JPS5914491A - ロボツトハンド - Google Patents

ロボツトハンド

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JPS5914491A
JPS5914491A JP57121082A JP12108282A JPS5914491A JP S5914491 A JPS5914491 A JP S5914491A JP 57121082 A JP57121082 A JP 57121082A JP 12108282 A JP12108282 A JP 12108282A JP S5914491 A JPS5914491 A JP S5914491A
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JP
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eccentricity
spring
eccentricity absorbing
holder
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JP57121082A
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杉野 芳英
良知 塩手
山木 一良
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Azbil Corp
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Publication date
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25JMANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J17/00Joints
    • B25J17/02Wrist joints
    • B25J17/0208Compliance devices

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Robotics (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Automatic Assembly (AREA)
  • Manipulator (AREA)

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。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は種々の作業を行う工業用ロボットに関し、特に
抑大作業等を行うロボットノ・/ドに関するものである
近年、情報機器の発達と省力化の要鯖から、あらゆる産
業分野において工業用ロボットが広く使用されるように
なってきた。これに伴ない工業用ロボット、特にワーク
を把持し工作機械への取付けおよび取外し、あるいはワ
ークの移送などを行う工業用ロボットにおいてはワーク
を効率的に操作することが要求されてくる。すなわち、
ロボットハンドは自由度が多くある程度まで人間の手の
機能に近づけることが目標とされている。
例えば平らな底面を有する物体を静かに台の上の定位置
に置く動作を分析すると、その物体の底面の一部が台上
に接触するまでロボットのアームが前進し、次にその接
触点を中心に底面全体が密着するまで回動運動が行われ
、続いて台上の定位置にこの物体が移動される。このよ
うな運動をなすための装置としては、一般には把持され
た物体の回動運動は小さい外力に対しても容易に応動す
るのが望ましく、反対に物体の摺動による移動の際には
大きな力を伝達できる剛性を持つことが望ましく、これ
ら相反する要求を満足する関節機構を゛本田願人は先に
特公昭56−45758号として開示している。
これは1対の柱状体と、第1および第2のリンク部材と
、作用腕とを備えたリンク機構によって、作用前徒にお
けるコンプライアンスセンタの変位を全く生ぜ゛し粘る
ことなく、このセンタを中心とし九回動運動を容易に受
入れる一方、このセンタの移動のための直線運動に対し
ては強固な剛性を持つものである。
業については必ずしも効率よく行えないという不具合が
ある。すなわち挿入しようとするときに、ワークが接触
点を中心として容易に回動してしまうからである。
そとでワークの挿入作業について検討ならびに解析を行
った結果、ワークが挿入孔に当接すると同時VCワーク
の角度回転を許すよシは、その間(当接と回転の間)に
ワークの姿勢(角度)を保持したまま平行移動の動作を
介在させた方がよいことがわかった。
本発明はこのような点に鑑みなされたもので、第1のば
ねによってホルダに付勢され滑動して偏心を吸収する偏
心吸収用部材と、第1のばねよシ強い第2のd:ねによ
って前記偏心吸収用部材に付勢され揺動して偏角を吸収
する偏角吸収部材とを備えるというきわめて簡単な構成
によシ、効率のよいワークの操作が行えるロボットハン
ドを提供するものである。以下その構成等を図に示す実
施例によって詳細に説明する。
第1図は本発明に係るロボットハンドの一実施例を示す
断面図で、これらの図において符号1で示すものは図示
しないアームに固定されるホルダを示し、このホルダ1
は頂部を有し底部が開口した円筒状に形成され、頂部に
は支持部1aが軸線方向罠突設されている。この支持部
1aは下部が基端部に比べて小径に形成され、下端縁は
径方向につばが突設されると共にこのつばの周縁には座
面2が形成されている。
3は上下端面に開口を有すゐ略々円筒状に形成された偏
心吸収用部材で、この偏心吸収用部材3は前記上端面の
開口が支持部11の小径部に遊嵌することによシ軸線方
向に移動自在に配設され、また開口周縁には座面2に着
座する座面が形成されている。一方、下端面の開口周縁
には後述する偏角吸収用部材が着座する座面4が形成さ
れている。
5は前記偏心吸収用部材3がホルダ1と平行となるよう
に規制するための規制筒で、この規制筒5には偏心吸収
用部材3の上端周縁のっば3aが当接している。tたこ
の規制筒5と偏心吸収用部材3との間には、偏心吸収用
部材3が径方向に滑動できるように滑動部材6が介装さ
れている。この滑動部側6は第2図に示すように等間隔
に透孔が穿設された円板Tとボール8とから構成され、
前記円板Tの上面および下面には互いに直交する方向に
突起7aおよび7bが設けられている。そして前記規制
筒5と偏心吸収用部材3のこれら突起7m 、7bK対
応した位置には切欠き5aおよび3bが穿設されている
。これら切欠き3bおよび突起7bは互いに嵌合する形
状に、切欠き5aおよび突起7mについては、一体とな
った滑動部材6と偏心吸収用部材3とが規制筒5に対し
て左右(径方向)に滑動できるように間隙Cが設けられ
でいる。すなわち偏心吸収用部材3は、回転については
規制され、径方向にのみ移動することができる。
9は前記ホルダ1と規制筒5との間に設けられた第1の
はねで、この第1のにね9は弾性変形した状態で配設さ
れた圧縮コイルばねであシ、偏心吸収用部材3の座面が
常時ホルダ1の座面2と密接するようにこれを付勢して
いる。すなわち、偏心吸収用部材3は第1のにね9の付
勢力によシ、この第1のばね9と偏心吸収用部材3との
間に介装された滑動部材6を介してホルダ1に付勢され
ている。
10は前記偏心吸収用部材3に付勢力が第1のはね9よ
り強く設定された第2のばね11の付勢力によって偏心
吸収用部材3と同軸的に付勢される偏角吸収用部材で、
この偏角吸収用部材10は、底面を有する円筒状に形成
され下端周縁には前記座面4と密接する座面が設けられ
、下端面には図示しないがワークを把持するハンドが設
けられている。また内部には偏心吸収用部材3と当接す
る突起12が設けられ、先端の当接部は偏角吸収用部材
10が揺動できるように球面状に形成されている。そし
て第3図(a)平面図、(b)側面断面図に示すように
、偏心吸収用部材3に穿設された透孔13とこの透孔1
3内に嵌入する偏角吸収用部材10の突出部10亀との
間には、これらが互いに当接して偏角吸収用部材10の
揺動を妨げることがないように間隙dが設けられている
14はホルダ1に螺着し、先端が規制筒5の外周面に軸
線方向に設けられた縦長溝15内に嵌入して規制筒5の
回転を規制しているねじである。
このように構成されたロボットハンドにおいては、第1
のばね9を圧縮できる図示しないワークからの比較的弱
い反作用F1が偏角吸収用部材10に作用するときは、
第4図に示すように第2のばね11は偏角吸収用部材1
0を偏心吸収用部材3に付勢している状態で、第1のば
ね9のみが圧縮変形する。すなわち、偏心吸収用部材3
はホルダ1への付勢がとかれて滑動部材6によって滑動
自在となシ、ワークの偏角(回動)を許さず偏心(平行
移動)のみ吸収する状態が得られる。
さらに第2のばね11を圧縮できる反作用F2が与えら
れると、第5図に示すように規制筒5はホルダ1の支持
部1aの段差部と当接し、偏角吸収用部材10の突起1
2と偏心吸収用部材3とが当接する。したがって、偏角
吸収用部材10は揺動することができ、しかも偏心吸収
用部材3は滑動することができる。
次に第6図によって本発明の動作原理について説明すれ
ば、第6図(a)、 l (b) 、 (e)はワーク
挿入動作を説明するための概略図で、第1図に示すもの
と同等の機能を有する部材には同符号を付して説明する
。(轟)図においてアーム16に設けられたハンド17
に把持されたワーク18が挿入孔19の開口端縁に接触
するとこれが検出され、(b)図に示すように、アーム
16が押圧力F1で押し込まれる。
このとき図示しない第1のばねが圧縮変形するので、ホ
ルダ1に付勢されていた偏心吸収用部材3の滑動が許さ
れる。すなわちワーク1B偏角(回動)が許されずに偏
心(平行移動)のみが許されている。この状態でワーク
18の挿入が進行し、押圧力F1によるアーム16の押
し込みが限界となるとこれが検出され、(C)図に示す
ように押圧力F1よりも大きな押圧力F2によってアー
ム16の押し込みが行われることになる。このときには
押圧力F2の反作用により図示しない第2のばねが圧縮
変形する。このためワーク181−L偏心(平行移動)
できると同時に、偏角吸収用部材10が揺動できるので
偏角(回動)がWrされることになシ、所定角θ回動し
て挿入が完了するととkなる。すなわち、ワーク1Bは
従来のように挿入孔19に接触すると同時に回動が許さ
れるのではなく、ある程度挿入が進行した後に初めて回
動が許されている。
第7図は他の一実施例を示す断面図で、同図において第
1図に示したものと同一あるいは同等な部材には同一符
号を付しその説明は省略する。本実施例においては、偏
心吸収用部材3はホルダ1の開口縁20に付勢され、偏
角吸収用部材10は偏心吸収用部材3に突設された支持
部21に付勢され、またこの支持部21の先端が偏角吸
収用部材御0が揺動できるように球面状に形成されてい
る。
第8図は第1図に示した実施例に流体シリンダを設けた
ものの要部を示す断面図で、ホルダ1の支持部1mには
、ピストン22が摺動するシリンダ23が設けられてい
る。そして前記ピストン22に軸線方向罠突設されたロ
ッド24はホルダ1内に開口している貫通孔25を貫通
し、偏心吸収用部材3に穿設された透孔2Bを貫通する
よう罠配設された支承部拐27を介して、偏角吸収用部
材10の突起12と当接している。
したがって、前記シリンダ23内に、所定圧の空気など
の流体を供給することによシ、選択的に偏角吸収用部材
10を押圧しこれを偏心吸収用部材3を介してホルダ1
に固定することができるから、不要な力が加わったとき
や重量ワークを操作するときであっても偏角吸収用部材
10の揺動を防止することができる。
なお上記実施例においては滑動部材としてボールを使用
したものについて説明したが、本発明はこれに限定され
るものではなく、例えば市販のシート状すベシ軸受など
を用いてもよく、同様の機能を有する面摩擦の/」・さ
なものであればいかなるものであって亀よい。
以上説明したように本発明によれば、ホルダに平行移動
できる偏角吸収用部材を第1のばねによって付勢し、こ
の偏角吸収用部材に揺動できる偏角吸収用部材を第1の
ばねよシも強い第2のばねによって付勢しているので、
ワークを挿入する際に先ずワークを平行移動させその後
に回動させることができる。このため従来のようにワー
クが反対方向に倒れ失敗するようなことがなく確実に挿
入することができる。すなわち、ロボットハンドは手首
でのコンプライアンスを有しながらワークを正確に孔内
に挿通させ、またこれに軸回転力を伝達することもでき
る。
さらに偏角吸収用部材を選択的にホルダに固定する流体
シリンダを設けたから、重量ワークであっても誤操作を
防止し、確実に挿入することができる。
したがって、効率のよいワーク操作が行えるという効果
があり、その結果連続して安定した作業が行えるから生
産性の向上がはかれるという効果もある。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明に係るロボットノ・ンドの要部を示す断
面図、第2図は滑動部材を示す斜視図、第3図は偏角吸
収用部材の(−)平面図、(b)側面断面図、′第4図
および第5図は第1図に示したロボツレ1ンドの要部の
動作状態を説明するための断面図、第6図(a)〜(C
)はワーク挿入動作を説明するための概略図、第7図は
他の実施例を示す断面図、第8図は流体シリンダを設け
たロボットノ・ンドの要部を示す断面図である。 1・・・・ホルダ、3・・・・偏心吸収用部材、6・・
・・滑動部材、9・・・・第1のはね、10・・・・偏
角吸収用部材、11・・・・第2のはね、12・・・・
突起、22・・・・ピストン、23・・・・シリンダ。 特許出願人  山伏ノ・ネウエル株式会社代理人 山川
政樹0”tか1名) −49) 第6図 (o)         (bl        (C
499− 第7図

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)アームに固定されるホルダと、このホルダに第1
    のばねによって付勢された偏心吸収用部材と、この偏心
    吸収用部材に第2のばねによって付勢されハンドが設け
    られた偏角吸収用部材とを備え、前記第1のばねと偏心
    吸収用部材との間に偏心吸収用部材を滑動させる滑動部
    材を介装し、前記偏角吸収用部材と偏心吸収用部材との
    当接部を偏角吸収用部材が揺動できるように形成すると
    共に、第1のばねの付勢力は第2のばねよシも小さく設
    定すれていることを特徴とするロボットハンド。
  2. (2)アームに固定されるホルダと、このホルダに第1
    のばねKよって付勢された偏心吸収用部材と、この偏心
    吸収用部材に第2のばわによって付勢されハンドが設け
    られた偏角吸収用部材とを備え、前記第1のばねと偏心
    吸収用部材との間に偏心吸収用部材を滑動させる滑動部
    材を介装し、前記偏角吸収用部材と偏心吸収用部側との
    当接部を偏角吸収用部材が揺動できるように形成すると
    共に、第1のにねの付勢力は第2のばねよシも小さく設
    定され、かつ前記ホルダに偏心吸収用部側を貝通し偏角
    吸収用部材を選択的に押圧することによりこれをホルダ
    に固定する流体シリンダを設けたことを特徴とするロボ
    ットハンド。
JP57121082A 1982-07-12 1982-07-12 ロボツトハンド Granted JPS5914491A (ja)

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US06/812,960 US4661037A (en) 1982-07-12 1985-12-24 Angular and positional deviation adjusting mechanism of a robot hand

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JPS6355418B2 JPS6355418B2 (ja) 1988-11-02

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