JPH05162032A

JPH05162032A - 位置合わせ機構

Info

Publication number: JPH05162032A
Application number: JP32936891A
Authority: JP
Inventors: Koji Sudo; 浩二須藤; Makoto Kuboyama; 誠窪山
Original assignee: Fujitsu Ltd
Current assignee: Fujitsu Ltd
Priority date: 1991-12-13
Filing date: 1991-12-13
Publication date: 1993-06-29

Abstract

(57)【要約】【目的】位置合わせ機構に関し、機構が被位置決め物
に対して多少の位置ずれを起こしても、柔軟性が有って
自己調整されることを目的とする。【構成】後端面が直線運動と回転運動を行うロボット
４に固定され、前端面の中心部に球状突起1aと、周縁部
に複数個のねじ孔とばか孔を有する固定部材１と、前端
面の、中心部に突起2aと、周縁部にばね2bによって前方
に付勢された可動ピン2cを有し、かつ後端面に、前記固
定部１のねじ孔とばか孔のそれぞれに対応したばか孔と
ねじ孔を有し、かつ被位置決め物５を回転させて位置合
わせする可動部材２と、板状をなして前記ねじ孔とばか
孔に対応した貫通孔3aを有し、かつ前記固定部材１と可
動部材２の間に介在して該貫通孔3aがねじ止めされてい
るばね部材３とで構成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は位置合わせ機構に係わ
り、機構を回転方向には固く前後方向には軟らかくし
て、被位置決め物に対する多少の位置ずれを自己調整で
きる位置合わせ機構に関する。

【０００２】近年、ハンドリングロボットなどを用いて
いろいろな装置や機器の自動組立が盛んに行われるよう
になっている。そうした中で、例えば、部材と部材のそ
れぞれの孔を位置合わせしてねじ止めするといった作業
は、よく行われる重要な組立作業の一つである。

【０００３】そして、自動組立作業においては、この部
材間の位置合わせを如何に精度よく効率的に行うかが重
要である。

【０００４】

【従来の技術】組立作業を行う場合、それぞれの部材の
位置合わせは重要な作業である。組立作業における位置
合わせにはいろいろな制御の仕方があるが、基本的には
一方の部材を固定し、他方の部材を所定の位置に移動さ
せることによって行われる。

【０００５】こうした部材を移動して位置合わせする機
構は、例えばロボットに取り付けられ、ＸＹＺ方向の直
線運動や回転運動、旋回運動などを組合せて部材を移動
させて行われる。そして、位置合わせを精度よく行うた
めに、位置合わせ機構はがっしりした剛体によって構成
されている。

【０００６】図４は従来の位置合わせ機構の一例の斜視
図である。図において、2aは突起、2bはばね、2cは可動
ピン、４はロボット、５は被位置決め物、5aは中心孔、
5bは位置決め用孔、5cはばか孔、６は支持部材、6aはね
じ孔、10は位置合わせ機構である。

【０００７】ここで例示した位置合わせ機構10は、回転
運動によってねじ孔の位置合わせを行うものであり、例
えば、円盤（被位置決め物５) を容器（支持部材６）に
ねじ止めするために、被位置決め物５を回転させて支持
部材６に位置合わせするものである。

【０００８】すなわち、支持部材６には複数個のねじ孔
6aが設けられており、その支持部材６にねじ止めされる
被位置決め物５には、そのねじ孔6aに対向してばか孔5c
が設けられている。また被位置決め物５の中心部には孔
5aが設けられている。

【０００９】一方、位置合わせ機構10は、ロボット４の
先端に設けられてロボット４の動きによって前進・後退
したり回転したりするようになっている。そして、中心
部に突起2aと、周縁部にばね2bによって飛び出すように
付勢された可動ピン2cが突出している。この可動ピン2b
は、突起2aが被位置決め物５の中心5aに挿入されたと
き、位置決め用孔5bに挿入するものである。

【００１０】いま、支持部材６のねじ孔6aの位置を予め
図示してない位置検出手段によって読み取っておく。次
いで、被位置決め物５を支持部材６に外径を衝となして
適当に嵌入すると、被位置決め物５のばか孔5cは必ずし
も支持部材６のねじ孔6aに合っていないことが間々起こ
る。

【００１１】そこで、被位置決め物５のばか孔5cの位置
を図示してない位置検出手段によって読み取り、ねじ孔
6aとばか孔5cの相対的な位置関係を計測する。次いで、
位置合わせ機構10を、可動ピン2bが位置決め用孔5bに嵌
まるように回転させてから被位置決め物５に接近させ
る。そして、突起2aを孔5aに挿入させるとともに可動ピ
ン2bを位置決め用孔5bに嵌め、位置合わせ機構10を回転
させると被位置決め物５が外径を衝にして回転し、ばか
孔5cをねじ孔6aに合わせることができる

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】ところが、位置合わせ
機構10は、移動させる被位置決め物５に直接衝合して挿
入する。従って、位置合わせ機構10が剛体によって固く
構成されていると、多少の位置ずれがあったとき、組立
作業を行うロボット４の関節や被位置決め物５の相手の
支持部材６に過大な負荷が掛かることが間々起こる。ま
た、このような負荷が掛からないようにしようとすると
厄介な制御が必要であった。

【００１３】そこで本発明は、位置合わせ機構の固定部
材の前端面に、ばね部材を介して柔軟性をもたせた可動
部材を設け、被位置決め物に対して多少の位置ずれがあ
っても過大な負荷が掛からずに位置合わせができる位置
合わせ機構を提供することを目的としている。

【００１４】

【課題を解決するための手段】上で述べた課題は、固定
部材と、可動部材と、ばね部材を有し、前記固定部材
は、後端面が直線運動と回転運動を行うロボットに固定
されているものであって、前端面の、中心部に球状突起
と、周縁部に複数個の第一のねじ孔と第一のばか孔を交
互に有するものであり、前記可動部材は、被位置決め物
を回転させて位置合わせするものであって、前端面の、
中心部に突起と、周縁部にばねによって前方に付勢され
た可動ピンを有し、かつ後端面に、前記第一のねじ孔に
対応した第二のばか孔と、前記第一のばか孔に対応した
第二のねじ孔を有するものであり、前記ばね部材は、板
状をなして前記ねじ孔とばか孔に対応した貫通孔を有す
るものであり、かつ前記固定部材と可動部材の間に介在
して該貫通孔がねじ止めされているものであるように構
成された位置合わせ機構によって解決される。

【００１５】

【作用】従来の位置合わせ機構は剛体で構成されていた
ので、位置合わせを行う際に被位置決め物に対して多少
の位置ずれも許されなかったが、本発明によれば、直接
被位置決め物と衝合する部材をばね部材を介して動くよ
うにしている。

【００１６】つまり、ロボットに支持された固定部材
に、ばね部材を介して可動部材を交互にねじ止めし、固
定部材の中心部の設けた球状突起を中心にして可動部材
が揺動するようにしている。そして、位置合わせ機構の
被位置決め物と衝合する先端部が、回転方向の移動に対
しては剛性を有し、前後方向の移動に対しては柔軟性を
有するようにしている。

【００１７】こうすると、位置合わせ機構を被位置決め
物に衝合させる際、多少の位置ずれがあっても自己調整
される。従って、機構部が被位置決め物に衝突して過大
な負荷が掛かることを防ぐことができる。

【００１８】

【実施例】図１は本発明の実施例の一部切欠き斜視図、
図２は図１のＸ−Ｘ断面図、図３は図１のＹ−Ｙ断面図
である。図において、１は固定部材、1aは球状突起、1b
は第一のねじ孔、1cは第一のばか孔、２は可動部材、2a
は突起、2bはばね、2cは可動ピン、2dは第二のばか孔、
2eは第二のねじ孔、３はばね部材、3aは貫通孔、４はロ
ボット、５は被位置決め物、5aは中心孔5a5bは位置決め
用孔5b5cはばか孔5c10は位置合わせ機構である。

【００１９】図１〜図３において、こゝで例示した位置
合わせ機構10は、図示してないが、周縁部に３等分割に
ねじ孔が設けられている支持部材に、同じく周縁部に３
等分割されたばか孔5cが設けられ、かつ位置決め用孔5b
が設けられている被位置決め物５を嵌めて位置合わせす
るものである。

【００２０】すなわち、固定部材１は前進・後退したり
回転したりするロボット４の先端に固定されている。そ
して、前端面の、中心部に先端が丸い球状突起1aが突出
しており、周縁部に２個の第一のねじ孔1bと２個の第一
のばか孔1cがそれぞれ対角線状に対向して設けられてい
る。

【００２１】可動部材２は、前端面に、被位置決め物５
の中心部に設けられた中心孔5aと嵌合する突起2aが設け
られており、周縁部には被位置決め物５の周縁部に設け
られた位置決め用孔5bに嵌合する可動ピン2cが設けられ
ている。この可動ピン2cは、ばね2bによって前方に飛び
出るように付勢されている。また、可動部材２の後端面
には、第一のねじ孔1bに対応した第二のばか孔2dと、第
一のばか孔1cに対応した第二のねじ孔2eが設けられてい
る。

【００２２】ばね部材３はばね材からなる板状をなし、
第一のねじ孔1bまたは第二のばか孔2d、および第一のば
か孔1cまたは第二のねじ孔2eのそれぞれに対応した貫通
孔3aが設けられている。そして、このばね部材３は、固
定部材１と可動部材２の間に介在して、一方の貫通孔3a
が固定部材１に他方の貫通孔3aが可動部材２にそれぞれ
ねじ止めされる。

【００２３】こうして組み上がった位置合わせ機構10に
おいて、可動部材２は、回転方向に対しては固定部材１
に対するずれがなく剛性を示す。しかし、前進・後退す
る方向に対しては、図２と図３の一点破線で示したよう
に、球状突起1aを中心として首振りするように揺動する
柔軟性をもたせることができる。また、可動ピン2cもば
ね2bによって前方に付勢されているので、前進して被位
置決め物５と衝合しても柔軟性をもっている。

【００２４】従って、位置合わせ機構10が被位置決め物
５に衝合して位置合わせを行う際、多少の位置ずれがあ
っても自己調整が行われ、ロボット４の関節や、被位置
決め物５が位置合わせされる支持部材に対して、過大な
負荷を掛けることが防止できる。

【００２５】可動部材２の柔軟性は、ばね部材３の板厚
が薄い方がより軟らかくなって好ましい。また、少なく
とも２個ずつ４個のねじで固定部材１と可動部材２をそ
れぞれねじ止めすれば安定に支持できるが、強い回転力
を加える場合には、もっとねじの数を増やしてもよい。
さらに、４個の場合には交互にならないが、交互に等分
に配設する場合には少なくとも６個でねじ止めすればよ
く、種々の変形が可能である。

【００２６】

【発明の効果】本発明になる位置合わせ機構は、固定部
材と可動部材の二連構成になっており、可動部材が回転
方向に対しては剛性をもって固いが、前進・後退方向に
対しては首振りする柔軟性をもっている。そして、機構
が被位置決め物に対して多少の位置ずれを起こしても自
己調整されるようになっている。

【００２７】その結果、今後ますます組立作業の自動化
が進むなかで、特に被位置決め物を回転させて位置合わ
せする組立作業の効率化に対して、本発明は寄与すると
ころが大である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例の一部切欠き斜視図である。

【図２】図１のＸ−Ｘ断面図である。

【図３】図１のＹ−Ｙ断面図である。

【図４】従来の位置合わせ機構の一例の斜視図であ
る。

【符号の説明】

１固定部材 1a 球状突起 1b
第一のねじ孔 1c 第一のばか孔２可動部材 2a 突起 2b
ばね 2c 可動ピン 2d 第二のばか孔 2e
第二のねじ孔３ばね部材 3a 貫通孔４ロボット５被位置決め物 5a 中心孔 5b
位置決め用孔 5c ばか孔 10 位置合わせ機構

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】固定部材(1) と、可動部材(2) と、ばね
部材(3) を有し、前記固定部材(1) は、後端面が直線運
動と回転運動を行うロボット(4) に固定されているもの
であって、前端面の、中心部に球状突起(1a)と、周縁部
に複数個の第一のねじ孔(1b)と第一のばか孔(1c)を交互
に有するものであり、前記可動部材(2) は、被位置決め物(5) を回転させて位
置合わせするものであって、前端面の、中心部に突起(2
a)と、周縁部にばね(2b)によって前方に付勢された可動
ピン(2c)を有し、かつ後端面に、前記第一のねじ孔(1a)
に対応した第二のばか孔(2d)と、前記第一のばか孔(1b)
に対応した第二のねじ孔(2e)を有するものであり、前記ばね部材(3) は、板状をなして前記ねじ孔(1a)とば
か孔(1b)に対応した貫通孔(3a)を有するものであり、か
つ前記固定部材(1) と可動部材(2) の間に介在して該貫
通孔(3a)がねじ止めされているものであることを特徴と
する位置合わせ機構。