JPS5953186A

JPS5953186A - ロボツト

Info

Publication number: JPS5953186A
Application number: JP16307482A
Authority: JP
Inventors: 秋谷　文明; 浅川　和雄; 文夫田畑
Original assignee: Fujitsu Ltd
Current assignee: Fujitsu Ltd
Priority date: 1982-09-21
Filing date: 1982-09-21
Publication date: 1984-03-27
Also published as: JPS6130875B2

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】（１）発明の技術分野本発明は工業用口ピットに関し、特に物を掴むための把
持手段およびこの把持手段の偏心や姿勢不良の修正手段
に関するものである。

（２）技術の背景近年、各種製品の製造の自動化を図るため工場の組立ラ
イン上に工業用ロボットが導入されている。このような
工業用ロボットを用いて、部材を孔内に挿入する嵌入ハ
メ合い作業を行わせる場合ハメ合い公差がミクロン単位
の精度の高いハメ合い作業においてはハメ合い部材同士
の位置合せを正確に行わないと挿入作業が円滑に行われ
ず部材が損傷するおそれがある。従って、高精度の嵌入
へメ合い作業を円滑に達成するための位置合せ制御が容
易なロボットが要望されている。このようなロボットは
磁気ディスク製造装置としても用いられている。

磁気ディスク１は第１図に示すようにアルミニウム等か
らなる薄板円環状基板２の面上に記録媒体である磁性体
を塗膜法やス・ぐツタ法により形成した磁性体層３およ
びこのような磁性体が形成されず基板の地肌が露出した
基板内周部の磁性体層非形成部４を有する。このような
磁気ディスク１はその中央開口部２０がスピンドルに装
着され磁気ディスク装置として組立てられる。この組立
作業中において、磁気ディスク１の磁性体層３は磁気的
損傷、機械的損傷あるいは指紋や塵埃等の汚染があって
はならず、従ってこの部分への接触は許されない。

（３）従来技術と問題点従来の磁気ディスク組立装置用ロボットの磁気ディスク
把持部（ハンド）の構造を第２図に示す。

アーム５の先端にハンド６が装着される。このハンド６
は駒７を有する指６ａを備え、磁気ディスク１は駒７に
設けたＶ溝（図示しない）によシその外周縁で保持され
る。このような構成のロボットにおいては、ハンド形状
が大きくなって高速制御がむずかしくなシ、また磁気デ
ィスク１とこれを嵌入すべきスピンドル（図示しない）
との相互のハメ合い位置あるいは、磁気ディスク１の姿
勢が正しくない場合には磁気ディスク又はハンドが破損
するおそれがあり、このような位置制御および姿勢制御
のために高精度の制御機構を必要とするものであった。

（４）発明の目的本発明は上記従来技術の欠点に鑑みなされたものであっ
て、簡単な構造で小型で容易に物を把持することができ
、特に磁気ディスクの把持に適した構造で、ハンドの位
置ずれや角度ずれを吸収して自動補正することによυ高
精度の制御機構を用いることなく精密な嵌合ハメ合い作
業が達成可能なロボットの提供を目的とする。

（５）発明の構成この目的を達成するため、本発明では、物を掴むための
ハンドおよび該ハンドを移動するためのアームからなる
ロボットにおいて、ハンドおよびアームの連結部に、互
に直交するＸ方向およびＹ方向に変位する２組の各々２
枚の対面する平行板バネからなる平行バネ組体およびア
ームに対するハンドの傾斜角度および上記Ｘ、Ｙ方向に
直交する２方向の位置を変位可能とするための十字形板
バネからなる手首を設け、上記ハンドを真空吸着装置に
より構成している。

（６）発明の実施例第３図は本発明に係るロボットを磁気ディスク組立装置
として用いた場合の外観図である。口がット８のアーム
５の先端に、位置ずれ、角度ずれを吸収するための機械
的コンプライアンス機構からなる手首９を設けこの手首
９を介して真空吸着器１０が備わる。この真空吸着器１
ｏは真空圧調整器１１を介して真空ポンプ１２と連通し
ている。

１３はロボット駆動制御装置である。ロボット８は、多
数の磁気ディスク１を保持した磁気ディスク収容体１４
から１枚づつ磁気ディスク１を吸着してこれを矢印Ａの
ように磁気ディスク装置のづ一ス１６のスピンドル１５
上に搬送し、さらに矢印Ｂのように降下させてスピンド
ル１５に嵌入させる。スピンドル１５に所定枚数の磁気
ディスクを装着した後、ペース！６は磁気ヘッド、アク
セス機構等とともに密封一体化され磁気ディスク装置（
ディスクエンクロージャ）として組立てられる。ロボッ
ト８の手首９の詳細を第４図に示す。水平面内で相互に
直交するＸ方向およびＹ方向に変位する２組の各々２枚
の平行板バネ１７ａ、１７ｂを連結し、その上部にアー
ム５に対するハンド（真空吸着器１０）の傾斜角度およ
び垂直方向（２方向）の位置を変位可能とするための十
字形板バネ１８が設けられる。この手首９は結合軸２４
を介してアーム５と連結され、結合軸１９を介して真空
吸着器１０と連結される。このような手首９は、平行バ
ネ組体１７　ａ　＊　１７　ｂによシｘ、ｙ方向に２自
由度、十字形板バネ１８によりｚ方向および傾斜角度α
、β方向に３自由度の合計５自由度をもつ機械的コンプ
ライアンス機構を構成する。このよう表手首９に第５図
に示すように水平方向の力Ｆ１が加わると、そのＹ方向
分力Ｆｉｌは第６図に示すように平行板バネ１７ｂの歪
みにより吸収され、Ｘ方向分力Ｆ’１ｚは第７図に示す
ように平行板バネ１７ｍの歪みによシ吸収される。これ
によシハメ合い作業におけるＸ、Ｙ方向の位置ずれが吸
収される。また、挿入方向に対し結合軸１９が傾斜して
この結合軸１９に力Ｆ２が加わった場合には（第８図）
、十字形板バネ１８が第９図のような曲げ変形やまた捩
シ変形（図示しない）をして結合軸１９が力Ｆ２に対応
した角度θだけ傾斜しこの力Ｆ２を吸収する。これによ
りハメ合い作業における挿入軸の倒れが修正される。ま
た手首９に垂直方向に力Ｆ３が加わった場合には第１０
図に示すように十字形板バネ１８が変形し、ハメ合い作
業における２方向の位置誤差Δ２を吸収する。

このような構成の手首を有するロピットによυ磁気ディ
スク１を吸着してこれをスピンドル１５に挿入する場合
、第１１図に示すように軸ずれ８１および角度ずれαを
生じた状態でロデットが挿入方向の力Ｆを作用させると
、磁気ディスク１の内周縁がスピンドル１５の上部面取
り１５ａに当接する範囲内の位置ずれである限シ、磁気
ディスク１の内周縁がこの面取り１５ｍのテーパ面を摺
動し手首９が前述のように変形して位置ずれによる力Ｆ
の反力を吸収し、磁気ディスク１をスピンドル１５に正
常に嵌合させる。また、磁気ディスク１を第１２図に示
すように所定のディスク受は部１５ｂまで挿入した後、
口？ットへのテーチング誤差によシさらにアームが２方
向に８２だけ下降しようとした場合この２方向の位置ず
れＳ２は前述の十字形板バネによυ吸収される。

（７）真空吸着器１０の詳細を第１３図に示す。磁気ディスク
１の内周部の磁性体非形成部４に対応した外径および肉
厚の円筒形筐体２１の下端面周縁に沿って吸引口２２が
設けられる。この吸引口２２はホース２３を介して真空
ポンプ（第３図）に連通ずる。この真空吸着器１０は磁
気ディスク１の磁性体層３の内側の円環状磁性体層非形
成部４を吸着することによシ磁気ディスクを把持するも
のである。

このような真空吸着器１０により磁気ディスク１が正常
に吸着されたかどうかを確認するために、第１４図に示
すようにホース２３に分岐用Ｔパイプ２５を介して真空
圧検知器２６を取付け、真空吸引口２２（第１３図）に
作用する真空圧を検知するように構成してもよい。この
真空圧検知器２６は例えば第１５図に示すダイヤフラム
形圧力センサが用いられる。この圧力センサはペース３
２上にシリコン基板からなるダイヤフラム３３を設け、
このダイヤフラム３３上に拡散抵抗膜を設けたものであ
）、ペース３２上を図示しないキ（８）１ツブで覆って真空室を形成し、該真空室にホース２３
からの真空圧を導入し、ダイヤフラム３３の下側には大
気導入孔３４より大気圧を作用させ、大気圧と真空圧と
の差によるダイヤフラム３３の歪みに対応した抵抗変化
を端子３５ａ　、３５ｂを介して検知することによシ真
空圧が検出される。

真空圧と吸引力は比例関係にあるため真空吸引口２２の
真空圧を検知することによシ、磁気ディスクが確実に吸
着されたかどうか検知できる。このような真空圧検知器
２６の出力は第１４図に示すようにストレインアンプ２
７で増幅され、Ｎ勺コンバータ２８を介して中央制御装
置２９に入力され、さらにロデット制御器１３、真空ポ
ンプ用制御器３０およびアラーム３１に連結される。こ
のような構成によシ、磁気ディスクの吸着が不完全な場
合に口がットアームをさらに下降させて吸着面の確実な
密着を図ムあるいは真空ポンプの０Ｎ１０ＦＦ制御ある
いは真空圧制御を行い磁気ディスクを確実に把持するこ
とができる。

（７）発明の詳細な説明したように本発明においては、ロボットのアーム
とハンドとの連結部にアームに対するハンドの位置ずれ
および角度ずれ等の変位を可能とする機械的コンプライ
アンス機構を設けているため、ハメ合い作業を行う場合
に、高精度で高価な位置決め制御機構を用いることなく
、ハメ合い位置合せ制御がラフであっても円滑なハメ合
い作業が達成され、位置ずれに基く部材の損傷は防止さ
れる。またハンドルとして真空吸着器を用いているため
、特に磁気ディスクを把持する場合、磁気ディスク円周
部の磁性体非形成部を吸着することによシ、磁性体層に
触れることなく確実に磁気ディスクを把持することがで
き、小型で高速制御が可能な磁気ディスク組立装置が得
られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は磁気ディスクの外観図、第２図は従来の磁気デ
ィスク組立装置用ロボットのハンド部分の外観図、第３
図は本発明に係る磁気ディスク組立装置用口がットの外
観図、第４図は本発明に係る口？ットの手首の斜視図、
第５図は平行バネ組体の斜視図、第６図および第７図は
平行バネ組体の変形状態の各別の側面図、第８図は十字
形板バネの斜視図、第９図および第１０図は十字形板バ
ネの各別の変形状態を示す断面図、第１１図および第１
２図は各々本発明に係るロボットの機能を説明するため
の説明図、第１３図は本発明に係る真空吸着器の断面図
、第１４図は本発明に係るロボットの制御ブロック図、
第１５図は真空圧検知器の一例の断面図である。１・・・磁気ディスク、３・・・磁性体層、４・・・磁
性体層非形成部、５・・・アーム、８・・・口？ット、
９・・・手首、１０・・・真空吸着器＞１２・・・真空
ポンプ、１５・・・スピンドル、１７ｍ、１７ｂ・・・
平行板バネ、１８・・・十字形板バネ、２６・・・真空
圧検知器。第１図第２図５７Ｆ＋１第１０図Ｆ。

Claims

【特許請求の範囲】１、物を掴むためのハンドおよび該ハンドを移動するた
めのアームからなる口がットにおいて、ハンドおよびア
ームの連結部に、互に直交するＸ方向およびＹ方向に変
位する２組の各々２枚の対面する平行板バネからなる平
行バネ組体およびアームに対するハンドの傾斜角度およ
び上記Ｘ、Ｙ方向に直交する２方向の位置を変位可能と
する友めの十字形板バネからなる手首を設け、上記ハン
ドを真空吸着装置によシ構成したことを特徴とする口？
ット。２、特許請求の範囲第１項記載の口がットにおいて、円
環状磁気ディスク内周部の磁性体層非形成部を吸着する
ための吸引口を有する真空吸着装置によシ上記ハンドを
構成し、磁気ディスク組立装置として用いたことを特徴
とする口がット。３、物を掴むためのハンドおよび該ハンドを移動するた
めのアームからなるロゲットにおいて、ハンドおよびア
ームの連結部に、互に直交するＸ方向およびＹ方向に変
位する２組の各々２枚の対面する平行板バネからなる平
行バネ組体およびアームに対するハンドの傾斜角度およ
び上記Ｘ、Ｙ方向に直交する２方向の位置を変位可能と
するための十字形板バネからなる手首を設け、上記ハン
ドを真空吸着装置により構成し、上記真空吸着装置の吸
引口に作用する真空圧を検知するための真空圧検知器を
設け、該真空圧検知器を上記アームの駆動制御手段およ
び上記真空吸着装置の真空ポンプ制御手段に連結したこ
とを特徴とするロデット。