JP2004001214A - 処理されるまたは組み立てられる部品またはアセンブリをグリップするために産業用ロボットに使用されることが可能な装置 - Google Patents

Abstract

【課題】簡単かつ迅速に、装置を再現できるとともに、装置の結合構造を確認できるようにする。
【解決手段】処理されるまたは組み立てられる部品またはアセンブリをグリップするために産業用ロボットに使用されることが可能な装置であって、確実で再現可能な結合構造をもつ、分解可能なモジュール構造を有する。
【選択図】　図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、産業用ロボットに使用され得る、処理されるまたは組み立てられる部品またはアセンブリをグリップするための装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
この種の装置は、例えば、自動車産業において、種々の溶接作業および／または組立作業中に、自動車の車体のアセンブリまたはサブアセンブリをグリップするために用いられる。それらの作業は、一般に、自動溶接装置、および／または、自動組立装置によって行われる。
【０００３】
上記の適用では、当然に、産業用ロボットが部品またはアセンブリを支持することを保証する必要があり、その場合に厳密に予め決められた正確な位置に作動しなければならない。前記の目的のためにロボットによって使用されるグリップ装置は、当然、ロボットに直接に接続されるようした基準および位置決め部材を与えており、これにより部品やアセンブリが前記基準および位置決め部材に対して予め決められた位置にあるそれ自身を見出すことを保証する。明らかに、グリップ装置の構造が正確に定められた剛体の結合構造（ｇｅｏｍｅｔｒｙ）を与えるべきであることは等しく本質的であり、このことは、種々の基準および位置決め部材が、ロボットに直接に接続される部分に対して正確な予め定められた位置にあるそれ自身を見出すことを保証することになる。
【０００４】
従来、装置の剛性と精密な結合構造を確保する目的で、通常、互いに溶接された金属部材からなる構造を有するグリップ装置が採用されていた。もし、前記解決策が精密に形成された結合構造を有する構造を保証するのであれば、例えば、ロボットでの装置の使用中に外部の物体と衝突することによって構造上の損傷が生じた後には、同一の最初の結合構造を再現する必要が生じたときに、大きな問題を伴うことになる。そのような事態には、変形した溶接構造は、再び初期の接合構造に復元できることを保証できないだけでなく、簡単かつ迅速な方法で構造を初期の結合構造に復元することを保証できないことが明らかである。
【０００５】
分離可能な方法で互いに接続された部材からなる構造をグリップ装置に採用する試みがなされるとき、組み立てられた構造が非常に精密な所定の結合構造を有しなければならず、特に、例えば、不慮の衝突によりその構成部品のひとつまたは複数が損傷した後に、簡単で迅速にかつ確認が容易な方法で、前記結合構造が再現可能であることを保証するという新たな問題が生じる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、前記問題に対して有効かつ効率のよい解決策を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するため、本発明の主題は、処理され又は組み立てられる部品又はアセンブリをグリップするために産業用ロボットに使用され得る部分的な装置であって、請求項１に規定される特徴を有する。
【０００８】
前記特徴のために、各基準または位置決めの部材を支持する丸棒を有する網状構造は、所望の結合構造に関する精密さを保証しつつ、簡単かつ迅速に組み立てられることができる。
【０００９】
本発明の更なる有利な特徴は請求項２から８に示される。
【００１０】
上記の特徴により、本発明による装置は前記に示す問題すべてに対して有効な解決策を提供することができる。分離可能な方法で互いに接続されたモジュールからなることは、例えば不慮の衝突などによって変形または損傷したモジュールを、構造全体を交換する必要なしに、容易に復原することを可能としたことは明らかである。金属製の部分的な部材というモジュールからなる構成部品の使用は、装置の構造の組み立てを簡素で合理的なものにする。最後に、前記部分的部材のスリットに、接続ねじの案内ブシュの係合のための切欠き対を所定間隔で予め配置することは、構造体の結合構造の便利な反復性を保証するための簡単かつ非常に有効な手段を提供する。実際に、事実として、種々の対向する切欠き対は、部分的部材の外表面に沿って、互いに離れた一連の座を形成し、この座は接続ねじを位置決めするために使用することができる。したがって、前記座は、ユーザが即座に接続位置を確認することができるようにする一種の目印を部分的部材に与えている。これにより、接続位置は、係合が要求される座まで、部分的部材に沿って座の数を数えることで特定される。
前記の基本的な原理は、グリップ装置の構造を構成する部分的部材間の接続すべてに用いることができるとともに、典型的には、産業用ロボットに接続されるようになっているプレートなどの構成部品との部分的部材の接続にも用いることができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
本発明の更なる特徴と利点は、単に非制限的例示として与えられた添付図面を参照しての説明から明らかになるであろう。
【００１２】
図１において、符号１は、図１中に概略的に図示され、かつ、Ａで示される自動車の車体アセンブリをグリップするために、産業用ロボットで使用可能な装置を全体として示す。装置１は、複数のモジュール２で構成されるモジュール網状構造（ａ　ｍｏｄｕｌａｒ　ｒｅｔｉｃｕｌａｒ　ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ）を含んでおり、モジュール２はねじ接合により互いに連結されており、例えばアルミニウムなどの金属製の押し出し成形された部分的な部材からそれぞれなっている。符号３は装置を産業用ロボットに連結するためのプレートを示す。図１に示された実施形態では、プレートが２つのモジュール２の上部に接続されている。２つのモジュール２は、互いに平行であるとともに、互いに平行で、かつ、最初の対のモジュールと直交する更なる２つのモジュールにそれらの端部で接続されている。上記の構成は、図３にも１Ａとして示されている。図３には、上記の構成の可能な変形例を、１Ｂ、１Ｃ、１Ｄおよび１Ｅでそれぞれ示している。
【００１３】
図１がさらに示すように、さらに２つのモジュール２が、構造１の上部から鉛直に垂下している。
【００１４】
上述した装置の構造は、Ｐで示される、アセンブリＡのための複数の位置決めおよび／または基準の部材を支持する。種々の基準部材Ｐはモジュール２からなる網状構造に対し、円形断面を持つ棒５と連結ブロック６を有する更なる網状構造４によって接続されている。
【００１５】
図２は、押し出し成形されたアルミニウム製の部分的部材からなるモジュール２の例を示す。図示された例では、モジュール２は中央溝７を有する。中央溝７は、構造を軽量化する目的で独特に設けられ、ほぼひし形断面を有する。そのひし形の各側面がほぼ正方形断面を持つモジュール２のそれぞれのエッジに対向している。部分的部材２の各側面の壁には、長手方向のスリット１０で形成される制限された入り口によって部分的部材のそれぞれの外表面９上に通じている（ｇｉ−ｖｅ　ｏｕｔ）２つの長手方向の空洞８が設けられている。
【００１６】
長手方向のスリット１０に沿って、距離Ｌの厳密な一定間隔で、対となった円形の切欠き１１（図２Ａの拡大詳細参照）が設けられており、それらは、構造の種々のモジュールの接続ねじ（図４中に符号１４で示されている）と係合するための案内ブシュ（図４中に２つのブシュが符号１３で示されている）の座となる。
【００１７】
図４は、プレート３とそこに接続された２つのモジュール２の接続個所に関する接続例を示したものである。図示されるように、プレート３は接続ねじ１４を挿入する穴１５を有している。各ねじ１４は、プレート３の上部に載る頭部１６を有し、部分的部材２の切欠き対１１によって形成される座に挿入された案内ブシュを横切る。直下に設けられた長手方向の空洞８は、ねじ１４を固定するためのナット１７を受け入れる。図４に示された同一の接続は、モジュール２同士の接合においても無論再現できる。その結果、図示されるように、装置の網状構造全体が取り外し可能な接合によって得られる。同時に、案内ブシュ１３のための対向する切欠き対１１からなる座の規則的な間隔での配置は、種々の接続ねじを位置決めするために即座の照合を得ることを可能とする。各モジュール２は、「Ｍｅｃｃａｎｏ」（登録商標）のゲームに使用されたものと同様の部品を形成するようになっており、それでは部品の一端から始まる接続穴を数えることで接続位置が直ちに明らかになる。本発明では、グリップ装置の各モジュールが、等しい距離だけ離れて設定された座の整列した配置を有しており、これにより極めて容易かつ迅速に所望の結合構造を再構築することを可能としている。
【００１８】
当然に、構造のモジュールを構成する押し出し成形された部分的部材の断面構造はどのようなものでもよく、単なる例として図示したものとは異なってもよい。
【００１９】
図５は、それの正確な位置決めを保証するために、処理されるアセンブリの対応する座に係合するようにした基準ピンを支持するための、網状構造４の例の詳細を示す。図１にも示すよう、構造４は円形断面を有する棒５からなり、各棒５はブロック６にしっかりと取り付けられた一端部を有する。ブロック６は２つのグリップあご６ａ，６ｂを形成するカット部を有する。グリップあご６ａ，６ｂは、穴６ｄに係合する固定ボルトによって、あご間の通路６ｃ内に別の棒をグリップするためのものである。それぞれ棒５のブロック６と反対側の端部は、他の棒のブロック６で締め付けられる。
【００２０】
さらに、それぞれのブロック６に対する各棒５の正確な位置決めを保証する基準装置が設けられている。図５に図示する例では、前記装置は環状部材１９を含む。環状部材１９はハブ２０を有する。ハブ２０は、それぞれの棒５に取りつけられるとともに、少なくともつの径方向穴２１（図示する例では互いに９０°ずれて２つの径方向穴が設けられている）を有する。径方向穴２１は、棒５の各端部に形成されたそれぞれの径方向穴２２（図５では径方向穴２２が棒５の他端部に見られる）に係合するようにした接続ピンと係合するためのものである。環状部材１９はさらに冠部２３をも含んでいる。冠部２３には、ハブ２０の軸と平行な軸を持って円周上に並んで配され、軸方向の接続ピンで選択的に係合されるようになった穴２４を有する。接続ピンは環状部材１９が固定される棒５の軸と平行な軸に一致して、ブロック６に設けられた穴２５に係合するようになっている。
【００２１】
図示されるように、基準装置１９によって、簡単かつ迅速に網状構造４のための所望の結合構造を保証することができる。
【００２２】
【発明の効果】
結論として、本発明の装置は、一方では、単純、容易かつ迅速な作業によって装置の再現を可能とし、他方では、同様に簡単かつ迅速な方法で構造の結合構造を確認する可能性を保証する。
【００２３】
当然に、本発明の原理に反することなく、構成の詳細や実施形態は、本発明の範囲から逸脱することなく、単なる例としてここに記述および図示されたものに関して広く変更されてもよい。例えば、前記特許請求の範囲は、産業用ロボットに使用されるべく設計された装置について明示的に言及するが、ロボットに使用されるべく設計されていないものであっても、前記特許請求の範囲に言及された特徴を有する、処理中または組み立て中の部品またはアセンブリを支持またはグリップするためのあらゆる構造は、本発明の範囲に含まれると解するべきである。
【図面の簡単な説明】
【図１】産業用ロボットに使用され、自動車の車体のアセンブリをグリップする装置の実施形態の斜視図。
【図２】図１の装置の構造のモジュールを構成するアルミニウム製の押し出し成形された部分的部材の斜視図。
【図２Ａ】図２の詳細の拡大図。
【図３】産業用ロボットに連結されるようにした装置上部の異なる可能な実施形態の斜視図。
【図４】図３のＩＶ−ＩＶ線断面図。
【図５】位置決め部材を支持するための網状構造の拡大斜視図。
【図６】図５の詳細拡大図。
【符号の説明】
１−装置全体
２−モジュールをなす部分的部材
３−プレート
５−棒
６−連結ブロック
８−空洞
１０−スリット
１１−切欠き
１３−案内ブシュ
１４−ねじ
１５−穴
１７−ナット
１９−環状部材
２０−ハブ
２１−穴
２３−冠部
２４−穴

Claims (8)

1. 処理されるまたは組み立てられる部品やアセンブリをグリップするための産業用ロボットで使用される装置であって、
   ねじ接続（１４）によって互いに接続される複数のモジュール（２）からなるモジュール網状構造（１）およびそれぞれの補助的モジュール網状構造によって前記モジュール網状構造（１）に接合される複数の基準部材または位置決め部材（Ｐ）を備え、前記各補助的構造（４）は、円形断面の１つ以上の棒（５）と１つ以上の相互連結ブロック（６）を含むとともに、各ブロックに関する各棒の正確な相互位置の基準のために１つ以上の基準装置（１９）を含むことを特徴とする装置。
2. 前記各棒（５）は、内部で他の棒を締め付けるための通路（６ｃ）を形成するブロック（６）を保持する一端部と、他の棒（５）によって保持された前記ブロック（６）内で締め付けられ得る反対側端部を有することを特徴とする請求項１に記載の装置。
3. 前記基準装置は環状部材（１９）を含み、前記環状部材（１９）は、棒（５）に取り付けられるようになっているとともに前記棒（５）に設けられた径方向穴（２２）に受け入れられる接続ピンと係合するための少なくとも１つの径方向穴（２１）が設けられたハブ（２０）を有しており、前記環状部材（１９）は円周上に並んだ穴（２４）をもつ冠部（２３）をさらに有し、前記穴（２４）は、前記ハブ（２０）の軸と平行な軸を有するとともに、前記棒（５）の軸と平行な軸に一致して前記棒が締め付けられる各ブロック（６）に形成された穴（２５）内に受け入れられるようになった１つ以上の接続ピンによって選択的に係合され得ることを特徴とする請求項１に記載の装置。
4. 主要な網状構造のモジュールが、金属製の部分的部材からそれぞれなっており、前記部分的部材は少なくとも１つの長手方向の空洞（８）を有し、前記空洞（８）はこの空洞（８）よりも狭い幅の長手方向スリット（１０）によって前記部分的部材の外表面（９）上に通じており、前記構造の前記モジュール（２）を接続するための接続ねじ（１４）用の案内ブッシュ（１３）を係合させるために、前記各スリット（１０）に沿って一定の所定距離（Ｌ）の間隔で前記スリット（１０）の対向するエッジに、対向する切欠き（１１）の対が設けられていることを特徴とする請求項１に記載の装置。
5. 前記対向する切欠き（１１）の対は、円弧の形状を有し、前記各案内ブッシュ（１３）のための円形状の座を形成することを特徴とする請求項４に記載の装置。
6. 前記各部分的部材（２）は互いに平行な一対の長手方向の空洞（８）を有し、前記空洞（８）は互いに平行なそれぞれのスリット（１０）を形成し、前記スリット（１０）には、前記部分的部材（２）の各側面上において互いに平行に対向する切欠きによって形成された２つの並んだ座が設けられていることを特徴とする請求項４に記載の装置。
7. 前記各部分的部材（２）は、四辺形断面を有することを特徴とする請求項６に記載の装置。
8. ロボットに接続するためのプレートを有し、前記プレートには、それぞれのモジュール（２）に接続ねじを係合させるための穴（１５）が設けられていることを特徴とする請求項４から７のいずれかに記載の装置。

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