JPH05212644A - Tool positioning device - Google Patents

Tool positioning device

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JPH05212644A
JPH05212644A JP4596192A JP4596192A JPH05212644A JP H05212644 A JPH05212644 A JP H05212644A JP 4596192 A JP4596192 A JP 4596192A JP 4596192 A JP4596192 A JP 4596192A JP H05212644 A JPH05212644 A JP H05212644A
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Japan
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gripping
work object
section
work
positioning device
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Masaaki Uenishi
雅彰 上西
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Kawasaki Heavy Industries Ltd
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Kawasaki Heavy Industries Ltd
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Abstract

PURPOSE:To provide a tool positioning device which is able to perform the positioning of a working tool primarily and compact in size and simple in mechanism. CONSTITUTION:Each center part 5a of holding surfaces 5 of three holding jaws (3a-3c) equally installed in the circumferential direction has a circular section of the same curvature with the circumscribed circle of a regular hexagonal section of a work object, 2 and its circular center angle is a circular curved surface of 60 deg. and this circular curved surface is centered at a centering point O at the maximum projecting end of the holding jaws (3a-3c) and it is set so as to accord with a circular arc of the same radius as the circumscribed circle of the work object 2. With this constitution, so far as this work object 2 is within the range of allowable maximum slippage, the holding surface 5 performs the centering motion surely owing to the intermittent drive of these holding jaws (3a-3c) even if it collides with a side face and the angle of a side face of the work object 2.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明はツール位置決め装置に関
し、さらに詳しくは、マニピュレータ等のコンプライア
ンスを有する機構の先端に設けられた作業用ツールを、
平面上に起立状に突出して設けられた対象物に対し、そ
の平面上の2方向において精密に位置決めする装置に関
する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a tool positioning device, and more particularly, to a working tool provided at the tip of a compliant mechanism such as a manipulator.
The present invention relates to a device for precisely positioning an object provided on a plane so as to project upright in two directions on the plane.

【0002】[0002]

【従来の技術】例えば、放射性物質の取扱いや原子炉の
操作など危険な作業を行う作業用ロボットに備えられる
ツール位置決め装置は、六角ボルト頭部のような正多角
形状断面の作業対象物に対して、そのマニピュレータの
先端に設けられた作業用ツールを精密に位置決めするも
のであり、具体的には、前記作業用ツールが、そのセン
タリング中心に対して円周方向へ等間隔をもって配置さ
れた複数の把持爪を備えるとともに、該把持爪が前記セ
ンタリング中心に向けて放射方向へ突出退入動作可能と
されている。
2. Description of the Related Art For example, a tool positioning device provided in a work robot for performing dangerous work such as handling radioactive materials or operating a nuclear reactor is used for a work object having a regular polygonal cross section such as a hexagon head. For precisely positioning the working tool provided at the tip of the manipulator. Specifically, a plurality of the working tools are arranged at equal intervals in the circumferential direction with respect to the centering center thereof. The gripping claw is provided, and the gripping claw is capable of projecting and retracting in the radial direction toward the centering center.

【0003】そして、前記複数の把持爪により、センタ
リング面である平面上に起立状に突出して設けられた前
記ボルト頭部の側面を側方から挟み込んで、そのときの
反作用で作業用ツール自体をセンタリング(センタリン
グ面の2方向において位置決め)するように構成されて
いる。この場合、六角ボルトの軸回りの位置関係につい
ては考慮されない。
Then, the side surfaces of the bolt head provided so as to stand upright on the plane which is the centering surface are sandwiched by the plurality of gripping claws from the side, and the reaction tool at that time causes the working tool itself to be caught. Centering (positioning in two directions of the centering surface) is performed. In this case, the positional relationship around the axis of the hexagon bolt is not considered.

【0004】ところで、従来の位置決め装置において
は、作業ツールの把持爪は、その把持面が平面とされる
とともに、把持爪の数も作業対象物の正多角形状断面の
角数と同数(前記六角ボルトの場合は6つ)に設定され
ており、これらの把持爪が同期して駆動される構造であ
った。
In the conventional positioning device, the gripping claws of the work tool have a flat gripping surface, and the number of gripping claws is the same as the number of corners of the regular polygonal cross section of the work object (the hexagonal shape described above). The number of bolts is 6), and these gripping claws are driven in synchronization.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな構造では次のような問題があり、その改良が要望さ
れていた。
However, such a structure has the following problems, and its improvement has been demanded.

【0006】すなわち、前記把持爪の把持面が平面であ
るため、この把持面で作業対象物の側面を挟み込むと、
把持面が作業対象物の断面形状における正多角形の辺に
当接するか頂点に当接するかによって、その把持状態が
異なることとなり、作業用ツールのセンタリングを一義
的に行うことができない。
That is, since the gripping surface of the gripping claw is flat, if the side surface of the work object is sandwiched by this gripping surface,
The gripping state differs depending on whether the gripping surface is in contact with the side of the regular polygon or the apex of the cross-sectional shape of the work object, and the centering of the work tool cannot be uniquely performed.

【0007】これがため、作業対象物に対する精密な位
置決めを行うためには、オペレータが各把持爪の作業対
象物に対する当たり方を監視しながら、その調整をする
必要があり、操作が煩雑となる上に、機構も複雑化、大
規模化してしまう。
For this reason, in order to perform precise positioning with respect to the work object, the operator needs to make adjustments while monitoring how the gripping claws hit the work object, which complicates the operation. Moreover, the mechanism becomes complicated and large-scaled.

【0008】しかも、複数の把持爪を相互に同期して駆
動する必要があるため、この点からも機構の複雑化、大
規模化を招いていた。
Moreover, since it is necessary to drive a plurality of gripping claws in synchronization with each other, the mechanism is complicated and the scale is increased from this point as well.

【0009】本発明は、かかる従来技術の問題点に鑑み
てなされたものであって、作業用ツールの位置決めが一
義的に行え、しかも、その機構が小型でかつ簡素なツー
ル位置決め装置の提供を目的とする。
The present invention has been made in view of the problems of the prior art, and it is an object of the present invention to provide a tool positioning device which can uniquely position a working tool and has a small mechanism and a simple mechanism. To aim.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】本発明のツール位置決め
装置において、コンプライアンスを有する機構の先端に
設けられた作業用ツールは、そのセンタリング中心に対
して円周方向へ等間隔をもって配置された複数の把持爪
を備えるとともに、該把持爪が前記センタリング中心に
向けて放射方向へ突出退入動作可能とされ、該把持爪の
把持面の中心部分は、前記作業対象物の正多角形断面の
外接円と同一曲率の円弧形状断面を有する円曲面とさ
れ、該把持爪の円曲面の円弧中心角は、前記作業対象物
の正多角形断面の角数をnとしたとき、360°/nに
設定され、前記把持爪の突出退入ストロークは、その最
大突出端において、前記把持面の円弧が前記センタリン
グ中心を中心としかつ前記正多角形断面の外接円と同一
半径の円弧に一致するように設定されていることを特徴
としている。
In the tool positioning device of the present invention, the working tools provided at the tip of the compliant mechanism are provided with a plurality of tools arranged at equal intervals in the circumferential direction with respect to the centering center thereof. The gripping claw is provided so that the gripping claw can project and retract in the radial direction toward the centering center, and the central portion of the gripping surface of the gripping claw is a circumscribed circle of a regular polygonal cross section of the work target. Is a circular curved surface having an arc-shaped cross section with the same curvature as, and the circular arc central angle of the circular curved surface of the gripping claw is set to 360 ° / n, where n is the number of regular polygonal cross-sections of the work object. At the maximum protruding end of the grip claw, the arc of the grip surface coincides with the arc of the center of the centering center and the radius of the circumscribed circle of the regular polygonal section. It is characterized in that is configured.

【0011】本発明においては、前記把持爪の平面片幅
寸法は、前記作業対象物の許容最大ずれ量をlとし、作
業対象物の正多角形断面の外接円半径をRとしたとき、
l+R/2に設定されているのが好ましい。
In the present invention, the plane piece width dimension of the gripping claw is such that when the allowable maximum deviation of the work object is l and the circumscribed circle radius of the regular polygonal cross section of the work object is R,
It is preferably set to l + R / 2.

【0012】また、本発明においては、前記把持爪の把
持面の平面両端部分は、前記中心部分の平面両端におい
てその断面円弧の接線方向へ延びる平面とされているの
が好ましい。
Further, in the present invention, it is preferable that both end portions of the holding surface of the holding claw in the plane are flat surfaces extending in the tangential direction of the arc of the cross section at both ends of the center portion in the plane.

【0013】さらに、本発明においては、前記把持爪
は、その最大突出端において、相隣なる把持爪の干渉す
る部分が切り欠かれた形状とされているのが好ましい。
Furthermore, in the present invention, it is preferable that the gripping claws have a shape in which a portion of the gripping claws adjacent to each other that interferes with each other is cut out at the maximum protruding end thereof.

【0014】[0014]

【作用】複数の把持爪を駆動することによって、これら
把持爪が偏心を生じた作業対象物に対して移動し、この
結果、作業対象物は作業用ツールのセンタリング中心方
向へ相対的に移動して、作業用ツールの作業対象物に対
する平面2方向における位置決めがなされる。この場
合、把持爪の把持面が作業対象物の側部の面と当たって
も、あるいは角と当たってもセンタリング動作可能であ
る。
By operating a plurality of gripping claws, these gripping claws move with respect to the work object with eccentricity, and as a result, the work object relatively moves toward the centering center of the working tool. Thus, the work tool is positioned with respect to the work target in two plane directions. In this case, the centering operation can be performed even if the gripping surface of the gripping claw hits the side surface of the work target or hits a corner.

【0015】すなわち、把持爪の把持面の中心部分が、
作業対象物の正多角形断面の外接円と同一曲率の円弧形
状断面を有する円曲面とされるとともに、この円曲面の
円弧中心角が、作業対象物の正多角形断面の角数をnと
したとき、360°/nに設定されている。さらに、把
持爪の移動ストロークつまり突出退入ストロークは、そ
の最大突出端において、前記把持面の円弧がセンタリン
グ中心を中心としかつ作業対象物の正多角形断面の外接
円と同一半径の円弧に一致するように設定されている。
That is, the central part of the grip surface of the grip claw is
A circular curved surface having an arcuate cross section having the same curvature as the circumscribed circle of the regular polygonal cross section of the work target is used, and the arc center angle of this circular curved face is the number n of the regular polygonal cross section of the work target. Is set to 360 ° / n. Furthermore, the moving stroke of the gripping claw, that is, the projecting / retracting stroke, at the maximum projecting end, the arc of the gripping surface is centered on the centering center and coincides with the arc having the same radius as the circumscribed circle of the regular polygonal section of the work object. Is set to.

【0016】したがって、当初は作業対象物に対する作
業用ツールの位置がずれていても、作業対象物がセンタ
リング可能な許容最大ずれ量の範囲内にある限り、把持
爪を断続的(ON−OFF)的に駆動することによっ
て、把持爪の把持面が作業対象物の側部の面と当たって
も、あるいは角と当たってもセンタリング動作が可能で
あり、自動的なセンタリングが確実に行われる。
Therefore, even if the position of the work tool with respect to the work object is initially deviated, the grasping pawl is intermittently (ON-OFF) as long as the work object is within the allowable maximum deviation amount that can be centered. When the gripping surface of the gripping claw hits the side surface of the work object or hits a corner, the centering operation can be performed by driving the gripping claws automatically, and automatic centering is surely performed.

【0017】[0017]

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0018】図1は本発明の一実施例のツール位置決め
装置の要部を示す平面図である。図において、1はマニ
ピュレータ(図示省略)の先端に設けられた作業用ツー
ルを示し、マニピュレータはコンプライアンスを有する
機構とされている。2は作業対象物である六角ボルト頭
を示し、この六角ボルトは、センタリング面である平面
上に起立状に突出して設けられている。また、六角ボル
ト頭2は、既知の正六角形状断面を有している。
FIG. 1 is a plan view showing a main part of a tool positioning device according to an embodiment of the present invention. In the figure, reference numeral 1 denotes a working tool provided at the tip of a manipulator (not shown), and the manipulator is a mechanism having compliance. Reference numeral 2 denotes a hexagonal bolt head which is a work target, and the hexagonal bolt is provided so as to project upright on a plane which is a centering surface. Further, the hexagon bolt head 2 has a known regular hexagonal cross section.

【0019】作業用ツール1は3つの把持爪3,…を備
え、これらの把持爪3,…は、センタリング中心Oに対
して円周方向へ等間隔、つまりセンタリング中心Oの回
りに120°間隔で配置されている。これら把持爪3,
…は、図2に示すように、その駆動機構として空気圧シ
リンダ4をそれぞれ備えており、この空気圧シリンダ4
のシリンダロッド4aの駆動により、各把持爪3は、セ
ンタリング中心Oに向けて放射方向へ突出退入動作可能
とされている。
The work tool 1 is provided with three gripping claws 3, ..., These gripping claws 3, ... Are equally spaced in the circumferential direction with respect to the center O of the centering, that is, are spaced 120 ° around the center O of the centering. It is located at. These grip claws 3,
2, each has a pneumatic cylinder 4 as a drive mechanism thereof, and the pneumatic cylinder 4
By driving the cylinder rod 4a, each of the gripping claws 3 is capable of projecting and retracting in the radial direction toward the center O of the centering.

【0020】把持爪3はいずれも同一形状寸法を備えて
おり、その設計条件は以下のとおりである(図2ないし
図4参照)。
All the gripping claws 3 have the same shape and size, and their design conditions are as follows (see FIGS. 2 to 4).

【0021】I. 把持爪3の作業対象物(六角ボルト
頭)2に当接する内側面、つまり把持面5の中心部分5
aは、作業対象物2の正多角形断面の外接円Q(半径
R)と同一曲率の円弧形状断面を有する円曲面とされて
いる。
I. Inner surface of the gripping claw 3 that abuts on the work object (hexagonal bolt head) 2, that is, the central portion 5 of the gripping surface 5.
a is a circular curved surface having an arcuate cross section having the same curvature as the circumscribed circle Q (radius R) of the regular polygonal cross section of the work object 2.

【0022】II. 把持爪3の円曲面5aの円弧中心角
αは、作業対象物2の正多角形断面の角数をnとしたと
き、360°/nに設定される。したがって、図示例の
場合は、作業対象物2が正六角形断面であるから、前記
円弧中心角αは60°に設定されている。
II. The arc center angle α of the circular curved surface 5a of the grip claw 3 is set to 360 ° / n, where n is the number of corners of the regular polygonal cross section of the work object 2. Therefore, in the case of the illustrated example, since the work object 2 has a regular hexagonal cross section, the arc center angle α is set to 60 °.

【0023】III. 把持爪3の移動ストロークつまり突
出退入ストロークは、その最大突出端(ストロークエン
ド)において、センタリング完了時の作業対象物2の外
接円Qに完全に一致するように設定される。
III. The moving stroke of the grip claw 3, that is, the projecting / retracting stroke is set so that the maximum projecting end (stroke end) thereof is completely coincident with the circumscribed circle Q of the work object 2 when the centering is completed. ..

【0024】つまり、空気圧シリンダ4のシリンダロッ
ド4aのストロークエンドにおいて、前記把持面5の円
曲面5aの円弧は、センタリング中心Oを中心としかつ
作業対象物2の外接円Qと同一半径Rの円弧に重なって
一致するように、空気圧シリンダ4が配置される。
That is, at the stroke end of the cylinder rod 4a of the pneumatic cylinder 4, the circular arc of the circular curved surface 5a of the gripping surface 5 is an arc whose center is the center O and which has the same radius R as the circumscribed circle Q of the work object 2. The pneumatic cylinders 4 are arranged so as to overlap and coincide with each other.

【0025】また、該空気圧シリンダ4のシリンダロッ
ド4aの移動ストローク(シリンダストローク)は、作
業対象物2のセンタリング可能な許容最大ずれ量Lと同
一寸法に設定される。
The moving stroke (cylinder stroke) of the cylinder rod 4a of the pneumatic cylinder 4 is set to be the same as the maximum allowable deviation L of the work object 2 that can be centered.

【0026】IV. 把持爪3の把持面5の両端部分5
b,5bは、前記中心部分の円曲面5aの両端におい
て、この曲面円弧の接線方向へ延びる平面とされてい
る。したがって、図示例の場合は、これら両端部分5
b,5bは、把持爪3の移動方向(円曲面中心を通る軸
線方向)Xに対して60°の角度をもって傾斜した平面
とされている。
IV. Both end portions 5 of the grip surface 5 of the grip claw 3
b and 5b are planes extending in the tangential direction of the curved arc at both ends of the circular curved surface 5a at the central portion. Therefore, in the case of the illustrated example, these both end portions 5
b and 5b are planes inclined at an angle of 60 ° with respect to the moving direction X of the grip claw 3 (the axial direction passing through the center of the circular curved surface).

【0027】V. 把持爪3の平面片幅寸法Wは、作業
対象物2の許容最大ずれ量に対応して設定され、下式で
表される。
V. The plane piece width dimension W of the grip claw 3 is set corresponding to the maximum allowable shift amount of the work target 2, and is represented by the following formula.

【0028】W=L+R/2 ただし、L:作業対象物2の許容最大ずれ量 R:作業対象物2の正多角形断面の外接円半径W = L + R / 2 where L: maximum allowable deviation of work object 2 R: radius of circumscribed circle of regular polygonal cross section of work object 2

【0029】VI. 把持爪3は、その最大突出端におい
て、相隣なる把持爪3の干渉する部分が切り欠かれた形
状とされている。
VI. The gripping claw 3 has a shape in which the interfering portions of the adjacent gripping claws 3 are cut out at the maximum protruding end thereof.

【0030】つまり、図示例のように把持爪3が長く、
その最大突出端つまりセンタリング完了時(図1(b) 参
照)において、隣り合う把持爪3の端部同士が干渉する
場合は、図3に示すような切欠部6、6がそれぞれ形成
されている。
That is, as shown in the figure, the grip claw 3 is long,
When the ends of adjacent gripping claws 3 interfere with each other at the maximum projecting end, that is, when centering is completed (see FIG. 1 (b)), notches 6 and 6 as shown in FIG. 3 are formed, respectively. ..

【0031】これら切欠部6、6は、両把持爪3,3が
相互に重なりを生じる幅の分だけ、高さ方向(センタリ
ング面に対して垂直方向)へ切り欠いて形成されてい
る。また、この切欠部6の内側縁までの前記軸線Xから
の幅寸法は、外接円Qの半径Rと同一寸法に設定されて
いる。
The notches 6 and 6 are formed by notching in the height direction (perpendicular to the centering surface) by a width that causes the gripping claws 3 to overlap each other. The width dimension from the axis X to the inner edge of the cutout portion 6 is set to be the same as the radius R of the circumscribing circle Q.

【0032】しかして、以上ように構成されたツール位
置決め装置において、空気圧シリンダ4,…により3つ
の把持爪3,…をそれぞれ駆動すると、これら把持爪
3,…は、偏心を生じた作業対象物2(図1(a) 参照)
に対して軸線X方向へ移動し、この結果、作業対象物2
が作業用ツール1のセンタリング中心O方向へ相対的に
移動して、作業用ツール1の作業対象物2に対する平面
2方向における位置決めがなされることとなる(図1
(b) 参照)。
In the tool positioning device configured as described above, when the three gripping claws 3, ... Are driven by the pneumatic cylinders 4, ..., These gripping claws 3 ,. 2 (See Figure 1 (a))
Relative to the axis X direction, and as a result, the work object 2
Moves relative to the centering center O direction of the work tool 1 and the work tool 1 is positioned with respect to the work object 2 in the two plane directions (FIG. 1).
(See (b)).

【0033】この場合、把持爪3,…の把持面5,…が
作業対象物2の側部の面と当たっても、あるいは角と当
たってもセンタリング動作は確実に行われる。以下この
点について説明する。
In this case, the centering operation is surely performed even if the gripping surfaces 5, ... Of the gripping claws 3, ... Abut the side surface of the work object 2 or the corners. This point will be described below.

【0034】図4に示すように、作業用ツール1のセン
タリング中心Oと作業対象物2の中心O´が相互にずれ
ている場合を考える。このとき、3つの把持爪のうちの
一つの把持爪3aは、その把持面5の一端部頂点Aが作
業対象物2の一側面Bに当接し、一方、他の一つの把持
爪3cは、その把持面5が作業対象物2の側面部頂点C
に当接している。
As shown in FIG. 4, consider a case where the centering center O of the work tool 1 and the center O'of the work object 2 are displaced from each other. At this time, one gripping claw 3a of the three gripping claws has one end apex A of its gripping surface 5 abutting on one side surface B of the work target 2, while the other gripping claw 3c is The grip surface 5 is a side surface vertex C of the work target 2.
Is in contact with.

【0035】まず、把持爪3cについて考えた場合、そ
の把持力は、この把持爪3cの把持面5の外側へ作業対
象物2を押し出す向きには働かないため、センタリング
が可能である。
First, regarding the gripping claw 3c, the gripping force does not work in the direction of pushing the work object 2 to the outside of the gripping surface 5 of the gripping claw 3c, so that centering is possible.

【0036】次に、把持爪3aについて考える。作業対
象物2が許容最大ずれ量Lだけずれを生じている場合、
その中心O´はセンタリング中心Oを中心とする半径L
の円周上にある。
Next, the grip claw 3a will be considered. When the work object 2 is displaced by the allowable maximum displacement amount L,
The center O ′ is a radius L centered on the centering center O.
On the circumference of.

【0037】このとき、センタリング中心Oと作業対象
物2の中心O´を結ぶ線分が、センタリング中心Oを通
り把持面5の端部分平面5bと平行な線(この線は把持
爪3cの移動方向Xに一致)となす角をβとし、また、
把持爪3aの前記端部分平面5bと作業対象物2の一側
面Bのなす角をγとする。
At this time, a line segment connecting the centering center O and the center O'of the work object 2 passes through the centering center O and is parallel to the end surface 5b of the gripping surface 5 (this line is the movement of the gripping claw 3c). The angle with (matching direction X) is β, and
The angle between the end surface 5b of the grip claw 3a and the one side surface B of the work target 2 is γ.

【0038】把持爪3aが作業対象物2を把持面5の外
へ逃がさない、つまり、作業対象物2をセンタリング中
心O方向へセンタリングすることができる条件は、押付
ける力(把持力)の向きからsin(30°−γ)≧0
であるから、γ≦30°である。
The condition that the gripping claw 3a does not let the work object 2 escape to the outside of the gripping surface 5, that is, the work object 2 can be centered in the centering center O direction is the direction of the pressing force (gripping force). To sin (30 ° -γ) ≧ 0
Therefore, γ ≦ 30 °.

【0039】いま、作業対象物2の取りうる位置のうち
でγが最大となるのは、作業対象物2の中心O´が、セ
ンタリング中心Oを中心とする半径Lの円周上にあり、
β=30°の場合でγ=30°である。
Now, among the possible positions of the work object 2, γ is maximum when the center O'of the work object 2 is on the circumference of the radius L centered on the centering center O,
When β = 30 °, γ = 30 °.

【0040】したがって、作業対象物2は常にセンタリ
ング中心Oへ向けて相対的に押し込まれることになる
(実際には作業用ツール1が移動する)。
Therefore, the work object 2 is always pushed relatively toward the centering center O (actually, the work tool 1 moves).

【0041】以上より、作業対象物2がセンタリング可
能な許容最大ずれ量Lの範囲内にある限り、把3つの把
持爪3,…を断続的(ON−OFF)的に駆動すること
により、把持爪3の把持面5が作業対象物2の側部の面
と当たっても、あるいは角と当たってもセンタリング動
作が可能であり、自動的なセンタリングが確実に行われ
ることとなる。これにより、オペレータがセンタリング
動作を厳密に監視、調整する必要はまったくない。
As described above, as long as the work object 2 is within the range of the maximum allowable deviation amount L that can be centered, the three gripping claws 3, ... Are intermittently (ON-OFF) driven to grip the object. Even if the grip surface 5 of the claw 3 hits the side surface of the work target 2 or hits a corner, the centering operation is possible, and automatic centering is surely performed. This eliminates the need for the operator to closely monitor and adjust the centering movement.

【0042】なお、本発明は上述した実施例に限定され
ることなく種々設計変更可能である。特に、前述したI
〜VIの設計条件を満たす限り、把持爪3の数や作業対象
物2の正多角形断面の角数は、図5ないし図7に例示す
るように変更可能であり、これらいずれの場合も、作業
対象物2をセンタリングして、最終的には一義的に位置
決めが可能である。
The present invention is not limited to the above-described embodiment, and various design changes can be made. In particular, I
As far as the design conditions of VI to VI are satisfied, the number of grip claws 3 and the number of corners of the regular polygonal cross section of the work object 2 can be changed as illustrated in FIGS. 5 to 7, and in any of these cases, The work object 2 can be centered and finally positioned uniquely.

【0043】すなわち、図5は作業対象物2が正三角形
状断面を有し、この作業対象物2に対して、把持爪3を
3つ用いた場合(図5(a) )、把持爪3を4つ用いた場
合(図5(b) )および把持爪3 を5つ用いた場合(図5
(c) )をそれぞれ示している。
That is, in FIG. 5, when the work object 2 has an equilateral triangular cross section and three grip claws 3 are used for this work object 2 (FIG. 5 (a)), the grip claw 3 is used. When using four grips (Fig. 5 (b)) and when using five gripping claws 3 (Fig. 5)
(c)) are shown respectively.

【0044】図6は作業対象物2が正方形状断面を有
し、この作業対象物2に対して、把持爪3を3つ用いた
場合(図6(a) )、把持爪3を4つ用いた場合(図6
(b) )および把持爪3 を5つ用いた場合(図6(c) )を
それぞれ示している。
FIG. 6 shows that the work object 2 has a square cross section, and when three grip claws 3 are used for this work object 2 (FIG. 6 (a)), there are four grip claws 3. When used (Fig. 6
(b)) and the case where five gripping claws 3 are used (Fig. 6 (c)) are shown.

【0045】図7は作業対象物2が正五角形状断面を有
し、この作業対象物2に対して、把持爪3を3つ用いた
場合(図7(a) )、把持爪3を4つ用いた場合(図7
(b) )および把持爪3 を5つ用いた場合(図7(c) )を
それぞれ示している。
FIG. 7 shows that the work object 2 has a regular pentagonal cross section, and when three grip claws 3 are used for this work object 2 (FIG. 7 (a)), the grip claw 3 is set to four. When two are used (Fig. 7
7 (b)) and the case where five gripping claws 3 are used (FIG. 7 (c)).

【0046】また、把持爪3,…の駆動には、図示例の
ような空気圧シリンダ4のほか、油圧、電動などを利用
した他の駆動手段も用いることができる。
Further, in order to drive the gripping claws 3, ..., In addition to the pneumatic cylinder 4 as shown in the drawing, other driving means utilizing hydraulic pressure, electric power or the like can be used.

【0047】[0047]

【発明の効果】以上詳述したように、本発明によれば、
機構が簡単であるにもかかわらず、作業用ツールの位置
決めが一義的に行える。また、機構が小型でかつ簡素で
あるため、その操作も簡易に行える。
As described in detail above, according to the present invention,
Although the mechanism is simple, the working tool can be uniquely positioned. Further, since the mechanism is small and simple, its operation can be easily performed.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明に係る一実施例であるツール位置決め装
置の要部を、作業対象物である六角ボルト頭部との関係
で示す平面図で、(a) は六角ボルト頭部に対して作業用
ツールの把持爪が位置決めされる前の状態を示し、(b)
は位置決めされた状態を示している。
FIG. 1 is a plan view showing a main part of a tool positioning device according to an embodiment of the present invention in relation to a hexagonal bolt head that is a work target, and FIG. Shows the state before the gripping claws of the work tool are positioned, (b)
Indicates the state of being positioned.

【図2】同位置決め装置における把持爪の駆動機構部分
を拡大して示す平面図である。
FIG. 2 is an enlarged plan view showing a drive mechanism portion of a grip claw in the positioning device.

【図3】同位置決め装置における把持爪を拡大して示す
正面図である。
FIG. 3 is an enlarged front view showing a grip claw in the positioning device.

【図4】同位置決め装置における把持爪の形状寸法の設
計条件を説明するための拡大平面図である。
FIG. 4 is an enlarged plan view for explaining design conditions of a shape and size of a grip claw in the positioning device.

【図5】同位置決め装置の把持爪の変形例を作業対象物
である正三角形状断面の作業対象物との関係で示す平面
図で、(a) は把持爪が3つの場合、(b) は把持爪が4つ
の場合、(c) は把持爪が5つの場合をそれぞれ示してい
る。
FIG. 5 is a plan view showing a modified example of the gripping claws of the positioning device in relation to a work object having an equilateral triangular cross section, which is a work object, and (a) shows three gripping claws; Shows the case where there are four holding claws, and (c) shows the case where there are five holding claws.

【図6】同じく同位置決め装置の把持爪の変形例を作業
対象物である正方形状断面の作業対象物との関係で示す
平面図で、(a) は把持爪が3つの場合、(b) は把持爪が
4つの場合、(c) は把持爪が5つの場合をそれぞれ示し
ている。
FIG. 6 is a plan view showing a modified example of the gripping claws of the positioning device in relation to a work object having a square cross section, which is a work object. (A) shows three gripping claws; Shows the case where there are four holding claws, and (c) shows the case where there are five holding claws.

【図7】同位置決め装置の把持爪の変形例を作業対象物
である正五角形状断面の作業対象物との関係で示す平面
図で、(a) は把持爪が3つの場合、(b) は把持爪が4つ
の場合、(c) は把持爪が5つの場合をそれぞれ示してい
る。
FIG. 7 is a plan view showing a modified example of the gripping claws of the positioning device in relation to a work object having a regular pentagonal cross section, which is a work object; (a) shows three gripping claws; Shows the case where there are four holding claws, and (c) shows the case where there are five holding claws.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 作業用ツール 2 作業対象物 3 把持爪 4 空気圧シリンダ 5 把持爪の把持面 5a 把持面の中心部分(円曲面) 5b 把持面の両端部分(平面) O センタリング中心 O´ 作業対象物の中心 Q 作業対象物の正多角形断面の外接円 L 作業対象物の許容最大ずれ量 W 把持爪の平面片幅寸法 X 把持爪の移動方向 1 Work Tool 2 Work Object 3 Gripping Claw 4 Pneumatic Cylinder 5 Gripping Claw Gripping Surface 5a Gripping Surface Center Part (Circular Curved Surface) 5b Gripping Surface Both Ends (Plane) O Centering Center O'Working Object Center Q Circumscribed circle of regular polygonal cross section of work target L Allowable maximum deviation of work target W Flat piece width dimension of gripping claw X Moving direction of gripping claw

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 コンプライアンスを有する機構の先端に
設けられた作業用ツールを、平面上に起立状に設けられ
た正多角形状断面の作業対象物に対し、前記平面上の2
方向において位置決めする装置であって、 前記作業用ツールは、そのセンタリング中心に対して円
周方向へ等間隔をもって配置された複数の把持爪を備え
るとともに、該把持爪が前記センタリング中心に向けて
放射方向へ突出退入動作可能とされ、 該把持爪の把持面の中心部分は、前記作業対象物の正多
角形断面の外接円と同一曲率の円弧形状断面を有する円
曲面とされ、 該把持爪の円曲面の円弧中心角は、前記作業対象物の正
多角形断面の角数をnとしたとき、360°/nに設定
され、 前記把持爪の突出退入ストロークは、その最大突出端に
おいて、前記把持面の円弧が前記センタリング中心を中
心としかつ前記正多角形断面の外接円と同一半径の円弧
に一致するように設定されていることを特徴とするツー
ル位置決め装置。
1. A work tool provided at the tip of a mechanism having compliance is mounted on a flat surface of a work object having a regular polygonal cross section, which is provided on the flat surface of the work tool.
A device for positioning in a direction, wherein the working tool includes a plurality of gripping pawls arranged at equal intervals in a circumferential direction with respect to a centering center thereof, and the gripping pawls radiate toward the centering center. The gripping claw has a circular curved surface having a circular arc-shaped cross section having the same curvature as the circumscribed circle of the regular polygonal cross section of the work target. The arc center angle of the circular curved surface is set to 360 ° / n, where n is the number of angles of the regular polygonal cross section of the work object, and the protrusion / retraction stroke of the gripping claw is at the maximum protrusion end. The tool positioning device is characterized in that the arc of the gripping surface is set so as to coincide with the arc centered on the centering center and having the same radius as the circumscribed circle of the regular polygonal cross section.
【請求項2】 前記把持爪の平面片幅寸法は、前記作業
対象物の許容最大ずれ量をlとし、作業対象物の正多角
形断面の外接円半径をRとしたとき、l+R/2に設定
されている請求項1記載のツール位置決め装置。
2. The plane piece width dimension of the gripping claw is l + R / 2, where l is the maximum allowable shift amount of the work object and R is the circumscribed circle radius of the regular polygonal cross section of the work object. The tool positioning device according to claim 1, which is set.
【請求項3】 前記把持爪の把持面の平面両端部分は、
前記中心部分の平面両端においてその断面円弧の接線方
向へ延びる平面とされている請求項1記載のツール位置
決め装置。
3. The flat end portions of the grip surface of the grip claw are
The tool positioning device according to claim 1, wherein the tool positioning device is a flat surface extending in a tangential direction of a circular arc of a cross section at both plane ends of the central portion.
【請求項4】 前記把持爪は、その最大突出端におい
て、相隣なる把持爪の干渉する部分が切り欠かれた形状
とされている請求項1記載のツール位置決め装置。
4. The tool positioning device according to claim 1, wherein the gripping claw has a shape in which an interference portion between adjacent gripping claws is cut out at a maximum protruding end thereof.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN100382919C (en) * 2006-10-17 2008-04-23 华中科技大学 Automatic centering central frame
JP2011251381A (en) * 2010-06-03 2011-12-15 Rheon Automatic Machinerty Co Ltd Robot hand
JP2011251382A (en) * 2010-06-03 2011-12-15 Rheon Automatic Machinerty Co Ltd Holding member
JP2016159394A (en) * 2015-03-02 2016-09-05 大日本印刷株式会社 Centering gripping method and centering gripping device of cylindrical article

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