JPH0739541Y2 - Alignment device - Google Patents

Alignment device

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JPH0739541Y2
JPH0739541Y2 JP1990038743U JP3874390U JPH0739541Y2 JP H0739541 Y2 JPH0739541 Y2 JP H0739541Y2 JP 1990038743 U JP1990038743 U JP 1990038743U JP 3874390 U JP3874390 U JP 3874390U JP H0739541 Y2 JPH0739541 Y2 JP H0739541Y2
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connecting rod
holder plate
holder
peripheral surface
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Description

【考案の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本考案は、ロボットなどのマニピュレータを用いて行う
自動組み立て作業において、搬送中のワークの振れを防
止するとともに、心合わせを迅速、円滑に行わせ得る心
合わせ装置に関する。
[Detailed Description of the Invention] [Industrial field of application] The present invention prevents the work from swinging during transportation and performs centering quickly and smoothly in automatic assembly work performed using a manipulator such as a robot. A centering device that can be adjusted.

[従来の技術] 自動組み立て作業において、ロボットなどのマニピュレ
ータでワークを搬送し、ハンドに支持されたワークたと
えばシャフトを相手側ツールの嵌合孔に挿入する場合
に、シャフトとシャフト挿入孔との心合わせをするた
め、第4図に示すように、つかみ装置21を設けたハンド
22に可動フランジ23を設け、アーム24に固定した固定フ
ランジ25との間に複数の連結棒26を、それぞれ両端を可
動フランジ23と固定フランジ25に自動調心軸受27を介し
て可動的に支持させて平行に設けており(実開昭60−65
608号)、アーム24の停止位置と、シャフトを挿入する
ベアリング29との位置ずれδに応じて、連結棒26の傾き
によりシャフト28がつかみ装置21を介して可動フランジ
23とともに移動するようにしてある。なお、30はカバ
ー、31は弾性支持片である。
[Prior Art] In automatic assembly work, when a work is conveyed by a manipulator such as a robot and a work supported by a hand, for example, a shaft is inserted into a fitting hole of a mating tool, a center of the shaft and the shaft insertion hole is inserted. As shown in FIG. 4, a hand provided with a gripping device 21 for matching.
22 is provided with a movable flange 23, and a plurality of connecting rods 26 are supported between the movable flange 23 and a fixed flange 25 fixed to the arm 24, and both ends are movably supported by the movable flange 23 and the fixed flange 25 via self-aligning bearings 27. And are installed in parallel (actually 60-60
608), the shaft 28 is gripped by the tilting of the connecting rod 26 according to the positional deviation δ between the stop position of the arm 24 and the bearing 29 into which the shaft is inserted.
It is designed to move with 23. In addition, 30 is a cover and 31 is an elastic support piece.

[考案が解決しようとする課題] しかるに、つかみ装置を設けたハンド22に可動フランジ
23を取り付け、アームの固定フランジ25との間に自由に
傾くようにした連結棒26を設けて、連結棒の傾きによっ
て軸心位置を調整できるようにしているため、アームと
ハンドとの間の剛性が小さく、心合わせ時にハンドが容
易に横方向に移動して円滑な嵌合を行わせることができ
るが、アームの移動に際して起動停止時にハンド22の揺
れを生じ、つかみ装置21にシャフトなどのワークをつか
んでいるため慣性が大きく、揺れの減衰に時間を要しシ
ャフトの挿入に手間取り、また揺れを生じないように搬
送するためには加減速時間が長くなるなどの欠点があっ
た。
[Problems to be solved by the invention] However, the movable flange is attached to the hand 22 provided with the gripping device.
23 is attached, and the connecting rod 26 is provided between the arm and the fixed flange 25 of the arm so that the connecting rod 26 can be freely tilted, and the axial center position can be adjusted by tilting the connecting rod. The rigidity is low, and the hand can easily move laterally during centering for smooth fitting, but when the arm moves, the hand 22 sways when starting and stopping, and the gripping device 21 Since the work is gripped, the inertia is large, it takes a long time to damp the shaking, it takes time to insert the shaft, and the acceleration / deceleration time becomes long in order to convey the work without causing the shaking.

本考案は、心合わせを円滑に行わせるとともに、搬送時
の剛性を大きくしてサイクルタイムを短縮するようにし
たものである。
According to the present invention, the centering is smoothly performed, and the rigidity during transportation is increased to shorten the cycle time.

[課題を解決するための手段] このため、ロボットなどのマニピュレータのアームに固
定された支持プレートと、つかみ装置をそなえた可動プ
レートとを弾性の連結棒によって連結し、前記連結棒を
摺動可能に挿通した剛性の大きいホルダプレートを設
け、このホルダプレートを支持する大きい剛性をもった
操作軸と、前記操作軸を介してホルダプレートを連結棒
に沿って移動させるアクチュエータをそなえ、搬送時は
ホルダプレートを可動プレート側に移動させ、心合わせ
時は支持プレート側に位置させるようにしている。
[Means for Solving the Problems] Therefore, a supporting plate fixed to an arm of a manipulator such as a robot and a movable plate having a gripping device are connected by an elastic connecting rod, and the connecting rod can be slid. A holder plate with a large rigidity inserted through the holder is provided, and an operation shaft having a large rigidity for supporting the holder plate and an actuator for moving the holder plate along the connecting rod via the operation shaft are provided. The plate is moved to the movable plate side and is positioned on the support plate side at the time of centering.

また、支持プレートに固着させて連結棒とともにホルダ
プレート収納する剛性の大きなケースを設け、ホルダプ
レートの外周面をケース内周面に接触保持させるように
し、また、このケース内周面の支持プレート側にホルダ
プレート外周面と接触しないようにした大径部を設けて
いる。
In addition, a case with a large rigidity that is fixed to the support plate and accommodates the holder plate together with the connecting rod is provided, and the outer peripheral surface of the holder plate is held in contact with the inner peripheral surface of the case. Is provided with a large diameter portion so as not to contact the outer peripheral surface of the holder plate.

[作用] したがって、搬送時にはホルダプレートを可動プレート
側に位置させることによって連結棒の有効弾性部分が短
くなり、支持プレートとつかみ装置との間の剛性を大き
くし、連結棒の撓みを小さくして揺動を阻止させること
ができ、ワークを軸受などの孔に挿入するときは、ホル
ダプレート位置を支持プレート側に移動させて有効弾性
部分を長くし、連結棒の剛性が小さく撓みやすくなっ
て、可動プレートの横方向の動きが容易になり円滑な心
合わせを行わせる。
[Operation] Therefore, by positioning the holder plate on the movable plate side during transportation, the effective elastic portion of the connecting rod is shortened, the rigidity between the supporting plate and the gripping device is increased, and the bending of the connecting rod is reduced. Oscillation can be prevented, and when inserting a work into a hole such as a bearing, move the holder plate position to the support plate side to lengthen the effective elastic portion, the rigidity of the connecting rod is small, and it becomes easy to bend. The horizontal movement of the movable plate is facilitated and smooth centering is performed.

また、ホルダプレートを剛性のケース内周面に接触保持
させることでホルダプレートの保持を確実にし、ホルダ
プレートを支持する操作軸の剛性を小さくすることがで
き、また、このケース内周面に大径部を設けることによ
り、心合わせ時にホルダプレートが大径部内で軸と直角
方向に移動でき、連結棒を支持プレートの基部から撓ま
せ、有効弾性部分を一層長くすることができる。
By holding the holder plate in contact with the inner surface of the rigid case, the holder plate can be held securely, and the rigidity of the operating shaft that supports the holder plate can be reduced. By providing the diameter portion, the holder plate can be moved in the large diameter portion in the direction perpendicular to the axis during centering, the connecting rod can be bent from the base portion of the support plate, and the effective elastic portion can be further lengthened.

[実施例] 以下、本考案を図に示す実施例について説明する。[Embodiment] An embodiment of the present invention shown in the drawings will be described below.

第1図および第2図において、1はマニピュレータで操
作するアーム、2はアーム1に固着したケースで、ケー
ス内に配置した支持プレート3をアーム1と一体に固着
させている。4は支持プレート3に一方端を固着させて
複数本(2〜4本が適当である)設けられた弾性体から
なる連結棒で、他方端を可動プレート5に各連結棒相互
が平行になるように固着させてある。6は可動プレート
5に取り付けたつかみ装置、7はワークたとえばシャフ
トである。8は前記シャフト7を嵌合させるベアリン
グ、9は支持台、10は連結棒4を摺動可能に嵌合させケ
ース2の内周面に摺触するホルダプレート、11はホルダ
プレート10を取り付けた操作軸、12はアクチュエータ
で、操作軸11を介してホルダプレート10をケース2の内
周面および連結棒4に沿ってケース2内を移動させ位置
制御をする。
In FIGS. 1 and 2, 1 is an arm operated by a manipulator, 2 is a case fixed to the arm 1, and a support plate 3 disposed in the case is integrally fixed to the arm 1. Reference numeral 4 denotes a connecting rod made of an elastic body having one end fixed to the support plate 3 and a plurality of (two to four are suitable) being provided. The other end of the connecting rod is parallel to the movable plate 5 and the connecting rods are parallel to each other. It is fixed like this. 6 is a gripping device attached to the movable plate 5, and 7 is a work such as a shaft. 8 is a bearing to which the shaft 7 is fitted, 9 is a support, 10 is a holder plate which slidably fits the connecting rod 4 and slides against the inner peripheral surface of the case 2, 11 is the holder plate 10 attached An operation shaft 12 is an actuator, which moves the holder plate 10 inside the case 2 along the inner peripheral surface of the case 2 and the connecting rod 4 via the operation shaft 11 for position control.

なお、前記ケース2や各プレート3、5、10および操作
軸11は剛性の大きな材料で構成されている。
The case 2, the plates 3, 5, 10 and the operating shaft 11 are made of a material having high rigidity.

つかみ装置6で保持したシャフト7を搬送する場合は、
アクチュエータ12によりホルダプレート10をケース2の
内周面に沿って可動プレート5側に押し出し、第1図に
示す状態のように各連結棒4の支持プレートとホルダプ
レート間の部分を、ケース2とホルダプレート10で撓み
を生じないように保持させ、ホルダプレート10から可動
プレート5側に突出する長さを短くすることにより、連
結棒4の有効弾性部分が短くなり、剛性が大きくなって
撓みを少なくし、可動プレートの揺動を防ぎ、アーム1
が起動したり停止したときに、つかみ装置6で保持され
たシャフト7に振れを生じることがない。
When transporting the shaft 7 held by the gripping device 6,
The actuator 12 pushes the holder plate 10 along the inner peripheral surface of the case 2 toward the movable plate 5 side, and the portion between the support plate and the holder plate of each connecting rod 4 is moved to the case 2 as shown in FIG. By holding the holder plate 10 so that it does not bend and shortening the length protruding from the holder plate 10 to the movable plate 5 side, the effective elastic portion of the connecting rod 4 is shortened and the rigidity is increased to prevent bending. Arm 1 to reduce the swing of the movable plate
The shaft 7 held by the gripping device 6 does not swing when the shaft is started or stopped.

アーム1がベアリング8の位置に停止すると、アクチュ
エータ12により操作軸11を介してホルダプレート10を支
持プレート3側に移動させる(第3図の実施例に示す状
態)。このため、連結棒4のホルダプレート10から突出
する有効弾性部分が長くなり、剛性が小さくなって可動
プレート5側の揺動が自由になり、挿入時にシャフト位
置がベアリング8の孔からずれていても、連結棒の撓み
によってシャフト7をベアリング8の中心に合わせるよ
う横方向に移動させることができ、心合わせが円滑に行
われる。
When the arm 1 stops at the position of the bearing 8, the actuator 12 moves the holder plate 10 to the support plate 3 side via the operation shaft 11 (the state shown in the embodiment of FIG. 3). Therefore, the effective elastic portion protruding from the holder plate 10 of the connecting rod 4 becomes long, the rigidity becomes small, and the movable plate 5 side can freely swing, and the shaft position is displaced from the hole of the bearing 8 at the time of insertion. Also, the shaft 7 can be moved laterally so as to be aligned with the center of the bearing 8 by the bending of the connecting rod, and the alignment is smoothly performed.

なお、操作軸11がシャフトなどのワークを含む可動プレ
ート5の振れに対して十分な剛性をもっている場合は、
ホルダプレート10をケース2の内周面に摺触させないで
ケース内周面と間隙を設け、あるいはケース2を省い
て、連結棒4に沿って摺動させるようにしてもよい。
When the operation shaft 11 has sufficient rigidity against the deflection of the movable plate 5 including a work such as a shaft,
The holder plate 10 may be allowed to slide along the connecting rod 4 without providing the gap with the inner peripheral surface of the case without sliding the holder plate 10 against the inner peripheral surface of the case 2.

第3図の実施例は、ワークを横方向に保持した場合に、
ワークや可動プレート5の重力によって連結棒4が下方
に撓むことを防止するようにしたもので、第1図と同じ
部分に同一の符号を付しており、ケース2に可動プレー
ト5の重力を受けるばね13を設け、摺動片14を介して可
動プレート5を押し上げるようにしている。
In the embodiment shown in FIG. 3, when the work is held laterally,
The work and the movable plate 5 prevent the connecting rod 4 from bending downward, and the same parts as those in FIG. A spring 13 for receiving the moving plate 5 is provided to push up the movable plate 5 via the sliding piece 14.

この実施例では、ケース2の支持プレート3側の内周面
に大径部15を設け、ホルダプレート10と操作軸11との挿
通部分に隙間を設けて操作軸11に対してホルダプレート
10が軸と直角方向に移動できるように遊嵌させており、
挿入作業時にホルダプレート10を支持プレート3側に移
動させたときに、大径部15によりケースとホルダプレー
トの間に隙間を生じ、連結棒4の撓みに応じてホルダプ
レート10を移動させ、連結棒4を支持プレート3側の基
部から撓ませることができ、ホルダプレートの厚さに相
当して連結棒の有効弾性部分が長くなって剛性を小さく
し、可動プレート5の横方向移動量を大きくして心合わ
せを一層容易にすることができる。
In this embodiment, a large-diameter portion 15 is provided on the inner peripheral surface of the case 2 on the side of the support plate 3, and a gap is provided in the insertion portion between the holder plate 10 and the operating shaft 11 so that the holder plate with respect to the operating shaft 11 is provided.
10 is loosely fitted so that it can move in the direction perpendicular to the axis,
When the holder plate 10 is moved to the support plate 3 side during the insertion work, a gap is created between the case and the holder plate due to the large diameter portion 15, and the holder plate 10 is moved according to the bending of the connecting rod 4 The rod 4 can be bent from the base portion on the side of the support plate 3, and the effective elastic portion of the connecting rod is lengthened corresponding to the thickness of the holder plate to reduce the rigidity and increase the lateral movement amount of the movable plate 5. It is possible to make the alignment easier.

[考案の効果] このように本考案によれば、心合わせを行うときは弾性
体からなる連結棒の有効弾性部分を長くして剛性を小さ
くし、円滑な心合わせを行わせるとともに、搬送時はホ
ルダプレートの位置を移動させて連結棒の有効弾性部分
を短くして剛性を大きくし、起動停止や加減速時におけ
るワークの揺れを防ぐことにより、搬送に要する時間を
短縮し得るとともに、心合わせ作業時の待ち時間をなく
すことができ、サイクルタイムが短くなって生産性を高
めることができる。また、アクチュエータによりホルダ
プレートを連結棒の両端位置だけでなく、適宜の位置に
制御することにより、連結棒のコンプライアンス(ばね
定数の逆数)を調整することができ、連続的に正確な制
御が可能である。
[Advantages of the Invention] As described above, according to the present invention, when performing centering, the effective elastic portion of the connecting rod made of an elastic body is lengthened to reduce the rigidity so that smooth centering is performed, and at the time of transportation. Can move the position of the holder plate to shorten the effective elastic part of the connecting rod to increase the rigidity and prevent the work from shaking during start / stop or acceleration / deceleration. The waiting time during the matching work can be eliminated, the cycle time can be shortened, and the productivity can be improved. Also, by controlling the holder plate not only at both ends of the connecting rod but also at an appropriate position by the actuator, the compliance (reciprocal of spring constant) of the connecting rod can be adjusted, and continuous and accurate control is possible. Is.

また、剛性の大きいケースをそなえ、ホルダプレートを
このケースの内周面に沿って摺動させることにより、ホ
ルダプレートの保持を良好にし、操作軸の強度が小さく
ても十分な揺動防止効果を得ることができ、操作軸とホ
ルダプレートの連結部を、軸に対して直角方向に隙間を
設けて遊嵌させ組み立てを容易にすることもできる。
In addition, by providing a case with high rigidity and sliding the holder plate along the inner peripheral surface of this case, the holder plate can be held well, and even if the strength of the operating shaft is small, a sufficient rocking prevention effect can be obtained. It is possible to obtain the same, and the connecting portion between the operating shaft and the holder plate can be loosely fitted in the direction perpendicular to the shaft to facilitate the assembly.

なお、ケース内周面の支持プレート側に大径部を設ける
ことにより、ホルダプレートが支持プレート側に移動し
たときに、ホルダプレートを連結棒の撓みによって移動
させることができ、連結棒の有効弾性部分が長くなって
剛性をさらに小さくし、可動プレートの移動が容易にな
り心合わせを有効に行える効果が得られる。
By providing a large diameter portion on the support plate side of the inner peripheral surface of the case, when the holder plate moves to the support plate side, the holder plate can be moved by the bending of the connecting rod, and the effective elasticity of the connecting rod is increased. The length of the portion is increased, the rigidity is further reduced, the movement of the movable plate is facilitated, and the effect of effective alignment can be obtained.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

第1図は本考案の実施例を示す側断面図、第2図はA−
A線に沿う断面図、第3図は他の実施例を示す側断面
図、第4図は従来の例を示す断面図である。 1はアーム、2はケース、3は支持プレート、4は連結
棒、5は可動プレート、6はつかみ装置、7はシャフ
ト、8は軸受、9は支持台、10はホルダプレート、11は
操作軸、12はアクチュエータ、13はばね、14は摺動片で
ある。
FIG. 1 is a side sectional view showing an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is A-
FIG. 3 is a sectional view taken along line A, FIG. 3 is a side sectional view showing another embodiment, and FIG. 4 is a sectional view showing a conventional example. 1 is an arm, 2 is a case, 3 is a support plate, 4 is a connecting rod, 5 is a movable plate, 6 is a gripping device, 7 is a shaft, 8 is a bearing, 9 is a support, 10 is a holder plate, 11 is an operating shaft. , 12 is an actuator, 13 is a spring, and 14 is a sliding piece.

Claims (3)

【実用新案登録請求の範囲】[Scope of utility model registration request] 【請求項1】マニピュレータによる自動組み立て作業に
おいて、マニピュレータのアームに固定した支持プレー
トと、つかみ装置をそなえた可動プレートと、前記支持
プレートと可動プレートを連結して可動プレートを揺動
可能に支持する弾性体からなる連結棒をそなえ、前記連
結棒を摺動可能に挿通した剛性の大きいホルダプレート
と、このホルダプレートに連結した大きい剛性をもった
操作軸と、前記操作軸を介してホルダプレートを、連結
棒に沿ってマニピュレータによる搬送時は可動プレート
側に移動させ、心合わせ時は支持プレート側に移動させ
るアクチュエータを設けたことを特徴とする心合わせ装
置。
1. In an automatic assembling operation by a manipulator, a support plate fixed to an arm of a manipulator, a movable plate having a gripping device, and the support plate and the movable plate are connected to each other so as to swingably support the movable plate. A holder plate having a connecting rod made of an elastic body and having a large rigidity inserted through the connecting rod slidably, an operating shaft having a large rigidity connected to the holder plate, and a holder plate via the operating shaft. An aligning device is provided, which is provided with an actuator for moving the movable plate to a movable plate side when the manipulator conveys it along the connecting rod, and to a support plate side when aligning the manipulator.
【請求項2】マニピュレータによる自動組み立て作業に
おいて、マニピュレータのアームに固定した支持プレー
トと、つかみ装置をそなえた可動プレートと、前記支持
プレートと可動プレートを連結する弾性体からなる連結
棒をそなえ、前記連結棒を摺動可能に挿通した剛性の大
きいホルダプレートと、前記支持プレートに固着して連
結棒とホルダプレートを収納し、ホルダプレートの外周
面を内周面に沿って摺動させる剛性の大きいケースを設
け、前記ホルダプレートに連結した操作軸と、前記連結
棒を介してホルダプレートを、ケース内周面に沿ってマ
ニピュレータによる搬送時は可動プレート側に移動さ
せ、心合わせ時は支持プレート側に移動させるアクチュ
エータを設けたことを特徴とする心合わせ装置。
2. An automatic assembling operation using a manipulator, comprising: a supporting plate fixed to an arm of the manipulator; a movable plate having a gripping device; and a connecting rod made of an elastic body connecting the supporting plate and the movable plate. A holder plate having a large rigidity, in which the connecting rod is slidably inserted, and a supporting plate that is fixed to the supporting plate to accommodate the connecting rod and the holder plate, and has a large rigidity that slides the outer peripheral surface of the holder plate along the inner peripheral surface. A case is provided, and the holder plate is moved along the inner peripheral surface of the case to the movable plate side via the operation shaft connected to the holder plate and the connecting rod, and to the support plate side at the time of centering. A centering device characterized in that an actuator for moving to the center is provided.
【請求項3】前記ケースの内周面に、この内周面に沿っ
て移動するホルダプレートが支持プレート側に移動した
位置に、ホルダプレート外周面と接触しない大径部を設
け、ホルダプレートをアクチュエータの操作軸に遊嵌さ
せた実用新案登録請求の範囲第2項記載の心合わせ装
置。
3. A large-diameter portion, which does not come into contact with the outer peripheral surface of the holder plate, is provided on the inner peripheral surface of the case at a position where the holder plate moving along the inner peripheral surface moves to the support plate side. The centering device according to claim 2, wherein the utility model is loosely fitted to the operation shaft of the actuator.
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