JPH071377A - コンプライアンス継手 - Google Patents
コンプライアンス継手Info
- Publication number
- JPH071377A JPH071377A JP5140385A JP14038593A JPH071377A JP H071377 A JPH071377 A JP H071377A JP 5140385 A JP5140385 A JP 5140385A JP 14038593 A JP14038593 A JP 14038593A JP H071377 A JPH071377 A JP H071377A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- tool
- axis direction
- work
- handling device
- compliance
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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- Manipulator (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】ロボット等の自動ハンドリング装置を使用して
切断加工等を行う場合、工具がワ−クに多少の位置誤差
で位置決めされても、工具をワ−クにコンプライアンス
機構により密接させ得、かつ、ハンドリング装置の姿勢
が途中で変化しても、工具の自重に対し工具を元の姿勢
に安定に保持させて工具と対象ワ−クとの干渉を確実に
防止できるコンプライアンス継手を提供する。 【構成】回転軸２３に加工具５が取付けられるロ−タリ
アクチュエ−タ２が、ハンドリング装置６に固定される
フレ−ム１に、回転軸２３のＺ軸方向に対しＸ軸方向ま
たはＹ軸方向に可動にシリンダ−４により支持されてい
る。
切断加工等を行う場合、工具がワ−クに多少の位置誤差
で位置決めされても、工具をワ−クにコンプライアンス
機構により密接させ得、かつ、ハンドリング装置の姿勢
が途中で変化しても、工具の自重に対し工具を元の姿勢
に安定に保持させて工具と対象ワ−クとの干渉を確実に
防止できるコンプライアンス継手を提供する。 【構成】回転軸２３に加工具５が取付けられるロ−タリ
アクチュエ−タ２が、ハンドリング装置６に固定される
フレ−ム１に、回転軸２３のＺ軸方向に対しＸ軸方向ま
たはＹ軸方向に可動にシリンダ−４により支持されてい
る。
Description
【０００１】本発明は、産業用ロボツト等の自動ハンド
リング装置によって切断加工等の加工を行う場合、加工
具等のエンドエフェクタのハンドへの取付に使用する継
手に関するものである。
リング装置によって切断加工等の加工を行う場合、加工
具等のエンドエフェクタのハンドへの取付に使用する継
手に関するものである。
【０００２】
【産業上の利用分野】産業用ロボツト等の自動ハンドリ
ング装置によって切断加工を行う場合、ハンドに取り付
けた切断工具をワ−ク面に対し位置決めし、更に、記憶
させたプログラムに従って切断工具をハンドリングして
いる。この場合、高い位置決め精度を求めると、装置が
高コストとなり、また、切断加工速度の低下も招来され
るので、多少の位置決め誤差は許容し、この誤差をコン
プライアンス機構で吸収させることが得策である。
ング装置によって切断加工を行う場合、ハンドに取り付
けた切断工具をワ−ク面に対し位置決めし、更に、記憶
させたプログラムに従って切断工具をハンドリングして
いる。この場合、高い位置決め精度を求めると、装置が
高コストとなり、また、切断加工速度の低下も招来され
るので、多少の位置決め誤差は許容し、この誤差をコン
プライアンス機構で吸収させることが得策である。
【０００３】
【従来の技術】従来、ロボットのハンドで保持したピン
を丸穴に挿入する場合、作業の効率化を図るために、リ
モ−トセンタコンプライアンス（ＲＣＣ）機構を使用す
ることが公知である。すなわち、ハンドにＲＣＣ機構を
介してピンを保持させ、ピンの中心軸と丸穴の中心軸
（これらの正規の方向はＺ軸方向）が一致しなくても、
Ｘ軸方向またはＹ軸方向のずれ並びにＺ軸方向に対する
角度のずれを、ＲＣＣ機構の弾性歪で吸収させることが
公知である（例えば、特開昭５８−２２３５９２号公
報、特開平３−９２２８６号公報）。
を丸穴に挿入する場合、作業の効率化を図るために、リ
モ−トセンタコンプライアンス（ＲＣＣ）機構を使用す
ることが公知である。すなわち、ハンドにＲＣＣ機構を
介してピンを保持させ、ピンの中心軸と丸穴の中心軸
（これらの正規の方向はＺ軸方向）が一致しなくても、
Ｘ軸方向またはＹ軸方向のずれ並びにＺ軸方向に対する
角度のずれを、ＲＣＣ機構の弾性歪で吸収させることが
公知である（例えば、特開昭５８−２２３５９２号公
報、特開平３−９２２８６号公報）。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、これら
のＲＣＣ機構は、ピン挿入穴へのピンの位置ずれを弾性
的に吸収するものであり、その吸収の方向はＸ軸方向ま
たはＹ軸方向ならびにＺ軸に対する傾斜方向である。
のＲＣＣ機構は、ピン挿入穴へのピンの位置ずれを弾性
的に吸収するものであり、その吸収の方向はＸ軸方向ま
たはＹ軸方向ならびにＺ軸に対する傾斜方向である。
【０００５】而るに、ロボット等のフランジ面に取り付
けた切断工具をワ−ク面に位置決めする場合は、ロボッ
ト等のフランジ面に垂直な軸（Ｚ軸）の回りの回動動作
とＸ軸方向またはＹ軸方向の直動動作についての位置決
め誤差を吸収する必要があり、上記従来例では、かかる
位置決め誤差の吸収を行うことができない。
けた切断工具をワ−ク面に位置決めする場合は、ロボッ
ト等のフランジ面に垂直な軸（Ｚ軸）の回りの回動動作
とＸ軸方向またはＹ軸方向の直動動作についての位置決
め誤差を吸収する必要があり、上記従来例では、かかる
位置決め誤差の吸収を行うことができない。
【０００６】尤も、特開平３−６６５８３号公報には、
２つの独立した物体間に生じる任意の軸方向の位置決め
誤差を、Ｘ軸方向またはＹ軸方向の直動動作とＺ軸の回
りの回動動作とで吸収できるコンプライアンス継手が開
示されているが、その直動または回動の動作範囲がバネ
の撓み量で制御されているために、継手の剛性が常時、
低剛性であり、ハンドリング装置の姿勢が変化したと
き、工具の自重によりバネが撓んで工具の位置が変動
し、工具と他の物体、例えば対象ワ−クとの干渉が生じ
易い。
２つの独立した物体間に生じる任意の軸方向の位置決め
誤差を、Ｘ軸方向またはＹ軸方向の直動動作とＺ軸の回
りの回動動作とで吸収できるコンプライアンス継手が開
示されているが、その直動または回動の動作範囲がバネ
の撓み量で制御されているために、継手の剛性が常時、
低剛性であり、ハンドリング装置の姿勢が変化したと
き、工具の自重によりバネが撓んで工具の位置が変動
し、工具と他の物体、例えば対象ワ−クとの干渉が生じ
易い。
【０００７】本発明の目的は、ロボット等の自動ハンド
リング装置を使用して切断加工等を行う場合、工具がワ
−クに多少の位置誤差で位置決めされても、工具をワ−
クにコンプライアンス機構により密接させ得、かつ、ハ
ンドリング装置の姿勢が途中で変化しても、工具の自重
に対し工具を元の姿勢に安定に保持させて工具と対象ワ
−クとの干渉を確実に防止できるコンプライアンス継手
を提供することにある。
リング装置を使用して切断加工等を行う場合、工具がワ
−クに多少の位置誤差で位置決めされても、工具をワ−
クにコンプライアンス機構により密接させ得、かつ、ハ
ンドリング装置の姿勢が途中で変化しても、工具の自重
に対し工具を元の姿勢に安定に保持させて工具と対象ワ
−クとの干渉を確実に防止できるコンプライアンス継手
を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明のコンプライアン
ス継手は、回転軸に加工具が取付けられるロ−タリアク
チュエ−タが、ハンドリング装置に固定されるフレ−ム
に、回転軸のＺ軸方向に対しＸ軸方向またはＹ軸方向に
可動にシリンダ−により支持されていることを特徴とす
る構成である。
ス継手は、回転軸に加工具が取付けられるロ−タリアク
チュエ−タが、ハンドリング装置に固定されるフレ−ム
に、回転軸のＺ軸方向に対しＸ軸方向またはＹ軸方向に
可動にシリンダ−により支持されていることを特徴とす
る構成である。
【０００９】
【作用】工具の対象ワ−ク面への位置決めに多少の誤差
があっても、その誤差を、Ｚ軸を軸心とする回転方向並
びにＸ軸方向またはＹ軸方向（Ｚ軸を軸心とする径方
向）距離で規制される極座標上の誤差（Δθ，Δｒ）と
すれば、その誤差がロ−タリアクチュエ−タの−Δθ回
転とシリンダ−の−Δｒ直動との合成運動で完全に吸収
される。
があっても、その誤差を、Ｚ軸を軸心とする回転方向並
びにＸ軸方向またはＹ軸方向（Ｚ軸を軸心とする径方
向）距離で規制される極座標上の誤差（Δθ，Δｒ）と
すれば、その誤差がロ−タリアクチュエ−タの−Δθ回
転とシリンダ−の−Δｒ直動との合成運動で完全に吸収
される。
【００１０】また、誤差の吸収後は、ロ−タリアクチュ
エ−タ並びにシリンダ−の動きを、圧力の高圧化により
工具の自重に対し拘束することにより、ハンドリング装
置の姿勢が途中で変化しても、工具の自重に対し工具を
元の姿勢に安定に保持しでき、工具と対象ワ−クとの干
渉を確実に防止できる。
エ−タ並びにシリンダ−の動きを、圧力の高圧化により
工具の自重に対し拘束することにより、ハンドリング装
置の姿勢が途中で変化しても、工具の自重に対し工具を
元の姿勢に安定に保持しでき、工具と対象ワ−クとの干
渉を確実に防止できる。
【００１１】
【実施例】以下、図面により本発明の実施例を説明す
る。図１は本発明の実施例を示す説明図である。
る。図１は本発明の実施例を示す説明図である。
【００１２】図１において、１は上面１１においてロボ
ットフランジ面に固定されるフレ−ムである。２はエア
−圧方式のロ−タリアクチュエ−タ、２１はロ−タリア
クチュエ−タ２のケ−シングであり、ケ−シング２１の
軸挿通穴２２に工具取付用治具３がベアリング３１を介
し回転自在に支承された状態でロ−タリアクチュエ−タ
２の回転軸２３（Ｚ軸方向）にボルト２４で止着されて
いる。４はＸ軸方向のエアシリンダ−であり、このエア
シリンダ−４によりロ−タリアクチュエ−タ２がＸ軸方
向に直動可能なように支持されている。４１はＸ軸方向
ガイド軸、４２は摺動結合部である。
ットフランジ面に固定されるフレ−ムである。２はエア
−圧方式のロ−タリアクチュエ−タ、２１はロ−タリア
クチュエ−タ２のケ−シングであり、ケ−シング２１の
軸挿通穴２２に工具取付用治具３がベアリング３１を介
し回転自在に支承された状態でロ−タリアクチュエ−タ
２の回転軸２３（Ｚ軸方向）にボルト２４で止着されて
いる。４はＸ軸方向のエアシリンダ−であり、このエア
シリンダ−４によりロ−タリアクチュエ−タ２がＸ軸方
向に直動可能なように支持されている。４１はＸ軸方向
ガイド軸、４２は摺動結合部である。
【００１３】図２は本発明の継手によって切断工具５を
ロボット６のハンド６１に支持した状態を示し、上記継
手Ａのフレ−ム上面１１をハンド６１のフランジ面にボ
ルト等で固定し、ロ−タリアクチュエ−タ２の回転軸２
３の工具取付用治具３に切断工具５をボルト等により取
り付けてある。
ロボット６のハンド６１に支持した状態を示し、上記継
手Ａのフレ−ム上面１１をハンド６１のフランジ面にボ
ルト等で固定し、ロ−タリアクチュエ−タ２の回転軸２
３の工具取付用治具３に切断工具５をボルト等により取
り付けてある。
【００１４】このロボットの操作によりワ−クを切断加
工するには、ロボットに内蔵させた位置決め装置により
切断工具を対象ワ−ク面に位置決めする。この場合、位
置決め位置に多少の誤差（極座標上でΔθ，Δｒの誤差
とする）があっても、ロ−タリアクチュエ−タ２のエア
圧並びにエアシリンダ−４のエア圧を低圧として工具を
Ｘ軸方向に押しつければ、ロ−タリアクチュエ−タ２の
−Δθ回動並びにエアシリンダ−４の−Δｒ直動で、工
具５を対象ワ−クに密接させ得、その時の密接面の反力
をロ−タリアクチュエ−タ２の低エア圧並びにのエアシ
リンダ−４の低エア圧に平衡する低反力にできるから、
ワ−クまたは切断工具を損傷させることなく、位置誤差
を吸収できる。従って、ワ−クを切り残しなく、ロボッ
トに記憶させた切断線に沿って切断していくことができ
る。
工するには、ロボットに内蔵させた位置決め装置により
切断工具を対象ワ−ク面に位置決めする。この場合、位
置決め位置に多少の誤差（極座標上でΔθ，Δｒの誤差
とする）があっても、ロ−タリアクチュエ−タ２のエア
圧並びにエアシリンダ−４のエア圧を低圧として工具を
Ｘ軸方向に押しつければ、ロ−タリアクチュエ−タ２の
−Δθ回動並びにエアシリンダ−４の−Δｒ直動で、工
具５を対象ワ−クに密接させ得、その時の密接面の反力
をロ−タリアクチュエ−タ２の低エア圧並びにのエアシ
リンダ−４の低エア圧に平衡する低反力にできるから、
ワ−クまたは切断工具を損傷させることなく、位置誤差
を吸収できる。従って、ワ−クを切り残しなく、ロボッ
トに記憶させた切断線に沿って切断していくことができ
る。
【００１５】位置誤差の吸収作動の後は、ロ−タリアク
チュエ−タ２のエア圧並びにエアシリンダ−４のエア圧
を高圧にすることにより、切断工具をその自重に対し保
持して、ロボットの自動ハンドリングでワ−クを切断し
ていく。
チュエ−タ２のエア圧並びにエアシリンダ−４のエア圧
を高圧にすることにより、切断工具をその自重に対し保
持して、ロボットの自動ハンドリングでワ−クを切断し
ていく。
【００１６】この切断途中において、ハンドリングの姿
勢が変化しても、工具５の自重に対し工具５を安定に保
持してあるから、工具と対象ワ−クとの干渉を確実に防
止できる。
勢が変化しても、工具５の自重に対し工具５を安定に保
持してあるから、工具と対象ワ−クとの干渉を確実に防
止できる。
【００１７】上記において、構成材料には、できるだけ
軽量なものが使用され、少なくとも、フレ−ム、工具取
付用治具にはアルミニウムが使用される。上記ロ−タリ
アクチュエ−タ２並びに直動シリンダ−４の使用圧力範
囲は、通常０．６〜７kgf/cm2とされる。また、直動エ
アシリンダ-４のストロ-クは、通常、５mmに設定され
る。ロ−タリアクチュエ−タ２には、通常、揺動式が使
用され、揺動角度が９０0に、ストロ−クが１mmにそれ
ぞれ設定される。
軽量なものが使用され、少なくとも、フレ−ム、工具取
付用治具にはアルミニウムが使用される。上記ロ−タリ
アクチュエ−タ２並びに直動シリンダ−４の使用圧力範
囲は、通常０．６〜７kgf/cm2とされる。また、直動エ
アシリンダ-４のストロ-クは、通常、５mmに設定され
る。ロ−タリアクチュエ−タ２には、通常、揺動式が使
用され、揺動角度が９０0に、ストロ−クが１mmにそれ
ぞれ設定される。
【００１８】なお、上記の実施例においては、ロ−タリ
アクチュエ−タをフレ−ムに、回転軸のＺ軸方向に対し
Ｘ軸方向の直動シリンダ−により支持しているが、Ｙ軸
方向の直動シリンダ−により支持してもよい。この場
合、ガイド軸の方向並びに摺動結合部の方向がＹ軸方向
とされることは云うまでもない。
アクチュエ−タをフレ−ムに、回転軸のＺ軸方向に対し
Ｘ軸方向の直動シリンダ−により支持しているが、Ｙ軸
方向の直動シリンダ−により支持してもよい。この場
合、ガイド軸の方向並びに摺動結合部の方向がＹ軸方向
とされることは云うまでもない。
【００１９】
【発明の効果】本発明のコンプライアンス継手は、上述
した通りの構成であり、ロボット等の自動ハンドリング
装置を使用して切断等の加工を行う場合、工具の対象ワ
−クに対する位置決めに多少の誤差があっても、ロ−タ
リアクチュエ−タとシリンダ−との動作で工具やワ−ク
に過大な反力を発生させることなく密接させることがで
き、工具またはワ−クの破損なく位置誤差を吸収でき
る。
した通りの構成であり、ロボット等の自動ハンドリング
装置を使用して切断等の加工を行う場合、工具の対象ワ
−クに対する位置決めに多少の誤差があっても、ロ−タ
リアクチュエ−タとシリンダ−との動作で工具やワ−ク
に過大な反力を発生させることなく密接させることがで
き、工具またはワ−クの破損なく位置誤差を吸収でき
る。
【００２０】また、その位置誤差の吸収後は、ロ−タリ
アクチュエ−タとシリンダ−の圧力を高めることによ
り、工具の自重に対しロ−タリアクチュエ−タとシリン
ダ−の動きを容易に拘束でき、ハンドリング装置の姿勢
が途中で変化しても、工具の自重に対し工具を元の姿勢
に安定に保持しでき、工具と対象ワ−クとの干渉を確実
に防止できる。
アクチュエ−タとシリンダ−の圧力を高めることによ
り、工具の自重に対しロ−タリアクチュエ−タとシリン
ダ−の動きを容易に拘束でき、ハンドリング装置の姿勢
が途中で変化しても、工具の自重に対し工具を元の姿勢
に安定に保持しでき、工具と対象ワ−クとの干渉を確実
に防止できる。
【００２１】従って、本発明の継手を用いて工具をハン
ドリング装置に装着して自動加工を行えば、工具位置決
め精度の緩和による装置の低廉化、加工の高速化、工具
またはワ−クでの過大反力の排除並びに工具とワ−ク等
との干渉排除による加工のスム−ズ化を図ることができ
る。
ドリング装置に装着して自動加工を行えば、工具位置決
め精度の緩和による装置の低廉化、加工の高速化、工具
またはワ−クでの過大反力の排除並びに工具とワ−ク等
との干渉排除による加工のスム−ズ化を図ることができ
る。
【図１】本発明の実施例を示す説明図である。
【図２】本発明の継手により工具を自動ハンドリング装
置に装着した状態を示す説明図である。
置に装着した状態を示す説明図である。
１ フレ−ム ２ ロ−タリアクチュエ−タ ２３ 回転軸 ３ 工具取付用治具 ４ シリンダ− ５ 工具 ６ 自動ハンドリング装置
Claims (1)
- 【請求項１】回転軸に加工具が取付けられるロ−タリア
クチュエ−タが、ハンドリング装置に固定されるフレ−
ムに、前記回転軸のＺ軸方向に対しＸ軸方向またはＹ軸
方向に可動にシリンダ−により支持されていることを特
徴とするコンプライアンス継手。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5140385A JPH071377A (ja) | 1993-06-11 | 1993-06-11 | コンプライアンス継手 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5140385A JPH071377A (ja) | 1993-06-11 | 1993-06-11 | コンプライアンス継手 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH071377A true JPH071377A (ja) | 1995-01-06 |
Family
ID=15267587
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5140385A Pending JPH071377A (ja) | 1993-06-11 | 1993-06-11 | コンプライアンス継手 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH071377A (ja) |
-
1993
- 1993-06-11 JP JP5140385A patent/JPH071377A/ja active Pending
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