JPS5959323A - 作業台 - 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】 本発明は工業用ロボット等の作業機により、例えば挿入
、ねじ締め笠の作業を行う場合にｆ史用して好都合な作
業台に関する。

近年、情報機器の発達と省力化の要？？ｆから、あらゆ
る産業分野において１檄用ロボットが広く使用されるよ
うになってきた。これに伴い把持したワーク全工作機械
への取付けおよび取外し、あるいは固定治具に取付けら
れた仙のワークに挿入およびねじ締め等の作業を行う工
業用ロボット等の作業機においては、その位置決めなら
びにワークの取付けを高精度かつ効率的に繰作すること
が要求されてくる。すなわち、ロボットノ・ンドは自由
度が多くある程度まで人間の手の機能に近づけることが
目標とされている。

例えば、平らな底面ケ有する物体全静かに台の上の定位
置に置く動作を分析すると、その物体の底面の一部が台
土に接触するまでロボットのアーノ、が前進し、次にそ
の接触点を中心に底面全体が密着するまで回動運動が行
われ、続いて台上の定位置にこの物体が移動される。こ
のような運動をなすための装置としては、一般には把持
された物体の回動運動は小さい外力に対しても容易に応
動するのが望ましく、反対に物体の摺動による移動の際
には大きな力を伝達できる岡１；性を持つことが望首し
く、これら相反する要求を満足する関節機構を本出願人
は先に特公昭５６−４５７５８号として開示している。

これは１対の柱状体と、第１および第２のリンク部材と
、作用腕とを備えたリンク機構によって、作用前後にお
けるコンプライアンスセンタの変位を全く生せしめるこ
となく、このセンタを中心とした回動運動を容易に受は
入れる一方、このセンタの移動のための直線運動に対し
ては強固な剛性を持つものである０ しかしながら、従来のこの１１ｎのｒＡ　ｉＩｉ機Ｂ９
’を備えた装置を使用して、例えばワークを挿入孔に挿
入する作業については必ずしも効率よく行えないという
不具合がある。すなわち、挿入しようとするときに、ワ
ークが接触点を中心として容易に回動してしまうからで
おる。

そこで、ワークの挿入作業について検討ならびに解析を
行った結果、ワークが挿入孔に当接すると同時にワーク
の角度回転音π「すよりはその間（当接と回転の間）に
ワークの姿勢（角度）を保持したまま平行移動の動作を
ブし在させた方がよいことがわかった。

本発明はこのような小情に鑑みなさ扛たもので、第１の
ばねによってホルダにイ：Ｊ勢され滑動して偏心を吸収
する偏心吸収用部材と、第１のばね１９強い付勢力をも
つ第２のばねによって偏心吸収用部材に付勢され揺動し
て偏角を吸収する偏角吸収用部材とを備えるといつきわ
めて簡単な構成にニジ、効率のよいワークの操作が行え
る作条台ｆｆ：提供するものである。以下、その構成等
を図に示す実施例に、Ｃυ詳細に説明する。

第１図は本発明に係る作業台の一実施例を示す断面図、
第２および第３図は同じく作業台の要部を示し、それぞ
れ余１視図、断面図である３、これらの図において、符
号１で示すものは円筒状に形成されたホルダで、頂部が
開口され、底部にｅノ、支持部１ａが軸線方向に突設さ
れている。この支持部１ｆ＋は、ヒ部が基端部に比べて
小径に形成され、上端縁は径方向に鍔が設けられると共
に、この鍔の周縁には座面２が形成されている。３は上
下端に開［１し略々円筒状に形成された偏角吸収用部材
で、下端側の開口が支持部１ｈの小径部に遊嵌する（と
により軸線方向に移動自在に配設され、その開口周縁に
は前記座面２に着座する座面が形成されている。一方、
上端側の開口周縁には、稜述する偏角吸収用部材が着座
する座面４が形成されている。

５は前記偏心吸収用部材３がホルダ１と平行となるよう
に規制するための規制筒で、この規制筒５には偏心吸収
用部材３の下端周縁の鍔３ａが当接している。ま次この
規制筒５と偏心吸収用部材３との間には、偏心吸収用Ｒ
１ｉ利３が径方向に滑動できるように滑動部利６が介装
されている。この滑動部材６は同一円周線上に透孔が＋
ｎｎ数個膜設れた円板Ｉとボール８とから構成され、前
記円板７の上面および下面には互いに＠ダする方向にそ
れぞれ突起７ａ、７ｂ　　が設けられている。そして、
前記規制筒５と偏心吸収用部材３のこれら突起７ａ　、
　７ｂに対応した部位には切欠き５ａお工び３ｂが形成
されている。これらの切欠き５ａ　、　３ｂおよび突起
７ａ　、　７ｂｌｄ互いに置台する工９に形成され、嵌
合時における切欠き５ａと突起７ａとａｌｌｌには一体
となった滑動部材６と偏心吸収用部材３とが規制筒５に
対して径方向に滑動できるように間隙Ｃが設けられてい
る。すなわち、偏心吸収用部材３は回転については規制
され、径方向にのみ移動することができる。９は前ｉ占
Ｊ豐しダ１と規制筒５との間に弾装された第１のばねで
、偏心吸収用部材３の座面が常時ボルダ１の凡’−，＋
？＋１２と密接するようにこれを付勢している。すなわ
ち、偏心吸収用部材３は第１のはね９と偏心吸収用部材
３との間に介装された滑動部材６を介してホルダ１に付
勢されている０１０Ｌ偏角吸収用部材で、前記偏心吸収
用部材３に第１のばね９工り強く設定された第２のばね
１１の付勢力によって偏心吸収用部材３と同軸的に付勢
されており、円筒状に形成さ−Ｉｔた上端周縁には前記
座面４と密接する座面が設けられ、この上端面には孔１
２ａ’ｆ有するワーク１２を載置する載置台１３が設け
られている１、この偏角吸収用部材１０の内部には前記
偏心吸収用部材３と当接する突起１４が設けられ、先端
の当接部は偏角吸収用部材１０が揺動できる工うに球面
状に形成されている。そして、前記偏心吸収用部材３に
穿設された透孔１５とこの透孔１５内に嵌入する偏角吸
収用部材１０の突出部１Ｑａとの間には、これらが互い
に当接して偏角吸収用部材１０の揺動を妨げることがな
いように間隙ｄが設けられている。１６は前記ワーク１
２を固定するクランプ用シリンダで、前記載置台１３に
設けられている。１７は前記ホルダ１に螺着されたねじ
で、先端が前記規制筒５の外周面に設けられた＠線方向
に長い縦長溝１８内に嵌入して規制筒５の回転を規制し
ている。なお、１９はロボットアーム等の作業機２０の
チャック部２１に取付けられた挿入軸である。

このように構成された作業台においては、第１のはね９
を圧縮できる作業機２０からの比較的弱い作用力Ｆ１が
偏角吸収用部材１０に作用すると、第４図に示すように
第２のばね１１が偏角吸収用部材１０を偏心吸収用部材
３に付勢している状態で、第１のばね９のみが圧縮変形
する１、すなわち偏心吸収用部材３はホルダ１への伺勢
力が解除されて滑動部材６に３にって滑動自在となり、
ワーク１２０偏角（回動）　Ｓ−、Ｎ’＋さず偏心（’
ＩＬ行移動）のみ吸収する状態が得らｇる。

さらに、第２のばね１１を圧縮できる作用力Ｆ２が与え
られると、第５図に示すように、規制筒５はホルダ１の
支持部１ａの段差部と描接し、偏角吸収用部材１０の突
起１４と偏心吸収用部材３とが当接する。この状態にお
いて、偏心吸収用部材３が滑動自在となるだけでなく、
偏角吸収用部材１０が揺動自任となり、ワーク１２の偏
角および偏心を吸収する状態を得ることができる。

次に、本発明の動作原理について説明する。第６図（ａ
）　ｒ　（ｂ）　ｔ　（ｃ）はワークの挿入動作を説明
する概略図で、第１図に示すものと同等の機能を有する
部材には同符号を付して説明する。（Ａ）図において、
作業機２０のチャック部２１に取付けられた押入前ｈｉ
９が孔１２ｇ（１：開口端縁に接触することが検出さ！
１１、（ｂ）図に示す、１：うに、挿入＋１１１１９が
押圧力Ｆｌで押込まれる。このとき図示しない第１のば
ねが圧縮変形するので、ホルダ１に付勢されていた偏心
吸収用部材３の滑動が許される。この状態で挿入軸１９
の挿入が進み、押圧力ＦｔＫＪ：る作業機２０の押込み
が限界となるとこれが検出され、（ｃ）図に示すように
押圧力Ｆ１よりも大きな押圧力ＦＩＩによって挿入軸１
９の押込みが行われることになる。このとき押圧力Ｆ２
の作用により図示しない第２のばねが圧縮変形する。こ
のためワーク１２は偏心（平行移動）できるシ同時に、
偏角吸収用部材１０が揺」ｂできるので偏角（回肋１）
が許されることになり、所定角回動して挿入が完了する
ことになる。すなわち、ワーク１２は挿入軸１９が孔１
２ａに接触すると同時に回動が許されるのではなく、あ
る程度挿入が進行（７た後に初めて回動が許される。

第７図は他の一グ施例を示す断面図で、同図において、
偏心吸収用部材３はホルダ１の開１コ緑２２に付勢され
、偏角吸収用７１（材１０は偏心吸収用部材３に突設さ
才また支持部２３に付勢されており、この支持部２３の
先端は偏角吸収用部材１０が揺動できるように球面状に
形成されている０、第８図は第１図に示した実施例に流
体シリンダを設けたものの要部を示す断面図で、ホルダ
１の支持部１ａには、ピストン２４が摺動するシリンダ
２５が設けられている。そして前記ピストン２４に軸綜
方向に突設された（ｌラド２６←ｉホルダ１内に開口し
ている貫通孔２７を貝通し、偏角吸収用部材３に穿設さ
れた透孔２８を貫通するように配設された支承部側２９
を介して、偏角吸収用部材１０の突起１４と当接してい
る。

したがって、前記シリンダ２５内に、所定圧の空気など
の流体を供給することにより、選択的に偏角吸収用部材
１０を押圧しこれ全偏心吸収用部材３を介してボルダ１
に固定することができるから、不要な力が加わったとき
や重月：ワークを操作するときにおける小股な偏角吸収
用部材１０の揺動を防止することがでへる。

第９図は本発明に係る作業台をねじ締め作業に実施した
例を示す一部断面図で、同図において、３０はねし孔３
０ａ’ｉ有するワークで、載ＩＷ台１３に載置されると
共に、フランツ用シリンダ１６にｕ１定されておＬ３１
は作業機２０に取付けられたねじで、ワーク３０のねし
孔３０ａに螺Ｗ；ｒされる。

なお、本実施例においては滑ルＬ１部＠６としてボール
８を使用したものについて説明したが、本発明はこれに
限定されるものではなく、例えば市販のシート状すべり
軸受等を用いてもよく、同様の機能を有する面摩擦の小
さなものであればいがなるものであっても工い。

以上説明したよ゛うに、本発明によればホルダに平行移
動可能な偏心吸収用部材を第１のばねによって付勢し、
この偏心吸収用部材に揺動可能な偏角吸収用部材金第１
のばねよりも強い第２のばねにＬつで付勢しているので
、作業機により例えば挿入あるいはねじ締め等の作業を
行う際に、先ず載置台上のワークを平行移動させその後
に回動させることができる。このため作業機側のワーク
を載置台上のワークのＪｉＩ人孔およびねじ孔にそれぞ
れ確実に挿入、螺着することができる。また、偏角吸収
用部材を選択的にホルダに固定する流体シリンダを設け
たから、載置上のワークが重量ワークであっても誤繰作
を防ＩＦすることができる。したがって、効率のよいワ
ーク操作が行え、その結果連続して安定した作業が行え
るから生産性の同士を計ることができる０

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る作業台の一実施例を示す断面図、
第２図はｆ＃動部材を示す斜視図、第３図（、）および
（ｂ）はそれぞれ偏角吸収用部材の平面断面図、側面断
面図、第４および第５図は第１図に示した作業台の要部
の動作状態を説明するための断面図、第６図Ｍ（、）〜
（ｃ）はワーク挿入動作を説明するための概略図、第７
図は他の実施例を示す断面図、第８図は流体シリンダを
設けた作業台の要部を示す断面図、第９図は作業台をね
じ締め作業に実施した例を示す一部断面図である。 １・・・・ホルダ、３・・・・偏心吸収用部材、６・・
・・滑動部材、９・・・・第１のばね、１０・・・・偏
角吸収用部材、１１・・・・第２のばね、１３・・・・
ワーク載置台、２４−・・・ピストン、２５−・・嗜シ
リンダ。 特許出願人　山武ハネウェル株式会社 代理人山川政樹（ほか１名〕 第７図 第８図 ２４　　２５ 第９図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）ホルダに第１のばねによって付勢された偏心吸収
   用部材と、この偏心吸収用部材に第２のばねによって付
   勢された偏角吸収用部材と、この偏角吸収用部材上に設
   けられたワーク載置台とからなり、前記第１のばねと偏
   心吸収用部材との間に偏心吸収用部材を滑動させる滑動
   部材を介装し、前記偏心吸収用部材と偏角吸収用部材と
   の当接部を偏角吸収用部材が揺動で釣るように形成する
   と共に、第１のばねの付勢力は第２のばねより小さく設
   定されていることｌ？徴とする作業台。
2. （２）ホルダに第１のばねによって付勢された偏ＩＣ，
   吸収用部羽と、この偏心吸収用部材に第２のばねによっ
   て付勢された偏角吸収用部材と、この偏角吸収用部材上
   に設けられたワーク載置台とからなり、前記第１のばね
   と偏心吸収用部材との間に偏心吸収用部材を滑動させる
   滑動部材を介装し、前記偏心吸収用部材と偏角吸収用部
   材との当接部’ｆｃ　（１１１角吸収用部材が揺動でき
   るように形成すると共に、第１のばねの付勢力は第２の
   ばねより小さく設定され、かつ前記偏心吸収用部４」ナ
   コ貫通し偏角吸収用部材を選択的に押圧することにより
   これを前記ホルダに固定する流体シリンダ金ホルダに設
   けたことを特徴とする作業台１．