JPH0736990B2 - Robot hand - Google Patents
Robot handInfo
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- JPH0736990B2 JPH0736990B2 JP15812393A JP15812393A JPH0736990B2 JP H0736990 B2 JPH0736990 B2 JP H0736990B2 JP 15812393 A JP15812393 A JP 15812393A JP 15812393 A JP15812393 A JP 15812393A JP H0736990 B2 JPH0736990 B2 JP H0736990B2
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- JP
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- bearing housing
- main body
- guide
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Landscapes
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Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、オシロスコープ等の電
子機器の回転つまみ、レバー等の調整を行うロボット・
ハンドに関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a robot for adjusting rotary knobs and levers of electronic equipment such as oscilloscopes.
Regarding the hand.
【0002】[0002]
【従来の技術】産業用ロボットの期待される利用分野の
ひとつに、オシロスコープ等電子機器の調整があげられ
る。ここで必要になるのが、これら電子機器のパネルの
回転つまみ及びレバーを操作するハンド部分である。回
転つまみをつまんで回転させるにあたって、回転つまみ
の回転軸とハンド部分の回転軸にずれがあると、ハンド
部分に回転つまみに対する追従機能がないかぎり回転に
伴って回転つまみに望ましくない力が加わる。2. Description of the Related Art One of the expected fields of use of industrial robots is the adjustment of electronic equipment such as oscilloscopes. What is needed here is a hand portion for operating the rotary knobs and levers of the panels of these electronic devices. When the rotary knob is pinched and rotated, if there is a deviation between the rotary axis of the rotary knob and the rotary axis of the hand portion, an undesired force is applied to the rotary knob with the rotation unless the hand portion has a function of following the rotary knob.
【0003】ハンド部分の回転軸と、回転つまみの回転
軸が一致した状態でハンド部分がつまみを操作できるよ
うにするため、従来の技術ではハンド部分に3本以上の
爪を設けることによって解決していた。特開昭50−6
0970号公報におけるロボットハンドは、その好適な
従来例であって、4本の爪を用いている。In order to enable the hand portion to operate the knob in a state where the rotation axis of the hand portion and the rotation axis of the rotary knob coincide with each other, the conventional technique has been solved by providing three or more claws on the hand portion. Was there. JP-A-50-6
The robot hand in Japanese Patent No. 0970 is a suitable conventional example, and uses four claws.
【0004】一方、電子機器の調整作業に必要になる動
作にレバーを上下又は左右に操作する動作があるが、こ
のような場合、ハンド部分が適切にレバーの操作を行う
ためには爪は2本であることが望ましいことは明かであ
る。2本爪のハンドの従来例は枚挙にいとまがない。On the other hand, an operation required to adjust an electronic device includes an operation of operating the lever up and down or left and right. In such a case, in order for the hand portion to properly operate the lever, the claw is 2 Clearly, a book is desirable. The conventional example of a two-claw hand is innumerable.
【0005】以上述べたように、電子機器の調整をロボ
ットが行う場合、回転つまみの操作のために3本以上の
爪をもったハンドと、レバーの操作のために2本の爪を
もったハンドとをそれぞれ用意し操作を行わざるをえな
かった。As described above, when the robot adjusts the electronic device, it has a hand having three or more claws for operating the rotary knob and two hands for operating the lever. I had no choice but to prepare a hand and a hand.
【0006】[0006]
【発明が解決しようとする課題】上述のように従来の技
術では回転つまみの操作用とレバーの操作用とにそれぞ
れ専用のハンドを必要としていたために、操作にあわせ
てハンド部を取り替えるといった作業行程が必要とな
り、制御が複雑であった。As described above, in the prior art, the dedicated hands are required for operating the rotary knob and for operating the lever, respectively. Therefore, the work of replacing the hand portion in accordance with the operation is required. The process was necessary and the control was complicated.
【0007】そこで本発明の目的は、2本爪のハンド部
でさまざまな操作状態に対応できるロボット・ハンドを
提供することである。本発明の他の目的は、操作状態に
応じて本体に対するハンド部の回転軸に垂直な平面内に
おける柔軟性(コンプライアンス)を3段階に制御でき
るロボット・ハンドを提供することである。本発明の他
の目的は、本体が敏速に動く場合には、本体に対してハ
ンド部を高い剛性で拘束できるロボット・ハンドを提供
することである。Therefore, an object of the present invention is to provide a robot hand which can handle various operating states with a two-jawed hand portion. Another object of the present invention is to provide a robot hand capable of controlling the flexibility (compliance) in a plane perpendicular to the rotation axis of the hand portion with respect to the main body in three stages depending on the operation state. Another object of the present invention is to provide a robot hand capable of restraining the hand portion with high rigidity with respect to the main body when the main body moves quickly.
【0008】[0008]
【課題を解決するための手段】本発明のロボット・ハン
ドは、本体上に第1軸受けハウジングを取り付け、この
第1軸受けハウジングに第1回転軸を回転自在に取り付
ける。この第1回転軸に、自在継手によって第2回転軸
を連結する。この第2回転軸の一端にハンド部を設ける
とともに、第2回転軸は第2軸受けハウジングに保持さ
れる。この第2軸受けハウジングは、スライド機構によ
り第2回転軸に垂直な平面内で本体に対して移動可能で
ある。第2軸受けハウジングには、ガイドが固定されて
いる。位置決めヘッドは、このガイドに係合可能であ
る。弾性部材は、ガイド又は位置決めヘッドに連結され
る。また、高剛性手段もガイド又は位置決めヘッドに係
合可能である。そして、弾性部材及び高剛性手段を夫々
移動させる移動手段を具えている。In the robot hand of the present invention, a first bearing housing is mounted on the main body, and the first rotary shaft is rotatably mounted on the first bearing housing. The second rotary shaft is connected to the first rotary shaft by a universal joint. A hand portion is provided at one end of the second rotating shaft, and the second rotating shaft is held by the second bearing housing. The second bearing housing is movable with respect to the main body in a plane perpendicular to the second rotation axis by the slide mechanism. A guide is fixed to the second bearing housing. The positioning head is engageable with this guide. The elastic member is connected to the guide or the positioning head. High rigidity means can also be engaged with the guide or the positioning head. The elastic member and the high-rigidity means are respectively provided with moving means.
【0009】[0009]
【作用】上述したガイド、位置決めヘッド、弾性部材及
び高剛性手段は、可変コンプライアンス機構を構成す
る。これによって、本体に対する第2軸受けハウジング
の移動の柔軟性を、無拘束状態、中程度の剛性による拘
束状態、高い剛性による拘束状態の3段階に制御でき
る。中程度の剛性で回転つまみを把持した後、可変コン
プライアンス機構が第2軸受けハウジングの動きを無拘
束に解き放つと、スライド機構は、第2軸受けハウジン
グを保持しながら、第1、第2回転軸と垂直な平面内の
所定範囲内で、第2軸受けハウジングが円滑に移動でき
るようにする。電子機器の回転つまみの回転に追従して
第2回転軸が第1回転軸に対してずれた場合でも、自在
継手は円滑かつ正確に第1回転軸からの回転を第2回転
軸へ伝達する。The guide, the positioning head, the elastic member and the high rigidity means described above constitute a variable compliance mechanism. Thereby, the flexibility of the movement of the second bearing housing with respect to the main body can be controlled in three stages: an unrestrained state, a restrained state with medium rigidity, and a restrained state with high rigidity. When the variable compliance mechanism releases the movement of the second bearing housing without restraint after gripping the rotary knob with medium rigidity, the slide mechanism holds the second bearing housing and moves to the first and second rotary shafts. The second bearing housing is allowed to move smoothly within a predetermined range in a vertical plane. Even when the second rotary shaft is displaced from the first rotary shaft by following the rotation of the rotary knob of the electronic device, the universal joint smoothly and accurately transmits the rotation from the first rotary shaft to the second rotary shaft. .
【0010】以上の作用により、仮え2本の爪をもった
ハンド部が電子機器の回転つまみをつまんで回転させる
場合でも、ハンド部の回転軸と回転つまみの回転軸との
ずれからくる回転時における回転つまみへの力の負担を
さけながら回転つまみの回転操作を行うことが可能であ
る。また、回転操作用の2本爪のハンド部でレバー操作
も行える。With the above operation, even when the hand portion having the two claws is rotated by pinching the rotary knob of the electronic device, the rotation caused by the deviation between the rotary shaft of the hand portion and the rotary shaft of the rotary knob. It is possible to perform the rotating operation of the rotary knob while avoiding the load of the force on the rotary knob at the time. Also, the lever operation can be performed with a two-claw hand portion for rotating operation.
【0011】さらに高剛性手段がガイド又は位置決めヘ
ッドと係合することによって、非常に高い剛性で第2軸
受けハウジングを本体に拘束できるので、この拘束によ
って第2回転軸及び第2軸受けハウジング、よってハン
ド部は、本体の急な動きに追従できる。Further, since the high-rigidity means engages with the guide or the positioning head, the second bearing housing can be restrained to the main body with extremely high rigidity, and this restraint restrains the second rotary shaft and the second bearing housing, and hence the hand. The part can follow the sudden movement of the main body.
【0012】[0012]
【実施例】本発明の好適な実施例を以下に説明する。図
2は、電子機器のつまみ・レバー等を操作するための2
本爪を伴った本発明のロボット・ハンドの好適な実施例
の斜視図である。図1は、本発明のロボット・ハンドの
側面図である。図1及び図2において、本体10は昇降
機(後述)に設けられており、これにより上下すること
ができる。12は第1回転軸であり、その回転駆動力
は、回転駆動軸74からかさ歯車94及びかさ歯車96
を経て伝達される。動力源は主としてパルスモーターが
よく、その選定と設置は当業者にとって容易であろう。
第1軸受けハウジング14は第1回転軸12を回転自在
に保持し、自在継手16を介して第2回転軸18へ回転
駆動力を伝達する。本実施例では自在継手をとしてオル
ダム継手を用いているがここに中空のたわみ継手等を用
いてもよく、第1回転軸と第2回転軸のいずれを克服し
ながら回転駆動力を伝達しうる中空の部材であればよ
い。中空にする理由は後述する。第2軸受けハウジング
20は第2回転軸18を回転自在に保持しスライド機構
(後述)及び可変コンプライアンス機構(後述)は第2
軸受けハウジング20を保持している。The preferred embodiment of the present invention will be described below. Fig. 2 shows 2 for operating knobs and levers of electronic equipment.
FIG. 7 is a perspective view of a preferred embodiment of the robot hand of the present invention with the present nail. FIG. 1 is a side view of the robot hand of the present invention. In FIGS. 1 and 2, the main body 10 is provided on an elevator (described later) and can be moved up and down. Reference numeral 12 is a first rotation shaft, and the rotation driving force thereof is from the rotation driving shaft 74 to the bevel gear 94 and the bevel gear 96.
Be transmitted via. The power source is mainly a pulse motor, and its selection and installation will be easy for those skilled in the art.
The first bearing housing 14 rotatably holds the first rotary shaft 12 and transmits the rotational driving force to the second rotary shaft 18 via the universal joint 16. In this embodiment, the Oldham coupling is used as the universal joint, but a hollow flexible joint or the like may be used here, and the rotary driving force can be transmitted while overcoming either the first rotating shaft or the second rotating shaft. Any hollow member may be used. The reason for making it hollow will be described later. The second bearing housing 20 holds the second rotating shaft 18 rotatably, and the slide mechanism (described later) and the variable compliance mechanism (described later) are the second.
It holds the bearing housing 20.
【0013】第2回転軸18の自在継手16と反対端に
は爪ホルダー22が取付けられており、この爪ホルダー
22は第2回転軸18と一体に回転可能である。破断線
23と33とによりはさまれた領域は爪ホルダー22の
内部を示している。爪ホルダー22の内部では、爪開閉
カム28が2本の爪32の夫々の一端に設けられたロー
ラー26と係合している。爪開閉カム28を爪開閉軸2
4に固定し爪開閉軸24を軸方向に移動する。これによ
り爪開閉カム28のローラーとの係合面が、ローラー2
6を上下させピン30を中心に爪32を回転させる。こ
のようにして爪32の対象物に対する把持と解除の動作
が行なわれる。爪開閉軸24は、中空な第1回転軸12
の内部で相互に回転自在かつたわみ自在に爪開閉軸92
と連結されており(連結部分を図示せず)、爪32の回
転に伴って回転する爪開閉軸24の回転を逃すと共に対
象物を把持しての回転に追従(後述)する爪32がもた
らす爪開閉軸24の第2爪開閉軸92に対するずれを逃
がす。爪開閉軸92は、本体10に固定された軸受け9
0に軸方向移動自在に取りつけられ、爪開閉軸24と反
対側の一端が移動プーリー88の軸と連結されている。
爪開閉軸92は、部材83とも連結している。バネ84
の両端は軸受け90及び部材83に取付けられているの
で、このバネ84は部材83を常時爪方向へ引っ張る。A claw holder 22 is attached to the end of the second rotary shaft 18 opposite to the universal joint 16, and the claw holder 22 is rotatable integrally with the second rotary shaft 18. The region sandwiched by the break lines 23 and 33 shows the inside of the claw holder 22. Inside the claw holder 22, a claw opening / closing cam 28 engages with a roller 26 provided at one end of each of the two claws 32. The claw opening / closing cam 28 is used for the claw opening / closing shaft 2
4, and the pawl opening / closing shaft 24 is moved in the axial direction. As a result, the engagement surface of the pawl opening / closing cam 28 with the roller is
6 is moved up and down to rotate the claw 32 around the pin 30. In this way, the operation of gripping and releasing the claw 32 with respect to the object is performed. The pawl opening / closing shaft 24 is a hollow first rotating shaft 12
Claw opening / closing shaft 92 that can rotate and flexure inside each other
The claw 32 that is connected to the claw 32 (which is not shown in the figure) is provided to allow the claw opening / closing shaft 24, which rotates with the rotation of the claw 32, to escape the rotation and follow the rotation of grasping an object (described later). The shift of the pawl opening / closing shaft 24 with respect to the second pawl opening / closing shaft 92 is released. The pawl opening / closing shaft 92 is a bearing 9 fixed to the main body 10.
No. 0 is mounted movably in the axial direction, and one end opposite to the pawl opening / closing shaft 24 is connected to the shaft of the moving pulley 88.
The pawl opening / closing shaft 92 is also connected to the member 83. Spring 84
Since both ends of the member are attached to the bearing 90 and the member 83, this spring 84 always pulls the member 83 in the claw direction.
【0014】移動プーリー88、部材83及び爪開閉軸
92は一体となってスライド部材86に沿って軸方向に
移動できる。把持用ワイヤ80は、本体10に取付けら
れているプーリー82を経て移動プーリー88に半周巻
きつき、本体に固定される。バネ84の爪32方向への
引っ張り力と、把持用ワイヤー80の移動プーリー88
へ及ぼすプーリー82方向への引っ張り力はここで均衡
している。把持用ワイヤー80の一端は本体に固定され
ているので、このワイヤー80の他端を適当な駆動プー
リー(図示せず)が巻き取るようにし、この駆動プーリ
ーの回転を適当なモーターが制御すればこのモーターに
より移動プーリー88の位置を制御できる。移動プーリ
ー88の軸は、爪開閉軸92と連結されているから移動
プーリー88の移動は爪開閉軸92を軸方向へ移動させ
る。従って爪開閉軸24を経て爪開閉カム28を駆動さ
せ爪32を開閉させる。The movable pulley 88, the member 83, and the pawl opening / closing shaft 92 can be integrally moved along the slide member 86 in the axial direction. The gripping wire 80 passes through the pulley 82 attached to the main body 10 and is wound around the moving pulley 88 by a half turn to be fixed to the main body. The pulling force of the spring 84 toward the claw 32 and the movement pulley 88 of the gripping wire 80
The pulling forces exerted on the pulley 82 in the direction of the pulley 82 are balanced here. Since one end of the gripping wire 80 is fixed to the main body, an appropriate drive pulley (not shown) winds the other end of the wire 80, and an appropriate motor controls the rotation of the drive pulley. The position of the moving pulley 88 can be controlled by this motor. Since the shaft of the moving pulley 88 is connected to the pawl opening / closing shaft 92, the movement of the moving pulley 88 moves the pawl opening / closing shaft 92 in the axial direction. Accordingly, the pawl opening / closing cam 24 is driven via the pawl opening / closing shaft 24 to open / close the pawl 32.
【0015】つぎに図1及びスライド機構の斜視図であ
る図3を用いて本発明のスライド機構を説明する。第2
軸受けハウジング20は、第2回転軸18を回転自在に
保持する。第2軸受けハウジング20の下部には第2回
転軸18に沿った溝が設けられており、この溝の両側面
に2組の穴が空けられている。これらの穴へ2本の溝方
向スライドシャフト36が各々2個のミニチュアストロ
ーク46を介して挿入され外側からストッパー38を取
付ける。ミニチュアストローク46は略円筒状をしてお
り、その内円筒面はこれが取付けられる軸36となめら
かに摺動すると共にその外円筒面はこれが取付けられる
第2軸受けハウジング20の穴となめらかに摺動する。
取付けによって内外の円筒面に適当な予圧がかかるよう
に軸の太さ、軸受けハウジングの穴の大きさを設定する
ことにより安定した位置で摺動部材として機能させう
る。なお、ミニチュアストローク46は、スライドベア
リングにおきかえてもよい。Next, the slide mechanism of the present invention will be described with reference to FIG. 1 and FIG. 3 which is a perspective view of the slide mechanism. Second
The bearing housing 20 rotatably holds the second rotating shaft 18. A groove extending along the second rotary shaft 18 is provided in the lower portion of the second bearing housing 20, and two sets of holes are formed on both side surfaces of the groove. Two groove direction slide shafts 36 are respectively inserted into these holes via two miniature strokes 46, and stoppers 38 are attached from the outside. The miniature stroke 46 has a substantially cylindrical shape, the inner cylindrical surface of which slides smoothly with the shaft 36 to which it is mounted, and the outer cylindrical surface of which slides smoothly with the hole of the second bearing housing 20 in which it is mounted. .
By setting the thickness of the shaft and the size of the hole in the bearing housing so that an appropriate preload is applied to the inner and outer cylindrical surfaces by mounting, the sliding member can function at a stable position. The miniature stroke 46 may be replaced with a slide bearing.
【0016】2本の横方向スライドシャフト36の中央
部分はスライドブロック34の2個の穴に各々固定され
る。よって、このスライドブロック34が第2軸受けハ
ウジング20の下部の溝内に配置されることになる。な
お、スライドブロック34とスライドブロック44とは
ひとつの部品であり、その事が判るように第2軸受けハ
ウジングの図1における下部とブラケット42の図3に
おける上部の各々の一部を破断線43と40によって夫
々破りこみ開示してある。2本の縦方向スライドシャフ
ト48をその中央部でスライドブロック44に固定す
る。固定ブロック50の各々に第2軸受けハウジング2
0と同様に穴52を空けそこへ縦方向スライドシャフト
48を夫々ミニチュアストローク46を介して挿入し、
シャフトの両端にストッパー38を取付ける。スライド
ブロック44は固定ブロック50から適当な強さのバネ
54によってつるされておりこれで常時スライドブロッ
ク44の固定ブロック50に対する高さを適切に保つ。
固定ブロック50は本体10に固定する。なおブラケッ
ト42は、第2軸受けハウジング20の図1における下
面にて固定されており図3においてスライドブロック3
4とブラケット42との間に直接の係合関係は存在しな
いが相互位置関係を明示するために記載しておいた。The central portions of the two lateral slide shafts 36 are fixed in the two holes of the slide block 34, respectively. Therefore, the slide block 34 is arranged in the groove in the lower portion of the second bearing housing 20. It should be noted that the slide block 34 and the slide block 44 are one component, and as can be seen, a part of each of the lower part of the second bearing housing in FIG. 1 and the upper part of the bracket 42 in FIG. Each of them is disclosed by 40. Two vertical slide shafts 48 are fixed to the slide block 44 at their central portions. The second bearing housing 2 is provided on each of the fixed blocks 50.
As with 0, make holes 52 and insert vertical slide shafts 48 there through miniature strokes 46,
Install stoppers 38 on both ends of the shaft. The slide block 44 is suspended from the fixed block 50 by a spring 54 having an appropriate strength, so that the height of the slide block 44 relative to the fixed block 50 is always maintained appropriately.
The fixed block 50 is fixed to the main body 10. The bracket 42 is fixed to the lower surface of the second bearing housing 20 in FIG. 1, and the slide block 3 in FIG.
Although there is no direct engagement relationship between the No. 4 and the bracket 42, they are described to clearly show the mutual positional relationship.
【0017】以上の説明で明らかなように第2軸受けハ
ウジング20はスライドブロック34に対して横方向移
動自在であり、スライドブロック44は本体10に固定
されている固定ブロック50に対して縦方向移動自在で
ある。従って第2軸受けハウジング20は本体に対して
第2回転軸に垂直な平面内で移動自在である。従って第
2軸受けハウジング20に保持され自在継手16を介し
て回転力を伝達される第2回転軸18と爪ホルダー22
を介してこれに取付けられている爪32も本体に対して
第2回転軸に垂直な平面内で移動自在となる。As is apparent from the above description, the second bearing housing 20 is movable in the lateral direction with respect to the slide block 34, and the slide block 44 is movable in the longitudinal direction with respect to the fixed block 50 fixed to the main body 10. You are free. Therefore, the second bearing housing 20 is movable with respect to the main body in a plane perpendicular to the second rotation axis. Therefore, the second rotary shaft 18 and the claw holder 22 which are held in the second bearing housing 20 and to which the rotational force is transmitted through the universal joint 16.
The claw 32 attached thereto via is also movable with respect to the main body in a plane perpendicular to the second rotation axis.
【0018】次に図1と可変コンプライアンス機構の斜
視図である図4を用いて可変コンプライアンス機構を説
明する。図4において42はブラケットであり上述の如
く第2軸受けハウジング20の下部に固定する。56は
ガイドであり、ブラケット42の下部の穴45に挿入し
て一体に固定する。ガイド56の位置決めヘッド58側
は円錐状のくぼみとなっており位置決めヘッド58がガ
イド56の円錐状の穴に係合(又は嵌合)されガイド5
6を押さえつけることによってガイド56の動きを拘束
する。従ってガイド56と一体になっているブラケット
42及び第2軸受けハウジング20の動きを拘束する。Next, the variable compliance mechanism will be described with reference to FIG. 1 and FIG. 4 which is a perspective view of the variable compliance mechanism. In FIG. 4, reference numeral 42 denotes a bracket, which is fixed to the lower portion of the second bearing housing 20 as described above. Reference numeral 56 denotes a guide, which is inserted into the hole 45 in the lower portion of the bracket 42 and fixed integrally. The positioning head 58 side of the guide 56 has a conical recess, and the positioning head 58 is engaged (or fitted) with the conical hole of the guide 56 to guide the guide 5.
The movement of the guide 56 is restrained by pressing 6. Therefore, the movement of the bracket 42 integrated with the guide 56 and the second bearing housing 20 is restricted.
【0019】60は弾性シャフト(弾性部材)であっ
て、適度な可撓性をもっており位置決めヘッド58がガ
イド56の動きを拘束しているとき弾性シャフト60の
可撓性がガイド56の、ひいては第2軸受けハウジング
20の移動の柔軟性に影響を与える。なお弾性シャフト
60の位置決めヘッド58の反対側は、中空シャフト
(高剛性手段)62及びプレート64を突き抜けてプレ
ート66に固定される。この中空シャフト62は一端が
プレート64に固定されており、このプレート64に一
端が固定された2本のスライドシャフト70はプレート
66を突き抜けて伸びる。また、他の2本のスライドシ
ャフト72は一端がプレート66に固定され、シャフト
70と同様に他端が伸びている。Reference numeral 60 denotes an elastic shaft (elastic member), which has an appropriate flexibility, and when the positioning head 58 restrains the movement of the guide 56, the flexibility of the elastic shaft 60 of the guide 56, and by extension, the flexibility of the guide 56. Affects the flexibility of movement of the two-bearing housing 20. The side of the elastic shaft 60 opposite to the positioning head 58 is fixed to the plate 66 by penetrating the hollow shaft (high rigidity means) 62 and the plate 64. One end of the hollow shaft 62 is fixed to the plate 64, and the two slide shafts 70 whose one end is fixed to the plate 64 extend through the plate 66. The other two slide shafts 72 have one end fixed to the plate 66 and the other end extending like the shaft 70.
【0020】下部ブロック73は、スライドシャフト7
2を軸方向移動自在に保持する。一端を下部ブロック7
3に、他端をスライドシャフト72に連結したバネ68
によってスライドシャフト72は位置決めヘッド側に常
時加圧しておく。プレート64とバネ69の働きは後に
説明する。The lower block 73 is a slide shaft 7.
2 is movably held in the axial direction. One end is the lower block 7
3, a spring 68 having the other end connected to the slide shaft 72.
Accordingly, the slide shaft 72 is always pressed against the positioning head side. The functions of the plate 64 and the spring 69 will be described later.
【0021】スライドシャフト70はスライドシャフト
72と同様に本体に固定された下部ブロック73によっ
て軸方向移動自在に保持される。このスライドシャフト
70のプレート64と反対端はコンプライアンス変更用
ワイヤー78と連結している。このワイヤー78のスラ
イドシャフト70と反対端はプーリー76を経て把手用
ワイヤー80の場合と同様に適当な駆動プーリー(図示
せず)が巻き取るようにし、この駆動プーリーの回転を
適当なモーターが制御すればこのモーターにより中空シ
ャフト62をスライドできる。ここでもスライドシャフ
ト72の場合と同様にスライドシャフト70は一端を下
部ブロック73と他端をスライドシャフト70に固定し
たバネ69によって位置決めヘッド58側に常時加圧し
ておく。コンプライアンス変更用ワイヤー78がスライ
ドシャフト70を引っ張りプレート64がプレート66
に当たる位置まで来るとプレート64はプレート66を
プーリー76側に引っ張ることができる。プレート66
のプーリー76側の移動により弾性シャフト60を介し
てこれと一体となっている位置決めヘッド58は、ガイ
ド56から離れる。従ってガイド56は位置決めヘッド
58からの拘束力を失う。この様にしてコンプライアン
ス変更用ワイヤー78を調節することにより以下に述べ
る可変コンプライアンス機構の3通りの状態を実現でき
る。Similar to the slide shaft 72, the slide shaft 70 is held by a lower block 73 fixed to the main body so as to be axially movable. An end of the slide shaft 70 opposite to the plate 64 is connected to a compliance changing wire 78. An end of this wire 78 opposite to the slide shaft 70 is passed through a pulley 76 so that an appropriate drive pulley (not shown) can be wound up like the case of the handle wire 80, and an appropriate motor controls the rotation of the drive pulley. Then, the hollow shaft 62 can be slid by this motor. Here, as in the case of the slide shaft 72, the slide shaft 70 is constantly pressed toward the positioning head 58 by a spring 69 fixed to the lower block 73 at one end and the slide shaft 70 at the other end. The compliance changing wire 78 pulls the slide shaft 70, and the plate 64 is the plate 66.
The plate 64 can pull the plate 66 toward the pulley 76 when it comes to the position of hitting. Plate 66
The positioning head 58, which is integrated with the pulley 76 via the elastic shaft 60, is separated from the guide 56 by the movement of the pulley 76 side. Therefore, the guide 56 loses the restraint force from the positioning head 58. By adjusting the compliance changing wire 78 in this manner, the following three states of the variable compliance mechanism can be realized.
【0022】図5A、図5B、図5Cは、上述の可変コ
ンプライアンス機構が取り得る3通りの段階を夫々図1
における上方向から見た図である。図5Aは位置決めヘ
ッド58、中空シャフト62が共にガイド56へ向けて
押圧されており、ここでは中空シャフト62の剛性が弾
性シャフト60の剛性と加算されてガイド56の動きを
拘束している。ガイド56の動きを拘束しているこの状
態は可変コンプライアンス機構のガイド56への拘束力
が最も強い状態である。上述のごとくガイド56はブラ
ケット42を介して第2軸受けハウジング20と一体に
なっており第2軸受けハウジング20は爪32を有する
第2回転軸18を保持している。また、可変コンプライ
アンス機構は本体10と一体になった下部ブロック73
に保持されている。従ってこの状態では本体10が高い
剛性で第2軸受けハウジング20を拘束している状態で
ある。この様な状態は、対象とする電子機器のつまみ等
を変えるために位置を変えて敏速に動くときに取るべき
状態として好適である。FIGS. 5A, 5B, and 5C respectively show three stages that the variable compliance mechanism described above can take.
It is the figure seen from above in. In FIG. 5A, the positioning head 58 and the hollow shaft 62 are both pressed toward the guide 56. Here, the rigidity of the hollow shaft 62 is added to the rigidity of the elastic shaft 60 to restrain the movement of the guide 56. In this state in which the movement of the guide 56 is restrained, the restraining force of the variable compliance mechanism on the guide 56 is the strongest. As described above, the guide 56 is integrated with the second bearing housing 20 via the bracket 42, and the second bearing housing 20 holds the second rotary shaft 18 having the claw 32. In addition, the variable compliance mechanism is a lower block 73 integrated with the main body 10.
Held in. Therefore, in this state, the main body 10 holds the second bearing housing 20 with high rigidity. Such a state is suitable as a state to be taken when the position is changed to move quickly in order to change the knob or the like of the target electronic device.
【0023】図5Bは中空シャフト62が位置決めヘッ
ド58から離れ、位置決めヘッド58に対する拘束力を
持たず弾性シャフト60のみが位置決めヘッド58を介
してガイド56を拘束している状態である。従ってこの
状態における可変コンプライアンス機構の可変コンプラ
イアンスは、弾性シャフト60の可変コンプライアンス
にほぼ等しい。ゆえに弾性シャフト60の可変コンプラ
イアンスを適切に設計することによって、爪32が電子
機器のレバースイッチ、プッシュボタンスイッチなどを
操作する際に設定する可変コンプライアンス機構の状態
として好適となる。FIG. 5B shows a state in which the hollow shaft 62 is separated from the positioning head 58 and only the elastic shaft 60 restrains the guide 56 via the positioning head 58 without exerting a restraining force on the positioning head 58. Therefore, the variable compliance of the variable compliance mechanism in this state is substantially equal to the variable compliance of the elastic shaft 60. Therefore, by appropriately designing the variable compliance of the elastic shaft 60, the claw 32 is suitable as the state of the variable compliance mechanism set when operating the lever switch, push button switch, etc. of the electronic device.
【0024】図5Cは中空シャフト62をさらに本体側
に引っ張りプレート64がプレート66を押圧してロー
ラー76側に後退させ位置決めヘッド58もガイド56
から離れた状態の図である。この状態では位置決めヘッ
ド58はガイド56をなんら拘束せず従ってガイド56
の動き、すなわち第2軸受けハウジング20の動きは既
に説明したスライド機構にゆだねられる。この状態では
第2軸受けハウジング20に保持されている第2回転軸
18はスライド機構が許す範囲内で第1回転軸12に対
しずれながら回転できる。従って2本の爪32が電子機
器の回転つまみを回転させる際、爪がつまみの中心を把
持していなくとも回転用つまみに望ましくない力をかけ
ずにこれを回転することができる。すなわち図5Cに示
す状態は回転つまみの回転操作に好適である。In FIG. 5C, the hollow shaft 62 is further pulled toward the main body side, and the plate 64 presses the plate 66 and retracts it toward the roller 76 side, and the positioning head 58 also guides.
FIG. In this state, the positioning head 58 does not restrain the guide 56 at all, and therefore the guide 56 is not constrained.
, That is, the movement of the second bearing housing 20 is left to the sliding mechanism already described. In this state, the second rotary shaft 18 held by the second bearing housing 20 can rotate while being displaced with respect to the first rotary shaft 12 within the range permitted by the slide mechanism. Therefore, when the two pawls 32 rotate the rotary knob of the electronic device, even if the pawl does not grip the center of the knob, it can be rotated without applying an undesired force to the rotary knob. That is, the state shown in FIG. 5C is suitable for the rotary operation of the rotary knob.
【0025】以上図5A、図5B及び図5Cでも述べた
とおり本発明の実施例における可変コンプライアンス機
構では、図5Aにおける高い剛性による第2軸受けハウ
ジング20の拘束状態、図5Bにおける低い剛性による
第2軸受けハウジング20の拘束状態、図5Cにおける
所定の範囲内の無拘束状態と言うように3段階に拘束状
態をかえる事が可能である。As described above with reference to FIGS. 5A, 5B and 5C, in the variable compliance mechanism in the embodiment of the present invention, the second bearing housing 20 is restrained by the high rigidity shown in FIG. 5A and the second compliance housing by the low rigidity shown in FIG. 5B. The restraint state of the bearing housing 20 and the restraint state within a predetermined range in FIG. 5C can be changed in three stages.
【0026】図6は本発明のロボット・ハンド122の
産業用ロボットの搭載例の概念図である。126は本体
124を上下させるための昇降機、128は本体124
をハンド部の軸方向に動かすための駆動装置、130は
本体を図面と直角な方向へ動かすための駆動装置(ガイ
ドレールを含む)であって、126、128、130の
各装置の作用によってハンド本体は所定の空間内で任意
の位置を読み取ることができる。FIG. 6 is a conceptual diagram of an example of mounting an industrial robot on the robot hand 122 of the present invention. 126 is an elevator for moving the main body 124 up and down, and 128 is the main body 124.
Is a drive device for moving the main body in the axial direction of the hand portion, and 130 is a drive device (including guide rails) for moving the main body in a direction perpendicular to the drawing. The main body can read any position in a predetermined space.
【0027】[0027]
【発明の効果】本発明によれば、ガイド、位置決めヘッ
ド、弾性部材及び高剛性手段を有する可変コンプライア
ンス機構により、第2軸受けハウジングを本体に維持し
たまま本体に対する第2軸受けハウジングの移動の柔軟
性を3段階に制御できる。即ち、第1の段階では、高剛
性手段をガイド又は位置決めヘッドと係合させ、本体に
第2軸受けハウジングを拘束させるので、本体を急速に
移動させたい場合にもハンド部は本体に敏速に追従でき
る。第2の段階では、本体に対して第2軸受けハウジン
グが中程度の柔軟性を有するため、回転軸にずれがある
回転つまみの把持操作などに適している。さらに第3の
段階では、本体に対して第2軸受けハウジングが無拘束
であるため、ハンド部は回転軸に垂直な平面内で回転軸
に対して円滑に移動可能である。よって、上記第2の段
階での把持により、第2回転軸が第1回転軸に対してず
れた場合でも回転力を円滑かつ正確に伝達できる。従っ
て、本発明により、2本爪のハンド部でレバー操作のほ
かに回転操作等をも行ない得るため、各操作夫々に専用
ハンドを用意して交換する必要がなく、同じハンド部で
さまざまな操作状態に対応することができる。According to the present invention, by the variable compliance mechanism having the guide, the positioning head, the elastic member and the high rigidity means, the flexibility of movement of the second bearing housing with respect to the main body while maintaining the second bearing housing in the main body. Can be controlled in three steps. That is, in the first stage, the high-rigidity means is engaged with the guide or the positioning head, and the main body constrains the second bearing housing. Therefore, even when the main body is to be moved rapidly, the hand portion quickly follows the main body. it can. In the second stage, since the second bearing housing has a moderate flexibility with respect to the main body, it is suitable for a gripping operation of a rotary knob having a misaligned rotation axis. Further, in the third stage, since the second bearing housing is unconstrained with respect to the main body, the hand portion can move smoothly with respect to the rotary shaft within a plane perpendicular to the rotary shaft. Therefore, due to the gripping in the second stage, the rotational force can be smoothly and accurately transmitted even when the second rotating shaft deviates from the first rotating shaft. Therefore, according to the present invention, in addition to the lever operation, the rotating operation and the like can be performed with the two-claw hand portion, so that it is not necessary to prepare and replace a dedicated hand for each operation, and various operations can be performed with the same hand portion. Can respond to conditions.
【図1】本発明のロボット・ハンドの好適な一実施例の
側面図である。FIG. 1 is a side view of a preferred embodiment of a robot hand of the present invention.
【図2】本発明のロボット・ハンドの好適な一実施例の
斜視図である。FIG. 2 is a perspective view of a preferred embodiment of the robot hand of the present invention.
【図3】本発明に用いるスライド機構の一部をブラケッ
トとの位置関係と共に示した分解斜視図である。FIG. 3 is an exploded perspective view showing a part of a slide mechanism used in the present invention together with a positional relationship with a bracket.
【図4】本発明に用いる可変コンプライアンス機構を示
した分解斜視図である。FIG. 4 is an exploded perspective view showing a variable compliance mechanism used in the present invention.
【図5】可変コンプライアンス機構の3通りの剛性の状
態を夫々示した図である。FIG. 5 is a diagram showing three rigid states of the variable compliance mechanism.
【図6】本発明のロボット・ハンドを産業用ロボットに
搭載した例を示す概念図である。FIG. 6 is a conceptual diagram showing an example in which the robot hand of the present invention is mounted on an industrial robot.
10 本体 12 第1回転軸 14 第1軸受けハウジング 16 自在継手 18 第2回転軸 20 第2軸受けハウジング 22〜32 ハンド部 34〜52 スライド機構 56 ガイド 58 位置決めヘッド 60 弾性部材 62 高剛性手段 64、66、70、76及び78 移動手段 DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Main body 12 1st rotating shaft 14 1st bearing housing 16 Universal joint 18 2nd rotating shaft 20 2nd bearing housing 22-32 Hand part 34-52 Slide mechanism 56 Guide 58 Positioning head 60 Elastic member 62 High rigidity means 64, 66 , 70, 76 and 78 means of movement
Claims (1)
回転軸と、 該第1回転軸に自在継手によって連結された第2回転軸
と、 該第2回転軸を保持する第2軸受けハウジングと、 上記第2回転軸の一端に設けられたハンド部と、 上記第2回転軸に垂直な平面内で上記第2軸受けハウジ
ングを上記本体に対して移動可能にするスライド機構
と、 上記第2軸受けハウジングに固定されたガイドと、 該ガイドと係合可能な位置決めヘッドと、 上記ガイド又は上記位置決めヘッドに連結される弾性部
材と、 上記ガイド又は上記位置決めヘッドに係合可能な高剛性
手段と、 上記弾性部材及び上記高剛性手段を夫々移動させる移動
手段とを具えるロボット・ハンド。1. A main body, a first bearing housing mounted on the main body, and a first rotatably mounted on the first bearing housing.
A rotary shaft, a second rotary shaft connected to the first rotary shaft by a universal joint, a second bearing housing holding the second rotary shaft, and a hand portion provided at one end of the second rotary shaft. A slide mechanism that allows the second bearing housing to move with respect to the main body within a plane perpendicular to the second rotation axis; a guide fixed to the second bearing housing; and engageable with the guide. A positioning head; an elastic member connected to the guide or the positioning head; a high-rigidity means engageable with the guide or the positioning head; and a moving means for moving the elastic member and the high-rigidity means, respectively. A robot hand equipped.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15812393A JPH0736990B2 (en) | 1993-06-04 | 1993-06-04 | Robot hand |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15812393A JPH0736990B2 (en) | 1993-06-04 | 1993-06-04 | Robot hand |
Related Parent Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP18622386A Division JPS6347090A (en) | 1986-08-08 | 1986-08-08 | Revolution transmission gear |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0623686A JPH0623686A (en) | 1994-02-01 |
| JPH0736990B2 true JPH0736990B2 (en) | 1995-04-26 |
Family
ID=15664804
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15812393A Expired - Lifetime JPH0736990B2 (en) | 1993-06-04 | 1993-06-04 | Robot hand |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0736990B2 (en) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63115970A (en) * | 1986-10-31 | 1988-05-20 | Motoyama Seisakusho:Kk | Diaphragm valve |
| JP5384955B2 (en) * | 2008-12-04 | 2014-01-08 | 原田電子工業株式会社 | Handle rotation operation device |
-
1993
- 1993-06-04 JP JP15812393A patent/JPH0736990B2/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0623686A (en) | 1994-02-01 |
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