JPS59156697A - Linear unit of prefabricated robot - Google Patents

Linear unit of prefabricated robot

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Publication number
JPS59156697A
JPS59156697A JP2871583A JP2871583A JPS59156697A JP S59156697 A JPS59156697 A JP S59156697A JP 2871583 A JP2871583 A JP 2871583A JP 2871583 A JP2871583 A JP 2871583A JP S59156697 A JPS59156697 A JP S59156697A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
arm
robot
unit
screw
linear unit
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
JP2871583A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
「た」田 治夫
井上 利勅
明良 中田
誠 土井
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 JP2871583A priority Critical patent/JPS59156697A/en
Publication of JPS59156697A publication Critical patent/JPS59156697A/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】 産業上の利用分野 本発明は特に精密な嵌合作業を行なわせることを目的と
する組立用ロボットのりニアユニットに関するものであ
る。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION FIELD OF INDUSTRIAL APPLICATION The present invention relates to an assembly robot glue near unit whose purpose is particularly precise fitting work.

従来例の構成とその問題点 従来、組立用ロボットとして、直交座標ロボットを始め
として、様々な型式のものが使用されて2べ、−・ いる。しかし数71〜数士77の精密な嵌合作業に対し
ては、ロボットの位置決め精度だけでは、十分満足な結
!、ILが得られないのが実情である。そこで一般に、
ロボットのブー11部とチャックとの間にRCC等のコ
ンプライアンスハンドを装着して、嵌合作業を行なって
いる。一方、最近、スカラ型ロボッI・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。
Conventional configurations and their problems Conventionally, various types of assembly robots, including Cartesian coordinate robots, have been used. However, for the precision fitting work of numbers 71 to 77, the robot's positioning accuracy alone is insufficient! The reality is that IL cannot be obtained. So generally,
A compliance hand such as an RCC is attached between the robot's boot 11 and the chuck to perform the fitting work. On the other hand, recently, a horizontally articulated robot commonly referred to as SCARA robot I has been used for precision assembly.
It started to attract attention.

このロボットは、第1図に示すように、ベース1には第
1回転Qll 2まわりに回転自在に軸支された第1腕
3が付けられており、第1腕3[は前記第1回転軸2と
平行な第2回転軸4まわりに回転自在に軸支された、第
2腕5が取付けられている。
As shown in FIG. 1, this robot has a base 1 attached with a first arm 3 that is rotatably supported around a first rotation Qll2. A second arm 5 is attached which is rotatably supported around a second rotating shaft 4 parallel to the shaft 2.

第2腕5の先端には上下に摺動可能な工具保持軸5aが
設けられており、工具保持軸5aの先端には、例えば、
電気ドライバー(図示せず)等が装着さ几る。
A tool holding shaft 5a that can be slid up and down is provided at the tip of the second arm 5, and the tip of the tool holding shaft 5a has, for example,
An electric screwdriver (not shown) or the like is attached.

このような構造にすることにより、上下方向には、高い
剛性が持たせられる一方、左右前後方向には、僅か外力
でも比較的大きく移動することができる。すなわち、コ
ンプライアンスの方向に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 rigidity is provided in the vertical direction, while relatively large movements in the left-right, front-back, and front-back directions are possible even with a slight external force. In other words, it is said that selectivity can be provided in the direction of compliance.

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lυ1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、作業する位置によっ
て、コンプライアンスの方向が変化してしまい、例えば
、第1腕に対して第2腕を充分伸ばした位置では、ベー
スに対して前後方向のコンプライアンスが小さくなり、
ワークが必要とするコンプライアンスの方向と一致しな
い場合が生じる。
However, when actually performing fitting operations, etc., the compliance characteristics are often not exhibited as expected. One reason for this is that the direction of compliance changes depending on the working position. For example, in a position where the second arm is fully extended relative to the first arm, the compliance in the front-back direction with respect to the base is becomes smaller,
The direction of compliance that the work requires may not match.

またもう1つの原因には、各関節部の位置精度を向上さ
せるためには、関節部のバックラッシュ。
Another cause is the backlash of the joints in order to improve the positional accuracy of each joint.

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。
It is necessary to minimize elastic deformation, etc., but doing so will result in the loss of flexibility in the front, back, left and right directions.

さらに、作業位置によっては、第2腕と工具の先端が受
ける反力とに発生する第1.第2回転軸と直角な軸井わ
りの捩りモーメントにより、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、前
後左右方向の柔らかさがなくなってしまう。
Furthermore, depending on the working position, the reaction force exerted on the second arm and the tip of the tool may be affected by the first. The first arm 3 is twisted due to the torsional moment about the axis perpendicular to the second rotation axis, 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 the flexibility in the front, rear, left and right directions will eventually be lost.

従って、すべての作業範囲で、特に精密な嵌合作業に有
用である。選択的なコンプライアンス特性が充分に発揮
されないことになっている。
Therefore, it is useful in all working ranges, especially in precision fitting operations. The selective compliance characteristics are not fully exhibited.

発明の目的 本発明は」二記欠点に鑑み、直交座標ロボットや水平多
関節形ロボット等の先端に装着して、作業方向の剛性が
高く1作業方向と直角な方向にコンプライアンス特性を
充分発揮する、精密嵌合作業に適した組立用ロボットの
リニアユニットを提供するものであろう 発明の構成 本発明はたがいに平行な複数のガイドシャフトと、その
ガイドシャフトに貫通した複数のプレートと、そのうち
少なくとも1つ以上のプレートが相対的に」二下動可能
なように前記ガイドシャフト5 ・  S・ に平行に設けたねじと、前記プレートに対してガイドシ
ャフト及びねじをすりこぎ運動可能に軸支する軸受とで
構成されており、特に視覚や触覚を用いなくても、極め
て精密な嵌合作業を行なわせることができるという特有
の効果を有するっ実施例の説明 以下本発明の一実施例について、図面を参照しながら説
明する。第2図は本発明の実施例における組立用ロボッ
トのリニアユニットを、水平多関節形ロボットの先端に
装着したときの全体構成を示す図である。第3図は第2
図の先端部分の詳細図である。、6けベースであり、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、アームユ
ニットAが固定されている。アームユニットAにおいて
軸受ユニット9が可動ベース8に装着さn、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が取付けられており、第1アーム13の先端
には、第1111126、−ジ と平行な第2軸14の1わりに回転可能なように第2ア
ーム15が装着されている。第17−ム13と第2アー
ム15はそれぞれ第1軸12と第2軸14に配設された
モータ11.減速機10により駆動される。
Purpose of the Invention In view of the two drawbacks, the present invention provides a robot that can be attached to the tip of a Cartesian coordinate robot, a horizontally articulated robot, etc., and exhibits high rigidity in the working direction and sufficient compliance characteristics in a direction perpendicular to the working direction. The present invention provides a linear unit of an assembly robot suitable for precision fitting work.The present invention comprises a plurality of guide shafts parallel to each other, a plurality of plates penetrating the guide shafts, and at least a screw provided parallel to the guide shaft 5.S. so that the one or more plates can move relative to each other; and a screw provided in parallel to the guide shaft 5, S, so that the one or more plates can move relative to each other; Embodiment Description of an Embodiment Below, an embodiment of the present invention will be described. This will be explained with reference to the drawings. FIG. 2 is a diagram showing the overall configuration when the linear unit of the assembly robot according to the embodiment of the present invention is attached to the distal end of a horizontal articulated robot. Figure 3 is the second
It is a detailed view of the tip part of the figure. , a 6-piece base, a column 7 is attached vertically to the base 6, and a movable base 8 is attached to the column 7 so that it can be fixed to any desired height.
is installed. An arm unit A is fixed to this movable base 8. In the arm unit A, a bearing unit 9 is attached to the movable base 8, and a first
An arm 13 is attached, and a second arm 15 is attached to the tip of the first arm 13 so as to be rotatable about a second shaft 14 parallel to the first arm 13. The 17th arm 13 and the second arm 15 are connected to the motor 11. which is disposed on the first shaft 12 and the second shaft 14, respectively. It is driven by a reduction gear 10.

第2アームの先端にはりニアユニッ)Bが設けられてい
る。リニアユニットBには、前記第2軸14と平行に、
2本のスライド軸16.17とネジ18が正三角形を成
すように配設されている。このスライド軸16.17の
一端は、球面状の軸受19.20を介して第1エンドプ
レート21にすりこぎ運動可能に装着されており、他端
は球面状の軸受22.23を介して第2エンドプレート
24にすりこぎ運動可能に装着されている。一方ネジ1
8の両端は、第1.第2エンドプレー)21.24に、
自動調心軸受25.26を介して、回転及びすりこぎ運
動可能に装着支持されており、弾性継手27を介して、
モータ28により回転駆動される。第1.第2エンドプ
レート21.24の間には、スライド軸16.17に摺
動可能な軸受29゜3oと、ネジ18と噛み会うナツト
31を、それぞれ球面状の軸受32,33.34を介し
てすりこぎ運動可能に装着した軸受プレート35があり
、その軸受プレート35は、第27−ム15の先端に固
着されている。第2エンドプレートは、回転ユニット3
6を介してチャックユニットCが設けら扛ており、チャ
ックユニットCには、適当な手段で開閉してワーク37
を杷むチャック38が設けられている。
A beam near unit) B is provided at the tip of the second arm. In the linear unit B, parallel to the second axis 14,
The two slide shafts 16 and 17 and the screw 18 are arranged to form an equilateral triangle. One end of this slide shaft 16.17 is mounted on the first end plate 21 through a spherical bearing 19.20 so as to be movable in sliding motion, and the other end is mounted on the first end plate 21 through a spherical bearing 22.23. 2 end plate 24 so as to be movable. One side screw 1
Both ends of 8 are the 1st. 2nd end play) at 21.24,
It is mounted and supported through self-aligning bearings 25, 26 so as to be rotatable and movable, and through an elastic joint 27,
It is rotationally driven by a motor 28. 1st. Between the second end plates 21.24, a bearing 29°3o that can slide on the slide shaft 16.17 and a nut 31 that engages with the screw 18 are connected via spherical bearings 32, 33.34, respectively. There is a bearing plate 35 mounted so as to be movable in a sliding motion, which bearing plate 35 is fixed to the tip of the 27th arm 15. The second end plate is the rotation unit 3
A chuck unit C is provided through the chuck unit 6, and the chuck unit C has a workpiece 37 that can be opened and closed by an appropriate means.
A chuck 38 is provided for clamping.

以上のように構成さnた組立用ロボットにつ騒て、以下
その動作を説明する。
The operation of the assembly robot constructed as described above will be explained below.

オす、例として、この組立用ロボットでワーク37を把
み、第3図のような面取りをされた孔39に挿入する作
業を行なわせる場合の動作を説明する。
As an example, a description will be given of an operation in which the assembly robot grasps a workpiece 37 and inserts it into a chamfered hole 39 as shown in FIG.

まず、モータ11.減速機10等により、第1アーム1
3.第2アーム15等を回転駆動し、孔39の近くに、
ワーク37を移動する。次にモータ28により、ネジ1
8が回転駆動され、ワーク37が下降する。このとき第
3図のように、孔39の面取り部にワーク37が当接す
ると、水平方向の分力F(FlとF2の合方)がチャッ
ク38に働く。すると第4図、第6図のように自動調心
軸受25.26、球面状の軸受19,20,22,23
.32.33.34、弾性継手27により、ワーク37
を鉛直方向に保持したPL水平方向に移動する。
First, motor 11. The first arm 1 is
3. Rotatably drive the second arm 15, etc., near the hole 39,
Move the work 37. Next, the motor 28 causes the screw 1 to
8 is rotated and the workpiece 37 is lowered. At this time, as shown in FIG. 3, when the workpiece 37 comes into contact with the chamfered portion of the hole 39, a horizontal component force F (the sum of Fl and F2) acts on the chuck 38. Then, as shown in Fig. 4 and Fig. 6, self-aligning bearings 25, 26, spherical bearings 19, 20, 22, 23
.. 32.33.34, Workpiece 37 by elastic joint 27
PL is held in the vertical direction and moved in the horizontal direction.

以上のように本実施例によれば、ワーク37のセンタと
孔39のセンタがずれていた場合にも、ワーク37を極
めてスムースに、孔39に嵌置させることができる。
As described above, according to this embodiment, even if the center of the work 37 and the center of the hole 39 are misaligned, the work 37 can be fitted into the hole 39 extremely smoothly.

捷だ上記実施例では、リニアユニットBの移動方向は、
アームユニソ)Aの回転軸と平行であったが、アームユ
ニットの回転軸と直角であっても同様の結果が得られる
ことは言う寸でもない。
In the above embodiment, the moving direction of linear unit B is
Although it was parallel to the rotation axis of arm unit A, it cannot be said that the same result can be obtained even if the rotation axis is perpendicular to the rotation axis of the arm unit.

発明の効果 以上のように本発明は、たがいに平行な複数のガイドシ
ャフトと、そのガイドシャフトに貫通した複数のプレー
トと、そのうち少なくとも1つ以上のプレートが相対的
に」二下動可能なように前記ガイドシャフトに平行に設
けたねじと、前記プレートに対して、ガイドシャフト及
びねじをすりこぎ運動可能に軸支する軸受とで構成する
ことにより組立用ロボットの位置決め精度及びコンプラ
イアンス特性に左右さnることなく、わずかな位置ずれ
が生じても前記リニアユニットにより補正され、極めて
スムースに精密な嵌置を実現することができ、その効果
は大なるものがある。
Effects of the Invention As described above, the present invention includes a plurality of guide shafts that are parallel to each other, a plurality of plates that pass through the guide shafts, and at least one or more of the plates that are movable relative to each other. The structure includes a screw provided parallel to the guide shaft, and a bearing that pivotally supports the guide shaft and screw with respect to the plate so that the guide shaft and the screw can be movable in a sliding manner, thereby improving the positioning accuracy and compliance characteristics of the assembly robot. Even if a slight positional deviation occurs, it is corrected by the linear unit, and extremely smooth and precise fitting can be realized, which has a great effect.

【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81¥1の実施例における組立用ロボットの正面図
、第3図aは第2図先端部分の正面図、第3図すはその
側面図、第4図と第6図は第3図の部分詳細図である。 10・・・・・・減速機、11・・・・・・モータ、1
3・・・・・・第1アーム、15・・・・・・第2アー
ム、16.17・・・・・・スライド軸、18・・・・
・・ネジ、19,20,22゜23、.32.33・・
・・・・板ばね、25.26・・・・・・自動調心軸受
、36・・・・・・チャック、37・・・・・・ワーク
、A・・・・・・アムユニット、B・・・・・・リニア
ユニット、C107−・・ ・・・・・・チャックユニット。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか1名第1
図 第2図 ^ 第3図 第4図 第5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 81 yen embodiment of the present invention, FIG. 3a is a front view of the tip part of FIG. The figure is a side view thereof, and FIGS. 4 and 6 are partial details of FIG. 3. 10...Reducer, 11...Motor, 1
3...First arm, 15...Second arm, 16.17...Slide axis, 18...
・Screw, 19, 20, 22゜23, . 32.33...
...Plate spring, 25.26 ... Self-aligning bearing, 36 ... Chuck, 37 ... Workpiece, A ... Am unit, B ......Linear unit, C107-... ...Chuck unit. Name of agent: Patent attorney Toshio Nakao and 1 other person No. 1
Figure 2 ^ Figure 3 Figure 4 Figure 5

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] たがいに゛ト行な複数のガイドシャフトと、そのガイド
シャフトに貫通した複数のプレートと、そのうち少なく
とも1つ以」二のプレーi・が相対的に」二下動可能々
ように、前記ガイドシャフトに平行に設けたねじと、前
記プレートに対して、ガイドシャツ]・及びねじをすり
こぎ運動可能に軸支する軸受とで+11η成さnる組立
用ロボットのりニアユニット0
a plurality of guide shafts moving toward each other; a plurality of plates passing through the guide shafts; An assembly robot glue near unit 0 consisting of a screw provided parallel to the plate, a guide shirt, and a bearing that pivotally supports the screw so as to be able to perform a grinding motion.
JP2871583A 1983-02-23 1983-02-23 Linear unit of prefabricated robot Pending JPS59156697A (en)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1996005947A1 (en) * 1994-08-19 1996-02-29 Nitta Corporation Remote elastic center machine
JP2011173240A (en) * 2011-06-15 2011-09-08 Seiko Epson Corp Robot and attachment for the same
JP2017056524A (en) * 2015-09-17 2017-03-23 広島県 Compliance device

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