JPS60161088A - 産業用ロボットのハンド装置におけるワークの位置決め装置への装着方法 - Google Patents

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】 〔発明の技術分野〕 この発明は、位置繰返し精度が比較的よくない産業用ロ
ボットでも、精密に仕上げられたワークを相対的に隙間
が小さい位置決め装置に挿入・嵌合させることができる
産業用ロボットのハンド装置に関するものである。

（従来技術〕 従来技術による産業用ロボットのハンド装置を用いて、
ワークを位置決め装置に挿入し嵌合させる場合の動作を
篤１図、第２図にエル説明する。

位置決め装置（２０）に嵌合されるワーク（１０）は、
基準円筒部（１０ａ入基準基準部（１０ａ）に対して所
定量偏心してその外周面を加工される偏心円筒部（１０
ｅ）およびロボットハンド（１）の把持爪（３）、（３
１で把持される把持側円筒部（１０ｂ）とで構成され、
円筒部（１０ａ）および（１０ｂ）は基準面として精密
に加工されている。また、基準円筒部（１０ａ）の端部
には、位置決め装置（２０′？Ｘの挿入を案内するため
のガイド面（１０ｃ）が形成されている。一方、旋削加
工用工作機械等に装着され、例えば第１図に示す工うな
ワーク（１０）を所定位置に位置決めする位置決め装置
（２０）は、基準円筒部（１０ａ）　’ｌ嵌合させる嵌
合ｙｃＬ２１】と、その開口端で基準円筒部（１０ａ）
のガイド面（１０ｃ）と協同してその挿入を案内するガ
イド面（２１ｃ）および嵌合して位置決めされたワーク
（１０）Ｙ把持する一対の把持片（２２）とで構成され
る。

このワーク（１０）Ｙハンド装置（１）で把持して位置
決め装置（２０）に挿入・嵌合させて位置決めする場合
ハ、先ス、＋７−　／　（１０）０）把持１１１ＪＰＨ
ＩＢ　（１０ｂ）　Ｙ、保持体（２）に開閉自在に取付
けられた一対の把持爪（６）で把持し、基準円筒部（１
０ａ）ン位置決め装置用）の嵌合穴（２１］に対向する
ように、ハンド装置（１１の動作を所定のプログラムに
従って制御する。次に、ハンド装置（１）ｔワーク（１
０〕と共に緩かに前進させると、基準円筒部（１０ａ）
のガイド面（１０ｃ）が嵌合穴（２１）のガイド面（２
１ｃ）に当接し、制御誤差による直径方向９伎置ずれｂ
ｄは両ガイド面（１０ｃ）及び（２１ｃ）の摺動変位で
芯合せされ、続く前進で基準円筒部（ｉｏａ）は嵌合穴
（２１）に挿入されてその端面に当接する。この当接に
よる位置決め嵌合ｋＪ４了すると１位置決め装Ｒ（２０
沖把持片（２２）、Ｌ２２）を閉じてワーク（１０腫保
持するとともに、ハンド装置（１１の把持爪（３１，（
３１ｗ開放する。

従来の装置は上記の工うに構成されているので、ワーク
（１０沖位置決めを精密に行なうためには、嵌合穴（２
１）の内径を基準円筒部（１０ａ）の外径に近づける必
要があるが、接近すればする程嵌合λ１】・＼の挿入が
困難になる。しかも、ワーク（１０）Ｙハンド装置（１
１で把持したままで挿入を行なうと、ワーク（１０）は
自由度乞もたず１両ガイド面（１０ｃ）と（２１ｃ）と
の摺動案内による変位で位置決め製餡Ｚ）の軸線に対し
てワーク（１０）の軸線に傾きが生じ、挿入時の姿勢移
動に対する自由度が少ないので。

ワーク（１０）の挿入が困難であった。このため、挿入
を円滑に行なえる工５にするためには、産業用ロボット
のハンド装置の位置繰返し精度な位置決め精度に合せて
高めるか、あるいは嵌合穴（２１）と基準円筒部（１０
ａ）との間の間隙を広うげろかしなげればならず、した
がって５位置決め精度を低下させなければならなかった
。

このよ５に、従来装置は、位置決めイＮ度を維持するた
めには、高価な高精度の産業用ロボット装置ｔＲ）ｋ使
用するか、ハンド装置に特別な位置決め装置を付加しな
ければならないという欠点があった。

〔発明の概要〕

この発明は、以上のような従来のものの欠点を除去する
ためになされ友もので、ワークを位置決め装置の嵌合穴
に挿入するときに、ワークの先端が位置決め装置・＼若
干入った時点で、ワークが傾むいて挿入不可能にならな
い程度にハンド装置の把持爪を最小限に開いて、ワーク
の位１ξお工び姿勢に自由度を与えるように開放し、ワ
ークの基準円筒部を位置決め装置の匿合穴に円ｉ′ｎに
挿入でき。

高精度の産業用ロボットｇ使用しンよくても高イＩｊ度
に位置決めを行なえるようにしｆｃ産業用ロボットのハ
ンド装置を提案するものである。

（発明の実施例〕 この発明による一実施例を第１図、り１２図を参照して
第６図に工９胱明する。先ず、０１の工う５こワーク（
１０）の把持側円筒部（１０ｂ）　”ｔハンド装置（１
］一対の把持爪（３＋で把持し、位置決め装置（２０）
の嵌合孔（２１）に対向して位置決めする。次に、基準
円筒部（１０ａ）′ｌｔ嵌合穴（２１ｈ向けて緩かに前
進させると、ハンド装置（１）の位置決め誤差に↓夛夫
々のガイド面（１０ｃ）と（２１ｃ）とが接触する。こ
の接触に工９生じる応力または変位を、ハンド装置（１
）の保持体（２１に取付けた感知器で検知すると、ロボ
ットの制御装置は把持爪し）をワーク（１０）が傾いて
嵌合穴（２１）・＼の挿入が不可能とならない程度に最
小限開き、把持側円筒部（１０ｂ）と把持爪（３）との
間に最小限の間隙ｈ−Ｙ生じさせ（口１、ワーク（１０
）を変位可能な自山状態とする。続いてワーク（１０）
はハンド装［ｉ’￥：（１１の保持体（２）で押圧され
ながら１１１１通し、両摺動面（ＩＤｃ）と（２１ｃ）
との摺動変位によって芯合せされ、基準円前部（１０ａ
）の嵌合穴（２１ン＼の進入に伴なうワーク（１０）の
姿勢は、把持側円筒部（ＩＤｂ）の自由度にエフ容易に
イレ正され、基準円前部（１０ａ）は円滑に嵌合穴（２
１）に挿入されてその端面に当接する。この当接′ｌ！
Ｊ：感知すると、位置決め装置（２０）の一対の把持片
（２２）、（２２）　’＆閉じてワーク（１０）’ａ’
保持するとともに、ハンド装置（１」の把持を大ぎく開
放して９帰させるｆｌ。

なお、この挿入・嵌合にＬシ軸線方向ならびに直径方向
の位置決めは正確になされるが、円周方向の位置決めは
産業用ロボットの制御精度に依存する。そこで、位置決
め装置側に、挿入後にその位置を矯正する部材を設ける
。この燗正動作を第４図、第５図に示す。第４図は、位
置決め装ム田）に位置決めピン（３３に一突出可能に設
け、一方、ワーク（’１１Ｘ／Ｊ基準円筒部（１１ａ）
にも位置決めピン（３３）の円錐状先端部と同形状の位
置決め穴（１１ｄ）　を設ける。そして、基準円筒部（
１１ａ）が嵌合穴（６１）に当接し℃停止し、位置決め
装置（５的の把持片（６２）による把持な行なう前に位
置決めピン（３３）Ｙ突出させると、その円錐状先端部
が位置決め穴（ｌｉｄ）内に突入し、それぞれの円錐面
の摺動でワーク（１１）は軸線方向および円周方向に変
位し、ハンド装置（１）の制御誤差による円周方向のず
れゐθ、当接時の衝撃反力にぶる軸線方向誤差１１ＩＸ
を矯正する。この矯正後に位置決め装置（６０）の一対
の把持片（３２）ｕ−ワークを保持するとともに、ハン
ド装置（１１の把持爪（６）の把持を大きく開放する。

また、第５図は、ワーク（１２）の基準円筒部（１２ａ
）周面の一部にスプライン状の凹溝（１２ｄ）Ｙ多数段
げ、一方、位置決め装置（４０Ｘ／）嵌合穴（４１）局
面に、凹溝（１２ｄ）とはｙ同寸法で係合する位置決め
突条（４３ａ）と、これに連らなって先端が細くなって
凹溝（１２ｄ）との係合を案内するテーパ部（４３ｂ）
とからなる矯正部材（４３）Ｙ、凹溝数↓シ少ない数で
設ける。これにエヤ、基準円筒部（１２ａ）が位置決め
用の嵌合穴（４１）に挿入されると、先ず凹溝（１２ｄ
）はテーバ部（４３ｂ）に案内されて係合し、この時点
ではハンド装置（１）による把持が僅かに開放されてワ
ー／　（１２）は自由状態になっているので、続く進入
で凹溝（１２ｄ）は突条（４３ａ）に嵌合して、円周方
向の位置ずれΔθは矯正され、嵌合穴（４１）の周面お
よび端面による直径方向および軸線方向の位置決めで、
ワーク（１２）は正しく把持される。この後、偏心円筒
部（１０ｅ）を軸線として位置決め装置（３０）。

（４０）Ｙ回転させ、偏心円筒部外周面を旋削加工すう
と、その外周面は基準円筒部に対して所定方向位置で、
かつ所定偏心量で精密に加工される。

（発明の効果〕 この発明は以上ルＬ明したとおり、ワークが位置決め装
置に若干挿入された時点で、産業用ロボットのハンド装
置にＬる把持を僅かに開放することにニジ、高価な高精
度の産業用ロボットをに用しなくとも、または特別な位
置決め装置をノ・ンド部にｆｌ加することなく、ワーク
基準円筒部を位置決め装置嵌合穴に口調に挿入でき、そ
の嵌合によυ高イ１４度の位置決め２行なうことかでき
、位［決めに要するトータルコストを大幅に低減しつる
という効果がある。

【図面の簡単な説明】

へ↓１図は従来の産巣用ロボットのハンド装［による位
置決め装置の説明図、第２図１ａｌ、（ｂｌはその作用
説明図、第６図は中心から下部を省略して示したこの発
明の一実施例の作用説明図、第４因はこの発明の他の実
施例の作用説明図、第５１閉（ａｌはこの発明のさらに
別の実施例の作用説明図、＋１）ｌ招そのＡ−Ａ一部拡
大断面図である。 １・・・ハンド装置、２・・・保持体、３・・・把持爪
、７・・・可碗構造部、１０，１１．１２・・・ワーク
、１０ａ、Ｉｌａ、１７・・・・基準円筒部、ｔｏｂ、
ｉｉｂ、ｉ２ｂ・・・把持側円筒部、１０ｃ１１ｅ、１
２ｃ・・・ガイド面、１１ｄ・・・位置決め穴、１２ｄ
・・・凹溝、ＩＱ６．１１ｅ、　１２ｅ・・・偏心円筒
部、２０，３０，４０・・・位置決め装置、２１　＃　
３１　ｍ　４１・・・嵌合穴、２１ｃ、３１ｃ、４１ｃ
・・・ガイド面、２２，３２．４２・・・把持片、６６
・・・位置決めビに４６・・・ｈ１正部材、４３ａ・・
・位置決め用突条、４６ｂ・・・テーバ部、４６ａ・・
・テーパ部。 なお１図中同一符号は同−又は相当部分を示すものとす
る。 代理人　弁理士　木　村　三　朗 第　１　図 Ｌｅ−Ａｘ　ｔ、＋ａ 第４邑 ■　続　ｈロ　正　書（自発） 昭和６０年３　月１２Ｌ１ 特ａ′１庁長官殿 １、事ｆ１・の表示　持腐１昭５９−４８７８号２、発
明の名称 産業用ロボットのハンド装置 ３、補正をする者 ４、代理人 ５゜ 苧、ｈ１１正の対象 ６、補正の内容 （１）明細書第９頁第１９行〜第２０行の「７　司撓構
造部、」を削除する。 （２）明細書第１０頁第７行の［，４３ａ・・・テーパ
部」を削除する。 以　上

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）位置決め装置へのワーク挿入時に上記ワーク先端
   部が上記位置決め装置の嵌合穴に若干入った時点で前記
   ワークの把持を開放して前記ワークの直径方向および円
   周方向の変位を可能にし、その袋前記ワークを押し込む
   ようにしたことｔ特徴とする就業用ロボットのハンド装
   置。 （２１ハンドの把持爪が前記ワークを開放したとぎ、前
   記ワークが傾いて前記嵌合穴・＼の挿入が不ｏＪ能にな
   らないＬ５に、開放時の前記ワークと上記把持爪との隙
   間１ｃ）：小としたことを特徴とする特許請求の範囲第
   １項記載の産業用ロボットのハンド装置。