JPS59156629A - 調心装置付きハンド - 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】 本発明はロホット或は自動組立装置を用いて、挿入部品
である軸状部品と被挿入部品である穴を有する部品のけ
めあいを自動的に行う場合に使用する輔状部品把持用ハ
ンドに関するものである。

中１１１を穴に挿入する場合に、軸径と穴径との差、す
なわちクリアランスが小さい場合においては挿入部品で
ある軸を被挿入部品である穴に高精度に位置決めしなけ
ればならない。

現在のロボッｌ−の手首尖端における位置決め精度はＯ
，］ｎｗ＋乃至１圃程度であり、はめあい部品のクリア
ランスが数ミクロン乃至数十ミクロン程度の精密はめあ
いはそのまＮでは不可能である。

そこで挿入部品である軸をクランプするクランプ装置と
ロボッ１−手首の間に、会心に対して軸心を倣わせる調
心装置を介在せしめるか、或は穴を有する被挿入部品を
固定したテーブル側に細心に対して会心を倣わせる調心
装置を設備し、軸又は穴端面に施した面取りを利用して
はめ合いを行うのが一般的である。

これらの調心装置としては今迄に数多くの提案がなされ
ており、その中には実用に供し得るものあるが、これら
の数多くの調心装置を整理してみると大体において次の
ように分類することが出来る。

１、　調心装置の構造が屈撓体によって構成され弱い外
力でもって容易に変位することが可能であり、軸或は穴
の端面に施された面取面を利用し、両部品の端面が当接
し抑圧さＪしるときに発生する水平方向分力によって軸
心を会心−１−に変位せしめるもの。

２．１−記の調心装置の屈撓体を同し効果を有する浮動
体に着き換えたもので、同し様にΦ１１１或は穴の端面
の面取面を利用するもの。

３、」１記２つの方θ；は、ロボッ１−等で出し得る位
置決め精度のま＼強引に挿入動作に入るものであるが１
本調心方法はいきなり挿入動作に入らないで位１ｔｒ決
め誤差を微調整するものである。

上記の調心装置の屈撓体をそのま＼利用し、上記方法と
同様に両部品の端面か当接し抑圧されろときに発生する
屈撓体の変形楢、変位置或はｆ頃剥星を検出して、これ
を電気信号に変換し微調整装置のアクチュエーターを即
動して軸心或は会心を微調整し、位置決め誤差をはめあ
い可能位置の精度にするもの。

４、　上記３方法のいずれかを利用し、１１つ両部品が
抑圧された状態にあるときに振動を加えることによって
挿入し易くするもの。

５、−１−記４方法は軸側に設けた調心装置或は軸側に
設けた検出装置に関するものであるが、これと回し思想
をテーブル側に設けたもの。

大体において、はめあいのための調心装置を以１１のよ
うに大５１（１することが出来る。

これらの装置は夫々下記のような特徴と欠点をもってい
る。

１項及び２項の調心装置は構造が比較的に簡ｉＩｔで、
検出装置を必要とせず、旧つ複雑な制御装置や微調整装
置ｉｔを必要としないためコス１へ的にも有利である。

しかし「１ボッ１−等の位置決め精度は精密はめあいに
ス１しては、上述したように粗い位置決めであり、この
ま＼の粗位置決めで強引に嵌合動作に入るため、屈撓体
の弾性に抗して或は浮動体の抵抗に抗して強い挿入押圧
力を加えることになり、軸の外周或は穴の内面に食いつ
き現象が発生する虞れがあり、屈撓体の永久歪を残す欠
点や、精密は（３） めあいが不成功に終る場合も発生する。

第３項の方θミは、このような欠点を排除するため、ロ
ボノ１へ等による。Ｉ′１１位置決めを精密位置決めに
微調整するものであるが、この微調整装置は挿入部品で
ある軸状部品の細心に直角な２方向（Ｘ輔及びｙ軸方向
）に軸又は穴を有する被挿入物品のいずれか−・方を微
小量変位せしめる装置で、一般には穴を用する被挿入物
体を固定するテーブル側に設けられることが多い。

微調整装Ｆｔによる場合は、粗位置決めを精密位置決め
に修正した」二ではめあいを行うため」１記の欠点は可
成り改善されるが微調整装置及びその制御装置の構造が
複雑となり、旧つ高価となるために実用的ではない。

４項の振動を加える方法ははめ合いをし易くするための
もので、実験結果によると振動を加えた方がはめ合い成
功率を高めることが出来ると言われている。

本発明は従来の微調整装置の欠点を改善したもので、検
出装置及び複雑な制御装置を一切不要と（４） し、■十つ構造簡単にして軽量小型なる調芯装置を提供
するものである。

本発明け［Ｉボットの手ｎ等に固着された固定部本体に
対し相プ１的に滑動可能な滑動部本体を絹込み、滑動部
本体に取付けられたワーククランプ装置と楔状体は滑動
部本体と共に加えられ外力に対して容易にスライドする
構造とし、滑動部本体に枢軸ピンを介して連結された楔
状体が使用状態に位置決めされたときに楔状体の中心線
とワーククランプの中心線が一致する構造としたもので
、被挿入部品の穴に二の楔状体を挿入することによって
、浮動状態にある楔状体の心と被挿入物品の会心とを完
全に一致せしめ、従ってワーククランプの心と会心とを
完全に一致せしめ、しかる後に浮動状態にある浮動部本
体を固定部本体に設けられた浮動部クランプ装置に固定
することによって調心動作を完了し、次に挿入動作に入
るために楔状体を退避させ、はめあい動作に移るもので
ある。

次に本発明の詳細を図に示す実施例によって説明する。

第１図乃至第２図は本発明に係る調芯装置（、ｉ　）ｚ
ン１〜を示す１゜ １はロボソ１−の手ｉ等に固着される固定部本体を示し
、中央にワーククランプ開閉片エアシリンター２を有す
る。

シリンター２の内部にはワーククランプ開閉用ピストン
′３か挿入され、ビス１−ン３は空気口４或は５から出
入ずろ空圧によって−１−下ｊｐｌ」する構造となって
いる。

固定部本体Ｉには・ベアリング６か配設され、滑動布本
体７が１一方に押し−１−けられベアリング６に接する
と、滑動布本体７は水平面内で滑動し易い状態にろ゛ろ
、１ 滑動布本体７のＦ方にはワーククランプ装ｖＪ８が設置
Ｍｊされ、ビス１−ン３の１−下動により閉動作及び開
動イ１に行う２、 Ｍ’）動部本体７の下端には枢軸ピン９により１（１ロ
１ハ自在に楔状体１０が連結されろ、。

楔状体は尖端は穴に挿入されろため、長期使用によって
もｌｌ＋Ｉｌ’　（・１かめように尖端部分を焼入研磨
しておくことか望ましい。

又楔状体はクランプ装置の心出しの基準となる重要なも
のであり、長期使用によっても変形することなく芯出精
度を高精度に維持するように剛性に富んだ一体構造とす
ることが望ましい。

楔状体１０にはピニオン１１が取イ（けられ、ピニオン
１１はラック１２と噛み合う。

固定部本体１に取イ］けられたラック」−下動用のシリ
ンダー１：（はラック１２に直結し、シリンダー１３の
上下ｉ１１’ｌによりラック１２が」二不動じて、これ
と噛み合うピニオン１１は楔状体１０と共に囲動する。

楔状体１０が第１図において時開方向に回動するど、楔
状体１０の端面は滑動布本体７の下面に当接するが、こ
の状態で楔状体１０の中心線とワーククランプ装置８の
中心線すなわちワーククランプ装置８に把持された軸１
４の中心線と一致する構造とずろ。

固定部本体１には滑動部クランプ兼ショックアブソーバ
−１５が取付けられ、楔状体１０が被挿入部品ＩＦｉに
挿入され当接したときの＃ｔＶを緩和すると（７） ともに、楔状体１０か挿入部品１６の穴から離隔したと
きに’ｔ’％　！？ｌＪ部かスライ１〜するのを防１１
〕する。

楔状体１０か半時ｉ１方向に囲動し被挿入部品１６から
退避した場合の状態を・点鎖様で示す、このときラック
と干渉しないよう部分的にぬすんだ窓を１７で示す、。

固定部本体１にりｉして滑動布本体７の本１ド移動耽け
±Ｉ　ｗ程度であるため、ラック１２とピニオン１１の
噛み合い量の変動は許容しｐｉる範囲と思われるか、ラ
ック１２の背部に板はねを加えて、ラック１２をピニオ
ン１】側に軽く押圧する構造としてバックラッシュの変
動を防１トすることも出来る。

次に、本実施例の作用について説明ずろ。

シリンター１；３を短縮し、楔状体１０を第１図の一点
鎖線の位置に退避さ仕た状態で、貯留位置にあるｔｌｌ
ｌｌ　］　４をワーククランプ装置装置８で杷みとる。

次にロホッ１〜等により被挿入部品１６の穴芯の」１方
に位「を決めする。。

次に固定部本体ｌは降下し、楔状体ＩＯは被挿入部品１
６の穴へ挿入され当接する。

（８） 滑動布本体７は滑動部クランプ１５により衝撃が緩和さ
ｉシながらベアリング１５に当接する。

滑動布本体７はベアリング６によって滑動し易い状態に
あり、穴に挿入された楔状体１０の梗効果による水１ｉ
分力を受けて滑動布本体７は被挿入部品１〔５の穴芯に
倣って移動し、軸１４と被挿入部品１６□との芯は一致
する。

次に固定部本体１が一定量上昇し、楔状体１０が被挿入
部品１６の穴より外れるとともに、滑動布本体７がベア
リング６より離隔し滑動部クランプ１５の作用で滑動状
態から固定状態に変る。

戻にシリンダー１：（を短縮しラック１２を」１昇する
とピニオン１１とともに楔状体１０が囲動し一点鎖線位
置に退避する。

次に再び固定本体１が下降し中心線か一致している軸１
４は被挿入部品の穴に挿入される。

これではめあい作業が完了する。

本発明の装置によるはめあい動作では、軸心と穴芯を高
精度に合オ）せることか出来るため、軸或は穴の端面に
面取を施さなくてもはめあいは行なわれると標えｌ″、
れろ。

ｙ、軸心と体心が高精度に合わされた状態でのはめあい
であるため、軸外周或は穴内面にむしれ疵を発生するこ
とも、或は装置に永久歪を残すこともなく、はめあい不
成功の率はほとんど生じなくなる等の利点をもち、構造
も比較的簡単であり複１′１１な制御装置醒も不要で、
検出器の精度や信頼度を気にする必要もない。

第゛３図は本発明の変形例を示すもので、多数の孔を有
する彼腫入部品１６に対して、はめあいを行う孔に隣接
する２ケの孔に２ケの楔状体１０Ａ及び１０１１を当接
し、これを基準どしてΦ１１１１４の位置決めを行うも
ので１本発明と令し方法で位置決め後はシリンダー１：
（Ａ及び１：）Ｂを短縮しラック＋２Ａ及び１２１］を
１−冒せしめて本発明と同様に楔状体１０Ａ及び１０Ｂ
を囲動退避せしめ、しかる後にＩ＋ｌ＋　＋　４のけめ
あいをｔｉう士ンのである。孔のピッチ精度が高い場合
Ｌ′−１才かかる利用方法も考えら汎る。

第４図は更に変形を加えた別の実施態様を示すもので、
楔状体１０Ｃ及びＩＯＤを囲動退避させずに、（１１） リンダ−１；）Ｃ及び１３０の短縮により直接楔状態１
０Ｃ及び１０１）を後退させろものである。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図は本発明に係る調心装置付ハンドの正
面ＩＭ＋及び側面図を示す。 第３図及び第４図は本発明の変形例を示す正面図である
。 １・・・固定部本体、２・・ワーククランプ開閉用シリ
ンダー、７３・ワーククランプ開閉用ビス１−ン、４．
５・エアー出入１１．６−”Ｃアリング、７・・滑動部
本体、８・・ワーククランプ装置、９・・・枢Φ（１（
ピン、ｌＯ・・楔状体、１１・・・ビニオン、１２　　
ランク、１：（・ラック上下用シリンダー、１４・・軸
、１５・・滑動部クランプ兼ショックアブソーバ−１Ｉ
６・・六を有する被挿入部品、１７・・窓（１２） 手続補正書 昭和５８年６月η日 特許庁長官　　若　杉　和　夫　　殿 １　事件の表示 昭和５８年特許願第２８２０５号 ２　発明の名称 調心装置付きハンド ３　補正をする者 事件との関係　　　特許出願人 住　所（居所）　　　神戸市中央区東用崎町３丁目１番
１号４　補正命令の日付 昭和５８年５月１１日 ６、補正の内容 （１）明細書第１頁記載の特許請求の範囲を５１１紙の
通り訂正する。 （２）明細書：第１頁記載の発明の名称を次の通り訂正
する。 ［調心装圃イ・Ｉきハン１り］ １− 別紙 ２、特許請求の範囲 ロボットの手首等に取付けられる固定部本体と、該固定
部本体に対して相対的に滑動して変位し得るように該固
定部本体に連結された滑動部本体と、該滑動部本体に配
設された挿入部品クランプ装置と、同じく滑動部本体に
枢軸を介して囲動自在に連結された楔状体によって構成
され、該楔状体が囲動限弄点で位置決め固定されたとき
に該楔状体の軸心とヒ記挿入部品クランプ装置の軸心が
同一線１−になるように配列されたことを特徴とする調
心装置イζ１きハンド

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 ロボノ１〜の手前°等に取付けられる固定部本体と、該
   固定部本体に対して相対的に滑動して変位し得るように
   該固定部本体に連結された滑動布本体と。 該滑動布本体に配設された挿入部品クランプ装置と、同
   じく滑動布本体に枢軸を介して囲動自在に連結された楔
   状体によって構成され、該楔状体が囲動限界点で位置決
   め固定されたときに該楔状体の軸心と−１−記挿入部品
   クランプ装置の軸心が同−綿１−になるように配列され
   たことを特徴とする調心装置付ハント。