CN113453852B - 握持机构和组装装置 - Google Patents
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Abstract
握持机构(3)具备支托件(31)、握持轮(32)、第一可活动板(331)、第二可活动板(332)、第一弹簧(341)和第二弹簧(342)。支托件(31)用于收纳握持轮(32)。第一可活动板(331)和第二可活动板(332)用于在支托件(31)中夹着握持轮(32)。第一弹簧(341)用于将第一可活动板(331)朝向握持轮(32)推压。第二弹簧(342)用于将第二可活动板(332)朝向握持轮(32)推压。握持机构(3)将第一部件(4)的被握持部(42)握持在第一可活动板(331)与握持轮(32)之间。
Description
技术领域
本发明涉及握持机构和组装装置。
背景技术
专利文献1所述的组装装置具备卡盘机构，卡盘机构对零部件进行握持从而对零部件进行运送。卡盘机构是电动的握持机构。另外，还已知有使用空气抽吸或电吸引的握持机构。
〔专利文献〕
专利文献1：日本特开平7-241733号公报
发明内容
现有技术中的握持机构是利用空气压力或电能之类的动力，因此成本高或容易发生故障。
由此，本发明是鉴于上述问题而作出的，其目的在于提供成本低且不易发生故障的握持机构以及具有握持机构的组装装置。
本发明的握持机构具备滚动体、框架、第一可活动板、第二可活动板、第一弹性体和第二弹性体。所述框架用于收纳所述滚动体。所述第一可活动板和所述第二可活动板用于在所述框架中夹着所述滚动体。所述第一弹性体用于将所述第一可活动板朝向所述滚动体推压。所述第二弹性体用于将所述第二可活动板朝向所述滚动体推压。所述握持机构将握持对象握持在所述第一可活动板与所述滚动体之间。
本发明的组装装置具备所述握持机构和驱动机构，所述驱动机构使所述握持机构相对于所述握持对象进行相对移动。
〔发明效果〕
根据本发明，能够提供成本低且不易发生故障的握持机构以及具有握持机构的组装装置。而且，即使握持对象相对于握持机构的位置稍微有点偏移，握持对象也被握持在第一可活动板与滚动体之间。
附图说明
图1是本发明实施方式所涉及的组装装置的一个例子。
图2是本发明实施方式所涉及的握持机构的一个例子的前视图。
图3是图2的III-III截面图。
图4是第一部件和第二部件的一个例子的立体图。
图5是用于对握持机构的动作进行说明的截面图。
图6是用于对握持机构的动作进行说明的截面图。
图7是握持机构的变形例的前视图。
具体实施方式
以下，参照图1～图6对本发明的实施方式进行说明。图1和图2中，为了便于说明，从左到右的方向为X轴的正方向，从纸面到眼前的方向为Y轴的正方向，从上到下的方向为Z轴的正方向。另外，在图中对相同或者相当的部分使用同样的附图标记，不再重复说明。
首先，参照图1，对实施方式所涉及的组装装置100进行说明。图1是实施方式所涉及的组装装置100的一个例子。
如图1所示，组装装置100是用于使第一部件4嵌合到第二部件5中来实现组装的装置。组装装置100具备机器人1、位置偏移校正装置2和握持机构3。
握持机构3用于握持第一部件4。第二部件5被定位在定位机构10上。
位置偏移校正装置2用于校正握持机构3所握持的第一部件4相对于第二部件5的位置偏移。具体来说，在第一部件4嵌合到第二部件5的过程中，位置偏移校正装置2检测作用在第一部件4上的力的方向，并根据该力的方向来校正第一部件4的位置偏移。
机器人1使握持机构3相对于第一部件4进行相对移动，或者使握持机构3相对于第二部件5进行相对移动。具体来说，机器人1使握持机构3移动到第一部件4的收纳位置，使握持机构3对第一部件4进行握持，然后将第一部件4连同握持机构3一起移动到第二部件5的正上方。然后，机器人1将第一部件4连同握持机构3一起沿着Z轴的正方向进行移动，由此使第一部件4嵌合到第二部件5中。实现嵌合后，机器人1解除握持机构3对于第一部件4的握持，使握持机构3沿着Z轴的负方向移动。机器人1相当于“驱动机构”的一个例子。
接下来，参照图2和图3，对实施方式所涉及的握持机构3进行说明。图2是实施方式所涉及的握持机构3的一个例子的前视图。图3是图2的III-III截面图。
如图2所示，握持机构3具备支托件31和握持轮32。支托件31的长边方向和握持轮32的长边方向都是X轴方向。支托件31相当于“框架”的一个例子。握持轮32相当于“滚动体”的一个例子。
如图3所示，握持轮32具有圆柱状的芯部321以及对芯部321的外周表面进行包覆的包覆部322。例如，芯部321由铁之类的金属构成，包覆部322由聚缩醛树脂之类的弹性体构成。芯部321的密度大于包覆部322的密度。包覆部322能够压缩变形。包覆部322的外周表面的摩擦系数大于芯部321的外周表面的摩擦系数。
如图3所示，支托件31是用于对握持轮32进行收纳的框架，其具有底板310、背板311、顶板312、上前板313、下前板314和左右的侧板316。例如，支托件31由铝之类的轻金属构成。
底板310是沿着XY平面延伸的矩形板。背板311是以底板310的后边缘为起始端并沿ZX平面延伸的矩形板。顶板312是以背板311的上边缘为起始端并沿XY平面延伸的矩形板。上前板313是以顶板312的前边缘为起始端并沿着远离背板311且朝向斜下方的方向延伸的矩形板。下前板314是以上前板313的下边缘为起始端并沿着接近背板311且朝向斜下方的方向延伸的矩形板。
在底板310的前边缘与下前板314的下边缘之间，形成有开口315。
如图3所示，握持机构3还具备第一可活动板331、第二可活动板332、第一弹簧341和第二弹簧342。例如，第一可活动板331和第二可活动板332也是由铝之类的轻金属构成。
第一可活动板331是以底板310的前边缘为起始端朝向支托件31的内侧进行延伸的矩形板。第一可活动板331在开口315的周缘部中通过第一铰链310a由底板310的前边缘支承为可转动。
第二可活动板332是以下前板314的下边缘为起始端朝向支托件31的内侧进行延伸的矩形板。第二可活动板332在开口315的周缘部中通过第二铰链314a由下前板314的下边缘支承为可转动。
第一可活动板331和第二可活动板332在支托件31中夹着握持轮32。第一弹簧341将第一可活动板331朝向握持轮32推压。第二弹簧342将第二可活动板332朝向握持轮32推压。第二弹簧342强于第一弹簧341。也就是说，第二弹簧342的弹性系数大于第一弹簧341的弹性系数。第一弹簧341相当于“第一弹性体”的一个例子，第二弹簧342相当于“第二弹性体”的一个例子。
图3表示握持机构3的初始状态。预先调整握持轮32的重量以及第一弹簧341和第二弹簧342各自的弹性系数，使初始状态时第一可活动板331相对于背板311是基本平行延伸的。
开口315在Y方向上的宽度小于握持轮32的直径。因此，握持轮32不会通过开口315而掉落。第一可活动板331和第二可活动板332支撑着握持轮32的重量。开口315能够接收握持对象的插入。
底板310、背板311、顶板312、上前板313和下前板314在支托件31的左右侧面各形成大致五边形的开口。左右的侧板316设置成关闭这些开口。其中，至少一个侧板316在靠近背板311的位置具有缺口部317，在握持解除时，缺口部317使握持对象通过而使握持轮32通不过。
例如，侧板316是自由开合的，握持轮32能够进出。
接下来，参照图4，对第一部件4和第二部件5进行说明。图4是第一部件4和第二部件5的一个例子的立体图。
如图4所示，第一部件4具备部件主体41和被握持部42。部件主体41是大致长方体的形状。被握持部42从部件主体41中突出来，由此容易由握持机构3进行握持。被握持部42是矩形的板状，被握持部42的端面连接到部件主体41的一个主表面。
第二部件5是在大致长方体形状的部件主体51中形成有凹部52的部件，凹部52用于对第一部件4的部件主体41进行接收。
接下来，参照图5和图6，对握持机构3的动作进行说明。图5和图6是用于对握持机构3的动作进行说明的截面图。
图5表示握持机构3的过渡状态。图5中，被握持部42不是以紧邻图3所示初始状态中的第一可活动板331的方式被插入到开口315中，而是在与第一可活动板331有一定距离的位置被插入到开口315中。其中，被握持部42的插入位置是比初始状态的握持轮32的中心更接近第一可活动板331。第一部件4受到未图示的外部装置的限制，不发生移动。过渡状态中，与初始状态相比，第一弹簧341伸长了，第二弹簧342缩短了。对应于被握持部42的插入位置而产生变化。通过作用于握持轮32的重力，握持机构3在第一可活动板331与握持轮32之间对被握持部42进行握持。
图6表示握持机构3的稳定状态。未图示的外部装置对于第一部件4的限制已被解除。因此，在第一弹簧341与第二弹簧342相互作用平衡的位置，第一可活动板331、第二可活动板332、握持轮32和第一部件4是静止的。在稳定状态中，与过渡状态相比，第一弹簧341缩短了，第二弹簧342伸长了。这是由于第二弹簧342强于第一弹簧341。其结果，在稳定状态中也是一样，通过作用于握持轮32的重力，握持机构3在第一可活动板331与握持轮32之间对被握持部42
进行握持。第二可活动板332相对于Z轴方向(铅垂方向)始终是倾斜的，由此支撑握持轮32的重量。
而且，在稳定状态中，第一可活动板331相对于背板311几乎是平行延伸，因此第一可活动板331与被握持部42的接触面积较大。其结果，得到较大的握持力。还有，由于包覆部322的压缩变形，与包覆部322是非弹性体构成的情况相比，握持轮32与被握持部42的接触面积较大。其结果，得到更大的握持力。
根据实施方式，即使过度状态中的被握持部42的插入位置不同于图5所示的插入位置，在稳定状态中，被握持部42也总是在相同位置被握持在第一可活动板331与握持轮32之间。还有，即使被握持部42在Y轴方向上的厚度不同，在稳定状态中，被握持部42也总是在相同位置被握持在第一可活动板331与握持轮32之间。
以下，参照图1～图6对组装装置100的动作进行说明。
第一工序中，如图1所示，机器人1使握持机构3移动到第一部件4的收纳位置。然后，机器人1将握持机构3的姿势调整到被握持部42与背板311彼此平行，再使握持机构3相对于第一部件4沿着Z轴的正方向进行相对移动。如图5所示，被握持部42通过开口315进入到支托件31中，在推开握持轮32的同时在支托件31中上升。在被握持部42的上端到达比握持轮32的中心高的位置的时刻，握持机构3的移动停止。被握持部42被握持在第一可活动板331与握持轮32之间。
第二工序中，机器人1使握持机构3沿着Z轴的负方向移动。其结果，对于第一部件4的限制被解除，达到图6所示的握持机构3的稳定状态。机器人1通过使握持机构3进一步移动，如图1所示，将第一部件4运送到第二部件5的正上方。被握持部42被握持在第一可活动板331与握持轮32之间，并保持这种状态。
第三工序中，机器人1使握持机构3沿着Z轴的正方向移动。其结果，第一部件4被嵌合到第二部件5中。另外，如果嵌合时被握持部42在第一可活动板331与握持轮32之间会发生滑动，则只需添加用于将第一部件4向Z轴的正方向推压的辅助装置即可。不管怎么做，至少到嵌合之前保持图6所示的稳定状态。
第四工序中，机器人1使握持机构3沿着X轴的正方向移动。被握持部42在第一可活动板331与握持轮32之间滑动，进而穿过缺口部317。其结果，握持机构3对第一部件4的握持被解除。第一部件4嵌合在第二部件5中，并保持这种状态。
第五工序中，机器人1使握持机构3沿着Z轴的负方向移动，并使握持机构3回到原来的位置准备下一次操作。
接下来，参照图7，对握持机构3的变形例进行说明。图7是握持机构3的变形例的前视图。
图7的握持机构3中，与图2的握持机构3的不同之处在于支托件31所收纳的握持轮32a的数量是多个。多个握持轮32a的重量彼此不同时，能够分开使用多种握持力。还有，多个握持轮32a中，外周表面的摩擦系数也可以彼此不同。
相对于多个握持轮32a，至少设置一组的第一可活动板331、第二可活动板332、第一弹簧341和第二弹簧342。
根据实施方式，如图2和图7，利用一个握持轮32或者多个握持轮32a，构成无需动力的握持机构3。其结果，实现成本低且不易发生故障的握持机构3。而且，如图5和图6所示，即使被握持部42相对于握持机构3的位置稍微有点偏移，被握持部42也被握持在第一可活动板331与握持轮32之间。
上述各实施方式的说明是本发明的优选实施方式的说明，有时在技术上进行了各种优选的限定，但只要没有对本发明进行特别限定，本发明的技术范围就不限于上述方式。也就是说，上述实施方式中的结构要素可以适当地与现有技术中的结构要素等进行置换，并且也可以是与其它已知结构要素进行组合的各种变化。上述实施方式的说明不对专利权利要求范围中所记载的发明内容进行限定。
(1)实施方式中，如图3所示，第一弹性体具有第一弹簧341，第二弹性体具有第二弹簧342，但不限于此。第一和第二弹性体中，例如至少其中之一也可以具有橡胶。
(2)实施方式中，如图3所示，握持轮32具有金属制造的芯部321以及具备弹性的包覆部322，但不限于此。例如，握持轮32也可以整体上由金属构成。
〔产业可利用性〕
本发明能够应用于握持机构和组装装置的技术领域。
Claims (6)
1.一种握持机构，具备：
滚动体；
框架，用于收纳所述滚动体；
第一可活动板和第二可活动板，用于在所述框架中夹着所述滚动体；
第一弹性体，用于将所述第一可活动板朝向所述滚动体推压；以及
第二弹性体，用于将所述第二可活动板朝向所述滚动体推压，
所述握持机构将握持对象握持在所述第一可活动板与所述滚动体之间。
2.根据权利要求1所述的握持机构，其特征在于，
所述框架具有开口，所述开口用于接收所述握持对象的插入，
所述第一可活动板和所述第二可活动板各自在所述开口的周缘部由所述框架支承为可转动。
3.根据权利要求1所述的握持机构，其特征在于，
所述第二可活动板相对于铅垂方向是倾斜的，由此支撑所述滚动体的重量。
4.根据权利要求1所述的握持机构，其特征在于，
所述第一弹性体具有第一弹簧，所述第二弹性体具有第二弹簧，
所述第二弹簧强于所述第一弹簧。
5.根据权利要求1所述的握持机构，其特征在于，
所述框架具有侧板，
所述侧板具有缺口部，所述缺口部用于使所述握持对象通过而使所述滚动体通不过。
6.一种组装装置，
具备权利要求1所述的握持机构和驱动机构，
所述驱动机构使所述握持机构相对于所述握持对象进行相对移动。
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