JPH0584618A - フローテイング量検出機構 - Google Patents

フローテイング量検出機構

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JPH0584618A
JPH0584618A JP27313091A JP27313091A JPH0584618A JP H0584618 A JPH0584618 A JP H0584618A JP 27313091 A JP27313091 A JP 27313091A JP 27313091 A JP27313091 A JP 27313091A JP H0584618 A JPH0584618 A JP H0584618A
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JP
Japan
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floating
base
amount
stay
displacement
Prior art date
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Pending
Application number
JP27313091A
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English (en)
Inventor
Yorito Uematsu
偉人 植松
Shinichi Hirose
信一 広瀬
Masahiro Taki
正弘 滝
Harumi Ajiki
治美 安食
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toyota Auto Body Co Ltd
Toyota Motor Corp
Original Assignee
Toyota Auto Body Co Ltd
Toyota Motor Corp
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 フローティング装置におけるフローティング
量の検出機構を簡略化して同フローティング装置の信頼
性の向上を図る。 【構成】 ベース2には、先端に球状部を有する検出ス
テー5をワークのセット方向に沿って摺動可能に支持す
る一方、該ベース2に対設されたフローティング部3に
は円錐凹部4を形成して、該円錐凹部4に前記検出ステ
ー5の先端球状部を常時当接させておくことにより、フ
ローティング部3の全方向の移動を検出ステー5の変位
に変換して該変位量を1個のセンサー7で一義的に検出
する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、2つの独立した物体を
相互に結合するためのフローティング装置におけるフロ
ーティング量検出機構に関する。
【0002】
【従来の技術】従来より、産業用ロボットを用いて部品
セットを行う場合には、この部品の位置決め誤差を吸収
するために例えば図3に示すようなフローティング装置
20が用いられている。
【0003】このフローティング装置20は、ロボット
23の先端に固定されたベース21と、このベース21
にガイド棒24〜24を介して対向、かつ同ベース21
に対して接近可能に支持されるとともにワークWを把持
するためのチャック装置27が取付けられたフローティ
ング部22を備えており、ガイド棒24はベース21側
に固定され、その先端には逆テーパ状のストッパ24a
が形成される一方、フローティング部22にはこのガイ
ド棒24が挿通されるガイドブッシュ26が取付けられ
てその内周穴がガイド穴26a〜26aとされ、このガ
イド穴26aには上記ガイド棒24のストッパ24aに
対応してテーパ状の嵌合部26bが形成されている。ガ
イド穴26aは、ガイド棒24の軸径よりも一定寸法だ
け大きな径で形成されている。
【0004】また、上記ベース21とフローティング部
22との間であって各ガイド棒24の外周には圧縮コイ
ルバネ25が介装されており、この圧縮コイルバネ25
〜25によってフローティング部22はベース21に対
して離間する方向に付勢されている。
【0005】このフローティング装置20によれば、セ
ットしようとするワークWの位置決めが不十分である場
合には、フローティング部22が圧縮コイルバネ25に
抗してベース21に接近する方向(Z軸方向)に移動
し、これによりガイド棒24のストッパ24aがフロー
ティング部22の嵌合部26bから脱して、このフロー
ティング部22はガイド棒24がガイド穴26a内で移
動出来る範囲内でその面方向(X,Y軸方向)にも自由
に移動できるようになる。
【0006】このように、フローティング部22がX,
Y,Z軸方向に所定量だけ移動することにより、ワーク
Wの位置決め誤差は吸収され、同ワークWが目的物にセ
ットされる。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、ワーク
Wの位置決め誤差が過大であったり、あるいは同ワーク
Wが他部品に干渉した場合にはフローティング部22の
移動量(フローティング量)は許容範囲以上のものとな
り、その結果フローティング装置20が損傷する問題が
ある。
【0008】そこで、この問題に対処するため、例えば
センサーを用いてフローティング量が一定量に達した時
点を検出し、この時点でロボット23を停止するよう構
成することによりフローティング装置20の損傷を回避
することができる。
【0009】ところが、フローティング部22はX,
Y,Z軸の3軸方向に移動するため、この3軸方向につ
いて各別にセンサーを設置する必要があり、このために
同フローティング装置20の構造は複雑かつ大型化し、
ひいては同装置20の信頼性が損なわれるという新たな
問題を生ずる。
【0010】本発明は、この問題に鑑みなされたもの
で、1個のセンサーで全方向のフローティング量を検出
可能なフローティング量検出機構を提供することによ
り、フローティング装置が大型化することなく、またそ
の構造が複雑になることなく同装置の損傷を確実に防止
できるようにすることを目的とする。
【0011】
【課題を解決するための手段】本発明は上記課題を達成
するため、ベースと、該ベースに固定された先端に逆テ
ーパ状のストッパを有するガイド棒と、該ガイド棒を通
すガイド穴を備えたフローティング部と、前記ベースに
滑り軸受を介して固定され、前記フローティング部側に
先端球状ステーを備え、他方にセンサーを備えると共
に、前記フローティング側にスプリングによって付勢さ
れた変位検出部と、フローティング部のベース側の変位
検出部の当接部に設けられた円錐形の凹部とを含み、前
記フローティングはスプリングによってベースから離反
する方向へ付勢されてなるフローティング量検出機構と
したことを特徴とする。
【0012】
【作用】上記構成によれば、ワークの位置決めが不十分
であるために、フローティング部がその面方向あるいは
ベースに接近する方向に移動すると、変位検出部がその
軸方向に変位し、この変位量が許容値に達するとセンサ
ーが作動し、これによりロボットは停止してフローティ
ング装置の損傷は未然に防止される。
【0013】ここで、この変位検出部はその先端球状ス
テーがフローティング部に形成された円錐凹部に常時当
接する状態とされているので、フローティング部が同変
位検出部の軸方向に移動した時のみならず、フローティ
ング部がその面方向であって任意の方向に移動した場合
にもその移動量は変位検出部の軸方向の変位に変換さ
れ、従って、フローティング部の面方向およびベースに
近接する方向の移動は1個のセンサーで検出される。
【0014】
【実施例】次に、本発明の実施例を図1および図2に基
づいて説明する。なお、ガイド棒24、圧縮コイルバネ
25およびガイドブッシュ26については変更を要しな
いのでその説明は省略し、図では同位の符号を付して示
した。また、チャック装置27およびロボット23につ
いても同様であるので、それらの図示は省略した。図1
は、本例のフローティング量検出機構10が組み込まれ
たフローティング装置1の要部を示している。
【0015】このフローティング量検出機構10は、ワ
ークWのセット方向(Z軸方向)に変位可能に支持され
た検出ステー5を備えており、この検出ステー5の変位
を検出することによってフローティング部3の面方向
(X,Y軸方向)およびZ軸方向の移動量(以下総称し
て、「フローティング量」という)を同検出ステー5の
軸方向の変位に変換して一義的に検出することができる
ものである。
【0016】以下、その構成を説明する。先ず、ベース
2には、滑り軸受け9を介して上記検出ステー5がZ軸
方向に摺動可能に支持されている。この検出ステー5の
フローティング部3側には、先端球状ステー6が同軸に
取付けられている。この先端球状ステー6の先端部は半
球形状に形成される一方、取付基部側には鍔縁6aが形
成されており、この鍔縁6aとベース2との間には圧縮
コイルバネ8が装着されている。この圧縮コイルバネ8
により、先端球状ステー6の球状先端部は後述する円錐
凹部4に押圧されている。
【0017】一方、検出ステー5の図示右端部には、こ
の検出ステー5の軸方向の変位を検出するための変位検
出センサーとして差動トランス7が取付けられている。
この差動トランス7は、ロボット23の制御装置(図示
省略)に接続されており、検出ステー5が軸方向に一定
量だけ変位した時に同差動センサー7が作動し、これに
よりロボット23の動作を停止するようになっている。
なお、この差動トランス7が作動するめための条件とさ
れる検出ステー5の変位量(許容変位量εL )について
は後述する。また、この変位検出センサーとしては必ず
しも差動トランスである必要はなく、例えばリミットス
イッチあるいは近接スイッチ等のセンサーであってもよ
く、検出ステー5の変位量が一定量に達したタイミング
を検出できるものであればよい。
【0018】次に、ガイド棒24〜24を介してベース
2に対向して支持されたフローティング部3には、上記
先端球状ステー6に対応して円錐形の凹部4が形成され
ている。この円錐凹部4は、フローティング部3が圧縮
コイルバネ25〜25によって図示左方に付勢されてガ
イド棒24のストッパ部4aが全面に渡って嵌合部26
bに当接する状態において、検出ステー5すなわち先端
球状ステー6と同軸となる位置に形成されており、その
頂角は90°となっている。
【0019】また、図中26は各ガイド棒24〜24に
対応してフローティング部3に取付けられたガイドブッ
シュであって、このガイドブッシュ26の内周穴にガイ
ド棒24が挿通されて同内周穴がガイド穴26aとされ
ている。このガイド穴26aは、ガイド棒24の軸径よ
りも2r0 だけ大きな直径で形成されている。また、こ
のガイド穴26aの図示左端部には、ガイド棒24に形
成されたストッパ部24aに対応してテーパ状の嵌合部
26bが形成されている。
【0020】つぎに、上記した差動トランス7が作動し
てロボット23を停止させる際の条件とされる検出ステ
ー5の許容変位量εo について説明する。先ず、ワーク
Wの位置決めが不十分であるためにその誤差を吸収すべ
くフローティング部3が、図2に示すようにX軸方向
(図示左右方向)に移動し、この移動量がXerror であ
る場合を想定した時、先端球状ステー6は円錐凹部4に
対して同軸の状態から相対的に図示左方へXerror だけ
芯ズレして同円錐凹部4のテーパ面に乗り上げる。これ
により、先端球状ステー6すなわち検出ステー5は上方
へεX だけ変位する。この変位量εXは、円錐凹部4の
頂角が90°であることからフローティング部3の移動
量Xerror に等しい(εX =Xerror )。こうして、フ
ローティング部3のX軸方向の移動量が検出ステー5の
軸方向の変位量εX として検出される。
【0021】また、Y軸方向(紙面に垂直方向)への移
動についても同様にして考えることができる(εY =Y
error )。
【0022】このように、フローティング部3のX,Y
軸方向(面方向)の移動が検出ステー5の軸方向の変位
量εX またはεY に変換され、従って両軸方向について
の合成変位量εXYは、 εXY=(Xerror2+Yerror21/2 で表される。
【0023】さらに、Z軸方向(図示上下方向)の移動
量Zerror は、そのまま検出ステー5の軸方向の変位量
として検出される(εZ =Zerror )。
【0024】以上のことから、X,Y,Zの3軸方向の
移動量を合成した場合の検出ステー5の変位量ε
XYZ は、 εXYZ =(Xerror2+Yerror21/2 +Zerror で表され、これによりフローティング部3の3方向の移
動量を検出ステー5の軸方向の変位量εXYZ として一義
的に検出することができる。
【0025】ここで、フローティング装置1の損傷を防
ぐためには、ベース2に対するフローティング部3の相
対移動量(フローティング量)が、遅くとも1軸方向に
ついて最大値に達した時点でロボット23を停止する必
要がある。従って、3軸方向の移動量を合成して得られ
る変位量εXYZ を検出してロボット停止の条件とするた
めには、3軸方向のうち最大移動量が最小である軸方向
についての当該最大移動量を検出ステー5の変位に変換
した時の当該変位量を許容変位量εL として設定する必
要がある。
【0026】本例の場合、フローティング部3のX,Y
軸方向についての最大移動量はそれぞれr0 であり、ま
た、Z軸方向についての最大移動量は検出ステー5が図
1において右方へ変位して鍔縁6aが圧縮コイルバネ8
を間に挟んでベース2に押圧されて検出ステー5がそれ
以上は変位不能となる移動量であり、両移動量のうち小
さい方についての変位量εが許容変位量εL として設定
されている。そして、検出ステー5の変位量εが上記許
容変位量εL に達した時点を差動トランス7によって検
出し、これによりロボット23は停止する。
【0027】本例は以上のように構成したものであり、
この構成によればフローティング部3のX,Y,Zの3
軸方向のフローティング量を検出ステー5の変位量εと
して一義的に検出することができ、この変位量εは差動
トランス7で検出される。そして、この変位量εが許容
変位量εL となった時点で差動トランス7は作動し、こ
れによりロボット23は停止する。
【0028】このように、1個の差動トランス7によっ
てフローティング部3の全方向のフローティング量が検
出され、同量が許容値に達した時にロボット23が停止
することから、3軸方向について各別にセンサーを設置
する場合に比してフローティング装置1が大型化あるい
はその構造が複雑化することなく、当該フローティング
装置1の損傷を未然に防止することができるとともに、
同装置1の信頼性の向上を図ることができる。
【0029】
【発明の効果】本発明は上記構成としたことにより、3
軸方向について各別にセンサーを設置する場合に比して
フローティング装置が大型化あるいはその構造が複雑化
することなく、同フローティング装置の損傷を未然に防
止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例に関し、フローティング装置の
縦断面図である。
【図2】本発明の要部であって、フローティング量検出
機構の作用説明図である。
【図3】従来のフローティング装置の全体図である。
【符号の説明】
1,20…フローティング装置 2,21…ベース、3,22…フローティング部 4…円錐凹部 5…検出ステー 6…先端球状ステー 7…差動トランス(センサー) 10…フローティング量検出機構 Xerror …X軸方向の移動量 Yerror …Y軸方向の移動量 Zerror …Z軸方向の移動量 ε…検出ステーの変位量、εL …検出ステーの許容変位
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 滝 正弘 愛知県刈谷市一里山町金山100番地 トヨ タ車体株式会社内 (72)発明者 安食 治美 愛知県豊田市トヨタ町1番地 トヨタ自動 車株式会社内

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ベースと、該ベースに固定された先端に
    逆テーパ状のストッパを有するガイド棒と、該ガイド棒
    を通すガイド穴を備えたフローティング部と、前記ベー
    スに滑り軸受を介して固定され、前記フローティング部
    側に先端球状ステーを備え、他方にセンサーを備えると
    共に、前記フローティング側にスプリングによって付勢
    された変位検出部と、フローティング部のベース側の変
    位検出部の当接部に設けられた円錐形の凹部とを含み、
    前記フローティングはスプリングによってベースから離
    反する方向へ付勢されてなることを特徴とするフローテ
    ィング量検出機構。
JP27313091A 1991-09-24 1991-09-24 フローテイング量検出機構 Pending JPH0584618A (ja)

Priority Applications (1)

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JP27313091A JPH0584618A (ja) 1991-09-24 1991-09-24 フローテイング量検出機構

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JP27313091A JPH0584618A (ja) 1991-09-24 1991-09-24 フローテイング量検出機構

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JPH0584618A true JPH0584618A (ja) 1993-04-06

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JP27313091A Pending JPH0584618A (ja) 1991-09-24 1991-09-24 フローテイング量検出機構

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111390532A (zh) * 2020-04-20 2020-07-10 程芳玲 一种上下浮动滑台

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111390532A (zh) * 2020-04-20 2020-07-10 程芳玲 一种上下浮动滑台
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