JP4929425B2

JP4929425B2 - コンプライアンスユニット

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Publication number: JP4929425B2
Application number: JP2001129701A
Authority: JP
Inventors: 藤太平佐; 地博宮
Original assignee: SMC Corp
Current assignee: SMC Corp
Priority date: 2001-04-26
Filing date: 2001-04-26
Publication date: 2012-05-09
Anticipated expiration: 2021-04-26
Also published as: JP2002326183A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、製品組み立てロボット等に取り付けて、結合すべきワーク相互間の位置ずれや寸法公差等を吸収する場合などに使用されるコンプライアンスユニットに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
例えば、産業用ロボットによる製品の自動組立作業等において、コンプライアンスユニットを使用してワーク相互間の位置的誤差を吸収する場合には、通常、Ｘ方向とＹ方向及びθ方向の３方向の自由度が要求されるケースが多い。しかしながら、ねじの締結作業のような特定の作業においては、θ方向の自由度がない方が良い場合もあり、このような場合には、Ｘ、Ｙの２方向だけに自由度を持ったコンプライアンスユニットが必要になる。
また、この種のコンプライアンスユニットには、産業用ロボットの一部にできるだけコンパクトに取り付けて素早い動きをさせなければならないため、小型化かつ軽量化という絶対的な要求が存在する。
【０００３】
一方、特開平１１−４２５８６号公報には、Ｘ、Ｙ２方向の自由度を持ったコンプライアンスユニットが記載されている。このコンプライアンスユニットは、自動組立機に取り付けるための固定部と、ワークを固定するための可動部とを、井桁状をした連結部を介してＸ軸方向とＹ軸方向とに相対的に変移可能なるように連結したものである。即ち、上記連結部の上段位置と下段位置とに、左右両内側面にそれぞれベアリングを備えた溝状のＸ軸連結部とＹ軸連結部とを互いに直交する向きに形成し、上段のＸ軸連結部に上記固定部を移動自在に嵌合させることにより該固定部と連結部とをＸ軸方向に変移自在なるように連結し、下段のＹ軸連結部に上記可動部を移動自在に嵌合させることにより該可動部と連結部とをＹ軸方向に変移自在なるように連結したものである。
【０００４】
しかしながら、このコンプライアンスユニットは、連結部と固定部とを連結するＸ軸連結部と、連結部と可動部とを連結するＹ軸連結部とを、上下異なる位置に互いに交叉するように設けているため、必然的にコンプライアンスユニットの高さが高くなって大型化し、それだけ重量も重くなってしまうという欠点があった。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の技術的課題は、Ｘ、Ｙの２方向に自由度を有するコンプライアンスユニットにおいて、Ｘ軸方向の自由度を付与するためのＸ方向連結部とＹ軸方向の自由度を付与するためのＹ方向連結部とをＺ軸方向の同じ位置に配設することにより、該コンプライアンスユニットの小型化かつ軽量化を図ることにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、本発明によれば、矩形の結合部を有する中央の第１ボデイと、内側に矩形の空間部を有し、該空間部内に上記第１ボデイの結合部が相対変移のための間隔を保って嵌合している矩形枠状のインナーガイドと、内側に矩形の空間部を有し、該空間部内に上記インナーガイドが相対変移のための間隔を保って嵌合している矩形枠状のアウターガイドとを備えたコンプライアンスユニットであって、上記矩形枠状のインナーガイドの一対の対向枠の内側面に相対する一対の第１内側凹溝が形成されると共に、上記インナーガイドの他の一対の対向枠の外側に一対の第１外側凹溝が形成され、上記第１内側凹溝と第１外側凹溝とがインナーガイドの同一平面上に配設され、上記矩形枠状のアウターガイドの一対の対向枠の内側面に上記第１外側凹溝に対向する一対の第２内側凹溝が形成され、上記第１ボデイの結合部の一対の外側面に上記第１内側凹溝に対向する一対の第２外側凹溝が形成され、上記インナーガイドの第１外側凹溝とアウターガイドの第２内側凹溝との間にそれぞれ複数のベアリングボールを転動自在に介設することにより、上記インナーガイドとアウターガイドとをＸ軸方向へ相対的に変移自在なるように連結するＸ方向連結部が形成され、上記インナーガイドの第１内側凹溝と第１ボデイの第２外側凹溝との間にそれぞれ複数のベアリングボールを転動自在に介設することにより、上記第１ボデイとインナーガイドとをＹ軸方向へ相対的に変移自在なるように連結するＹ方向連結部が形成され、上記第１外側凹溝と第２内側凹溝との間に介在するベアリングボールと、上記第２外側凹溝と第１内側凹溝との間に介在するベアリングボールとを、互いに同一平面上に配設することにより、上記Ｘ方向連結部とＹ方向連結部とが同一平面上に配置されていることを特徴とするコンプライアンスユニットが提供される。
【０００７】
上記構成を有するコンプライアンスユニットは、アウターガイドの内部にインナーガイドを、インナーガイドの内部に第１ボディを順次嵌合し、上記アウターガイドとインナーガイドとの間にＸ方向連結部を設け、且つインナーガイドと第１ボディとの間にＹ方向連結部を設けるようにしたので、上記アウターガイドとインナーガイドと第１ボディとを上下方向即ちＺ軸方向の同じ位置に配置することができると共に、上記Ｘ方向連結部とＹ方向連結部とを同一平面上に設置することができ、この結果、上記各部材及び連結部をＺ軸方向の異なる位置に設置した公知のものに比べ、コンプライアンスユニットを薄型にしてその小型化かつ軽量化を図ることができる。
【０００８】
本発明の好ましい具体的な実施態様によれば、矩形枠状をした上記インナーガイドが、アウターガイドの空間部内に該空間部からＺ軸方向両側に突出しないように収容されると共に、このインナーガイドの空間部内に上記第１ボディの結合部が、該空間部からＺ軸方向一側には突出しないように収容されている。
【０００９】
本発明においては、上記コンプライアンスユニットに、相対的に変移した上記第１ボディとアウターガイドとを原点位置に復帰させるための復帰機構を設けることができる。
【００１０】
上記復帰機構は、上記アウターガイドに固定された第２ボディのボール孔内に該ボール孔の軸線方向に変移自在なるように嵌合する一つの復帰用ボールと、上記第１ボディに設けられてこの復帰用ボールに当接する円錐状のボール受けと、上記復帰用ボールを該ボール受け側に向けて押圧する押圧手段とを含むように構成される。
【００１１】
本発明の一つの具体例によれば、上記押圧手段が、上記復帰用ボールに当接する押圧子と、該押圧子を復帰用ボール側に向けて弾発する板ばねとを含み、該板ばねは、上記第２ボディに形成されたばね室内において外側端が該第２ボディに固定され、内側端に上記押圧子が取り付けられている。
【００１２】
本発明の他の具体例によれば、上記押圧手段が、上記第２ボディの内部のピストン室内に摺動自在に収容されて先端が上記復帰用ボールに当接するピストンと、該ピストンの後端面と第２ボディとの間に配設されて該ピストンを上記復帰用ボール側に向けて弾発するばね手段とを有している。
【００１３】
本発明において好ましくは、上記押圧手段が更に、上記ピストンの後端面に形成された圧力室と、該圧力室に圧力エアを供給するためのポートとを有していることである。
【００１４】
本発明の更に他の具体例によれば、上記押圧手段が、上記第２ボディのダイヤフラム室内に変移自在なるように収容されたダイヤフラムと、該ダイヤフラムに取り付けられて上記復帰用ボールに当接する押圧子と、上記ダイヤフラムの背面側に形成された圧力室と、該圧力室に圧力エアを供給するためのポートとを有している。
【００１５】
本発明において好ましくは、上記復帰機構が、上記第１ボディとアウターガイドとを原点位置にロックするためのロック機構を兼ねていることである。
【００１６】
【発明の実施の形態】
図１〜図３は本発明に係るコンプライアンスユニットの第１実施例を示している。このコンプライアンスユニット１Ａは、ロボットアーム２に取り付けるためのアウターガイド４と、エアチャックのようなワークチャック手段３を取り付けるための第１ボディ６とを、インナーガイド５を介してＸ軸方向とＹ軸方向の２方向にだけ自由度を持つように結合したものである。
【００１７】
更に詳細に説明すると、上記アウターガイド４は、全体的に高さが均一な矩形枠状をしていて、その内部に矩形の空間部４ａを有し、この空間部４ａ内に、全体的に均一高さの矩形枠状をした上記インナーガイド５が、周囲に相対的に変移可能な間隔を保った状態で、上記空間部４ａから上下方向即ちＺ軸方向に突出しないように嵌合している。また、上記インナーガイド５の内部には、矩形の空間部５ａが形成され、この空間部５ａ内に、上記第１ボディ６の矩形の結合部６ａが、周囲に相対変移のための間隔を保った状態で、上記空間部５ａからＺ軸方向上方には突出しないように嵌合している。そして、上記アウターガイド４とインナーガイド５との間に、それらをＸ軸方向へ相対的に変移自在なるように連結するＸ方向連結部８が形成され、インナーガイド５と第１ボディ６との間に、それらをＹ軸方向へ相対的に変移自在なるように連結するＹ方向連結部９が形成されている。
【００１８】
上記Ｘ方向連結部８は、アウターガイド４の相対する位置にある一対の内側面４ｂ，４ｂと、インナーガイド５の相対する位置にある一対の外側面５ｂ，５ｂとの間にそれぞれ、複数のベアリングボール１１を転動自在に介設することにより形成されたもので、これらのベアリングボール１１によって上記アウターガイド４とインナーガイド５とが、Ｘ軸方向へ相対的に変移自在となっている。上記ベアリングボール１１は、上記アウターガイド４の内側面４ｂとインナーガイド５の外側面５ｂとの相対する位置に切られた凹溝１２ａ，１２ｂ内に嵌合し、アウターガイド４に設けたストッパ１３によって上記凹溝１２ａ，１２ｂからの脱落が防止されている。
【００１９】
一方、上記Ｙ方向連結部９は、上記インナーガイド５の相対する一対の内側面５ｃ，５ｃと、第１ボディ６の結合部６ａの相対する一対の外側面６ｃ，６ｃとの間にそれぞれ、複数のベアリングボール１４を転動自在に介設することにより形成されたもので、これらのベアリングボール１４によって上記インナーガイド５と第１ボディ６とがＹ軸方向へ相対的に変移自在となっている。上記ベアリングボール１４は、上記インナーガイド５の内側面５ｃと第１ボディ６の外側面６ｃとの相対する位置に切られた凹溝１５ａ，１５ｂ内に嵌合し、インナーガイド５に設けたストッパ１６によって上記凹溝１５ａ，１５ｂからの脱落が防止されている。
【００２０】
上記Ｘ方向連結部８のベアリングボール１１と、Ｙ方向連結部９のベアリングボール１４とは、何れも金属等の硬質素材からなるもので、互いに同じ大きさに形成され、相互に同一平面上に位置するように配設されている。
【００２１】
上記構成を有するコンプライアンスユニット１Ａは、図１に示すように、チャック手段３で保持したワークＷ１を相手方のワークＷ２に押し付けて嵌め込む場合などに使用される。このとき、両ワークＷ１，Ｗ２間にＸ−Ｙ方向の軸ずれがある場合には、ワークＷ１から受ける作用力により第１ボディ６が、Ｘ方向連結部８とＹ方向連結部９とにガイドされてアウターガイド４に対してＸ−Ｙ方向に相対的に変移することにより、両ワークＷ１，Ｗ２の軸ずれが自動的に吸収、解消され、嵌め込み作業が完了する。
【００２２】
ここで、上記コンプライアンスユニット１Ａは、上述したように、アウターガイド４の内部にインナーガイド５を、インナーガイド５の内部に第１ボディ６を順次嵌合し、上記アウターガイド４とインナーガイド５との間にＸ方向連結部８を設け、且つインナーガイド５と第１ボディ６との間にＹ方向連結部９を設けているので、上記アウターガイド４とインナーガイド５と第１ボディ６とを、上下方向即ちＺ軸方向の同じ位置に配置することができると共に、上記Ｘ方向連結部８とＹ方向連結部９とを同一平面上に設置することができ、この結果、上記各部材４，５，６及び連結部８，９を公知例のようにＺ軸方向の異なる位置に設置する場合に比べ、コンプライアンスユニットを薄型にしてその小型化かつ軽量化を図ることができる。
【００２３】
なお、図示の例では、上記アウターガイド４が矩形の枠状をしていて、これにロボットアーム２を直接取り付けるようにしているが、このアウターガイド４の上面には、ロボットアーム２に取り付けるための取付部が、上記インナーガイド５及び第１ボディ６を覆うように設けられていても良い。また、第１ボディ６についても同様に、チャック手段を取り付けるための取付部が、アウターガイド４から下方に突出するように形成されていても構わない。
【００２４】
図４は本発明の第２実施例を示すもので、この第２実施例のコンプライアンスユニット１Ｂが上記第１実施例のコンプライアンスユニット１Ａと相違している点は、相対的に変移したアウターガイド４と第１ボディ６とを原点位置に復帰させるための復帰機構２０を備えているところである。この点について以下に説明する。
【００２５】
即ち、上記コンプライアンスユニット１Ｂは、上記アウターガイド４に固定された第２ボディ２１を有している。この第２ボディ２１は、中央部に円形のばね室２２を有する矩形の第１部材２１ａと、この第１部材２１ａの下部に固定されて上記ばね室２２の底部を覆う第２部材２１ｂとからなっていて、該第２部材２１ｂの中央部に円形のボール孔２３が設けられている。そしてこのボール孔２３内には、金属等の硬質素材からなる一つの復帰用ボール２４が、第２部材２１ｂに係止した状態で該ボール孔２３の軸線方向に変移自在なるように嵌合し、その球面の一部が第２部材２１ｂの両面に突出している。また、該復帰用ボール２４の一側には円錐状のボール受け２６が設けられ、他側には、復帰用ボール２４をこのボール受け２６側に向けて押圧するための押圧手段２７が配設され、これらの復帰用ボール２４とボール受け２６と押圧手段２７とによって上記復帰機構２０が構成されている。
【００２６】
上記ボール受け２６は、上記第１ボディ６の上面中央部に形成された窪み内に嵌め付けられていて、上面に上記復帰用ボール２４が当接する円錐状の受け面２６ａを有している。
【００２７】
一方、上記押圧手段２７は、上記復帰用ボール２４に当接する円板形の押圧子３０と、該押圧子３０を復帰用ボール２４側に向けて常時弾発する板ばね３１とからなっていて、該板ばね３１は、上記ばね室２２内において外側端が第１部材２１ａと第２部材２１ｂとの間に挟持されることにより固定され、内側端に上記押圧子３０が取り付けられている。この押圧子３０は、その中央に円錐状の窪み３０ａを有していて、この窪み３０ａの位置で上記ボール２４と安定的に当接できるようになっている。
【００２８】
上記板ばね３１の形状は、押圧子３０を復帰用ボール２４側に向けて必要な力で弾発できるものであればどのようなものであっても良いが、好ましくは図５及び図６に示すような形状とすることである。図５に示す板ばね３１Ａは、ばね室２２の外周部において第２ボディ２１側から該ばね室２２の中心に向けて放射状に延びる複数の第１梁部３２ａと、隣接する第１梁部３２ａ，３２ａの間の位置において押圧子３０側からばね室２２の外側に向けて放射状に延びる複数の第２梁部３３ａとを、波形に連なる連結部３４ａによって相互に連結したもので、このような形状とすることによって該板ばね３１Ａを、Ｚ軸方向に撓み易くしている。また、図６に示す板ばね３１Ｂは、第２ボディ２１側からばね室２２内を円周方向に延びる複数の第１梁部３２ｂと、各第１梁部３２ｂと相対する位置において押圧子３０側から同様に円周方向に延びる複数の第２梁部３３ｂとを、これらの第１梁部３２ｂと第２梁部３３ｂとが折り返した形に連なるように連結部３４ｂで相互に連結したもので、このような形状とすることによっても該板ばね３１ＢがＺ軸方向に撓み易くなる。
【００２９】
第２実施例の上記以外の構成は実質的に第１実施例と同じであるため、主要な同一構成部分に第１実施例と同じ符号を付してその説明は省略する。
【００３０】
上記第２実施例のコンプライアンスユニット１Ｂにおいて、ワークＷ１，Ｗ２間の軸ずれを吸収するために上記アウターガイド４と第１ボディ６とがＸ−Ｙ方向に相対的に変移すると、上記復帰用ボール２４が、上記第１ボディ６と一緒に変移するボール受け２６の受け面２６ａの傾斜に沿って該受け面２６ａの中心から外れた位置まで押し上げられるため、押圧子３０を介して板ばね３１はＺ軸方向に弾性変形し、復元力が蓄えられる。そして、ワークの嵌め込み作業が終わると、上記復帰用ボール２４が板ばね３１の弾発力により押圧子３０を介して上記ボール受け２６に強く押し付けられているため、該ボール受け２６及び第１ボディ６は、円錐状の受け面２６ａの中心にボール２４が位置するようにアウターガイド４に対して相対的に変移し、それによって上記第１ボディ６とアウターガイド４とが原点位置に復帰する。もちろん、インナーガイド５も同時に原点位置に復帰する。
なお、この第２実施例においては、上記第２ボディ２１をロボットアームに取り付けることができる。
【００３１】
図７は本発明の第３実施例を示すもので、この第３実施例のコンプライアンスユニット１Ｃが上記第２実施例のコンプライアンスユニット１Ｂと相違している点は、上記復帰機構２０の押圧手段２７が、上記板ばね３１と押圧子３０の代わりに、ピストン３７とこのピストン３７を復帰用ボール２４側に向けて弾発するコイルばね３８とで構成されているところである。この点について以下に説明する。
【００３２】
即ち、アウターガイド４に固定された第２ボディ２１には、第１部材２１ａの中央部にピストン室３９が形成されると共に、このピストン室３９の底部を覆うように上記第２部材２１ｂが取り付けられ、この第２部材２１ｂのボール孔２３内に上記復帰用ボール２４が設けられている。
【００３３】
そして、上記ピストン室３９内には、直径よりも軸線方向長さが短い扁平形の上記ピストン３７が摺動自在に収容され、このピストン３７が、その先端に形成された円錐状の窪み３７ａの位置で上記復帰用ボール２４に当接し、該ピストン３７の後端面と第２ボディ２１との間に上記ばね３８が、該ピストン３７を上記復帰用ボール２４側に向けて常時弾発するように設けられている。また、上記ピストン３７の後端面には圧力室４０が形成され、該圧力室４０に圧力エアを供給するためのポート４１が、第１部材２１ａの側面に開口するように設けられている。
【００３４】
上記第３実施例のコンプライアンスユニット１Ｃにおいて、ワークＷ１，Ｗ２間の軸ずれを吸収する際には、通常は上記圧力室４０に圧力エアが供給されることなく、ばね３８の弾発力だけがピストン３７に作用している状態にある。この状態で上記第１ボディ６とアウターガイド４とがＸ−Ｙ方向に相対的に変移して軸ずれが吸収されると、上記第２実施例の場合と同様に、復帰用ボール２４はボール受け２６の受け面２６ａの傾斜に沿って該受け面２６ａの中心から外れた位置まで押し上げられ、それに伴ってピストン３７もばね３８を圧縮しながら押し上げられる。
【００３５】
そして、ワークの組み付け作業が終了すると、上記復帰用ボール２４がばね３８の弾発力によりピストン３７を介して上記ボール受け２６に強く押し付けられているため、該ボール受け２６及び第１ボディ６は、円錐状の受け面２６ａの中心にボール３８が位置するようにアウターガイド４に対して相対的に変移し、それによって上記第１ボディ６とアウターガイド４とが原点位置に復帰する。
【００３６】
ここで、上記ばね３８による原点復帰力が不十分な場合には、上記ポート４１１２から圧力室４０内に適切な大きさに圧力調整されたエアを供給してピストン３７を加圧することにより、上記原点復帰力を調整することができる。従ってこの場合には、圧力エアも復帰機構２０の一部を構成することになる。
【００３７】
一方、上記コンプライアンス機構の不使用時、例えばワークＷ１の搬送時などには、上記ポート４１から圧力室４０内に圧力エアを供給してピストン３７を加圧し、復帰用ボール２４をボール受け２６に強く押し付けた状態にすることにより、第１ボディ６とアウターガイド４とを相対的に変移しないようにロックすることができる。従ってこの第３実施例においては、上記復帰機構２０が、上記第１ボディ６とアウターガイド４とをロックするためのロック機構をも兼ねるものである。
【００３８】
図８は本発明の第４実施例を示すもので、この第４実施例のコンプライアンスユニット１Ｄが上記第３実施例のコンプライアンスユニット１Ｃと相違している点は、上記復帰機構２０の押圧手段２７として、上記ピストン３７の代わりにダイヤフラム４３を用いているところである。この点について以下に説明する。
【００３９】
即ち、アウターガイド４に固定された第２ボディ２１には、第１部材２１ａの中央部にダイヤフラム室４４が形成されると共に、このダイヤフラム室４４の底部を覆うように上記第２部材２１ｂが取り付けられ、この第２部材２１ｂのボール孔２３内に復帰用ボール２４が設けられている。そして、上記ダイヤフラム室４４の内部には、上記ダイヤフラム４３が外周部を第１部材２１ａと第２部材２１ｂとの間に挟持された状態で収容され、このダイヤフラム４３の中央部に上記復帰用ボール２４に当接する押圧子４５が取り付けられている。また、上記ダイヤフラム４３の背面には圧力室４０が形成され、該圧力室４０に圧力エアを供給するためのポート４１が、第１部材２１ａの側面に開口するように設けられている。
【００４０】
上記押圧子４５は、大径部と小径部とを有する円形の基材４６と、この基材４６の前面中央部に嵌め付けられて上記復帰用ボール２４に当接する当接部材４７と、上記圧力室４０内において基材４６の後端部に取り付けられた皿状部材４８とからなっていて、上記当接部材４７の前面中央部には、上記ボール２４が嵌合状態で当接する窪み４７ａが形成されている。また、上記皿状部材４８は、上記基材４６との間にダイヤフラム４３の内周端を挟持して固定すると共に、圧力室４０の室端壁に当接することによってダイヤフラム４３の過度の変形を規制する機能を持つものである。
【００４１】
上記第４実施例のコンプライアンスユニット１Ｄにおいては、上記ポート４１から圧力室４０内に圧力エアを供給してダイヤフラム４３を復帰用ボール２４側に向けて変移させ、押圧子４５で該復帰用ボール２４を押圧することにより、相対的に変移した位置にある上記第１ボディ６とアウターガイド４とを原点位置に復帰させることができる。また、組立作業中におけるワークＷ１の搬送時などには、同様にポート４１から圧力室４０内に圧力エアを供給し、ダイヤフラム４３で復帰用ボール２４をボール受け２６に強く押し付けた状態にすることにより、第１ボディ６とアウターガイド４とを相対的に変移しないようにロックすることができる。従ってこの第４実施例においては、上記復帰機構２０が、上記第１ボディ６とアウターガイド４とをロックするためのロック機構をも兼ねるものである。
【００４２】
なお、上記各実施例では、アウターガイド４又は第２ボディ２１をロボットアーム２に取り付け、第１ボディ６にワークチャック手段３を取り付けるようにしているが、それとは逆に、第１ボディ６をロボットアーム２に取り付け、アウターガイド４又は第２ボディ２１にワークチャック手段３を取り付けても良い。
【００４３】
【発明の効果】
以上に詳述したように、本発明によれば、Ｘ、Ｙの２方向に自由度を有するコンプライアンスユニットにおいて、Ｘ軸方向の自由度を付与するためのＸ方向連結部とＹ軸方向の自由度を付与するためのＹ方向連結部とをＺ軸方向の同じ位置に配設することにより、該コンプライアンスユニットを薄型化してその小型化と軽量化とを図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るコンプライアンスユニットの第１実施例を示す側面図である。
【図２】図１におけるII−II線での縦断面図である。
【図３】図２における III−Ｚ−III 線での縦断面図である。
【図４】本発明に係るコンプライアンスユニットの第２実施例を示す、図２と同様の位置での断面図である。
【図５】図４の平面図である。
【図６】図４における板ばねの他例を示す平面図である。
【図７】本発明に係るコンプライアンスユニットの第３実施例を示す、図４と同様位置での断面図である。
【図８】本発明に係るコンプライアンスユニットの第４実施例を示す、図４と同様位置での断面図である。
【符号の説明】
１Ａ，１Ｂ，１Ｃ，１Ｄコンプライアンスユニット
４アウターガイド
４ａ空間部
４ｂ内側面
５インナーガイド
５ａ空間部
５ｂ外側面
５ｃ内側面
６第１ボディ
６ａ結合部
６ｃ外側面
８Ｘ方向連結部
９Ｙ方向連結部
１１，１４ベアリングボール
２０復帰機構
２１第２ボディ
２２ばね室
２３ボール孔
２４復帰用ボール
２６ボール受け
２７押圧手段
３０，４５押圧子
３１，３１Ａ，３１Ｂ板ばね
３７ピストン
３８ばね
３９ピストン室
４０圧力室
４１ポート
４３ダイヤフラム
４４ダイヤフラム室

Claims

矩形の結合部を有する中央の第１ボデイと、内側に矩形の空間部を有し、該空間部内に上記第１ボデイの結合部が相対変移のための間隔を保って嵌合している矩形枠状のインナーガイドと、内側に矩形の空間部を有し、該空間部内に上記インナーガイドが相対変移のための間隔を保って嵌合している矩形枠状のアウターガイドとを備えたコンプライアンスユニットであって、
上記矩形枠状のインナーガイドの一対の対向枠の内側面に相対する一対の第１内側凹溝が形成されると共に、上記インナーガイドの他の一対の対向枠の外側に一対の第１外側凹溝が形成され、上記第１内側凹溝と第１外側凹溝とがインナーガイドの同一平面上に配設され、
上記矩形枠状のアウターガイドの一対の対向枠の内側面に上記第１外側凹溝に対向する一対の第２内側凹溝が形成され、
上記第１ボデイの結合部の一対の外側面に上記第１内側凹溝に対向する一対の第２外側凹溝が形成され、
上記インナーガイドの第１外側凹溝とアウターガイドの第２内側凹溝との間にそれぞれ複数のベアリングボールを転動自在に介設することにより、上記インナーガイドとアウターガイドとをＸ軸方向へ相対的に変移自在なるように連結するＸ方向連結部が形成され、
上記インナーガイドの第１内側凹溝と第１ボデイの第２外側凹溝との間にそれぞれ複数のベアリングボールを転動自在に介設することにより、上記第１ボデイとインナーガイドとをＹ軸方向へ相対的に変移自在なるように連結するＹ方向連結部が形成され、
上記第１外側凹溝と第２内側凹溝との間に介在するベアリングボールと、上記第２外側凹溝と第１内側凹溝との間に介在するベアリングボールとを、互いに同一平面上に配設することにより、上記Ｘ方向連結部とＹ方向連結部とが同一平面上に配置されている、
ことを特徴とするコンプライアンスユニット。
請求項１に記載のコンプライアンスユニットにおいて、矩形枠状をした上記インナーガイドが、アウターガイドの空間部内に該空間部からＺ軸方向両側に突出しないように収容されると共に、このインナーガイドの空間部内に上記第１ボディの結合部が、該空間部からＺ軸方向一側には突出しないように収容されていることを特徴とするもの。
請求項１又は２に記載のコンプライアンスユニットにおいて、該コンプライアンスユニットが、相対的に変移した上記第１ボディとアウターガイドとを原点位置に復帰させるための復帰機構を含むことを特徴とするもの。
請求項３に記載のコンプライアンスユニットにおいて、上記復帰機構が、上記アウターガイドに固定された第２ボディのボール孔内に該ボール孔の軸線方向に変移自在なるように嵌合する一つの復帰用ボールと、上記第１ボディに設けられてこの復帰用ボールに当接する円錐状のボール受けと、上記復帰用ボールを該ボール受け側に向けて押圧する押圧手段とを含むことを特徴とするもの。
請求項４に記載のコンプライアンスユニットにおいて、上記押圧手段が、上記復帰用ボールに当接する押圧子と、該押圧子を復帰用ボール側に向けて弾発する板ばねとを含んでいて、該板ばねは、上記第２ボディに形成されたばね室内において外側端が該第２ボディに固定され、内側端に上記押圧子が取り付けられていることを特徴とするもの。
請求項４に記載のコンプライアンスユニットにおいて、上記押圧手段が、上記第２ボディの内部のピストン室内に摺動自在に収容されて先端が上記復帰用ボールに当接するピストンと、該ピストンの後端面と第２ボディとの間に配設されて該ピストンを上記復帰用ボール側に向けて弾発するばね手段とを有していることを特徴とするもの。
請求項６に記載のコンプライアンスユニットにおいて、上記押圧手段が更に、上記ピストンの後端面に形成された圧力室と、該圧力室に圧力エアを供給するためのポートとを有することを特徴とするもの。
請求項４に記載のコンプライアンスユニットにおいて、上記押圧手段が、上記第２ボディのダイヤフラム室内に変移自在に収容されたダイヤフラムと、該ダイヤフラムに取り付けられて上記復帰用ボールに当接する押圧子と、上記ダイヤフラムの背面側に形成された圧力室と、該圧力室に圧力エアを供給するためのポートとを有することを特徴とするもの。
請求項７又は８に記載のコンプライアンスユニットにおいて、上記復帰機構が、上記第１ボディとアウターガイドとを原点位置にロックするためのロック機構を兼ねていることを特徴とするもの。