JPH0714577B2

JPH0714577B2 - 芯合せ装置

Info

Publication number: JPH0714577B2
Application number: JP22136191A
Authority: JP
Inventors: 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: 1995-02-22
Anticipated expiration: 2010-02-22
Also published as: JPH05253761A

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９Ａ乃至図９Ｃ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９Ａ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９Ｂ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９Ｃ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
るような問題点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の中心軸とが所定角度を形
成するよう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問題点が発生すること
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、フインガ装置の中心軸線がロボツトアームｑの中心
軸線から外れてしまい、ロボツトアームｑの停止時にお
いて、フインガ装置の中心軸線とロボツトアームｑの中
心軸線とが整合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所定角度を形成するよう
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
する付勢部材とを具備し、前記第１及び第２の軸部材に
形成した通孔に第３の軸部材を挿通し、この第３の軸部
材を駆動する駆動手段を設け、前記第３の軸部材を前記
第２の軸部材に係止させて、前記第１の軸部材と第２の
軸部材とをロック状態に保持するようにした事を特徴と
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、少なく
とも、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、
嵌入部材と嵌合部とが所定角度を形成するようにずれで
い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、互いの軸線の整合状
態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３６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と共
に、垂直軸に対して柔らかく傾く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】上述した第１の軸部材３４ａの下面には、
後述するように、下方に突出する状態で設けられたピス
トン部材３８ｂの下端には、吊持部材３４ｃが取り付け
られている。この吊持部材３４ｃの下端には、外方フラ
ンジ部３４ｄが一体に形成されている。一方、ハンド本
体１６には、相補的にこの吊持部材３４ｃが嵌合される
段付き透孔３４ｆが形成されている。そして、図示する
ように、この段付き透孔３４ｆの中途部における上面部
分を規定する第２の軸部３４ｂの段部と、吊持部材３４
ｃの外方フランジ部３４ｄとの間には、コイルスプリン
グ３４ｇが介設されている。このコイルスプリング３４
ｇは、この第２の軸部３４ｂを、外方フランジ部３４ｄ
及び吊持部材３４ｃを介して第１の軸部材３４ａに弾性
的に支持するために設けられている。

【００２１】このようにして、第２の軸部３４ｂが固着
されたハンド本体１６は、第１の軸部３４ａが取り付け
られた取付本体４０に、直接、弾性的に吊持された状態
で接続されることになる。そして、この吊持された状態
において、ハンド本体１６の取付本体４０に対する中心
軸回りの揺動、即ち、中心軸に対する傾き動作が許容さ
れることになる。

【００２２】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
持ピン３４ｅを備えている。ここで第１及び第２の軸
部材３４ａ，３４ｂと、各支持ピン３４ｅとの夫々の直
径は、同一の値に設定されている。そして、支持ピン３
４ｄの設定本数は、６本に設定されており、これら６本
の支持ピン３４ｅは、第１及び第２の軸部材３４ａ，３
４ｂ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。

【００２３】また、各支持ピン３４ｄの上下両端部に
は、夫々に環状の切り溝３４ｈが夫々形成されている。
そして、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、これ
ら支持ピン３４ｅ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
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、ハンド本体１６
の取付本体４０に対する中心軸回りの揺動を許容するた
め、各支持ピン３４ｅの上下両端面は、夫々丸味が付け
られている。また、各支持ピン３４ｅの上下両端部は、
夫々ボールベアリング３４ｊ，３４ｋを介して、取付本
体３４の下面、及び、ハンド本体１６の上面に回転自在
に係合している。更に、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、中心軸
に沿つて延出したシリンダ室３８ａを備えている。

【００２５】このシリンダ室３８ａ内には、中心軸に沿
つて進退自在にピストン部材３８ｂが収納されている。
ここで、このピストン部材３８ｂは、コイルスプリング
３８ｃにより下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、このピストン部材３８ｂの
上端に一体に形成された段部３８ｄが、シリンダ室３８
ａの下面に当接して停止した位置において、ピストン部
材の非ロツク位置が規定されている。

【００２６】また、第２の軸部材３４ｂの、前述したコ
イルスプリング３４ｇの上端が当接した段部には、下方
に向かうに従つて拡径するように傾斜したテーパ面３８
ｅが形成されており、一方、このテーパ面３８ｅに対向
する外方フランジ部３４ｄの縁部には、持ち上げられた
状態でこのテーパ面３８ｅに係合するテーパ面３８ｆが
形成されている。

【００２７】ここで、上述したシリンダ室３８ａの、ピ
ストン部材３８ｂの段部３８ｄより下方部分には、図示
しない加圧ポンプ機構に連結された連結管３８ｇが接続
されている。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３８ｇを介してシリンダ室３８ａ
内に導入されることにより、ピストン部材３８ｂは、コ
イルスプリング３８ｃの付勢力に抗して、非ロツク位置
から上方に押し上げられて、ロツク位置に偏倚される。

【００２８】尚、このロツク位置において、ピストン部
材３８ｂの外方フランジ部３８ｄに形成されたテーパ面
３８ｆは、第２の軸部材３４ｂに形成されたテーパ面３
８ｅに当接することになる。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，３４ｂ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、所謂ずれが発生す
る。

【００３１】ここで、この一実施例においては、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を想
定する。このようにずれている場合には、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２
８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。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、及びｙ軸方向のずれに加えて、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。

【００３７】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。尚、以下の
説明において、上述した一実施例の構成と同一部分に
は、同一符合を付して、その説明を省略する。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３４ｐ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３４
ｈを形成する必要は無くなる。

【００３８】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３４ｐ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
ｑ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、この発明は、このような１軸
の嵌入動作においてのみ適用できるものでなく、図６及
び図７に他の実施例として示すように、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。

【００３９】即ち、上述した一実施例においては、この
ような２軸の場合において、図８Ａに示すように、２本
のピン２２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、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。

【００４０】一方、図８Ｂ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（θ）を伴なうことになる。このような場合におい
て、上述した一実施例においては、第２の軸部材３４ｂ
が第１の軸部材３４ａに対する回転位置が自由に設定さ
れることになるので、このような回転（θ）に対してコ
ンプライアンスを有して、偏倚し、復帰することが不可
能である。

【００４１】しかしながら、他の実施例においては、以
下のように構成されているので、このような２軸の場合
におけるずれに対しても、確実に対応することが出来る
ものである。即ち、他の実施例のコンプライアンス機構
３４においては、上述した一実施例の構成と異なり、各
支持ピン３４ｅの直径は、第１及び第２の軸部材３４
ａ，３４ｂの直径よりかなり小さな値に設定されてい
る。一方、第１及び第２の軸部分３４ａ，３４ｂの夫々
の端部には、図７から明かなように、支持ピン３４ｅの
配設個数に対応して、等間隔に６本のＶ溝３４ｍが上下
方向に沿つて延出するように形成されている。

【００４２】ここで、第１及び第２の軸部材３４ａ，３
４ｂ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、上述した一実施例
におけるコンプライアンスに加えて、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軸を中心とした角度ずれ（θ）が発生した場合で
も、この角度ずれ（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は更に発揮すること
が出来るものである。

【００４３】尚、上述した他の実施例においては、ロツ
ク機構３８は、第２の軸部材３４ｂの回転止めの機能を
果たすために、ロボツトアーム１０の中心軸を中心に、
左右対称な位置に一対配設されている。以上詳述したよ
うに、他の実施例においては、この芯合せ装置１２は、
ｘ軸、及びｙ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）、並びに、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。このようにして、２軸における嵌入動作のおいてず
れが生じていたとしても、問題無く確実に嵌入動作が実
行されることになる。

【００４４】ここで、２軸の場合における芯合せ動作
は、１軸の場合の、嵌入部材が断面円では無く、断面多
角形状においても、同様に適用出来るものである。ま
た、このように、このコンプライアンス機構３４は、ｚ
軸を中心とした回転方向のずれ（θ）、並びに、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
ているので、ロボツトアーム１０を横方向に移動して、
水平方向に沿つて延出するように形成された嵌合穴内に
ピンを嵌入させる場合において、この嵌合穴の中心軸が
水平方向と所定角度を形成するようにずれているとして
も、このずれに柔らかく対応した状態で偏倚することが
出来るものである。

【００４５】尚、上述した他の実施例においては、先に
説明した種々の変形例が適用できることは言うまでもな
い。

【００４６】

【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を具備し、前記第１及び第
２の軸部材に形成した通孔に第３の軸部材を挿通し、こ
の第３の軸部材を駆動する駆動手段を設け、前記第３の
軸部材を前記第２の軸部材に係止させて、前記第１の軸
部材と第２の軸部材とをロック状態に保持するようにし
た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所定角度を形成するようにずれてい
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６】この発明に係わる他の実施例の構成を示す正面
断面図である。

【図７】図６に示すコンプライアンス機構の構成を示す
横断面図である。

【図８Ａ】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８Ｂ】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９Ａ】、

【図９Ｂ】、

【図９Ｃ】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吊持部材、３４ｇコイルスプリング、３４ｈ切り溝、３４ｉ付勢部材、３４ｊ；３４ｋボールベアリング、３４ｍＶ溝、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段部、３８ｅ；３８ｆテーパ穴、３８ｇ連結管、４０取付本体である。

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
する付勢部材とを具備し、前記第１及び第２の軸部材に形成した通孔に第３の軸部
材を挿通し、この第３の軸部材を駆動する駆動手段を設
け、前記第３の軸部材を前記第２の軸部材に係止させ
て、前記第１の軸部材と第２の軸部材とをロック状態に
保持するようにした事を特徴とする芯合せ装置。