JPH04164588A

JPH04164588A - 産業用ロボットのドア類開閉ハンド

Info

Publication number: JPH04164588A
Application number: JP29064290A
Authority: JP
Inventors: Nobutoshi Torii; 信利鳥居; Hitoshi Mizuno; 均水野; Hikari Yamashiro; 光山城
Original assignee: Fanuc Corp
Current assignee: Fanuc Corp
Priority date: 1990-10-30
Filing date: 1990-10-30
Publication date: 1992-06-10
Anticipated expiration: 2012-12-24
Also published as: JP2695036B2

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〕本発明は産業用ロボットの手首先端のツール、即ちハン
ドに関するものであって、特に自動車製造ラインに於て
有効に利用されるものである。

〔従来の技術〕

自動車製造ラインに於て、フードやトランクリッドの開
閉をロボットで行うことは従来より実施されている。

自動車製造ラインに６軸ロボツトを配置してドア類を開
閉するものはあった。第５図は従来の６軸ロボットであ
って、図に示す如く、軸χ１でＲ８旋回する旋回胴１と
、軸Ｘ２でＴ、回動する回動アーム２と、軸Ｘ３でＴ２
回動し、軸Ｘ４でＲ２旋回するアーム３と、軸Ｘ、でＴ
３回動するアーム４と、軸Ｘ６でＲ１旋回する手首先端
とから成っている。即ち、軸Ｘ＋、Ｘｉ、Ｘ３の基本３
軸と、軸Ｘ、、Ｘ、、Ｘ、の手首３軸とから成る６軸ロ
ボントを使用して、手首先端の吸着パッド２５で自動車
のドア類を開閉していた。

また、３軸ロボツトでフード、トランクリッドの開閉作
業のみを行い、工作のための開閉リッドの固定は別の装
置で行うこともあった。

また、リンク機構によってフード、トランクリッドのず
れを吸収して開閉することもあった。

〔発明が解決しようとする課題〕

自動車の製造ラインを流れる組立て中の自動車は、ボデ
ィの角度ずれや位置ずれを伴うことが多い。

６軸ロボツトを用いる場合は、手首先端ツールの３次元
の位置及び姿勢を補正して自動車ボディの位置ずれに対
処出来るが、６軸ロボツトの配備は設備費がかさみ、従
って、大きな位置ずれがひんばんに生ずるラインでは６
軸ロボツトを使用する価値があるが、はんの少しのずれ
しか生じないラインでは６軸ロボツトの配備は合理的で
はない。

また、３軸ロボツトでは、ｙ、ｚ２方向の移動、即ち一
平面内移動しか出来ないので、該ロボットのみで製造ラ
インを流れる自動車ボディの横ずれや角度ずれ等には対
処出来ない。

また、リンク機構によって自動車ボディの横ずれや角度
ずれを吸収するものにあっては、ハンドの重量が大とな
り、しかもパッドのピッチが不可変であって自由度に欠
けていた。

本発明は新規なハンド機構によって３軸ロボツトでも製
造ラインを流れる車体の横ずれや、角度ずれに対処出来
るようにして、前述の問題点を解消するものである。

〔課題を解決するための手段及び作用〕例えば第１図に
示す如（、ロボット手首Ｈに支柱１０を延出し、支柱１
０の先端に、多数の穴ｈ０を並設したし形板フレーム１
２を取付け、該フレーム１２に対して球面軸受１７およ
びすべり軸受ＳＢを介して首振りパッド２３を備えたロ
ッド１８を、傾動及び出没自在に支承する。

従って、ロッド１８が、球面軸受１７によって支柱に固
定のし形板フレームに対して自在に傾動し、且つすべり
軸受ＳＢによって自在に出没するため、首振りパッド２
３が自動車ボディの横ずれ、角度ずれを完全に吸収する
と共に、穴ｈａ群を用いて首振りパッドの取付位置も調
節出来、自動車のサイズ変化にも対処出来る。

また、ピストンロッド２６の先端にクッション２７を備
えたシリンダ２５を首振りパッド２３と対でＬ形板フレ
ームに固定した場合には、首振りパッド２３が対象物を
吸着した後、クッション２７を少し押し出して吸着バッ
ド２３の吸着力の増加が達成される。

また、先端に首振りパッド２３を備えたロッド１８と、
先端にクッション２７を備えたシリンダ２５とをベース
２４に取付け、且つベース２４をＬ形板フレーム１２に
並設した垂直穴ｈｔ群を介して調節可能に、そして支柱
１０の先端の固定板１１をＬ形板フレーム１２に並設し
た水平穴ｈ０群を介して調節可能に取付ければ、支柱１
０自体、及び支柱１０とベース１５との距離が調節可能
であるばかりか、ベース１５のＬ形板フレーム１２に対
する垂直方向位置も調節可能となり、製造組立ライン上
を流れる自動車の車種変更にも好適に対処出来る。

また、首振りパッド２３のロッド１８がベース１５に対
して、球面軸受１７を介して傾動自在であり、且つスプ
リング２２とすべり軸受ＳＢとを介して出没自在である
ので、首振りパッドの車体ドアへの当接吸着に何ら無理
が生ぜず、且つユニットとしてのベース１５の取付は取
外しが容易である。

〔実施例〕

例１（第１図乃至第４Ｂ図）：第１図は要部正面図であり、第２図はその平面図であり
、第３図はその側面図であって、図に示す如く、３軸ロ
ボツトのロボット手首Ｈに取付フランジＦを介して支柱
１００基端を取付け、支柱１０の先端には固定板１１を
溶接固定した。

Ｌ形板フレームとしては、水平部１２′に幅方向の長穴
り、を多数等間隔に並設すると共に、垂直部１２″にも
垂直方向の長穴ｈ＋を多数等間隔に並設したＬ形鋼片１
２の１対を、雨水平部１２’　　、１２’間に間隔り保
ち、両垂直部１２”　、　１２”間の幅！。

を保って両端部の連結板１４を介してボルトネジＳ０で
螺着一体化して形成した。

そして、支柱１０の先端の固体板１１をＬ形鋼フレーム
１２の雨水平部１２’　　、１２’上に載置し、水平部
１２’の下方から長穴ｈ０を介してネジＳ、で固定だ。

また、第１図及び第２図では片側のみしか図示しないが
、Ｌ形鋼フレーム１２の長手方向両側部には、ベース１
５を両垂直部１２”　、　１２”間に嵌め込んで垂直長
穴ｈ１を介してボルトネジＳ２で螺着した。

ベース１５の内端には切欠Ｃ１を形成すると共に、切欠
きＣ１上に取付板２４をボルトネジｓ４で螺着し、且つ
取付板にエアシリンダ２５を固定して、圧縮空気供給バ
イブＰ　ｚ、　Ｐ　３を連通し、エアシリンダ２５から
下方へピストンロッド２６を突出してその先端にウレタ
ンゴムのクッション２７を固定した。

またベース１５の外端には切欠Ｃ２を形成すると共に、
押え蓋１６を切欠Ｃ２上にボルトネジＳ３で螺着し、切
欠Ｃ２内に球面軸受１７を支持して、該軸受１７内周の
すべり軸受ＳＢ内にロッド１８を摺動自在に挿入し、ロ
ッド１８下方のバネ受２１とベース１５下面の凹部Ｒと
の間に圧縮スプリング２２を介装し、ロッド１８上端に
はワッシャ１９をナツト２０により固定してロッドＩ８
にバネ圧を付与した。なお、ロッドｌＢの下端には吸着
用の首振りパッド２３を固定すると共に、口金２８を介
してバイブＰ、　とパッド２３内部とを連通した。

得られたハンドによるドア類の開閉作業は、ロボットア
ーム（図示なし）を操作し、且つ手首Ｈ及び支柱１０の
操作によりＬ形鋼フレーム１２を自動車ボディのドア類
の把持位置上へ動かし、両側の首振りパッド２３（片方
のみ図示）をドア類に当接し、次いでバイブＰＩを通し
て空気を吸収してパッド２３に吸着力を付与した後、エ
アシリンダ２５によってピストンロッド２６を延出して
クッション２７でドア類を少し押し付けてパッド２３を
変形し、パッドの吸着力を高めた後、ロボットのアーム
（図示なし）の操作によってドア類を開放し、必要作業
修了後にドア類を閉じ、次いでエアシリンダ２５の作用
によりクッション２７をドア類から離すと共に、バイブ
Ｐｔを介してバッド２３内に空気を吹き出してパッド２
３の吸着力を解除し、ロボットアームの操作により、Ｌ
形鋼フレーム１２を次の作業のための待機位置へ動かし
た。

本発明のハンドは、第４Ｂ図に示す如く吸着パッド２３
が自在に首振り可能であること、パッドのロッド１８が
球面軸受１７によって自在に傾動出来ること、及びすべ
り軸受ＳＢと圧縮スプリング２２とによるロッド１日の
出没自在なこととが相俟って、ロボット自体が一平面内
での自由度しかない３軸ロボツトであるにもかかわらず
、組立ライン上を流れる自動車が横ずれや角度ずれをし
ていても、これらのずれは何ら支障なく吸収出来た。

また、Ｌ形鋼フレーム１２に対して、ボルトネジＳＩを
外して、固定板１１の幅！、がフレーム１２の幅ｌｏよ
り小であるため、支柱１０の位置を変えたり、ボルトネ
ジＳｔを外してベース１５の取付位置を変えたりするこ
とにより、両パッド２３　、２３の中心位置が調節出来
、対象ドア類の変更にも、ドアのサイズ変更にも適切に
対処出来た。

また、パッド２３とエアシリンダ２５とがベース１５に
取付けられているため、ベース１５を垂直長穴り、に沿
って上下調節してパッド及びシリンダの高さ調節も出来
、対象ドア類に適切に対処出来た。

また、シリンダのピストンの押圧によってパッドの把持
状態が制御出来た。

その他：本実施例ではＬ形板フレーム１２としてＬ＃鋼片の１対
で構成したが、Ｌ形板フレームは、支柱１゜を前後左右
位置調節可能に、且つベースを左右上下位置調節可能に
取付けられる構成であれば所期の目的を達成するので、
１本のＬ形鋼材でも良くまた材質も類似物、例えば鋼材
と均等な剛性を有するＬ形プラスチック板材であっても
良い。

また、首振りパッド２３のＬ形板フレーム１２に対する
出没可能支承手段として、圧縮スプリング２２に代えて
慣用の弾性応力（バネ応力）付与手段を適用しても良い
。

〔発明の効果〕

首振りパッドのロッドが球面軸受とすべり軸受とでＬＹ
３鋼フレームに支承されているため、パッドが首振りと
相俟って、Ｌ形板フレームに対して全方向の自由度を有
し、製造組立ライン上を流れる車体の横ずれ、角度ずれ
を無理なく吸収出来る。

また、パッドとシリンダとが１対であるため、シリンダ
のクッションの押圧によってパッドの吸着力を増加し、
且つパッドの保持状態の位置決めも出来る。

また、パッド及びシリンダを取付けたベースがＬ形板フ
レームの並列長大群に選択的にネジ固定、　　されてい
るため、対象ドア類に応じて両側のパッド間の間隔の調
節、即ち左右調節、及び対としてのパッドとシリンダの
高さ調節、即ち上下調節が出来る。

また、支柱が固定フレームを介してＬ形板フレームの長
穴ｈ０群に選択的に取付けているため、Ｌ形板フレーム
に対する支柱の左右調節によりパッドの中心位置調節も
出来る。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明実施例の部分正面図であり、第２図は
、そのＬ形鋼フレーム部の平面図であり、第３図は要部
側面図である。第４Ａ図は、バンド部の拡大正面図であり、第４Ｂ図そ
の傾動出没状態説明図である。第５図は、従来の６軸ロボツトの略示線図である。１・・・旋回胴、　　　　　　２・・・回動アーム、１
０・・・支柱、　　　　　　１１・・・固定板、工２・
・・Ｌ形板フレーム、　１４・・・連結板、１５・・・
ベース、１６・・・押工蓋、１７・・・球面軸受、　　
　　１８・・・ロッド、１９・・・ワッシャ、　　　　
　２０・・・ナツト、２１・・・ハネ受、　　　　　　
２２・・・スプリング、２３・・・首振りパッド、　　
２４・・・取付板、２５・・・シリンダ、　　　　　２
６・・・ピストンロッド、２７・・・クッション、　　
　２８・・・口金、ｈｏ・・・水平長穴、　　　ｈｌ・
・・垂直長穴、Ｐ　１．　Ｐ　ｚ、Ｐ　ｓ・・・パイプ
、ＳＢ・・・すべり軸受。

Claims

【特許請求の範囲】１、支柱（１０）の先端に、Ｌ形板フレーム（１２）を
取付け、該フレーム（１２、１３）に対して球面軸受（
１７）及びすべり軸受（ＳＢ）を介して首振りパッド（
２３）を傾動及び出没自在に支承した産業用ロボットの
ドア類開閉ハンド。２、Ｌ形板フレーム（１２）には多数の水平穴（ｈ＿０
）群と垂直穴（ｈ＿１）群とを並設し、且つピストンロ
ッド（２６）先端にクッション（２７）を備えたシリン
ダ（２５）を首振りパッド（２３）と対でＬ形板フレー
ム（１２）の穴（ｈ＿１）に着脱自在に固定した請求項
１のドア類開閉ハンド。３、先端に首振りパッド（２３）を備えたロッド（１８
）と、先端にクッション（２７）を備えたシリンダ（２
５）とをベース（２４）に取付けると共に、ベース（２
４）をＬ形板フレーム（１２）に対して並設垂直穴（ｈ
＿１）群を介して着脱可能に、支柱（１０）の先端の固
定板（１１）をＬ形板フレーム（１２）に対して並設水
平穴（ｈ＿０）群を介して着脱可能に取付けた請求項１
又は２のドア類開閉ハンド。４、首振りパッド（２３）のロッド（１８）が、ベース
（１５）に対して球面軸受（１７）を介して傾動自在で
あり、且つスプリング（２２）とすべり軸受（ＳＢ）と
を介して出没自在である請求項１から３までのいずれか
１項のドア類開閉ハンド。