JPH03136730A - Rotary type robot hand or tool - Google Patents

Rotary type robot hand or tool

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Publication number
JPH03136730A
JPH03136730A JP13462089A JP13462089A JPH03136730A JP H03136730 A JPH03136730 A JP H03136730A JP 13462089 A JP13462089 A JP 13462089A JP 13462089 A JP13462089 A JP 13462089A JP H03136730 A JPH03136730 A JP H03136730A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
case
main shaft
tool
rotation
frame
Prior art date
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Pending
Application number
JP13462089A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Isao Wakabayashi
勲 若林
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Bosch Corp
Original Assignee
Zexel Corp
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Filing date
Publication date
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Priority to JP13462089A priority Critical patent/JPH03136730A/en
Publication of JPH03136730A publication Critical patent/JPH03136730A/en
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

PURPOSE:To fasten and manufacture many kinds of screws, or to control attitude of a workpiece without change of arrangement of a device by providing a change-over device, which is moveably arranged between a frame and a case, for locking rotational motion of radially oriented shafts when a positioning mechanism is operated. CONSTITUTION:In a normal state, a positioning mechanism 8 locks rotational motion of a case 4. In this state, a main shaft 2 is rotated by driving a main shaft drive mechanism, and the rotation of the main shaft 2 is transmitted to a radially oriented shafts 5 and respective tool holding shafts 6 via gears, and makes tools 7 rotate. Then, required machining or assembling operation is performed by approaching a tool 7 to a workpiece by using a robot. On the other hand, if the positioning mechanism 8 does not operate, the case 4 becomes rotatable about the main shaft 2, and a change-over mechanism 9 operates associated with the case 4, and the rotation of the radially oriented shafts is locked. Consequently, the main shaft 2 and gears attached to it rotate, but the radially oriented shafts 5 do not rotate. Therefore, the tool holding shafts 6 do not rotate, and the case 4 only rotates about the main shaft 2, and indexing of the tool holding shafts 6 is performed.

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は産業用ロボットハンドないしツールとりわけロ
ータリ式多軸型のロボットハンドないしツールに関する
ものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to an industrial robot hand or tool, particularly a rotary multi-axis robot hand or tool.

〔従来の技術とその技術的課題〕[Conventional technology and its technical issues]

製品や部品の生産ラインの省力化と能率化を図るためロ
ボットが汎用されている。この種のロボットは、X軸、
Y軸、Z軸の各方向に動き得るハンドの先端にツールを
取付けており、たとえば。
Robots are widely used to save labor and improve efficiency on production lines for products and parts. This kind of robot has X axis,
For example, a tool is attached to the tip of a hand that can move in each direction of the Y-axis and Z-axis.

ねじ締め付はロボットに関しては、特開昭60−221
227号公報に示されるものがある。
Regarding screw tightening for robots, please refer to Japanese Patent Application Laid-Open No. 60-221.
There is one shown in Publication No. 227.

この先行技術においては、ロボット本体に水平軸線の周
りで回転自在に軸を設け、この軸の先端にハウジングを
固定し、該ハウジングにそれぞれシリンダを介して軸方
向移動自在にナツトランナを支承させていた。
In this prior art, a shaft is provided in the robot body so as to be freely rotatable around a horizontal axis, a housing is fixed to the tip of this shaft, and a nut runner is supported on each housing via a cylinder so as to be movable in the axial direction. .

しかしながら、この構成ではツールの割出しとツール回
転が別々の駆動源であるため、機構が大型、重量化する
という問題があった。さらに、ソケットやドライバビッ
トがナツトランナ1つに対し1個宛て取付けられるだけ
であり、このため、多種類の径や形状のボルト締めを行
ったり多種類のねじ締め(たとえばプラスねじ、マイナ
スねじなど)を実施するような場合に、いちいちソケッ
トやドライバビットを交換しなければならないという問
題があった。
However, in this configuration, the indexing of the tool and the rotation of the tool are driven by separate drive sources, so there is a problem that the mechanism becomes large and heavy. Furthermore, only one socket or driver bit can be attached to each nut runner, so bolts of various diameters and shapes can be tightened, and many types of screws can be tightened (for example, Phillips screws, flathead screws, etc.). There was a problem in that the sockets and driver bits had to be replaced each time when performing the following.

一方、ワーク挟持のため形状の異なるツールを複数個装
備し、任意のツールを選択できるようにしたロータリ式
ロボットハンドは特開昭53−34268号公報に開示
されている。この先行技術においては、アームの先端に
ヨークを結合し、これの先端に水平軸を介してヨーク型
断面のプレートを枢着し、該プレートに固定したブラケ
ットに挟持ツールを45°ずつ異方向に向いた取付けて
いた。
On the other hand, a rotary robot hand equipped with a plurality of tools of different shapes for gripping a workpiece so that any tool can be selected is disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 53-34268. In this prior art, a yoke is coupled to the tip of the arm, a plate with a yoke-shaped cross section is pivotally attached to the tip of the arm via a horizontal axis, and a clamping tool is attached to a bracket fixed to the plate in different directions at 45° increments. It was installed facing the direction.

しかしながら、この先行技術も、ツールの割出しとツー
ル取付軸の回転とがロボット本体側の各別の駆動源で行
われていた。すなわち、アーム内に多重の中空駆動軸を
設け、ツール取付軸を回転する場合には、最内側の中空
駆動軸をアクチュエータにより回転し、その回転をはす
両歯車とソケット軸を介して伝達しており、ツールの割
出しを行う場合には、別のアクチュエータにより外側の
中空駆動軸を回転し、これを外側のはす両歯車を介して
プレートとブラケットに伝達し、水平軸を中心としてプ
レートとブラケットを旋回するようにしていた。このた
め、機構が複雑で、大型1重量化を避けられなかった。
However, in this prior art as well, indexing of the tool and rotation of the tool mounting shaft are performed by separate drive sources on the robot body side. In other words, when multiple hollow drive shafts are provided in the arm and the tool mounting shaft is rotated, the innermost hollow drive shaft is rotated by an actuator, and the rotation is transmitted via both helical gears and the socket shaft. When indexing the tool, another actuator rotates the outer hollow drive shaft, which is transmitted to the plate and bracket via two outer helical gears, and the plate and bracket are rotated about the horizontal axis. and rotated the bracket. For this reason, the mechanism was complicated and it was impossible to avoid increasing the size and weight of the device.

さらにこの先行技術では、各ツールが同一鉛直面に配置
され、ツール割出し時にハンド全体が水平軸を中心とし
て旋回するため、所要回転半径が大きくなり、そのため
、ツール交換に時間がかかると共に、大きな干渉領域が
生ずるという問題があった。
Furthermore, in this prior art, each tool is placed in the same vertical plane, and the entire hand rotates around the horizontal axis when indexing the tool, which increases the required rotation radius, which makes tool exchange time-consuming and large. There was a problem that an interference area was generated.

本発明は前記のような問題点を解消するために創案され
たもので、その目的とするところは、多種類の工具類を
保持できるとともにそれらの割出しを小さなスペースで
迅速に行え、しかも割出しと工具の回転とを単一の駆動
源で行える小型軽量なロータリ式のロボットハンドない
しツールを提供することにある。
The present invention was devised to solve the above-mentioned problems, and its purpose is to be able to hold a wide variety of tools, to quickly index them in a small space, and to be able to index them quickly. To provide a small and lightweight rotary type robot hand or tool that can perform removal and rotation of the tool with a single drive source.

〔課題を解決するための手段〕[Means to solve the problem]

上記目的を達成するため本発明は、ロボット等に取付け
られるフレームと、該フレームを貫く主軸に相対回転自
在に支持されたケースと、ケースと反対側のフレーム上
に設けた主軸駆動機構と。
To achieve the above object, the present invention provides a frame to be attached to a robot or the like, a case supported for relative rotation by a main shaft passing through the frame, and a main shaft drive mechanism provided on the frame on the opposite side of the case.

ケース内の主軸中間に設けた歯車と噛み合う歯車を備え
主軸と直角方向に延在する放射状軸と、該放射状軸に対
し所要角度関係をもってケースに回転自在に支承され、
放射状軸に設けた歯車と噛み合う歯車を備えた複数本の
取付軸と、フレームに設けられ、ケースの回転を常態に
おいてロックする位置決め機構と、フレームとケースの
間に可動的に配され、位置決め機構を能動したときに放
射状軸の回転をロックする切換え機構とを備えた構成と
したものである。
a radial shaft extending perpendicularly to the main shaft, including a gear meshing with a gear provided at the center of the main shaft in the case;
A plurality of mounting shafts each have gears that mesh with the gears provided on the radial shaft, a positioning mechanism provided on the frame that locks the rotation of the case in normal conditions, and a positioning mechanism movably arranged between the frame and the case. and a switching mechanism that locks the rotation of the radial axis when activated.

本発明は、ツールを取付けるロボットハンドは勿論、多
軸式のツールそのものにも適用される。
The present invention is applicable not only to a robot hand for attaching a tool, but also to a multi-axis tool itself.

〔作  用〕[For production]

フレームをもってロボットのアーム等に取付け、取付軸
に所望の工具たとえばドライバビット、ソケット、ドリ
ル等を取付ける。
Attach the frame to a robot arm, etc., and attach a desired tool such as a driver bit, socket, drill, etc. to the attachment shaft.

常態においては位置決め機構が働いてケースは回転がロ
ックされ、この状態で主軸駆動機構を駆動すれば主軸が
回転し、その回転が歯車を介して放射状軸および各取付
軸に伝達され、工具が回転する。そこでロボットにより
ワークに接近させることで所望の加工ないし組立てが行
われる。
Under normal conditions, the positioning mechanism works and the rotation of the case is locked. If the main shaft drive mechanism is driven in this state, the main shaft will rotate, and the rotation will be transmitted to the radial shaft and each mounting shaft via gears, causing the tool to rotate. do. Then, desired processing or assembly is performed by bringing the robot closer to the workpiece.

一方、位置決め機構を非作動にすれば、ケースは主軸を
中心として動き得る状態となり、これと連動・して切換
え機構が作動し、放射状軸の回転がロックされる。その
結果、主軸とこれに取付けである歯車が回転するが、放
射状軸が回転しないため取付軸は回転せず、ケースだけ
が主軸の回りで回転し、取付軸の割出しが行われる。
On the other hand, if the positioning mechanism is deactivated, the case becomes movable around the main shaft, and in conjunction with this, the switching mechanism is activated and the rotation of the radial shaft is locked. As a result, the main shaft and the gear attached to it rotate, but since the radial shaft does not rotate, the mounting shaft does not rotate, only the case rotates around the main shaft, and the mounting shaft is indexed.

切換え機構の作動を止めれば、位置決め機構が働き、ケ
ースの主軸に対する相対回転がロックされる。
When the switching mechanism is deactivated, the positioning mechanism is activated and the relative rotation of the case with respect to the main shaft is locked.

〔実 施 例〕〔Example〕

以下本発明の実施例を添付図面に基いて説明する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.

第1図ないし第3図は本発明を多軸式ツールに適用した
第1実施例を示しており、第4図と第5図は本発明をロ
ボットハンドに適用した第2実施例を示している。
1 to 3 show a first embodiment in which the present invention is applied to a multi-axis tool, and FIGS. 4 and 5 show a second embodiment in which the present invention is applied to a robot hand. There is.

1はスカラ型、多関節型、クロスヘツド型など所望形式
のロボット類の腕に取付けられるフレームであり、盤部
1aとこれの端部から立上るアーム部1bとを有してい
る。
A frame 1 is attached to the arm of a robot of a desired type, such as a SCARA type, a multi-joint type, or a crosshead type, and has a board part 1a and an arm part 1b rising from the end thereof.

2は主軸であり、フレーム1の盤部1aに対し垂直関係
に配され、後部が盤部1aに設けた軸受17で回転自在
に支承されている。そして盤部1aには第1実施例では
ナツトランナ3.第2実施例ではモータ3′が配置され
、それぞれ出力軸30.30’ がキー31.31’ 
を介して主軸2と連結されている。ナツトランナ3は図
示しないが、公知のものと同様に少なくともモータと高
速・低速の変速機構、好ましくはこれに加え可変回転機
構とを備えている。
Reference numeral 2 denotes a main shaft, which is arranged perpendicularly to the board 1a of the frame 1, and whose rear part is rotatably supported by a bearing 17 provided in the board 1a. In the first embodiment, the nut runner 3. In the second embodiment, a motor 3' is arranged, and each output shaft 30,30' is connected to a key 31,31'.
It is connected to the main shaft 2 via. Although not shown in the drawings, the nut runner 3 is equipped with at least a motor and a high-speed/low-speed transmission mechanism, preferably a variable rotation mechanism in addition to the above, like a known one.

4はケースであり、前記ナツトランナ3またはモータ3
#と反対側に配置されている。このケース4はフレーム
1の盤部1aに近い側から筒部4aと、これよりも径の
拡大した胴部4bと、胴部4bの下端から広がる多面取
部4cとを有している。前記主軸2は筒部4a、から多
面取部4cの中心(底部)を貫くように延びており、ケ
ース4は多面取部4cに設けた軸受18により主軸2と
相対回転自在に支持されている。
4 is a case, and the nut runner 3 or the motor 3
# is placed on the opposite side. This case 4 has a cylindrical part 4a, a body part 4b whose diameter is larger than that of the cylindrical part 4a, and a multi-beveled part 4c extending from the lower end of the body part 4b. The main shaft 2 extends from the cylindrical part 4a to the center (bottom) of the multi-faceted part 4c, and the case 4 is supported by a bearing 18 provided in the multi-faceted part 4c so as to be rotatable relative to the main shaft 2. .

胴部4bには主軸2と直角関係に複数本(図面では6本
)の放射状軸5,5が配されており、各放射状軸5,5
は軸受19を介してそれぞれ回転自在に支持されている
。そして、主軸2の中間部には主かさ歯車21がキー2
10により固着されており、各放射状軸5,5の内端部
分には主かさ歯車21と常時噛み合う被動かさ歯車22
およびこれと同軸上に別の伝導かさ歯車23がキー22
0を介して固着されている。
A plurality of (six in the drawings) radial shafts 5, 5 are disposed on the body 4b in a relationship perpendicular to the main shaft 2, and each radial shaft 5, 5
are rotatably supported via bearings 19, respectively. A main bevel gear 21 is located in the middle of the main shaft 2.
10, and a driven bevel gear 22 that constantly meshes with the main bevel gear 21 is attached to the inner end portion of each radial shaft 5,5.
And coaxially with this, another transmission bevel gear 23 is connected to the key 22.
It is fixed via 0.

一方、多面取部4cにはこれの中心をとりまくように複
数個(図面では6個)の工具取付は穴40.40が形成
され、それら各工具取付は穴40゜40に前記放射状軸
5,5と45°の角度をもって取付軸6.6が配され、
それぞれ軸受20により回転自在に支持されている。そ
して、各取付軸6.6の内端部分には、前記放射状軸5
,5の伝導かさ歯車23と常時噛み合う工具用かさ歯車
2・ 4がそれぞれキー240により固着されている4
前記取付軸6,6には所望の工具やツール7たとえばプ
ラスとマイナスのドライバビット、ドリル、ボックスレ
ンチ、あるいは爪式チャック、吸引チャックなどのワー
ク挾持用ツールが交換可能に取付けられる。
On the other hand, holes 40, 40 for mounting a plurality of tools (six in the drawing) are formed surrounding the center of the multi-faceted portion 4c, and the radial shaft 5, 5 and the mounting shaft 6.6 is arranged at an angle of 45°,
Each is rotatably supported by a bearing 20. The inner end portion of each mounting shaft 6.6 is provided with the radial shaft 5.
, 5, and tool bevel gears 2 and 4, which are constantly engaged with the conduction bevel gears 23 of 5, are each fixed by a key 240.
Desired tools and tools 7, such as Phillips and minus screwdriver bits, drills, box wrenches, or workpiece holding tools such as claw chucks and suction chucks, are replaceably mounted on the mounting shafts 6, 6.

8は主軸2に対するケース4の相対回転を常態において
ロックする位置決め機構、9は位置決め機構8を能動し
たときに放射状軸5,5の回転をロックする切換え機構
である。
8 is a positioning mechanism that locks the relative rotation of the case 4 with respect to the main shaft 2 under normal conditions, and 9 is a switching mechanism that locks the rotation of the radial shafts 5 when the positioning mechanism 8 is activated.

詳述すると、まずケース4の筒部4aのまわりに可動盤
10が配されており、該可動盤10は胴部4bの頂面か
ら主軸2と平行状に立上る複数本のガイドビン41にほ
めら、れると共に、胴部頂面に支承されたバイアス25
によりフレーム1の盤部1aに向は付勢されている。従
って、可動盤10は回転に対してはケース4と一体化さ
れ、軸線方向の移動については自由となっている。
To explain in detail, first, a movable platen 10 is arranged around the cylindrical part 4a of the case 4, and the movable platen 10 is connected to a plurality of guide bins 41 rising from the top surface of the body part 4b in parallel with the main shaft 2. The bias 25 supported on the top surface of the body is complimented.
The board portion 1a of the frame 1 is biased in the direction thereof. Therefore, the movable platen 10 is integrated with the case 4 in terms of rotation, and is free to move in the axial direction.

そして、可動盤10の周縁部位には、これと−体又は固
定ネジを介して一体的に位置決めガイド11が設けられ
ており、該位置決めガイド11には各取付軸6,6の軸
心と鉛直上で整合する位置にv溝110が形成されてい
る。フレーム1には先端がV状をなした2つの位置決め
用部材12゜12が互いに180@変位した位置に固定
されており、バイアス25により可動盤10が押上げら
れることにより第1図および第4図のように位置決め用
部材12.12がV溝110,110に係合され、割出
しが行われるようになっている。
A positioning guide 11 is integrally provided on the periphery of the movable platen 10 via a body or a fixing screw, and the positioning guide 11 is perpendicular to the axis of each mounting shaft 6, 6. A v-groove 110 is formed at a position that aligns with the top. Two positioning members 12゜12 with V-shaped tips are fixed to the frame 1 at positions displaced by 180 degrees from each other, and the movable platen 10 is pushed up by a bias 25, as shown in FIGS. 1 and 4. As shown, positioning members 12.12 are engaged with the V-grooves 110, 110 for indexing.

一方、放射状軸5.5の全部または少なくとも同一軸線
上にある1組の放射状軸には、第1図と第4図のように
、ケースから突出する外端部位に、平歯車またはこれに
類する溝付き部材13.13がキー止めされている。そ
して、それら溝付き部材13.13に対応する位置の位
置決めガイド11には、スプリング15.15と吊り手
段を介してロック用爪14.14が支持されている。
On the other hand, all of the radial shafts 5.5 or at least one set of radial shafts on the same axis are equipped with spur gears or similar gears at the outer end portions protruding from the case, as shown in FIGS. 1 and 4. The grooved member 13.13 is keyed. Locking pawls 14.14 are supported on the positioning guide 11 at positions corresponding to the grooved members 13.13 via springs 15.15 and hanging means.

この実施例では、ロック用爪14.14は、位置決めガ
イド11に形成したガイド溝に高さ方向のみ移動可能に
はめられ、位置決めガイド11にの天井部から延びる吊
りボルトに吊られ、スプリング15.15により突き出
されている。これに代え、ロック用爪14.14を窓枠
形とし、上枠部分を位置決めガイド11から突出する突
片に嵌め、これの下面と下枠との間にスプリング15を
はめてもよい。50は位置決めガイド11の外面に固定
したカバープレートである。
In this embodiment, the locking pawl 14.14 is fitted into a guide groove formed in the positioning guide 11 so as to be movable only in the height direction, is suspended from a hanging bolt extending from the ceiling of the positioning guide 11, and is suspended by a spring 15. It is protruded by 15. Alternatively, the locking pawl 14.14 may be shaped like a window frame, the upper frame part may be fitted into a protrusion protruding from the positioning guide 11, and the spring 15 may be fitted between the lower surface of the protrusion and the lower frame. 50 is a cover plate fixed to the outer surface of the positioning guide 11.

さらに、フレーム1にはツール割出しツール回転を切換
えるため、たとえば位置決め用部材12゜12と90″
変位した2個所の位置に、第2図および第5図のごとく
シリンダ機構16.16が設けられている。それらシリ
ンダ機構16.16は油圧または空気圧で動かされるピ
ストン160と該ピストン160に結合されたロンド1
61とを備え、ブツシュロッド161の下部にはヨーク
部162が設けられ、これにピン164を介してブツシ
ュ用ベアリング163が支持されており、ブツシュ用ベ
アリング163は常時可動盤10の上面と接している。
Furthermore, in order to switch the tool indexing tool rotation, the frame 1 is provided with positioning members 12, 12 and 90, for example.
Cylinder mechanisms 16.16 are provided at the two displaced positions, as shown in FIGS. 2 and 5. The cylinder mechanism 16.16 includes a hydraulically or pneumatically actuated piston 160 and a rond 1 coupled to the piston 160.
61, a yoke portion 162 is provided at the lower part of the bushing rod 161, and a bushing bearing 163 is supported by this through a pin 164, and the bushing bearing 163 is always in contact with the upper surface of the movable platen 10. .

なお、ナツトランナ3またはモータ3′にエンコーダな
どの回転角センサを設けてもよく、これにより任意の取
付軸を割出すことができる。また。
Note that the nut runner 3 or the motor 3' may be provided with a rotation angle sensor such as an encoder, thereby making it possible to index any mounting shaft. Also.

主かさ歯車21と被動かさ歯車22、伝導かさ歯車23
と工具用かさ歯車24のギヤ比は同一である必要はなく
、それらのギヤ比を変えてもよい。
Main bevel gear 21, driven bevel gear 22, and conduction bevel gear 23
The gear ratios of the bevel gear 24 and the tool bevel gear 24 do not need to be the same, and may be changed.

これにより各取付軸6,6のトルクを多種類とすること
ができる。また、工具の回転制御が不要である場合には
、第5図で代表的に示すように、取付軸6に代えて栓型
のブラケット27を工具取付は穴40に嵌め込めばよい
Thereby, the torque of each mounting shaft 6, 6 can be varied. Furthermore, if rotational control of the tool is not required, a plug-shaped bracket 27 may be fitted into the hole 40 to mount the tool, as typically shown in FIG. 5, instead of the mounting shaft 6.

〔実施例の作用〕[Effect of the embodiment]

第1実施例においては、フレーム1をもってロボット類
の腕に取付けられ、全体がX、Y、Z軸の各方向に動か
される。常態においては、可動盤10はバイアス25に
よりフレーム1の振部1aに向は押上げられており、フ
レーム1の位置決め部材12が位置決めガイド11のV
溝110に噛み合わされている。従って、ケース4はフ
レーム1と相対回転が阻止されて一体化される。
In the first embodiment, the frame 1 is attached to the arm of a robot or the like, and the whole body is moved in each direction of the X, Y, and Z axes. In the normal state, the movable platen 10 is pushed upward toward the swinging portion 1a of the frame 1 by the bias 25, and the positioning member 12 of the frame 1 is moved by the V of the positioning guide 11.
It is engaged with the groove 110. Therefore, the case 4 and the frame 1 are prevented from rotating relative to each other and are integrated.

この状態でナツトランナ3が駆動されると、出力軸30
を介して主軸2が回転し、主かさ歯車21が回転される
。主かさ歯車21の回転によりこれと噛み合っている被
動歯車22を介して各放射状軸5,5が回転し、これに
固着されている伝導かさ歯車23が回転することにより
工具用かさ歯車24を介して取付軸6,6が回転し、こ
れに取付けられている各工具7,7が回転する。従って
When the nut runner 3 is driven in this state, the output shaft 30
The main shaft 2 is rotated via the main bevel gear 21, and the main bevel gear 21 is rotated. The rotation of the main bevel gear 21 causes the respective radial shafts 5, 5 to rotate via the driven gear 22 that meshes with the main bevel gear 21, and the transmission bevel gear 23 fixed thereto rotates, thereby causing the radial shafts 5, 5 to rotate via the driven gear 22 that meshes with the main bevel gear 21. The mounting shafts 6, 6 rotate, and the tools 7, 7 attached thereto rotate. Therefore.

たとえばワークWとねじSがフレーム1のアーム部1b
の鉛直上にある場合には、ロボットによりフレーム1お
よびケース4の全体を下降させることによりプラスドラ
イバビットでねじ締めが行われる。
For example, the workpiece W and the screw S are the arm part 1b of the frame 1.
If the frame 1 and the case 4 are vertically positioned, the robot lowers the entire frame 1 and case 4 and tightens the screws with a Phillips screwdriver bit.

一方、ねじSがマイナスねじである場合には、ナツトラ
ンナ3の駆動を停止させ、シリンダ機構16のピストン
160の背部に流体圧を供給する。
On the other hand, if the screw S is a minus screw, the driving of the nut runner 3 is stopped and fluid pressure is supplied to the back of the piston 160 of the cylinder mechanism 16.

これによりピストン160およびブツシュロッド161
が軸方向に動かされると、ブツシュベアリング163を
介して可動盤10が押圧され、可動盤10と位置決めガ
イド11はケース筒部4aに沿って押下げられる。これ
により第3図のように、位置決め部材12.12が■溝
110から外れ。
As a result, the piston 160 and bushing rod 161
When the movable plate 10 is moved in the axial direction, the movable plate 10 is pressed through the bush bearing 163, and the movable plate 10 and the positioning guide 11 are pushed down along the case cylindrical portion 4a. As a result, the positioning member 12.12 is removed from the groove 110, as shown in FIG.

ケース4はフレーム1と相対回転可能な状態になる。同
時に、前記可動盤10の下降により、位置決めガイド1
1に支持されているロック用爪14゜14も下降し、放
射状軸5.5の溝付き部材13゜13に噛み合わされる
。これにより放射状軸5゜5の回転がロックされる。
The case 4 becomes rotatable relative to the frame 1. At the same time, due to the lowering of the movable platen 10, the positioning guide 1
The locking pawl 14° 14 carried at 1 also lowers and engages with the grooved member 13° 13 of the radial shaft 5.5. This locks the rotation of the radial axis 5°5.

この状態でナツトランナ3を駆動すれば、主軸2および
主かさ歯車21が回転する。ところが。
If the nut runner 3 is driven in this state, the main shaft 2 and the main bevel gear 21 will rotate. However.

放射状軸5,5の回転がロックされているため。This is because the rotation of the radial shafts 5, 5 is locked.

主かさ歯車21と噛み合っている被動かさ歯車22は回
転することができず、あたかもクラッチが入ったような
状態となり、主軸2と放射状軸5゜5が一体化されて回
転する。これによりケース4と可動盤10および位置決
めガイド11が主軸2のまわりに回転する。このケース
4の回転により取付軸6,6も主軸2のまわりに回転す
る。この回転は取付軸6が傾斜状の主軸2に対し45°
の関係角度を有しているため、水平軸を中心とした回転
の場合に比べ所要回転半径が非常に小さくて済み、きわ
めて短時間でマイナスドライバビットを鉛直位置にセッ
トすることができる。
The driven bevel gear 22 meshing with the main bevel gear 21 cannot rotate, and is in a state as if a clutch is engaged, and the main shaft 2 and the radial shaft 5.degree. 5 rotate integrally. As a result, the case 4, movable platen 10, and positioning guide 11 rotate around the main shaft 2. Due to this rotation of the case 4, the mounting shafts 6, 6 also rotate around the main shaft 2. This rotation is such that the mounting shaft 6 is 45° with respect to the inclined main shaft 2.
Because of the relative angle, the required rotation radius is much smaller than in the case of rotation around a horizontal axis, and the flathead screwdriver bit can be set in a vertical position in an extremely short time.

マイナスドライバビットが鉛直位置に達したところでシ
リンダ機構16から流体圧を抜けば、ブツシュベアリン
グ163への抑圧が解除されるため、バイアス25によ
り可動盤1oおよび位置決めガイド11が押し戻される
。これによりロック爪14.14が溝付き部材13.1
3から離間し。
When the flathead screwdriver bit reaches the vertical position and the fluid pressure is released from the cylinder mechanism 16, the pressure on the bush bearing 163 is released, and the movable platen 1o and the positioning guide 11 are pushed back by the bias 25. This causes the locking pawl 14.14 to lock onto the grooved member 13.1.
Separated from 3.

同時にフレーム1の位置決め部材12がV溝110には
まり込み、ケース4の回転が再びロックされる。従って
、ナツトランナ3の位置決め精度にかかわらず正確な割
出しを行うことができる。
At the same time, the positioning member 12 of the frame 1 fits into the V-groove 110, and the rotation of the case 4 is locked again. Therefore, accurate indexing can be performed regardless of the positioning accuracy of the nut runner 3.

なお、ねじの締付は方向は鉛直方向に限られるものでは
なく、平行方向(第1図におけるマイナスドライバビッ
トの軸線方向)など様々な方向で行えることは勿論であ
る。
Incidentally, the direction of tightening the screw is not limited to the vertical direction, but it goes without saying that it can be tightened in various directions such as the parallel direction (the axial direction of the flathead screwdriver bit in FIG. 1).

第2実施例のように、ロボットハンドに適用した場合も
同様であり、常態において位置決め部材12.12がV
溝110,110に係合しているため、ケース4は回転
がロックされ、モータ3′を駆動することにより主軸2
−主かさ歯車21−被動かさ歯車22−放射状軸5−伝
導かさ歯車23−工具用かさ歯車24の伝導系により各
取付軸6が回転し、これに取付けたツールが回転する。
The same applies when applied to a robot hand as in the second embodiment, in which the positioning members 12 and 12 are at V in the normal state.
Since the case 4 is engaged with the grooves 110, 110, rotation is locked, and the main shaft 2 is rotated by driving the motor 3'.
- Main bevel gear 21 - driven bevel gear 22 - radial shaft 5 - transmission bevel gear 23 - tool bevel gear 24 transmission system rotates each mounting shaft 6, and the tool attached thereto rotates.

ツールの割出しを行う場合には、モータ3′の邸動を止
め、シリンダ機構16を作動させるもので、ブツシュベ
アリング163により可動盤10が押されるため、位置
決め部材12とV溝110によるケースロックが解除さ
れる一方、ロック爪14が溝付き部材13と噛み合うこ
とにより放射状軸5の回転がロックされる。そこでモー
タ3′を廃動することによりケース4が主軸2を中心と
して回転し、取付軸6が主軸2に対し45°の角度を保
ったまま回転する。従って、ツール交換をきわめて短時
間でしかも干渉領域を最小限に抑えて行うことができる
When indexing a tool, the movement of the motor 3' is stopped and the cylinder mechanism 16 is activated, and since the movable platen 10 is pushed by the bush bearing 163, the case formed by the positioning member 12 and the V-groove 110 is While the lock is released, the rotation of the radial shaft 5 is locked by the lock pawl 14 meshing with the grooved member 13. Therefore, by disabling the motor 3', the case 4 rotates around the main shaft 2, and the mounting shaft 6 rotates while maintaining an angle of 45° with respect to the main shaft 2. Therefore, tool exchange can be carried out in a very short time and with the area of interference kept to a minimum.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

以上説明した本発明によれば、段取替えをすることなく
多種類のねじ締めや加工あるいはワーク姿勢制御を行う
ことができると共に、工具の選択やツールの交換をきわ
めて短時間で干渉領域を非常に小さくして行うことがで
きる。そのうえ、工具やツールの取付軸の回転と割出し
の駆動源が同一で足り、歯車アッセンブリも同一で足り
るため、小型、軽量化を実現することができると共に、
その分だけロボット側のアクチュエータを減らすことが
できるため、ロボット構造がシンプルになり。
According to the present invention as described above, it is possible to perform various types of screw tightening, machining, or workpiece posture control without changing setups, and to select and replace tools in a very short time and eliminate interference areas. It can be done in a smaller size. In addition, the same drive source is sufficient for the rotation and indexing of the tool and its mounting shaft, and the same gear assembly is sufficient, making it possible to achieve smaller size and lighter weight.
Since the number of actuators on the robot side can be reduced accordingly, the robot structure becomes simpler.

コストを低減できるなどのすぐれた効果が得られる。Excellent effects such as cost reduction can be obtained.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は本発明をねじ締めツールに適用した実施例を示
す縦断側面図、第2図は同じくその正面図、第3図は割
出し時の状態を示す縦断側面図、第4図は本発明をロボ
ットハンドに適用した実施例を示す縦断側面図、第5図
は同じくその正面図である。 l・・・フレーム、2・・・主軸、3・・・ナツトラン
ナ、3′・・・モータ、4・・・ケース、5・・・放射
状軸、6・・・取付軸、7・・・工具またはツール、8
・・・位置決め機構、9・・・切換え機構、10・・・
可動盤、12・・・位置決め部材、13・・・溝付き部
材、14・・・ロック爪、21・・・主かさ歯車、22
・・・被動かさ歯車、23・・・伝導かさ歯車、24・
・・工具用かぎ歯車。
Fig. 1 is a vertical side view showing an embodiment in which the present invention is applied to a screw tightening tool, Fig. 2 is a front view thereof, Fig. 3 is a longitudinal side view showing the state at the time of indexing, and Fig. 4 is a book FIG. 5 is a longitudinal side view showing an embodiment in which the invention is applied to a robot hand, and FIG. 5 is a front view thereof. l...Frame, 2...Main shaft, 3...Nut runner, 3'...Motor, 4...Case, 5...Radial shaft, 6...Mounting shaft, 7...Tool or tools, 8
...Positioning mechanism, 9...Switching mechanism, 10...
Movable plate, 12... Positioning member, 13... Grooved member, 14... Lock pawl, 21... Main bevel gear, 22
...Driven bevel gear, 23...Conduction bevel gear, 24.
...Hook gear for tools.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] ロボット等に取付けられるフレームと、該フレームを貫
く主軸に相対回転自在に支持されたケースと、ケースと
反対側のフレーム上に設けた主軸駆動機構と、ケース内
の主軸中間に設けた歯車と噛み合う歯車を備え主軸と直
角方向に延在する放射状軸と、該放射状軸に対し所要角
度関係をもってケースに回転自在に支承され、放射状軸
に設けた歯車と噛み合う歯車を備えた複数本の取付軸と
、フレームに設けられ、ケースの回転を常態においてロ
ックする位置決め機構と、フレームとケースの間に可動
的に配され、位置決め機構を罷動したときに放射状軸の
回転をロックする切換え機構とを備えたことを特徴とす
るロータリ式ロボットハンドないしツール。
A frame attached to a robot, etc., a case supported for relative rotation by a main shaft passing through the frame, a main shaft drive mechanism installed on the frame on the opposite side of the case, and a gear installed in the middle of the main shaft inside the case mesh with each other. a radial shaft including a gear and extending in a direction perpendicular to the main shaft; a plurality of mounting shafts rotatably supported in a case with a required angular relationship with the radial shaft and having gears meshing with the gear provided on the radial shaft; , a positioning mechanism that is provided on the frame and locks the rotation of the case in a normal state, and a switching mechanism that is movably arranged between the frame and the case and locks the rotation of the radial axis when the positioning mechanism is removed. A rotary robot hand or tool characterized by:
JP13462089A 1989-05-30 1989-05-30 Rotary type robot hand or tool Pending JPH03136730A (en)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2005075158A1 (en) * 2004-02-05 2005-08-18 Daimlerchrysler Ag Robot system equipped with a tool, camera and light source
JP2015112699A (en) * 2013-12-13 2015-06-22 トヨタ自動車株式会社 Multi-spindle screw-fastening device

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JPS624535A (en) * 1985-06-29 1987-01-10 Toyota Motor Corp Turret type screw tightening device

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