JPS60104691A

JPS60104691A - ロボツトの手首装置

Info

Publication number: JPS60104691A
Application number: JP21294183A
Authority: JP
Inventors: 前川　博
Original assignee: Murata Machinery Ltd
Current assignee: Murata Machinery Ltd
Priority date: 1983-11-11
Filing date: 1983-11-11
Publication date: 1985-06-10
Also published as: JPS6154557B2

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】この発明はロボットの手首装置に関する。

よく知られているように、軸の嵌め込みやボルトの螺じ
込み等を行う組立てロボリトにあっては、軸やボルトの
直立性は比較的高い精度で保障されるが、平面上での位
置決め精度が低い欠点がある。そして、上記欠点を補い
、位置決め精度が低くとも、軸等のワークが凹所内に円
滑に挿し入れられるように、該ロボットのハンドには平
面上のコンプライアンスを付与する装置が付設されるが
、該コンプライアンスイ」与装置をハンド自体に組込ん
だ場合には、ハンド自体にはグリッパ装置等が内蔵され
ているため、ハンド部分が複雑になったり重量大になっ
てアームとのバランスが悪くなる不具合いがある。

そこで、この発明はロボットのアームとハンドとの間に
ユニットとして介装して設けることができ、ハンド自体
の構造を何ら複雑とすることなく当該ロボットに平面コ
ンプライアンスを（ｄ与しｔｑ、しかも該装置自体の構
造も簡単かつ軽量である新規な手首装置を提供するもの
である。

以下、図面に基づいて実施例を説明する。

図において、（１）はロボットのアーム、（２）は該ア
ーム（１）端にこの発明に係る手首装置（３）を介して
設けられたハンドであり、該ハンド（２）のグリップ爪
（４）に棒状ワーク（ロ）が挾持されており、アーム（
１）を適宜移動させると共に上記手首装置（３）を働か
せ、ワークＷを図示のような凹所（５）内へと挿入せし
めるものである。（６）はハンドの開閉駆動用シリンダ
である。

以下、手首装置（３）について詳述する。

すなわち、該手首装置（３）は上記アーム（１）端に一
体的に固定されたアーム側支持部材（力と、上記ハンド
（２）に固定したハンド側支持部材（８）と、一端が上
記アーム側支持部材（力に、他端が上記ハンド側支持部
材（８）に水平面内において回動自在に連結された中間
部材（９）とからなり、アーム側支持部材（力はその先
端側が上下２又（７ａ）に分かれたフォーク状に形成し
てあって、該２又部（７ａ）の中間に中間部材（９）の
一端のボス部分（９ａ）を位置せしめると共に、両者（
７ａＸ９ａ）を貫くピン（１１）を貫設して中間部材（
９）を回動自在に連結しである。

中間部材（９）は平面視が略直角三角形状の部材であり
、直角以外の２箇所の角部に上記ボス部分（９ａ）と他
のボス部分（９ｂ）とを形成し、残りの三角形部分およ
び双方のボス部分（９ａＸ９ｂ）間の垂直面はリブ状の
張り出し部分（９Ｃ）（９ｄ）になしである。

ハンド側支持部材（８）は上記他側のボス部分（９ｂ）
を上下で挾む２又部（８ａ）（８ｂ）を形成した、側面
視が略工字状の部材であり、前述のアーム支持部材（力
と中間部材（９）との連結と同様に、２又部（８ａ）（
８ｂ）とボス部分（９ｂ）を貫くピン（１２）を貫設し
て中間部材（９）に対し回動自在に連結しである。（８
Ｃ）は立壁状のリプである。

そして、ハンド側支持部材（８）の下側の２又部（８ｂ
）は中間部材（９）の張り出し部分（９Ｃ）と同様に、
前記アーム側支持部材（刃先端へと向けて延びる略三角
形状の張り出し部（８ｂ）に形成しであるが、該張り出
し部（８ｂ）と、前記中間部材（９）の張り出し部分（
９ｃ）およびアーム側支持部材（力の２又の先端部（７
ｂ）が平面視において上−ドに重なりａうように３部材
（力（８）（９）を連結配置し、当該型なり部分上に次
のようなロックピン装置（１３）を設けである。

すなわち、アーム側支持部材（力のフォーク状部基端か
ら延びるブラケット（１４）上にシリンダ（１５）を設
Ｃプ、該シリンダ（１５）のロッド（１５ａ）端に上記
３部Ｎ’　（７）（８）（９）を貫いているロックピン
（１６）を連設し、シリンダ（１５）が伸縮するとロッ
クピン（１６）が所定ストローク上−ド動するようにな
っていて、該ロックピン（１６）はアーム側支持部材（
力に対しては上−ドのブツシュ（１７）（１８）によっ
て平面方向のガタッキなく上下動するよう案内されてい
るが、中間部材（９）とハンド側支持部材（８）に対し
ては該ロックピン（１６）の上下位置によって、平面方
向のガタッキを許容するフリー状態と、平面方向の移動
を許容しない互いに固定された状態とに選択的に切換え
うるようになって貫通されている。

すなわち、中間部弓の張り出し部（９Ｃ）とハンド側支
持部材の張り出し部（８ｂ）とには共に同一径のロック
ピンの貫通孔（２１）（２２）を穿設しであるが、ロッ
クピン（工６）には上記貫通孔（２１Ｘ２２）の径と同
一径の大径部（１６ａ）を、上記上下の貫通孔（２１）
（２２）間の間隔と同一間隔て上下に形成してあり、該
大径部（１６ａ）間および先端を小径部（１６ｂ）にな
してあって、ロックピン（１６）が第１図図示の上昇位
置では上記小径部（１６ｂ）が夫々、中間部（４張り出
し部（９Ｃ）の貫通孔（２１）位置＼、ハンド側支持部
材張り出し部（８ｂ）の貫通孔（２２）位置に位置し、
中間部材（９）のピン（１１）まわりでのガタッキ回動
（コンプライアンス移動）を許容すると共に、ハンド側
支持部材（８）のピン（１２）まイつりでのガタッキ回
動（コンプライアンス移動）を許容し、ロックピン（１
６）が第３図図示の下降位置では上下大径部（１６ａ）
が夫々、上下の貫通孔（２１Ｘ２２）に密に嵌合して、
中間部材（９）、ハンド側支持部材（８）をアーム側支
持部材（７）に対して固定し、３部材（力（８）（９１
を一体的に連結するようになっている。

なお、上記貫通孔（２１）（２２）上縁には夫々テーパ
（２１ａ）（２２ａ）を形成してあり、中間部材（９）
、ハンド側支持部材（８）がコンプライアンス移動した
後、ロックピン（１６）を下降させれば大径部（１６ａ
）が該テーパ（２１ａ）（２２ａ）　によって案内され
て貫通孔（２１）（２２）内に嵌まり、中間部材（９）
、ハンド側支持部材（８）の偏位を修正して元の正規な
連結状態に復帰しうるようになっている。

この実施例の手首装置（３）は以上のようになっている
ので、次のように操作してワークＷを凹所（５）内に挿
入しうる。

すなわち、アーム（１）が予め教示された凹所（５）位
置へと移動中は、シリンダ（１５）を伸長しロックピン
（１６）の大径部（１６ａ）が前記貫通孔（２１）（２
２）に嵌まった第３図図示の状態、つまりハンド（２）
がアーム（１）に対して一体的に連結された状態として
おく。このことによって移動中はハンド（２）にガタッ
キを生じず、ワークの把持状態が不良になる等のおそれ
がない。

そして、上記アームの移動によってワーク（イ）を、第
１図２点鎖線図示のように、少くとも凹所（５）の口縁
に形成したテーパ（５ａ）内に位置せしめ、その後、前
記ロックピン装置（１３）のシリンダ（１５）を収縮し
てロックピン（１６）を上昇せしめ、第１図図示の状態
つまり、中間部材（９）がアーム側支持部材（力に刻し
回動自在、ハンド側支持部材（８）が中間部材（９）に
対して回動自在な状態とする。この状態でハンド（２）
は２本のピン（ｌｉ）（１２）まオつりに移動自在とな
るので、平面内をいずれの方向へも移動自在となり、ア
ーム（１）を垂直に降下させると、ワーク（イ）つまり
ハント（２）自身が前記凹所（５）のテーパ（５ａ）に
よってガイドされつつ円滑に凹所（５）内へとワークＷ
が挿入される。

以上のようにしてワークＷが凹所（５）内に挿入された
ならば、ハンド（２）のグリップを解除し、アーム（１
）を垂直に上昇させる。そして、ハンド（２）がワーク
Ｗから完全に離れたならば、今度はシリンダ（１５）を
伸長すれば、前述の通りロックピン（１６）の大径部（
１６ａ）がテーパ（２１ａ）（２２ａ）によって案内さ
れて（テーパ斜面を変位修正方向へ蹴りつつ）貫通孔（
２１）（，２２）内に嵌まり、中間部材（９）、ハンド
側支持部材（８）を元の連結状態に復帰せしめ、ハンド
（２）を再びアーム（１）に固定された状態になすこと
ができる。

なお、上記例ではロックピン（１６）の上下駆動手段と
してシリンダ（１５）を用いたが、該シリンダ（１５）
にかえてソレノイドであってもよいし、電動機であって
もよい。

またハンド側支持部材（８）に取付けるハンド（２）も
、上記例のようなグリップ爪（４）を有するハンドに限
らず他の電磁吸着式のハンド、チャック式のハンド等い
かなる種類のものであってもよいし、アーム側支持部（
才、ハンド側支持部（」、中間部材の各部材の形状も上
記例に限定されるものではない。

以上の説明で明らかなように、この発明の手首装置はロ
ボットアームの先端に固定されたアーム側支持部材、ハ
ンドに固定されたハンド側支持部材、一端が上記アーム
側支持部材に、他端が上記ハンド側支持部材に夫々回動
自在に連結された中間部材とからなり、上記アーム側支
持部材、ハンド側支持部材および中間部材は夫々、該３
部材が上下に重なる張り出し部分を形成されると共に、
当該張り出し部分を垂直に貫いて上下動し、３部材を一
体に固定した連結状態と、互いに移動自在なフリー状態
とに切換えるロックピン装置を設けであるので、当該手
釘装置をハンドとアーム間にユニットとして介装してハ
ンドに平面コンプライアンスを付与することができ、ロ
ホットハンド自体の構造を複雑にしたり、重量を大にな
してアームとのバランスを悪くしたりすることがない。

また、コンプライアンスの人−切制御も前述のように１
本のロックピンの上下動だけで行えるので、当該手首装
置自体を構造簡単かつ軽量しとなく得、制御系の負担も最小限ですむ。

さらにまた、コンプライアンスの人−切制御を行う手段
が上下動するロックピンであって、例えば水平面内で旋
回するレバー、アーム等の平面方向に負荷がかかる手段
ではないので、コンプライアンス人−切時のハンドの平
面移動を何ら阻害せず、より正確かつより円滑なハンド
の移動性が得られる、２

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明に係る手首装置Ｎを取付けたロボット
アーム先端部の縦断側面図、第２図は同じくシリンダ部
分を省略した平面図、第３図はロックピン丁降状態（ロ
ック状態）の要部縦１折面図、第４図は第２図のＩＶ　
−ＩＶ線１新面図である。（１）・・・・ロボットアーム、（２）・・・・ハンド
、（３）・・・手首装置、（力・・・・アーム側支持部
材、（７ｂ）・・・・先端部。（８）・・・・ハンド側支持部材、（８ｂ）・・・・２
又部。（９）・・・・中間部材、　（９ｃ）・・・・張り出し
部、（１１）、（１２）・・・・ピン、　（１３）・・
・・ロックピン装置、（１６）・・・・ロックピン、　
（２１）、（２２）・・・貫通孔。

Claims

【特許請求の範囲】

ロボットのアームとハンドとの間に介装して該ハンドに
平面コンプライアンスを付与する手首装置であって、上
記アームの先端に固定されたアーム側支持部材、上記ハ
ンドに固定されたハンド側支持部材、一端が上記アーム
側支持部材に、他端が上記ハンド側支持部材に夫々回動
自在に連結された中間部材とからなり、上記アーム側支
持部材、ハンド側支持部材および中間部材は夫々、該３
部組が上下に重なる張り出し部分を形成されると共に、
当該張り出し部分を垂直に貫いて上下動し、３部材を一
体に固定した連結状態と、互いに移動自在なフリー状態
とに切換えるロックピン装置を設けたことを特徴とする
ロボットの手首装置。