JPS5877482A - 工業用ロボツト - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明拡工業用口がットの新規構造に関し、特にロゲッ
トハンドにより把持したワークを縦嵌合穴にこじれなく
円滑に嵌め合い組立てした夕、略水平基準面にワークの
位置出しｒｒｔ整合させる勢の組立作業に用いて有効な
工業用■−ツ）Ｋｌｌｌする。

工業用Ｗ＆フット自動工・作機械等ｏｆａｆｔ１．類と
併設して設けられ、横械加工勢の機械動作に応じてその
ｐがット作用【１１１１１１１し、ワークの搬入や加工
完了品の取５扛ずし、搬出又は工＾の着脱勢を自動化す
るために広く用いられているが、一方で自動工作機械勢
の工作機械で機械加工された各種部品の組立作業に賜用
いられる傾向にある。工業用０＆ツト【用いて部品組立
作業をおこなう一環として鉤えはピン【穴へ嵌め合い組
立てする如く。

ワークを毅献合穴にこじれなく嵌合組立てしたり、ワー
クの一面を略水平基準面に整合ｍ＊させ九りする揚台が
あり、このような組立作業の遂行に轟ってはワーク【保
持したーがットハンドを微少の遊動変位が可能に構成し
、特にワークに作用丁番。

外力に追従してワークの姿勢変ＰＬｔ−可能にすること
が必要とされる。このような必要性に対処すべく、従来
から組立作１１Ｗ＊ットとしてリモートセｙ　ｐ−ｓ　
ンプ？（７ン７ｕ機＠　（ｌｋｍｏｔ＠Ｃｅｎｔ＠ｒＣ
ｏｍｐｌ　１ａｎｃｅ　）等ｔ−＾倫させたものが既に
ａｍされているが、この機構は複雑であると共にワーク
と嵌合穴との寸法関係が変った場合にはこれに討応し麺
い不都合を有し、またロー？）ハンドや四−ット手賃に
カセン１１輪備し、組立作業中にワークに作用する外力
を検知し、この検知結果からワークの姿勢ｔ　１１１Ｉ
Ｉｔｌｌする構成のもの４ｈあるか、上記カセン１ｔ−
堆付る機構が複雑であハしかｔ検知結果からローット制
御装置で姿勢側御のため０演算処ｍをする際に長時間ｔ
−要するという欠点がある。

依って本発明Ｏ目的は上述の従来の組立作業用ローット
の欠点に鑑みてワーク會縦嵌合穴に談合組立てする場合
または略水平基準面に整合組立てする楊会に外力に追従
してワーク姿勢′を置位盲せることのできる新規かつ細
事な遊動手段を具働し九工業用ｑがットを提供すること
にある。

本発−によれは、口がットアームの先端Ｋｊｋ付けたＷ
＆フットンドによりワークを把持し　ｍ嵌合穴又は水平
基準面に鋏ワーク會整合１組立てする工業用Ｗ＆プツト
おいて、四−ットアームの先端と胃がットハンドとの関
に＃ハンド【水平面内および縦軸ｍまわりにはねカニで
遊動変位させ得る第一の弾性遊動機構と、ｏ−ットハン
Ｐのワーク把持部下方に自車中心を有した曲面に沿って
骸ハンドｔ−はねカニで遊動変位させる第二の弾性遊動
機構とｔ連設し、ワークを外力に追従したコンプライア
ンスにより縦妖合穴又扛略水平基準面に整合、組立てす
ることを特徴とするものである。

以下、本発明を添付図画に示す実施例に基過詳細に説明
する。

鶴Ｉｌｌは本発明による工業用口がットの実施例を示す
立体斜視図でＴｏり、同ＩＩ１図において、工業用口が
ットは静止基台１０′を有し、この静止基台ｌＯ上に毎
−夕１２によって一転駆動される１転テーブル１４が龜
付けられている。箇た、この回転テーブル１４上に固定
された下板１６上には１対の縦案内桿１８，１８が固定
され、また両案内棒１８，１８０間に縦送りねじ２０が
適宜の軸受手段【介して枢着されている。上記縦巣内碑
１ｇ。

１８はその上端が上板２２に一定されておｐ％鵞た縦送
ｐねじ２０Ｃ）上端位上板２２ｔ−貫通し、ブレーキ２
４【介して縦送りモータ２６に振絖されおよび縦送りね
じ２０には−Ｉフット部２８が係合し工いる。すなわち
、Ｄ＆ット嗣部２８Ｋａ縦送りねじ２０とねじ係合する
ナツトと、案内棒１Ｂ、１８に嵌合し九摺動スリーブと
が内ｌＥされており、従って縦送りねじ２０の回動に従
って■がット胴部２８は両縦案内桿１８，１８Ｋｆ８り
て上・下に移動するように４ｆｌ［れている。また四−
ット胴部２８の一端から外方Ｋｐがットアーム３０が嬌
長しており、こＯロプットア−＾３０はアーム送ｐモー
タ３２の駆動によりローシト鋼部２８４０Ｐ３部に備え
られ友送ｐねじ機Ｓｔ介して横送りされ、口がット胴部
２８に均し横方向に伸線動作を行う。胃−ットアーム３
０の外方先端Ｋｍブラケット３０ｍが設けられておｐ、
こＣ）ｆ）ナツト５ｏａＫは被把持物を把持する口がッ
トハンド３４が着脱自在に職付けられるが、本発明にお
いては、この田カットハンド３４とローットアーム３０
のプラケッ）３０ａと０間に俵述する弾性遊動子１３６
が設けられている。上述の構成を有した工業用Ｅｌｌｌ
ｌ？ｌｌｌｌワットークの嵌め会い又は基！ｓ面への整
合等の組立作業を行う場合に妹、ワークを先す１リトハ
ンＰ３４によって把持し、口がット！ｊ１４部２８０縦
軸回りＯ旋回動作、案内枠１８．１８に沿う上・下動外
および一一ットアーム３０の横方向伸縮動作【珈いて組
立作業位置にワークｔＳ動させる０次いでこＯワーク【
嵌合穴又は水平基準面に下降させることによって嵌め合
い又扛葺会組立作業を適成丁ゐ。この場合にワークと嵌
合穴又はワークと基準面は予め互いに上、下に！１合し
た位置に位置決めされるが、微小な整合ずれによってワ
ークに＊ｆｌｃ嵌會穴へ下降させるだけではこじれｔ生
じて円滑に嵌め合い組立てを達成することが不可能であ
ったり、或いは基準面にびたクー１ｋｉ５せることか不
可能でめったりする場合が発生する。このような場合に
上述した弾性遊動手段が設けられていることにより円滑
な鉄め合い又は基準面への完全整合か達成され為のであ
る。

次に第２図ないし第５図に従って弾性遊動手段３６の構
成と作用について説明する。

第２図、第３地において、弾性遊動手段３６はｔＩＩッ
トアーム３０のｆラケット３０ａＫｊ脱自在又蝶一体固
定的に取付けられる円筒状Ｏ中空固定子３８、この中空
固定子３８に後述の如く、カール４０と複数ｏＩＩｉね
４２とによって水平−内および縦軸−周りに遊動自在に
保持された上部遊動子４６．この上部遊動子４６０下部
に形成され良下方向きの凹球面４６ｍに沿って遊動する
下部遊動子４８勢ｔ−Ａ倫して−ゐ。上部遊動子４６は
上述の中空固定子３８内に位置し九円板形状ＯへＶドｌ
５５２１−有、し、このへシト部５１）上−下馬と中空
同定子３８０上拳下内面とのｆ１４に上述し良が一ル４
０がＩｌ数配置されている。またヘッド部５２０円周に
勢間隔で配賦された孔内にはね４２Ｏ４！ｒ一端が係入
し、このばね４２は中空固定子３８のねじ穴Ｋｌｊ項さ
れた押しねじ４４によってヘッド部５２に向けて押され
ており、それぞれのばね４２のばね力が略均勢値ｔｊＬ
する中立位置に保持されている。従って上部遊動子４６
は中空固定子３８内で一−ル４０、にね４２の介在によ
って水平面内でＯ遊動と縦軸線周りの遊動とが可能で６
９、かつ外力が除去されると鉱ね４２の作用で中立位置
に復帰する。すなわち、中空固定子３８゜上部遊動子４
６、−−ル４０、けね４２によって亀−〇弾性遊動機構
が形成されている。一方、上部遊動子４６の下部に形成
された凹球面４６ｍと下部遊動子４８４Ｄ凸球ｆｆ１４
８ｍとは同一の曲率半径（ｒ）を有する相補球面として
形成されており、両球向に鉱聚面処理（例えはメッキ処
理）ｔ−施すことによって摩＊１低減させている。下部
遊動子４８ははね５４ト上ｌｓ遊動子４６０ｅ下１ｉｔ
Ｃ取付けられた押え板５６とによって一定のばね圧力の
もとに上部遊動子４６１１１１に押圧されており、外力
の作用のない自由状線で鉱、各はね５４のにね力Ｏ平衡
する位置で安定維持されている。そして下部遊動子４８
の下端に−がットハンド３４が適宜の結合手段、例えば
ねじ結合手段によって一定されている。つｔり、上部遊
動子４６１Ｄ凹球１１４６ａ％下部遊動子４８の凸球面
４８ａ、跋ね５４によって球ｌｉｉ沿いに遊動するため
Ｏ第二の弾性遊動−構が形成されているのである。こ＼
で上述し良１１１１１形状Ｑ両球面４６ｍ、４８ｍの曲
率半径ｒの中心線、下部遊動子４８の下端に取付けられ
るＥ１カフトハンド３４のワーク把持部より充分に下方
位置に在るように予め半径ｒの亀が設計されており。

その理由は票４図に基ｔ！後述する。さて、第３園は上
部遊動子４６と下部遊動子４８の分解され九状１１ｔ−
示す斜視図でＴｏり、本夾細的の場合に扛上部遊動子４
６に作用するはね４２も下部遊動子４８に作用するばね
５４も共に等間隔で配置された４つのにねによって形成
されている場合【示している。

さて、継４図は第２図、第３図に示した弾性遊動手Ｒ３
６における第二ＩＤ舞性遊動機構における作用顕職を説
明丁ゐ略示図である。同第４１１において、相輪形状Ｏ
両球に４６＆＃４８ｍは半径ｒｔ有し、その−車中心は
位ｔＰＫ在る。いま、自由状職で凸球面４８ｍが実線位
置で安定な中立位置に在る％ｔ）とする。また凸球１ｉ
４８１の中央位置から曲率中心ｐｔ通ゐ棒体Ｗｔ板取付
たものとする。この状Ｉで、−車中心Ｐと棒体Ｗの取付
は点との間の部分において凸球面４８ａＯ半径方向以外
の方向から外力Ｆ・が鋏棒体ＷＫ作用すると、棒体ｗｈ
外力Ｆ・と同方向に変位すべく点線で示す位置へ変位す
る。つｔり、両球自４６１，４８１の接触面に沿って外
力Ｆ・に追従変位するのである。こＯとき勿論、棒体Ｗ
自体は自車中心ｐｔ−通るように姿勢が変ることは言う
までもない。なお、この時点で凸球１１４８ｍから凹球
１ｉｉ４６ａＫ機方向Ｏ力成分が作用する。”ｔ’、凹
球面４６ｍは第２図に示した第一の遊動機ｇｏ作用で横
方向に遊動変位する。さて、棒体Ｗが変位すると下部遊
動子４８に作用する前述し九複数（４つ）のばね５４の
間で圧縮変位するものと伸び変位するものとが生ずる。

故に外力Ｆｏが除去されると棒体ｗｈこれらばね５４１
０作用で再び安魔な中立位置ＫＮるように作用する。こ
ｏ＊ｓｉ作用に依れは、ｇａｇｓＫ不丁ように四がット
ハンド３４がワークＷ・　を保持している段階で両球面
４６ａｌ１４８１□−率中心よｐ上方位置でワークＷＩ
Ｋ外力が作用すると、　＊ｄｆットハンド３４およびワ
ークＷ・が一体となって弾性遊動手段３６の第一、第二
〇弾性遊動機構の作用で外力に対し追従変位するＯ′ｃ
ある。

このような弾性遊動手段３４１■がットアーム３０（第
１因）の先端と１２カツトハンド３４との間に介挿した
工業用ＯｆフットよってワークＷ・【縦嵌合穴に嵌合組
立する場合にはワークＷ・と縦嵌合穴との間に整合ずれ
があってもワークＷ・が縦嵌合穴の緑に＃Ｍ１接して反
力を受けたとき、この反力に反応して′ｃ１カットハン
ド３４と共に９−りＷ＠か遊動変位して姿勢を変え、反
力を受けない縦嵌合穴の中心に自動的に向い、究極的に
紘円滑にワークＷ・と縦嵌合穴との嵌め会い組立てが達
成されるのである。第５＠扛ワークＷ・ｔ１１嵌合穴Ｈ
・に嵌合組立するＷＩＡＫ弾性遊動手段３６の作用下で
ワークＷ・が縦嵌合穴Ｈ＠に円滑に嵌合して行く過ａｔ
示したものである。

また第６図はワークＮｅ　を水平基準面Ｓ・に整合位麹
決めする際に整合ずれによって水平基準面Ｓ・から外力
Ｐ３　がワークＷｅ　Ｋ作用し、この外力Ｆｌに追従し
てＯｆフットンド３４とワークＷ・とが遊動、変位する
ことにより究極的にワークＷ・が水平基準１１ｉ８参に
びたりと整合当接する過１を示したものである。

以上の説明から明らかなように本発明による工業用しが
ットによれに、ワークを縦嵌合穴に嵌め合い組立てする
場合や、ワークを略水平な基準面に警会ｍ接させる組立
作業に幽夛、ワーク側に姿勢ずれ又は整合ずれがあって
も０＆ツトノ為ンドおよびそれに把持されたワークが外
力に追従変位する大きなコンブライアンスを有するので
円滑な嵌め合い又は基準面に対する整合ｍ＊ｔ−無人で
達成することができるのである。

４６　　内面０＠率な説明 第１ｗＪは本発明によゐ工東用ＷＳット〇−夷論例にお
ける全体構成を示す立体斜視図、第２１１は本発明によ
る工業用ロ一ットに具備されＪ１弾性遊動手段の構成例
を示す縦断面図、ｌｌ３Ｉｉｌ扛同弾銖遊動手段の要部
を成丁上・下遊動子の分解斜視−１鶴４図は弾性遊動手
段の作用層ｌｌｔ示す略示糺第５図、第６図に弾性遊動
手段の作用下でワークを縦嵌合穴へ嵌め合い組立丁ゐ過
程と、ワーク【基準面へ整合当接させる過程とｔ説明丁
ゐ略示図。

１０−・・静止基台、１４・・・回転テーブル、２８・
・・四がット胴部、３０・・・ａｇｙ　）７−４，３４
　・”・四がットハンド、３６・・・弾性遊動手段、３
８−・・固定子、４０・・・が−ル、４２−はね、４６
−・・上部遊動子、４８・・・下部遊動子、５２・・・
ヘッド部、５４−・・はね、５６・・・押え板。

第１図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 ロボットアームの先端に取付けたＣＩＩットハンドによ
   りワークを把持し、１１嵌合穴又は略水平基準面！面に
   該ワークｔ−整合作業する工業用口ゲットにおいて、前
   記口がットアームの先端と前記ハンドとの間に該ハンド
   を水平面内および縦軸線まわりにばねカニで遊動変化さ
   せる第一〇弾性遊＃ＩＪＪ機構と、前肩がットハンドの
   ワーク把持部下方に曲率中心を有したａ簡に沿って前記
   ハンド１ｊ−ｔｆねカニで遊動変位させる第二の弾性遊
   動機−とを連投し。 前記ワークを外力に追従したコンブ２イアンスにより前
   記縦嵌合穴又は略水平基準面に整合作業すること七特徴
   とする工業用党ポット。