JPS5953181A - Mechanical hand of industrial robot - Google Patents

Mechanical hand of industrial robot

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Publication number
JPS5953181A
JPS5953181A JP16396182A JP16396182A JPS5953181A JP S5953181 A JPS5953181 A JP S5953181A JP 16396182 A JP16396182 A JP 16396182A JP 16396182 A JP16396182 A JP 16396182A JP S5953181 A JPS5953181 A JP S5953181A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
strut
workpiece
mechanical hand
main body
robot
Prior art date
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Pending
Application number
JP16396182A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
北村 謙吾
等 村田
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.)
Nissan Motor Co Ltd
Original Assignee
Nissan Motor Co Ltd
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Filing date
Publication date
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Priority to US06/534,241 priority patent/US4575934A/en
Priority to DE8383109404T priority patent/DE3379499D1/en
Priority to EP83109404A priority patent/EP0110045B1/en
Publication of JPS5953181A publication Critical patent/JPS5953181A/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、工業用ロボットのメカニカルノ・ンドに係如
、特に、所定の取付部にワークを組付ける際に必要な工
業用ロボットのメカニカル/・ンドの改良に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a mechanical node of an industrial robot, and more particularly to an improvement in the mechanical node of an industrial robot necessary for assembling a workpiece to a predetermined mounting portion.

一般に、この種のワーク組付作業として、自動車のスト
ラット型フロントサスペンションのストラットアッシー
(以下ストラットという。)の組付作業を例に挙げて説
明すると、コンベアで搬送されて゛きた車体を所定位置
で停止させる一方、ロボットの動作軌跡を予めティーチ
ングしておき、このロボットに取付けられたメカニカル
ハンドによって前記ワーク(ストラット)を把持した後
、上記ティーチング情報に基づいてロボットを作動させ
、上記ワークを車体の取付部位に組付けるようにしたシ
ステムが考えられる。
Generally speaking, as an example of this type of work assembly work, we will take as an example the work of assembling a strut assembly (hereinafter referred to as strut) for a strut-type front suspension of an automobile.A vehicle body that has been conveyed on a conveyor is stopped at a predetermined position. On the other hand, the movement trajectory of the robot is taught in advance, and after gripping the workpiece (strut) with a mechanical hand attached to the robot, the robot is operated based on the teaching information to attach the workpiece to the vehicle body. A system that can be assembled to a certain part is conceivable.

このようなシステムにおいて用いられる従来のメカニカ
ルハンドHは、第1図に示すように、ロボットに連結固
定される本体1と、この本体1の先端に設けられワーク
を把持する一対のクランプアーム2とから成シ、このク
ランプアーム2は、本体1に取付けられたエアシリンダ
3のピストンロッド3aにリンク機構4を介して連結さ
れ、ピストンロッド3aの進退移動に伴って開閉動する
ようになっていた。
As shown in FIG. 1, a conventional mechanical hand H used in such a system includes a main body 1 that is connected and fixed to a robot, and a pair of clamp arms 2 that are installed at the tip of this main body 1 and grip a workpiece. The clamp arm 2 was connected via a link mechanism 4 to a piston rod 3a of an air cylinder 3 attached to the main body 1, and was configured to open and close as the piston rod 3a moved forward and backward. .

ところで、上述したシステムにあっては、車体の停止位
置精度は、現在の制御技術においては自ずと限度があっ
てロボットの動作精度に比べて一般に低いものであり、
しかもメカニカルハンドHで把持されたワークはロボッ
トと一体的に動くものであることから、ワークと車体の
取付部位との相対位置関係が狂ってしまい、ワークの組
付けが困難になってしまう。
By the way, in the above-mentioned system, the accuracy of the stopping position of the vehicle body is limited by the current control technology and is generally lower than the accuracy of the robot's movement.
Moreover, since the workpiece gripped by the mechanical hand H moves integrally with the robot, the relative positional relationship between the workpiece and the mounting portion of the vehicle body becomes out of order, making it difficult to assemble the workpiece.

このような不具合を解決する手段としては、第1図に二
点鎖線で示すように、メカニカルハンドHのクランプア
ーム2の対向面に弾性プレート5を空隙6を介して装着
し、この弾性プレート5によってワークを弾性支持する
ようにしておき、図示外のガイド手段によシワークを車
体の取付部位に導くと共に、そのときのワークの相対移
動代を前記弾性プレートtの弾性変形で吸収するように
したものが考えられる。
As a means to solve such a problem, as shown by the two-dot chain line in FIG. The workpiece is elastically supported by a guide means not shown in the drawings, and the workpiece is guided to the attachment site of the vehicle body, and the relative movement of the workpiece at that time is absorbed by the elastic deformation of the elastic plate t. I can think of things.

然しなから、このような従来のメカニカルハンドにあっ
ては、ワーク搬送時においてワークを落下させることな
く、ワークを確実に把持するには、前記弾性プレート5
の弾性率をある程度小さくしなければならず、その分、
弾性プレート5の弾性変形量が小さくなってし゛まい、
ワ一り組付時におけるワークの相対移動代を充分に確保
することができず、結果的にワークを車体の所定部位に
組付けることができないという不具合が生ずる。
However, in such a conventional mechanical hand, in order to reliably grip the workpiece without dropping it during transport, the elastic plate 5 is
It is necessary to reduce the elastic modulus of
The amount of elastic deformation of the elastic plate 5 becomes small,
A sufficient amount of relative movement of the workpiece cannot be ensured during one-way assembly, resulting in a problem that the workpiece cannot be assembled to a predetermined portion of the vehicle body.

本発明は以上の観点に立って為されたものであって、そ
の目的とするところは、ワークとその取付部との相対位
置関係が狂うことを前提とし、ワークの把持具合を損う
ことなく、しかも所定のガイド手段を用いてワークを取
付部に組付ける際に、ワークと取付部との相対位置関係
の狂いを吸収できるようにしてワークの組付けを可能と
した工業用ロボットのメカニカルハンドを提供すること
にある。
The present invention has been made based on the above-mentioned viewpoints, and its purpose is to prevent the relative positional relationship between the workpiece and its mounting portion from becoming distorted without impairing the gripping condition of the workpiece. Moreover, when assembling the workpiece to the mounting part using a predetermined guide means, the mechanical hand of the industrial robot is capable of assembling the workpiece by absorbing deviations in the relative positional relationship between the workpiece and the mounting part. Our goal is to provide the following.

そして、本発明の要旨とするところは、ロボットに固定
される本体と、この本体に設けられ−−−ワー クを浮動可能に把持するクランプ部材と、ワークの動き
を拘束するように前記クランプ部材を固定するロック部
材とを備え、ワーク搬送時には前記ロック部材の作用に
よってワークのがたつきを有効に防止すると共に、ワー
ク組付時にはワークを浮動状態にしてロボットに負荷が
かからないようにした工業用ロボットのメカニカルハン
ドにある。
The gist of the present invention is to provide a main body that is fixed to a robot, a clamp member that is provided on the main body and that holds a work piece in a floating manner, and a clamp member that holds the work piece so as to restrain the movement of the work piece. An industrial robot that is equipped with a locking member for fixing the workpiece, and effectively prevents the workpiece from wobbling due to the action of the locking member when transporting the workpiece, and also floats the workpiece when assembling the workpiece so that no load is applied to the robot. In the mechanical hand.

以下、添付図面に示す実施例に基づいて本発明の詳細な
説明する。
Hereinafter, the present invention will be described in detail based on embodiments shown in the accompanying drawings.

第2図はワークであるストラットの組付工程の概略を示
す斜視説明図である。第2図において、車体Bは、コン
ベア10上に載置されて移動しストラット組付位置に達
したときに位置決めされるようになってお如、このコン
ベア10に近接した作業場にはス)ラツ)Pを搬送する
ためのロボツ)Rが設置されていて、このロボツ)Hの
多関節アーム11の先端にはストツク)Pを把持するメ
カニカルハンドHが取付けられている。
FIG. 2 is a perspective explanatory view showing an outline of the assembling process of a strut, which is a workpiece. In FIG. 2, the vehicle body B is placed on a conveyor 10 and moved, and is positioned when it reaches the strut assembly position. A robot )R for transporting stock )P is installed, and a mechanical hand H for grasping stock )P is attached to the tip of the multi-joint arm 11 of robot )H.

そして、上記ロボツ)Rは、予め定められたティーチン
グ情報に基づいてストツク)Pを所定位置に搬送した後
、ストラットタフ−12上面の位置決め孔13にストツ
ク)Pのアッパケース14を嵌合させると共に、ストラ
ットタワー12上面のボルト挿通孔15に前記アッパケ
ース14に立設された組付ボルト16を貫通させて、ス
トラットPを組付位置に設定するものである。そして更
に、組付位置に設定されたストツク)Pは、他のロボッ
トR/に取付けられたナツト締付装置Nを用いて前記ス
トラットPの組付ボルト16にナツト17を締付けるこ
とにより、車体Bに固定されるようになっている。尚、
第1図中、18はストラットPを仮保持するため仮置台
、19はナツト締付装置Nにナツト11を供給するナツ
ト供給装置である。
Then, the robot (R) transports the stock (P) to a predetermined position based on predetermined teaching information, and then fits the upper case 14 of the stock (P) into the positioning hole 13 on the upper surface of the strut tough-12. The strut P is set at the assembly position by passing an assembly bolt 16 erected on the upper case 14 through the bolt insertion hole 15 on the upper surface of the strut tower 12. Furthermore, the stock) P set at the assembly position tightens the nut 17 on the assembly bolt 16 of the strut P using a nut tightening device N attached to another robot R/, thereby tightening the nut 17 on the vehicle body B. It is now fixed to . still,
In FIG. 1, reference numeral 18 indicates a temporary holding table for temporarily holding the strut P, and reference numeral 19 indicates a nut supply device for supplying the nuts 11 to the nut tightening device N.

この実施例において、」二記ストラツ)Pを把持するメ
カニカルハンドHは、第2図乃至第6図に示スように、
ロポツ)Hのアーム11に固定される本体20と、この
本体20に設けられ上記ストラットPの軸部Psを車体
取付面(ストラットタワ−12上面)と平行な平面にお
いて前記ストツク)Pを浮動可能に把持するクランプ部
材21と、上記ストラットPの動きを拘束するように上
記クランプ部材21を固定するロック部材22とで構成
されている。
In this embodiment, the mechanical hand H that grips the strut P is as shown in FIGS. 2 to 6.
The main body 20 is fixed to the arm 11 of the robot (robot) H, and the shaft part Ps of the strut P provided on this main body 20 is capable of floating the strut P in a plane parallel to the vehicle body mounting surface (the upper surface of the strut tower 12). It is comprised of a clamp member 21 that grips the strut P, and a lock member 22 that fixes the clamp member 21 so as to restrict the movement of the strut P.

上記本体20は、第4図及び第5図“に示すように、板
状のベースプレート23の下面にロボットRのアーム1
1と連結される取付ブラケット24を取付ける一方、上
記ベースプレート23の孔23aにはロボットRのアー
ム11と同軸にスト2ツトPの一端を支持する支持シャ
フト25を上下方向に摺動自在に取付け、この支持シャ
フト25の下端にストッパ部26を設けると共に、支持
シャフト25の上端フランジ25aとベースプレート2
3との間にスプリング2Tを介装して前記支持シャフト
25を常時上方へ付勢するようにしである。そして、上
記ベースプレート23には上記支持シャフト25と平行
に支柱28が立設されており、この支柱28の支持シャ
フト25側には回り止めプレート29が突設されていて
、ストラットPの軸部psに突設した固定用ブラケット
Pbが衣枡づM、ようになっている。そして又、上記支
柱28の上部前後方向両側には一対の円筒部30が形成
されておシ、各円筒部30内にはボールブツシュ31を
介して支持ロッド32が軸方向に摺動自在に取付けられ
ていて、この支持ロッド32の下端にはストッパ部33
が設けられると共に、支持ロッド32の上部にはクラン
プ部材21の取付ブラケット34が取付けられ、この取
付ブラケット34と前記円筒部30との間にスプリング
35が介装されて前記支持ロッド32が常時上方に付勢
されるようになっている。
As shown in FIG. 4 and FIG.
1, and a support shaft 25 coaxially with the arm 11 of the robot R and supporting one end of the stop P is attached to the hole 23a of the base plate 23 so as to be slidable in the vertical direction. A stopper portion 26 is provided at the lower end of the support shaft 25, and the upper end flange 25a of the support shaft 25 and the base plate 2
A spring 2T is interposed between the support shaft 25 and the support shaft 25 to constantly urge the support shaft 25 upward. A column 28 is erected on the base plate 23 in parallel with the support shaft 25. A detent plate 29 is protruded from the support shaft 25 side of the column 28, and the shaft portion ps of the strut P is The fixing bracket Pb protruding from the top is shaped like a clothes box M. Furthermore, a pair of cylindrical portions 30 are formed on both sides of the upper part of the support column 28 in the front and back direction, and a support rod 32 is attached to each cylindrical portion 30 via a ball bushing 31 so as to be slidable in the axial direction. A stopper portion 33 is provided at the lower end of the support rod 32.
At the same time, a mounting bracket 34 for the clamp member 21 is mounted on the upper part of the support rod 32, and a spring 35 is interposed between the mounting bracket 34 and the cylindrical portion 30 so that the support rod 32 is always raised upward. It is designed to be energized by

又、上記クランプ部材21は、第3図及び第6図に示す
ように、上記取付ブラケット34に枢軸36で軸着され
且つ上記ベースプレート23と平行な平面において開閉
する一対の可動アーム31と、これらの可動アーム37
の相対向する部位に夫々一対の70−ティング機構38
を介して取付けられストラットPの軸部psに当接する
当接板39とから成る。このタイプにおいて、上記可動
アーム37及び当接板39は夫々拡開しだコ字形形状を
有して対称的に配置されておシ、夫々のフローティング
機構38は、可動アーム37と当接板39の拡開部分間
に設けられ、ストラットPの軸部P8の半径方向に向か
って90°毎に配置されている。
Further, as shown in FIGS. 3 and 6, the clamp member 21 includes a pair of movable arms 31 that are pivotally attached to the mounting bracket 34 with a pivot 36 and that open and close in a plane parallel to the base plate 23. movable arm 37
A pair of 70-ting mechanisms 38 are provided at opposing portions of the
and an abutment plate 39 that is attached to the shaft portion ps of the strut P and comes into contact with the shaft portion ps of the strut P. In this type, the movable arm 37 and the abutment plate 39 each have an expanded angular U-shape and are arranged symmetrically, and each floating mechanism 38 are provided between the expanded portions of the strut P, and are arranged every 90° in the radial direction of the shaft portion P8 of the strut P.

そして、上記フローティング機構38は、可動アーム3
7の取付孔40内に嵌装固定された球面軸受41と、こ
の球面軸受41に中空球面軸42を介して枢支されるス
リーブ43と、このスリーブ43を貫通して摺動可能に
装着された摺動体44と、当援板39の取付孔45内に
嵌挿固定された球面軸受46と、この球面軸受46に中
空球面軸a→を介して枢支され且つ上記摺動体44の先
端に連結固定される連結体47と、上記摺動体44の先
端に取付けたワッシャ4Bと上記スリーブ43に一体的
に設けた7ランジ43aとの間に介装され且つ前記摺動
体44をストツク)Pの軸心Poに向かつて付勢するス
プリング49と、上記摺動体44の一端に設けられスリ
ーブ43の一端に当接させて摺動体44の移動量を規制
するストップワッシャ50とで構成されている。尚、第
6図中、51.52は球面軸受42 、46を固定する
ための止めリング、53はスリーブ43を固定するだめ
のナツトである。
The floating mechanism 38 is configured to move the movable arm 3
A spherical bearing 41 is fitted and fixed in the mounting hole 40 of No. 7, a sleeve 43 is pivotally supported by the spherical bearing 41 via a hollow spherical shaft 42, and a sleeve 43 is slidably mounted through the sleeve 43. a sliding body 44, a spherical bearing 46 fitted and fixed in the mounting hole 45 of the support plate 39, and a shaft that is pivotally supported by the spherical bearing 46 via a hollow spherical shaft a→, and at the tip of the sliding body 44. It is interposed between the connecting body 47 to be connected and fixed, the washer 4B attached to the tip of the sliding body 44, and the 7 langes 43a integrally provided on the sleeve 43, and the sliding body 44 is stocked. It is composed of a spring 49 that urges toward the axis Po, and a stop washer 50 that is provided at one end of the sliding body 44 and comes into contact with one end of the sleeve 43 to restrict the amount of movement of the sliding body 44. In FIG. 6, 51 and 52 are retaining rings for fixing the spherical bearings 42 and 46, and 53 is a nut for fixing the sleeve 43.

又、上記取付ブラケット34にはクランプ部材21を駆
動する一対のエアシリンダ54が取付けられており、夫
々のエアシリンダ54のピストンロッド54aが可動ア
ーム37の基端に連結され、ピストンロッド54aの進
退移動に応じて上記可動アーム37が開閉するようにな
っている。そして、上記可動アーム37の相対向する側
にはボルトストツバ55が突設されており、このボルト
ストッパ55は取付ブラケット34に設けたストッパ片
56に当接して可動アーム37の閉位置を規制するよう
になっている。
A pair of air cylinders 54 for driving the clamp member 21 are attached to the mounting bracket 34, and the piston rods 54a of each air cylinder 54 are connected to the base end of the movable arm 37, so that the piston rods 54a can be moved back and forth. The movable arm 37 opens and closes in response to movement. Further, a bolt stopper 55 is provided protruding from opposite sides of the movable arm 37, and this bolt stopper 55 comes into contact with a stopper piece 56 provided on the mounting bracket 34 to restrict the closed position of the movable arm 37. It has become.

更に、上記ロック部材22は、第2図及び第6図に示す
ように、夫々の可動アーム31の外側に取付ケられ且つ
ピストンロッド57aがストラットPの軸部psの半径
方向に進退する一対のエアシリンダ57と、可動アーム
37に開設されエアシリンダ57のピストンロッド57
aが挿入される挿通孔58と、この挿通孔58内にポー
ルブツシュ59を介して嵌挿され且つピストンロッド5
7aに連結されるアダプタ60とから成り、ピストンロ
ッド57a突出時にはアダプタ60が当接板39の可動
アーム37側面に当接し、との当接板39をストラット
Pの軸部Psに圧接させるものであって、クランプ部材
21を固定支持するようになっている。
Further, as shown in FIGS. 2 and 6, the locking member 22 has a pair of locking members attached to the outside of each movable arm 31 and having a piston rod 57a that moves back and forth in the radial direction of the shaft portion ps of the strut P. The air cylinder 57 and the piston rod 57 of the air cylinder 57 opened in the movable arm 37
The piston rod 5 is inserted into the insertion hole 58 through the pole bushing 59 and the piston rod 5 is inserted into the insertion hole 58 through which the piston rod 5 is inserted.
When the piston rod 57a protrudes, the adapter 60 contacts the side surface of the movable arm 37 of the contact plate 39, and presses the contact plate 39 against the shaft Ps of the strut P. Therefore, the clamp member 21 is fixedly supported.

従って、この実施例に係る工業用ロボットのメカニカル
ハンドHを用いてストラットPを車体Bに組付ける場合
を説明すれば、第2図に示すように、先ず、ロボツ)R
は、仮置台18上に載置されるストラットPをメカニカ
ルハンドHで把持した後、コンベアIbで移送されてく
る車体Bと干渉しない位置に待機する。この工程におい
ては、先ず、第3図及び第6図に示すように、図示外の
制御装置からの指令信号によシ、メカニカルハンドHの
エアシリンダ54のピストルハンドHを仮置台18のス
トツク)P上方に移動させ、しかも本体20を下方に向
けて配置した後、メカニカルハンドHを降下させ、支持
シャフト25にストラットPの底部が当接し且つスプリ
ング27がストラットPの自重と釣合う位置で停止する
。この後、図示外の制御装置からの指令信号によって、
エアシリンダ54のピストンロッド54aが後退作動し
てクランプ部材21が閉動作し、当接板39がストラッ
トPの軸部Psに当接する。そして、ロック部材22を
構成するエアシリンダ57めピストンロッド57aが突
出作動することから、アタプタ60が当接板39の外側
面に当接して当接板39がストラットPの軸部P8に圧
接されることになシ、ストラットPはクランプ部材21
によって礒実に把持される。この状態において、vJ7
図及び第8図に示すように、ロボットRのアーム11が
所定角度、例えば30°回転すると、メカニカルハンド
Hの回シ止めプレート29内にストツク)Pの固定用ブ
ラケットPbが嵌挿していてアーム10の回転力がスト
ツク)Pに伝達されることになるが、ストラットPのア
ッパケース14に立設した組伺ボルト16は、仮置台1
8に開設した位置決めスリット61に嵌合した状態にあ
るので、組付ボルト16が位置決めスリット61内を移
動している間はストツク)P全体が回転することになり
、組付ポルト16が位置決めスリット61の端部に当接
した後はストラットPの軸部Paのみが回転しアッパケ
ース14は空回りすることになる。このため、上記組付
ボルト16とロボットRとの相対位置関係が一義的に定
まることになり、この状態において、ロボットRはスト
ツク)Pを仮置台18から抜きとり所定位置に待機する
。尚、第7図及び第8図において、62はストツク)P
のアッパケース14部分が嵌合するように仮置台18に
設けられた嵌合孔、63はストラットPの軸部psを挾
持するクリップである。
Therefore, to explain the case where the mechanical hand H of the industrial robot according to this embodiment is used to assemble the strut P to the vehicle body B, first, as shown in FIG.
After gripping the strut P placed on the temporary stand 18 with the mechanical hand H, the strut P is placed on standby at a position where it will not interfere with the vehicle body B being transferred on the conveyor Ib. In this process, first, as shown in FIGS. 3 and 6, the pistol hand H of the air cylinder 54 of the mechanical hand H is moved to the temporary storage stand 18 by a command signal from a control device (not shown). After moving the strut P upward and placing the main body 20 facing downward, the mechanical hand H is lowered and stopped at a position where the bottom of the strut P contacts the support shaft 25 and the spring 27 balances the weight of the strut P. do. After that, by a command signal from a control device not shown,
The piston rod 54a of the air cylinder 54 moves backward, the clamp member 21 closes, and the contact plate 39 contacts the shaft portion Ps of the strut P. Then, since the piston rod 57a of the air cylinder 57 constituting the locking member 22 operates to protrude, the adapter 60 comes into contact with the outer surface of the contact plate 39, and the contact plate 39 is pressed against the shaft portion P8 of the strut P. In particular, the strut P is connected to the clamp member 21.
It is grasped by Isosumi. In this state, vJ7
As shown in FIG. 8 and FIG. 8, when the arm 11 of the robot R rotates by a predetermined angle, for example, 30 degrees, the fixing bracket Pb of the stock P is inserted into the rotation stopper plate 29 of the mechanical hand H. The rotational force of 10 is transmitted to the stock P, but the assembly bolt 16 installed upright on the upper case 14 of the strut P is
Since the assembly bolt 16 is fitted into the positioning slit 61 opened at 8, the entire stock P rotates while the assembly bolt 16 moves within the positioning slit 61, and the assembly bolt 16 is inserted into the positioning slit 61. After contacting the end portion of the strut 61, only the shaft portion Pa of the strut P rotates, and the upper case 14 rotates idly. Therefore, the relative positional relationship between the assembly bolt 16 and the robot R is uniquely determined, and in this state, the robot R pulls out the stock P from the temporary stand 18 and stands by at a predetermined position. In addition, in Fig. 7 and Fig. 8, 62 is stock) P
A fitting hole 63 provided in the temporary holder 18 so as to fit the upper case 14 portion of the strut P is a clip that holds the shaft portion ps of the strut P.

次に、車体Bが所定位置に停止すると、図示外め制御装
置から車体停止完了信号が発せられ、ロポツ)Rは、第
9図に示すように、ストラットタワ−12下方位置に組
付ボルト16が上方を向くようストラットPを搬送して
停止する。このとき、メカニカルハンドHは、ストラッ
トPの動きを拘束するようにストラットPを把持してい
るので、ストツク)P搬送時においてストラツ)Pがが
たつくことはない。このように搬送されたストラットP
は、ロボツ)Hの動作精度に比べて車体の停止位置精度
が低いことから、車体Bの位置決め孔13の位置に対し
て一般に車体前後方向にずれている。尚、この実施例に
おいては、上記ストラットPと車体Bの位置決め孔13
とのずれを修正するために、第9図に示すようなガイド
手段Gが配置されている。このガイド手段Gは、上下方
向に進退移動可能に設けられていて、常時は上記ストラ
ットPの上部に対向した位置において位置決め固定され
る一方、所望のときにストツク)Pの単体取付面と平行
な平面において浮動状態に設定され且つ任意の位置で固
定されるようになっている。ぞして、上記ガイド手段G
は、上下方向に進退移動するシャフト64と、このシャ
フト64の先端に固定され上記車体Bの位It決め孔1
3に自己求心的に係合するガイド部材65と、このガイ
ド部材65の先端に進退可能に設けられ且つストラット
Pのアッパケース14にCi]設した保合孔66に係合
する係合部材67と、上記ガイド部材65及び係合部材
6γを常時下方に向けて付勢するスプリ゛ング68及び
69とから成っている。
Next, when the vehicle body B stops at a predetermined position, a vehicle body stop completion signal is issued from the external control device (not shown), and the assembly bolt 16 is inserted into the lower position of the strut tower 12. The strut P is conveyed and stopped so that it faces upward. At this time, the mechanical hand H grips the strut P so as to restrict the movement of the strut P, so that the strut P does not shake when the strut P is conveyed. The strut P transported in this way
Since the accuracy of the stopping position of the vehicle body is lower than the operating accuracy of the robot (H), it is generally shifted in the longitudinal direction of the vehicle body with respect to the position of the positioning hole 13 of the vehicle body B. In this embodiment, the positioning hole 13 of the strut P and the vehicle body B is
In order to correct the deviation, guide means G as shown in FIG. 9 is arranged. This guide means G is provided to be able to move forward and backward in the vertical direction, and is normally positioned and fixed at a position facing the upper part of the strut P, but when desired, it is moved parallel to the single mounting surface of the strut P. It is set in a floating state on a plane and fixed at an arbitrary position. Therefore, the guide means G
, a shaft 64 that moves forward and backward in the vertical direction, and a positioning hole 1 fixed to the tip of the shaft 64 in the vehicle body B.
a guide member 65 that self-centripetally engages with the upper case 14 of the strut P; and an engagement member 67 that engages with a retaining hole 66 that is movably provided at the tip of the guide member 65 and that is provided in the upper case 14 of the strut P. and springs 68 and 69 that always urge the guide member 65 and the engaging member 6γ downward.

この状態において、上記ガイド手段Gが下方に向かって
移動すると、第10図に示すように、上記ガイド手段G
の係合部材6γは、ストラットPの上部に対向した位I
F’tにあるから、車体Bの位置決め孔13を通過しス
トツク)Pのアッパケース14の保合孔66に係合する
。このとき、上記ガイド部材65は位置決め孔13縁の
7ランジ13aに接近した位置に配置されている。この
後、図示外の制御装置から発せられるストツク)Pと係
合部材6Tとの係合完了信号により、第6図に示すよう
に、メカニカルハンドHのロック部材22のロック状態
が解除される。即ち、エアシリンダ57のピストンロッ
ド57aが後退作動1/ 、アダプタ60がクランプ部
材210当接板39に非当接の状態になり、ストラット
Pはフローティング機構3どによって半径方向及び上下
方向に浮動支持されることになる。このとき、同時に上
記ガイド手段Gも浮動状態に設定される。
In this state, when the guide means G moves downward, as shown in FIG.
The engagement member 6γ is located at a position I facing the upper part of the strut P.
Since it is located at F't, it passes through the positioning hole 13 of the vehicle body B and engages with the retaining hole 66 of the upper case 14 of the stock P. At this time, the guide member 65 is arranged at a position close to the seven flange 13a on the edge of the positioning hole 13. Thereafter, as shown in FIG. 6, the locked state of the locking member 22 of the mechanical hand H is released by an engagement completion signal between the stock P and the engaging member 6T issued from a control device (not shown). That is, the piston rod 57a of the air cylinder 57 moves backward 1/, the adapter 60 comes out of contact with the abutment plate 39 of the clamp member 210, and the strut P is supported floating in the radial direction and vertical direction by the floating mechanism 3 etc. will be done. At this time, the guide means G is also set in a floating state.

この後、上記ガイド手段Gが下方に向かって移動してい
くと、第11図に示すように、上記ガに啓71i# L
ながら位置決め孔13に嵌合する。このどき、ガイド部
材65の自己求心運動に伴って係合部材67も移動する
ことになるが、この保合部材6γはスプリング69の作
用によってスト2ツトPに押し付けられており、しかも
ストツク)Pは浮動支持されているので、ストラットP
は保合部材67の移動に追従して移動する。この状態に
おいて、上記ストツク)Pは車体の位置決め孔13に対
応した位置に設定されており、この段階で上記ガイド手
段Gの位置が固定される。
Thereafter, as the guide means G moves downward, as shown in FIG.
while fitting into the positioning hole 13. At this time, the engaging member 67 will also move with the self-centripetal movement of the guide member 65, but this retaining member 6γ is pressed against the stock P by the action of the spring 69, and the stock P is floatingly supported, so the strut P
moves following the movement of the retaining member 67. In this state, the stock P is set at a position corresponding to the positioning hole 13 of the vehicle body, and at this stage the position of the guide means G is fixed.

この後、ロボノ)Rはストツク)Pを車体組刊位置1で
上昇させる。このとき、ストラットPの各組付ボルト1
6が車体Bの各ボルト挿通孔15から例えば2°の角度
分だけ位相を予めずらしたものに設定されているとする
と、第12図に示すように、上記組付ボルト16はスト
ラットタワ−12上部下面に当接する。この状態におい
て、ストツク)Pの上昇移動は車体Bによって拘束され
ることから、ストラットP自体が上昇することはなく、
メカニカルハンドHの本体20に設けた支持シャフト2
5及び支持ロッド32が夫々ストラツ)Pの軸方向に向
かって且つスプリング27 、35の付勢力に抗して移
動することになる。
After this, the robot)R raises the stock)P at the vehicle body assembly position 1. At this time, each assembly bolt 1 of the strut P
6 is set to be shifted in phase from each bolt insertion hole 15 of the vehicle body B by an angle of 2°, for example, as shown in FIG. Abuts against the upper and lower surfaces. In this state, the upward movement of the strut P is restrained by the vehicle body B, so the strut P itself does not rise.
Support shaft 2 provided in the main body 20 of the mechanical hand H
5 and support rod 32 move in the axial direction of strut P and against the biasing forces of springs 27 and 35, respectively.

この結果、ストツク)Pの組付ボルト16はスプリング
27.35の付勢力によってストラットタワー/2の上
部下面に圧接されている。この状態から、ロボツ)Hの
アーム11が所定角度、例えば4°回転すると、これに
伴ってストツク)Pが回転する。このとき、ストラット
Pの組付ボルト16はストラットタワー12の上部下面
に摺接しながら移動し、車体Bのボルト挿通孔15の位
置に合致したとき、第13図に示すように、組付ボルト
16はスプリング27.35の付勢力によってボルト挿
通孔15を貫通する。この場合、ストラットPは、組付
ボルト16とボルト挿通孔15との位相差(この実施例
では2°)よシ多く回転することになるが、組付ボルト
16がボルト挿通孔15に貫通した後はストラットPの
アッパケース14の回転が拘束されることになるので、
ストラットPの軸部Paのみが空回りすることになる。
As a result, the assembly bolt 16 of the stock P is pressed against the upper and lower surfaces of the strut tower 2 by the biasing force of the springs 27 and 35. From this state, when the arm 11 of the robot (H) rotates by a predetermined angle, for example, 4 degrees, the stock (P) rotates accordingly. At this time, the mounting bolt 16 of the strut P moves while slidingly contacting the upper and lower surfaces of the strut tower 12, and when it matches the position of the bolt insertion hole 15 of the vehicle body B, the mounting bolt 16 moves as shown in FIG. passes through the bolt insertion hole 15 due to the biasing force of the springs 27 and 35. In this case, the strut P will rotate more than the phase difference between the mounting bolt 16 and the bolt insertion hole 15 (2 degrees in this embodiment), but the mounting bolt 16 will not penetrate into the bolt insertion hole 15. After that, the rotation of the upper case 14 of the strut P will be restricted, so
Only the shaft portion Pa of the strut P will rotate idly.

この状態において、ストツク)Pは車体Bの組付は位置
に設定されることになる。
In this state, the stock P is set at the position where the vehicle body B is assembled.

この後、ナツト締付装置Nによって上記組付ボルト16
にナツト17が締付けられ、ストラットPが車体Bに固
定される。この状態において、メカニカルハンドHのク
ランプ部材21が開いてストツク)Pの軸部P8の把持
状態が解除された後、ロボットRは、組付けたスト2ツ
トPと干渉しないようにメカニカルハンドHを後退させ
、元位置に復帰して次の工程に備える。このとき、同時
にガイド手段Gも上方に移動し、次の工程に備える。
After that, the above assembly bolt 16 is tightened by the nut tightening device N.
The nut 17 is tightened to fix the strut P to the vehicle body B. In this state, after the clamp member 21 of the mechanical hand H is opened and the grasping state of the shaft portion P8 of the stock P is released, the robot R moves the mechanical hand H so as not to interfere with the assembled stock P. Retract and return to the original position to prepare for the next process. At this time, the guide means G also moves upward at the same time to prepare for the next step.

尚、上記実施例にあっては、メカニカルハンドHの本体
20は、ストラットPの下端を支持シャフト25で支持
するようにしているが、この支持シャフト25は必要な
ものではなく、クランプ部材21のみを用いてストツク
)Pを把持するようにしてもよい。又、上記クランプ部
材21は、可動アーム37と当接板39との間に70−
ティング機構38を介装してなるものであるが、必ずし
もこれに限定されるものではなく、一対のクランプアー
ムをフローティング機構を介して本体20に直接取付け
る等適宜設計変更して差し支えない。更に、上記実施例
では、フローティング機構38は、ストツク)Pをその
半径方向及び軸方向に浮動支持するものであるが、少く
とも半径方向にのみ浮動支持するものであれば適宜設計
変更して差支えない。更に又、クランプ部材21を固定
するロック部材22についても、実施例で示したものに
限定されないことは勿論である。
In the above embodiment, the main body 20 of the mechanical hand H supports the lower end of the strut P by the support shaft 25, but this support shaft 25 is not necessary and only the clamp member 21 is supported. It is also possible to grip the stock (P) using the . Further, the clamp member 21 has a 70-
Although the floating mechanism 38 is interposed therebetween, the present invention is not necessarily limited to this, and the design may be modified as appropriate, such as attaching the pair of clamp arms directly to the main body 20 via a floating mechanism. Furthermore, in the above embodiment, the floating mechanism 38 supports the stock P in a floating manner in its radial and axial directions, but the design may be modified as appropriate as long as it supports the stock P in a floating manner at least in the radial direction. do not have. Furthermore, it goes without saying that the locking member 22 for fixing the clamping member 21 is not limited to that shown in the embodiment.

又、ガイド手段Gについても、実施例で示したものに限
定されるものではなく、ストラットP以外のワークP′
を車体等の被取付部材B’に組付ける場合には、第14
図(a)に示すように、ワークP′に保合凸部70を設
ける一方、被取付部材B′の位置決め孔/3’に上記係
合凸部70を自己求心的に位置決め孔/3’に導くガイ
ドテーパ面71を形成してもよいし、又、第14図(b
)に示すように、ワークP′の保合凸部70の先端にテ
ーパ状のガイド而72を形成してもよいし、更には、第
14図(a)に示すように、ワークP/にガイド用のク
リップT3を設けてもよく、適宜設計変更できる。更に
、上記実施例では、ワークとしてストラットPを例に挙
げて説明しているが、必ずしもこれに限られないことは
勿論である。
Further, the guide means G is not limited to that shown in the embodiment, and can be used for any workpiece P' other than the strut P.
When assembling to the attached member B' such as a car body, the 14th
As shown in Figure (a), while a retaining convex portion 70 is provided on the workpiece P', the engaging convex portion 70 is self-centered in the positioning hole /3' of the attached member B'. It is also possible to form a guide tapered surface 71 that leads to
) as shown in FIG. A guide clip T3 may be provided, and the design can be changed as appropriate. Further, in the above embodiments, the strut P is used as an example of the workpiece, but it is needless to say that the workpiece is not limited to this.

以上説明してきたように、本発明に係る工業用ロボット
のメカニカルハンドによれば、ロボットに固定される本
体と、この本体に設けられ−−ワー クを浮動可能に把持するクランプ部材と、ワークの動き
を拘束するように前記クランプ部材を固定するロック部
材とを備えているので、ワーク搬送時には前記ロック部
材の作用によってワークのガタッキを有効に防止してワ
ークの把持具合を確実にできると共に、ワーク組付時に
は、ロボットに負荷をかけることなく、所定のガイド手
段を用いて浮動状態のワークを取付部に確実に導くこと
が可能になり、ワークとその成句部との相対位置関係の
狂いを有効に吸収することができる。
As explained above, the mechanical hand for an industrial robot according to the present invention includes a main body fixed to the robot, a clamp member provided on the main body for movably grasping a workpiece, and a clamp member for movable the workpiece. and a locking member for fixing the clamping member so as to restrain the workpiece, the action of the locking member effectively prevents the workpiece from wobbling and secures the gripping condition of the workpiece when the workpiece is transported. When attaching, it is possible to reliably guide a floating workpiece to the attachment part using a designated guide means without putting any load on the robot, and this effectively corrects deviations in the relative positional relationship between the workpiece and its attachment part. Can be absorbed.

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

第1図は従来の工業用ロボットのメカニカルハンドの一
例を示す説明図、第2図は本発明が適用されるストラッ
トの組付工程の一例を示す斜視図、第3図は本発明に係
る工業用ロボットのメカニカルハンドの一実施例を示す
全体斜視図、第4図はその一部破断正面図、第5図はそ
の一部破断右側面図、第6図はその一部破断正面図、第
7図はストラットの仮置台の一例を示す斜視図、第8図
は仮置台上のストラットを把持するメカニカルハンドの
状態を示す断面図、第9図は組付前のストラットと車体
との位置関係を示す断面図、第10図乃至第13図はス
トラットの各組付工程を示す要部断面図、第14図(a
)乃至(c)は夫々ガイド手段の変形例を示す断面図で
ある。 B・・・車体      H・・・メカニカルハンドG
・・・ガイド手段    P・・・ストラット(ワーク
)R・・・ロボット13・・・位置決め孔15・・・ボ
ルト挿通孔  16・・・組付ボルト20・・・本体 
     21・・・クランプ部材22・・・ロック部
材   27.35  ・・・スプリング37・・・可
動アーム   38・・・フローティング機構39・・
・当接板     43・・・スリーブ44・・・摺動
体     47・・・連結体49・・・スプリング 特許出願人 日産自動車株式会社 代理人弁理士土橋 皓 第1図 第 10  図 第11図 \2 第12図 第13図
Fig. 1 is an explanatory diagram showing an example of a mechanical hand of a conventional industrial robot, Fig. 2 is a perspective view showing an example of a strut assembly process to which the present invention is applied, and Fig. 3 is an explanatory diagram showing an example of a mechanical hand of a conventional industrial robot. FIG. 4 is a partially cutaway front view of the mechanical hand, FIG. 5 is a partially cutaway right side view thereof, and FIG. 6 is a partially cutaway front view of the mechanical hand. Figure 7 is a perspective view showing an example of a strut temporary storage stand, Figure 8 is a sectional view showing the mechanical hand gripping the strut on the temporary storage stand, and Figure 9 is the positional relationship between the strut and the vehicle body before assembly. FIGS. 10 to 13 are cross-sectional views of main parts showing each strut assembly process, and FIG. 14 (a
) to (c) are sectional views showing modified examples of the guide means, respectively. B...Car body H...Mechanical hand G
... Guide means P ... Strut (work) R ... Robot 13 ... Positioning hole 15 ... Bolt insertion hole 16 ... Assembly bolt 20 ... Main body
21... Clamp member 22... Lock member 27.35... Spring 37... Movable arm 38... Floating mechanism 39...
・Abutment plate 43...Sleeve 44...Sliding body 47...Connecting body 49...Spring Patent applicant: Nissan Motor Co., Ltd. Representative Patent Attorney Kaoru Tsuchibashi Fig. 1 Fig. 10 Fig. 11 Fig. \2 Figure 12 Figure 13

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1)ロボットに固定される本体と、この本体に設けられ
昔北、ワークを浮動可能に把持するクランプ部材と、ワ
ークの動きを拘束するように前記クランプ部材を固定す
るロック部材とを備えていることを特徴とする工業用ロ
ボットのメカニカルハンド。 2)上記クランプ部材は、本体に開閉可能に設けられた
一対の可動アームと、この可動アームの相対向する部位
にフローティング機構を介して取付けられた当接板とで
構成されていることを特徴とする特許請求の範囲第1項
記載の工業用ロボットのメカニカルハンド。 3)上記フローティング機構は、可動アームに軸支され
るスリーブと、このスリーブ内を摺動する摺動体と、当
接板に一端が軸支され且つ上記摺動体に他端が連結され
る連結体と、上記摺動体を当接板側に付勢するスプリン
グとで構成されていることを特徴とする特許請求の範囲
第2項記載の工業用ロボットのメカニカルハンド。 4)上記本体は、ワークの取付面と直交する方向に伸縮
可能に構成されると共に、この本体の伸張方向にワーク
を付勢する付勢手段を備えていることを特徴とする特許
請求、の範囲第1項記載の工業用ロボットのメカニカル
゛ノ・ンド。
[Claims] 1) A main body that is fixed to the robot, a clamp member provided on the main body that grips a workpiece in a floating manner, and a lock that fixes the clamp member so as to restrain movement of the workpiece. A mechanical hand for an industrial robot, characterized by comprising: 2) The clamp member is comprised of a pair of movable arms that are provided on the main body so as to be openable and closable, and an abutment plate that is attached to opposing parts of the movable arms via a floating mechanism. A mechanical hand for an industrial robot according to claim 1. 3) The floating mechanism includes a sleeve that is pivotally supported by the movable arm, a sliding body that slides inside the sleeve, and a connecting body that has one end that is pivotally supported by the abutment plate and the other end that is connected to the sliding body. 3. The mechanical hand for an industrial robot according to claim 2, further comprising: a spring that urges the sliding body toward the contact plate. 4) The main body is configured to be expandable and contractible in a direction perpendicular to the mounting surface of the workpiece, and is provided with a biasing means for biasing the workpiece in the direction in which the main body extends. Mechanical components for industrial robots as described in Scope 1.
JP16396182A 1982-09-22 1982-09-22 Mechanical hand of industrial robot Pending JPS5953181A (en)

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JP16396182A JPS5953181A (en) 1982-09-22 1982-09-22 Mechanical hand of industrial robot
US06/534,241 US4575934A (en) 1982-09-22 1983-09-21 Method and system for automatically attaching sub-assembly to main assembly using industrial robots
DE8383109404T DE3379499D1 (en) 1982-09-22 1983-09-21 Method and system for automatically attaching sub-assembly to main assembly using industrial robots
EP83109404A EP0110045B1 (en) 1982-09-22 1983-09-21 Method and system for automatically attaching sub-assembly to main assembly using industrial robots

Applications Claiming Priority (1)

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63151451A (en) * 1986-12-15 1988-06-24 出光石油化学株式会社 Multilayer packaging material
JPS63113089U (en) * 1987-01-17 1988-07-20
JPH0631926U (en) * 1992-09-24 1994-04-26 興和化成株式会社 Self-aligning clamp device
JP2016016859A (en) * 2014-07-09 2016-02-01 ザ・ボーイング・カンパニーTheBoeing Company Dual-interface coupler

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