JPH06143054A

JPH06143054A - 芯合せ装置

Info

Publication number: JPH06143054A
Application number: JP22136091A
Authority: JP
Inventors: Shojiro Danmoto; 正二郎段本
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1991-09-02
Filing date: 1991-09-02
Publication date: 1994-05-24
Anticipated expiration: 2010-06-14
Also published as: JPH0755412B2

Abstract

(57)【要約】【目的】この発明は、芯合せ装置において、嵌入部材
と嵌合部とが斜め方向にずれている場合であつても、確
実に嵌入部材を嵌合部へ嵌入させることのできるコンプ
ライアンスを有すると共に、作業時間の短縮化を図る事
の出来ることを最も主要な特徴とする。【構成】この発明に係わる芯合せ装置は、所定軸に沿
つて延出して配設された第１の軸部材３４ａと、この第
１の軸部材３４ａの所定軸に沿うように、第１の軸部材
３４ａから所定間隔離間して配設された第２の軸部材３
４ｂと、前記第１及び第２の軸部材３４ａ，３４ｂの、
互いに対向する端部の周囲に、これらを取り囲むように
配設された複数の支持部材３４ｅと、これら支持部材３
４ｅを一括して取り囲むように取り付けられ、これら支
持部材３４ｅが前記第１及び第２の軸部材３４ａ，３４
ｂの、互いに対向する端部の周囲に弾性的に圧接するよ
うに付勢する付勢部材３４ｉと、前記第１及び第２の軸
部材３４ａ，３４ｂの互いに対向する面の、両軸部材の
軸線回りの回転を規制する少なくとも２本のロック部材
３４ｂとを具備する事を特徴としている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、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せ装
置に関する。

【０００２】

【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、互いの
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。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、
図７Ａ乃至図７Ｃに示すように、コンプライアンス機構
が採用されている。このコンプライアンス機構において
は、ピンａを被取付部材ｂに形成された嵌合穴ｃ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。

【０００３】ここで、従来のコンプライアンス機構は、
図示するように、ピンａは、保持具ｄに穿設された挿入
穴ｅに挿通された状態で、図示しない真空ポンプに接続
された吸引パイプｆにより吸引されて、保持具ｄに保持
されている。この保持具ｄは、可動プレートｇに固定さ
れている。この可動プレートｇには、２枚の弾性を有す
る板ばねｈが互いに平行な状態になるようにして、押え
板ｉ及びねじｊを介して固着されている。

【０００４】また、上述した板ばねｈの他端には、中間
プレートｋが押え板ｌとねじｊとにより固着されてい
る。更に、この中間プレートｋには、上述した２枚の板
ばねｈと直交する方向に沿つて延出した状態で、他の２
枚の互いに平行な板ばねｍが、押え板ｎ及びねじｊを介
した固着されている。これら他方の２枚の板ばねｍの他
端には、取付ベースｏが、押え板ｎ及びねじｊにより固
着され、更に、この取付ベースｏは、ねじｐによりアー
ムｑに固着されている。ここで、アームｑは、自動組立
装置におけるロボツト等の可動アーム（図示せず）に取
り付けられている。

【０００５】このように構成された従来のコンプライア
ンス機構においては、可動プレートｇは、板ばねｈの撓
みにより、図７Ａにおいて、左右方向（ｘ軸方向）に沿
つて移動し易い状態となり、また、中間プレートｋは、
板ばねｍの撓みにより、紙面に直交する方向（ｙ軸方
向）に沿つて移動し易い状態となる。このようにして、
可動プレートｇに固定されている保持具ｄは、水平面
（ｘーｙ平面）内で夫々の方向に沿つて移動することが
出来るようになる。

【０００６】ここで、このようなコンプライアンス機構
は、自動組立装置のロボツトハンドに取り付けられてお
り、保持具ｄにより吸引保持したピンａを、ロボツトハ
ンドの移動により所定の位置まで移送し、被取付部材ｂ
に形成してある嵌合穴ｃ内に嵌入させようと作動する。
ここで、嵌入しようとするピンａの中心軸と、嵌入され
る嵌合穴ｃの中心軸とが、僅かにずれている場合には、
図７Ｂに示すように、嵌合穴ｃの開口端縁に面取り加工
してある面取り部ｒに、ピンａの下端縁が当接すること
になる。

【０００７】この当接状態から、ロボツトアームｑが更
に下降することにより、このロボツトアームｑによる下
向きの力は、ピンａの下端縁と面取り部ｒとの当接部に
おいて分力され、ピンａに図中横方向の分力が作用する
ことになる。この結果、可動プレートｇは、中間プレー
トｋと平行状態を維持したままで、横方向に偏倚し、こ
のようにして、ピンａは、初期状態の姿勢と平行状態を
維持したままで、図７Ｃに示すように、嵌合穴ｃ内に嵌
入されることになる。

【０００８】また、自動組立装置としての組立ロボツト
に用いられる芯合せ装置の従来における具体例として、
ロボツト本体とフインガ装置との間を、複数の板ばねを
介して連結し、これら板ばねの変形可能性及び復元性を
利用するものが、特公昭６１−３４９３２号公報に開示
されている。また、板ばねの替りに、コイルスプリング
を用い、これらコイルスプリングによりロボツト本体と
フインガ装置とを互いに連結する構成が、特開昭５７−
１６８８４０号公報、特開昭６２−１０３９９０号公
報、及び、ＵＳＰ３８２４６７４号の明細書に示されて
いる。

【０００９】また、芯合せ装置として、ロボツトとフイ
ンガ装置との間の相互の変位を許容すると共に、復元す
る構成が必要となる。ＵＳＰ４６０９３２５号明細書、
ＵＳＰ４１７９７８３号明細書、及びＵＳＰ４０９８０
０１号明細書には、軸受手段と弾性部材とにより、ロボ
ツトとフインガ装置との変位の許容と、復元とを行なう
構成が開示されている。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
コンプライアンス機構においては、簡単な構成で芯合せ
動作を実行することが出来るものであるが、以下に述べ
るような課題を有しているものである。即ち、この従来
の芯合せ装置においては、ピンａの中心軸と嵌合穴ｃの
中心軸とが、互いに平行な状態で、単に、水平方向にず
れている場合には、確実にコンプライアンスを発揮し
て、このずれを吸収した上で、ピンａの嵌合穴ｃへの嵌
入を許容することが出来るものである。しかしながら、
ピンａの中心軸と、嵌合穴ｃの中心軸とが斜めにずれて
いる場合には、この従来の芯合せ装置では対応できず、
保持具ｄが破壊されてしまうとか、嵌入動作が途中で停
止してしまう課題が発生することになる。

【００１１】このような従来公報に記載の芯合せ装置
は、変位の方向性を有しているばねを用いている。この
為、フインガ装置の変位方向に制限が生じることにな
る。また、従来の芯合せ装置においては、正確な調芯作
用を実施しようとすると、構成が複雑になってしまう。
また、ロボツトによる物品の組立作業は、単位時間内に
おいて、高速・高精度で行なうことに、そのメリットを
有するものである。ここで、このような高速作業を実施
すると、フインガ装置で把持した物品と相手部材との組
立位置にずれが生じることになる。このため、芯合せ装
置により、フインガ装置をロボツトアームに対して相対
的に変位させて、組立作業を実行し、この組立作業の終
了に伴ない、フインガ装置が元の位置に戻されることに
なる。このようなフインガ装置の復帰動作、及びフイン
ガ装置の静止までの時間は、短時間であることが好まし
いものである。

【００１２】しかしながら、この高速作業を達成するた
め、ロボツトアームｑを高速で移動させた場合には、こ
の高速移動中にフインガ装置に作用する加速度に基づ
き、フインガ装置がロボツトアームｑの中心軸線回りに
回転してしまい、ロボツトアームｑの停止時において、
フインガ装置がロボツトアームｑに対して、これの中心
軸線回りの正規の位置に復帰するまでに時間が長くかか
り、却つて、作業時間が長くかかる問題が生じることに
なる。この発明は上述した課題に鑑みてなされたもの
で、この発明の目的は、嵌入部材と嵌合部とが斜め方向
にずれている場合であつても、確実に嵌入部材を嵌合部
へ嵌入させることのできるコンプライアンスを有すると
共に、作業時間の短縮化を図る事の出来る芯合せ装置を
提供することである。

【００１３】

【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、この発明に係わる芯合せ装置は、
所定軸に沿つて延出して配設された第１の軸部材と、こ
の第１の軸部材の所定軸に沿うように、第１の軸部材か
ら所定間隔離間して配設された第２の軸部材と、前記第
１及び第２の軸部材の、互いに対向する端部の周囲に、
これらを取り囲むように配設された複数の支持部材と、
これら支持部材を一括して取り囲むように取り付けら
れ、これら支持部材が前記第１及び第２の軸部材の、互
いに対向する端部の周囲に弾性的に圧接するように付勢
する付勢部材と、前記第１及び第２の軸部材の互いに対
向する面の、両軸部材の軸線回りの回転を規制するロッ
ク部材とを具備する事を特徴としている。また、この発
明に係わる芯合せ装置において、前記ロック部材は、両
軸部材の軸線から外れた位置に少なくとも２本配設され
ている事を特徴としている。

【００１４】

【作用】以上のように構成される芯合せ装置において
は、これに備えられたコンプライアンス機構が、嵌入部
材の中心軸に直交する面内でのずれに対するコンプライ
アンスと、嵌入部材の中心軸に沿うずれに対するコンプ
ライアンスと、嵌入部材の中心軸を中心とした回転方向
のずれに対するコンプライアンスと、嵌入部材の中心軸
に対する傾きのずれに対するコンプライアンスとを有し
ているので、斜め方向のずれが嵌入部材と嵌合部との間
に発生したとしても、確実に嵌入部材と嵌合部とを整合
した状態にコンプライアンスすることが出来ることにな
る。また、移動中においては、前記駆動手段を起動して
第３の軸部材を第２の軸部材に係止させる事により、第
１及び第２の軸部材をロック状態として、互いの軸線回
りの回転位置関係を維持させることが出来る事になる。

【００１５】

【実施例】以下に、この発明に係わる芯合せ装置の一実
施例の構成を添付図面の図１乃至図４Ｂを参照して、詳
細に説明する。図１には、自動組立装置の一部を構成す
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。

【００１６】一方、ハンド部１４は、円板状のハンド本
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
２０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、嵌入部材としてのピン２２が挿入される挿
入孔２４が形成されている。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２
６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。

【００１７】また、このピン２２が嵌入される嵌合穴２
８が、被嵌入部材としての基板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。

【００１８】ここで、上述した一実施例の芯合せ装置１
２は、ロボツトアーム１０の中心軸と同軸の中心軸を有
するように配設されたコンプライアンス機構３４を備え
ている。この芯合せ装置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を備えている。ここで、前述したコンプライアンス
機構３４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２
０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。

【００１９】尚、以下に、この一実施例を特徴付けるコ
ンプライアンス機構３４の構成を説明する。即ち、この
コンプライアンス機構３４は、ロボツトアーム１０の下
端に固着される取付本体４０の下面に、ロボツトアーム
１０の中心軸と同軸に設定され、下方に突出するように
一体に形成された第１の軸部材３４ａを備えている。一
方、ハンド本体１６の上面には、保持具２０の中心軸と
同軸に設定され、上方に突出するように、第２の軸部材
３４ｂがボルト３６を介して固着されている。これら第
１及び第２の軸部材３４ａ，３４ｂの互いの対向端部
は、所定間隔だけ離間するように対向している。

【００２０】ここで、第１の軸部材３４ａの下端、及
び、第２の軸部材３４ｂの上端には、夫々外方フランジ
部３４ｃ，３４ｄが一体に形成されている。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３
４ａ，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ピン３４ｅを備えてい
る。そして、各支持ピン３４ｄは、上端部及び下端部
に、夫々外方フランジ３４ｆ，３４ｇを一体に備えてい
る。詳細には、これらの支持ピン３４ｄの各外方フラン
ジ部３４ｆ，３４ｇは、上述した第１及び第２の軸部材
３４ａ，３４ｂの半径よりかなり小さい半径を有した円
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。

【００２１】また、第１及び第２の軸部材３４ａ，３４
ｂの夫々の端部の外方フランジ部３４ｃ，３４ｄの外周
には、図２に示すように、支持ピン３４ｅの配設個数に
対応して、等間隔に複数のＶ溝３４ｍが上下方向に沿つ
て延出するよう形成されている。そして、各Ｖ溝３４ｍ
内には、対応する支持ピン３４ｅが嵌合する状態で支持
されている。このようにして、第２の軸部材３４ｂの第
１の軸部材３４ａに対する相対位置は、弾性的に規定さ
れることになる。また、各支持ピン３４ｄの外方フラン
ジ３４ｆ，３４ｇを除く部分の外周面には、環状の切り
溝３４ｈが夫々形成されている。

【００２２】そして、これら支持ピン３４ｅが両軸部材
３４ａ，３４ｂを取り囲んだ状態において、支持ピン３
４ｅの上端に一体に形成された外方フランジ３４ｆが、
第１の軸部材３４ａの外方フランジ部３４ｃに上方から
係合し、また、支持ピン３４ｅの下端に一体に形成され
た外方フランジ３４ｇに、第２の軸部材３４ｂの外方フ
ランジ部３４ｄが上方から係合する。このようにして、
ハンド本体１６は、このコンプライアンス機構３４の取
付本体４０に、中心軸回りに揺動自在に吊持されること
になる。

【００２３】また、図２に示すように、これら支持ピン
３４ｅが両軸部材３４ａ，３４ｂを取り囲んだ状態にお
いて、上述した一実施例と同様に、これら支持ピン３４
ｅを一括して取り囲むようにして、各切り溝３４ｈに
は、これら支持ピン３４ｅが第１及び第２の軸部材３４
ａ，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３４ｉが夫々
収納されている。尚、この一実施例においては、この付
勢部材３４ｉ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。

【００２４】一方、図１に示すように、第１の軸部材３
４ａの下面と、第２の軸部材３４ｂの上面とには、互い
に対向する状態で、凹所３４ｊ，３４ｋが夫々形成され
ている。これら凹所３４ｊ，３４ｋに上端及び下端を夫
々収納された状態で、コイルスプリング３４ｌが配設さ
れている。このコイルスプリング３４ｌは、第１及び第
２の軸部材３４ａ，３４ｂが互いに離間する方向に付勢
するために設けられている。

【００２５】また、図１に示すように、この芯合せ装置
１２には、ロボツトアーム１０が横方向に高速で移動し
た際に、その慣性により第２の軸部材３４ｂが第１の軸
部材３４ａに対して横方向に偏倚することを防止するた
め、ロツク機構３８が設けられている。このロツク機構
３８は、第１の軸部材３４ａ内において、間に凹所３４
ｊを置いた状態で、互いに対称な位置に形成された、一
対のシリンダ室３８ａを備えている。

【００２６】各シリンダ室３８ａ内には、下方に突出可
能にピストン部材３８ｂが収納されている。ここで、各
ピストン部材３８ｂは、コイルスプリング３８ｃにより
上方に付勢されており、このコイルスプリング３８ｃの
付勢力により、ピストン部材３８ｂ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３８ｄがが
シリンダ室３８ａの上面に当接して停止した位置におい
て、ピストン部材３８ｂの引き込み位置が規定されてい
る。

【００２７】また、第２の軸部材３４ｂの上面には、各
ピストン部材３８ｂの先端に対向した位置に、対応する
ピストン部材３８ｂの先端が嵌入されるロツク穴３８ｅ
が形成されている。ここで、上述した各シリンダ室３８
ａの、ピストン部材３８ｂの上端より上方部分には、図
示しない加圧ポンプ機構に連結された連結管３８ｆが接
続されている。

【００２８】そして、この加圧ポンプ機構から圧縮空気
（加圧空気）が連結管３８ｆを介してシリンダ室３８ａ
内に導入されることにより、各ピストン部材３８ｂは、
対応するコイルスプリング３８ｃ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３８ｂの下端は、対応するロツク穴３８ｅに嵌入する
ことになる。このようにして、このロツク機構３８が起
動することにより、第１及び第２の軸部材３４ａ，３４
ｂ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。

【００２９】以上のように構成されるコンプライアンス
機構３４を有する芯合せ装置１２を介してロボツトアー
ム１０の先端にハンド部１４が装着されている場合にお
いて、基板３０に形成された１本の嵌合穴２８に、１本
のピン２２を嵌入させる嵌入動作を以下に説明する。先
ず、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ーｙ平面上における位置情報と、
ロボツトアーム１０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。

【００３０】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の直上方にピン２２が移
動され、その後、垂直下方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。し
かしながら、嵌合穴２８の位置決めが正確でなく、ｘー
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姿
勢から僅かにずれている場合には、所謂、斜め方向にず
れが発生する。

【００３１】ここで、ロボツトアーム１０側において
は、正確に設定されているものの、嵌合穴２８が斜めに
ずれて形成されている場合には、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、図１及
び図３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。

【００３２】ここで、このような水平方向の分力Ｆをピ
ン２２が受けることにより、この分力Ｆは、保持具２
０、ハンド本体１６を介して、コンプライアンス機構３
４の夫々の第２の軸部材３４ｂに作用することになる。
このため、この分力Ｆが作用していない状態において
は、図４Ａに示すように、上下一対の付勢部材３４ｉに
より、弾性的に第１及び第２の軸部材３４ａ；３４ｂが
互いに垂直軸方向に整合されていた状態から、図４Ｂに
示すように、これら付勢部材３４ｉの付勢力に抗して、
支持ピン３４ｅは斜めに傾くことにより、第２の軸部材
３４ｂが、水平方向にずれるように移動することにな
る。

【００３３】また、このコンプライアンス機構３４にお
いては、第１及び第２の軸部材３４ａ，３４ｂは、相対
的に中心軸回りに揺動可能な状態に設定されており、こ
の結果、このような嵌合穴２８やピン２２の中心軸（ｚ
軸）からの傾き（α）に対して、コンプライアンスを有
して一旦柔らかく、第２の軸部材３４ｂは第１の軸部材
３４ａに対して傾くことが出来るものである。このよう
にして、このコンプライアンス機構３４においては、嵌
合穴２８やピン２２の中心軸からの傾き（ずれ）が良好
に吸収されて、ピン２２は嵌合穴２８内に確実に嵌入さ
れることになる。

【００３４】このようにして、ピン２２と嵌合穴２８と
の斜めのずれが、コンプライアンス機構３４における第
１及び第２の軸部材３４ａ；３４ｂのずれ及び傾きによ
り弾性的に吸収され、ピン２２は嵌合穴２８内に、互い
の軸が整合された状態にもたらされ、ロボツトアーム１
０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。

【００３５】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２
０におけるピン２２の保持状態が解除され、ハンド部１
４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、コンプライアンス機構３４において第２の軸部材３
４ｂ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３４ｉの付勢力により、第２の軸部材３
４ｂは、図４Ｂに示す偏倚状態から、図４Ａに示す整合
状態に良好に復帰することになる。

【００３６】このようにして、この芯合せ装置１２にお
ける芯合せ動作、換言すれば、コンプライアンス機構３
４における弾性的な偏倚・復帰動作が終了する。一方、
上述したコイルスプリング３４ｌが設けられているの
で、このコンプライアンス機構３４は、垂直方向（ｚ
軸）に関するコンプライアンスを有することになる。こ
のため、ピン２２を嵌合穴２８の最奥部にまで嵌入させ
る場合において、嵌合穴２８の深さが設定値より短い場
合やピン２２の長さが長い場合であつても、このコイル
スプリング３４ｌの弾性的な縮みに基づき、これら設定
値からのずれは確実に吸収され、所謂ｚ軸に関するコン
プライアンスによりロボツトアーム１０に衝撃が加わら
ずに良好に嵌入されることになる。

【００３７】また、上述したように、第１及び第２の軸
部材３４ａ，３４ｂは、夫々に形成されたＶ溝３４ｍに
嵌合されるように支持ピン３４ｅが支持されているた
め、第１及び第２の軸部材３４ａ，３４ｂにおける相対
角度位置が弾性的に規定されることになる。この結果、
水平面（ｘーｙ平面）における角度がずれるように偏倚
した場合におけるコンプライアンスが生じることにな
る。このようにして、ｚ軸回りにずれ（θ）が発生した
場合でも、このずれ（θ）に対応したコンプライアンス
を、このコンプライアンス機構３４は発揮することが出
来るものである。

【００３８】以上詳述したように、一実施例における芯
合せ装置１２においては、ｘ軸、ｙ軸、ｚ軸方向のずれ
に加えて、ｚ軸回りの回転方向のずれ（θ）、ｚ軸に対
する傾き（α）対して、コンプライアンスを有して対応
して、偏倚すると共に、これら斜め方向のずれに基づく
分力が解除された場合には、確実に、元の整合した状態
に復帰することが出来るものである。

【００３９】この発明は、上述した一実施例の構成に限
定されることなく、この発明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。例えば、上
述した一実施例においては、ピン２２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。
更に、上述した一実施例のコンプライアンス機構３４に
おいては、付勢部材３４ｉとして、リング状のコイルス
プリングを用い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、図５Ａに第１の変形例として示す
ように、リング状の弾性ゴム帯３４ｎを用いるようにし
ても良い。この場合、リング状のコイルスプリングを用
いる場合と比較して、各支持ピン３４ｃに切り溝３４ｄ
を形成する必要は無くなる。

【００４０】また、図５Ｂに第２の変形例として示すよ
うに、このリング状の弾性ゴム帯３４ｎの幅を広く取る
ことにより、上下一対では無く、１本の弾性ゴム帯３４
ｏで済ますことも可能となる。ここで、上述した一実施
例においては、基板３０には、１本の嵌合穴２８が形成
され、保持具２０には、１本のピン２２が挿入・保持さ
れており、このピン２２を嵌合穴２８に嵌入する１軸の
場合について説明したが、この一実施例の芯合せ装置１
２は、このような態様においてのみ適用できるものでな
く、基板３０に形成された２本の嵌合穴２８に、保持具
２０に挿入・保持された２本のピン２２を嵌入する２軸
の場合にも、適用し得るものである。

【００４１】即ち、このような２軸の場合において、図
６Ａに示すように、２本のピン２２の中心を結ぶ線分ｌ
₁ と、２本の嵌合穴２８の中心を結ぶ線分ｌ₂ とが、互
いに平行状態を維持してずれている場合には、従来技術
と同様に、ｘ軸方向に沿うずれ量Δｘと、ｙ軸方向に沿
うずれ量Δｙとが、それぞれのピン２２と嵌合穴２８の
テーパ面３２との当接部において、同様な値となり、ハ
ンド本体１６のロボツトアーム１０に対する回転を伴な
うことなく、確実に対応できるものである。

【００４２】一方、図６Ｂに示すように、２本のピン２
２の中心を結ぶ線分ｌ₁ と、２本の嵌合穴２８の中心を
結ぶ線分ｌ₂ とが、所定角度Δθを有して交わるように
ずれている場合には、ｘ軸方向に沿うずれ量Δｘと、ｙ
軸方向に沿うずれ量Δｙとが、それぞれのピン２２と嵌
合穴２８のテーパ面３２との当接部において、異なる値
となり、ハンド本体１６のロボツトアーム１０に対する
回転を伴なうことになる。このような場合においても、
この一実施例の芯合せ装置１２におけるコンプライアン
ス機構３４，３６は、ハンド本体１６のロボツトアーム
１０に対する回転を所定範囲で許容するものであるか
ら、このような回転方向における角度のずれに対して、
確実に対応できるものである。

【００４３】また、この一実施例の芯合せ装置１２にお
いては、上述した２軸の嵌合動作においてのみに適用さ
れるもので無く、多軸の嵌合動作にも適用できるもので
ある。以上詳述したように、この一実施例においては、
この芯合せ装置１２は、ｘ軸、ｙ軸、ｚ軸方向に夫々沿
うずれ、ｚ軸を中心とした回転方向のずれ（θ）、なら
びに、ｚ軸に対する傾きのずれ（α）に夫々コンプライ
アンスを有しており、斜め方向のずれ対応して、柔らか
く偏倚すると共に、この斜めのずれに基づくずれ力が解
除された場合には、確実に、元の、整合した状態に復帰
することが出来るものである。

【００４４】

【発明の効果】以上詳述したように、この発明に係わる
芯合せ装置は、所定軸に沿つて延出して配設された第１
の軸部材と、この第１の軸部材の所定軸に沿うように、
第１の軸部材から所定間隔離間して配設された第２の軸
部材と、前記第１及び第２の軸部材の、互いに対向する
端部の周囲に、これらを取り囲むように配設された複数
の支持部材と、これら支持部材を一括して取り囲むよう
に取り付けられ、これら支持部材が前記第１及び第２の
軸部材の、互いに対向する端部の周囲に弾性的に圧接す
るように付勢する付勢部材と、前記第１及び第２の軸部
材の互いに対向する面の、両軸部材の軸線回りの回転を
規制するロック部材とを具備する事を特徴としている。

【００４５】また、この発明に係わる芯合せ装置におい
て、前記ロック部材は、両軸部材の軸線から外れた位置
に少なくとも２本配設されている事を特徴としている。
従つて、この発明によれば、嵌入部材と嵌合部とが斜め
方向にずれていな場合であつても、確実に嵌入部材を嵌
合部へ嵌入させることのできるコンプライアンスを有す
ると共に、作業時間の短縮化を図る事の出来る芯合せ装
置が提供されることになる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明に係わる芯合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である。

【図２】図１におけるIIーII線に沿つて切断して示す断
面図である。

【図３】ｘーｙ軸平面におけるずれ状態を示す平面図で
ある。

【図４Ａ】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である。

【図４Ｂ】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５Ａ】一実施例の第１の変形例の構成を部分的に示
す正面図である。

【図５Ｂ】一実施例の第２の変形例の構成を部分的に示
す正面図である。

【図６Ａ】２軸の場合のずれが平行状態である場合を示
す上面図である。

【図６Ｂ】２軸の場合のずれが回転状態である場合を示
す上面図である。

【図７Ａ】、

【図７Ｂ】、

【図７Ｃ】従来の芯合せ装置の構成及び動作を示す正面
図である。

【符号の説明】１０…ロボツトアーム、１２…芯合せ装置、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、３４…コンプライアンス機構、３４ａ…第１の軸部材、３４ｂ…第２の軸部材、３４ｃ；３４ｄ…外方フランジ部、３４ｅ…支持ピン、３４ｆ；３４ｇ…外方フランジ部、３４ｈ…切り溝、３４ｉ…付勢部材、３４ｊ；３４ｋ…凹所、３４ｌ…コイルスプリング、３４ｍ…Ｖ溝、３４ｎ；３４ｏ…弾性ゴム帯、３６…ボルト、３８…ロツク機構、３８ａ…シリンダ室、３８ｂ…ピストン部材、３８ｃ…コイルスプリング、３８ｄ…ストツパ部材、３８ｅ…ロツク穴、３８ｆ…連結管である。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】所定軸に沿つて延出して配設された第１
の軸部材と、この第１の軸部材の所定軸に沿うように、第１の軸部材
から所定間隔離間して配設された第２の軸部材と、前記第１及び第２の軸部材の、互いに対向する端部の周
囲に、これらを取り囲むように配設された複数の支持部
材と、これら支持部材を一括して取り囲むように取り付けら
れ、これら支持部材が前記第１及び第２の軸部材の、互
いに対向する端部の周囲に弾性的に圧接するように付勢
する付勢部材と、前記第１及び第２の軸部材の互いに対向する面の、両軸
部材の軸線回りの回転を規制するロック部材とを具備す
る事を特徴とする芯合せ装置。
【請求項２】前記ロック部材は、両軸部材の軸線から
外れた位置に少なくとも２本配設されている事を特徴と
する請求項１に記載の芯合せ装置。