JPH0570888U - ロボットヒンジのフローティングユニット - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 フレームに対するブロックの微動の追随性を
向上させるとともに、ブロックの安定化を図る。 【構成】 非磁性体から成るフレーム１とブロック２と
から構成され、フレーム１の袋状内部における、フレー
ム１とブロック２との対向面に、フレーム１側には電磁
石３を、ブロック２側には永久磁石４を設ける。そし
て、永久磁石と電磁石の反発作用を利用して、フレーム
１に対して、ブロック２のフローティングを行なう。そ
のため、フレーム１とブロック２とを非接触にできるの
で、フレーム１が固定された状態で、ハンド側の微動を
可能にする。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、産業用ロボット本体と部品把持用ハンドとを接続するロボットヒン ジのフローティングユニットに関する。

【０００２】

【従来の技術】

従来のロボットヒンジのフローティングユニットは、図５に示すように、ロボ ット本体から伸びたフレーム１を備え、このフレーム１の先端部は、一端部に開 口部１ｂを有する袋状に形成されていて、その袋状内部の空洞部１ａの上記開口 部１ｂ周囲に、開口部１ｂに対応するほぼ同径の孔５ａを有するリテーナ５を設 けている。このリテーナ５の空洞部１ａ側には、該空洞部１ａに突出して回転可 能な複数の鋼球６が、はめ込まれて保持されている。

【０００３】 また、このロボットヒンジのフローティングユニットは、ロボットのハンド側 となるブロック２を備え、該ブロック２は前記フレーム１の開口部１ｂ及びリテ ーナ５に設けた孔５ａを貫通して、上記空洞部１ａ内に伸びる軸２ｂと該軸２ｂ の空洞部１ａ側の先端部に設けられ上記リテーナ５に回転可能に保持された複数 の鋼球６の面に接する平端面（平滑面）を有するほぼ円盤状の摺板部２ａとを備 えて構成されている。

【０００４】 そして、ブロック２の摺板部２ａを鋼球６上に摺動させて該ブロック２をフレ ーム１に対してフローティングさせるようにしている。

【０００５】

【考案が解決しようとする課題】

しかしながら、この従来のフローティングユニットにあっては、フレーム１が 固定された状態でのブロック２の水平方向移動に対しては、被把持物を含むハン ド側全重量がブロック２からフレーム１の空洞部１ａ内に伸びた摺板部２ａと鋼 球６との接触面にかかってくるため、接触面に大きな摩擦が生じ、ハンド側のわ ずかな微動に対する追随が困難になっているという問題があった。

【０００６】 また、ブロック２の摺板部２ａと鋼球６を含むリテーナ５との面接触によって フローティングを行なっているので、ブロック２が軸中心に対して倒れる方向に 移動する場合、その支点は摺板部２ａの外周下部となる為、被把持物を含むハン ド全体が回転し、垂直方向への微動が困難になっているという問題もあった。

【０００７】 そこで、本考案の課題は、フレームに対するブロックの微動の追随性を向上さ せるとともに、ブロックの安定化を図る点にある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】

このような課題を解決するため、本考案は、ロボット本体から伸びるフレーム と、ロボットのハンド側となりフレームに対してフローティング可能なブロック とから構成されるロボットヒンジのフローティングユニットにおいて、フレーム の先端部をその端面に開口部を有する袋状に形成し、該袋状内部の空洞部の上記 開口部周囲に該開口部に対応するほぼ同径の孔を有する電磁石を設ける一方、ブ ロックに上記フレームの開口部及び電磁石の孔を貫通して空洞部内に伸びる軸を 備え、該空洞部内の軸の端部に上記電磁石に対面するほぼ盤状の永久磁石を設け たものである。

【０００９】

【実施例】

次に、本考案の実施例について、図面を参照して説明する。図１及び図２は、 本考案の一実施例に係るロボットヒンジのフローティングユニットを示す立体図 及び縦断面図である。

【００１０】 実施例に係るフローティングユニットは、非磁性体より成るフレーム１と、ブ ロック２とから構成されている。フレーム１の先端内部には空洞部１ａが形成さ れ、その底部にはブロック２の摺板部２ａとハンド接続部２ｃとを繋ぐ軸２ｂが 上下方向に貫通しうる円形状に切り抜かれている開口部１ｃが形成されている。

【００１１】 また、上記ブロック２の底部であって、円形状に切り抜かれた開口部１ｂの周 囲には、ブロック２の摺板部２ａが接し、軸方向に磁界を発生する電磁石３が取 り付けられている。

【００１２】 ブロック２の摺板部２ａは上記フレーム１の空洞部１ａ内に配され、摺板部２ ａの下面であって電磁石３と接する面には、永久磁石４が取り付けられている。 また、ブロック２の摺板部２ａとハンド接触部２ｃとを繋ぐ軸２ｂは、フレーム １の下部開口部１ｂを通っており、ブロック２のハンド接続部２ｃは、フレーム １の外部に位置する。

【００１３】 次に、この実施例に係るロボットヒンジのフローティングユニットの動作を説 明する。図３は、フローティング動作前の状態を示す断面図である。このフロー ティング動作前にあっては、電磁石３の磁極を永久磁石４の磁極と反対の異極に する。これにより、吸引力１１が発生し、フレーム１とブロック２とは、磁力に よって固定される。

【００１４】 図４は、フローティング動作中の状態を示す断面図である。このフローティン グ動作にあっては、電磁石３の磁極を、永久磁石４の磁極と同じ同極にする。こ れにより、反発力１２が発生し、フレーム１とブロック２とは離反し、水平方向 及び垂直方向への滑らかな移動が可能になる。

【００１５】 この場合、ハンド側の重量に比例した電流を電磁石３に流すことにより、適度 の浮力が得られ、常に円滑なフローティングが可能となる。

【００１６】 すなわち、フレーム１のブロック２に対する接触面に電磁石１ａを設け、ブロ ック２のフレーム１に対する接触面に永久磁石２ａを用いて、これらの磁力によ り互いが反発させられるので、フレーム１とブロック２との接触面に発生する摩 擦が排除され、フローティング動作が安定させられるとともに、ブロック２の垂 直方向への動作に対し、重量による影響が排除される。

【００１７】

【考案の効果】

以上説明したように、本考案のロボットヒンジのフローティングユニットによ れば、電磁石と永久磁石との反発作用を利用することにより、フレームとブロッ クとを非接触にし、フローティング動作を行なうので、ハンド側の微細な移動が 可能になる。そして、吸引作用を利用して、ロボット側の急激な移動に対してブ ロックとフレームとを固着させて対応することが可能となる。

【００１８】 また、ロボットハンド側の重量増化に対して、電磁石への磁化電流を増すこと によって反発力を増し、重量変化への対応が容易である。さらに、垂直方向への 微動作が可能かつ摺動摩擦が無いので安定である等の効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の一実施例に係るロボットヒンジのフロ
ーティングユニットを示す斜視図である。

【図２】図１の縦断面図である。

【図３】本考案の実施例に係るロボットヒンジのフロー
ティングユニットの動作を示す縦断面図である。

【図４】本考案の実施例に係るロボットヒンジのフロー
ティングユニットの動作を示す縦断面図である。

【図５】従来のロボットヒンジのフローティングユニッ
トを示す縦断面図である。

【符号の説明】

１ フレーム（非磁性体） １ａ 空洞部 １ｂ 開口部 ２ ブロック（非磁性体） ２ａ 摺板部 ２ｂ 軸 ２ｃ ハンド接続部 ３ 電磁石 ３ａ 孔 ４ 永久磁石 ５ リテーナ ５ａ 孔 ６ 鋼球 １１ 吸引力 １２ 反発力

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 ロボット本体から伸びるフレームと、ロ
   ボットのハンド側となりフレームに対してフローティン
   グ可能なブロックとから構成されるロボットヒンジのフ
   ローティングユニットにおいて、フレームの先端部をそ
   の端面に開口部を有する袋状に形成し、該袋状内部の空
   洞部の上記開口部周囲に該開口部に対応するほぼ同径の
   孔を有する電磁石を設ける一方、ブロックに上記フレー
   ムの開口部及び電磁石の孔を貫通して空洞部内に伸びる
   軸を備え、該空洞部内の軸の端部に上記電磁石に対面す
   るほぼ盤状の永久磁石を設けたことを特徴とするロボッ
   トヒンジのフローティングユニット。