JPH0731986Y2 - 可変コンプライアンス機構 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は産業用ロボツトのハンド等の作業ツールの支持
機構を構成する可変コンプライアンス機構に関する。

〔従来の技術〕

穴と軸の嵌め合い、ワークの突き当て位置決め作業にお
いては、搬送位置決め装置の精度、それに対する位置決
め治具、またワーク自体の精度等、それぞれに高精度を
要求される場合が多い。これらを単純に、装置、制御系
の精度のみで実現しようとすると、極めて高額の設備投
資を必要とする。

上記の問題を解消するために、ワークの精度に追従する
ように構成し、それを構成する設備機器にはワーク精度
と同等の精度は要求せずとも、機能を満足し得るRCC
（リモートセンタコンプライアンス）等の支持機構が提
案されている。

〔考案が解決しようとする課題〕

しかしながら、従来方式では作業時の反力の方向に応じ
たコンプライアンス性を持つようにすることが出来なか
つた。

また保持時の剛性機能を持たせるためには、そのための
別の機構を付加する必要があり、装置が大型化、複雑化
する不具合があつた。

本考案は上記従来技術の欠点を解消し、任意の方向にコ
ンプライアンス性を持たせることができ、且つ保持剛性
も有する可変コンプライアンス機構を提供することを目
的とする。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的は、ロボツト等のアーム先端に設置するツール
に取り付けられる可撓性の支持板を有する可変コンプラ
イアンス機構において、支持板の両端部を回動自在に支
持する支持部材と、いずれか一方の支持部材に取り付け
られ、ツールに加わる水平軸の任意の方向の応力に対し
任意にコンプライアンス方向を設定するように支持板を
回動させる回動手段とを備え、一方の支持部材をロボツ
ト等の手首側に他方の支持部材をツール側にそれぞれ取
り付けることによって達成される。

〔作用〕

可撓性の支持板によりコンプライアンス性を獲得すると
いう考え方は従来と同じであるが、回動手段によって支
持板を回動させることにより支持板相互の方向を変えて
任意の方向のコンプライアンス性を得ることができる。
また、搬送時等コンプライアンス機能が不要な際には、
支持板の両端を支持している支持部材間に剛性が発生し
てその間が一体的に固定されるように支持板を更に回動
させればよい。この場合、手首側を回動させれば、コン
プライアンス機構と、その先端のツールは一体的に回動
するこになる。

〔実施例〕

以下、本考案の実施例を図面を参照して説明する。

第１図は本考案の一実施例による可変コンプライアンス
機構の平面図、第２図はその正面図であって、本体Ａ
は、上支持体１と中支持体２および下支持体３の３つの
支持体を有している。上支持体１と中支持体２とは固定
連結体20により所定の間隔をおいて支持固定されてお
り、中支持体２と下支持体３とは４枚の可撓性の支持板
４により所定の間隔に保持されている。

これら４枚の支持板４は、第１図に示すように、下支持
板３の支持面のＸ方向およびＹ方向に一対起立するよう
に配置され、これら支持板４の各上下端中央は上下方向
に延在する回動軸21がそれぞれ取り付けられており、こ
れら回動軸21は中支持体２と下支持体３に回転自在にそ
れぞれ軸支されている。中支持体２の上方に突出する各
回動軸21には、タイミングプーリ６がそれぞれ取り付け
られており、Ｘ方向あるいはＹ方向に配置された一対の
支持板４のみが同期回転できるように、相対するタイミ
ングプーリ６間にはベルト７が掛け渡されている。Ｘ方
向およびＹ方向のタイミングプーリ６の一方には、上支
持体１に取り付けられたモータ５の駆動軸がそれぞれ接
続されている。上支持体１の上面中央部には連結部材22
を介してロボツトの手首部23が固定される。これによ
り、手首部23の軸方向の回転は、連結部材22から上支持
体１に伝えられ、上支持体１は固定連結体20、中支持体
２そして支持板４を介して下支持体３を回転させること
ができる。

そして、中支持体２と下支持体３の間の支持板４の可撓
性とその方向性により、図示しないワークの挿入、組み
立て作業時のコンプライアンス性が実現され、更に本考
案においては、ワークの搬送中の保持剛性も得られるよ
うになつている。尚、ハンド等のツール８は、下支持体
３に保持されている。

第３図は支持板４の方向により、剛性、各方向へのコン
プライアンス性が変化する様子を示す説明図であつて、
同図（ａ）はワーク搬送時の支持板４の状態を示し、Ｘ
方向およびＹ方向の各支持板４はそれぞれ相対するよう
に位置するので、コンプライアンスはなく保持剛性が生
じてワークの搬送を確実に行なうことができる。また同
図（ｂ）に示す支持板４の状態では、第４図に示すツー
ル８のコンプライアンス方向は、符号ａのようになる。
同図（ｃ）はその正面図である。また同図（ｄ）に示す
支持体４の状態では、ツール８のコンプライアンス方向
は符号ｂのようになる。

第４図は産業用ロボツトの稼動状態図であり、８はハン
ド等のツール、９はツール８からの反力、即ちワーク10
を挿入対象部材11に挿入する際の反力を検出するための
力覚センサである。

また、第５図はその制御ブロツク図であつて、この力覚
センサ９からの出力をインタフエース12通じてコントロ
ーラ13に取り込み、コントローラ13から、ドライバ14を
通じて各モータ5,5に指令を送り、これによりツール８
における選択的なコンプライアンス及び保持剛性を得る
ようにしている。

〔考案の効果〕

以上説明したように、支持板の両端部を回動自在に支持
する支持部材と、いずれか一方の支持部材に取り付けら
れ、ツールに加わる水平軸の任意の方向の応力に対し任
意にコンプライアンス方向を設定するように支持板を回
動させる回動手段とを備え、一方の支持部材をロボツト
等の手首側に他方の支持部材をツール側にそれぞれ取り
付けた本考案によれば、回動手段によって支持板を回動
させることにより支持板相互の方向を変えて任意の方向
のコンプライアンス性を発生させることができる。ま
た、搬送時等コンプライアンス機能が不要な際には、支
持板の両端を支持している支持部材間に剛性が発生する
ような位置に支持板を回動させれば、ロボツト等の手首
は先端のツールを高い剛性をもって一体的に回動させる
ことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図は本考案による一実施例の可変コンプ
ライアンス機構の平面図及び正面図、第３図は支持板の
向きによるコンプライアンス、保持剛性の説明図、第４
図は産業用ロボツトの作業状態の概念図、第５図はその
制御ブロツク図である。 ４…支持板、８…ツール。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】ロボツト等のアーム先端に設置するツール
   に取り付けられる可撓性の支持板を有する可変コンプラ
   イアンス機構において、前記支持板の両端部を回動自在
   に支持する支持部材と、いずれか一方の前記支持部材に
   取り付けられ、前記ツールに加わる水平軸の任意の方向
   の応力に対し任意にコンプライアンス方向を設定するよ
   うに前記支持板を回動させる回動手段とを備え、一方の
   前記支持部材はロボツト等の手首側に、他方の前記支持
   部材はツール側にそれぞれ取り付けられていることを特
   徴とする可変コンプライアンス機構。