JPH0366583A - コンプライアンス継ぎ手 - Google Patents
コンプライアンス継ぎ手Info
- Publication number
- JPH0366583A JPH0366583A JP20060689A JP20060689A JPH0366583A JP H0366583 A JPH0366583 A JP H0366583A JP 20060689 A JP20060689 A JP 20060689A JP 20060689 A JP20060689 A JP 20060689A JP H0366583 A JPH0366583 A JP H0366583A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- movable plate
- plate
- spring
- fixed plate
- fixed
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 claims description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 4
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 abstract 1
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 4
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 4
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 4
- 241000238366 Cephalopoda Species 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 1
- 210000000707 wrist Anatomy 0.000 description 1
Landscapes
- Manipulator (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明はコンプライアンス継ぎ手に関し、特に２つの独
立した物体を相互に結合する継ぎ手に関する。
立した物体を相互に結合する継ぎ手に関する。
２つの独立した物体を相互に結合させる場合、各々の物
体の位置決め誤差が大きいと両者の結合部位の位置姿勢
を調整しつつ近接させ、過大な力が生じないよう結合動
作を実行する必要がある。
体の位置決め誤差が大きいと両者の結合部位の位置姿勢
を調整しつつ近接させ、過大な力が生じないよう結合動
作を実行する必要がある。
特に、２つの物体の結合動作を第３の動作主体であるロ
ボットなどを用いて自動的に実行させる場合、ロボット
本体及び前記２つの物体を損傷させないために過大な力
の発生を避ける必要がある。
ボットなどを用いて自動的に実行させる場合、ロボット
本体及び前記２つの物体を損傷させないために過大な力
の発生を避ける必要がある。
従来、このような位置決め誤差を吸収し、結合させる物
体間及びロボットと作業対象物体間に無理な力を生じさ
せることなく結合動作を実現するため、リモート・セン
ター・コンプライアンス・デバイス、すなわち、コンプ
ライアンス継ぎ手が用いられていた。これは、例えば、
ホイットニー（Ｄ、Ｅ、ＷＨＴＮＥＹ）らにより“アセ
ンブリー・リサーチ″（＾ｓｓｅｍｂｌｙ Ｒｅ５ｅａ
ｒｃｈ ）という題目でオートマチイカ（＾ｕｔｏｍａ
ｔｉｃａ） ６巻１６号５９５頁から６１３頁に述べら
れている。本デバイスは平行移動と回転の組み合わせ方
向に対し、ある一定の範囲で変形して位置決め誤差の影
響を除去する機能を持つ。また、本デバイスをロボット
先端と前記２つの物体の何れか一方との間に継ぎ手とし
て挿入し、他方の物体に対して結合動作を実行した場合
、本デバイスが変形することにより物体相互の位置決め
誤差に対応した結合動作の修正がなされる。
体間及びロボットと作業対象物体間に無理な力を生じさ
せることなく結合動作を実現するため、リモート・セン
ター・コンプライアンス・デバイス、すなわち、コンプ
ライアンス継ぎ手が用いられていた。これは、例えば、
ホイットニー（Ｄ、Ｅ、ＷＨＴＮＥＹ）らにより“アセ
ンブリー・リサーチ″（＾ｓｓｅｍｂｌｙ Ｒｅ５ｅａ
ｒｃｈ ）という題目でオートマチイカ（＾ｕｔｏｍａ
ｔｉｃａ） ６巻１６号５９５頁から６１３頁に述べら
れている。本デバイスは平行移動と回転の組み合わせ方
向に対し、ある一定の範囲で変形して位置決め誤差の影
響を除去する機能を持つ。また、本デバイスをロボット
先端と前記２つの物体の何れか一方との間に継ぎ手とし
て挿入し、他方の物体に対して結合動作を実行した場合
、本デバイスが変形することにより物体相互の位置決め
誤差に対応した結合動作の修正がなされる。
上述した従来のコンプライアンス継ぎ手は一定方向に対
する変形機能により過大な力の発生を除去するために有
効であったが、変形の範囲が小さく、且つ、変形に必要
な力、すなわち、柔らかさの変更が困難であり、しかも
高価であるという欠点があった。
する変形機能により過大な力の発生を除去するために有
効であったが、変形の範囲が小さく、且つ、変形に必要
な力、すなわち、柔らかさの変更が困難であり、しかも
高価であるという欠点があった。
本発明の目的はこれらの課題を解決したコンプライアン
ス継ぎ手を提供することにある。
ス継ぎ手を提供することにある。
本発明は、２つの独立した物体を相互に結合する継ぎ手
において、前記第１の物体に接する固定板と、前記第２
の物体に接する可動板と、前記可動板を貫通し、且つ、
一端がそれぞれ前記固定板に垂直に固定される複数の支
持棒と、前記支持棒の他端に設置した止め板と、前記支
持棒に装着され、且つ、前記固定板と前記可動板との間
に設置される下部ばねと、前記支持棒に装着され、且つ
、前記可動板と前記止め板との間に設置される上部ばね
と、前記支持棒を貫通すると共に、前記固定板と前記下
部ばねとの間及び前記可動板と前記上部ばねとの間に設
置され、且つ、前記下部ばね及び前記上部ばねのずれを
防止するばね保持手段とを備えたことを特徴とする。
において、前記第１の物体に接する固定板と、前記第２
の物体に接する可動板と、前記可動板を貫通し、且つ、
一端がそれぞれ前記固定板に垂直に固定される複数の支
持棒と、前記支持棒の他端に設置した止め板と、前記支
持棒に装着され、且つ、前記固定板と前記可動板との間
に設置される下部ばねと、前記支持棒に装着され、且つ
、前記可動板と前記止め板との間に設置される上部ばね
と、前記支持棒を貫通すると共に、前記固定板と前記下
部ばねとの間及び前記可動板と前記上部ばねとの間に設
置され、且つ、前記下部ばね及び前記上部ばねのずれを
防止するばね保持手段とを備えたことを特徴とする。
次に、本発明について図面を参照して詳細に説明する。
第１図は本発明のコンプライアンス継ぎ手の一実施例を
示す斜視図である。第１図において、本発明のコンプラ
イアンス継ぎ手は可動板１．固定板２１把手３．下部ば
ね２１・２２・２３・２４、上部ばね３１・３２・３３
・３４．止め板４１・４２・４３・４４．支持棒５１・
５２・５３・５４及びばね保持手段６１・６２・６３・
６４・７１・７２・７３・７４より構成され、第１の物
体に接するための固定板２は第２の物体に接するための
可動板１と対向しており、固定板２の対向面には可動板
１を貫通する支持棒５１・５２・５３・５４の一端がそ
れぞれ垂直に固定され、且つ、他端には止め板４１・４
２・４３・４４がそれぞれ設置されている。
示す斜視図である。第１図において、本発明のコンプラ
イアンス継ぎ手は可動板１．固定板２１把手３．下部ば
ね２１・２２・２３・２４、上部ばね３１・３２・３３
・３４．止め板４１・４２・４３・４４．支持棒５１・
５２・５３・５４及びばね保持手段６１・６２・６３・
６４・７１・７２・７３・７４より構成され、第１の物
体に接するための固定板２は第２の物体に接するための
可動板１と対向しており、固定板２の対向面には可動板
１を貫通する支持棒５１・５２・５３・５４の一端がそ
れぞれ垂直に固定され、且つ、他端には止め板４１・４
２・４３・４４がそれぞれ設置されている。
この可動板１は支持棒５１・５２・５３・５４を介して
移動可能である。そして固定板２の支持棒取付は面の反
対側の面には把手３が固定されている。また、支持棒５
１・５２・５３・５４の固定板２と可動板１との間には
下部ばね２１・２２・２３・２４が装着され、支持棒５
１・５２・５３・５４の可動板１と止め板４１・４２・
４３・４４との間には上部ばね３１・３２・３３・３４
が装着されている。更に、固定板２と下部ばね２Ｉ２２
・２３・２４との間にはこれらのばねのずれを防止する
ばね保持手段６１・６２・６３・６４が支持棒５１・５
２・５３・５４に貫通されて装着され、同様に可動板１
と上部ばね３１・３２・３３・３４どの間にもこれらの
ばわのずれを防止するばね保持手段７１・７２・７３７
４が支持棒５１・５２・５３・５４に貫通されて装着さ
れている。なお、これらのばね保持手段の貫通穴の直径
は予めばねの内径よりも小さく、且つ、支持棒上を移動
可能な大きさに設定されている。
移動可能である。そして固定板２の支持棒取付は面の反
対側の面には把手３が固定されている。また、支持棒５
１・５２・５３・５４の固定板２と可動板１との間には
下部ばね２１・２２・２３・２４が装着され、支持棒５
１・５２・５３・５４の可動板１と止め板４１・４２・
４３・４４との間には上部ばね３１・３２・３３・３４
が装着されている。更に、固定板２と下部ばね２Ｉ２２
・２３・２４との間にはこれらのばねのずれを防止する
ばね保持手段６１・６２・６３・６４が支持棒５１・５
２・５３・５４に貫通されて装着され、同様に可動板１
と上部ばね３１・３２・３３・３４どの間にもこれらの
ばわのずれを防止するばね保持手段７１・７２・７３７
４が支持棒５１・５２・５３・５４に貫通されて装着さ
れている。なお、これらのばね保持手段の貫通穴の直径
は予めばねの内径よりも小さく、且つ、支持棒上を移動
可能な大きさに設定されている。
上述した構成によれば、可動板１は固定板２に対して任
意の向に平行移動及び回転移動が可能となる。また、可
動板１の貫通穴の直径と支持棒５１・５２・５３・５４
との直径の差に応じて可動板１の横ずれ方向の可動範囲
を規制するこができ、更に、上下方向の可動範囲に関し
ては、支持棒５１・５２・５３・５４の長さにより規制
可能である。この可動板１に荷重が加わらない初期状態
においては、可動板１は下部ばね２１・２２・２３・２
４と上部ばね３１・３２・３３・３４とが釣り合った点
で保持されている。ここで前記結合動作が実行されると
、可動板ｌは固定板２との間に働く力の方向に応じて各
ばねが伸長・収縮し、可動板１は固定板２に対して前後
、左右、上下及び任意軸回りの回転が可能となる。
意の向に平行移動及び回転移動が可能となる。また、可
動板１の貫通穴の直径と支持棒５１・５２・５３・５４
との直径の差に応じて可動板１の横ずれ方向の可動範囲
を規制するこができ、更に、上下方向の可動範囲に関し
ては、支持棒５１・５２・５３・５４の長さにより規制
可能である。この可動板１に荷重が加わらない初期状態
においては、可動板１は下部ばね２１・２２・２３・２
４と上部ばね３１・３２・３３・３４とが釣り合った点
で保持されている。ここで前記結合動作が実行されると
、可動板ｌは固定板２との間に働く力の方向に応じて各
ばねが伸長・収縮し、可動板１は固定板２に対して前後
、左右、上下及び任意軸回りの回転が可能となる。
続いて、本発明のコンプライアンス継ぎ手の動作を例示
するため、従来技術の項で例示したロボットによる結合
動作において、固定板２をロボットに固定し、且つ、可
動板１を結合させる一方の物体に固定して他方の物体へ
の結合動作を想定する。このとき、前記２つの物体間に
生じている位置決め誤差は下部ばね２１−・２２・２３
・２４及び上部ばね３１・３２・３３・３４が適切に伸
縮することにより吸収され、結合時に生じる無理な力の
発生を避けることができる。また、本発明のコンプライ
アンス継ぎ手をロボットの手首に埋め込んで固定板２を
ロボット本体に固定し、可動板１にハンドルを固定した
場合、任意の物体について前記特長を有する結合作業を
実現することができる。一方、結合作業を行う物体に可
動板１を固定した場合、固定板２に設けた把手３によっ
てロボットハンドによる把持が容易となる。このように
、何れの場合においても可動板１は下部ばね２１・２２
・２３・２４及び上部ばね３１・３２・３３・３４を介
して上下方向から保持されており、上下左右及び任意の
回転方向に対して生じる印加力に対応することが可能で
ある。
するため、従来技術の項で例示したロボットによる結合
動作において、固定板２をロボットに固定し、且つ、可
動板１を結合させる一方の物体に固定して他方の物体へ
の結合動作を想定する。このとき、前記２つの物体間に
生じている位置決め誤差は下部ばね２１−・２２・２３
・２４及び上部ばね３１・３２・３３・３４が適切に伸
縮することにより吸収され、結合時に生じる無理な力の
発生を避けることができる。また、本発明のコンプライ
アンス継ぎ手をロボットの手首に埋め込んで固定板２を
ロボット本体に固定し、可動板１にハンドルを固定した
場合、任意の物体について前記特長を有する結合作業を
実現することができる。一方、結合作業を行う物体に可
動板１を固定した場合、固定板２に設けた把手３によっ
てロボットハンドによる把持が容易となる。このように
、何れの場合においても可動板１は下部ばね２１・２２
・２３・２４及び上部ばね３１・３２・３３・３４を介
して上下方向から保持されており、上下左右及び任意の
回転方向に対して生じる印加力に対応することが可能で
ある。
なお、本発明の実施例については、４組の支持棒及びば
ねを用いる構成により説明を行ったが、３組以上任意の
組の支持棒及びばねを用いる構成を適用することは容易
であり、且つ、有効であることは明白である。
ねを用いる構成により説明を行ったが、３組以上任意の
組の支持棒及びばねを用いる構成を適用することは容易
であり、且つ、有効であることは明白である。
以上説明したように本発明のコンプライアンス継ぎ手に
よれば、簡単な構成により２つの独立した物体間に生じ
ている任意の軸方向の位置決め誤差の影響を吸収し、単
純な動作で結合動作を実現することが可能である。また
、可動範囲を機械的に制約することも可能なため、過大
な変形を生じる恐れが無いという大きな利点があり、且
つ、可動範囲の変更も容易に行うことができる。更に、
変形に必要な力の変更はばねの柔らかさの変更により、
これも容易に調整可能であるという利点がある。しかも
、可動板をばねにより上下方向がら保持する構成となっ
ているため、任意の重力方向において使用可能である。
よれば、簡単な構成により２つの独立した物体間に生じ
ている任意の軸方向の位置決め誤差の影響を吸収し、単
純な動作で結合動作を実現することが可能である。また
、可動範囲を機械的に制約することも可能なため、過大
な変形を生じる恐れが無いという大きな利点があり、且
つ、可動範囲の変更も容易に行うことができる。更に、
変形に必要な力の変更はばねの柔らかさの変更により、
これも容易に調整可能であるという利点がある。しかも
、可動板をばねにより上下方向がら保持する構成となっ
ているため、任意の重力方向において使用可能である。
すなわち、上下左右何れの方向へ向けても前記特長を利
用可能であるという大きな効果がある。
用可能であるという大きな効果がある。
上述した本発明のコンプライアンス継ぎ手によれば、従
来の課題を解決したコンプライアンス継ぎ手が得られる
。
来の課題を解決したコンプライアンス継ぎ手が得られる
。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明のコンプライアンス継ぎ手の一実施例を
示す斜視図である。 １・・・可動板、２・・・固定板、３・・・把手、２１
．２２゜２３、２４・・・下部ばね、３１．３２．３３
．３４・・・上部ばね、４１、４２．４３．４４・・・
止め板、５１．５２．５３．５４・・・支持棒、６１．
６２．６３．６４．７１．７２．７３．７４・・・ばね
保持手段。
示す斜視図である。 １・・・可動板、２・・・固定板、３・・・把手、２１
．２２゜２３、２４・・・下部ばね、３１．３２．３３
．３４・・・上部ばね、４１、４２．４３．４４・・・
止め板、５１．５２．５３．５４・・・支持棒、６１．
６２．６３．６４．７１．７２．７３．７４・・・ばね
保持手段。
Claims (1)
- ２つの独立した物体を相互に結合する継ぎ手において
、前記第１の物体に接する固定板と、前記第２の物体に
接する可動板と、前記可動板を貫通し、且つ、一端がそ
れぞれ前記固定板に垂直に固定される複数の支持棒と、
前記支持棒の他端に設置した止め板と、前記支持棒に装
着され、且つ、前記固定板と前記可動板との間に設置さ
れる下部ばねと、前記支持棒に装着され、且つ、前記可
動板と前記止め板との間に設置される上部ばねと、前記
支持棒を貫通すると共に、前記固定板と前記下部ばねと
の間及び前記可動板と前記上部ばねとの間に設置され、
且つ、前記下部ばね及び前記上部ばねのずれを防止する
ばね保持手段とを備えたことを特徴とするコンプライア
ンス継ぎ手。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20060689A JPH0366583A (ja) | 1989-08-01 | 1989-08-01 | コンプライアンス継ぎ手 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20060689A JPH0366583A (ja) | 1989-08-01 | 1989-08-01 | コンプライアンス継ぎ手 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0366583A true JPH0366583A (ja) | 1991-03-22 |
Family
ID=16427166
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP20060689A Pending JPH0366583A (ja) | 1989-08-01 | 1989-08-01 | コンプライアンス継ぎ手 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0366583A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5271686A (en) * | 1992-01-27 | 1993-12-21 | The Budd Company | Robot hand for aligning and isolating a work tool |
| US5421696A (en) * | 1992-10-30 | 1995-06-06 | Delco Electronics Corp. | Zero error Z-axis compliance robotic device and process |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS49101974A (ja) * | 1973-01-31 | 1974-09-26 | ||
| JPS6150792A (ja) * | 1984-08-13 | 1986-03-13 | 株式会社日立製作所 | ロボツト用ハンドのフロ−テイング装置 |
-
1989
- 1989-08-01 JP JP20060689A patent/JPH0366583A/ja active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS49101974A (ja) * | 1973-01-31 | 1974-09-26 | ||
| JPS6150792A (ja) * | 1984-08-13 | 1986-03-13 | 株式会社日立製作所 | ロボツト用ハンドのフロ−テイング装置 |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5271686A (en) * | 1992-01-27 | 1993-12-21 | The Budd Company | Robot hand for aligning and isolating a work tool |
| US5421696A (en) * | 1992-10-30 | 1995-06-06 | Delco Electronics Corp. | Zero error Z-axis compliance robotic device and process |
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