JPH09330125A - 位置決め誤差吸収機能付き過負荷防止装置 - Google Patents
位置決め誤差吸収機能付き過負荷防止装置Info
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- JPH09330125A JPH09330125A JP17169396A JP17169396A JPH09330125A JP H09330125 A JPH09330125 A JP H09330125A JP 17169396 A JP17169396 A JP 17169396A JP 17169396 A JP17169396 A JP 17169396A JP H09330125 A JPH09330125 A JP H09330125A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】ロボットや自動組立装置等で使用される過負荷
防止装置において、位置決め誤差吸収機能をもった過負
荷防止装置を作るとともに、傾きによる異常も感知でき
る検出機構を組み込む事で、安価で小型の過負荷防止装
置を作る。 【解決手段】ケース内をスプリングにより平行および傾
いて上下に移動する位置決めベースと、位置決めベース
に対して横方向にスライドするスライドベースと、無負
荷の時には原点に復帰する位置決め機構から構成された
過負荷防止装置を作る事により、誤差吸収機能をもたせ
る事が出来る。また、電極を電気接点とする過負荷検出
機構において、操作ロッドの片側の軸径を太くして断面
形状をＴの字型に形成した事で、傾きによる過負荷も感
知できる。
防止装置において、位置決め誤差吸収機能をもった過負
荷防止装置を作るとともに、傾きによる異常も感知でき
る検出機構を組み込む事で、安価で小型の過負荷防止装
置を作る。 【解決手段】ケース内をスプリングにより平行および傾
いて上下に移動する位置決めベースと、位置決めベース
に対して横方向にスライドするスライドベースと、無負
荷の時には原点に復帰する位置決め機構から構成された
過負荷防止装置を作る事により、誤差吸収機能をもたせ
る事が出来る。また、電極を電気接点とする過負荷検出
機構において、操作ロッドの片側の軸径を太くして断面
形状をＴの字型に形成した事で、傾きによる過負荷も感
知できる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ロボットや自動組
立装置等による挿入作業において、組み立てられる部品
間の位置ズレおよび傾きの誤差を吸収して挿入作業を円
滑に行うと共に、挿入ミスによる過負荷を感知してロボ
ットに過大な荷重がかかるのを防ぐ、位置決め誤差吸収
機能付き過負荷防止装置に関するものである。
立装置等による挿入作業において、組み立てられる部品
間の位置ズレおよび傾きの誤差を吸収して挿入作業を円
滑に行うと共に、挿入ミスによる過負荷を感知してロボ
ットに過大な荷重がかかるのを防ぐ、位置決め誤差吸収
機能付き過負荷防止装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】ロボットが組立などの挿入作業を行う場
合、部品間の位置ズレや傾きによる挿入ミスが発生し、
各所に過大な荷重がかかる為、部品およびロボットが破
損する事がある。そのため、位置ズレや傾きを吸収する
コンプライアンス機能をもった位置決め誤差吸収装置を
取付けて挿入作業を円滑に行う方法がとられている。
合、部品間の位置ズレや傾きによる挿入ミスが発生し、
各所に過大な荷重がかかる為、部品およびロボットが破
損する事がある。そのため、位置ズレや傾きを吸収する
コンプライアンス機能をもった位置決め誤差吸収装置を
取付けて挿入作業を円滑に行う方法がとられている。
【０００３】また、設定値以上の誤差が発生した異常の
場合を考えると、センサーで信号を発信して異常を知ら
せる過負荷防止装置が用いられる。
場合を考えると、センサーで信号を発信して異常を知ら
せる過負荷防止装置が用いられる。
【０００４】位置決め誤差吸収装置は、ゴムやスプリン
グなどの弾性部材を弾性変形させる方法や、平面または
球面上を鋼球やブッシュを摺動させて誤差を吸収し、流
体圧で位置決めする方法がとられている（例えば、特開
平７−１９５２４０号公報参照）。
グなどの弾性部材を弾性変形させる方法や、平面または
球面上を鋼球やブッシュを摺動させて誤差を吸収し、流
体圧で位置決めする方法がとられている（例えば、特開
平７−１９５２４０号公報参照）。
【０００５】過負荷防止装置は、スプリングやゴムなど
の弾性体を用いて負荷を逃がすバッファー機能と、変位
センサーや荷重センサーで過負荷を検出してロボットに
信号をフィードバックする過負荷検出機能が用いられて
いる。過負荷検出機能は、ロボット取付板（８）とチャ
ック取付板（９）の距離または負荷を測定するため、上
下の動作に対してはセンサーが１つでよいが、傾きによ
る異常を感知するにはセンサーを複数配置して検出して
いる。
の弾性体を用いて負荷を逃がすバッファー機能と、変位
センサーや荷重センサーで過負荷を検出してロボットに
信号をフィードバックする過負荷検出機能が用いられて
いる。過負荷検出機能は、ロボット取付板（８）とチャ
ック取付板（９）の距離または負荷を測定するため、上
下の動作に対してはセンサーが１つでよいが、傾きによ
る異常を感知するにはセンサーを複数配置して検出して
いる。
【０００６】これらの誤差吸収装置や過負荷防止装置
は、それぞれロボットとチャックの間に配置されるが、
両方の機能を合わせ持つ装置は無かった。そのため、両
方を取り付けると重量が重くなり、コストも高くなる。
また、ロボット取付面からチャックの先端までが長くな
るため、どちらか片方を選択して使用している場合が多
い。
は、それぞれロボットとチャックの間に配置されるが、
両方の機能を合わせ持つ装置は無かった。そのため、両
方を取り付けると重量が重くなり、コストも高くなる。
また、ロボット取付面からチャックの先端までが長くな
るため、どちらか片方を選択して使用している場合が多
い。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】そこで本発明は、位置
決め誤差吸収装置と過負荷防止装置の両方の機能を持つ
装置を作る事により、安価で小型化を実現しようとする
ものである。
決め誤差吸収装置と過負荷防止装置の両方の機能を持つ
装置を作る事により、安価で小型化を実現しようとする
ものである。
【０００８】また、異常を感知するセンサーを複数配置
せずに傾きの異常を感知出来る簡単な機構を構成する事
により、製造コストを下げようとするものである。
せずに傾きの異常を感知出来る簡単な機構を構成する事
により、製造コストを下げようとするものである。
【０００９】
【課題が解決するための手段】位置決め誤差吸収装置の
機能は、位置決め機能とコンプライアンス機能の２つで
ある。位置決め機能は、スプリングの圧縮力とテーパ面
やピンによる位置決めにより構成する。コンプライアン
ス機構は、負荷がかかると位置決めベース（５）に配置
されたスプリングＡ（７）により上下スライドおよび傾
きが発生し、位置決めベース（５）とスライドベース
（６）で構成されたスライド機構による横方向のスライ
ドが発生するので、それぞれの動きが複合される事によ
りコンプライアンス機能を構成する。
機能は、位置決め機能とコンプライアンス機能の２つで
ある。位置決め機能は、スプリングの圧縮力とテーパ面
やピンによる位置決めにより構成する。コンプライアン
ス機構は、負荷がかかると位置決めベース（５）に配置
されたスプリングＡ（７）により上下スライドおよび傾
きが発生し、位置決めベース（５）とスライドベース
（６）で構成されたスライド機構による横方向のスライ
ドが発生するので、それぞれの動きが複合される事によ
りコンプライアンス機能を構成する。
【００１０】また、過負荷防止装置の機能であるバッフ
ァー機能と異常信号発信機能は、位置決めベース（５）
にスプリングＡ（７）を配置する事により、設定の負荷
まではスプリングが弾性変形してバッファー機能として
作用するが、設定値以上の負荷がかかると操作ロッドが
電気接点の電極を押し戻して接点が離れる事によって異
常信号を発信する異常信号発信機能を構成する。
ァー機能と異常信号発信機能は、位置決めベース（５）
にスプリングＡ（７）を配置する事により、設定の負荷
まではスプリングが弾性変形してバッファー機能として
作用するが、設定値以上の負荷がかかると操作ロッドが
電気接点の電極を押し戻して接点が離れる事によって異
常信号を発信する異常信号発信機能を構成する。
【００１１】この時、片側の軸径を太くして断面形状が
Ｔの字型にした操作ロッド（１３）の細い方の軸で電気
接点の電極を押し下げる構造にする。操作ロッド（１
３）の断面形状をＴの字型にするのは、細い軸径のまま
では上下方向の変位量しかとれないが、断面形状がＴの
字型にする事で、傾いたときに軸の中心から離れた位置
でロボット取付板と接するため、操作ロッド（１３）の
変位量が大きくなる。よって、上下スライドだけでなく
傾きが発生した場合でも操作ロッドとスライドベースの
位置関係が変わるため、電気接点の電極が離れ、異常信
号を発信できるようになる。
Ｔの字型にした操作ロッド（１３）の細い方の軸で電気
接点の電極を押し下げる構造にする。操作ロッド（１
３）の断面形状をＴの字型にするのは、細い軸径のまま
では上下方向の変位量しかとれないが、断面形状がＴの
字型にする事で、傾いたときに軸の中心から離れた位置
でロボット取付板と接するため、操作ロッド（１３）の
変位量が大きくなる。よって、上下スライドだけでなく
傾きが発生した場合でも操作ロッドとスライドベースの
位置関係が変わるため、電気接点の電極が離れ、異常信
号を発信できるようになる。
【００１２】
【発明の実施の形態】図１に、本発明の一実施例を示
す。内部にテーパ面を形成したケース（４）に、ケース
のテーパ面に係合するテーパ面を設けた位置決めベース
（５）とスプリングＡ（７）が挿入されており、スプリ
ングＡ（７）が圧縮された状態でロボット取付板（８）
とケース（４）が固定されている。そのため、位置決め
ベース（５）はスプリングＡ（７）の力によりケース
（４）に押し付けられてテーパ面で位置決めされる。回
転方向の規制は、ケースに取り付けられたピン（１０）
が、位置決めベース（５）の側面に設けられた溝に挿入
され、回り止め機構を構成している。スプリングＡ
（７）は位置決めベース（５）に形成された開口部に挿
入されており、回り止め機構と並列に配置されているた
め、高さが低くなっている。
す。内部にテーパ面を形成したケース（４）に、ケース
のテーパ面に係合するテーパ面を設けた位置決めベース
（５）とスプリングＡ（７）が挿入されており、スプリ
ングＡ（７）が圧縮された状態でロボット取付板（８）
とケース（４）が固定されている。そのため、位置決め
ベース（５）はスプリングＡ（７）の力によりケース
（４）に押し付けられてテーパ面で位置決めされる。回
転方向の規制は、ケースに取り付けられたピン（１０）
が、位置決めベース（５）の側面に設けられた溝に挿入
され、回り止め機構を構成している。スプリングＡ
（７）は位置決めベース（５）に形成された開口部に挿
入されており、回り止め機構と並列に配置されているた
め、高さが低くなっている。
【００１３】位置決めベース（５）の上下には、スライ
ドベース（６）とスライド板（１１）が配置されてお
り、位置決めベース（５）に対してスライドベース
（６）が横方向に摺動するスライド機構を構成してい
る。無負荷時には原位置に復帰する必要があるため、本
実施例ではスプリングＤ（１８）と鋼球（１９）による
位置決め機構が構成されている。位置決め機構はこの他
に、図７に示すような弾性部材（２０）を用いて位置決
めする方法もある。
ドベース（６）とスライド板（１１）が配置されてお
り、位置決めベース（５）に対してスライドベース
（６）が横方向に摺動するスライド機構を構成してい
る。無負荷時には原位置に復帰する必要があるため、本
実施例ではスプリングＤ（１８）と鋼球（１９）による
位置決め機構が構成されている。位置決め機構はこの他
に、図７に示すような弾性部材（２０）を用いて位置決
めする方法もある。
【００１４】スライドベース（６）の中心には、操作ロ
ッド（１３）がスライドベース（６）と上下方向に摺動
するようにスプリングＢ（１４）を介して配置されてい
る。操作ロッド（１３）は、片方の軸径を太くして断面
形状がＴの字型に形成し、細い方の軸はスライドベース
（６）の中心を貫通している。スライドベース（６）に
は電極Ａが固定され、電極Ｂ（１６）はスプリングＣ
（１７）により電極Ａ（１５）に押し当てられている。
ッド（１３）がスライドベース（６）と上下方向に摺動
するようにスプリングＢ（１４）を介して配置されてい
る。操作ロッド（１３）は、片方の軸径を太くして断面
形状がＴの字型に形成し、細い方の軸はスライドベース
（６）の中心を貫通している。スライドベース（６）に
は電極Ａが固定され、電極Ｂ（１６）はスプリングＣ
（１７）により電極Ａ（１５）に押し当てられている。
【００１５】スライドベース（６）の先端にはチャック
取付板（９）が固定され、チャック（２）等が取り付け
られる。また、反対側のロボット取付板（８）を使い、
ロボットに取り付ける構成になっている。
取付板（９）が固定され、チャック（２）等が取り付け
られる。また、反対側のロボット取付板（８）を使い、
ロボットに取り付ける構成になっている。
【００１６】次に動作について説明する。図２に上下方
向に負荷がかかった場合を示す。
向に負荷がかかった場合を示す。
【００１７】上下方向に負荷をかけていった場合、チャ
ック（２）やスライドベース（６）を介して位置決めベ
ース（５）がスプリングＡ（７）を押し戻すので、装置
の高さが徐々に低くなり、操作ロッド（１３）と電極Ｂ
（１６）の隙間が狭まる。設定値までは上下移動のバッ
ファー機構としてはたらくが、設定値以上の負荷がかか
ると操作ロッド（１３）が電極Ｂ（１６）を押し下げる
ため、電気接点の電極が離れて異常信号を発信する。
ック（２）やスライドベース（６）を介して位置決めベ
ース（５）がスプリングＡ（７）を押し戻すので、装置
の高さが徐々に低くなり、操作ロッド（１３）と電極Ｂ
（１６）の隙間が狭まる。設定値までは上下移動のバッ
ファー機構としてはたらくが、設定値以上の負荷がかか
ると操作ロッド（１３）が電極Ｂ（１６）を押し下げる
ため、電気接点の電極が離れて異常信号を発信する。
【００１８】次に位置ズレがある場合を示す。挿入部品
に位置ズレがある場合には、上下方向の負荷のほかに、
横方向の負荷がかかる。横方向の負荷は、位置決めベー
ス（５）とスライドベース（６）の位置決め機構がズレ
る事によってスライドし、位置ズレを吸収する事が出来
る。この時、スプリングＡ（７）の力はスライドベース
（６）に作用せず、スプリングＢ（１４）の力しか作用
しないので、スライドまたは位置決めが安易に行える。
に位置ズレがある場合には、上下方向の負荷のほかに、
横方向の負荷がかかる。横方向の負荷は、位置決めベー
ス（５）とスライドベース（６）の位置決め機構がズレ
る事によってスライドし、位置ズレを吸収する事が出来
る。この時、スプリングＡ（７）の力はスライドベース
（６）に作用せず、スプリングＢ（１４）の力しか作用
しないので、スライドまたは位置決めが安易に行える。
【００１９】本実施例は、スプリングＤ（１９）と鋼球
（１８）により構成される位置決め機構の鋼球（１８）
が、スプリングＤ（１９）の力を押し戻して位置ズレを
発生させるが、負荷がなくなればスプリングＤ（１９）
の力で押し戻され、原位置に復帰する。
（１８）により構成される位置決め機構の鋼球（１８）
が、スプリングＤ（１９）の力を押し戻して位置ズレを
発生させるが、負荷がなくなればスプリングＤ（１９）
の力で押し戻され、原位置に復帰する。
【００２０】同様に傾きがある場合も、図５に示すよう
にスライドベース（６）のスライド機構と、位置決めベ
ース（５）が傾く事によって誤差を吸収する。この時、
傾きおよび負荷が設定値以下の場合にはスプリングＡ
（７）が誤差を吸収するが、設定値以上の傾きがある場
合には、操作ロッド（１３）の軸径の太い部分がロボッ
ト取付板（８）に傾いて当たるため、操作ロッド（１
３）の変位量が大きくなり、軸径の細い部分が電極Ｂ
（１６）を押し下げて電気接点が離れ、異常信号を発信
する。
にスライドベース（６）のスライド機構と、位置決めベ
ース（５）が傾く事によって誤差を吸収する。この時、
傾きおよび負荷が設定値以下の場合にはスプリングＡ
（７）が誤差を吸収するが、設定値以上の傾きがある場
合には、操作ロッド（１３）の軸径の太い部分がロボッ
ト取付板（８）に傾いて当たるため、操作ロッド（１
３）の変位量が大きくなり、軸径の細い部分が電極Ｂ
（１６）を押し下げて電気接点が離れ、異常信号を発信
する。
【００２１】以上のように、位置決め誤差吸収装置の機
能と、過負荷防止装置の機能を満足する装置が簡単な構
造で構成されている。
能と、過負荷防止装置の機能を満足する装置が簡単な構
造で構成されている。
【００２２】
【発明の効果】今までは、位置決め誤差吸収装置と過負
荷防止装置をそれぞれ別に取り付けなければならなかっ
たが、両方の機能を１つにまとめた装置を作ったこと
で、軽量化および小型化を実現したばかりでなく、コス
トも下げることができた。
荷防止装置をそれぞれ別に取り付けなければならなかっ
たが、両方の機能を１つにまとめた装置を作ったこと
で、軽量化および小型化を実現したばかりでなく、コス
トも下げることができた。
【００２３】動きの制御に関しても、スプリングを使っ
て動きを合成したコンプライアンス機能および位置決め
機能を形成した事により、シリンダ等の機器は使用せず
良くなった。それに伴い、制御に関する周辺機器を設け
る必要もなくなった。
て動きを合成したコンプライアンス機能および位置決め
機能を形成した事により、シリンダ等の機器は使用せず
良くなった。それに伴い、制御に関する周辺機器を設け
る必要もなくなった。
【００２４】また、無負荷時にはスプリングＣ（１７）
により電極Ａと電極Ｂは押し当てられているため、電気
接点の電極は閉じているが、リード線（２１）などが断
線した場合でも同様に異常信号を発信するため、ロボッ
トなどを破損から守ることになる。
により電極Ａと電極Ｂは押し当てられているため、電気
接点の電極は閉じているが、リード線（２１）などが断
線した場合でも同様に異常信号を発信するため、ロボッ
トなどを破損から守ることになる。
【００２５】そして、操作ロッドの形状をＴの字型に形
成し、電気接点という簡単な構造のセンサーを１つ構成
するだけで、上下方向だけでなく傾きによる異常も感知
できる機構を発明したことで、高価なセンサーを複数配
置せずに良くなり、製造コストを下げる事が出来た。
成し、電気接点という簡単な構造のセンサーを１つ構成
するだけで、上下方向だけでなく傾きによる異常も感知
できる機構を発明したことで、高価なセンサーを複数配
置せずに良くなり、製造コストを下げる事が出来た。
【図１】発明の実施例を示す断面図
【図２】発明の実施例の上下に負荷がかかった時の動作
を示す説明図
を示す説明図
【図３】発明の実施例の位置ズレがあった時の動作を示
す説明図
す説明図
【図４】発明の実施例の位置決め装置の動作を示す部分
説明図Ａは、位置決めされた状態を示す。Ｂは、位置ズ
レした状態を示す。
説明図Ａは、位置決めされた状態を示す。Ｂは、位置ズ
レした状態を示す。
【図５】発明の実施例の傾きがあった時の動作を示す説
明図
明図
【図６】操作ロッドの斜視図
【図７】他の実施例を示す断面図
１ 位置決め誤差吸収機能付き過負荷防止装置 ２ チャック ３ ロボット ４ ケース ５ 位置決めベース ６ スライドベース ７ スプリングＡ ８ ロボット取付板 ９ チャック取付板 １０ ピン １１ スライド板 １２ ブッシュ １３ 操作ロッド １４ スプリングＢ １５ 電極Ａ １６ 電極Ｂ １７ スプリングＣ １８ スプリングＤ １９ 鋼球 ２０ 弾性部材 ２１ リード線
Claims (2)
- 【請求項１】内部に下部が開口する係合空所を備えたケ
ースと、該ケース内に形成されたテーパ面で係合し、ス
プリングにより平行および傾いて上下に移動する位置決
めベースと、位置決めベースに対して横方向にスライド
するスライドベースと、前記位置決めベースとスライド
ベースが原位置に復帰する位置決め機構から構成される
事を特徴とする、位置決め誤差吸収機能付き過負荷防止
装置。 - 【請求項２】スライドベースに設けられた電極Ａと、ス
プリングにより電極Ａに押し当てられる電極Ｂと、片側
の軸径を太くして断面形状がＴの字型に形成された操作
ロッドと、スライドベースの中心を操作ロッドがスライ
ドし、電極Ｂを押し下げるように構成された過負荷検出
機構を備えた、請求項１の位置決め誤差吸収機能付き過
負荷防止装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17169396A JP3635315B2 (ja) | 1996-06-10 | 1996-06-10 | 位置決め誤差吸収装置付き過負荷防止装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17169396A JP3635315B2 (ja) | 1996-06-10 | 1996-06-10 | 位置決め誤差吸収装置付き過負荷防止装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09330125A true JPH09330125A (ja) | 1997-12-22 |
| JP3635315B2 JP3635315B2 (ja) | 2005-04-06 |
Family
ID=15927945
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17169396A Expired - Fee Related JP3635315B2 (ja) | 1996-06-10 | 1996-06-10 | 位置決め誤差吸収装置付き過負荷防止装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3635315B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100421532B1 (ko) * | 2000-02-25 | 2004-03-09 | 에스엠시 가부시키가이샤 | 토크 리미터부착 전동핸드 |
| US8272645B2 (en) | 2008-04-08 | 2012-09-25 | Kobe Steel, Ltd. | Tool replacing device |
| JP2020012656A (ja) * | 2018-07-13 | 2020-01-23 | 日本電産コパル電子株式会社 | トルクセンサの取り付け構造 |
-
1996
- 1996-06-10 JP JP17169396A patent/JP3635315B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100421532B1 (ko) * | 2000-02-25 | 2004-03-09 | 에스엠시 가부시키가이샤 | 토크 리미터부착 전동핸드 |
| US8272645B2 (en) | 2008-04-08 | 2012-09-25 | Kobe Steel, Ltd. | Tool replacing device |
| JP2020012656A (ja) * | 2018-07-13 | 2020-01-23 | 日本電産コパル電子株式会社 | トルクセンサの取り付け構造 |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3635315B2 (ja) | 2005-04-06 |
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