時間と労力がかかり、形状寸法を
決定するためにはさらに繰り返して計算を行う必要があ
り、多大な時間と労力、費用を要する。これを簡略化す
るために、静圧支持媒体の流れを第２６図に示す方法で
分割することによって内部の状態を解析してならい特性
を把握して設計を行う。

まず、第２６図（Ａ）Ｋ示す位置ならい装置の内部の媒
体の流れは、はぼ放射状であると考え、給気孔および排
気孔はそれと等価な政りに置きかえて、第２６図中）Ｋ
示すように媒体の流れをモデル化する０次に第２６図（
Ｃ）に示すように、流れを放射状に分割する。この分割
された流れをさらに第２６図中）に示すように簡単な要
素に分割する。このときに分割された各要素の形状寸法
は、ケーシング１内のプレート２の移動に対応させる。

ここで各要素の境界において圧力と流量が連続となるよ
うに計算を行うことで、位置ならい装置内部の媒体の流
れの状態を求めることができる。グレート２の表面の圧
力分布から、ならい％性を求めることができる。この方
法によって、第２７図に示すようＫならい装置の特性を
表すことができる。これによって簡便に設計を行って安
水される仕様の位置ならい装置を製作する場合でも、前
記各要素の形状寸法などの数値を変更して検討するだけ
でよく、モデル化を最初からやり直さなければならない
有＠要素法などに比較して遥かに容易に短時間で設計す
ることができる。

次に本発明の位置ならい装置の製造方法を第２８図を用
いて説明する。

円板状で突出部のないつば３０１と、これに組み合わさ
れるシャ７）３０２を組立ててプレート２を構成する。

また排気孔５をもつ環状部材とグレート２を浮上させる
静圧支持手段である絞りと給気経路を構成する平板状部
材Ａ１０１と平板状部材Ｂ１０２を積み重ねてケーシン
グ１を構成し、前記つばを環状部材の中に組み付け、さ
らに平板状部材Ａ１０１と平板状部材Ｂ１０２を積み重
ねる。ここでっば３０１にシャ７）３０２を組み付ける
０以上によって本発明の位置ならい装置を製造する。

シャ７）３０２を組み付けない状態で部分組立品とし、
ロボットなどに取り付けてからシャフト５０２を組み付
けるために、組立ｖ４整時に過負荷となったり、つげ３
０１の支持気体を供給せずに負荷を与えて装置を損傷す
ることを防ぐことができる。

本発明の位置ならい装置は、第２８図に示されるように
円板状で突出部のないつば３０１と、これに組み合わさ
れるシャフト！Ｉ０２と、排気孔５をもつ環状部材１０
３とプレート２を浮上させる静圧支持手段である絞りと
給気経路を構成する平板状部材Ａ１０１と平板状部材Ｂ
１０２によって構成されている。

このために平板状部材Ａ　１０１　、平板状部材Ｂ１０
２、つば３０１、環状部材１０３を別々に製作して積み
重ねることで、各々の部品の形状が簡単になリ、加工が
容易となって、製作コストを低く抑えることができる。

またそれぞれを標準化することによって対象製品の仕様
に合わせた位置ならい装置を容易に製作できるばかりで
なく、製作後も部品を交換することＫよって対象製品の
仕様の変更に対応することができる。

またつば３０１とシャフト５０２を一体として製作した
場合には、つば５０１とシャ７　）　３０２の同心度を
容易にえることができる効果がある。

また上記の各実施例を組合せても同様の動作を行わせる
ことが可能である。

なお、本発明は上記実施例に限定されるものでなく本発
明の要旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施できる。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明によれば、組立部品を被組立
部品に装入組み付けを行う場合、相互の位置ずれをわず
かな装入方向の力で受動的に水平方向に位置ずれを吸収
し、なられせることができる、またなられせるのに必要
な力は、媒体の排出を制御することによって容易に変更
できる。よって部品装入時に発生する部品間の衝突など
くよる損傷や、部品の調整時に部品の悪影醤を防止する
ことが可能となり、非常に変形しやすい部品あ゛るいは
脆い部品などの装入組み付は作業や、外力に影響されや
すい部品の調整作業には有効となる。

さらに力を制御できるために安定した動作が可能であり
、部品の位置を部品間の相対位置ずれ量に合わせた位置
に制御することができる。

また、機構の形状を変えることによってなられせる方向
以外の剛性を変化させたり、曲面的になられせたりする
ことができ、特定の方向性を持つ部品の組み付け、調整
に効果がある。

また、支持媒体の流れを要素に分割する解析方法を用い
て設計を行うことによって、簡便に、また要求される仕
様の位置ならい装置に対しても前記各要素の形状寸法な
どの数値を変更して検討するだけでよく、モデル化を最
初からやり直さなければならない有限要素法などに比較
して遥かに容易に短時間で設計することができる。

また、駆動手段を一体として備えているために機構を小
型、軽層にすることができ、細かい部分の作業に対応す
ることができる。

また、平板状部材、つば、環状部材を別々に製作して積
み重ねることで、各々の部品の形状が簡単になり、加工
精度を出しやすく、製作コストを低く抑えることができ
る。またそれぞれを標準化することによって対象製品の
仕様に合わせた位置ならい装置を容易に製作できるばか
りでなく、製作後も部品を交換することによって対象製
品の仕様の変更に対応できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１の実施例である位置ならい装置の
部品装入直前の状態を示す図、第２図は第１図に示す位
置ならい装置の排気孔の配置と開閉できる排気孔の位置
を示す説明図、第５図は第１図に示す位置ならい装置の
部品装入時の状態を示す図、第４図は第１図に示す位置
ならい装置の排気孔５を開閉した場合のならい量となら
れせるに必要な力との関係を示す図、第５図は第１図に
示す位置ならい装置の部品装入後の状態を示す図、第６
図は本発明の第１の実施例である位置ならい装置の別の
例を示す図、第７図は第６図に示す位置ならい装置の排
気孔５の断面積を変化させた場合のならい量となられせ
るに必要な力との関係を示す図、第８図は本発明の第１
の実施例である位置ならい装置の別の例を示す図、第９
図は第８図に示す位置ならい装置の排気孔５の長さを変
化させた場合のならい量となられせるに必要な力との関
係を示す図、第１０図（ａ）　、　（ｂ）は本発明の第
１の実施例の別の効果を示す説明図、第１１図は本発明
の第２の実施例である位置ならい装置の部品装入直前の
状暢を示す図、第１２図は第１１図に示す位置ならい装
置の部品装入時の状態を示す図、第１３図（ａ）　、　
（ｂ）は第１２図に示す位置ならい装置の部品装入時の
内部の状態を示す断面図、第１４図は第４図は第１１図
に示す位置ならい装置の内張り材が異なる場合のならい
量となられせるに必要な力との関係を示す図、第１５図
は本発明の第２の実施例である位置ならい装置の別の例
を示す図、第１６図は本発明の第３の実施例である位置
ならい装置の部品装入直前の状態を示す図、第１７図は
第１６図に示す位置ならい装置の排気孔の配置を示す説
明図、第１８図■、（Ｂ）は第１６図に示す位置ならい
装置の部品装入時の状態を示す断面図、第１９図は第１
６図に示す位置ならい装置のならう方向によるならい量
となられせるに必要な力との関係を示す図、第２０図は
本発明の第５の実施例である位置ならい装置の別の例を
示す断面図、第２１図は本発明の第５の実施例である位
置ならい装置の別の例を示す断面図、第２２図は本発明
の第４の実施例である位置ならい装置の部品装入直前の
状態を示す因、第２３図は本発明の第５の実施例である
位置ならい装置の部品装入直前の状態を示す図、第２４
図は本発明の第６の実施例である位置ならい装置の部品
調整時の状態を示す図、第２５図は本発明の第７の実施
例である位置ならい装置を示す図、第２６図（Ａ）　、
　（Ｂ）　、　（Ｃ）　、Φ）は本発明の位置ならい装
置の解析、設計方法を示す説明図、第２７図は本発明の
位置ならい装置の解析方法による解析結果を示す図、第
２８図は本発明の位置ならい装置の製造方法と部品を示
す説明図である。 １・・・ケーシング、３・・・ならいすきま、２・・・
プレート、４・・・給気孔、５・・・排気孔、６・・・
配管、７・・・部品把持装置、８・・・ロボットアーム
、９・・・組立部品、１０・・・被組立部品、１０ａ・
・・面取り部、１０ｂ・・・穴、１１・・・蓋、１２・
・・ソレノイド、１３・・・ブロック、１５ａ・・・め
ねじ、１４・・・おねじ、１５・・・モータ、１６・・
・スリーブ、１６ａ・・・ラック、１７・・・ギア、１
８・・・モータ、１９・・・弾性材、２０・・・ドライ
バ　２１・・・被調整部品、２１０、・・・ねじ部、２
２・・・基板、２５・・・界磁、２４・・・電機子、１
０１・・・平板状部材Ａ、１０２・・・平板状部材Ｂ。 １０３・・・環状部材、５０１・・・つぼ、！ｈ０２・
・・スピンドル。 第 ３図 １０（Ａ ＩＣ）ｂ 第 ５Ｌ￥１ １？ ０ａ ａｂ 第 ６図 第 ８図 ｏｂ 第 ７図 セ辷りの噌ｌｌＴ１積 蔦 ９Ｌ￥１ （Ａ）　　　　　　　　　（Ｂ） 」非気ＴＬｆ）−１さ 第１１ １０し 第１５０ ＜ａ） Ｏｂ 第１４図 なう・・量 ｏｂ ！ 第２０図 Ｊｏｂ 第２５図 第２７０ 位置ならしＡ特性

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、二つの互いに係合する係合部分と被係合部分の位置
   ずれを、係合部分をならわせて吸収する位置ならい装置
   において、前記係合部分あるいは前記係合部分を支承す
   る支承部材をほぼ水平方向に移動可能に静圧支持すると
   ともに、前記係合部分あるいは前記支承部材を静圧支持
   する媒体を絞りを介して排出する静圧支持手段、及び前
   記支持媒体の排出を制御可能な排出手段を備えたことを
   特徴とする位置ならい装置。 ２、二つの互いに係合する係合部分と被係合部分の位置
   ずれを、係合部分をならわせて吸収する位置ならい装置
   において、前記係合部分あるいは前記係合部分を支承す
   る支承部材をほぼ水平方向に移動可能に静圧支持すると
   ともに、前記係合部分あるいは前記支承部材を静圧支持
   する媒体を絞りを介して排出する静圧支持手段を備え、
   前記支持媒体の排出部分を、前記係合部分を静圧支持す
   る媒体と前記係合部分を支承する支承部材を収める器の
   前記支承部材とならう方向について対向した面、あるい
   は前記係合部分を支承する支承部材の前記容器とならう
   方向について対向した面の少なくとも一方を、前記支持
   媒体の圧力の変化によって変形する材料で構成したこと
   を特徴とする位置ならい装置。 ３、二つの互いに係合する係合部分と被係合部分の位置
   ずれを、係合部分とならわせて吸収する位置ならい装置
   において、前記係合部分あるいは前記係合部分を支承す
   る支承部材を略水平方向に移動可能に静圧支持するとと
   もに、前記係合部分あるいは前記支承部材を静圧支持す
   る媒体を絞りを介して排出する静圧支持手段を備え、前
   記静圧支持する媒体の流れを分割してその特性を解析す
   る方法によって設計を行った位置ならい装置。 ４、請求項１記載の制御可能な排出手段を前記静圧支持
   する媒体を排出する絞りを可変とする手段によって構成
   した請求項１記載の位置ならい装置。 ５、前記絞りを可変とする手段を、絞りの数を可変とす
   る手段によって構成した請求項４記載の位置ならい装置
   。 ６、前記絞りを可変とする手段を、絞りの断面積を可変
   とする手段によって構成した請求項４記載の位置ならい
   装置。 ７、前記絞りを可変とする手段を、絞りの長さを可変と
   する手段によって構成した請求項４記載の位置ならい装
   置。 ８、請求項１記載の制御可能な排出手段を、前記係合部
   分を静圧支持する媒体を排出する絞りを不均一に配置し
   たことを特徴とする請求項１記載の位置ならい装置。 ９、前記絞りの不均一な配置を、絞りを不等間隔に配置
   することによって構成した請求項８記載の位置ならい装
   置。 １０、前記絞りの不均一な配置を、絞りの断面積を不均
   一にすることによって構成した請求項８記載の位置なら
   い装置。 １１、前記絞りの不均一な配置を、絞りの長さを不均一
   にすることによって構成した請求項８記載の位置ならい
   装置。 １２、前記係合部分あるいは前記係合部分を支承する支
   承部材に、該係合部分の駆動手段を備えていることを特
   徴とする請求項１ないし３いずれかに記載の位置ならい
   装置。 １３、前記係合部分と被係合部分を、組立部品と該組立
   部品の部品把持装置により構成し、組立部品を把持して
   被組立部品に装入する請求項１ないし３いずれかに記載
   の位置ならい装置。 １４、前記係合部分と被係合部分を工具と該工具を用い
   る部品により構成し、工具を該工具を用いる部品に係合
   させて、あるいは係合させたまま調整を行う請求項１な
   いし３いずれかに記載の位置ならい装置。 １５、二つの互いに係合する係合部分と被係合部分の位
   置ずれを、係合部分をならわせて吸収する位置ならい装
   置において、前記係合部分あるいは前記係合部分を支承
   する支承部材をほぼ水平方向に移動可能に静圧支持する
   と共に、前記係合部分あるいは前記支承部材を静圧支持
   する媒体を絞りを介して排出する静圧支持手段を、前記
   係合部分あるいは前記支承部材を移動可能に静圧支持す
   る手段を構成する平板状部材に前記係合部分あるいは前
   記支承部材を静圧支持する媒体を排出する絞りを有する
   環状部材を積み重ね、環状部材の中にほぼ水平方向に移
   動可能な係合部分を支承する支承部材を収容し、さらに
   前記係合部分あるいは前記支承部材を移動可能に静圧支
   持する手段を構成する平板状部材を積み重ねることを特
   徴とした位置ならい装置の製造方法。 １６、水平方向に移動可能な係合部分を支承する支承部
   材および、前記係合部分あるいは前記支承部材をほぼ水
   平方向に移動可能に静圧支持する手段を構成する平板状
   部材および、前記係合部分あるいは前記支承部材を静圧
   支持する媒体を排出する絞りを有する環状部材。