JPH0796487A - ハンドのフローティング支持装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 部品組付時等におけるかじりやこじりを効果
的に防止するとともに、装置全体をコンパクトに構成可
能なハンドのフローティング支持装置を提供する。 【構成】 ロボットのハンド取付部に固定されるハウジ
ング１０内に複数の鋼球２３を有するガイド手段２０を
介して移動部材３０をｘ方向、ｙ方向に移動自在で且つ
α方向に回動自在に設け、移動部材３０内に球面受け手
段４０を介して回動部材５０を中心Ｐ回りのα方向及び
θ方向に回動自在に保持し、ガイド手段２０及び球面受
け手段４０を介して部品組付時等における位置ズレを吸
収するとともに、回動部材５０内に設けられたピストン
部材６２を上方へ駆動させることで、位置決めボール７
１をテーパ面６９ａに圧接させてハンド３を位置ズレの
ない初期位置に復帰可能に構成した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、多関節ロボットなどに
好適なハンドのフローティング支持装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、自動車や電子機器等の組立ライ
ンや製造ラインにおいては、ライン上での作業を極力自
動化するため、多数の多関節ロボットが設置され、例え
ば、エンジンの組立ラインにおいては、パレットに位置
決めセットされたエンジンを、搬送装置によりパレット
とともにタクト送りし、多関節ロボットによりエンジン
に対して部品の組付作業などを順々に行っているが、パ
レットに対するエンジンの位置決め精度やエンジン自体
の製作精度などの影響で、エンジンの所望位置に正確に
部品を組付けることが困難なことがある。このため、多
関節ロボットのハンドで保持した部品と搬送装置により
搬送されたエンジンの位置ズレを吸収するため、アーム
とハンド間にフローティング支持装置を介装した多関節
ロボットも広く採用されている。

【０００３】前記フローティング支持装置としては、例
えば、ゴムやバネなどの弾性体でアームとハンドとを連
結したもの（特開平４−２４１７３号公報参照）や、複
数の鋼球等を介してハンドをアームに移動自在に支持
し、バネなどの弾性体によりハンドを位置ズレのない初
期位置に復帰させるように構成したもの（特開平４−３
３１０８８号公報参照）が提案されているが、この種の
フローティング支持装置では、エンジン等のワークとそ
れに組付けられる部品との位置ズレが大きくなるにした
がって、ハンドを初期位置に復帰させようとする弾性体
の付勢力が大きくなり、組付時にワークや部品が傷つい
たり破損したりするという問題が発生することがある。

【０００４】このため、ワークと部品間の圧接力が小さ
くなるように、ハンドの初期位置への復帰動作をエアシ
リンダで行うように構成したものも種々提案されてい
る。例えば、特開平５−１０４４７３号公報には、ハン
ドの基端部に円板状のフローティングフランジを設け、
アームにフローティングフランジを囲繞するハウジング
を設け、フローティングフランジの上下両側にハウジン
グの上下の壁部に夫々当接する複数の鋼球を装着し、こ
れら複数の鋼球を介してハンドを、フローティングフラ
ンジを含む面内においてｘ、ｙ方向に移動自在で、且つ
フローティングフランジの軸心回りのα方向に回動自在
に支持するとともに、ハウジングの上部に４つのエアシ
リンダを放射状に組み込み、この４つのエアシリンダに
よりフローティングフランジを位置ズレのない初期位置
に復帰させるように構成したフローティング支持装置が
記載されている。

【０００５】また、実開昭６０−１８６１３９号公報に
は、アームの先端部に第１球面受け手段を介して中間ハ
ウジングを回動自在に支持し、中間ハウジンクの先端部
に第２球面受け手段を介してハンドを回動自在に支持す
ることで、第１及び第２球面受け手段を介して１対の球
面の中心回りのθ方向にハンドを支持し、両球面受け手
段の組み合わせによりｘ方向、ｙ方向に移動自在で、且
つα方向及びθ方向に回動自在にハンドを支持するとと
もに、アームの先端部に、第１球面受け手段を貫通し、
先端部に第２球面受け手段のテーパ面に嵌合するピスト
ンロッドを有するエアシリンダを設け、このエアシリン
ダによりハンドを初期位置に復帰させるように構成した
フローティング支持装置が記載されている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところが、前記特開平
５−１０４４７３号公報に記載のフローティング支持装
置では、ハンドがθ方向へ回動しないので、位置ズレ吸
収時におけるハンドの移動自由度が制限され、部品組付
時などにおけるかじりやこじりを効果的に防止出来ない
こと、ハウジングの上部内に４つのエアシリンダを組み
込んであるので、フローティング支持装置が上下方向に
大型化するとともに、製作コストが高くなること、など
の問題がある。また、実開昭６０−１８６１３９号公報
に記載のフローティング支持装置では、１対の球面受け
手段を介してハンドを支持してあるので、位置ズレ吸収
時におけるハンドの挙動が安定しないこと、１対の球面
受け手段を上下に連設してあるので、フローティング支
持装置が上下方向に大型化すること、などの問題があ
る。

【０００７】本発明の目的は、ハンドをｘ、ｙ方向に移
動自在に支持するとともに、α、θ方向に回動自在に支
持し、部品組付時等におけるかじりやこじりを効果的に
防止するとともに、装置全体をコンパクトに構成可能な
ハンドのフローティング支持装置を提供することであ
る。

【０００８】

【課題を解決するための手段】請求項１に係るハンドの
フローティング支持装置は、ハンドを有する産業機械の
ハンド取付部とハンド間に介設されるハンドのフローテ
ィング支持装置であって、前記ハンド取付部に固定さ
れ、ハンド側の端面の外縁近傍部に環状の基準面が形成
された平板状の固定部と、固定部の外縁部からハンド側
へ延び、内部に円柱状の収容空間が形成された周壁部
と、周壁部のハンド側の端部から内側へ延びる環状受部
であって、基準面に対向する位置に基準面と平行に環状
の受面が形成された環状受部とを有するハウジングと、
前記ハウジング内にハウジングの内周面に対して間隔を
あけ且つ軸心を収容空間と同方向へ向けて設けられた略
円筒状の筒部と、筒部の固定部側の端部から基準面と受
面間へ延びる環状のフランジ部とを有する移動部材と、
前記移動部材のフランジ部を複数の鋼球を介して基準面
と受面間に保持して基準面と平行な面内において移動自
在に案内するガイド手段と、前記筒部内に装着され、一
端部がハンドに固定された回動部材と、前記回動部材の
外周面と筒部の内周面間に介設され、筒部の軸心上に中
心を有し、この中心を含む一定幅の部分球面を介して回
動部材を回動自在に且つ筒部の軸方向に移動不能に筒部
に保持する球面受け手段と、前記ハンドを流体圧により
位置ズレのない初期位置に復帰させる姿勢復帰手段とを
備えたものである。

【０００９】ここで、請求項２に係る装置のように、前
記姿勢復帰手段は、前記ハンドを初期位置に復帰させた
状態において筒部と同心状に回動部材内に形成されたシ
リンダ孔と、前記シリンダ孔に臨む回動部材の固定部側
の壁面を貫通して固定部側へ開口する少なくとも３つの
ガイド孔と、前記ガイド孔に対向させて固定部に夫々形
成された円錐状の姿勢復帰凹部と、前記シリンダ孔に装
着されたピストン部材であって、ガイド孔内へ延びるピ
ン部材を有するピストン部材と、前記ピン部材と姿勢復
帰凹部間においてガイド孔に略隙間なく夫々装着された
位置決めボールであって、位置決めボールを姿勢復帰凹
部のテーパ面に圧接させた状態で位置決めボールの中心
がガイド孔内に常時位置する直径の位置決めボールと、
前記位置決めボールの固定部側の先端部が、姿勢復帰凹
部の形成範囲内に常時対向するように、ハウジングに対
する回動部材の回転範囲を規制する回転規制手段とを備
えることが好ましい実施例である。

【００１０】また、請求項３に係る装置のように、前記
筒部のハンド側の先端部に当接して筒部を固定部側へ押
圧可能な環状ピストンを回動部材に設けることが好まし
い実施例である。

【００１１】

【作用】請求項１に係るハンドのフローティング支持装
置においては、移動部材が産業機械のハンド取付部に固
定されたハウジング内に収容されて、ハウジング内にお
いて複数の鋼球を介して基準面と平行な面内において移
動自在に案内され、一端がハンドに固定された回動部材
が移動部材内に収容されて、移動部材内において部分球
面を介して移動部材に回動自在に保持されており、ハン
ドは、フローティング支持装置を介して、基準面と平行
な面内でｘ方向、ｙ方向に移動自在で、且つ移動部材の
軸心回りのα方向に回動自在で、且つ部分球面の中心回
りのθ方向に回動自在にハンド取付部にフローティング
支持されることになる。

【００１２】このように、ｘ方向、ｙ方向に移動自在で
且つα方向、θ方向に回動自在にハンドをフローティン
グ支持できるので、ワークに対する部品の組付作業など
を円滑に行うことが可能となる。また、複数の鋼球及び
球面を介してハンドをフローティング支持して、フロー
ティング支持状態におけるハンドの移動抵抗を小さく、
しかも移動量に関係なく一様に設定出来るので、部品組
付時等における、かじりやこじり等を確実に防止するこ
とが可能となる。更に、ハウジングに同心状に設けられ
た移動部材及び回動部材を介してハンドをフローティン
グ支持するので、フローティング支持装置全体を小型に
構成することが可能となる。

【００１３】ここで、請求項２に係る装置においては、
回動部材内にシリンダ孔が形成され、シリンダ孔に臨む
回動部材の固定部側の壁面に少なくとも３つのガイド孔
が固定部側へ向けて貫通状に設けられ、固定部にガイド
孔に対応させて円錐状の姿勢復帰凹部が形成され、シリ
ンダ孔に装着されたピストン部材を固定部側へ移動させ
ると、ピストン部材に固定されたピン部材でガイド孔に
装着された位置決めボールが姿勢復帰用凹部に夫々圧接
され、ハンドがｘ方向、ｙ方向、α方向、θ方向の初期
位置に姿勢復帰される。このように、回動部材内に設け
られた１つのシリンダによりハンドを初期位置に姿勢復
帰出来るので、装置全体を大型化することなく、フロー
ティング支持装置に対して姿勢復帰手段を組み込むこと
が可能となり、しかも、１つのシリンダで姿勢復帰出来
るので、フローティング支持装置の製作コストを低減出
来る。

【００１４】請求項３に係る装置においては、筒部のハ
ンド側の先端部に当接して筒部を固定部側へ押圧可能な
環状ピストンを回動部材に設けてあるので、この環状ピ
ストンにより、筒部を固定部側へ押圧することで、ハン
ドをθ方向にのみ初期位置に復帰させることが可能とな
り、例えば、重心がハンドの中心軸から偏心した位置に
ある部品でも、θ方向にのみハンドを初期位置に保持さ
せることで、部品組付時等における、かじりやこじり等
を確実に防止することが可能となる。

【００１５】

【実施例】以下、本発明の実施例について図面を参照し
ながら説明する。本実施例は、ロボットのアームとハン
ド間に介装されるハンドのフローティング支持装置に本
発明を適用した場合のものである。尚、本実施例では、
アーム側を上方、ハンド側を下方と定義して説明する。
図１、図２に示すように、フローティング支持装置１
は、アーム２の先端部に設けられたハンド取付部２ａと
ハンド３間に介装され、図１に示すように、アーム２に
対してハンド３をｘ方向、ｙ方向に移動自在で且つｚ軸
回りのα方向、中心Ｐ回りのθ方向に回動自在に支持す
ることで、ハンド３に保持した部品４とワーク５との位
置ズレを吸収するものである。

【００１６】前記フローティング支持装置１は、図２、
図３に示すように、ハンド取付部２ａに固定されたハウ
ジング１０と、ガイド手段２０を介してハウジング１０
内にｘ方向、ｙ方向に移動自在で且つα方向に回動自在
に設けられた移動部材３０と、移動部材３０内に装着さ
れて一端部がハンド３に固定され、移動部材３０に対し
て球面受け手段４０を介してα方向及びθ方向に回動自
在な回動部材５０と、ハウジング１０に対して移動部材
３０及び回動部材５０を位置ズレのない図３に図示の初
期位置に復帰させる姿勢復帰手段６０とを備え、次のよ
うに構成されている。

【００１７】前記ハウジング１０について説明すると、
図２〜図５に示すように、ハンド取付部２ａの下面には
平板状の固定プレート（これが固定部に相当する）１１
が固定され、固定プレート１１の下端面には、固定プレ
ート１１の外縁部から下方へ延びる周壁部１２ａと、周
壁部１２ａの下端から内側へ延びる環状受部１２ｂとを
有するハウジング本体１２が４本のボルト１３を介して
固定プレート１１に固定され、周壁部１２ａの内側には
略円筒状の収容空間１４が形成され、周壁部１２ａの内
側において固定プレート１１にはハンド取付部２ａの下
面と平行な環状の基準面１５ａを有する基準リング部材
１５が設けられ、環状受部１２ｂの上面には基準面１５
ａと平行な環状の受面１６ａを有する受圧リング部材１
６が基準リング部材１５と対向状に設けられている。

【００１８】前記移動部材３０は、図３、図５に示すよ
うに、収容空間１４内に軸心を上下方向に向けて設けら
れた略円筒状の筒部３１と、筒部３１の上端近傍部から
基準リング部材１５と受圧リング部材１６間へ延びる環
状のフランジ部３２とを有しており、移動部材３０の外
周面とハウジング１０間には、ｘ方向、ｙ方向への位置
ズレを吸収するための位置ズレ吸収隙間３３が形成され
ている。

【００１９】前記ガイド手段２０について説明すると、
図３、図７に示すように、フランジ部３２と基準リング
部材１５間及びフランジ部３２と受圧リング部材１６間
には保持リング２１が夫々設けられ、両保持リング２１
には円周所定間隔おきに貫通孔２２が夫々形成され、各
貫通孔２２には鋼球２３が装着され、上側の保持リング
２１の貫通孔２２に装着された鋼球２３は、その上端部
が基準面１５ａに当接され、下端部がフランジ部３２の
上面に当接され、下側の保持リング２１の貫通孔２２に
装着された鋼球２３は、その上端部がフランジ部３２の
下面に当接され、下端部が受面１６ａに当接されてお
り、移動部材３０は、フランジ部３２が基準リング部材
１５及び受圧リング部材１６間に上下の鋼球２３を介し
て支持されて、上下方向に移動不能に且つｘ方向、ｙ方
向、α方向へ移動自在にハウジング１０に保持されてい
る。尚、符号２４は、フランジ部３２の外周端に当接し
て移動部材３０のｘ方向、ｙ方向への移動を規制するク
ッション材である。

【００２０】前記球面受け手段４０について説明する
と、図３、図５、図７に示すように、筒部３１内におい
て回動部材５０の外周部には環状の回動支持リング４１
が固定され、回動支持リング４１の外周面には筒部３１
の軸線上に中心Ｐを有し、この中心Ｐを含む一定幅の部
分球面４２が形成され、移動部材３０の上部内には部分
球面４２を受止める部分球状の球状受面４３が形成さ
れ、回動部材５０は部分球面４２の中心Ｐ回りにθ方向
に回動自在に移動部材３０に対して保持されている。

【００２１】前記移動部材３０の球状受面４３には中心
Ｐを挟んで対向状に上下方向に切り欠いた２対の切欠部
４４が形成され、こられ切欠部４４の幅は回動支持リン
グ４１の幅よりも大きく設定され、対向配置された１対
の切欠部４４の奥端部間の距離は回動支持リング４１の
外径よりも大きく設定され、回動支持リング４１を縦向
きにした状態で対向する切欠部４４を介して移動部材３
０内に装着し、この状態で回動支持リング４１を水平姿
勢に回動させることで、球状受面４３内に回動支持リン
グ４１が装着される。

【００２２】前記回動部材５０は、図３、図５に示すよ
うに、基本的には、蓋部材５１とシリンダケース５２と
取付板５３とから構成され、蓋部材５１及びシリンダケ
ース５２は筒部３１内において上下に配置され、回動支
持リング４１は、蓋部材５１の下半部の外周とシリンダ
ケース５２の上半部外周とに亙って外嵌装着され、４本
のボルト５４で蓋部材５１とシリンダケース５２とを連
結することで両者間に挟持されて固定されている。前記
取付板５３は４本のボルト５５を介してシリンダケース
５２の下面に固定され、その外周部は環状受部１２ｂの
下方に延設されて、外周部の上部には環状受部１２ｂの
下面に圧接されるリップ部５６ａを有する環状のシール
部材５６が取付けられている。

【００２３】次に、前記ハンド３を位置ズレのない初期
位置に復帰させる姿勢復帰手段６０について説明する。
図３〜図６に示すように、シリンダケース５２内には上
下方向向きにシリンダ孔６１が形成され、シリンダ孔６
１にはピストン部材６２が摺動自在に装着され、ピスト
ン部材６２はその上側に設けられたバネ部材６３により
常時下方へ付勢されている。前記ピストン部材６２の下
側には作動室６４が形成され、シリンダケース５２の下
壁部の中央部には作動室６４に開口するエア通路６５が
形成され、取付板５３の上半部の中央部には上下方向に
延びてエア通路６５に連なり、更に下端部が半径方向に
延びて取付板５３の外周面に開口するエア通路６６が形
成され、作動室６４に両エア通路６６、６５を介して加
圧エアが供給されるとピストン部材６２がバネ部材６３
の付勢力に抗して上方へ移動するように構成されてい
る。

【００２４】前記ピストン部材６２の上方において蓋部
材５１には３つのガイド孔６７が円周３等分位置に形成
され、固定プレート１１には３つのガイド孔６７に対応
させて３つの装着凹部６８が形成され、これら３つの装
着凹部６８には下方へ向けて広がる円錐凹状の姿勢復帰
用凹部６９を有する位置決め部材７６が夫々固定され、
ピストン部材６２にはガイド孔６７内へ延びる復帰用の
ピン部材（これが復帰用突部に相当する）７０が設けら
れ、ガイド孔６７にはピン部材７０と姿勢復帰用凹部６
９間においてガイド孔６７に対して略隙間なく位置決め
ボール７１が上下移動自在に装着され、位置決めボール
７１の直径は、位置決めボール７１を姿勢復帰用凹部６
９のテーパ面６９ａに圧接させた状態で位置決めボール
７１の中心がガイド孔６７内に常時位置する直径に設定
されている。

【００２５】前記蓋部材５１には上方へ突出状に延びる
１対の規制ピン７２が設けられ、固定プレート１１には
規制ピン７２に対応させて１対の装着凹部７３が形成さ
れ、装着凹部７３内には回転規制スリーブ７４が装着さ
れ、規制ピン７２の上半部は回転規制スリーブ７４内に
遊嵌状に装着され、この規制ピン７２と規制規制スリー
ブ７４とからなる回転規制手段７５により、位置決めボ
ール７１の上端部が、姿勢復帰用凹部６９の形成範囲内
に常時対向するように、ハウジング１０に対する回動部
材５０のα方向への回動範囲が規制されている。

【００２６】前記取付板５３の上半部の外周近傍部には
環状のシリンダ孔８０が形成され、シリンダ孔８０内に
は環状ピストン８１が上下方向に摺動自在に装着され、
環状ピストン８１の下側には環状作動室８２が形成さ
れ、取付板５３には一端が環状作動室８２に開口し、他
端が取付板５３の外周面に開口したエア通路８３が形成
され、このエア通路８３を介して加圧エアを供給するこ
とで、環状ピストン８１が上方へ移動する。前記環状ピ
ストン８１の内周部の上端はシリンダケース５２の外周
部の下端に対向配置され、環状ピストン８１の外周部の
上端は移動部材３０の筒部３１の下端に対向配置され、
ハンド３を初期位置に保持した状態で、シリンダケース
５２の外周部の下端と筒部３１の下端とは同高に配置さ
れている。

【００２７】次に、前記フローティング支持装置１の作
用について説明する。ハンド３に保持した部品４等を自
動車等のワーク５に組付ける際には、作動室６４、８２
を大気開放し、ハンド３をフローティング支持した状態
で組付けることになる。つまり、作動室６４、８２を大
気開放すると、図７に示すように、バネ部材６３の付勢
力によりピストン部材６２がシリンダ孔６１の下部に移
動し、位置決めボール７１がガイド孔６７内に略完全に
収容され、ガイド手段２０の複数の鋼球２３を介して移
動部材３０が、初期位置からｘ方向、ｙ方向に移動自在
で且つ筒部３１の軸心回りのα方向に回動自在な状態と
なるとともに、環状ピストン８１が上下移動可能にな
り、回動部材５０が球面受け手段４０を介して中心Ｐ回
りにα方向及びθ方向に回動自在な状態となって、ハン
ド３がフローティング支持され、組付時におけるワーク
５と部品４との位置ズレが吸収されることになる。

【００２８】前記ハンド３をθ方向にのみ初期位置へ復
帰させる場合には、環状作動室８２へ加圧エアを供給す
ることになる。つまり、環状作動室８２へ加圧エアを供
給すると、環状ピストン８１が上方へ移動して、移動部
材３０の筒部３１の下端が上方へ押し上げられ、筒部３
１の下端の高さ位置がシリンダケース５２の外周部の下
端の高さ位置と同高になるまで、回動部材５０が中心Ｐ
回りに回動し、ハンド３がθ方向の初期位置に復帰す
る。尚、この状態においてハンド３は、ガイド手段２０
を介してｘ方向、ｙ方向に移動自在で且つα方向に回動
自在にハウジング１０に支持されることになる。

【００２９】一方、ハンド３を、ｘ方向、ｙ方向、α方
向、θ方向の初期位置に復帰させる場合には、作動室６
４に対して加圧エアを供給することになる。つまり、作
動室６４に対して加圧エアを供給すると、ピストン部材
６２とともにピン部材７０が上方へ移動し、図７に示す
状態から、３つの位置決めボール７１が姿勢復帰用凹部
６９のテーパ面６９ａの奥端部に移動しようとして、移
動部材３０がｘ方向、ｙ方向に移動するとともにα方向
に回転して、図３に示すように、ハンド３がｘ方向、ｙ
方向、α方向の初期位置に復帰することになる。また、
位置決めボール７１がテーパ面６９ａの奥端部に圧接さ
れることによる反力で回動部材５０が下方へ付勢され、
中心Ｐ回りに回動部材５０が回動して、θ方向の初期位
置に回動部材５０が復帰し、ハンド３が初期位置に復帰
することになる。

【００３０】このように、ｘ方向、ｙ方向の位置ズレは
複数の鋼球２３を介して移動部材３０をハウジング１０
に対して移動自在に保持することで吸収され、また、θ
方向の位置ズレは部分球面４２を介して回動部材５０を
移動部材３０に対して回動自在に支持することで吸収さ
れ、α方向の位置ズレは移動部材３０及び回動部材５０
の両者の回動により吸収されることになり、位置ズレ量
が大きくなっても一定の力を移動部材３０及び回動部材
５０に作用させることで、位置ズレを吸収することが可
能となり、部品４とワーク５間のごじりやかじりを防止
することが可能となり、しかも、鋼球２３や回動支持リ
ング４１などの剛体を介してハンド３をフローティング
支持するので、ハンド３のｚ軸方向への引張応力や圧縮
応力に対する許容応力を十分に確保出来る。

【００３１】また、移動部材３０と回動部材５０とピス
トン部材６２とをハウジング１０に同心状に設けてある
ので、フローティング支持装置１全体をコンパクトに構
成することが可能となる。更に、取付板５３に環状ピス
トン８１を設けるという簡単な構成で、θ方向にのみ初
期位置にロックすることが可能となる。

【００３２】尚、前記実施例では、アーム２の先端に固
定プレート１１を取付け、取付板５３にハンド３を固定
したが、アーム２の先端に取付板５３を固定し、固定プ
レート１１にハンド３を取付けてもよい。また、エア通
路６６、８３を取付板５３内において連通させ、環状ピ
ストン８１とピストン部材６２とを同時に上下動させる
ように構成してもよい。

【００３３】尚、前記ハンド３をθ方向にのみ初期位置
にロックする必要がない場合には、図８に示すように、
環状ピストン８１を省略することが可能である。また、
この場合には、シリンダケース５２の下端部と筒部３１
の下端部間に、θ方向へハンド３の移動を規制する合成
ゴム製の中空或いは中実のリング部材９０を装着し、ハ
ンド３のふらつきを防止することが好ましい。更に、図
８に示すように、取付板５３を貫通するようにシリンダ
ケース５２の略中央部を下方へ突出させ、エア通路６６
を省略するとともにエア通路６５を下方へ向けて開口さ
せ、取付板５３に固定されるハンド３にエア通路６５に
開口するエア通路（図示略）を形成してもよい。

【００３４】尚、本実施例では、加圧エアにより、ピス
トン部材６２及び環状ピストン８１を駆動したが、油圧
などにより駆動してもよい。また、ロボットのアーム２
とハンド３間にフローティング支持装置１を介設した
が、ロボット以外の産業機器のハンド取付部とハンド間
に介設されるフローティング支持装置に対しても本発明
を同様に適用出来る。

【００３５】

【発明の効果】請求項１に係るハンドのフローティング
支持装置によれば、ｘ方向、ｙ方向に移動自在で且つα
方向、θ方向に回動自在にハンドをフローティング支持
出来、ワークに対する部品の組付け等の作業を円滑に行
うことが可能となること、フローティング支持状態にお
けるハンドの移動抵抗を小さく、しかも移動量に関係な
く一様に設定出来るので、部品組付時等における、かじ
りやこじり等を確実に防止することが可能となること、
ハウジングに同心状に設けられた移動部材及び回動部材
を介してハンドをフローティング支持するので、フロー
ティング支持装置全体を小型に構成可能なこと、などの
効果が得られる。

【００３６】請求項２に係る装置によれば、回動部材内
に設けられた１つのシリンダによりハンドを初期位置に
姿勢復帰出来るので、装置全体を大型化することなく、
フローティング支持装置に対して姿勢復帰手段を組み込
むことが可能となり、しかも、１つのシリンダで姿勢復
帰出来るので、フローティング支持装置の製作コストを
低減出来る。

【００３７】請求項３に係る装置によれば、環状ピスト
ンにより、筒部を固定部側へ押圧することで、ハンドを
θ方向にのみ初期位置に復帰させることが可能となり、
θ方向へハンドを回動させないで、ｘ方向、ｙ方向、α
方向に移動させての部品等の位置決めが可能となり、例
えば、重心がハンドの中心軸から偏心した位置にある部
品でも、θ方向にのみハンドを初期位置に保持させるこ
とで、部品組付時等における、かじりやこじり等を確実
に防止することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 フローティング支持装置の作動説明図

【図２】 フローティング支持装置及びその付近の側面
図

【図３】 フローティング支持装置の縦断面図

【図４】 図３のＩＶ−ＩＶ線断面図

【図５】 図３のＶ−Ｖ線断面図

【図６】 取付板の底面図

【図７】 フローティング支持装置の作動を説明する図
３相当図

【図８】 フローティング支持装置の変形例の縦断面図

【符号の説明】

１ フローティング支持装置 ５０ 回動部
材 ２ アーム ５１ 蓋部材 ２ａ ハンド取付部 ５２ シリン
ダケース ３ ハンド ５３ 取付板 ４ 部品 ５４ ボルト ５ ワーク ５５ ボルト １０ ハウジング ５６ シール
部材 １１ 固定プレート ５６ａ リップ
部 １２ａ 周壁部 ６０ 姿勢復
帰手段 １２ｂ 環状受部 ６１ シリン
ダ孔 １２ ハウジング本体 ６２ ピスト
ン部材 １３ ボルト ６３ バネ部
材 １４ 収容空間 ６４ 作動室 １５ 基準リング部材 ６５ エア通
路 １５ａ 基準面 ６６ エア通
路 １６ 受圧リング部材 ６７ ガイド
孔 １６ａ 受面 ６８ 装着凹
部 ３０ 移動部材 ６９ 姿勢復
帰用凹部 ３１ 筒部 ６９ａ テーパ
面 ３２ フランジ部 ７０ ピン部
材 ３３ 位置ズレ吸収隙間 ７１ 位置決
めボール ２０ ガイド手段 ７２ 規制ピ
ン ２１ 保持リング ７３ 装着凹
部 ２２ 貫通孔 ７４ 回転規
制スリーブ ２３ 鋼球 ７５ 回転規
制手段 ２４ クッション材 ７６ 位置決
め部材 ４０ 球面受け手段 ８０ シリン
ダ孔 ４１ 回動支持リング ８１ 環状ピ
ストン ４２ 部分球面 ８２ 環状作
動室 ４３ 球状受面 ８３ エア通
路 ４４ 切欠部 ９０ リング
部材

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ハンドを有する産業機械のハンド取付部
   とハンド間に介設されるハンドのフローティング支持装
   置であって、 前記ハンド取付部に固定され、ハンド側の端面の外縁近
   傍部に環状の基準面が形成された平板状の固定部と、固
   定部の外縁部からハンド側へ延び、内部に円柱状の収容
   空間が形成された周壁部と、周壁部のハンド側の端部か
   ら内側へ延びる環状受部であって、基準面に対向する位
   置に基準面と平行に環状の受面が形成された環状受部と
   を有するハウジングと、 前記ハウジング内にハウジングの内周面に対して間隔を
   あけ且つ軸心を収容空間と同方向へ向けて設けられた略
   円筒状の筒部と、筒部の固定部側の端部から基準面と受
   面間へ延びる環状のフランジ部とを有する移動部材と、 前記移動部材のフランジ部を複数の鋼球を介して基準面
   と受面間に保持して基準面と平行な面内において移動自
   在に案内するガイド手段と、 前記筒部内に装着され、一端部がハンドに固定された回
   動部材と、 前記回動部材の外周面と筒部の内周面間に介設され、筒
   部の軸心上に中心を有し、この中心を含む一定幅の部分
   球面を介して回動部材を回動自在に且つ筒部の軸方向に
   移動不能に筒部に保持する球面受け手段と、 前記ハンドを流体圧により位置ズレのない初期位置に復
   帰させる姿勢復帰手段と、 を備えたことを特徴とするハンドのフローティング支持
   装置。
2. 【請求項２】 前記姿勢復帰手段は、 前記ハンドを初期位置に復帰させた状態において筒部と
   同心状に回動部材内に形成されたシリンダ孔と、 前記シリンダ孔に臨む回動部材の固定部側の壁面を貫通
   して固定部側へ開口する少なくとも３つのガイド孔と、 前記ガイド孔に対向させて固定部に夫々形成された円錐
   状の姿勢復帰凹部と、 前記シリンダ孔に装着されたピストン部材であって、ガ
   イド孔内へ延びるピン部材を有するピストン部材と、 前記ピン部材と姿勢復帰凹部間においてガイド孔に略隙
   間なく夫々装着された位置決めボールであって、位置決
   めボールを姿勢復帰凹部のテーパ面に圧接させた状態で
   位置決めボールの中心がガイド孔内に常時位置する直径
   の位置決めボールと、 前記位置決めボールの固定部側の先端部が、姿勢復帰凹
   部の形成範囲内に常時対向するように、ハウジングに対
   する回動部材の回転範囲を規制する回転規制手段と、 を備えたことを特徴とする請求項１に記載のハンドのフ
   ローティング支持装置。
3. 【請求項３】 前記筒部のハンド側の先端部に当接して
   筒部を固定部側へ押圧可能な環状ピストンを回動部材に
   設けたことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の
   ハンドのフローティング支持装置。