JPS60222376A - 工業用ロボツトのメカニカルハンド - 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】 （１）発明の技術分野 本発明は、工業用ロボットのメカニカルハンドに係り、
特に、作業員によるワークの位置合せをなくすようにし
た工業用ロボットのメカニカルハンドに関する。

（２）先行技術とその問題点 一般に、自動車の組立ライン等において、例えば、車両
部品　（ワーク）として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）は、ライン」二の車体に締結具を介して組付けら
れるようになっている。そして、本件出願人は先に、上
記ストラットの組付けを自動化するシステムを提案１７
ており、更に、これに有効なメカニカルハンドを提案し
ている　（例えば特願昭５７−１１３３９８０号、　！
ｔｌｒ願昭５７−１８３９８１号）。

第１図は上記先行例において開示したシステムの一例を
示す説明図である。第１図において、車体Ｂはコンベア
Ｉ　Ｏ−、Ｉ−に載置されて移動しストラット組伺位置
に達したときに位置決めされるようになっており、この
コンベア１０に近接した作業場にはストラット するためのロボットＲａが設置されていて、このロボッ
トＲａの多関節アーム１１の先端にはスＩ・ラットＰを
把持するメカニカルハンド旧が取イζＩけられている。

そして、１−記ロボッｌ−Ｒａは、予め定められたティ
ーチング情報に基づいてストラッｌ−　Ｐを所定位置に
搬送した後、ストラットタワー１２−１−面の位置決め
孔１３にストラットＰのアッパケース１４を喉合させる
と共に、ストラットタワ一 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、組伺位置に設定されたストラ
ッｌ−　Ｐは、他のロボットＲｂ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
るようになっぞいる。尚、第１図中、１８はストラット
ｐを仮保持するための仮置台、１９はナツト締付装置Ｎ
にナツト１７を供給するナツト供給装置である。

ところで、一般に、ストラットＰは、例えば第２図に示
すように、軸部Ｐｓとアッパケース１４とからなり、両
者Ｐｓ，１４はベアリング８を介して結合されている。

また軸部Ｐｓの下端にはステアリングナックル（図示せ
ず）に固定されるブラケットｐｂが突設されている。

このシステムにおいて、このようなストラッｌ−　Ｐを
把持するメカニカルハンドＨ１は、第２図に示すように
、ロボッ）Ｒのアーム１１の先端軸部８に固定される本
体２０と、この本体２０に設けられ−１−記ストラット
Ｐの軸部Ｐｓを浮動可能に把持するクランプ部材２１と
、−に記ストラットＰの動きを拘束するように−に記り
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。

」１記本体２０は、ＴＰＪ２図に示すように、板状のベ
ースプレー１・２３の下面にロボ，ｙ　ｌ・Ｒａのアー
ムＩｆの先端軸部８と連結される増刊ブラケット２４を
増刊ける一方、Ｉ−記ベースプレート２３には−１−記
先端→１１１８と同軸にストラットの一端を支持する支
持シャフト２５をスプリング２７を介して１−下方向に
摺動自在に増刊け、更に、上記支持シャフト２５とＷ行
に支柱２８が立設されており、この支社２８の支持シャ
フト２５側には回り１にめプレート２８が突設されてい
て、ス１、ラッｌ−　Ｐの軸部ｐＳに突設したブラケッ
トｐｂが嵌挿されるようになっている。そして又、！−
二記柱２８の一Ｌ部前後方向再側には支持ロッド３２が
スプリング３５により」一方に付勢され、軸ブＪ向に摺
動自在に取イζ１けられていると共に、支持ロッド３２
の」二部にはクランプ部材２１の取付ブラケット３４が
取付けられている。又、上記クランプ部材２１は、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エアシリンダ５４
により開閉する一対の可動アーム３７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フローティン
グ機構３８を介して取付けられストラッ）Ｐの軸部Ｐｓ
に当接する当接板３８とから成る。上記フローティング
機構３８は、可動アーム３７及び当接板３９の夫々に球
面軸受と球面軸とからなるボールジヨイント（図示せず
）を嵌装固定し、当接板３８の球面軸から延びる摺動体
４４を可動アーム３７の球面軸に摺動自在に挿通し、ス
トラットＰの軸心Ｐｏに向って」１記当接板３８を付勢
するスプリング４９を摺動体４４と同軸に介装したもの
である。更に、」１記ロック部材２２は夫々の可動アー
ム３７の外側に取付けられ且つピストンロッド５７ａが
ストラッ）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から成り、ヒストンロッド５７ａ突出時
にはこれが当接板３９の可動アーム３７側面に当接し、
この当接板３９をスＩ・ラッｌ−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。

そのため、この先行例に係るＴ業用口ポ・ン！・のメカ
ニカルハンド１目を用いてストラッＩ・Ｐを車体Ｂに組
伺ける場合を説明すれば、第１図に示すように、先ず、
ロポッ１−Ｒａは、仮置台１８　Ｊ二に載置されるスＩ
・う・ン！・Ｐをメカニカルハンド１（で把持する。こ
の工程においては、先ず、把持ハンド旧のエアシリンダ
５４のビス］・ンロッドが突出作動してクランプ部材２
１が開放状態に設定される。次いでｉ３図に示すように
、ロボッ）Ｒａは、把持ハンド旧を仮置台１８のストラ
ッ）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、把持ハンド旧を降下させ、支持シャツＩ・
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に押圧された状態で停止する。このとき
、把持ハンドＨ１の回り止めプレート２８内にストラッ
トＰのブラケットｐｂが嵌挿される。この後、エアシリ
ンダ５４のピストンロッドが後退作動してクランプ部材
２１が閉動作し、当接板３９がストツク）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のピストンロッド５？ａが突出作動すること
から、当接板３８がストラットＰの軸部Ｐｓに圧接され
ることになり、ストツクｌ−Ｐはクランプ部材２１によ
って確実に把持される。この状態において、第１図及び
第３図に示すように、ロポッ）ＲａのアームｌＯが所定
角度、例えば３０°回転する。このとき、ストツク）・
Ｐのアッパケース１４に立設した組付ポル）１Ｂは、仮
置台１８に開設した位置決めスリット１０６に嵌合した
状態にあるので、１伺ポル）１８が位置決めスリット１
０６内を移動している間はストツク）Ｐ全体が回転する
が、組付ポルト１６が位置決めスリット１０６の端部に
当接した後はアッパケース１４の軸部Ｐｓはベアリング
θを介して連結されているのでストツクｌ−Ｐの軸部Ｐ
ｓ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、」−記組伺ボルト１６とロボットＲａ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１−Ｒａは、スＩ・ラットＰを仮置台
１８から抜きとり、所定位置に待機する。尚、第１図及
び第３図中、１１０はストラットＰのアッパケース１４
部が嵌合するように仮置台１８に設けられた嵌合孔、１
１１はストラットＰの軸部Ｐｓを挟持するクリップであ
る。

次に、ロボットＲａは、第４図に示すように、ストラッ
トタワ−１２下方位置に１伺ボルト１Ｂが上方を向くよ
うストラットｐを搬送して停止する。一方、この先行例
においては、上記ストラットＰと車体Ｂの位置決め孔１
３とのずれを修正するために、第４図に示すようなガイ
ド手段Ｇが例えばナツト締付装置Ｎに配置されている。

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、常時は上記ストツクｌ−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
トラットＰの車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。そして、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の位置決め孔１３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ツク＋−ｐのアッパケース１４に
開設した係合孔８６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６７を常時下方に向けて付勢
するスプリング６８及びθ９とから成っている。

この状態において、上記ガイド手段Ｇが下方に向って移
動すると、第５図に示すように、」１記ガイド手段Ｇの
係合部材６７は、車体Ｂの位置決め孔１３を通過しスト
ラットＰのアッパケース１４の係合孔６６に係合する。

このとき、第２図に示すように、メカニカルハンドＨ１
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が後退作動し、
当接板３９に非当接の状態になり、ストラッｌ−Ｐはフ
ローティング機構３８によって半径方向及び」−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ｆｆ、に設定される。

この後、上記ガイド手段Ｇが下方に向って移動していく
と、第６図に示すように、ｉ記ガイド部材６５がスプリ
ング６９の作用によって位置決め孔１３縁のフランジ１
３ａに摺接し、自己求心的に移動しながら位置決め孔１
３に嵌合する。このとき、ストラットＰは浮動支持され
ているので、支持シャツＩ・２５の上端を支点として係
合部材６７の移動に追従して移動し、Ｌｌｉ体の位置決
め孔１３に対応した位置に設定される。また、この段階
で上記ガイド手段Ｇの位置が固定される。

この後、ロボットＲａはストラッｌ−Ｐを車体１伺位置
まで上昇させる。このとき、ストラッｌ−Ｐの各組付ポ
ルト１６が車体Ｂの各ポルト挿通孔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７図に示すように、上記組付ポルト１６は
ストラットタワー１２−ヒ部下面に当接し更に、スプリ
ング２７．３５の付勢力によってストラットタワー１２
のに部下面に圧接される。この状態から、ロボッ）Ｒの
アーム１１の先端軸部８が所定角度、例えば４°回転す
ると、−］二二本本体０の回り止めプレート２９からブ
ラケットｐｂを介してストラットＰに回転が伝達される
ので、ストラットＰも回転する。このとき、ストラット
Ｐの組付ポルトＩＢはストラットタワー１２のヒ部下面
に摺接しながら移動し、車体Ｂのポルト挿通孔１５の位
置に合致したとき、第８図に示すように、組付ポルト１
６はスプリング２７．３５の付勢力によってポルト挿通
孔１５に没入する。この場合、ストラッ、ト１ ｐは、１伺ボルト１６とポルＩ・１．Ｔｉ通孔１５の位
相差（この実施例では２°）より多く回転することにな
るが、１伺ポルト１６がポルト挿通孔１５に貫通した後
はストラッｌ−Ｐの７ツパケーＩ　Ｘ１４Ｏ回転が拘束
８Ｆ′″６０“に＆６（７）ｔ！、　Ｘトラッ＋−ｐの
軸部Ｐｓのみが空回りすることになる。この状ｆｆ、に
おいで、ストラットＰは車体Ｂの組付は位置に設定され
ることになる。

この場合、」二記紹付ポル１−１８をポル）・挿通孔１
５に直接挿入することも可能であるが、上述したように
ストラッｌ−Ｐのアッパケース１４とこれを支持する軸
部Ｐｓとはベアリング８を介して連結されるものであり
、把持ハンド旧はＬ記軸部Ｐｓを浮動状態で把持するも
のであることから、軸部Ｐｓに対するアッパケース１４
の位置決め精度を搬送、１伺過程において維持しにくく
、ポルＩ・挿通孔１５への組付ポルト１６の挿入が不確
実になる。そのため、先行例においては、仮置台１８に
おいて予め軸部Ｐｓに対するアッパケース１４の位置決
めを行ってから２ 把持ハンド旧で把持し、更に、組付ポルト１８をポルト
挿通孔１５に挿入する際にも調整を行って確実に組付ポ
ルト１６がポルト挿通孔１５を貫通するようにしている
ものである。そのため、この例ではアッパケース１４の
軸部Ｐｓに対する設定誤差を±２°まで吸収できる。

この後、ナツト締付装置Ｎによって上記組付ポルト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、メカニカルハンド旧のク
ランプ部材２１が開いてストラッ）Ｐの軸部Ｐｓの把持
状態が解除された後、ロポッ）Ｒａは、組付けたストラ
ッｈｐと干渉しないようにメカニカルハンド旧を後退さ
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。

然しながら、上述した先行技術にあっては、第７図及び
第８図に示すように、組付ポル）１Ｂとポルト挿通孔１
５との位置合せは、ロポッ）Ｒａのアーム１１の先端軸
部８を回転させることにより行うものであるが、この場
合、ストラット 上記ロック部材２２のロック状態が解除され、当接板３
８がストラットＰの軸部Ｐｓに圧接しないことになるの
で、上記先端軸部８の回転は、クランプ部材２１を介し
て伝達されることはなく、回り止めプレート２８により
ストラットＰのブラケッｌ−Ｐｂを介して伝達されるこ
とになる。そのため、該ブラケットＰｂを仮置台１８に
おいてメカニカルハンドＩＩｌの回り止めプレート２９
内に嵌挿しなければならないので、メカニカルハンドＨ
　ｌは仮置台１８に対して一定位置に設定される関係−
１−、第１図に示すように、予め−」−記ブラケットｐ
ｂの向きを仮置台１８に対して一定に設定しておかなけ
ればならない。該設定作業は、逐一作業員が行うので、
煩雑になっていると共に、仮に、ブラケットｐｂの方向
がくるっているような場合にはストラッｌ−　Ｐの車体
への組付不良を生じてしまうという問題点があった。

（３）発明の目的 本発明は以」二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、ワークをメカニカルハンドで
把持する前工程のおいて、−１−記ワークの上記メカニ
カルハンドに対する位置決めを行わなくても、確実にワ
ークを組付けるようにし、もって煩雑な位置決め作業を
軽減すると共に、位置決めミスによるワークの組付不良
の発生を防止することにある。

（４）発明の構成 また、本発明の要旨とするところは、ワークを把持する
クランプ部材を有するハンド本体と、ロボットアームに
取付けられ上記ハンド本体をロボットアームに対して浮
動可能に支持する浮動機構と、この浮動機構の動きを、
拘束するロック部材と、上記ハンド本体浮動時において
上記ロボットアームの回転を上記ハンド本体に伝達し上
記クランプ部材を介してワークを回転させる回転伝達手
段とを備え５ てなる工業用ロボットのメカニカルハンドにある。

（５）発明の実施例 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。

第８図は本実施例に係るストラットの組付工程の概略を
示す斜視図であり、第１図において先行例で示したもの
と略同様である。第８図において、仮置台１８にはスト
ラットｐが設置されているが、この場合、予め位置決め
されているものではなく、ストラットＰのブラケッ）Ｐ
ｂは任意の方向に位置している。

この実施例において、」−記ストラッｌ−　Ｐを把持す
るメカニカルハンドＨは、第１θ図乃至第１３図に示す
ように、ハンド本体７０と、このハンド本体７０に設け
られ−に記ストラッ）Ｐの軸部Ｐｓを把持するクランプ
部材７１と、ロポッ）ＲａのアームＩＩの先端軸部８に
ハンド本体７０を浮動可能に支持する浮動機構７２と、
この浮動機構７２の動きを拘束するロック部材７３と、
６ 」−記先端軸部８の回転を上記ハンド本体７０に伝達す
る回転伝達手段７４とで構成されている。

」二本ハンド本体７０は、第１０図乃至第１２図に示す
ように、板状のベースプレート７５を有しており、該ベ
ースプレート７５には支柱７６が立設されている。又、
上記支柱７６の上部前後方向両側には一対の円筒部７７
が形成されており、各円筒部７７内にはポールブツシュ
７８を介して支持ロッド７８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７８の下端にはストッパ
ワッシャ８０が螺子止めされると共に、支持ロッド７９
の−１一部にはクランプ部材７１の取付ブラケ．ントｅ
ｔが取付けられ、この取付ブラケッｌ−８１と前記円筒
部７７との間にスプリング８２が介装されて前記支持ロ
ッド７θが常時上方に４１勢されるようになっている。

また、」二本クランプ部材７１は、第１０図乃至第１３
図に示すように、一対のクランプアーム８３を有してお
り、夫々のクランプアーム８３は、その中央部が」−記
増刊ブラケット８１に枢軸８４で６１１着されていて、
１−記ベースプレート７５と平行な平面において開閉す
るようになっている。そして、上記クランプアーム８３
の相対向する先端部位には夫々拡開したコ字形の当接部
８３ａが形成されており、この当接部８３ａがストラッ
トＰの軸部Ｐｓに当接するようになっている。そしてま
た、」−記取（１ブラケット８１にはクランプアーム８
３を駆動する一対のエアシリンダ８５が増刊けられてお
り、夫々のエアシリンダ８５のビスＩ・ンロッＦ８５ａ
がクランプアーム８３の基端部位に連結され、ピストン
ロッド８５ａの進退移動に応じて−１；記クランプアー
ム８３が開閉するようになっている。尚、に記りランプ
アーノ・８３の枢軸８４近傍であって相対向する部位に
はポルトスＩ・ツバ８Ｂが突設されており、このポルト
ヌトツパ８６は取付ブラケッＩ・８１に設けたストッパ
片８７に当接してクランプアーム８３の閉位置を規制す
るようになっている。

更に、」：記浮動機構７２は、第１０図乃至第１２図に
示すように、ロボットＲａのアーム１１の先端軸部８と
ハンド本体７０のベースプレート７５との間に介装され
ており、その具体構成は、４−記ロボッｌＲａのアーム
１１の先端軸部８に取付けられる固定ベース９０と、ガ
イド８１と、可動部材９２と、スプリング９７とからな
る。上記ガイド８１は円筒形の部材であって、その上側
開口端は内側に突出していて、該突出部８３の内面は末
広がり状のテーパ面９４に形成されており、」〕記アー
ム１１の先端軸部８と同軸に固定ベース９０の上面９０
ａに取付けられている。

一方、可動部材９２は軸方向に孔９５が開設された略円
錐台状の部材であり、」；記ガイド８１に遊嵌して１−
記ベースプレート７５の下面？５ｂにポル１＝１１２で
取付けられていると共に、テーパ状の外側面はロケート
面８６として構成され、上記ガイド８１のテーパ面８４
に当接するようになっている。また上記可動部材８２の
底面９２ｂと−に記固定ベース９０との間にはスプリン
　９ グ９７が圧縮状態で介装されており、−１一記ロケート
面９６が−Ｉ−記テーパ面８４に押圧されて、Ｌ配回動
部材９２はガイド９１に対して浮動可能に支持される。

また、上記ロック部材７３は、エアシリンダ８８のピス
トンロッド９８ａにゴム、ウレタン等の弾性体で円盤状
に形成されたストッパ８８を取利けてなり、該エアシリ
ンダは−１−記ガイド８１と同軸に上記固定ベース８０
に取付けられていて、Ｉ−記ビストンロッドＨａの突出
時には上記ストッパ９８が上記可動部材８２の孔８５を
貫通し、」−記ベースプレート７５の下面？５ｂに当接
して該ベースプレート７５を押し」二げ、ガイド９１に
対して上記ハンド本体７０を固定するものである。一方
、ピストンロッ１ξ９８ａが後退作動したときには−に
配回動部材９２はスプリング８７により浮動支持Ｓれる
ことになり、該可動部材９２のロケ−１・面９８はガイ
ド９１のテーパ面）摺接しなから揺動可能になる。この
場合該可動部材８２は上記アーム１１の先端軸部８の０ 軸ＶＡＹ上の点０を中心として略球面運動をするように
なっている。

また、上記回転伝達手段７４は、」＝記ガイド８１の上
端面９１ａにピン１００を立設し、該ピンの立設部位に
対応したベースプレート７５に上記ピン１００より大径
の係止孔１０１を開設してなる。そして、該回転伝達手
段７４はハンド本体７０の浮動支持時にロボットハンド
１１の先端軸部８の回転を上記ピン１００が係止孔１０
１の内壁に当接することにより上記ハンド本体７０に伝
達するものである。

尚、上記可動部材９２が揺動できるように、ベースプレ
ート７５とガイド９１の上端面９１ａとの間及びピン１
００と係止孔１０１との間に夫々クリアランスＣ１，Ｃ
２が設けられている。また、第１１図において、符号１
０３は固定ベース８０に開設されエアシリンダ８５にエ
アを供給するためのエア供給口である。

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１伺ける場合
を説明すれば、第９図に示すように、先ず、ロボッ１−
Ｒａは、仮置台１８］二に載置されるストラット ルハンドＨで把持した後、コンベア１０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１Ｏ図、第１１図及び第１３図に示すよ
うに、図示外の制御装置からの指令信号により、メカニ
カルハンドＨのエアシリンダ８５のピストンロット８５
ａが突出作動してクランプアーム８３が開状態に設定さ
れる一方、エアシリンダ８８のピストンロッド９８ａが
突出作動して浮動機構７２がロック状態に設定される。

即ち、上記ピストンロッド９８ａの突出作動に伴ってス
トッパ９９が」１記ベースプレート７５のＦ面７５ａに
当接してこれを押上げるので、」−記浮動機構７２のテ
ーパ面９４とロケート而８６とが圧接し浮動機構７２の
動きが拘束され、ハンド本体７０はロポッＩ・アーム１
１に対して固定されることになる。次いで、第１４図に
示すように、ロポッ）Ｒａは、メカニカルハンドＨを仮
置台１８のストラットＰト方に移動させ、しかもハンド
本体７ｏ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、ベースプレート７５とストラットＰとが
一定間隔になった位置で停止する。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８５のピ
ストンロッド８５ａが後退作動してクランプアーム８３
が閉動作し、クランプアーム８３の当接部８３ａがスト
ラットＰの軸部Ｐｓに当接することになり、ストラット
Ｐはクランプ部材７１によって確実に把持される。この
場合、ハンド本体７ｏに対するストラットＰの軸部Ｐｓ
の相対位置関係は任意である。この状態において、第８
図及び第１４図に示すように、ロボッ）Ｒａのアーム１
１の先端軸部８が所定角度、例えば３０’回転する−と
、ストラッｌ−　Ｐのアッパケース１４に立設した１伺
ボルト１８は、仮置台１８に開設した位置決めスリット
１０Ｂに嵌合した状態にあるので、組付ポルト１６が位
置決めスリブ）　１０８内３ を移動している間はストラットＰ全体が回転することに
なり、１伺ポルｌ−１１３が位置決めスリブ）　１０Ｂ
の端部に当接した後はストラットＰの軸部Ｐｓ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、」１記組付ボルト１Ｂとロポッ）Ｒａ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ＲａはストラットＰを仮置台１８から抜きとり
所定位置に待機する。

次に、車体Ｂが所定位置に停止りすると、図示外の制御
装置から車体停止完了信号が発せられ、ロポッ）Ｒａは
、第１５図に示すように、ストラッＩ・タワ−１２下方
位置に組付ポルト１６が」三方を向くようにストラット
Ｐを搬送して停止する。このとき、メカニカルハンドＨ
はロボットＲａに固定された状態にあり、しかもストラ
ッ）Ｐはクランプ部材７１で確実に把持されているので
、ストラッｌ−　Ｐ搬送時においてスｉ・ラッ）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、ロボット４ Ｒａ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、先行例と
同様に第１５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）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
きにストラッ）Ｐの車体取付面と平行な平面において浮
動状態に設定され１］．つ任意の位置で固定されるよう
になっている。そして、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の位置決め孔１３に自己求心的
に係合するガイド部材８５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）Ｐのアッパケー
ス１４に開設した係合孔６８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６７を常時下方に向
けてイ１勢するスプリング６８及び６８とから成ってい
る。

この状態において、上記ガイド手段Ｇが下方に向って移
動すると、第１６図に示すように、上記ガイド手段Ｇの
係合部材６７は、ストツクｌ−Ｐの−１一部に対向した
位置にあるから、車体Ｂの位置決め孔１３を通過しスト
ラットＰのアッパケース１４の係合孔６Ｂに係合する。

このとき、」−記ガイド部材６５は位置決め孔１３縁の
フランジ＋３ａに接近した位置に配置されている。この
後、図示外の１ｌｉｌｌ　ＩＪ１１装置から発せられる
ストラッｌ−Ｐと係合部材６７との係合完了信号により
、第１６図に示すように、メカニカルハンドＨのロック
部材７３のロック状態が解除される。即ち、エアシリン
ダ９８のピストンロッド８８ａが後退作動してストッパ
９９が実線で示すロック位置から仮想線で示すアンロッ
ク位置へと後退することになり、浮動機構７２の可動部
材９２は、スプリング８７により支持されることになる
ので、クリアランスＣ１，０２の範囲においてガイド８
１に対し浮動可能となり、ハンド本体７０はロポッ）Ｒ
ａに対して浮動支持される。この場合、ガイド手段Ｇも
浮動状態に設定される。

この後、上記ガイド手段Ｇが下方に向って移動していく
と、第１７図に示すように、上記ガイド部材６５がスプ
リング６８の作用によって位置決め孔１３縁のフランジ
１３ａに摺接し、自己求心的に移動しながら位置決め孔
１３に嵌合する。このとき、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
の係合部材６７はスプリング８９の作用によってストラ
ツトＰのアッパケース１４に押し伺けられていることか
ら、Ｌ記アッパケース１４は係合部材６７の移動に追従
して移動しようとする。この場合、上記アッパケース１
４の動きは、クランプ部材７１からハンド本体７０を通
じて浮動機構７２に伝達されることになるが、浮動機構
７２の可動部材８２はそのロケート面８８７ がガイド８１のテーパ面８４に摺接しながら、点０を中
心にして略球面運動するので、ハンド本体７０全体が揺
動し、これに伴って、ストツク）Ｐは、保合部材６７の
移動に追従してθだけ傾いて移動する。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−１＝記ガイド手
段Ｇの位置が固定される。

この後、ロポッ１−Ｒａはストツクｌ−Ｐを車体１伺位
置まで−１−■させる。このとき、ストラッ）Ｐの各１
伺ボルト１Ｂが車体Ｂの各ボルト挿通孔夏５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１８図に示すように、上記組付ポルト
１８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」１昇移動は車体Ｂ
によって拘束されることから、ストツク１−　ｐ自体が
−Ｌ昇することはなく、メカニカルハンドＨのハンド本
体７０に設けた支持ロッド７８がストラッ１−　ｐの軸
方向に向って且８ つスプリング８２の付勢力に抗して移動することになる
。この結果、ストラットｐの組付ポルト１６はスプリン
グ８２の付勢力によってストラットタワー１２の上部下
面に圧接されている。この状態から、ロボットＲａのア
ーム１１の先端軸部８が所定角度、例えば４°回転する
。この場合、第１１図及び第１８図に示すように、該先
端軸部８に固定ベース８０を介して取付けられたガイド
８１のピン１００も回転するので、該ピン１００はベー
スプレート７５の係合孔１０１の内側壁を押すことにな
り、先端軸部８の回転はハンド本体７０を介してクラン
プ部材７１に伝達される。この状態において、ストラッ
トＰの軸部Ｐｓはクランプ部材７１により直接把持され
ているので、これと共に、該ストツク）Ｐの軸部Ｐｓが
アッパケース１４と共に回転する。このとき、第１８図
に示すように、ロボットＲａの先端軸部８の軸線Ｙとハ
ンド本体７０上のストツク）Ｐの軸線ＰＯとは角度θだ
け僅かに傾いてはいるが、上記ハンド本体７０は浮動支
持されており、４°という僅かな回転範囲では、ストラ
ットＰは軸ｖｊｐｏを中心に回転することになり、その
ため、第１８図に示すように、ストツクｌ−Ｐの組付ポ
ルト１６はストラットタワー 中へ方向に回動し、車体Ｂのポルト挿通孔１５の位置に
合致したとき、第２０図に示すように、組付ポルト１６
はスプリング８２の付勢力によってポルト挿通孔１５を
貫通する。この場合、ストラット 挿通孔１５との位相差（この実施例では２°）より多く
回転することになるが、１伺ポルト１６がポルト挿通孔
１５に貫通した後はストツク１−　Ｐのアッパケース１
４の回転が拘束されることになるので、ストラッ）Ｐの
軸部Ｐｓが空回りすることになる。

この後、第９図に示すナツト締旧装置Ｎによって上記組
付ポルＩ・１θにナツト１７が締イリけられ、ストツク
ｌ−　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
７１が開いてストツク）Ｐの軸部Ｐｓの把持状態が解除
された後、ロポッ）Ｒａは、１伺けたストラット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」１方に移動し、次の工程に備える。

尚、上記実施例にあっては、メカニカルハンドＨのクラ
ンプ部材７１は一対のクランプアーム３４で構成されて
いるが、ストツクｌ−　Ｐを把持できるものであれば適
宜設計変更して差支えない。また、浮動機構７２につい
ても、」二本実施例で示したものに限定されるものでは
なく、ハンド本体７０を浮動支持するものであれば、適
宜設計変更してよい。更にまた、ロック部材７３につい
ても、上記実施例で示したものに限定されるものではな
く、浮動機構７２の動きを拘束できるものであればどの
ようなものでも差支えない。また、回転伝達手段につい
ても、ハンド本体７０浮動時にロボット１ アーム１１の先端軸部８の回転をハンド本体７０に伝達
で，きるものであれば、どのようなものでもよい。また
、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、適宜設計変更できる。更に、、Ｉ
：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。

（６）発明の詳細 な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、ハンド本体浮動時にロボッ
トアームの回転をクランプ部材を介してワークに伝達で
きるので、先行例のようにワークの所定位置を把持する
必要がなくなり、そのため、ワークをメカニカルハンド
で把持する前工程において煩雑なワークの位置決め作業
を軽減することができると共に，位置決めミスによるワ
ークの組付不良の発生が防１にされる。また、浮動機構
をハンド本体が揺動するように構成すれ２ ば、ワークの軸線を中心に該ワークを回転させることが
できるので、締結具の位置合せにおける精度が先行例と
同様に維持される。

【図面の簡単な説明】

第１図は先行例におけるストラットの組付工程の一例を
ストラットの仮置台の一例と共に示す斜視図、第２図は
先行例に係る工業用ロボットのメカニカルハンドの一実
施例をストラットの構造の一例と共に示す全体斜視図、
第３図は仮置台」二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一部切欠断面図、第４図は組伺前の
ストラットと車体との位置関係を示す一部切欠断面図、
第５図乃至第８図はストラットの各組付工程を示す要部
断面図、第８図は本発明が適用されるストラットの組付
工程の一例を仮置台に設置されたストラットの状態と共
に示す斜視図、第１０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１
１図はその一部破断正面図、第１２図はその右側面図、
第１３図はその平面図、第１４図は仮置台」二のストラ
ッＩ・を把持するメカニカルハンドの状態を示す断面図
、第１５図は組付前のストラット 面図、第１６図乃至第１８図並びに第２０図はストラッ
トの各組付工程を示す要部断面図、第１９図は第１８図
中ＸＩＸ方向から見た矢視図である。 Ｂ・・・車体 旧，Ｈ・・・メカニカルハンド Ｇ・・・ガイド手段 Ｐ・・・ストラット Ｒａ，Ｒｈ・・・ロボット １３・・・位置決め孔 １５・・・ポルト挿通孔 １６・・・１伺ポルト １８・・・仮置台 ７０・・・ハンド本体 ７１・・・クランプ部材 ７２・・・浮動機構 ７３・・・ロック部材 ７４・・・回転伝達手段 ５ ９１・・・ガイド部材 ９２・・・可動部材 １００・・・ピン １０１・・・係止孔 特許出願人　日産自動車株式会社 ６ 第１５図 第Ｃ６図 □ １　／。 ニー　６，２＝ ・・°ゆ・ 第１７図 第１３図 第１９図 １９ 特開昭ＧＯ−２２２３７６（２０） 第２０図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （＋’）　ワークを把持するクランプ部材を有するハン
   ド本体と、ロボットアームに取イζ１けられ上記ハンド
   本体をロボットアームに対して浮動可能に支持する浮動
   機構と、この浮動機構の動きを拘束するロック部材と、
   −（１記ハンド本体浮動時において−１−記ロボッ；・
   アームの回転を上記ハンド本体に伝達し−に記りランプ
   部材を介してワークを回転させる回転伝達手段とを備え
   ていることを特徴とする工業川口ボットのメカニカルハ
   ンド。 （２）浮動機構はに記ロボットアームと一体に回転する
   ガイド部材と、該ガイド部材に案内されて］−記ハンド
   本体を揺動させる可動部材とを有していることを特徴と
   する特許請求の範囲第１項記載の工業川口ボットのメカ
   ニカルハンド。 （３）回転伝達手段は上記ガイド部材及びハンド本体の
   いずれか一方に立設されるピンと、前記他方に開設され
   上記ピンが遊嵌する係合孔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。