JPS58211877A - Prefabricated robot - Google Patents

Prefabricated robot

Info

Publication number
JPS58211877A
JPS58211877A JP9534282A JP9534282A JPS58211877A JP S58211877 A JPS58211877 A JP S58211877A JP 9534282 A JP9534282 A JP 9534282A JP 9534282 A JP9534282 A JP 9534282A JP S58211877 A JPS58211877 A JP S58211877A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
arm
screw
workpiece
rotation axis
shaft
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP9534282A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
井上 利勅
明良 中田
誠 土井
正己 浅沼
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Matsushita Electric Industrial Co Ltd filed Critical Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority to JP9534282A priority Critical patent/JPS58211877A/en
Publication of JPS58211877A publication Critical patent/JPS58211877A/en
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
(57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は組立用ロボットに関するものであり、特に、精
密な嵌合作業を行なわせることを目的としたものである
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to an assembly robot, and is particularly intended to perform precise fitting work.

従来、組立用ロボットとして、直交座標型ロボットを始
めとして、様々な型式のものが使用されている。中でも
、最近、スカラ型ロボットと一般に呼ばれている水平多
関節型のロボットが、精密組立用として、注目をあびる
ようになった。このロボットは、特開昭55−1127
89号公報に記載されている通シであるが、構造、原理
を説明すると、第1図に示すように、ベース1に回転自
在に保持された第1回転軸2に、第1腕3が取付けられ
ており、第1腕3に回転自在に、φ・っ前記第1回転軸
2と平行に保持された第2軸411′il:第2腕5が
取付けられている。第2腕6の先端には、上下に摺動可
能なように工具保持軸5aが設けられており、工具保持
軸6aの先端には、例えば、電気ドライバー等が装着さ
れる。
Conventionally, various types of assembly robots have been used, including Cartesian coordinate robots. Among these, horizontally articulated robots, commonly referred to as SCARA robots, have recently attracted attention for use in precision assembly. This robot is published in Japanese Unexamined Patent Publication No. 55-1127.
The mechanism described in Japanese Patent No. 89 is as follows. To explain the structure and principle, as shown in FIG. A second shaft 411'il: a second arm 5 is rotatably attached to the first arm 3 and held parallel to the first rotating shaft 2. A tool holding shaft 5a is provided at the tip of the second arm 6 so as to be slidable up and down, and, for example, an electric screwdriver or the like is attached to the tip of the tool holding shaft 6a.

このような構造にすることにより、上下方向には、高い
調性が持たせられる一方、左右前後方向には、僅かな力
でも比較的大きな距離だけ移動する。すなわち、コンブ
2イアンスの方向ニ選択性を持たせることができると云
われている。
With such a structure, high tonality is provided in the vertical direction, while the device can be moved by a relatively large distance in the left-right, front-back, and front-back directions even with a small amount of force. In other words, it is said that it is possible to provide directional selectivity of comb 2 ances.

しかしながら、現実に嵌合等の作業を行なわせてみると
所期どおりのコンプライアンス特性を発揮しない場合が
多い。この原因は、1つには、各関節部の位置割出し精
度をあげるだめには、関節部のバックラッシュ、弾性変
形等を、極力小さくする必要があるが、逆に、こうする
ことにより、前後左右方向の柔らかさをなくしてしまう
ことになる。
However, when actual fitting operations are performed, the desired compliance characteristics are often not exhibited. One reason for this is that in order to improve the position indexing accuracy of each joint, it is necessary to minimize backlash, elastic deformation, etc. of the joint, but conversely, by doing this, This results in a loss of flexibility in the front, back, left and right directions.

さらに、場所によっては、第2腕と工具の先端が受ける
反力とにより発生する捩りモーメンとにより、第1腕3
が捩られ、工具の先端が、鉛直に保持されなくなる。逆
に第1腕3が捩られないように、剛性の高い構造にする
と、回転部の摩擦負荷が大きくなったり、慣性負荷が大
きくなり、結局、左右1前後方向の柔らかさがなくなっ
てしまう。以上は、本発明者等の試作実験結果により得
た結論であるが、このいう欠点のない精密嵌合作業に的
した組立ロボットを実現することが、本発明の目的とす
るところである。
Furthermore, depending on the location, the first arm 3
is twisted and the tip of the tool is no longer held vertically. On the other hand, if the first arm 3 is made to have a highly rigid structure so as not to be twisted, the frictional load and inertia load on the rotating part will increase, and eventually the flexibility in the left and right front and rear directions will be lost. The above is the conclusion obtained from the results of prototype experiments conducted by the present inventors, and it is an object of the present invention to realize an assembly robot suitable for precision fitting work that does not have these drawbacks.

以下、本発明の一実施例を第2図〜第4図により説明す
る。第2図は、本発明の組立用ロボットの全体構成を示
す図である。6はベースであり、ベース6に鉛直にコラ
ム7が取付けられており、このコラム7に任意の高さに
調整固着できるように可動ベース8が取付けられている
。この可動ベース8には、軸受ユニット9が装着され、
この軸受ユニットに、第1軸12のまわりに回転可能な
ように第1アーム13が取付けられておシ、第1アーム
13は、モータ11.減速機10とにより回転駆動させ
られる。第1アーム13の先端には、第2軸14のまわ
りに回転可能なように第2アーム16が装着されている
。第2アームの先端には、前記コラム7と同一方向に摺
動する軸16と、これと平行に設けられ、かつ第2アー
ムの先端部に内蔵されたナツト(図示せず)と噛合うネ
ジ17が装着されており、この軸16の上端は、エンド
プレート18に固着されており、下端は、回転ユニット
21の一部に固着されている。一方、ネジ17の上端は
、回転可能なように、エンドプレート18に装着され、
かつ、モータ20.減速機19により、回転駆動される
。ネジ17の下端は、回転ユニット21に回転可能なよ
うに装着支持されている。回転ユニット21は、チャッ
クベース22を、軸16と平行な軸のまわりに回転させ
るものである。チャックベース22には、適当に手段で
開閉するチャック23が装着されている。
An embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS. 2 to 4. FIG. 2 is a diagram showing the overall configuration of the assembly robot of the present invention. Reference numeral 6 denotes a base, and a column 7 is vertically attached to the base 6, and a movable base 8 is attached to the column 7 so as to be adjustable and fixed to an arbitrary height. A bearing unit 9 is attached to this movable base 8,
A first arm 13 is attached to this bearing unit so as to be rotatable around a first shaft 12, and the first arm 13 is connected to a motor 11. It is rotationally driven by a reduction gear 10. A second arm 16 is attached to the tip of the first arm 13 so as to be rotatable about a second shaft 14 . At the tip of the second arm, there is a shaft 16 that slides in the same direction as the column 7, and a screw that is provided parallel to this and engages with a nut (not shown) built into the tip of the second arm. The upper end of this shaft 16 is fixed to an end plate 18, and the lower end is fixed to a part of the rotation unit 21. On the other hand, the upper end of the screw 17 is rotatably attached to the end plate 18,
And motor 20. It is rotationally driven by a reduction gear 19. The lower end of the screw 17 is rotatably mounted and supported by the rotation unit 21. The rotation unit 21 rotates the chuck base 22 around an axis parallel to the axis 16. A chuck 23 is mounted on the chuck base 22 and is opened and closed by appropriate means.

さて、この組立用ロボットで、ワーク24を把み、第3
図および第4図のような面取りをされたJ125K、挿
入する作業を行なわせる場合を例にあげ、その動作を説
明する。
Now, this assembly robot grasps the workpiece 24 and
The operation will be explained by taking as an example a case where a chamfered J125K as shown in FIG. 4 is inserted.

捷ず、モータ11.減速機10等によシ、第1アーム1
3.第2アーム15等が回転駆動され、孔26の近くに
、ワーク25がもってこられる。
Do not switch, motor 11. By reducer 10 etc., first arm 1
3. The second arm 15 and the like are driven to rotate, and the workpiece 25 is brought near the hole 26.

次に、モータ20によシ、ネジ17が駆動され、ワーク
24が下降する。このとき、第3図のように、孔260
面取り部にワーク24が当接すると、矢印X方向の反力
がチャックに働く。一方、前記した構成によシ、軸16
.ネジ17.第2アーム16の先端部2回転ユニット2
1の4つの構成部品によシ、1つの平行バネ機構が構成
され、反力26により、軸16およびネジ17はワーク
24を鉛直方向に保持したまま、横方向に移動する。
Next, the screw 17 is driven by the motor 20, and the workpiece 24 is lowered. At this time, as shown in FIG.
When the workpiece 24 comes into contact with the chamfered portion, a reaction force in the direction of arrow X acts on the chuck. On the other hand, according to the above-described configuration, the shaft 16
.. Screw 17. Two-rotation unit 2 at the tip of the second arm 16
1 constitutes one parallel spring mechanism, and the reaction force 26 causes the shaft 16 and the screw 17 to move laterally while holding the workpiece 24 in the vertical direction.

第4図は、第3図の構造を側面からみだ図であり、この
図の場合、ネジ17は、軸16の影にかくれてみえない
。このようにチャックの側面から、ワークが反力を受け
た場合には、チャックの横方向の拘束力が小さいため、
ワークは、図のように、孔の状況に応じて、自由に変位
することができる。
FIG. 4 is a side view of the structure of FIG. 3, and in this figure, the screw 17 is hidden in the shadow of the shaft 16 and cannot be seen. In this way, when the workpiece receives a reaction force from the side of the chuck, the lateral restraining force of the chuck is small, so
As shown in the figure, the workpiece can be freely displaced depending on the condition of the hole.

なお、本実施例ではa=100甜、b=35咽。In this example, a=100 sweets and b=35 sweets.

c = d−φ10間であり、弾性変位は数μ〜数10
0μであった。
c = d - φ10, and the elastic displacement is from several μ to several tens
It was 0μ.

以上のような原理によって、ワーク24のセンタと、孔
26のセンタが、ズしていた場合にも、ワーク24を、
極めてスムースに、孔25に嵌合させることができる。
Based on the above principle, even if the center of the work 24 and the center of the hole 26 are misaligned, the work 24 can be moved.
It can be fitted into the hole 25 extremely smoothly.

第6図は、前記軸16のかわりに、2本の軸16a、1
6bを設けた例であり、2本の軸16a。
In FIG. 6, two shafts 16a and 1 are used instead of the shaft 16.
6b, and two shafts 16a.

16bとネジ1了とは、第6図の断面図のように、正三
角形を形成する位置に配置されている。また、チャック
23aは、例えば一般によく使われる三爪チャック等で
あシ、三方向から確実にワークをチャッキングする構造
となっている。
16b and the screw 1 are arranged at positions forming an equilateral triangle, as shown in the cross-sectional view of FIG. Further, the chuck 23a is, for example, a commonly used three-jaw chuck or the like, and has a structure that reliably chucks the workpiece from three directions.

さて、第5図の場合には、第2アーム16a。Now, in the case of FIG. 5, the second arm 16a.

16a、16bおよび回転ユニッ)21aとにより、周
知のコンプライアンス機構を形成することになり、上下
方向には、大きな剛性を有するとともに、左右9前後方
向には、小さな力でも容易に移動させることが可能であ
る。さらにこの場合に、第5図のように、三方向から確
実にワークを把持するチャックを使うと、嵌合を行なっ
た場合に、ワークは完全に鉛直方向の姿勢を保持したま
ま、前記コンプライアンス機構によシ左右前後に移動し
、嵌合がスムースに行なわれる。
16a, 16b and the rotation unit) 21a form a well-known compliance mechanism, which has great rigidity in the vertical direction and can be easily moved in the left and right 9 front and back directions even with a small force. It is. Furthermore, in this case, if a chuck that reliably grips the workpiece from three directions is used as shown in Figure 5, the compliance mechanism will hold the workpiece perfectly vertically when mating is performed. It moves back and forth to the left and right, allowing for smooth mating.

以上、本発明によると、第2アームの先端に装着された
上下移動機構部に、コンプライアンス特性を持たせるこ
とができ、第1アームおよび第2アームの駆動部を剛性
の高い、バックラッシュのない構造にすることが可能で
あり、その結果、ワークを極めて正確に、所定の位置に
、位置決めすることが可能となる。またわずかな位置ず
れは、前記、上下移動部のコンプライアンス機構により
、行なわれ、極めて精密な嵌合を実現することができる
As described above, according to the present invention, the vertical movement mechanism section attached to the tip of the second arm can be provided with compliance characteristics, and the driving section of the first arm and the second arm can be configured to have high rigidity and no backlash. As a result, it is possible to position the workpiece very accurately in a predetermined position. In addition, slight positional displacement is achieved by the compliance mechanism of the vertically moving section, making it possible to achieve extremely precise fitting.

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

第1図は従来の組立用ロボットの正面図、第2図は本発
明の一実施例における組立用ロボットの正面図、第3図
、第4図は同組立ロボットの動作を説明する同要部一部
断面の正面図、第5図は他の実施例の回転ユニットの正
面図、第6図は同平面図である。 12 、、、、、、第1軸、13 、、、、、、第1ア
ーム、14・…・・第2軸、15・01・第2アーム、
16.16a。 1e b 、、、、、、軸、17 、、、、、+ネジ、
23,23800110.チャック。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか1名第1
図 d 第3図    第4図 第51    第。図
Fig. 1 is a front view of a conventional assembly robot, Fig. 2 is a front view of an assembly robot according to an embodiment of the present invention, and Figs. 3 and 4 are the same main parts explaining the operation of the assembly robot. A partially sectional front view, FIG. 5 is a front view of a rotating unit of another embodiment, and FIG. 6 is a plan view of the same. 12 , , , , 1st axis, 13 , , , , 1st arm, 14... 2nd axis, 15 01 2nd arm,
16.16a. 1e b , , , , shaft , 17 , , , + screw ,
23,23800110. Chuck. Name of agent: Patent attorney Toshio Nakao and 1 other person No. 1
Figure d Figure 3 Figure 4 Figure 51. figure

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)ベースに保持された第1回転軸を中心として回転
可能な第1アームと、この第1アームに保持され、かつ
第1回転軸と平行に設けられた第2回転軸を中心として
回転可能な第2アームと、回転により軸方向に上下動可
能なねじおよびこのねじの軸方向と平行に設けられ、か
つワークの把持方向と同方向に設けられた軸を有し、第
2アームに上下動可能に設けられ、ワークを把持し、所
定の穴に挿入可能なチャックユニットとからなる組立用
ロボット。
(1) A first arm that is rotatable around a first rotation axis held by a base, and a second arm that is held by this first arm and rotates around a second rotation axis that is provided parallel to the first rotation axis. a screw that can be moved up and down in the axial direction by rotation, and a shaft that is provided parallel to the axial direction of this screw and in the same direction as the gripping direction of the workpiece; An assembly robot consisting of a chuck unit that is movable up and down, grips a workpiece, and can be inserted into a predetermined hole.
(2)ベースに保持された第1回転軸を中心として回転
可能な第1アームと、この第1アームに保持され、かつ
第1回転軸と平行に設けられた第2回転軸を中心として
回転可能な第2アームと、回転により軸方向に上下動可
能なねじおよびこのねじの軸方向と平行に設けられた2
本の軸とを有し、前記第2アームに上下動可能に設けら
れ、ワークを三方向から把持し、所定の穴に挿入可能な
チャックユニットとからなる組立用ロボット。
(2) A first arm that is rotatable around a first rotation axis held by the base; and a second arm that is held by the first arm and rotates around a second rotation axis that is provided parallel to the first rotation axis. a possible second arm, a screw that can be moved up and down in the axial direction by rotation, and a second arm that is provided parallel to the axial direction of this screw.
An assembly robot comprising a chuck unit, which has a book shaft, is provided on the second arm so as to be movable up and down, grips a workpiece from three directions, and can be inserted into a predetermined hole.
JP9534282A 1982-06-02 1982-06-02 Prefabricated robot Pending JPS58211877A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP9534282A JPS58211877A (en) 1982-06-02 1982-06-02 Prefabricated robot

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP9534282A JPS58211877A (en) 1982-06-02 1982-06-02 Prefabricated robot

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPS58211877A true JPS58211877A (en) 1983-12-09

Family

ID=14135013

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Application Number Title Priority Date Filing Date
JP9534282A Pending JPS58211877A (en) 1982-06-02 1982-06-02 Prefabricated robot

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JP (1) JPS58211877A (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0388682U (en) * 1989-12-26 1991-09-10

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0388682U (en) * 1989-12-26 1991-09-10

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