JP6173061B2

JP6173061B2 - Compliance device

Info

Publication number: JP6173061B2
Application number: JP2013129842A
Authority: JP
Inventors: 岩下　純久; 純久岩下
Original assignee: Azbil Corp
Current assignee: Azbil Corp
Priority date: 2013-06-20
Filing date: 2013-06-20
Publication date: 2017-08-02
Anticipated expiration: 2033-06-20
Also published as: JP2015003363A

Description

この発明は、自動組立設備におけるロボットと組立対象部品との位置誤差を吸収するコンプライアンス装置に関するものである。 The present invention relates to a compliance device that absorbs positional errors between a robot and an assembly target component in an automatic assembly facility.

従来、生産設備において、ロボットなどの自動機械（以下、ロボットと記す）を用いて部品の供給、組立、部品実装工程などを行う際、位置誤差（対象部品の寸法誤差、ロボットの位置決め誤差などによる）を吸収する目的で、ロボットとハンドとの間や冶具にコンプライアンス装置を取り付ける場合がある。このコンプライアンス装置において、機械バネなどで１方向のみのコンプライアンス性を持たせた機構は従来からよく用いられているが、複数方向にコンプライアンス性を持たせた多自由度のコンプライアンス装置が求められる作業がある。この要求に対して、下記のような技術が知られている（例えば特許文献１〜４参照）。 Conventionally, in production equipment, when an automatic machine such as a robot (hereinafter referred to as a robot) is used to perform component supply, assembly, component mounting process, etc., position error (target component dimensional error, robot positioning error, etc.) ) May be attached between the robot and the hand or on the jig for the purpose of absorbing the). In this compliance device, a mechanism having mechanical compliance in only one direction with a mechanical spring or the like has been used in the past. is there. In response to this requirement, the following techniques are known (for example, see Patent Documents 1 to 4).

特許文献１に開示された装置は、６自由度のパラレルリンク機構を用いて３位置方向と３姿勢方向のコンプライアンスを有するものである。また、特許文献２，３に開示された装置は、作業方向に対して角度が傾斜する方向のコンプライアンス機能を実現したものである。
また、特許文献４に開示された装置は、平面内の位置（ＸＹ）方向および姿勢（θ）方向に対してコンプライアンスを有するものである。 The apparatus disclosed in Patent Document 1 has compliance in three positions and three orientations using a 6-degree-of-freedom parallel link mechanism. The devices disclosed in Patent Documents 2 and 3 realize a compliance function in a direction in which the angle is inclined with respect to the working direction.
The device disclosed in Patent Document 4 has compliance with respect to the position (XY) direction and the posture (θ) direction in the plane.

特開２０１２−１３９７７４号公報JP 2012-139774 A 特開２００８−６２３３５号公報JP 2008-62335 A 特開２００２−３０７３６７号公報JP 2002-307367 A 特開２００４−２２３６８０号公報JP 2004-223680 A

ここで、工程の内容によってコンプライアンスの必要な方向が異なり、例えばスカラ（水平型）ロボットを用いるような工程では、平面内（ＸＹθ）方向のコンプライアンスが有効となる場合がある。これに対し、特許文献１に開示された装置では過剰な自由度を有しており小型化が困難であり、特許文献２，３に開示された装置ではコンプライアンスの方向が求められているものと異なるという課題がある。 Here, the direction in which compliance is required differs depending on the contents of the process. For example, in a process using a SCARA (horizontal type) robot, compliance in the in-plane (XYθ) direction may be effective. On the other hand, the device disclosed in Patent Document 1 has an excessive degree of freedom and is difficult to reduce in size, and the devices disclosed in Patent Documents 2 and 3 require compliance directions. There is a problem of being different.

一方、特許文献４に開示された装置では、平面内（ＸＹθ）方向のコンプライアンスを有している。しかしながら、この装置では、可動部材と復元力発生手段とが摺動接触しているため、ヒステリシスを発生する構造であり、精密な部品の生産工程に適さないという課題がある。
また、直動ばねと回転ばねを積層して多自由度を実現する装置もある。しかしながら、この装置の場合には、積層式のためコンプライアンス装置としての高さが高くなるという課題がある。 On the other hand, the apparatus disclosed in Patent Document 4 has compliance in the in-plane (XYθ) direction. However, in this apparatus, since the movable member and the restoring force generating means are in sliding contact with each other, the structure generates hysteresis, and there is a problem that it is not suitable for the production process of precision parts.
There is also a device that realizes multiple degrees of freedom by laminating a linear spring and a rotary spring. However, in the case of this apparatus, there is a problem that the height as the compliance apparatus becomes high because of the stacked type.

この発明は、上記のような課題を解決するためになされたもので、平面内方向にコンプライアンスを有し、小型化が可能であり、ヒステリシスを発生せず、精密な部品の自動生産工程に適したコンプライアンス装置を提供することを目的としている。 The present invention has been made to solve the above-described problems, has compliance in the in-plane direction, can be miniaturized, does not generate hysteresis, and is suitable for an automatic production process of precision parts. The purpose is to provide a compliance device.

この発明に係るコンプライアンス装置は、対向配置された第１，２のプレートと、第１，２のプレート間に配置され、当該第１，２のプレートを対向面内で相対的に変位させる第１，２，３のリンク機構とを備え、リンク機構は、第１，２のフレームと、第１のフレームを第１のプレートに対して回動自在に接続する第１の回転機構と、第２のフレームを第２のプレートに対して回動自在に接続する第２の回転機構と、第１，２のフレームを相対的に変位可能に接続する直動機構と、第１，２のフレーム間に接続され、当該第１，２のフレーム間の変位に対する反力を加える弾性体とを備え、第１の回転機構は、リンク機構の一端側に設けられ、第２の回転機構は、リンク機構の他端側に設けられ、第１，２，３のリンク機構は三角形状に配置され、第１のリンク機構における第２の回転機構は、第２のリンク機構における第１の回転機構側に位置し、第２のリンク機構における第２の回転機構は、第３のリンク機構における第１の回転機構側に位置し、第３のリンク機構における第２の回転機構は、第１のリンク機構における第１の回転機構側に位置するものである。 The compliance device according to the present invention is a first and second plates disposed opposite to each other, and a first plate disposed between the first and second plates and relatively displacing the first and second plates within the facing surface. , 2, and 3, and the link mechanism includes first and second frames, a first rotation mechanism that rotatably connects the first frame to the first plate, and a second A second rotation mechanism for connecting the first frame to the second plate so as to be rotatable, a linear movement mechanism for connecting the first and second frames so as to be relatively displaceable, and the first and second frames. And an elastic body that applies a reaction force against the displacement between the first and second frames , the first rotation mechanism is provided on one end side of the link mechanism, and the second rotation mechanism is a link mechanism The first, second, and third link mechanisms are arranged in a triangular shape. The second rotation mechanism in the first link mechanism is located on the first rotation mechanism side in the second link mechanism, and the second rotation mechanism in the second link mechanism is in the third link mechanism. The second rotation mechanism in the third link mechanism located on the first rotation mechanism side is located on the first rotation mechanism side in the first link mechanism .

この発明によれば、上記のように構成したので、平面内方向にコンプライアンスを有し、小型化が可能であり、ヒステリシスを発生せず、精密な部品の自動生産工程に適したコンプライアンス装置を得ることができる。 According to the present invention, since it is configured as described above, a compliance device that has compliance in the in-plane direction, can be miniaturized, does not generate hysteresis, and is suitable for an automatic production process for precision parts is obtained. be able to.

この発明の実施の形態１に係るコンプライアンス装置の構成を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the structure of the compliance apparatus which concerns on Embodiment 1 of this invention. この発明の実施の形態１に係るコンプライアンス装置の第１，２の回転機構および第１〜３のリンク機構の配置を示す図である。It is a figure which shows arrangement | positioning of the 1st, 2nd rotation mechanism of the compliance apparatus which concerns on Embodiment 1 of this invention, and the 1st-3rd link mechanism. この発明の実施の形態１に係るコンプライアンス装置を適用した第１，２のフレーム間の位置方向変位と発生する力との関係の例を示す図である（ｘ方向）。It is a figure which shows the example of the relationship between the position direction displacement between the 1st, 2nd frames to which the compliance apparatus which concerns on Embodiment 1 of this invention is applied, and generated force (x direction). この発明の実施の形態１に係るコンプライアンス装置を適用した第１，２のフレーム間の角度方向変位と発生する力のモーメントとの関係の例を示す図である（θ方向）。It is a figure which shows the example of the relationship between the angular direction displacement between the 1st, 2nd frames to which the compliance apparatus which concerns on Embodiment 1 of this invention is applied, and the moment of the generated force (theta direction). この発明の実施の形態１に係るコンプライアンス装置をロボットとハンドとの間に取り付けた場合を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the case where the compliance apparatus which concerns on Embodiment 1 of this invention is attached between the robot and the hand. この発明の実施の形態１に係るコンプライアンス装置を治具に取り付けた場合を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the case where the compliance apparatus which concerns on Embodiment 1 of this invention is attached to a jig | tool. この発明の実施の形態１に係るコンプライアンス装置において、直動機構に代えて回転機構を用いた場合の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure at the time of using a rotation mechanism instead of a linear motion mechanism in the compliance apparatus which concerns on Embodiment 1 of this invention. この発明の実施の形態１におけるリンク機構の別の構成を示す斜視図である。It is a perspective view which shows another structure of the link mechanism in Embodiment 1 of this invention. 図８に示すリンク機構を用いたコンプライアンス装置の構成を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the structure of the compliance apparatus using the link mechanism shown in FIG.

以下、この発明の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。
実施の形態１．
図１はこの発明の実施の形態１に係るコンプライアンス装置１の構成を示す斜視図である。
コンプライアンス装置１は、平面内において位置（ＸＹ）方向および姿勢（θ）方向に対してコンプライアンスを有する装置である。すなわち、ＸＹθの３自由度のコンプライアンスを有する装置である。このコンプライアンス装置１は、図１に示すように、対向配置された第１，２のプレート１１，１２と、第１，２のプレート間に配置された第１〜３のリンク機構１３ａ〜１３ｃとから構成されている。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
Embodiment 1 FIG.
FIG. 1 is a perspective view showing a configuration of a compliance device 1 according to Embodiment 1 of the present invention.
The compliance device 1 is a device having compliance with respect to a position (XY) direction and a posture (θ) direction in a plane. That is, it is a device having compliance with three degrees of freedom of XYθ. As shown in FIG. 1, the compliance device 1 includes first and second plates 11 and 12 that are disposed to face each other, and first to third link mechanisms 13 a to 13 c that are disposed between the first and second plates. It is composed of

第１〜３のリンク機構１３ａ〜１３ｃは、第１，２のプレート１１，１２を対向面内（平面内）で相対的にＸＹθ方向に変位させるものである。以下において、特に区別する必要がない場合には、第１〜３のリンク機構１３ａ〜１３ｃをリンク機構１３と称す。 The first to third link mechanisms 13a to 13c are configured to displace the first and second plates 11 and 12 relatively in the XYθ directions within the opposing surfaces (in the plane). In the following description, the first to third link mechanisms 13a to 13c are referred to as a link mechanism 13 unless it is particularly necessary to distinguish them.

このリンク機構１３には、第１，２のフレーム１３１，１３２が設けられている。この第１のフレーム１３１の一端には、第１のフレーム１３１を第１のプレート１１に対して回動自在に接続するための第１の回転機構１３３が設けられている。同様に、第２のフレーム１３２には、第２のフレーム１３２を第２のプレート１２に回動自在に接続するための第２の回転機構１３４が設けられている。また、第１，２のフレーム１３１，１３２間には、第１，２のフレーム１３１，１３２を相対的に変位可能に接続する直動機構１３５が設けられている。また、第１，２のフレーム１３１，１３２間には、第１，２のフレーム１３１，１３２間の変位に対する反力を加える弾性体１３６が設けられている。この直動機構１３５により、第１，２の回転機構１３３，１３４間の距離を可変とすることができ、リンク機構１３の長さを伸縮自在とすることができる。また、その際に、弾性体１３６によってバネ要素をもつ動作を行うことができる。 The link mechanism 13 is provided with first and second frames 131 and 132. One end of the first frame 131 is provided with a first rotation mechanism 133 for rotatably connecting the first frame 131 to the first plate 11. Similarly, the second frame 132 is provided with a second rotating mechanism 134 for rotatably connecting the second frame 132 to the second plate 12. Further, a linear motion mechanism 135 that connects the first and second frames 131 and 132 so as to be relatively displaceable is provided between the first and second frames 131 and 132. An elastic body 136 that applies a reaction force against the displacement between the first and second frames 131 and 132 is provided between the first and second frames 131 and 132. With this linear motion mechanism 135, the distance between the first and second rotation mechanisms 133, 134 can be made variable, and the length of the link mechanism 13 can be extended and retracted. At that time, the elastic body 136 can perform an operation having a spring element.

次に、上記のように構成されたコンプライアンス装置１の変位量から、発生する力を求める計算について示す。
まず、本発明のコンプライアンス装置１は、図２に示すように、第１のプレート１１上の３箇所の回転機構接続部（Ｂ_１〜Ｂ_３）と、第２のプレート１２上の３箇所の回転機構接続部（Ｅ_１〜Ｅ_３）とを、第１〜３のリンク機構１３ａ〜１３ｃ（長さＬ_１〜Ｌ_３）で第１，２の回転機構１３３，１３４を介して結合した構成とする。 Next, calculation for obtaining the generated force from the displacement amount of the compliance device 1 configured as described above will be described.
First, as shown in FIG. 2, the compliance device 1 of the present invention includes three rotation mechanism connecting portions (B _{1 to} B ₃ ) on the first plate 11 and three locations on the second plate 12. rotation mechanism connecting portion and _(E 1 _~E _3), linked via a first and second rotation mechanisms 133 and 134 in the first to third link mechanism 13 a to 13 c (length _L 1 ~L ₃₎ configuration And

また、座標系として、第１のプレート１１上の座標系ΣＸ_Ｂ−Ｙ_Ｂと、第２のプレート１２上の座標系Σｘ_ｅ−ｙ_ｅを設定する。座標系Σｘ_ｅ−ｙ_ｅは、座標系ΣＸ_Ｂ−Ｙ_Ｂに対して相対位置・角度が変化する座標系である。 Further, as a coordinate system, set the coordinate system .SIGMA.X _B -Y _B on the first plate 11, the coordinate system? X _e -y _e on the second plate 12. Coordinate system? X _e -y _e is a coordinate system that changes the relative position and angle with respect to the coordinate system .SIGMA.X _B -Y _B.

このとき、座標系ΣＸ_Ｂ−Ｙ_Ｂで表した第２の回転機構１３４の位置は下式（６）のように表される。

At this time, the position of the second rotation mechanism 134 expressed by the coordinate system ΣX _B -Y _B is expressed by the following equation (6).

このときのリンク機構１３の長さは下式（７）のように表すことができる。

The length of the link mechanism 13 at this time can be expressed as the following formula (7).

具体的には、（６）より

であるため、

がリンク機構１３の長さとなる。 Specifically, from (6)

Because

Is the length of the link mechanism 13.

次に、行列Ｊの各要素を求める。式（９）において

Next, each element of the matrix J is obtained. In equation (9)

このとき、行列Ｊの各要素は下式（１３）のように計算できる。

At this time, each element of the matrix J can be calculated as in the following equation (13).

ここで、仮想仕事の原理より、［リンク機構１３の仮想仕事＝第２のプレート１２の仮想仕事］が成立するので、

が得られる。そして、式（１７）を変形すると、

が得られる。つまり、下式（１９）が成立する。

Here, from the principle of virtual work, [virtual work of the link mechanism 13 = virtual work of the second plate 12] is established.

Is obtained. And when transforming equation (17),

Is obtained. That is, the following formula (19) is established.

となる。この式（２０）を式（１９）に代入すると、

が得られる。

It becomes. Substituting this equation (20) into equation (19),

Is obtained.

次に、本発明のコンプライアンス装置１においてリンク機構１３での発生力を機械バネおよびダンピングを用いて構成した場合について示す。バネ定数、ダンピング定数を
となる。

Next, the case where the force generated by the link mechanism 13 in the compliance device 1 of the present invention is configured using a mechanical spring and damping will be described. Spring constant and damping constant.

次に、本発明のコンプライアンス装置１を適用した第２のプレート１２の変位と第２のプレート１２で発生する力との関係についての計算結果と実機での実測結果の例を図３，４に示す。なお、図３はＸ方向の結果を示す図であり、図４はθ方向の結果を示す図である。
また、図３，４では、各第１の回転機構１３３の位置を（Ｂｘ_１＝−３４．８ｍｍ，Ｂｙ_１＝８．３ｍｍ），（Ｂｘ_２＝１０．２ｍｍ，Ｂｙ_２＝−３４．３ｍｍ），（Ｂｘ_３＝２４．６ｍｍ，Ｂｙ_３＝２６．０ｍｍ）とした。また、各第２の回転機構１３４の位置を（ｅｘ_１＝０．０ｍｍ，ｅｙ_１＝３５．８ｍｍ），（ｅｘ_２＝−３１．０ｍｍ，ｅｙ_２＝−１７．９ｍｍ），（ｅｘ_３＝３１．０ｍｍ，ｅｙ_３＝−１７．９ｍｍ）とした。また、各リンク機構１３のバネ定数を、ｋ_Ｌ１＝０．２Ｎ／ｍｍ，ｋ_Ｌ２＝０．２Ｎ／ｍｍ，ｋ_Ｌ３＝０．２Ｎ／ｍｍとした。 Next, FIGS. 3 and 4 show examples of calculation results and actual measurement results on the relationship between the displacement of the second plate 12 to which the compliance device 1 of the present invention is applied and the force generated in the second plate 12. Show. 3 is a diagram showing the result in the X direction, and FIG. 4 is a diagram showing the result in the θ direction.
Further, in FIGS. 3 and 4, the position of each first rotating mechanism _{_{_{133 (Bx 1 = -34.8mm, By}}} 1 = 8.3mm), (Bx 2 = 10.2mm, By 2 = -34.3mm ), (Bx ₃ = 24.6 mm, By ₃ = 26.0 mm). Further, the positions of the second rotation mechanisms 134 are (ex ₁ = 0.0 mm, ey ₁ = 35.8 mm), (ex ₂ = -31.0 mm, ey ₂ = −17.9 mm), (ex ₃ = 31.0 mm, ey ₃ = −17.9 mm). Further, the spring constants of the link mechanisms 13 were set to k _L1 = 0.2 N / mm, k _L2 = 0.2 N / mm, and k _L3 = 0.2 N / mm.

次に、上記のように構成されたコンプライアンス装置１の適用例について、図５，６を参照しながら説明する。
図５はこの発明の実施の形態１に係るコンプライアンス装置１をロボット５１とハンド５２との間に取り付けた場合を示す斜視図である。
図５に示すように、図１に示すコンプライアンス装置１を自動組立設備におけるロボット５１とハンド５２との間に取り付けて使用することで、ロボット５１とパレット５３に収納された組立対象の部品５４との位置誤差を吸収し、過大な力がハンド５２および部品５４に加わることを回避することができる。例えば、パレット５３に収納された部品５４をハンド５２を用いてピックアップする際に、ハンド５２と部品５４とが位置誤差（部品５４の寸法誤差、ロボット５１の位置決め誤差）などにより精密に位置あわせできていない場合であっても、本発明のコンプライアンス装置１によりその位置誤差を吸収することができる。 Next, an application example of the compliance device 1 configured as described above will be described with reference to FIGS.
FIG. 5 is a perspective view showing a case where the compliance device 1 according to the first embodiment of the present invention is attached between the robot 51 and the hand 52.
As shown in FIG. 5, by using the compliance device 1 shown in FIG. 1 between the robot 51 and the hand 52 in the automatic assembly facility, the assembly target parts 54 housed in the robot 51 and the pallet 53 are obtained. Thus, it is possible to avoid an excessive force from being applied to the hand 52 and the component 54. For example, when picking up the component 54 stored in the pallet 53 using the hand 52, the hand 52 and the component 54 can be precisely aligned due to a position error (a dimensional error of the component 54, a positioning error of the robot 51) or the like. Even if it is not, the position error can be absorbed by the compliance device 1 of the present invention.

図６はこの発明の実施の形態１に係るコンプライアンス装置１を治具５５に取り付けた場合を示す斜視図である。
図６に示すように、図１に示すコンプライアンス装置１を部品５４組立を行う治具５５に設置することで、ロボット５１と組立対象の部品５４との位置誤差を吸収し、過大な力がハンド５２および部品５４に加わることを回避することができる。例えば、治具５５に固定された部品５４ａにロボット５１のハンド５２で把持した部品５４ｂを挿入する際に、ハンド５２と部品５４ａ，５４ｂとが位置誤差（部品５４ａ，５４ｂの寸法誤差、ロボット５１の位置決め誤差）などにより精密に位置あわせできていない場合であっても、本発明のコンプライアンス装置１によりその位置誤差を吸収することができる。 FIG. 6 is a perspective view showing a case where the compliance device 1 according to Embodiment 1 of the present invention is attached to the jig 55.
As shown in FIG. 6, by installing the compliance device 1 shown in FIG. 1 on a jig 55 for assembling a part 54, a position error between the robot 51 and the part 54 to be assembled is absorbed, and an excessive force is applied to the hand. It is possible to avoid adding to 52 and the part 54. For example, when the part 54b gripped by the hand 52 of the robot 51 is inserted into the part 54a fixed to the jig 55, the position error between the hand 52 and the parts 54a and 54b (the dimensional error of the parts 54a and 54b, the robot 51). Even if the position is not precisely aligned due to the positioning error), the position error can be absorbed by the compliance device 1 of the present invention.

以上のように、この実施の形態１によれば、対向配置された第１，２のプレート１１，１２と、第１，２のプレート１１，１２間に配置され、当該第１，２のプレート１１，１２を対向面内で相対的に変位させる３つのリンク機構１３とを備え、リンク機構１３は、第１，２のフレーム１３１，１３２と、第１のフレーム１３１を第１のプレート１１に対して回動自在に接続する第１の回転機構１３３と、第２のフレーム１３２を第２のプレート１２に対して回動自在に接続する第２の回転機構１３４と、第１，２のフレーム１３１，１３２を相対的に変位可能に接続する直動機構１３５と、第１，２のフレーム１３１，１３２間に接続され、当該第１，２のフレーム１３１，１３２間の変位に対する反力を加える弾性体１３６とを備えたので、平面内方向にコンプライアンスを有し、小型化が可能であり、ヒステリシスを発生せず、微細な力制御にも適したコンプライアンス装置１を得ることができる。 As described above, according to the first embodiment, the first and second plates 11 and 12 disposed opposite to each other and the first and second plates 11 and 12 are disposed between the first and second plates 11 and 12. 11 and 12, and three link mechanisms 13 that relatively displace the opposing surfaces within the opposing surface. The link mechanism 13 includes the first and second frames 131 and 132 and the first frame 131 as the first plate 11. A first rotating mechanism 133 that is pivotably connected to the second plate, a second rotating mechanism 134 that pivotally connects the second frame 132 to the second plate 12, and first and second frames. A linear motion mechanism 135 that connects the first and second frames 131 and 132 so as to be relatively displaceable, and a first and second frames 131 and 132, and applies a reaction force against the displacement between the first and second frames 131 and 132. With an elastic body 136 Has a compliance in the plane direction can be miniaturized, without generating hysteresis, it is possible to obtain the compliance device 1 suitable to a fine force control.

なお、図１に示すコンプライアンス装置１の第１，２の回転機構１３３，１３４および／または直動機構１３５を、転がり軸受けから構成してもよい。これにより、従来技術の課題であった摩擦の影響を無視することができるようになる。 Note that the first and second rotation mechanisms 133 and 134 and / or the linear motion mechanism 135 of the compliance device 1 shown in FIG. 1 may be configured by rolling bearings. As a result, the influence of friction, which was a problem of the prior art, can be ignored.

また、図１に示すコンプライアンス装置１の直動機構１３５に対して、第１，２のフレーム１３１，１３２間の変位を検出する位置センサを接続してもよい。または、第１の回転機構１３３または第２の回転機構１３４、もしくは第１，２の回転機構１３３，１４４の両方に対して、回転角度を検出する回転センサを接続してもよい。これにより、演算により、第１，２のプレート１１，１２の相対位置・角度をセンシングすることができる。
また、第１の回転機構１３３と第２の回転機構１３４の間の距離を変更する手段として直動機構１３５を用いたが、直動機構１３５の代わりに回転機構を用いることもできる（図７参照）。 Further, a position sensor that detects displacement between the first and second frames 131 and 132 may be connected to the linear motion mechanism 135 of the compliance device 1 shown in FIG. Alternatively, a rotation sensor that detects a rotation angle may be connected to both the first rotation mechanism 133, the second rotation mechanism 134, or the first and second rotation mechanisms 133, 144. Thereby, the relative position and angle of the first and second plates 11 and 12 can be sensed by calculation.
Further, although the linear motion mechanism 135 is used as means for changing the distance between the first rotation mechanism 133 and the second rotation mechanism 134, a rotation mechanism can be used instead of the linear motion mechanism 135 (FIG. 7). reference).

また、リンク機構１３の直動機構１３５および弾性体１３６による機能を、例えば図８，９に示すように、板ばね１３７を用いて実現するようにしてもよい。これにより、リンク機構１３を無摩擦で動作させることができ、よりヒステリシスが小さく、微細な力に適用したコンプライアンス装置１を得ることができる。 Moreover, you may make it implement | achieve the function by the linear motion mechanism 135 and the elastic body 136 of the link mechanism 13 using the leaf | plate spring 137, as shown, for example in FIG. Thereby, the link mechanism 13 can be operated without friction, and the compliance device 1 applied with a fine force with smaller hysteresis can be obtained.

また、図１に示すコンプライアンス装置１の弾性体１３６に代えて、回転式の弾性体を第１，２の回転機構１３３，１３４に設けるようにしてもよい。 Further, instead of the elastic body 136 of the compliance device 1 shown in FIG. 1, a rotary elastic body may be provided in the first and second rotating mechanisms 133 and 134.

なお、本願発明はその発明の範囲内において、実施の形態の任意の構成要素の変形、もしくは実施の形態の任意の構成要素の省略が可能である。 In the present invention, any constituent element of the embodiment can be modified or any constituent element of the embodiment can be omitted within the scope of the invention.

１コンプライアンス装置
１１，１２第１，２のプレート
１３，１３ａ〜１３ｃ第１〜３のリンク機構
５１ロボット
５２ハンド
５３パレット
５４部品
５４ａ部品
５４ｂ部品
５５治具
１３１，１３２第１，２のフレーム
１３３，１３４第１，２の回転機構
１３５直動機構
１３６弾性体
１３７板ばね DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Compliance apparatus 11, 12 1st, 2nd plate 13, 13a-13c 1st-3rd link mechanism 51 Robot 52 Hand 53 Palette 54 Parts 54a Parts 54b Parts 55 Jigs 131, 132 First and second frames 133 134 First and second rotating mechanisms 135 Linear motion mechanism 136 Elastic body 137 Leaf spring

Claims

First and second plates opposed to each other;
A first, second, and third link mechanism that is disposed between the first and second plates and relatively displaces the first and second plates within the opposing surface;
The link mechanism is
First and second frames;
A first rotation mechanism that rotatably connects the first frame to the first plate;
A second rotation mechanism for rotatably connecting the second frame to the second plate;
A linear motion mechanism for connecting the first and second frames so as to be relatively displaceable;
An elastic body connected between the first and second frames and applying a reaction force against the displacement between the first and second frames ;
The first rotation mechanism is provided on one end side of the link mechanism, and the second rotation mechanism is provided on the other end side of the link mechanism,
The first, second, and third link mechanisms are arranged in a triangular shape, and the second rotation mechanism in the first link mechanism is located on the first rotation mechanism side in the second link mechanism, The second rotation mechanism in the second link mechanism is located on the first rotation mechanism side in the third link mechanism, and the second rotation mechanism in the third link mechanism is the second rotation mechanism. A compliance device, which is located on the first rotation mechanism side of one link mechanism .

The compliance apparatus according to claim 1, wherein the first and second rotation mechanisms and / or the linear motion mechanism are configured by rolling bearings.

A position sensor that detects displacement between the first and second frames connected to the linear motion mechanism, or a rotation that detects a rotation angle connected to the first rotation mechanism and / or the second rotation mechanism. The compliance device according to claim 1, further comprising a sensor.

4. The leaf spring for connecting the first and second frames so as to be relatively displaceable is provided in place of the linear motion mechanism and the elastic body. 5. The compliance device according to item 1.