JPH06218688A

JPH06218688A - 位置決め誤差吸収装置

Info

Publication number: JPH06218688A
Application number: JP5027388A
Authority: JP
Inventors: Kentaro Fujimura; 謙太郎藤村
Original assignee: Asahi Kasei Corp
Current assignee: Asahi Kasei Corp
Priority date: 1993-01-22
Filing date: 1993-01-22
Publication date: 1994-08-09

Abstract

(57)【要約】【目的】ロボットや自動組立機械等において、組み立
てられる部品間の位置ずれ量に関係なく、一定の小さな
反力にて水平方向並びにねじれ方向の位置ずれを吸収
し、かつ圧縮と引張りとの許容耐荷重が大きくでき、機
構的にも簡素な位置決め誤差吸収装置を提供する。【構成】内部に下部が開口する嵌合空所を備えた本体
部と、該嵌合空所に嵌合するハンド把持部と、該ハンド
把持部の内部に流体圧によって上下動するピストンと押
し付け部材とを備えたシリンダ部を有し、該本体部のフ
ランジ部材に凹部を設け、該凹部と押し付け部材との間
に係合用鋼球を介挿し、また上記嵌合空所で、上記本体
部とハンド把持部にドーナツ状リングを設け、該ドーナ
ツ状リング間に保持リング付鋼球列を設け、該本体部と
ハンド把持部とを、該ドーナツ状リングと保持リング付
鋼球列との転がり接触により相対的に水平移動または回
動自在とし、また流体の供給・排出によって、上記係合
用鋼球と凹部とを係合させる構成よりなる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、位置決め誤差吸収装置
に係り、より詳細には、ロボットや自動組立機械等にお
いて、組立てられる部品間の位置における水平方向とね
じれ方向の誤差を吸収し、スムーズな挿入や引き抜き等
の作業を行える位置決め誤差吸収装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種の位置決め誤差吸収装置と
しては、ゴム性部材等の弾性を利用し、弾性変形によ
る組み立てられる部品間の位置・姿勢誤差を吸収する構
成、スプリングまたはシリンダー等による常時付勢手
段により弾性状態を発生せしめ、その付勢力に抗して位
置ずれを吸収する構成、等が知られている。そして、こ
の構成によれば、組立てられる部品間の位置における水
平方向とねじれ方向の誤差を吸収できる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上述した位置
決め誤差吸収装置の場合、次のような問題がある。すな
わち、部品間の当接・接触による圧力で、弾性変形を発生
させ、位置ずれ吸収動作が行われるため、位置ずれ量に
比例して両部品間に作用する復帰状態を維持しようとす
る反力が増大し、部品の傾き、こじりあるいはかじりに
よる不良の発生、機械の損傷、製品の品質不良、組立て
時間のロス等の原因となり、生産性が低下する。弾性変形による位置を吸収する構成であるので、グ
リッパー等のハンド部での部品保持力は比較的大きなも
のが要求され、かつ圧縮方向と引張り方向では、弾性変
形による許容耐荷重にも大きな差がある。

【０００４】本発明は、上述したような問題に対処して
創作したものであって、その目的とする処は、ロボット
や自動組立機械等において、組み立てられる部品間の位
置ずれ量に関係なく、一定の小さな反力にて水平方向並
びにねじれ方向の位置ずれを吸収し、かつ圧縮と引張り
との許容耐荷重が大きくでき、機構的にも簡素な位置決
め誤差吸収装置を提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】そして、上記目的を達成
するための手段としての本発明の位置決め誤差吸収装置
は、内部に下部が開口する嵌合空所を備えた本体部と、
該嵌合空所に嵌合するハンド把持部と、該ハンド把持部
の内部に流体圧によって上下動するピストンと押し付け
部材とを備えたシリンダ部を有し、該本体部のフランジ
部に凹部を設け、該凹部と押し付け部材との間に係合用
鋼球を介挿し、また上記嵌合空所で、上記本体部とハン
ド把持部にドーナツ状リングをそれぞれ設け、該ドーナ
ツ状リング間に保持リング付鋼球列を設け、該本体部と
ハンド把持部を、該ドーナツ状リングと保持リング付鋼
球列との転がり接触により相対的に水平移動または回動
させ、また流体の供給・排出によって、上記係合用鋼球
と凹部とを係合させる構成としている。

【０００６】

【作用】本発明の位置決め誤差吸収装置は、ハンド取付
部が保持リング付鋼球列で支持されているため、圧縮方
向と引張り方向の両方向の動作において耐荷重が大きく
なり、かつ位置ずれ吸収動作時における水平およびねじ
れ方向の移動が、鋼球列による転がり接触により行われ
るため、位置決め誤差吸収動作による部品間の反力の発
生をほとんど解消できるように作用する。

【０００７】また、従来発生していた弾性体による変形
に起因する余分なラジアル及びスライト方向の負荷がハ
ンド把持部にかかることがなく、ハンド把持部の把持力
が部品の重量・大きさのみで選定可能できるので、装置
の小型化、コスト低減が実現できると共に、従来の問題
点であった部品の傾き、こじりあるいはかじり等による
不良の発生を解消できるように作用する。

【０００８】従って、本発明によれば、ロボットや自動
組立機械等において、組み立てられる部品間の位置ずれ
量に関係なく、一定の小さな反力にて水平方向並びにね
じれ方向の位置ずれを吸収し、且つ圧縮と引張りとの許
容耐荷重が大きくでき、機構的にも簡素な位置決め誤差
吸収装置を提供することができる。

【０００９】

【実施例】以下、図面を参照しながら、本発明を具体化
した実施例について説明する。ここに、図１〜図３は、
本発明の一実施例を示し、図１は位置決め誤差吸収機構
の全体縦断面図、図２は図１のＡ−Ａ線断面図、図３は
図１のＢ−Ｂ線断面図である。

【００１０】本実施例の位置決め誤差吸収装置は、産業
用ロボットにおける位置決め誤差吸収装置であって、概
略すると、該産業用ロボットのアームａとハンドｂの間
に装着されていて、本体部１と、ハンド把持部２と、シ
リンダ部３、および誤差吸収部４の四つの部分より構成
されている。

【００１１】本体部１は、産業用ロボットのアームａに
取付用ネジ等を介して装着され、アームａの駆動力をハ
ンドｂに伝達するための本体であって、一体化されたフ
ランジ部材５と内筒部材６より構成され、内部にハンド
把持部２を装着する嵌合空所７が形成されている。フラ
ンジ部材５は、中央周辺部位に円錐形状の凹溝１ａを備
えた円錐コマ８，８・・・を有し、その外方部位には嵌
合空所７に突出するドーナツ状のリング９が埋め込まれ
ている。また内筒部材６は、下部に内向きの舌片部１０
を有し、舌片部１０には嵌合空所７に突出するドーナツ
状のリング１１が埋め込まれている。

【００１２】ハンド把持部２は、グリッパー等のハンド
取付部材１２と嵌合部材１３より構成されていて、中央
部にシリンダ部３が設けられ、また内筒部材６と嵌合部
材１３との間に誤差吸収部４が設けられている。ハンド
取付部材１２には、シリンダ部３と連通する流体供給孔
１４が設けられている。また嵌合部材１３は、上部部材
１５と下部部材１６を有し、上部部材１５と下部部材１
６との間で、誤差吸収部４に突出し、かつリング９とリ
ング１１の間にドーナツ状のリング１７が埋め込まれて
いる。また上部部材１５はピン部材１８を有し、フラン
ジ部材５に設けられ、ピン部材より大きい円形状凹部１
９に嵌入・係合している。

【００１３】シリンダ部３は、Ｏリング付ピストン２０
とロッド２１と押し付け部材２２を有し、Ｏリング付ピ
ストン２０は、ハンド取付部材１２にＣ形止め輪２３を
介して固定されているピストン支持部材２４に付勢体
（スプリング）２５で接続されている。また、ピストン
２０は、ハンド取付部材１２にＯリング２６を介して摺
動自在の構成とされ、またロッド２１とピストン支持部
材２４との間には無給油軸受２７が設けられている。ま
た押し付け部材２２は、上部部材１５に設けられている
円筒孔２８嵌合する押し付け片２９を有し、押し付け片
２９と円錐コマ８，８・・・との間に、係合用鋼球３
０，３０・・・が介挿されている。ここで、係合用鋼球
３０，３０・・・の最大外径、すなわち水平中心線は、
円筒孔２８の最上部よりも下方に位置するように介挿さ
れている。

【００１４】誤差吸収部４は、上下の保持リング付鋼球
３１，３１・・・、３２，３２・・・と、リング９、１
１、１７、および係合用鋼球３０，３０・・・とより形
成されている。保持リング付鋼球３１，３１・・・は、
リング９とリング１７との間に設けられ、また保持リン
グ付鋼球３２，３２・・・は、リング１７とリング１１
との間に設けられている。

【００１５】そして、上記構成に基づく、本実施例の位
置決め誤差吸収装置は、流体供給源を流体供給孔１４に
連結した後、流体（ここでは、エアーを使用している）
を流体供給孔１４よりシリンダ部３の内部へ供給を付与
した場合、該流体の流体圧によりピストン２０を付勢体
２５に抗して押し上げ、押し付け部材２２の押し付け片
２９により、係合用鋼球３０，３０・・・を円錐コマ
８，８・・・の凹部１ａに係合させることで、本体部１
とハンド取付部２が同一軸芯にて固定される。そして、
組み立てられる部品間の位置ずれ吸収動作時において
は、付与された流体圧を開放すると、付勢体２５の付勢
力により押し付け部材２２とピストン２０は押し戻され
ると共に、係合用鋼球３０，３０・・・は自由状態とな
り、本体部１とハンド取付け部２は径方向へ移動自在と
なる。

【００１６】この時、ハンド取付部２はリング９、１
１、１７にて挟まれた２個の保持リング付鋼球列３１・
・・、３２・・・による転がり接触であるので、位置ず
れの吸収動作における水平方向やねじれ方向への移動
が、ごくわずかな力でも可能となる。また、ロボットあ
るいは組立機械等による部品の挿入あるいは引き抜き工
程中において、本装置が保持する部品と他方の被組立て
部品とが当接接触時あるいはグリッパー把持開始時にシ
リンダ部３の内部への流体供給を停止開放することによ
り、両部品間に存在する芯ずれやねじれを３６０°の方
向にて平行移動あるいはねじれ移動とで吸収・修正し、
スムーズな挿入や引抜き作業を行うことができる。

【００１７】なお、本発明は、上述した実施例に限定さ
れるものでなく、本発明の要旨を変更しない範囲内で変
形実施できる構成を含む。

【００１８】

【発明の効果】以上の説明より明らかなように、本発明
の位置決め誤差吸収装置によれば、ハンド取付部が保持
リング付鋼球列で支持されているため、圧縮方向と引張
り方向の両方向の動作において耐荷重が大きくなり、且
つ位置ずれ吸収動作時における水平およびねじれ方向の
移動が、鋼球列による転がり接触により行われるため、
位置決め誤差吸収動作による部品間の反力の発生をほと
んど解消できるという効果を有する。

【００１９】また、本発明の位置決め誤差吸収装置によ
れば、従来発生していた弾性体による変形に起因する余
分なラジアル及びスライト方向の負荷がハンド把持部に
かかることがなく、ハンド把持部の把持力が部品の重量
・大きさのみで選定可能できることから、装置の小型
化、コスト低減が実現できると共に、従来の問題点であ
った部品の傾き、こじりあるいはかじり等による不良の
発生を解消できるという効果を有する。

【００２０】従って、本発明によれば、ロボットや自動
組立機械等において、組み立てられる部品間の位置ずれ
量に関係なく、一定の小さな反力にて水平方向並びにね
じれ方向の位置ずれを吸収し、且つ圧縮と引張りとの許
容耐荷重が大きくでき、機構的にも簡素な位置決め誤差
吸収装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る位置決め誤差吸収機構を示す全体
断面図である。

【図２】本発明に係る位置決め誤差吸収範囲規制部を示
す断面図である。

【図３】本発明に係る位置決め誤差吸収機構をロックし
た状態を示す断面図である。

【符号の説明】

ａ・・・産業用ロボットのアーム、ｂ・・・ハンド、１
・・・本体部、１ａ・・・凹溝（凹部）、２・・・ハン
ド把持部、３・・・シリンダ部、４・・・誤差吸収部、
５・・・フランジ部材、６・・・内筒部材、７・・・嵌
合空所、８・・・円錐コマ、９・・・ドーナツ状のリン
グ、１０・・・内向きの舌片部、１１・・・ドーナツ状
のリング、１２・・・ハンド取付部材、１３・・・嵌合
部材、１４・・・流体供給孔、１５・・・上部部材、１
６・・・下部部材、１７・・・ドーナツ状のリング、１
８・・・ピン部材、１９・・・円形状凹部、２０・・・
Ｏリング付ピストン、２１・・・ロッド、２２・・・押
し付け部材、２３・・・Ｃ形止め輪、２４・・・ピスト
ン支持部材、２５・・・付勢体（スプリング）、２６・
・・Ｏリング、２７・・・無給油軸受、２８・・・円筒
孔、２９・・・押し付け片、３０・・・係合用鋼球、３
１・・・保持リング付鋼球、３２・・・保持リング付鋼
球

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】内部に下部が開口する嵌合空所を備えた
本体部と、該嵌合空所に嵌合するハンド把持部と、該ハ
ンド把持部の内部に流体圧によって上下動するピストン
と押し付け部材とを備えたシリンダ部を有し、該本体部
のフランジ部材に凹部を設け、該凹部と押し付け部材と
の間に係合用鋼球を介挿し、また上記嵌合空所で、上記
本体部とハンド把持部にドーナツ状リングを設け、該ド
ーナツ状リング間に保持リング付鋼球列を設け、該本体
部とハンド把持部とを、該ドーナツ状リングと保持リン
グ付鋼球列との転がり接触により相対的に水平移動また
は回動自在とし、また流体の供給・排出によって、上記
係合用鋼球と凹部とを係合させることを特徴とする位置
決め誤差吸収装置。