JP2825623B2 - 組立ロボット用ドリリングユニット - Google Patents

組立ロボット用ドリリングユニット

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    • Y10T409/308512—Compound angular adjustment

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は組立ロボット用ドリリングユニットに係り、
特に航空機等の組立工程においてロボットハンドとして
組立ロボットのアーム先端に取着される組立ロボット用
ドリリングユニットに関する。
〔従来の技術〕
近年、航空機等の組立ラインでは構造部材や外板にア
ルミニウムの他、炭素繊維等の新素材が使用されるよう
になってきている。
これらの部材は多数のファスナーにより互いに接合さ
れている。使用されるファスナーには丸頭リベットや皿
頭リベット等各種のものがあるが、これらのリベット孔
の穿孔作業や皿取り作業には高い精度が要求されてい
る。このため一般に前記リベットの穿孔、皿取り作業は
スピンドル自動送り機構を有する「ポシテイブフィード
ドリルモータ」及び「スペースマチックドリルモータ」
と称する特殊エアードリルモータを使用するか、又はあ
らかじめ作業工程がプログラミングされた組立ロボット
に装着されたドリリングユニットより行われている。
この種の組立ロボットに装着されたドリリングユニッ
トとしては米国特許第4,332,066号が知られている。
このドリリングユニットは多自由度組立ロボットにリ
モートコンプライアンス機構を導入したドリリングユニ
ットで、穿孔作業時に生じる位置決め誤差をドリル側で
吸収補正し、所定の精度を確保しようとするものであ
る。このためのリモートコンプライアンス機構として同
一平面内に同心円状に内外２つの環状案内板を配置し、
側面が太鼓状に加工された内側案内板を弾性材で揺動可
能に外側案内板に連結するとともに、所定ピッチに配置
された弾性ピンで外側案内板の全周を支持するようにし
たものである。
〔発明が解決しようとする課題〕
しかしながら、上述のドリリングユニットではリモー
トコンプライアンス機構がシングル方式のため位置決め
誤差を吸収補正できる範囲が小さく、誤差が累積する場
合には穿孔板のブシュにドリリングユニットのノーズピ
ース先端が挿入できないという欠点がある。
また、前記ドリリングユニットでは穿孔板のブシュと
ドリリングユニットのノーズピース先端が多少ずれてい
てもコンプライアンス機構により穿孔板のブシュにドリ
リングユニットのノーズピース先端が挿入することがで
きるが、このとき前記コンプライアンス機構に吸収誤差
を除去するためのアンロック機構が設けられていないの
で、ドリリングユニット及びロボット本体側に無理な曲
げ応力等が作用し、ドリリングユニット、穿孔板及びロ
ボット本体を損傷する可能性があると共に穿孔皿取り精
度が低下する等の問題がある。
さらに前記ドリリングユニットでは穿孔、皿取り作業
時にノーズピースの先端が穿孔板に固定保持できないの
で、穿孔皿取りの際、ドリル先端に生じる反力によりア
ームが被加工物から逃げてしまうという問題がある。こ
のため皿取り加工時に皿取り深さを精度良く確保できな
いという問題がある。
加えて、前記ドリリングユニットを横向き姿勢で作動
させると前記コンプライアンス機構から先端の部分がそ
の自重により撓んでしまい、ノーズピースを穿孔板に挿
入できないというおそれも生じる。
そこで、本発明の目的は、上述した従来の技術が有す
る問題点を解消し、組立ロボットのアーム移動時及びロ
ボット本体を走行させる場合のロボット移動時において
発生した誤差を吸収補正し、高い精度の穿孔、皿取り作
業を行えるようにした組立ロボット用ドリリングユニッ
トを提供することにある。
〔課題を解決するための手段〕
前記目的を達成するために、本発明は駆動装置に連結
されたスピンドルの先端にドリルチャックを装着し、こ
のスピンドルをドリル穿孔方向に摺動可能な穿孔送り用
アクチュエータで保持し、さらに前記ドリルチャックを
内部に収容したノーズピースの前記穿孔送り用アクチュ
エータに取着してドリリングユニット本体を構成し、こ
のドリリングユニット本体を組立ロボットのアーム先端
のドリル支持体で支持するようにした組立ロボット用ド
リリングユニットにおいて、前記ドリリングユニット本
体は、ドリル穿孔方向に移動可能にノーズピース差込用
アクチュエータを介して前記ドリル支持体に支持される
一方、第１の外筒と第２の外筒とを備え、前記ノーズピ
ースに連設された第１の外筒は前記ノーズピースの先端
と頂点とする台形リンクを形成するように配設された複
数の弾性支持材により第２の外筒に連結されるととも
に、その移動を抑止する第１のロック機構を備え、また
前記第２の外筒には後端に形成された環状のスライド板
とこのスライド板の平行移動を案内するガイド板と前記
スライド板の移動を規制するストッパ及び第２のロック
機構とにより平行リンク機構が形成されるとともに前記
ノーズピースを回動させるノーズピース回動機構とが設
けられ、さらに前記ノーズピース先端に係止部を有する
フランジが形成された穿孔ブシュが装着され、前記ノー
ズピース回動機構の回動により前記穿孔ブシュのフラン
ジを前記穿孔板の被係止部に係止できるようにしたこと
を特徴とするものである。
〔作 用〕
本発明によれば、ドリリングユニット本体をドリル穿
孔方向に移動可能にノーズピース差込用アクチュエータ
を介して前記ドリル支持体に固着支持させ、このドリリ
ングユニット本体を第１の外筒と第２の外筒とで形成
し、前記ノーズピースに第１の外筒を連設し、この第１
の外筒を前記ノーズピースの先端を頂点とする台形リン
クを形成するように配設された複数の弾性支持材により
第２の外筒に連結し、この連結部に前記第１の外筒の移
動を抑止する第１のロック機構を備え、また前記第２の
外筒に後端に形成された環状のスライド板とこのスライ
ド板の平行移動を案内するガイド板と前記スライド板の
移動を規制するストッパ及び第２のロック機構とにより
平行リンク機構を形成するとともに前記ノーズピースを
回動させるノーズピース回動機構を設け、さらにノーズ
ピース先端に係止部を有するフランジが形成された穿孔
ブシュを装着し、前記ノーズピース回動機構の回動によ
り前記穿孔ブシュのフランジを前記穿孔板の被係止部に
係止できるようにしたことにより、吸収補正できるロボ
ットの位置決め誤差範囲が大きくても許容することが可
能であり、また穿孔ブシュを穿孔位置に固定保持するこ
とができるので、穿孔精度や皿取り精度を高くすること
により航空機の構造等、機体の信頼性を向上させること
ができる。
〔実施例〕
以下本発明による組立ロボット用ドリリングユニット
の一実施例を第１図乃至第11図を参照して説明する。
第１図において、図中符号１は６軸多自由度組立ロボ
ットの一例を示しており、この組立ロボット１のアーム
２の先端には本発明によるドリリングユニット３が装着
されている。このドリリングユニット３は前記組立ロボ
ット１のアーム２先端にアダプター４を介して取着され
ている。また、このドリリングユニット３は前記組立ロ
ボット１との相互信号を交信することにより図示しない
被加工物の穿孔、皿取り作業をマニュアル制御またはオ
フラインで作成されたプログラム制御方式による自動制
御で作動することができる。
このとき、前記組立ロボット１は第１図に示したよう
に本体の旋回によりX,Y,Z方向の回動が可能であり、ま
た前記ドリリングユニット３を取付けるアダプタ位置で
B,C方向の回動が可能となっている。
次に前記ドリリングユニットの構造を第２図及び第３
図を参照して説明する。
第２図において、図中符号４はアダプタを示してお
り、このアダプタ４は第１図に示したように図示しない
ケーブル等によりＣ方向に旋回可能となっている。そし
てこのアダプタ４にはＬ字形のホルダ５が軸受６を介し
て揺動可能に取着されている。またこのホルダ５の背面
の上部には駆動モータ７が固着されており、この駆動モ
ータ７のスピンドル８が前記ホルダ５を貫通して突設さ
れている。さらにこのスピンドル８の先端には減速用の
ギヤボックス９が装着されており、このギヤボックス９
を介して前記スピンドル８の回転はドリル回転軸10に伝
達されるようになっている。
このドリル回転軸10は先端にドリルチャック11が取着
されており、このドリルチャック11にドリル刃12を把持
させるようになっている。また、前記ドリル回転軸10は
この穿孔送り用アクチュエータ14のシリンダ15の中心軸
を貫通するように装着保持され、穿孔送り用アクチュエ
ータ14により被加工板13、13の方向に所定の速度で送り
出されるようになっている。さらに前記穿孔送り用アク
チュエータ14の前方でドリル回転軸10にはスリーブ16が
嵌着されており、前記ドリル回転軸10を案内するように
なっている。このスリーブ16は周面につば部16aが突設
され、コイルバネ17により後方に付勢されながら第１の
外筒18の内部に嵌挿されている。この第１の外筒18は後
端部に幅広の環状フランジ19が形成される一方、前方に
ノーズピース20が連設されている。このノーズピース20
は前記第１の外筒18に堅固に螺着された円筒形をなし、
回転するドリルチャック11を覆うように配置されてい
る。
また、その先端には穿孔ブシュ21が取付けられてお
り、この穿孔ブシュ21は前記ドリル刃12を所定位置に案
内すると共に穿孔板22のガイドブシュ23に挿入され、固
定ボルト24と係合してドリル先端を穿孔位置に固定保持
できるようになっている。なお、この穿孔ブシュ21を固
定保持させる方法については後述する。
次に前記第１の外筒18と第２の外筒25との連結部につ
いて説明する。第２の外筒25は前記穿孔送り用アクチュ
エータ14の外周に遊嵌された円筒でこの円筒の後端には
第１の外筒18に形成された環状フランジ19より大きな径
を有する環状スライド板26が形成されている。
また、前記円筒の外周には環状のノーズピース回動機
構27が円筒に対して回動可能に嵌着されている。このノ
ーズピース回動機構27は内部に回動用のギヤトレイン
（図示せず）が内蔵されており、このギヤトレインを図
示しないDCモータで駆動し、前記第２の外筒25の側面に
沿って所定角度だけ正逆方向に回動できるようになって
いる。なお、前記ギヤトレインに代えて前記ノーズピー
ス回動機構27を環状の油圧揺動シリンダとすることも可
能である。
このノーズピース回動機構27の一面を構成するベース
プレート28と環状フランジ19との間には第４図に示した
ような円筒形状の弾性支持材29が環状フランジ19の円周
方向に等間隔に配設され、さらにこの弾性支持材29の両
端には断面形状が台形の固定板30、30が固着されてい
る。この固定板30の傾斜角度は前記弾性支持材29が前記
ベースプレート28と環状フランジ19の間で前記ノーズピ
ース20の先端を仮想の頂点とする台形リンクの斜辺を形
成するように設定されている。
前記弾性支持材29は薄層板状のゴムとメタルシムとを
積層して形成されているので、円筒形軸方向の圧縮弾性
係数とせん断弾性係数とを大きくすることができ、前記
台形リンクにより前記ノーズピース20の先端を中心とし
た回転運動により微小変位を生じさせることができる。
この台形リンク機構は本発明の第１のリモートコンプラ
イアンス機構（以下、第１のRCC機構と記す）を構成し
ている。また、この第１のRCC機構の変位を抑止するた
めに第１のロック機構31が前記ベースプレート28に固着
されている。この第１のロック機構31は固定ピン32を直
線運動させる油圧シリンダから構成されていて、この油
圧シリンダは図示しない油圧源からホースを介して送ら
れる圧油により作動できるようになっている。この油圧
シリンダに圧油が送られると前記固定ピン32が前方に伸
長し、その先端が環状フランジ19に嵌着されているガイ
ドブシュ19aに嵌合し、前記第１の外筒18の移動を抑止
することができる。
第５図は固定ピン32のロックを解除し、前記環状フラ
ンジ19を変位可能にした状態を示したものである。
なお、前記第１の外筒18の変位に追従できるようにス
リーブ16と穿孔送り用アクチュエータ14との間の前記ド
リル回転軸10にはユニバーサルジョイント33が形成され
ている。また、前記穿孔送り用アクチュエータ14の外側
には前記環状スライド板26の平行移動を案内するガイド
板34が遊嵌されており、このガイド板34は前記環状スラ
イド板26の直径より僅かにおおきな円板で、第６図に示
したような断面形がＺ字形で環状のストッパ35により環
状スライド板26を摺動可能に保持している。また、この
ストッパ35は前記環状スライド板26の移動量を規定する
役目を有し、前記環状スライド板26はこのストッパ35に
当接するまで外周縁の両面に装着されたスチールボール
36、36により滑らかに前記ガイド板34に沿って摺動でき
る。
この平行リンク機構は第２のリモートコンプライアン
ス機構（以下、第２のRCC機構と記す）を構成してお
り、この第２のRCC機構を抑止するために第２のロック
機構37が前記ガイド板34に嵌着されている。この第２の
ロック機構37は第１のロック機構31と同様に固定ピン38
を直線運動させる油圧シリンダから構成されている。こ
の油圧シリンダは図示しない油圧源からホースを介して
送られる圧油により作動できるようになっている。前記
固定ピン38は環状スライド板26を貫通するように装着さ
れており、前記固定ピン38が縮退すると、皿状の頭部38
aで前記環状スライド板26を押圧し、前記第２の外筒25
の平行移動を抑止することができる。
さらに前記ガイド板34の一端にはノーズピース差込用
アクチュエータ39のラムの先端が嵌着されている。この
ノーズピース差込用アクチュエータ39の本体は前記ホル
ダ５に固着されており、組立ロボット１のアームが旋回
し、前記ノーズピース20の先端を所定の穿孔位置にセッ
トすると、第３図に示したように図示しない加圧源の作
動により前記ラムが伸長して前記穿孔ブシュ21の先端を
前記穿孔板22のガイドブシュ23に差込むことができる。
次に前記穿孔ブシュ21を前記穿孔板のガイドブシュ23
に差込み、固定保持する機構について第７図乃至第10図
を参照して説明する。
第７図において、図中符号20はノーズピースの先端を
示しており、このノーズピース20には第９図に示したよ
うな穿孔ブシュ21が螺着されている。この穿孔ブシュ21
には略円形のフランジ21aが突設されている。このフラ
ンジ21aの外周部は第10図（ａ）に示したように一部が
切欠かれており、その側方部21bが傾斜面を形成するよ
うに緩い角度で面取りされている。また、この穿孔ブシ
ュ21の先端外側には接触検知センサ40が装着されてい
て、前記ノーズピース回動機構27を起動させるためのス
イッチの役目を果たしている。
一方、被加工物13の上面には穿孔板22が展着され、被
加工物13の穿孔位置に相当する穿孔板22にはガイドブシ
ュ23が嵌着されており、このガイドブシュ23の両端近傍
には固定ボルト24が取付けられている。この状態でノー
ズピース20差込用アクチュエータが作動し、ノーズピー
ス20が下降する。そして前記接触検知センサ40が前記ガ
イドブシュ23の面取りの一部に接触すると、前記第１の
ロック機構31と第２のロック機構37とが解除され、前記
第１のRCC機構と第２のRCC機構とが作動して前記穿孔ブ
シュ21をガイドブシュ23に確実に挿入することができ
る。そして所定位置まで前記穿孔ブシュ21が挿入される
と、ノーズピース回動機構27によりノーズピース20は第
10図（ｂ）に示したように反時計回りに60゜回動する。
この結果、第８図に示したように前記固定ボルトの頭部
と穿孔板との間に前記フランジが係合され、前記穿孔ブ
シュ21はガイドブシュ23に確実に固定される。
これにより穿孔、皿取り作業時にドリリングユニット
及びロボット本体に生じる反力を穿孔板が負担できるの
で、ロボットアームが穿孔板から離脱するのを防止及び
ドリリングユニットが反力により逃げる（後退する）の
を防止し、穿孔精度と皿取り深さ精度を確保することが
できる。次に前記組立ロボット用ドリリングユニット３
を利用した被加工物の下向き姿勢穿孔作業の手順を第11
図を参照して説明する。
まず、被加工物13の穿孔位置、寸法等の穿孔条件を組
立ロボットに装備されている制御盤に入力する（ステッ
プ101）。このときドリリングユニット３はあらかじめ
設定されている定位置に停止しており、組立ロボット１
のアームが旋回する前に第１、第２ロック機構31、37に
より第１、第2RCC機構をロックし（ステップ102）、ア
ーム２の旋回によりドリリングユニット３の穿孔ブシュ
21の先端を穿孔位置の直上まで移動し、停止させる（ス
テップ103）。
次いでノーズピース差込用アクチュエータ39によりノ
ーズピース20を下降させ（ステップ104）、穿孔ブシュ2
1の先端が穿孔板22のガイドブシュ23の頂部に接触した
ら、第１、第２ロック機構31、37を解除し（ステップ10
5）、さらにノーズピース20を下降させ、第１、第2RCC
機構により穿孔ブシュ21をガイドブシュ23に挿入する
（ステップ106）。
この状態で第1RCC機構をロックしてノーズピース回動
機構27によりノーズピース20を所定角度だけ回動して穿
孔ブシュ21のフランジ21aを穿孔板22の被係止部に係止
させ、穿孔ブシュ21を穿孔位置に固定する（ステップ10
7）。次に、第1RCC機構のロックを解除する（ステップ1
08）。従って、穿孔皿取り時は第1RCC機構及び第2RCC機
構の双方をアンロック状態にしてドリリングユニットロ
ボット並びに穿孔板に無理な曲げ応力が加わらない。
駆動モータ７によりドリル回転軸10を回転させながら
ドリリングユニット本体を下降させて被加工板13を穿孔
皿取りし（ステップ109）、穿孔皿取り作業後、ドリル
回転を停止し（ステップ110）、次いで第1RCC機構をロ
ックする（ステップ111）。さらにノーズピース20を逆
方向に回動し、穿孔ブシュ21のロックを解除するととも
に、第１ロック機構31を解除してノーズピース20を上昇
させた後（ステップ112、113）、この第１、第２ロック
機構31、37を再びロック状態に置き、現位置を確認して
前記制御盤に位置信号を出力する（ステップ114）。
このとき、プログラム制御の場合には次工程の穿孔位
置の有無を判断し、次の穿孔位置がある場合には（ステ
ップ103）へループし、穿孔位置がない場合には穿孔作
業を終了する（ステップ115）。
なお、この作業はマニュアル制御またはオフラインで
作成されたプログラム制御方式による自動制御のいずれ
の方法によっても実施することができる。
〔発明の効果〕
以上の説明から明らかなように、本発明によれば、ド
リリングユニット本体をドリル穿孔方向に移動可能にノ
ーズピース差込用アクチュエータを介して前記ドリル支
持体に固着支持させ、このドリリングユニット本体を第
１の外筒と第２の外筒とで形成し、この第１の外筒と第
２の外筒との間の連結部にロック機構を備えた第１のRC
C機構を形成するとともに、前記第２の外筒の外周にロ
ック機構を備えた第２のRCC機構を形成する一方、ノー
ズピースを回動させるノーズピース回動機構を設け、さ
らにノーズピース先端の穿孔ブシュに穿孔板との係止機
構を設けたことにより穿孔、皿取り及びファスニング作
業等にロボットを使用し、ロボットの位置決め誤差が大
きい場合においても、ロボットの位置決め誤差を吸収補
正できる。また穿孔ブシュを穿孔位置に確実に固定保持
することができるので、穿孔皿取り精度やファスニング
精度が向上し、高い品質の航空機用構造部材や外板部材
を製造、供給することができる等の効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明によるドリリングユニットを装着した組
立ロボットの一例を示した斜視図、第２図及び第３図は
本発明による組立ロボット用ドリリングユニットの一実
施例を示した横断面図、第４図は本発明による第１のRC
C機構と第１のロック機構の一実施例を示した横断面
図、第５図は本発明による第１のロック機構の解除状態
を示した一部横断面図、第６図は本発明による第２のRC
C機構を示した一部横断面図、第７図及び第８図は本発
明にかかる穿孔ブシュを穿孔位置に固定する手順を示し
た一部横断面図、第９図は本発明にかかる穿孔ブシュを
示した正面図、第10図（ａ）、（ｂ）は第９図のＸ−Ｘ
線断面図、第11図は本発明にかかる組立ロボット用ドリ
リングユニットを使用して被加工板の下向き姿勢穿孔作
業を行う手順を示したフローチャートである。 １……組立ロボット、２……アーム、３……ドリリング
ユニット、５……ホルダ、７……駆動モータ、８……ス
ピンドル、９……ギヤボックス、10……ドリル回転軸、
11……ドリルチャック、13……被加工板、14……穿孔送
り用アクチュエータ、15……シリンダ、16……スリー
ブ、18……第１の外筒、19……環状フランジ、20……ノ
ーズピース、21……穿孔ブシュ、22……穿孔板、23……
ガイドブシュ、24……固定ボルト、25……第２の外筒、
26……環状スライド板、27……ノーズピース回動機構、
28……ベースプレート、29……弾性支持材、31……第１
のロック機構、32,38……固定ピン、34……ガイド板、3
5……ストッパ、37……第２のロック機構、39……ノー
ズピース差込用アクチュエータ。

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】駆動装置に連結されたスピンドルの先端に
    ドリルチャックを装着し、このスピンドルをドリル穿孔
    方向に摺動可能な穿孔送り用アクチュエータで保持し、
    さらに前記ドリルチャックを内部に収容したノーズピー
    スを前記穿孔送り用アクチュエータに取着してドリリン
    グユニット本体を構成し、このドリリングユニット本体
    を組立ロボットのアーム先端のドリリングユニット支持
    体で支持するようにした組立ロボット用ドリリングユニ
    ットにおいて、前記ドリリングユニット本体は、ドリル
    穿孔方向に移動可能にノーズピース差込用アクチュエー
    タを介して前記ドリリングユニット支持体に支持される
    一方、第１の外筒と第２の外筒とを備え、前記ノーズピ
    ースに連設された第１の外筒は前記ノーズピースの先端
    を頂点とする台形リンクを形成するように配設された複
    数の弾性支持材により第２の外筒に連結されるととも
    に、その移動を抑止する第１のロック機構を備え、また
    前記第２の外筒には後端に形成された環状のスライド板
    とこのスライド板の平行移動を案内するガイド板と前記
    スライド板の移動を規制するストッパ及び第２のロック
    機構とにより平行リンク機構が形成されるとともに前記
    ノーズピースを回動させるノーズピース回動機構とが設
    けられ、さらに前記ノーズピース先端に係止部を有する
    フランジが形成された穿孔ブシュが装着され、前記ノー
    ズピース回動機構の回動により前記穿孔ブシュのフラン
    ジを前記穿孔板の被係止部に係止できるようにしたこと
    を特徴とする組立ロボット用ドリリングユニット。
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Families Citing this family (69)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5194791A (en) * 1990-07-19 1993-03-16 Mcdonnell Douglas Corporation Compliant stereo vision target
SE9203326L (sv) * 1992-11-09 1994-05-10 Lars Arne Larsson Sätt att bearbeta ett arbetsstycke medelst ett verktyg samt anordning för genomförande av förfarandet
DE4244407A1 (de) * 1992-12-29 1994-07-07 Deutsche Aerospace Airbus Automatische Bohrmaschine
US5482409A (en) * 1993-01-06 1996-01-09 The Boeing Company Part positioning and drilling end effector
DE4417398C2 (de) * 1994-05-18 1998-02-19 Kolb Hermann Maschf Werkzeughaltermodul
US5655426A (en) * 1995-03-24 1997-08-12 Cambridge Industries, Inc. Turret end effector for waterjet hole cutting
US5706942A (en) * 1996-02-26 1998-01-13 Vila; Raul I. Surgical blade dispenser and disposal apparatus
US5738481A (en) * 1996-12-02 1998-04-14 Rogers; Vincent Universally actuable robot assembly
DE19709215A1 (de) * 1997-03-06 1998-09-17 Braun Dental E Braun & Co Gmbh Vorrichtung und System zur Herstellung einer Bohrschablone für Implantatzähne
US6254317B1 (en) * 1999-09-10 2001-07-03 Northrop Grumman Corporation Triple gantry drilling system
JP4186146B2 (ja) * 1999-10-18 2008-11-26 Ｓｍｃ株式会社 ロボットハンド用ツール取付装置
US6902361B2 (en) * 2001-06-18 2005-06-07 Novator Ab Fixation device for a portable orbital drilling unit
DE60334813D1 (de) * 2002-09-16 2010-12-16 Novator Ab Vorrichtung zur befestigung einer tragbaren bohr- oder fräsmaschine an einer schablone zur herstellung von löchern in einem werkstück
DE20219189U1 (de) * 2002-12-11 2003-02-27 Kark Ag Bohranordnung
US8956421B2 (en) 2007-02-06 2015-02-17 Deka Products Limited Partnership Dynamic support apparatus and system
DE10346129A1 (de) * 2003-10-01 2005-04-21 Umf Temeschburg Dr-Medic-Stom Abeitstisch für Zahntechniker und Zahnärzte
WO2005102619A1 (ja) * 2004-03-30 2005-11-03 Harmonic Drive Systems Inc. 指ユニットおよび多指型把持機構
US7354227B2 (en) * 2004-05-20 2008-04-08 Pro-Line Automation Systems Ltd. Apparatus and method for manufacturing plastic frameworks such as window frames
DE102004051915B4 (de) * 2004-10-26 2012-11-22 Airbus Operations Gmbh Vorrichtung zur Bearbeitung von Bauteilen für Verkehrsmittel
JP2006225474A (ja) * 2005-02-16 2006-08-31 Sk Science Kk 蓄熱材
US20090035078A1 (en) * 2005-02-16 2009-02-05 Novator Abstormbyvagen 6Spanga, Fixation Device for Fixating a Portable Orbital Drilling Machine to a Drilling Template
FR2897009B1 (fr) * 2006-02-07 2008-05-09 Alema Automation Soc Par Actio Procede de positionnement d'un outil d'assemblage a l'extremite d'un bras articule et dispositif pour sa mise en oeuvre
US20070243032A1 (en) * 2006-04-17 2007-10-18 Harper Kenneth D Nose-piece apparatus for a drilling system and method of use
US7614159B2 (en) * 2006-08-23 2009-11-10 The Boeing Company Locating and drilling determinate assembly holes using a coordinate measuring device
EP2056986A1 (en) * 2006-08-31 2009-05-13 Novator AB A fixation device for fixating a portable drilling machine to a drill template
JP2008073786A (ja) * 2006-09-19 2008-04-03 Toyota Motor Corp 切削加工治具及び切削加工方法
JP4887477B2 (ja) * 2006-10-31 2012-02-29 積水樹脂プラメタル株式会社 部材の結合構造
US20080119339A1 (en) * 2006-11-16 2008-05-22 Oliver Michael J Quick change end of arm tool attachment
US11779476B2 (en) 2007-02-06 2023-10-10 Deka Products Limited Partnership Arm prosthetic device
US9114030B2 (en) 2007-02-06 2015-08-25 Deka Products Limited Partnership System for control of a prosthetic device
US8453340B2 (en) 2007-02-06 2013-06-04 Deka Products Limited Partnership System, method and apparatus for orientation control
US8864845B2 (en) * 2007-02-06 2014-10-21 DEKA Limited Partnership System for control of a prosthetic device
US8449624B2 (en) * 2007-02-06 2013-05-28 Deka Products Limited Partnership Arm prosthetic device
CA2679585C (en) * 2007-02-06 2015-10-06 Gregory R. Lanier Method and apparatus for control of a prosthetic
US8979943B2 (en) 2007-02-06 2015-03-17 Deka Products Limited Partnership Arm prosthetic device
US10426638B2 (en) 2007-02-06 2019-10-01 Deka Products Limited Partnership Arm prosthetic device
CA2679633C (en) * 2007-02-06 2017-07-11 Christopher C. Langenfeld Arm prosthetic device
CA2679616C (en) * 2007-02-06 2015-10-06 David E. Altobelli Dynamic support apparatus
CA2706280A1 (en) 2007-11-29 2009-06-04 Airbus Operations Gmbh Method for coding a drilling device
JP5169265B2 (ja) * 2008-02-05 2013-03-27 株式会社ジェイテクト 加工システム
GB0818635D0 (en) * 2008-10-13 2008-11-19 Rolls Royce Plc Machine tool
GB0819344D0 (en) * 2008-10-22 2008-11-26 Titan Torque Services Ltd Support apparatus and method
DE102008063695A1 (de) * 2008-12-19 2010-06-24 Horst Bendrich Bohrmaschine zur Fertigung von Schablonen für die Dentalmedizin
JP5389495B2 (ja) * 2009-03-27 2014-01-15 株式会社スギノマシン エア駆動ドリル装置
US8389977B2 (en) * 2009-12-10 2013-03-05 Transphorm Inc. Reverse side engineered III-nitride devices
AU2011237357B2 (en) 2010-04-09 2016-05-19 Deka Products Limited Partnership System and apparatus for robotic device and methods of using thereof
CN102059369B (zh) * 2010-11-12 2013-05-08 浙江大学 一种适用于机器人关节快换安装的进给钻
US8888416B2 (en) 2011-03-29 2014-11-18 U.S. Industrial Tool & Supply Company Method and system for drill with interrupted feed
DE202011052431U1 (de) 2011-12-22 2013-03-25 Kuka Systems Gmbh Bearbeitungswerkzeug
JP2013252569A (ja) * 2012-06-05 2013-12-19 Yachiyo Industry Co Ltd 締付け工具用補助具
JP6046396B2 (ja) * 2012-07-02 2016-12-14 富士重工業株式会社 ドリル駆動装置及びドリル駆動方法
JP6118050B2 (ja) * 2012-08-23 2017-04-19 富士重工業株式会社 工具駆動装置、工具駆動方法及び工具駆動装置用の工具送り機構
JP5801346B2 (ja) * 2013-05-27 2015-10-28 富士重工業株式会社 穿孔装置及び穿孔方法
CN103990829B (zh) * 2014-05-29 2017-03-08 上海飞机制造有限公司 一种飞机装配制孔的末端执行器及其使用方法
US9545674B2 (en) * 2014-06-15 2017-01-17 Harcourt Industrial, Inc. Bushing for drill template
EP3221078B1 (en) * 2014-11-18 2018-08-29 Apex Brands, Inc. System and method for processing holes in a work piece
CN105921780B (zh) * 2014-12-23 2017-11-14 江苏金峰轻工装备有限公司 一种可移动式钻孔装置的使用方法
CN104708050B (zh) * 2015-02-13 2017-03-29 深圳市圆梦精密技术研究院 柔性钻削系统
CN105382295B (zh) * 2015-12-30 2018-12-28 山东华云机电科技有限公司 一种自动应力测试钻孔机及其工作方法
CN106003126B (zh) * 2016-07-29 2019-04-05 苏州高通机械科技有限公司 一种机器人末端执行器
JP2018062043A (ja) * 2016-10-14 2018-04-19 株式会社不二越 加工装置
CN106694946B (zh) * 2017-01-10 2018-07-27 国家电网公司 接地块打孔装置
CN107442813A (zh) * 2017-09-25 2017-12-08 无锡智谷锐拓技术服务有限公司 一种机械加工用钻孔装置固定臂
CN107971511A (zh) * 2017-11-07 2018-05-01 航天材料及工艺研究所 一种打孔钻头组件、打孔装置及打孔方法
CN108057911B (zh) * 2018-01-18 2024-02-06 兰考神力工程机械有限公司 一种万向打孔装置
CN108655477A (zh) * 2018-08-14 2018-10-16 北京航天新风机械设备有限责任公司 一种圆筒状零件内壁机器人自动铣削加工装置
CN109296314B (zh) * 2018-10-18 2024-01-26 广西科技大学 一种新型的自动化上下钻杆瓦斯抽放钻机
JP2023538485A (ja) 2020-07-07 2023-09-08 セティ－テック カルーセル型シングルスピンドルマルチタスク装置
CN112427682B (zh) * 2020-11-04 2022-03-01 太原重工股份有限公司 高精度径向孔加工方法

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4155169A (en) * 1978-03-16 1979-05-22 The Charles Stark Draper Laboratory, Inc. Compliant assembly system device
US4202107A (en) * 1978-10-23 1980-05-13 Watson Paul C Remote axis admittance system
US4242017A (en) * 1979-08-03 1980-12-30 The Charles Stark Draper Laboratory, Inc. Passive mating system
US4332066A (en) * 1980-01-07 1982-06-01 General Dynamics Corporation Compliance mechanism
US4885836A (en) * 1988-04-19 1989-12-12 Imta Riveting process and apparatus
US4995148A (en) * 1990-03-30 1991-02-26 Imta Robotically controlled multi-task end effector

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Publication number Publication date
GB2246968A (en) 1992-02-19
GB9115320D0 (en) 1991-08-28
JPH0482610A (ja) 1992-03-16
DE4124078A1 (de) 1992-02-06
US5088171A (en) 1992-02-18
GB2246968B (en) 1993-11-17

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