JPS6325110Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この考案は、ハンド先端にワークを把持し、そ
のワークを例えばスポツト溶接機、カシメ機等に
ハンドリングし、かつ溶接作業中、カシメ作業中
も把持したままの状態を維持する産業用ロボツト
のハンド装置に関するものである。

［従来の技術］ 第１図及び第２図は実公昭57−39197号公報
（シヤープ株式会社、工業用ロボツト）に示され
た従来のハンド装置を示し、第１図は斜視図、第
２図は縦断面図である。図において、１はワーク
把持装置２を保持する円筒形のハウジング、３は
ハウジング１とアーム部４を接続するコイルバ
ネ、５はワーク把持装置２と不図示の往復駆動源
を接続する可撓性の軸である。

従来の産業用ロボツトのハンド装置は上記のよ
うに構成され、例えばワークを把持する場合に、
ハンド装置の中心軸とワークが一直線上にない場
合であつても、コイルバネ３の撓み作用及び軸５
の可撓性によつて確実にワークを把握することが
できる。

［考案が解決しようとする問題点］ 上記従来の産業用ロボツトのハンド装置におい
ては、ワークを把持したハンド装置の中心軸と溶
接機等の作業位置がずれていると、ハウジング１
とアーム部４間に生じたコイルバネ３による傾斜
により、ワークに無理な力が加わり、ワークを変
形させる場合も生じ、また正確な作業を達成でき
ない場合も生じる。

この考案はかかる欠点を解決するためになされ
たものであり、例えば溶接機やカシメ機の作業位
置あるいはワークの位置に誤差があつても、傾き
等を生じない正確な作業を完遂すると共に機器の
破損防止を図つた作業用ロボツトのハンド装置を
提供することを目的とするものである。

［問題点を解決するための手段］ この考案に係る作業用ロボツトのハンド装置
は、先端にワーク把持装置を固定し他端にフレー
ムに固定した複数の摺動軸と摺動するガイド筒を
有する浮動ブラケツトを保持するため、フレーム
の上面に摺動可能に取付けられた調整棒と、フレ
ームの下面に摺動可能に取付けられた調整棒とを
有する。各調整棒は一端に浮動ブラケツトを保持
するバネ座を有し、他端には雄ねじ部を有する。
この雄ねじ部がフレームを貫通しており、フレー
ムを貫通した雄ねじ部にナツトが取付けられてい
る。各調整棒のバネ座とフレームとの間には圧縮
バネが取付けられている。この圧縮ばねは無負荷
時の浮動ブラケツト保持時に、浮動ブラケツトと
ワーク把持装置及びワークの慣性力を越える荷重
となるような圧縮力を有し、かつ無負荷時の取付
長が最長となるようにナツトでその取付長が定め
られている。

［作用］ この考案においては、摺動軸を摺動する浮動ブ
ラケツトを保持するため浮動ブラケツトの上下に
設けられた圧縮バネを、ワーク把持装置に外力が
加わらない無負荷時には取付長が最長となるよう
に取付けることにより、ワーク把持装置に外力が
加わつた負荷時には一方の圧縮バネの圧縮力のみ
が浮動ブラケツトに加えられながら、浮動ブラケ
ツトを平行移動するようにしたものである。

［実施例］ 第３図は産業用ロボツトの全体構成図である。
第３図において、６はロボツト本体、７は昇降
体、８は昇降体７を介してロボツト本体６に取付
けられた第１アーム、９は第１アームに回転自在
に取付けられた第２アーム、１２は第２アーム９
の先端に回転軸１０及びモータ１１を介して取付
けられたこの考案の一実施例のハンド装置、１３
はハンド装置１２に把持されたワークである。

第４図乃至第６図は第３図に示したこの考案の
実施例のハンド装置１２の詳細を示し、第４図は
側面図、第５図は第４図のＡ−Ａ断面図、第５図
は第４図のＢ−Ｂ断面図である。

図において、第３図と同一符号は同一部分を示
し、１４は先端にワーク把持装置１５を固定し、
他端に２個のガイド筒１４Ａを設けた浮動ブラケ
ツト、１６は浮動ブラケツト１４を保持する一方
のバネＡ、１７は他方のバネＢ、１８はバネＡ１
６及びバネＢ１７を浮動ブラケツト１４の両側に
セツトするため一端にバネ座を有し、他端にはフ
レームを貫通したねじ部を有する調整棒、１９は
バネＡ１６及びバネＢ１７の長さを調整して固定
するナツト、２０は浮動ブラケツト１４のガイド
筒１４Ａを貫通するガイドピンである。

上記のハンド装置１２において、バネＡ１６の
初期圧縮力は、第４図においてハンド装置１２全
体が上方へ移動したとき、バネＡ１６が変位しな
いよう浮動ブラケツト１４、ワーク把持装置１５
及びワーク１３全体の重量とこれらの慣性力の合
計値以上になるようにする。またバネＢ１７の初
期圧縮力は、第４図においてハンド装置１２全体
が下方へ移動したとき、バネＢ１７が変位しない
よう浮動ブラケツト１４、ワーク把持装置１５及
びワーク全体の慣性力以上とする。すなわち、浮
動ブラケツト１４、ワーク把持装置１５及びワー
ク１３をすべて取付けた状態でバネＡ１６とバネ
Ｂ１７の圧縮力が平衡する位置で、ナツト１９が
フレーム２１に接するようにナツト１９を調整棒
１８に固定する。

また浮動ブラケツト１４の一端に設けたガイド
筒１４Ａはワーク１３に外力を加えたときにガイ
ドピン２０との間にせりを生じないで浮動ブラケ
ツト１４が平行移動できるよう充分な長さと、充
分低い摩擦係数とする。このためガイド筒１４Ａ
の内側にリニアボールベアリング等を挿着するこ
ともある。

まず、上記ハンド装置１２の動作を説明するに
あたり浮動ブラケツト１４に加えられるバネＡ１
６とバネＢ１７の荷重について第９図を参照にし
て説明する。第９図は縦軸にバネＡ１６とバネＢ
１７の荷重をとり、横軸に浮動ブラケツト１４の
変位をとつて示したバネ特性図であり、Ａはバネ
Ａ１６のバネ特性、ＢはバネＢ１７のバネ特性で
ある。図に示すように位置０を浮動ブラケツト１
４の初期セツト時の位置とすると、このときバネ
Ａ１６は圧縮荷重P₁で取付長が最長にセツトさ
れており、またバネＢ１７も圧縮荷重P₂で取付
長が最長にセツトされている。この状態で浮動ブ
ラケツト１４に固定したワーク把持装置１５に外
力が加わり、浮動ブラケツト１４が上方に移動を
始めると、浮動ブラケツト１４にはバネＢ１７の
圧縮荷重P₂が加えられる。浮動ブラケツト１４
が距離ΔSだけ移動すると、バネＡ１６を取付け
た調整棒１８のバネ座と浮動ブラケツト１４間に
は間隙ΔSが生じ、浮動ブラケツト１４にはバネ
Ｂ１７の圧縮荷重P₃が加えられ、浮動ブラケツ
ト１４が上方に移動するに要する力はバネＢ１７
のバネ特性のみで定まる。同様に浮動ブラケツト
１４が上方に移動するに要する力はバネＡ１６の
バネ特性のみで定まる。

上記のように構成されたハンド装置１２におい
て作業を行なう場合、通常はワーク１３に加えら
れる外力を小さくするため第７図に示すようにバ
ネＢ１７がたわみ、バネＡ１６と浮動ブラケツト
１４の間に隙間があくようにワーク１３が浮動ブ
ラケツト１４のガイド筒１４Ａにより平行移動し
溶接機、カシメ機等の作業部２２にワーク１３の
下面を接して作業を遂行する。

また万一第８図に示すようにワーク１３の上面
が溶接機、カシメ機等の作業部２２に接しても浮
動ブラケツト１４が平行移動してバネＡ１６がた
わみ、バネＢ１７と浮動ブラケツト１４の間に隙
間があき、ワーク１３は傾斜することなく正しい
位置で作業が遂行できると共に、溶接機等の作業
機器、ハンド装置１２あるいはワーク１３が変形
したり破損する恐れは生じない。

なお上記実施例では溶接機、カシメ機の作業部
が上下方向に配置された場合を説明したが、溶接
機等の作業部が水平方向に配置された場合には、
ハンド装置全体を90度回転させ、バネＡ、バネＢ
が水平方向になるようにして、ワークが溶接機等
の作業部に接するときは、上記実施例と同様にバ
ネＢがたわむように作業を行う。これにより溶接
機等の作業部が水平方向に配置された場合でも正
しい作業を行うことができる。

さらに溶接機等の作業部が傾斜している場合で
も同様に対応することができる。

なお上記実施例で浮動ブラケツトが垂直方向に
移動できるように対処するため、バネＡとバネＢ
の初期押圧力が大幅に異なるが、浮動ブラケツト
が水平方向のみに移動すればよい場合、すなわち
溶接機等の作業部が水平方向に配置された場合に
は、バネＡとバネＢの初期圧縮力は同一でしかも
加減速時のみ変位しない大きさとすればよいの
で、比較的小さな初期圧縮力とすることができ
る。

［考案の効果］ この考案は以上説明したように、ワーク把持装
置を固定した浮動ブラケツトを平行移動できるよ
うにすると共に、この平行移動時に浮動ブラケツ
トの両側に設けた圧縮バネのうち一方の圧縮バネ
の圧縮荷重のみが浮動ブラケツトに加えられるよ
うにすることにより、浮動ブラケツトの移動時の
位置を安定させるから、溶接機やカシメ機の作業
位置あるいはワークの位置に誤差があつてもワー
クの傾き等を生じないので正確な作業を完遂する
と共に、溶接機やカシメ機等の作業機器、ハンド
装置あるいはワークの変形や破損を防止すること
ができる。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図は従来のハンド装置を示し、
第１図は斜視図、第２図は縦断面図、第３図は産
業用ロボツトの全体構成図、第４図乃至第６図は
この考案の実施例を示し、第４図は側面図、第５
図は第４図のＡ−Ａ断面図、第６図は第４図のＢ
−Ｂ断面図、第７図及び第８図はこの考案の実施
例の動作説明のための側面図、第９図はバネＡ、
バネＢのバネ特性図である。 ６……ロボツト本体、７……昇降体、８……第
１アーム、９……第２アーム、１０……回動軸、
１１……モータ、１２……ハンド装置、１３……
ワーク、１４……浮動ブラケツト、１５……ワー
ク把持装置、１６……バネＡ、１７……バネＢ、
１８……調整棒、１９……ナツト、２０……ガイ
ドピン、２１……フレーム。なお図中同一符号は
同一または相当部分を示すものとする。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. ロボツトアーム先端に取付けたコ字状のフレー
   ムと、該フレームの上面と下面に両端を固定した
   複数の摺動軸と、先端にワーク把持装置を固定
   し、他端に上記摺動軸と摺動する複数のガイド筒
   を設けた浮動ブラケツトと、一端に浮動ブラケツ
   トの一部を保持するバネ座を、他端に雄ねじ部を
   各々有し、雄ねじ部が上記フレームの上面を貫通
   してフレームに対して摺動可能に取付けられた調
   整棒と、雄ねじ部が上記フレームの下面を貫通し
   てフレームに対して摺動可能に取付けられた調整
   棒と、各調整棒のバネ座とフレームとの間に取付
   けられ、無負荷時の浮動ブラケツト保持時に浮動
   ブラケツトとワーク把持装置及びワークの慣性力
   を越える荷重となるような圧縮力を有する圧縮バ
   ネと、フレームを貫通した各調整棒の雄ねじ部に
   取付けられ、無負荷時の圧縮バネの取付長が最長
   となるように定めるナツトとを備えた産業用ロボ
   ツトのハンド装置。