JPS614685A - 工業用ロボツトのメカニカルハンド - 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】 （１）発明の技術分野 本発明は、工業用ロボットのメカニカルハンドに係り、
特に、所定の取付部にワークを組付ける際に必要な工業
用ロボットのメカニカルハンドに関する。

（２）先行技術と゛その問題点 一般に、自動車の組立ライン等において、例えば、車両
部品　（ワーク）としてのストラット型フロントサスペ
ンションのストラットアッシー　（以下、ストラットと
いう）は１、　　ライン上の車体に締結具を介して組付
けられるようになっている。そして、本件出願人は先に
、上記ストラットの組付けを自動化するシステムを提案
しており、更に、これに有効なメカニカルハンドを提案
している　（例えば特願昭５８−１６９０１号）。

第１図は上記先行例において開示したストランドの組付
システムの−・例を示す説明図である。第１図において
、車体Ｂはコンベア１上に載置されて移動しストラット
組付位置に達したときに位置決めされるようになってお
り、このコンベア１に近接した作業場にはストラッ）Ｐ
を搬送するためのロボットＲが設置されていて、このロ
ボットＲの多関節アーム１０の先端にはストラットＰを
把持するメカニカルハンドＨ１が取付けられている。そ
して、上記ロポッ）Ｒは、予め定められたティーチング
情報に基づいてストツク）Ｐを所定位置に搬送した後、
ストラットタワ−２上面の位置決め孔３にストツク）Ｐ
の７ツパケース４を嵌合させると共に、ストラットタワ
−２上面の、ポルト挿通孔５に前記アッパケース４に立
設された組付ポルト６を貫通させて、ストラットＰを組
付位置に設定するものである。そして更に、組付位置に
設定されたストツクｈｐは、他のロボットＲ°に取付け
られたナツト締付装置Ｎを用いて前記ストツク）Ｐの組
付ポルト６にナツト７を締付けることにより、車体Ｂに
固定されるようになっている。尚、第１図中、８はスト
ラットＰを仮保持するための仮置台、９はナツト締付装
置Ｎにナツト７を供給するナツト供給装置である。

この先行例において、上記ストツク）Ｐを把持するメカ
ニカルハンド旧は、第２図に示すように、ハンド本体２
０と、このハンド本体２０に設けられ上記ストラットｐ
の軸部Ｐｓを把持するクランプ部材３３と、ロポッ）Ｒ
のアーム１０にハンド本体２０を浮動可能に支持する浮
動機構３８とを備えている。

上記ハンド本体２０は、第２図に示すように、板状のベ
ースプレート２１を有しており、このベースプレート２
１の中央孔部にはロボットアーム１０と同軸にストツク
）Ｐ一端部Ｐｄを支持する支持シャフト２２が摺動可能
に設けられ、この支持シャフト２２の下端にはストッパ
ワッシャ２３が螺子止めされると共に、支持シャフト２
２の上端フランジ２２ａとベースプレート２１との間に
はスプリング２４が介装されて上記支持シャフト２２が
常時上方へ付勢されるようになっている。そして、上記
ベースプレート２１には上記支持シャフト２２と平行に
支柱２５が立設されており、この支柱２５の支持シャフ
ト２２側には回り止めプレート２６が突設されていて、
ストラットＰの軸部Ｐｓに突設した固定用ブラケットＰ
ｂが嵌挿されるようになっている。モして又、上記支柱
２５の上部前後方向両側には一対の円筒部２７が形成さ
れており、各円筒部２７内にはポールブツシュ２８を介
して支持ロッド２９が軸方向に摺動自在に取付けられて
いて、この支持ロッド２８の下端にはストッパワッシャ
３０が螺子止めされると共に、支持ロッド２９の上部に
はクランプ部材３３の取付ブラケット３１が取付けられ
、この取付ブラケット３１と前記円筒部２７との間にス
プリング３２が介装されて前記支持ロッド２９が常時上
方に付勢されるようになっている。

また、上記クランプ部材３３は、一対のクランプアーム
３４を有しており、夫々のクランプアーム３４は、その
中央部が上記取付ブラケット３１に枢軸３５で軸着され
ていて、上記ベースプレート２１と平行な平面において
エアシリンダ３６により開閉するようになっている。

更に、上記浮動機構３８は、第２図に示すように、ロボ
ットアームｌＯとハンド本体２０のベースプレート２１
との間に介装されており、固定ベッド４０と、この固定
ベッド４０上において所定方向　（第２図中紙面に対し
て垂直方向）に例えばベアリング４５を介装して摺動自
在に装着される摺動部材４１と、この摺動部材４１上に
おいて上記方向と直交する方向　（第７図中左右方向）
に例えばベアリング（図示せず）により摺動自在に装着
される可動ベッド４２とから成る。そして、また、上記
固定ベッド４０はブラケット４３を介してロボットアー
ムｌＯに連結固定される一方、上記可動ベッド４２は連
結ブラケット４４を介してハンド本体２０のベースプレ
ート２１に連結固定されている。また、この浮動機構３
８はロック部材　（図示せず）によりその動きを拘束解
除されるものである。

そのため、この先行例に慄る工業用ロボットのメカニカ
ルハンド旧を用いてストラットＰを車体Ｂに組付ける場
合を説明すれば、第１図に示すように、先ず、ロポッ）
Ｒは、仮置台８上に載置されるストツク）Ｐをメカニカ
ルハンドＨで把持した後、コンベア１で移送されてくる
車体Ｂと干渉しない位置に待機する。

次に、車体Ｂが所定位置に停止すると、ロボットＲは、
第２図に示すように、ストラットタワ−２下方位置に組
付ポルト８が上方を向くようストラットＰを搬送して停
止する。

このように搬送されたストラットＰは、ロポッ）Ｒの動
作精度に比べて車体の停止位置精度が低いことから、車
体Ｂの位置決め孔３の位置に対して一般に車体前後方向
にずれている。尚、この先行例においては、上記ストツ
ク）Ｐと車体Ｂの位置決め孔３とのずれを修正するため
に、第２図に示すようなガイド手段Ｇが配置されている
。このガイド手段Ｇは、上下方向に進退移動可能に設け
られていて、常時は上記ストツク）Ｐの上部に対向した
位置において位置決め固定される一方、所望のときにス
トラットＰの車体取付面と平行な平面において浮動状態
に設定され且つ任意の位置で固定されるようになってい
る。そして、上記ガイド手段Ｇは、上下方向に進退移動
するシャフト１４と、このシャフト１４の先端に固定さ
れ上記車体Ｂの位置決め孔３に自己求心的に係合するガ
イド部材１５と、このガイド部材１５の先端に進退可能
に設けられ且つストラットＰの７ツパケース４に開設し
た保合孔１６に係合する保合部材１７と、上記ガイド部
材１５及び係合部材１７を常時下方に向けて付勢するス
プリングリング１８及び１８とから成っている。

この状態において、上記ガイド手段Ｇが下方に向って移
動すると、第３図に示すように、上記ガイド手段Ｇの係
合部材１７は、ストツク）Ｐの上部に対向した位置にあ
るから、車体Ｂの位置決め孔３を通過しストラットＰの
アッパケース４の保合孔１６に係合する。このとき、上
記ガイド部材１５は位置決め孔３縁のフランジ３ａに接
近した位置に配置されている。この後、メカニカルハン
ド旧のロック部材のロック状態が解除され、浮動機構３
８の摺動部材４１及び可動ベッド４２は、固定ベッド４
０に対し面方向に浮動可能となり、ハンド本体２０はロ
ポッ）Ｒに対して面方向に浮動支持される。この場合、
ガイド手段Ｇも浮動状態に設定される。

この後、上記ガイド手段Ｇが下方に向って移動していく
と、第４図に示すように、上記ガイド部材１５がスプリ
ング１８の作用によって位置決め孔３縁のフランジ３ａ
に摺接し、自己求心的に移動しながら位置決め孔３に嵌
合する。このとき、浮動機構３９の摺動部材４１及び可
動ベッド４２はアッパケース４の動きに追従して移動す
る。この状態において、上記ストツク）Ｐは車体の位置
決め孔３に対応した位置に設定されており、この段階で
上記ガイド手段Ｇの位置が固定される。

この後、ロボットＲはストランドｐを車体組付位置まで
上昇させる。この場合、仮置台８においてメカニカルハ
ンド旧がストランドＰを把持する際に、ストツク）Ｐの
各組伺ポルト６が車体Ｂの各ボルト挿通孔５から例えば
２°の角度分だけ位相を予めずらしたものに設定されて
いるとすると、第５図に示すように、上記組付ポルト６
はストラットタワ−２上部下面に当接する。この状態に
おいて、ストツク）Ｐの上昇移動は車体Ｂによって拘束
されることから、ストラットＰ自体が一ヒ腑することは
なく、メカニカルハンドＨ１のハント本体２０に設けた
支持シャフト２２及び支持ロッド２９が夫々スト□ラッ
トＰの軸方向に向って、且つスプリングリング２４．３
２の付勢力に抗して移動することになる。この結果、ス
トツク）Ｐの組付ポルト６はスプリング２４．３２の付
勢力によってストラットタワー２の上部下面に圧接され
る。この状態から、ロボットＲのアームｌＯが所定角度
、例えば４°回転すると、これに伴ってストラットＰが
支持シャフト２２を支点として回転する。このとき、第
６図に示すように、ストラッ）Ｐの組付ポルト６はスト
ラットタワー２の上部下面に摺接しながら回動し、車体
Ｂのポルト挿通孔５の位置に合致したとき、スプリング
２４．３２の付勢力によってポルト挿通孔５に貫通する
。この場合、ストラッ）Ｐは、組付ポルト６とポルト挿
通孔５の位相差　（この先行例では２°）より多く回転
することになるが、組付ポルト８がポルト挿通孔５に貫
通した後はストラッ）Ｐの７ツパケース４の回転が拘束
されることになるので、ストラットＰの軸部Ｐｓのみが
空回りすることになる。

この後、第２図に示すナツト締付装置Ｎによって上記組
付ポルト６にナツト７が締付けられ、ストラットＰが車
体Ｂに固定される。

この状態において、メカニカルハンドＨ１のクランプ部
材３３が開いてストラッ）Ｐの軸部Ｐｓの把持状態が解
除された後、ロポッ）Ｒは、組付けたストラットＰと干
渉しないようにメカニカルハンドＨ１を後退させ、元位
置に復帰して次の工程に備える。このとき、同時にガイ
ド手段Ｇも上方に移動し、次の工程に備える。

然しながら、上述した先行技術における工業用ロボット
のメカニカルハンド旧にあっては、一般に、メカニカル
ハンド旧の支持シャフト２２に支持されるストラットＰ
の一端部Ｐｄは、例えば第７図（ａ）（ｂ）　（ｃ）に
示すように、ストラッ）Ｐの種類によって種々の形状に
形成されており、その為、支持シャフト２２の上端の形
状も、上記端部Ｐｄに合せて、例えば、第２図及び第７
図（ａ）に示すように、半球状の上端フランジ２２ａと
して形成したり、第７図（ｂ）（Ｃ）に示すように円錐
台状や半球状の四部等種々の形状に形成しなければなら
ない。

その結果、種類の異なるストラットを組付けようとする
ときには、ストラットの端部Ｐｄに合った支持シャフト
を備えたメカニカルハンドに逐−取換えることになるの
で、上記システムは凡用性に乏しいものとなっていた。

そのため、単に上記支持シャフト２２を取り除くことも
考えられるが、これによれば、上述した組付ポルト６の
位置合せの際に、ストラットＰは、支持ロッド２８のス
プリング３２の付勢力によってのみストラフトタワー２
の上部下面に圧接されなければならないということにな
る。ところが、該支持ロッド２９はボールプンシュ２８
を摺動するものであるが、クランプアームの開閉中心に
もなっている関係上、上記ストラッ）Ｐの軸線とは比較
的離れて位置しており、そのため該支持ロッド２８には
モーメント荷重が作用することになって、カジリ現象を
起こしやすく、メカニカルハンドの耐久性を損なうこと
になるので、上記支持シャフト２２を取り除くことはあ
まり好ましいものとはいえない。

（３）発明の目的 本発明は以上の観点に立って為されたものであって、そ
の目的とするところはメカニカルハンドの耐久性を損な
うことなく、凡用性に富む工業用ロボットのメカニカル
ハンドを提供することにある。

（４）発明の構成 そして本発明の要旨とするところは、ロボットアームに
ハンド本体を浮動可能に支持すると共に、このハンド本
体にワークを把持するクランプ部材を設けてなる工業用
ロボットのメカニカルハンドにおいて、上記クランプ部
材を上記ハンド本体に開閉可能に設けられる可動アーム
と、該可動アーム閉時に上記ワークに当接する当接板と
、上記可動アームに取付けられ上記当接板をワークの取
付面と略直交する方向に伸縮可能に支持する伸縮機構と
で構成した工業用ロボットのメカニカルハンドにある。

（５）発明の実施例 以下、添付図面に示す実施例に基づいて本発明の詳細な
説明する。

第８図は本実施例に係るストラットの組付工程の概略を
示す斜視図であり、第１図において先行例で示したもの
と略同様である。第８図において、仮置台８にはストラ
ッ）Ｐが設置されているが、この場合、ストラ・ン）Ｐ
は予め位置決めされているものではなく、ストラットＰ
のブラケッ）Ｐｂは任意の方向に位置している。

この実施例において、上記ストラッ）Ｐを把持するメカ
ニカルハンドＨは、第９図乃至第１２図に示すように、
ハンド本体５０と、このハンド本体５０に設けられ上記
ストラッ）Ｐの軸部Ｐｓを把持するクランプ部材６０と
、ロボットＲのアーム１０に上記ハンド本体５０を浮動
可能に支持する浮動機構８０とで構成Ｓれている。

上記ハンド本体５０は、第８図乃至第１１図に示すよう
に、板状のベースプレート５１を有しており、該ベース
プレート５１には支柱５２が立設されている。この支柱
５２の上端にはクランプ部材６０の取付ブラケット５３
が取付けられている。

また、上記クランプ部材６０は、第９図乃至第１２図に
示すように、クランプアーム６１と、当接板６８と、伸
縮装置７０とで構成される。クランプアーム６１は、一
対設けられており、その中央部が上記取付ブラケット５
３に枢軸６２で軸着されていて、上記ベースプレート５
１と平行な平面において開閉するようになっている。そ
して、上記取付ブラケフト５３にはクランプアーム６１
を駆動する一対のエアシリンダ６３か取付けられており
、夫々のエアシリング６３のピストンロッドｆｉ３ａが
クランプアーム６１の基端部位に連結され、ピストンロ
ッド６３ａの進退移動に応じて上記クランプアーム６１
が開閉するようになっている。更に、上記クランプアー
ム６１の枢軸６２近傍であって相対向する部位にはボル
トストッパ６４が突設されており、このボルトストッパ
６４は取付ブラケフト５３に設けたスト、ンパ片６５に
当接してクランプアーム６１の閉位置を規制するように
なっている。また、上記当接板６８は断面略コ字状に形
成され、上記一対のクランプアーム６１に夫々伸縮装置
７０を介して相対向配置されており、クランプアーム８
１閉時にストラットＰに当接してこれを挟持するもので
ある。そして、該当接板６８のストラッ）Ｐ当接面には
スリップ防止用のゴム板６０が貼着されている。

また、上記伸縮装置７０はインナケース７１とアウタケ
ース７２とスプリング７３とを備えている。上記インナ
ケース７１は、上記アウタケース７２に対して嵌合して
おり、ストラットタワー２の取付面と直交する方向　（
第８，１０図中」三下方向）に摺動可能になっていると
共に、このインナケース７１に上記当接板６８が固定さ
れている一方、上記アウタケース７２は上記クランプア
ーム６１に取付けられている。そして、上記アウタケー
ス７２の上端及びインナケース７１の下端に夫々スプリ
ング保持板７４゜７５が固定されており、両スプリング
保持板７４．７５に上記スプリング７３の夫々の端部が
係合している。そして、該スプリング７３は常時上記イ
ンナケース７１を」三方に引張っており、」二記当接板
６８を上下方向に伸縮可能にしている。

更に、上記浮動機構８０は、第８図乃至第１０図に示す
ように、ロボットアーム１ｏの先端軸ポットアーム１０
の先端軸部に取付けられる固定ベース８１と、ガイド８
２と、可動部材８５と、支持部９０とを有してなる。上
記ガイド８２は円筒形の部材であって、上記アーム１ｏ
の先端軸部と同軸に固定ベース８１の上面８１ａに取付
けられており、その上側開口端は内側に突出していて、
該突出部８３の内面は末広がり状のテーパ面８４として
形成されている。一方、可動部材８５は軸方向に孔８６
が開設された略円錐台状の軸部８７とこの軸部８７の底
部に一体に固定される円盤部８８とからなり、上記ガイ
ド８２に遊嵌して上記ベースプレート５１の下面５１ｂ
にボルト５８で取付けられていると共に、上記軸部８７
のテーパ状の外側面はロケート面８８として構成され、
上記ガイド８２のテーパ面８４に当接するようになって
いて、該可動部材８５は上記ガイド８２に対して抜は止
めされている。

また上記固定ベース８１の上面８１ａにはエアシリンダ
９１が取付けられており、該エアシリフタ８１ノビスト
ンロツド９１ａは上記円盤部８８の中心に開設された通
孔８２を貫通している。そして、上記支持部８０は上記
ピストンロッド１１１ａの先端に取付けられており、そ
の取付基部９４は逆円錐状に形成される一方、上記通孔
９２のベースプレー）５１側縁部にはテーパ凹部８３が
形成されている。そして、上記ピストンロッド９１ａの
後退作動によって、上記テーバ凹部８３は自己求心的に
上記取付基部８４に係合すると共に、上記ガイド８２の
上端面８２．ａに上記ベースプレート５１の下面５１ｂ
が圧接して、上記ハンド本体５０はロボットアーム１０
に対して固定されるようになっている。この状態におい
ては、上記クランプ部材ｅＯに把持されたストラットＰ
とロボットアームｌＯの回転軸とは同軸に配置される。

また、上記支持部８０の上端部は半球状の支点部８５と
して形成される一方、」二記ベースプレート５１には半
球状の凹部８６が形成されていて、上記ピストンロッド
９１ａの突出作動によって、上記支点部８５が上記凹部
９Ｂに当接して上記ベースプレート５１を上方に押し上
げて点支持するようになっており、上記ハンド本体５０
は上記ベースプレート５１に取付けられた可動部材８５
のロケート面８８とガイド８２のテーパ面８４とのクリ
アランスＣの範囲　（第１５図参照）で上記支点部８５
を中心にロボットアーム１０に対して揺動するようにな
っている。

また、上記ガイド８２の上端面８２ａにはピン１００が
立設されている一方、該ピン１００の立設部位に対応し
たベースプレー）５１には上記ピン１００より大径の係
止孔１０１が開設されており、ハンド本体５０の浮動支
持時に上記ピン１００か係止孔１０１の内壁に当接する
ことによりロボットハンド１０め先端軸部の回転を上記
ハンド本体５０に伝達できるようになっている。

従って、この実施例に係る工業用ロボットのメカニカル
ハンドＨを用いてストラットＰを車体Ｂに組付ける場合
を説明すれば、第８図に示すように、先ず、ロポッ）Ｒ
は、仮置台８上に載置されるストラットＰをメカニカル
ハンドＨで把持した後、コンベア１で移送されてくる車
体Ｂと干渉しない位置に待機する。この工程においては
、先ず、第８図、第１０図及び第１２図に示すように、
図示外の制御装置からの指令信号により、メカニカルハ
ンドＨのエアシリンダ６３のピストンロッドｆ（３ａが
突出作動してクランプアーム６１が開状態に設定される
一方、エアシリンダ８１のピストンロット９１ａは後退
しており、浮動機構８０がロック状態に設定される。即
ち、上記ピストンロッｔ”９１ａの後退作動に伴って支
持部９０の取付基部８４が可動部材８５のテーバ凹部８
３に嵌合することになるので、」−記ガイト８２の上端
面８２ａに上記ベースプレート５１の下面５１ｂが圧接
し、ハンド本体５０は動きが拘束されてロボットアーム
１０に対して固定されることになる。次いで、ロボット
Ｒは、メカニカルハンドＨを仮置台８のストランドＰ上
刃に移動させ、しかもハンド本体５０を下方に向けて配
置した後、メカニカルハンドＨを降下させ、ベースプレ
ート５１とストラットＰとが一定間隔になった位置で停
止する。この場合、ストラットＰの端部Ｐｄの形状か第
７図に示すように種々の形状に形成されていたとしても
、従来のようにこれを支持する支持ロッドがないので、
どのような形状に対しても対応できる。この後、図示外
の制御装置からの指令信号によって、エアシリンダ６３
のピストンロッドＥｔ３ａが後退作動してクランプアー
ム６１が閉動作し、当接板６８がストラットＰの軸部Ｐ
ｓに当接する。この場合、当接板６８の当接部はゴム板
６８で形成されているので、ストラフ）Ｐは滑りにくく
なっておリフランプ部材６ｏによって確実に把持される
。また、仮置台８上のストラフ）Ｐは任意の方向に位置
しているので、ハンド本体５０に対するストラットＰの
軸部Ｐｓの相対位置関係も任意である。この状態におい
て、第８図に示すように、ロボットアーム１０の先端軸
部が所定角度、例えば３ｏ−０回転すると、ストラット
Ｐのアッパケース４に立設した組付ポルト６は、仮置台
８に開設した位置決めスリット１０６に嵌合した状態に
あるので、組付ポルト６が位置決めスリット＋ＯＥＩ内
を移動している間はストラフ）Ｐ全体が回転することに
なり、組付ポルト６が位置決めスリッ）　１０ｆ（の端
部に当接した後は、ストラフ）Ｐの軸部Ｐｓとアッパケ
ース４とは軸受（図示せず）を介して結合されている関
係上、ストラットｐの軸部Ｐｓのみが回転しアッパケー
ス４は空回りすることになる。このため、上記組付ポル
ト６とロポッ）Ｒとの相対位置関係が一義的に定まるこ
とになり、この状態において、ロポッ）Ｒはストラット
Ｐを仮置台８から抜きとり所定位置に待機する。

尚、第８図中、１１０はストラフ）Ｐのアッパケース４
が嵌合する嵌合孔、１１１はストラットＰの軸部Ｐｓを
挟持するクリップである。

次に、車体Ｂが所定位置に停止すると、図示外の制御装
置から車体停止完了信号が発せられ、ロボットＲは、第
１３図に示すように、ストラットタワ−２下方位置に組
付ポルト６が上方を向くようにストラフ）Ｐを搬送して
停止する。このとき、メカニカルハンドＨはロポッ）Ｒ
に固定された状態にあり、しかもストラットＰはクラン
プ部材θ０で確実に把持されているので、ストラットＰ
搬送時においてストラフ）Ｐががたつくことはない。こ
のように搬送されたストラットＰは、ロボットＲの動作
精度に比べて車体の停止位置精度が低いことから、車体
Ｂの位置決め孔３の位置に対して一般に車体前後方向に
ずれている。

尚、この実施例においては、上記ストラットＰと車体Ｂ
の位置決め孔３とのずれを修正するために、先行例と同
様に第１３図に示すようなカイト手段Ｇが配置されてい
る。このガイド手段Ｇは、上下方向に進退移動可能に設
けられていて、常時は上記ストラフ）Ｐの上部に対向し
た位置において位置決め固定される一方、所望のときに
ストラフ）Ｐの車体取付面と平行な平面において浮動状
態に設定され且つ任意の位置で固定されるようになって
いる。そして、上記カイト手段Ｇは、上下方向に進退移
動するシャフト１４と、このシャフト１４の先端に固定
され上記車体Ｂの位置決め孔３に自己求心的に係合する
ガイド部材１５と、このガイド部材１５の先端に進退可
能に設けられ且つストラフ）Ｐのアッパケース４に開設
した係合孔１８に係合する係合部材Ｉ７と、上記ガイド
部材１５及び係合部材１７を常時下方に向けて付勢する
スプリング１８及び１８とから成りている。

この状態において、上記ガイド手段Ｇが下方に向って移
動すると、第１４図に示すように、上記カイト手段Ｇの
係合部材１７は、ストラットｐの上部に対向した位置に
あるから、車体Ｂの位置決め孔３を通過しストラフ）Ｐ
のアッパケース４の係合孔１６に係合する。このとき、
上記ガイド部材１５は位置決め孔３縁のフランジ３ａに
接近した位置に配置されている。この後、図示外の制御
装置から発せられるストラフ（ｐと係合部材１７との係
合完了信号により、第１４図に示すように、メカニカル
ハンドＨの浮動機構８０のロック状態が解除される。即
ち、エアシリンダ８１のピストンロッド９１ａが後退作
動して支持部８０が実線で示すロック位置から仮想線で
示すアンロツタ位置へと突出することになり、支持部８
０の支点部９５がベースプレート５］の凹部８６に当接
して上記ベースプレート５１を押し上げ、上記ハンド本
体５０はロボットハンドＩＯに対して浮動支持される。

この場合、上記支点部９５は半球状をしているので、上
記ハンド本体５０は該支点部８５で点０支持されると共
に、可動部材８５のロケート面８８とガイド８２のテー
パ面８４とのクリアランスＣ（第１５図参照）の範囲で
上記点０を中心に揺動可能になる。また上記可動部材８
５がガイド８２により拘束されるので上記ハンド本体５
０が大きく倒れるという重態は防止される。更にこの場
合、ガイド手段Ｇも浮動状態に設定される。

この後、上記ガイド手段Ｇが下方に向って移動していく
と、第１５図に示すように、上記ガイド部材１５がスプ
リング１８の作用によって位置決め孔３縁のフランジ３
ａに摺接し、自己求心的に移動しながら位置決め孔３に
嵌合する。このとき、ガイド部材１５の自己求心運動に
伴って係合部材１７も移動することになるが、この保合
部材１７はスプリング１８の作用によってストラットＰ
のアッパケース４に押し付けられていることから、上記
アッパケース４は保合部材１７の移動に追従して移動し
ようとする。この場合、上記アッパケース４の動きは、
クランプ部材６０からハンド本体５０を通じて浮動機構
８０に伝達されることになるが、浮動機構８０の支持部
８０はベースプレー）５１を凹部８６において点０支持
しているので、ハンド本体５０は、点０を中心に揺動し
、これに伴って、ストラットＰは、係合部材１７の移動
に追従してθだけ傾いて移動する。この状態において、
上記ストツク）Ｐは車体の位置決め孔３に対応した位置
に設定されており、この段階で上記ガイド手段Ｇの位置
が固定される。

この後、ロボットＲはストラットＰを車体組付位置まで
上昇させる。このとき、ストツク）Ｐの各組付ポルト６
が車体Ｂの各ボルト挿通孔５から例えば２°の角度分だ
け位相を予めずらしたものに設定されているとすると、
第１６図に示すように、上記組付ポルト６はストラット
タワ−２上部下面に当接する。

この状態から更に、ロボットＲは上記組付ポルト６にネ
ジ長さ文よりも僅かに長い距離δだけ１貝する。このと
き、ストラフトＰの１−ｉは車体Ｂによって拘束される
ことから、ストラットＰ自体が上昇することはなく、第
１６図及び第１７図に示すように、クランプ部材６０の
伸縮装置７０が動かされる。即ち、インナケース７１が
当接板６３を伴ってアウタケース７２上をスプリング７
３の付勢力に抗して相対的に下方にδだけスライドする
ことになる。この場合、当接板６８は摩擦抵抗の比較的
大きいゴム板６８を有しているので、上記ストツク）Ｐ
は滑りにくくなっており、この当接板６８に伴って相対
的に下降することになる。また、上記インナケース７１
及びスプリング７３は上記ストラットＰの両側且つ軸心
ＰＯの近傍に配置されるので、インナケース７１にモー
メント荷重が生じにくくなっており、そのため上記イン
ナケース７１はアウタケース７２を滑らかにスライドす
ることになって、両者７１．７２のカジリ現象の発生が
防止される。この結果、ストラットＰの組付ポルト６は
スプリング７３の付勢力によってストラッ′トタワー２
の上部下面に圧接される。この状態から、ロボットアー
ムｌＯの先端軸部が所定角度、例えば４°回転する。こ
の場合、第１θ図に示すように、該先端軸部８に固定ベ
ース８１を介して取付けられたガイド８２のピン１００
も回転するので、該ピン１００はベースプレート５１の
係合孔１０１の内側壁を押すことになり、先端軸部の回
転はハンド本体５０を介してクランプ部材６０に伝達さ
れる。この状態において、ストツク）Ｐの軸部Ｐｓはク
ランプ部材８０により直接把持されているので、これと
共に、該ストツク）Ｐの軸部Ｐｓがアッパケース４と共
に回転する。このとき、第１５図に示すように、ロボッ
トＲの先端軸部の軸線Ｙとハンド本体５０上のストラッ
トＰの軸線Ｐｏとは角度θだけ僅かに傾いてはいるが、
上記ハンド本体５０は浮動支持されており、４″という
僅かな回転範囲では、ストラッ）Ｐは軸線ＰＯを中心に
回転することになり、そのため、第１８図に示すように
、ストラットＰの組付ポルト６はストラットタワー２の
上部下面に摺接しながら図中Ａ方向に回動する。このと
き、上記スプリングはδだけ伸長しているので、車体Ｂ
のポルト挿通孔５の位置に合致すると、第１８図に示す
ように、組付ポルト６は該スプリング７３の付勢力によ
ってポルト挿通孔５を貫通する。この場合、上記インナ
ケース７１及びアウタケース７２はストラッ）Ｐの軸Ｐ
Ｏ近傍に配置されているので、両者７１．７２のカジリ
現象は生じにくくなっており、上記インナケース７１は
スプリング７３の伸びに追従して上記アウタケース７２
を滑らかに摺動する。また、ストラットＰは、組付ポル
ト６とポルト挿通孔５との位相差（この実施例では２°
）より多く回転することになるが、組付ポルト６がポル
ト挿通孔５に貫通した後はストラッ）Ｐの７ツパケース
４の回転が拘束されることになるので、ストラットＰの
軸部Ｐｓが空回りすることになる。

また、ロボットアームｌＯの回転はクランプ部材６０を
介して直接ワークに伝達されるので、クランプ部材６０
はストラットＰの軸Ｐｓの任意の位置を把持して組付ポ
ルト６合せを行うことができ、そのため、ストラットＰ
を仮置台８へ設置するに際し、該ストラットＰの軸部Ｐ
ｓの方向を特に位置決めしなくても良く、設置作業の労
力が軽減されている。

この後、第８図に示すナツト締付装置Ｈによって上記組
付ポルト６にナツト７が締付けられ、ストラッ）Ｐが車
体Ｂに固定される。

この状態において、メカニカルハンドＨのクランプ部材
６０が開いてストラッ）Ｐの軸部Ｐｓの把持状態が解除
された後、ロボット、Ｒは、組付けたストラットＰと干
渉しないようにメカニカルハンドＨを後退させ、元位置
に復帰して次の工程に備える。このとき、同時にガイド
手段Ｇも上方に移動し、次の工程に備える。

尚、上記実施例にあっては、メカニカルハンドＨのクラ
ンプ部材６０のクランプアーム６１は一対設けられてい
るが必ずしもこれに限定されるものではなく、開閉する
ものであれば適宜設計変更して差支えない。また、上記
当接板６Ｂはゴム板６９を有しているが必ずしもこれに
限定されるものではなく、特に有していなくても差支え
ない。更に、上記伸縮機構７０についても上記実施例に
示したものに限られるものではなく、適宜変更して差支
えない。

また、浮動機構８０についても、上記実施例で示したも
のに限定されるものではなく、例えば先行例で示したよ
うなものであっても良く、ハンド本体５０を浮動支持す
るものであれば、適宜設計変更してよい。また、ガイド
手段Ｇについても、実施例で示したものに限定されるも
のではなく、適宜設計変更できる。

更に、上記実施例では、ワークとしてストラッ）Ｐを例
に挙げて説明しているが、必ずしもこれに限られないこ
とは勿論である。

（６）発明の詳細 な説明してきたように、本発明に係る工業用ロポ・ント
のメカニカルハンドによれば、ワークを把持する当接板
を伸縮機構を介してクランプアームに取付けたので、上
記伸縮機構はワークの軸中心近傍に位置することになり
、ワークを伸縮させる際に、該伸縮機構にほとんどモー
メント荷重が作用しないことになってカジリ現象が生じ
にくくなり、そのため、メカニカルハンドの耐久性が損
なわれることがないと共に、先行例で示したようなワー
クを支持する支持シャフトを設けなくてモ良いので、該
支持シャフトによるワークの支持部の形状の違いによっ
て逐一メカニカルハントを交換しなくてもよく、どのよ
うな形状であっても対応することができること番こなっ
て、その分、凡用性が増した。

【図面の簡単な説明】

第１図は先行例におけるストラツ）の組付工程の一例を
示す斜視図、第２図は先行例に係る工業用ロポッ、トの
メカニカルハンドの一実施例を組付前のストラットと車
体との位置関係と共に示す一部切欠断面図、Ｍ２Ｓ図乃
至第６図はストラットの各組付工程を示す要部断面図、
第７図社（ａ）　（ｂ）　（ｃ）はストラットの一端部
の構造例及びこれを支持する支持シャフトの構造例を示
す要部断面図、第８図は本発明が適用されるストラット
の組付工程の一例を示す斜視図、第９図は本発明に係る
工業用ロボットのメカニカルハンドの一実施例を示す全
体斜視図、第１０図はその一部破断正面図、第１１図は
その右側面図、第１２図はその平面図、第１３図は組付
前のストラットと車体との位置関係を示す一部切欠断面
図、第１４図乃至第１６図並びに第１８図及び第１８図
はストラットの各組付工程を示す要部断面図、第１７図
は伸縮機構の作動状態を示す要部斜視図である。 Ｂ・・・車体 旧、Ｈ・・・メカニカルハンド Ｇ・・・ガイド手段 Ｐ・・・ストラット Ｐｓ・・・軸部 Ｐｄ・・・端部 Ｒ，Ｒ’　・・・ロボット ３・・・位置決め孔 ４・・・アッパケース ５・・・ポルト挿通孔 ６・・・組付ボルト ５０・・・ハンド本体 ＳＯ・・・クランプ部材 ８１・・・クランプアーム ６８・・・当接板 ７０・・・伸縮装置 ８０・・・浮動機構 特許出願人　　日産自動車株式会社 第３図 第４図 第１図 ｊｆｌＨ図 第１４図 □ ■Ｐ。 第１５図 琺 へ２９ ｔｒ’ｚＬ、Ｏ −へ−一〜−一一一一一

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. ロボットアームにハンド本体を浮動可能に支持すると共
   に、このハンド本体にワークを把持するクランプ部材を
   設けてなる工業用ロボットのメカニカルハンドにおいて
   、上記クランプ部材は上記ハンド本体に開閉可能に設け
   られる可動アームと、該可動アーム閉時に上記ワークに
   当接する当接板と、上記可動アームに取付けられ上記当
   接板をワークの取付面と略直交する方向に伸縮可能に支
   持する伸縮機構とからなることを特徴とする工業用ロボ
   ットのメカニカルハンド。