JPH0546872Y2 - - Google Patents

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JPH0546872Y2
JPH0546872Y2 JP1988130460U JP13046088U JPH0546872Y2 JP H0546872 Y2 JPH0546872 Y2 JP H0546872Y2 JP 1988130460 U JP1988130460 U JP 1988130460U JP 13046088 U JP13046088 U JP 13046088U JP H0546872 Y2 JPH0546872 Y2 JP H0546872Y2
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shaft member
terminal device
mounting body
hand
compliance
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Description

【考案の詳細な説明】 [産業上の利用分野] この考案は、例えば、自動組立装置において、
部材を嵌合穴へ嵌入させる際に、嵌合穴に対する
芯合せを自動的に実行することの出来る芯合わせ
装置、特に、ロボツト等の機械本体とハンド等の
端末装置との間に介挿された芯合わせ装置に関す
る。
[Detailed description of the invention] [Industrial application field] This invention can be used, for example, in automatic assembly equipment.
A centering device that can automatically perform centering with respect to a fitting hole when fitting a member into a fitting hole, especially a centering device that is inserted between a machine body such as a robot and a terminal device such as a hand. This invention relates to a centering device.

[従来の技術] 一般に、自動組立装置においては、部材を所定
の嵌合穴内へ加入させるためには、この部材と嵌
合穴とが、互いに整合された状態、換言すれば、
互いに中心軸が同一直線上に位置するように芯合
せを行なう必要が有る。
[Prior Art] Generally, in an automatic assembly device, in order to insert a member into a predetermined fitting hole, the member and the fitting hole must be aligned with each other, in other words,
It is necessary to perform alignment so that the central axes are located on the same straight line.

そこで、例えば、特開昭61−216399号、特開昭
59−88284号の様に、ロボツトハンドに取り付け
られて部品の芯合わせを行う装置が提案されてい
る。
Therefore, for example, JP-A-61-216399, JP-A-Sho.
No. 59-88284 has proposed a device that is attached to a robot hand and aligns parts.

このように、部材と嵌合穴とを互いに整合する
ように芯合せを行なわせるために、従来において
は、組立ロボツトとロボツトハンドとの間に介挿
された芯合わせ装置が採用されている。この芯合
わせ装置においては、部材を被取付部材に形成さ
れた嵌合穴に、多少互いの中心軸がずれていたと
しても、確実に嵌入することが出来るようにする
ものである。
In order to align the members and the fitting holes with each other in this manner, conventionally, an alignment device inserted between the assembly robot and the robot hand has been employed. This centering device allows a member to be reliably fitted into a fitting hole formed in a member to be attached, even if the center axes of the members are slightly deviated from each other.

ここで、従来の芯合わせ装置においては、芯合
わせした状態で、ロボツトハンドが急激に水平面
内で移動すると、コンプライアンス装置自身が持
つ柔らかさと、ロボツトハンドの慣性とにより、
横方向に沿つて偏倚し、最悪の場合には、ロボツ
トハンドがロボツトアームから外れてしまう事態
が発生することになる。
Here, in the conventional alignment device, when the robot hand suddenly moves in a horizontal plane while the alignment is being performed, due to the softness of the compliance device itself and the inertia of the robot hand,
The robot hand will be deflected in the lateral direction, and in the worst case, the robot hand will come off the robot arm.

[考案が解決しようとする課題] このため、ロボツトアームの駆動時、即ち、ロ
ボツトハンドの移動時においては、この芯合わせ
装置における柔らかさを殺して、一体化させるた
めのロツク機構が採用されている。
[Problem to be solved by the invention] For this reason, when the robot arm is driven, that is, when the robot hand is moved, a locking mechanism is adopted to eliminate the softness of the centering device and integrate it. There is.

しかしながら、従来のロツク機構においては、
効率良く、ロツク動作を実行するものがなく、改
良が要望されていた。
However, in the conventional lock mechanism,
There was no way to efficiently execute the lock operation, and improvements were desired.

この考案は上述した事情に鑑みてなされたもの
で、この考案の目的は、機械本体の取付本体とこ
の取付本体に対して相対移動自在に保持される末
端装置を取り付けた末端装置取付本体の間におい
て十分なコンプライアンスを確保でき、かつロボ
ツト等の機械本体が高速移動される場合において
も十分に追従できる芯合わせ装置を提供すること
にある。
This invention was made in view of the above-mentioned circumstances, and the purpose of this invention is to create a space between the mounting body of the machine body and the terminal device mounting body to which the terminal device is attached, which is held movably relative to this mounting body. It is an object of the present invention to provide an alignment device that can ensure sufficient compliance in the process and can sufficiently follow even when the main body of a machine such as a robot is moved at high speed.

[課題を解決するための手段] 上述した課題を解決し、目的を達成するため、
この考案に係わる芯合わせ装置は、ロボツト等の
機械本体とハンド等の端末装置との間に介挿され
て前記機械本体と前記端末装置間の相互の位置ず
れを復元する芯合わせ装置であつて、前記機械本
体の取付本体と、該取付本体から延設された第1
軸部材と、前記末端装置を取り付けるとともに前
記取付本体に対して相対移動自在に保持される末
端装置取付本体と、該末端装置本体から前記第1
軸部材に向けて延設された第2軸部材と、前記第
1軸部材と前記第2軸部材の互いに対向する端面
の周囲において、前記第1軸部材と前記第2軸部
材とを取り囲むように配設された複数の支持部材
と、該支持部材を一括して弾性的に取り囲み、前
記第1軸部材と前記第2軸部材の軸線が一致する
ように付勢する付勢部材とからコンプライアンス
ユニツトを構成するとともに、前記取付本体と端
末装置取付本体間の前記相対移動を規制するロツ
ク手段を前記コンプライアンスユニツトが配設さ
れた同心円上に配設することを構成である。
[Means for solving the problem] In order to solve the above-mentioned problem and achieve the purpose,
The alignment device according to this invention is an alignment device that is inserted between a machine body such as a robot and a terminal device such as a hand, and restores mutual positional deviation between the machine body and the terminal device. , a mounting body of the machine body, and a first body extending from the mounting body.
a shaft member, a terminal device mounting body to which the terminal device is attached and held movably relative to the mounting body;
A second shaft member extends toward the shaft member, and surrounds the first shaft member and the second shaft member around mutually opposing end surfaces of the first shaft member and the second shaft member. Compliance is obtained from a plurality of support members disposed in A locking means that constitutes a unit and restricts the relative movement between the mounting body and the terminal device mounting body is disposed on a concentric circle in which the compliance unit is disposed.

[作用] 以上のように構成される芯合わせ装置において
は、ロツク手段が、コンプライアンスユニツトが
配設された同心円と略同心の円上に位置付けられ
ている。この結果、ロツク動作は効率良く実行さ
れることになる。
[Operation] In the alignment device configured as described above, the locking means is positioned on a circle substantially concentric with the concentric circle in which the compliance unit is disposed. As a result, locking operations can be performed efficiently.

[実施例] 以下に、この考案に係わる芯合わせ装置の一実
施例の構成を添付図面の第1図乃至第6B図を参
照して、詳細に説明する。
[Embodiment] Below, the configuration of an embodiment of the centering device according to the present invention will be described in detail with reference to FIGS. 1 to 6B of the accompanying drawings.

第1図には、自動組立装置としての組立ロボツ
トの一部を構成するロボツトアーム10の先端
に、この一実施例の芯合わせ装置12を介してハ
ンド部14が取り付けられている状態が示されて
いる。このロボツトアーム10は、図示しない駆
動機構により、図中左右方向(x軸方向)、紙面
に直交する方向(y軸方向)、そして、上下方向
(z軸方向)に沿つて自由に移動駆動されるもの
である。
FIG. 1 shows a state in which a hand portion 14 is attached to the tip of a robot arm 10, which constitutes a part of an assembly robot as an automatic assembly device, via a centering device 12 of this embodiment. ing. The robot arm 10 is driven to move freely in the left-right direction (x-axis direction), the direction perpendicular to the page (y-axis direction), and the vertical direction (z-axis direction) in the figure by a drive mechanism (not shown). It is something that

一方、ハンド部14は、上面が第1の直径を有
する円形の開口部により開口され、内部に第1の
直径より大きく設定された第2の直径を有する筒
状の中空部が形成されたハンド本体16と、この
ハンド本体16の下面にボルト18を介して固定
された保持具20とを備えている。この保持具2
0の下部には、垂直方向に沿つて延出し、下面に
おいて開口して、嵌入部材として丸棒状のピン2
2が挿入される挿入孔24が形成されている。
On the other hand, the hand part 14 has an upper surface opened by a circular opening having a first diameter, and a cylindrical hollow part having a second diameter set larger than the first diameter. It includes a main body 16 and a holder 20 fixed to the lower surface of the hand main body 16 via a bolt 18. This holder 2
0, there is a round bar-shaped pin 2 extending along the vertical direction, opening at the lower surface, and serving as a fitting member.
An insertion hole 24 into which 2 is inserted is formed.

ここで、この挿入孔24の上部には、図示しな
い吸引ポンプに接続された吸引管26が連通する
ように接続されている。そして、この吸引ポンプ
が駆動することにより、挿入孔24内は負圧状態
に維持され、この負圧により、ピン22は挿入孔
24内に吸引保持されることになる。
Here, a suction pipe 26 connected to a suction pump (not shown) is connected to the upper part of this insertion hole 24 so as to communicate therewith. By driving this suction pump, the inside of the insertion hole 24 is maintained in a negative pressure state, and the pin 22 is suctioned and held within the insertion hole 24 by this negative pressure.

また、このピン22が嵌入される嵌合穴28
が、被嵌合部材としての基板30に形成されてい
る。この基板30は、図示しない基台上に、水平
状態に取着されており、この状態において、嵌合
穴28は、垂直方向に延出するよう設定されてい
る。尚、この嵌合穴28の上端縁には、ピン22
の嵌入を容易ならしめるために、水平面に対して
所定の傾斜を有したテーパ面32が形成されてい
る。
Also, a fitting hole 28 into which this pin 22 is fitted
is formed on the substrate 30 as a member to be fitted. This substrate 30 is mounted horizontally on a base (not shown), and in this state, the fitting hole 28 is set to extend in the vertical direction. Note that a pin 22 is provided on the upper edge of this fitting hole 28.
In order to facilitate fitting, a tapered surface 32 is formed with a predetermined inclination with respect to the horizontal surface.

ここで、上述した一実施例の芯合わせ装置12
は、ロボツトアーム10の中心軸を中心として左
右対称な位置に配設された一対のコンプライアン
ス機構34,36を備えている。また、このコン
プライアンス装置12は、ロボツトアーム10の
下端にボルト38を介して固着された円板状の取
付本体40と、この取付本体40の下面にボルト
42を介して固着された支持本体44とを備えて
いる。
Here, the centering device 12 of the above-mentioned embodiment
The robot arm 10 includes a pair of compliance mechanisms 34 and 36 arranged at symmetrical positions with respect to the central axis of the robot arm 10. The compliance device 12 also includes a disk-shaped mounting body 40 fixed to the lower end of the robot arm 10 via a bolt 38, and a support body 44 fixed to the lower surface of the mounting body 40 via a bolt 42. It is equipped with

この支持本体44は、中央部に、前述した第1
の直径より小さい第3の直径を有した円柱部44
aと、この円柱部44aの下端に一体に形成さ
れ、前述した第1の直径より大きく、且つ、第2
の直径より小さい第4の直径を有したフランジ部
44bとから構成されている。このような構成に
より、ロボツトアーム10の下端に固定された支
持本体44に、保持具20を固定されたハンド本
体16が吊持されることになる。
This support body 44 has the above-mentioned first
A cylindrical portion 44 having a third diameter smaller than the diameter of
a, and a second diameter which is integrally formed at the lower end of the columnar part 44a, and which is larger than the first diameter described above.
The flange portion 44b has a fourth diameter smaller than the diameter of the flange portion 44b. With this configuration, the hand main body 16 to which the holder 20 is fixed is suspended from the support main body 44 fixed to the lower end of the robot arm 10.

ここで、このフランジ部44bの上面は、第1
のボールベアリング46を介して、ハンド本体1
6の中空部の上面に回動自在、且つ、水平面内で
移動自在に当接し、また、フランジ部44bの下
面は、第2のボールベアリング48を介して、ハ
ンド本体16の中空部の下面に回動自在に、且
つ、水平面内で移動自在に当接している。このよ
うにして、保持具20は、ロボツトアーム10に
対して、水平面内において、自由に、移動及び回
動が出来る状態に保持されることになる。
Here, the upper surface of this flange portion 44b is
through the ball bearing 46 of the hand body 1.
The lower surface of the flange portion 44b contacts the upper surface of the hollow portion of the hand body 16 so as to be rotatable and movable within the horizontal plane, and the lower surface of the flange portion 44b contacts the lower surface of the hollow portion of the hand body 16 via the second ball bearing 48. It contacts freely rotatably and movably within a horizontal plane. In this way, the holder 20 is held in a state where it can freely move and rotate in the horizontal plane with respect to the robot arm 10.

ここで、前述した一対のコンプライアンス機構
34,36は、通常状態において、保持具20に
何等外力が作用していない場合に、ロボツトアー
ム10の中心軸と、保持具20の中心軸とが、互
いに、垂直方向に沿つて整合された状態に弾性的
に維持すると共に、保持具20に水平面内におけ
る外力が作用した場合に、この外力に応じて、所
定範囲で水平面内で柔らかく偏倚することを許容
することが出来るように設定されている。
Here, in the pair of compliance mechanisms 34 and 36 described above, in a normal state, when no external force is acting on the holder 20, the central axis of the robot arm 10 and the central axis of the holder 20 are mutually aligned. , while elastically maintaining the aligned state along the vertical direction, and allowing the retainer 20 to be softly deflected within a predetermined range in response to an external force in the horizontal plane when this external force is applied to the holder 20. It is set up so that it can be done.

尚、以下に、コンプライアンス機構34,36
の構成を説明するものであるが、両コンプライア
ンス機構34,36は、第2図に示すように、ロ
ボツトアーム10の中心軸を中心とする同一円周
上において、互いに対向する位置、換言すれば、
同一直径上に位置しており、共に同一の構成を有
している。このため、図中左方のコンプライアン
ス機構34の構成のみを詳細に説明し、図中右方
のコンプライアンス機構36の構成の説明は、同
様の英字の添字を付すことにより、省略する。
In addition, below, the compliance mechanisms 34, 36
As shown in FIG. 2, both compliance mechanisms 34 and 36 are located at opposing positions on the same circumference centered on the central axis of the robot arm 10, in other words. ,
They are located on the same diameter and have the same configuration. Therefore, only the configuration of the compliance mechanism 34 on the left side of the figure will be described in detail, and the description of the configuration of the compliance mechanism 36 on the right side of the figure will be omitted by adding the same alphabetical subscripts.

即ち、このコンプライアンス機構34は、取付
本体40の下面に下方に向けて突出するように取
り付けられた第1の軸部材34aと、保持具20
に外力が何等作用していない状態において、この
第1の軸部材34aと垂直方向に沿つて整合した
状態でハンド本体16の上面に向けて突出するよ
うに取り付けられた第2の軸部材34bとを備え
ている。
That is, the compliance mechanism 34 includes a first shaft member 34a attached to the lower surface of the attachment body 40 so as to protrude downward, and a holder 20.
A second shaft member 34b is attached to protrude toward the upper surface of the hand body 16 in alignment with the first shaft member 34a in the vertical direction when no external force is applied to the second shaft member 34b. It is equipped with

これら第1及び第2の軸部材34a,34b
は、共に同一半径を有する外周面を有するように
形成されており、第1の軸部材34aの下端は、
第2の軸部材34bの上端から僅かに離間して対
向するように設定されている。
These first and second shaft members 34a, 34b
are formed to have outer circumferential surfaces having the same radius, and the lower end of the first shaft member 34a is
The second shaft member 34b is set to face and be slightly spaced apart from the upper end of the second shaft member 34b.

また、このコンプライアンス機構34は、第1
及び第2の軸部材34a,34bの互いの対向端
部の周囲を同時に取り囲むようにして配設された
複数の支持部材としての支持ピン34cを備えて
いる。詳細には、これらの支持ピン34cは、こ
の一実施例においては、上述した第1及び第2の
軸部材34a,34bと同一半径を有した円柱体
から形成されており、その数は6本に設定されて
いる。これら6本の支持ピン34cは、第1及び
第2の軸部材34a,34bの互いの対向端部の
周囲を、隙間無く同時に取り囲むように配設され
ている。
Further, this compliance mechanism 34
A plurality of support pins 34c are provided as support members disposed so as to simultaneously surround the opposing ends of the second shaft members 34a and 34b. Specifically, in this embodiment, these support pins 34c are formed from a cylindrical body having the same radius as the first and second shaft members 34a and 34b, and the number of support pins 34c is six. is set to . These six support pins 34c are arranged so as to simultaneously surround the opposing ends of the first and second shaft members 34a and 34b without any gaps.

ここで、各支持ピン34cは、上端部及び下端
部に、夫々環状の切り溝34dが形成されてい
る。そして、これら支持ピン34cが両軸部材3
4a,34bを取り囲んだ状態において、これら
支持ピン34cを一括して取り囲むようにして、
各切り溝34dには、これら支持ピンが第1及び
第2の軸部材34a,34bの、互いに対向する
端部の周面に弾性的に圧接するように付勢するリ
ング状の付勢部材34eが夫々収納されている。
Here, each support pin 34c has an annular cut groove 34d formed at its upper end and lower end, respectively. These support pins 34c are connected to both shaft members 3
4a, 34b, and surround these support pins 34c all at once,
Each cut groove 34d has a ring-shaped biasing member 34e that biases the support pins so as to elastically press against the circumferential surfaces of the opposing ends of the first and second shaft members 34a and 34b. are stored respectively.

尚、この一実施例においては、この付勢部材3
4eは、細かく捲回されたリング状のコイルスプ
リングから形成されている。
Note that in this embodiment, this biasing member 3
4e is formed from a finely wound ring-shaped coil spring.

また、第3図に示すように、この芯合せ装置1
2には、ロボツトアーム10が横方向に高速で移
動した際に、その慣性によりハンド本体16が取
付本体40に対して横方向に偏倚することを防止
するため、一対のロツク機構50,52が設けら
れている。
Moreover, as shown in FIG. 3, this alignment device 1
2 includes a pair of locking mechanisms 50 and 52 to prevent the hand body 16 from shifting laterally with respect to the mounting body 40 due to inertia when the robot arm 10 moves laterally at high speed. It is provided.

尚、以下に、この考案を特徴つけるロツク機構
50,52の構成を説明するものである。ここ
で、両ロツク機構50,52は、第2図に示すよ
うに、ロボツトアーム10の中心軸を中心とし
て、一対のコンプライアンス機構34,36が配
設された円周上と同一円周上において、両コンプ
ライアンス機構34,36が位置する所定の直径
とは直交する直径上において、互いに対向するよ
うに位置しており、共に同一の構成を有してい
る。このため、図中上方のロツク機構50の構成
のみを詳細に説明し、図中下方のロツク機構52
の構成の説明は、同様の英字の添字を付すことに
より、省略する。
The structure of the lock mechanisms 50 and 52, which characterizes this invention, will be explained below. Here, as shown in FIG. 2, both the lock mechanisms 50 and 52 are located on the same circumference around the central axis of the robot arm 10 as the pair of compliance mechanisms 34 and 36. , are located opposite to each other on a diameter perpendicular to the predetermined diameter on which both compliance mechanisms 34 and 36 are located, and both have the same configuration. For this reason, only the configuration of the lock mechanism 50 in the upper part of the figure will be explained in detail, and the structure of the lock mechanism 52 in the lower part of the figure will be explained in detail.
The explanation of the structure of is omitted by adding the same alphabetical subscript.

このロツク機構50は、シリンダ50aを取付
本体40に組み込まれた状態で備えている。この
シリンダ室50a内には、下方に突出可能にピス
トン部材50bが収納されている。ここで、ピス
トン部材50bは、コイルスプリング50cによ
り上方に付勢されており、このコイルスプリング
50cの付勢力により、ピストン部材50bの上
端に上方に突出されるように一体に形成されたス
トツパ部材50dががシリンダ室50aの上面に
当接して停止した位置において、ピストン部材5
0bの引き込み位置が規定されている。
This lock mechanism 50 includes a cylinder 50a built into the mounting body 40. A piston member 50b is housed in the cylinder chamber 50a so as to be able to protrude downward. Here, the piston member 50b is urged upward by a coil spring 50c, and a stopper member 50d integrally formed with the upper end of the piston member 50b is projected upward by the urging force of the coil spring 50c. At the position where the piston member 5 comes into contact with the upper surface of the cylinder chamber 50a and stops, the piston member 5
The retraction position of 0b is defined.

また、ハンド本体16の上面には、各ピストン
部材50bの先端に対向した位置に、対応するピ
ストン部材50bの先端が嵌入されるロツク穴5
0eが形成されている。ここで、上述した各シリ
ンダ室50aの、ピストン部材50bの上端より
上方部分には、電磁弁54を介して加圧ポンプ機
構56に連結された連結管50fが接続されてい
る。
Further, on the upper surface of the hand body 16, a lock hole 5 is provided at a position opposite to the tip of each piston member 50b, into which the tip of the corresponding piston member 50b is fitted.
0e is formed. Here, a connecting pipe 50f connected to a pressurizing pump mechanism 56 via a solenoid valve 54 is connected to a portion of each cylinder chamber 50a described above above the upper end of the piston member 50b.

そして、電磁弁54が開くことにより、この加
圧ポンプ機構56から圧縮空気(加圧空気)が連
結管50fを介してシリンダ室50a内に導入さ
れることにより、各ピストン部材50bは、対応
するコイルスプリング50cの付勢力に抗して、
引き込み位置から下方に押し下げられて、ロツク
位置に偏倚される。尚、このロツク位置におい
て、各ピストン部材50bの下端は、対応するロ
ツク穴50eに嵌入することになる。このように
して、このロツク機構50が起動することによ
り、ハンド本体16と取付本体40とは互いに横
方向に関してロツクされ、一体的に横移動するこ
とになる。
When the electromagnetic valve 54 opens, compressed air (pressurized air) is introduced into the cylinder chamber 50a from the pressurizing pump mechanism 56 via the connecting pipe 50f, so that each piston member 50b is moved into the corresponding piston member 50b. Against the biasing force of the coil spring 50c,
It is pushed downward from the retracted position and biased to the locked position. In this lock position, the lower end of each piston member 50b fits into the corresponding lock hole 50e. In this way, when the locking mechanism 50 is activated, the hand main body 16 and the mounting main body 40 are locked to each other in the lateral direction, and are moved laterally as a unit.

以上のように構成されるコンプライアンス装置
12における芯合せ動作を、以下に説明する。
The alignment operation in the compliance device 12 configured as described above will be described below.

保持具20にピン22を吸引保持した状態で、
ロボツトアーム10は、このピン22を基板30
に形成された嵌合穴28内に嵌入するよう、図示
しない制御機構により移動制御される。即ち、こ
の制御機構においては、予め、嵌合穴28のx−
y平面上における位置情報と、ロボツトアーム1
0の立体位置、即ち、嵌入しようとするピン22
の位置情報とが、入力されており、このロボツト
アーム10は、これら位置情報に基づく制御機構
の制御動作により、移動制御されるものである。
With the pin 22 suctioned and held in the holder 20,
The robot arm 10 connects this pin 22 to the substrate 30.
Its movement is controlled by a control mechanism (not shown) so that it fits into the fitting hole 28 formed in the . That is, in this control mechanism, the x-
Position information on the y-plane and robot arm 1
0 three-dimensional position, that is, the pin 22 to be inserted
The positional information of the robot arm 10 is inputted, and the movement of the robot arm 10 is controlled by the control operation of the control mechanism based on this positional information.

ここで、このロボツトアーム10の移動制御に
より、水平方向に沿つて、即ち、x−y平面内で
移動する状態においては、電磁弁54が開いて、
加圧ポンプ機構56から、両ロツク機構50,5
2に圧縮空気が供給されることになる。このよう
にして、各ピストン部材50b,52bは、対応
するコイルスプリング50e,52eの付勢力に
抗して引き込み位置から下方に押し下げられ、第
4図に示すように、ロツク位置に偏倚される。
Here, by controlling the movement of the robot arm 10, when the robot arm 10 is moving along the horizontal direction, that is, within the x-y plane, the solenoid valve 54 is opened.
From the pressurizing pump mechanism 56, both locking mechanisms 50, 5
Compressed air will be supplied to 2. In this manner, each piston member 50b, 52b is pushed downward from the retracted position against the biasing force of the corresponding coil spring 50e, 52e, and biased to the locked position as shown in FIG.

このように両ロツク機構50,52が起動し
て、作動状態となり、各ピストン部材50b,5
2bがロツク位置にもたらされて、対応するロツ
ク穴50e,52e内に嵌入することにより、ハ
ンド本体16と取付本体40とは、互いに横方向
に関してロツクされて、一体的に横移動すること
になる。
In this way, both the lock mechanisms 50, 52 are activated and are in the operating state, and each piston member 50b, 52 is activated.
2b is brought to the lock position and fitted into the corresponding lock holes 50e, 52e, the hand main body 16 and the mounting main body 40 are locked to each other in the lateral direction, and cannot be moved laterally as a unit. Become.

一方、このロボツトアーム10の移動制御によ
り、垂直方向に沿つて、即ち、x−zまたはy−
z平面内で移動する状態においては、電磁弁54
が閉じて、加圧ポンプ機構56から、両ロツク機
構50,52に圧縮空気が供給されないことにな
る。このようにして、各ピストン部材50b,5
2bは、対応するコイルスプリング50e,52
eの付勢力によりロツク位置から引き込み位置に
上方に押し上げられ、第3図に示すように、引き
込み位置に偏倚される。
On the other hand, by controlling the movement of the robot arm 10, it can move along the vertical direction, i.e., x-z or y-
In the state of movement within the z plane, the solenoid valve 54
is closed, and compressed air is no longer supplied from the pressurizing pump mechanism 56 to both locking mechanisms 50 and 52. In this way, each piston member 50b, 5
2b is the corresponding coil spring 50e, 52
It is pushed upward from the lock position to the retracted position by the biasing force e, and is biased to the retracted position as shown in FIG.

このように両ロツク機構50,52が非作動状
態となり、各ピストン部材50b,52bが引き
込み位置にもたらされて、対応するロツク穴50
e,52eがら引き抜かれることにより、ハンド
本体16と取付本体40とは、互いに横方向に関
して相対的に自由に移動できる状態にもたらされ
ることになる。
Both locking mechanisms 50, 52 are thus inactivated, each piston member 50b, 52b is brought to the retracted position, and the corresponding locking hole 50 is brought into the retracted position.
e, 52e are pulled out, the hand main body 16 and the attachment main body 40 are brought into a state in which they can move freely relative to each other in the lateral direction.

また、ここで、これら位置情報が正確であり、
制御機構の制御内容通りにロボツトアーム10が
移動駆動され、また、設定値通りに嵌合穴28は
位置決めされている場合には、この嵌合穴28の
直上方に、上述した移動制御動作に基づいて、ピ
ン22が移動され、その後、垂直方向に下される
ことにより、ピン22は、良好に嵌合穴28内に
嵌入することになる。
Also, here we confirm that these location information are accurate and
When the robot arm 10 is moved and driven according to the control contents of the control mechanism, and when the fitting hole 28 is positioned according to the set value, a hole is placed directly above the fitting hole 28 according to the movement control operation described above. Based on this, the pin 22 is moved and then lowered in the vertical direction, so that the pin 22 fits well into the fitting hole 28.

しかしながら、嵌合穴28の位置決めが正確で
なく、x−y平面内で設定値より僅かにずれてい
たり、ロボツトアーム10の位置が、駆動系の誤
差、例えば、ギヤにおけるバツクラツシユ等によ
り、制御機構により規定した位置から僅かにずれ
ている場合が発生する。
However, the positioning of the fitting hole 28 may not be accurate, and may deviate slightly from the set value in the There may be cases where the position is slightly deviated from the specified position.

このようなずれが生じている場合には、ロボツ
トアーム10の下降により垂直下方に下されてき
たピン22は、第1図及び第5図に示すように、
その下端縁が嵌合穴28のテーパ面32に当接す
ることになる。そして、ロボツトアーム10が更
に下降することにより、ピン22の下端縁は、テ
ーパ面32に沿つて水平方向に向かう分力Fを受
けることになる。
If such a shift occurs, the pin 22, which has been vertically lowered due to the lowering of the robot arm 10, will move as shown in FIGS. 1 and 5.
The lower edge thereof comes into contact with the tapered surface 32 of the fitting hole 28. Then, as the robot arm 10 further descends, the lower end edge of the pin 22 receives a component force F directed in the horizontal direction along the tapered surface 32.

ここで、上述したように、ロボツトアーム10
が上下方向に沿つて移動する場合において、両ロ
ツク機構50,52は、非作動状態となされてい
る。このため、ハンド本体16と取付本体40と
は、互いに相対的に横方向に偏倚可能になされて
いる。この結果、上述した水平方向の分力Fをピ
ン22が受けることにより、この分力Fは、保持
具20、ハンド本体16を介して、コンプライア
ンス機構34,36の夫々のハンド本体16,3
6bに作用することになる。
Here, as described above, the robot arm 10
When the lock mechanism moves in the vertical direction, both lock mechanisms 50 and 52 are in a non-operating state. Therefore, the hand main body 16 and the attachment main body 40 can be laterally displaced relative to each other. As a result, the pin 22 receives the above-mentioned horizontal component force F, and this component force F is applied to the hand bodies 16 and 3 of the compliance mechanisms 34 and 36 via the holder 20 and the hand body 16.
6b.

このため、この分力Fが作用していない状態に
おいては、第6A図に示すように、上下一対の付
勢部材34e,36eにより、弾性的に第1及び
第2の軸部材34a,34b,36a,36bが
互いに垂直軸方向に整合されていた状態から、第
6B図に示すように、これら付勢部材34e,3
6eの付勢力に抗して、支持ピン34c,36c
は斜めに傾くことにより、第2の部材34b,3
6bが、水平方向にずれるように移動することに
なる。
Therefore, when this component force F is not acting, as shown in FIG. 6A, the pair of upper and lower biasing members 34e and 36e elastically move the first and second shaft members 34a, 34b, From the state in which the biasing members 36a and 36b are vertically aligned with each other, as shown in FIG. 6B, the biasing members 34e and 3
Support pins 34c and 36c resist the urging force of 6e.
By tilting diagonally, the second members 34b, 3
6b will move so as to be shifted in the horizontal direction.

尚、この水平方向に移動する場合において、第
6B図に示すように、ハンド本体16が取り付け
られたハンド本体16は、その姿勢を傾かせるこ
とが無く、ピン22を垂直に延出するように支持
した状態で移動することになる。このため、以降
の嵌入動作が非常に容易に行なわれることにな
る。
In addition, when moving in the horizontal direction, as shown in FIG. 6B, the hand main body 16 to which the hand main body 16 is attached does not tilt its posture, but allows the pin 22 to extend vertically. It will be moved with support. Therefore, the subsequent insertion operation can be performed very easily.

このようにして、ピン22と嵌合穴28とのず
れが、各コンプライアンス機構34,36におけ
る第1及び第2の軸部材34a,34b,36
a,36bのずれにより弾性的に吸収され、ピン
22と嵌合穴28とは互いに垂直方向に沿つて整
合された状態にもたらされ、ロボツトアーム10
の下降に伴ない、ピン22は嵌合穴28内に良好
に嵌入されることになる。
In this way, the misalignment between the pin 22 and the fitting hole 28 can be avoided in the first and second shaft members 34a, 34b, 36 in each compliance mechanism 34, 36.
The deviation of the pins 22 and 36b is elastically absorbed, and the pin 22 and the fitting hole 28 are brought into alignment with each other along the vertical direction, and the robot arm 10
As the pin 22 is lowered, the pin 22 is properly fitted into the fitting hole 28.

そして、ピン22の嵌合穴28への嵌入動作が
終了した後、図示しない吸引ポンプの駆動が停止
され、ロボツトアーム10が上昇駆動されると、
保持具20におけるピン22の保持状態が解除さ
れ、ハンド部14がピン22を離した状態で、単
独で上昇する。そして、ピン22が保持具20か
ら完全に離れた状態で、上述いた分力Fが、保持
具20に作用しなくなる。この結果、両コンプラ
イアンス機構34,36において第2の軸部材3
4b,36bに作用していた分力が解消されるこ
とになり、上下一対の付勢部材34e,36eの
付勢力により、ハンド本体16,36bは、第6
B図に示す偏倚状態から、第6A図に示す整合状
態に良好に復帰することになる。
After the operation of fitting the pin 22 into the fitting hole 28 is completed, the drive of the suction pump (not shown) is stopped and the robot arm 10 is driven upward.
The holding state of the pin 22 in the holder 20 is released, and the hand portion 14 lifts up independently with the pin 22 released. Then, when the pin 22 is completely separated from the holder 20, the above-mentioned component force F no longer acts on the holder 20. As a result, in both the compliance mechanisms 34 and 36, the second shaft member 3
4b, 36b is eliminated, and the hand main bodies 16, 36b are moved to the sixth position by the urging force of the pair of upper and lower urging members 34e, 36e.
The biased state shown in Figure B is successfully returned to the aligned state shown in Figure 6A.

このようにして、このコンプライアンス装置1
2における芯合せ動作、換言すれば、コンプライ
アンス機構34,36における弾性的な偏倚・復
帰動作が終了する。
In this way, this compliance device 1
In other words, the elastic biasing/returning operation in the compliance mechanisms 34 and 36 ends.

以上詳述したように、この一実施例において
は、一対のロツク機構50,52を、コンプライ
アンス34,36が設けられた所定の直径とは直
交する直径上に互いに対向するように配設され、
且つ、コンプライアンス機構34,36が設けら
れた同心円と略同心の円上に位置するように配設
されるよう設定されている。このようにして、こ
の一実施例においては、効率良く、且つ、確実
に、ロツク動作が実行されることになる。
As described in detail above, in this embodiment, the pair of locking mechanisms 50 and 52 are arranged so as to face each other on a diameter perpendicular to the predetermined diameter at which the compliances 34 and 36 are provided,
Further, the compliance mechanisms 34 and 36 are arranged so as to be located on a substantially concentric circle with the concentric circle in which the compliance mechanisms 34 and 36 are provided. In this way, in this embodiment, the locking operation is performed efficiently and reliably.

この考案は、上述した一実施例の構成に限定さ
れることなく、この考案の要旨を逸脱しない範囲
で種々変形可能であることは言うまでもない。
It goes without saying that this invention is not limited to the configuration of the one embodiment described above, and various modifications are possible without departing from the gist of this invention.

例えば、上述した一実施例においては、ピン2
2は、保持具22に形成された挿入孔24に真空
吸引された状態で保持されるように説明したが、
これに限られることなく、マグネツトを用いた磁
気吸引であつても良いし、メカニカルフインガに
より機械的に係止する機構であつても良い。
For example, in one embodiment described above, pin 2
2 has been described as being held in a vacuum-suctioned state in the insertion hole 24 formed in the holder 22, but
The mechanism is not limited to this, and may be a magnetic attraction using a magnet or a mechanical locking mechanism using a mechanical finger.

また、上述した実施例においては、ハンド部1
4のハンド本体16と、ロボツトアーム10の支
持本体44との間は、第1及び第2のボールベア
リング46,48により回転自在に支持されるよ
うに説明したが、このような構成に限定されるこ
となく、空気軸受により支持されるように構成し
ても良い。
Furthermore, in the embodiment described above, the hand portion 1
Although it has been described that the hand body 16 of No. 4 and the support body 44 of the robot arm 10 are rotatably supported by the first and second ball bearings 46, 48, the present invention is not limited to such a configuration. Alternatively, the structure may be such that it is supported by an air bearing.

また、上述した一実施例においては、ロツク手
段として、一対のロツク機構50,52を備える
ように説明したが、この考案は、このような構成
に限定されることなく、ロツク手段は単一のロツ
ク機構のみを備えるように構成しても良い。この
場合、ロツク穴とこれに挿入されるピストン部材
とは、互いに矩形状の形状で、相補的に形成され
ていることが好ましい。
Further, in the above-described embodiment, a pair of locking mechanisms 50 and 52 are provided as the locking means, but the present invention is not limited to such a configuration, and the locking means may be provided with a single locking mechanism. It may be configured to include only a lock mechanism. In this case, it is preferable that the lock hole and the piston member inserted into the lock hole are complementary to each other and have rectangular shapes.

[考案の効果] 以上詳述したように、本考案によれば、機械本
体の取付本体とこの取付本体に対して相対移動自
在に保持される末端装置を取り付けた末端装置取
付本体の間において十分なコンプライアンスを確
保でき、かつロボツト等の機械本体が高速移動さ
れる場合においても十分に追従できる芯合わせ装
置を提供することができる。
[Effects of the invention] As detailed above, according to the invention, there is sufficient distance between the mounting body of the machine body and the terminal device mounting body to which the terminal device is attached, which is held movably relative to the mounting body. It is possible to provide an alignment device that can ensure compliance and can sufficiently follow even when a machine body such as a robot is moved at high speed.

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

第1図はこの考案に係わる芯合わせ装置の一実
施例の構成を一部断面を取つて示す正面図、第2
図は第1図における−線に沿つて切断して示
す平面断面図、第3図は芯合わせ装置を、第2図
における−線に沿つて切断して示すと共に、
ロツク機構を非作動状態で示す縦断面図、第4図
は第3図に示す芯合わせ装置を、ロツク機構をロ
ツク作動状態で示す縦断面図、第5図はx−y軸
平面におけるずれ状態を示す平面図、第6A図は
第1及び第2の軸部材が互いに整合された状態を
部分的に示す正面図、そして、第6B図はピンと
嵌合穴とのずれを吸収するため、第1及び第2の
軸部材が互いにずれた状態を部分的に示す正面図
である。 図中、10……ロボツトアーム、12……芯合
わせ装置、14……ハンド部、16……ハンド本
体、18……ボルト、20……保持具、22……
ピン、24……挿入孔、26……吸引管、28…
…嵌合穴、30……基板、32……テーパ面、3
4,36……コンプライアンス機構、34a,3
6a……第1の軸部材、34b,36b……第2
の軸部材、34c,36c……支持ピン、34
d,36d……切り溝、34e,36e……付勢
部材、38……ボルト、40……取付本体、42
……ボルト、44……支持本体、44a……円柱
部、44b……フランジ部、46……第1のボー
ルベアリング、48……第2のボールベアリン
グ、50,52……ロツク機構、50a,50a
……シリンダ室、50b,52b……ビストン部
材、50c,52c……コイルスプリング、50
d,52d……ストツパ部材、50e,52e…
…ロツク穴、50f,52f……連結管、54…
…電磁弁、56……加圧ポンプ機構である。
Fig. 1 is a front view, partially cut away, showing the configuration of an embodiment of the centering device according to this invention;
The figure is a plan cross-sectional view taken along the - line in Fig. 1, and Fig. 3 shows the centering device taken along the - line in Fig. 2.
FIG. 4 is a longitudinal sectional view showing the locking mechanism in a non-operating state, FIG. 4 is a longitudinal sectional view showing the centering device shown in FIG. FIG. 6A is a front view partially showing a state in which the first and second shaft members are aligned with each other, and FIG. 6B is a plan view showing a state in which the first and second shaft members are aligned with each other. It is a front view partially showing a state in which the first and second shaft members are shifted from each other. In the figure, 10... Robot arm, 12... Center alignment device, 14... Hand section, 16... Hand body, 18... Bolt, 20... Holder, 22...
Pin, 24...Insertion hole, 26...Suction tube, 28...
...Fitting hole, 30... Board, 32... Tapered surface, 3
4, 36... Compliance mechanism, 34a, 3
6a...first shaft member, 34b, 36b...second
shaft member, 34c, 36c... support pin, 34
d, 36d...cut groove, 34e, 36e...biasing member, 38...bolt, 40...mounting body, 42
... Bolt, 44 ... Support body, 44a ... Cylindrical part, 44b ... Flange part, 46 ... First ball bearing, 48 ... Second ball bearing, 50, 52 ... Lock mechanism, 50a, 50a
...Cylinder chamber, 50b, 52b...Viston member, 50c, 52c...Coil spring, 50
d, 52d... Stopper member, 50e, 52e...
...Lock hole, 50f, 52f...Connecting pipe, 54...
... Solenoid valve, 56 ... Pressure pump mechanism.

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】 ロボツト等の機械本体とハンド等の端末装置と
の間に介挿されて前記機械本体と前記端末装置間
の相互の位置ずれを復元する芯合わせ装置であつ
て、 前記機械本体の取付本体と、該取付本体から延
設された第1軸部材と、 前記末端装置を取り付けるとともに前記取付本
体に対して相対移動自在に保持される末端装置取
付本体と、 該末端装置本体から前記第1軸部材に向けて延
設された第2軸部材と、 前記第1軸部材と前記第2軸部材の互いに対向
する端面の周囲において、前記第1軸部材と前記
第2軸部材とを取り囲むように配設された複数の
支持部材と、 該支持部材を一括して弾性的に取り囲み、前記
第1軸部材と前記第2軸部材の軸線が一致するよ
うに付勢する付勢部材とからコンプライアンスユ
ニツトを構成するとともに、 前記取付本体と端末装置取付本体間の前記相対
移動を規制するロツク手段を前記コンプライアン
スユニツトが配設された同心円上に配設すること
を特徴とする芯合わせ装置。
[Claims for Utility Model Registration] An alignment device that is inserted between a machine body such as a robot and a terminal device such as a hand to restore mutual positional deviation between the machine body and the terminal device, a mounting body of the machine body; a first shaft member extending from the mounting body; a terminal device mounting body to which the terminal device is attached and held movably relative to the mounting body; and the terminal device. a second shaft member extending from the main body toward the first shaft member; and a second shaft member extending between the first shaft member and the second shaft member around mutually opposing end surfaces of the first shaft member and the second shaft member. a plurality of support members arranged to surround the member; and a biasing member that elastically surrounds the support members and biases the first shaft member and the second shaft member so that their axes coincide with each other. A core is characterized in that a compliance unit is constituted by a biasing member, and a locking means for regulating the relative movement between the mounting body and the terminal device mounting body is disposed on a concentric circle on which the compliance unit is disposed. Aligning device.
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