JPS6355418B2 - - Google Patents

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JPS6355418B2
JPS6355418B2 JP57121082A JP12108282A JPS6355418B2 JP S6355418 B2 JPS6355418 B2 JP S6355418B2 JP 57121082 A JP57121082 A JP 57121082A JP 12108282 A JP12108282 A JP 12108282A JP S6355418 B2 JPS6355418 B2 JP S6355418B2
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JP
Japan
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absorbing member
spring
eccentricity
holder
eccentricity absorbing
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Expired
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JP57121082A
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JPS5914491A (ja
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Yoshihide Sugino
Yoshitomo Shiote
Kazuyoshi Yamaki
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Azbil Corp
Original Assignee
Azbil Corp
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Publication date
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Granted legal-status Critical Current

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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25JMANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J17/00Joints
    • B25J17/02Wrist joints
    • B25J17/0208Compliance devices

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Robotics (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Automatic Assembly (AREA)
  • Manipulator (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は種々の作業を行う工業用ロボツトに関
し、特に挿入作業等を行うロボツトハンドに関す
るものである。
近年、情報機器の発達と省力化の要請から、あ
らゆる産業分野において工業用ロボツトが広く使
用されるようになつてきた。これに伴ない工業用
ロボツト、特にワークを把持し工作機械への取付
けおよび取外し、あるいはワークの移送などを行
う工業用ロボツトにおいてはワークを効率的に操
作することが要求されてくる。すなわち、ロボツ
トハンドは自由度が多くある程度まで人間の手の
機能に近づけることが目標とされている。
例えば平らな底面を有する物体を静かに台の上
の定位置に置く動作を分析すると、その物体の底
面の一部が台上に接触するまでロボツトのアーム
が前進し、次にその接触点を中心に底面全体が密
着するまで回動運動が行われ、続いて台上の定位
置にこの物体が移動される。このような運動をな
すための装置としては、一般には把持された物体
の回動運動は小さい外力に対しても容易に応動す
るのが望ましく、反対に物体の摺動による移動の
際には大きな力を伝達できる剛性を持つことが望
ましく、これら相反する要求を満足する関節機構
を本出願人は先に特公昭56―45758号として開示
している。
これは1対の柱状体と、第1および第2のリン
ク部材と、作用腕とを備えたリンク機構によつ
て、作用前後におけるコンプライアンスセンタの
変位を全く生ぜしめることなく、このセンタを中
心とした回動運動を容易に受入れる一方、このセ
ンタの移動のための直線運動に対しては強固な剛
性を持つものである。
しかしながら従来のこの種の関節機構を備えた
ロボツトハンドにおいては、ワークを挿入孔に挿
入する作業については必ずしも効率よく行えない
という不具合がある。すなわち挿入しようとする
ときに、ワークが接触点を中心として容易に回動
してしまうからである。
そこでワークの挿入作業について検討ならびに
解析を行つた結果、ワークが挿入孔に当接すると
同時にワークの角度回転を許すよりは、その間
(当接と回転の間)にワークの姿勢(角度)を保
持したまま平行移動の動作を介在させた方がよい
ことがわかつた。
本発明はこのような点に鑑みなされたもので、
第1のばねによつてホルダに付勢され滑動して偏
心を吸収する偏心吸収用部材と、第1のばねより
強い第2のばねによつて前記偏心吸収用部材に付
勢され揺動して偏角を吸収する偏角吸収部材とを
備えるというきわめて簡単な構成により、効率の
よいワークの操作が行えるロボツトハンドを提供
するものである。以下その構成等を図に示す実施
例によつて詳細に説明する。
第1図は本発明に係るロボツトハンドの一実施
例を示す断面図で、同図において符号1で示すも
のは図示しないアームに固定されるホルダを示
し、このホルダ1は頂部を有し底部が開口した円
筒状に形成され、頂部には支持部1aが軸線方向
に突設されている。この支持部1aは下部が基端
部に比べて小径に形成され、下端縁は径方向につ
ばが突設されると共にこのつばの周縁には中心線
(軸線)に対して傾斜された座面2が形成されて
いる。
3は上下端面に開口を有する略々円筒状に形成
された偏心吸収用部材で、この偏心吸収用部材3
は前記上端面の開口が支持部1aの小径部に遊嵌
することにより軸線方向に移動自在に配設され、
また開口周縁には座面2に着座する座面が形成さ
れている。一方、下端面の開口周縁には後述する
偏角吸収用部材が着座する中心線(軸線)に対し
て傾斜された座面4が形成されている。
5は前記偏心吸収用部材3がホルダ1と平行と
なるように規制するための規制筒で、この規制筒
5には偏心吸収用部材3の上端周縁のつば3aが
当接している。またこの規制筒5と偏心吸収用部
材3との間には、偏心吸収用部材3が径方向に滑
動できるように滑動部材6が介装されている。こ
の滑動部材6は第2図に示すように等間隔に透孔
が穿設された円板7とボール8とから構成され、
前記円板7の上面および下面には互いに直交する
方向に突起7aおよび7bが設けられている。そ
して前記規制筒5と偏心吸収用部材3のこれら突
起7a,7bに対応した位置には切欠き5aおよ
び3bが穿設されている。これら切欠き3bおよ
び突起7bは互いに嵌合する形状に、切欠き5a
および突起7aについては、一体となつた滑動部
材6と偏心吸収用部材3とが規制筒5に対して左
右(径方向)に滑動できるように間隙cが設けら
れている。すなわち偏心吸収用部材3は、回転に
ついては規制され、径方向にのみ移動することが
できる。
9は前記ホルダ1と規制筒5との間に設けられ
た第1のばねで、この第1のばね9は弾性変形し
た状態で配設された圧縮コイルばねであり、偏心
吸収用部材3の座面が常時ホルダ1の座面2と密
接するようにこれを付勢している。すなわち、偏
心吸収用部材3は第1のばね9の付勢力により、
この第1のばね9と偏心吸収用部材3との間に介
装された滑動部材6を介してホルダ1に付勢され
ている。
10は前記偏心吸収用部材3に付勢力が第1の
ばね9より強く設定された圧縮コイルばねからな
る第2のばね11の付勢力によつて偏心吸収用部
材3と同軸的に付勢される偏角吸収用部材で、こ
の偏角吸収用部材10は、底面を有する円筒状に
形成され下端周縁には前記座面4と密接する座面
が設けられ、下端面には図示しないがワークを把
持するハンドが設けられている。また内部には偏
心吸収用部材3と当接する突起12が設けられ、
先端の当接部は偏角吸収用部材10が当接部を中
心として無方向に揺動できるように球面状に形成
されている。そして第3図a平面図、b側面断面
図に示すように、偏心吸収用部材3に穿設された
透孔13とこの透孔13内に嵌入する偏角吸収用
部材10の突出部10aとの間には、これらが互
いに当接して偏角吸収用部材10の揺動を妨げる
ことがないように間隙dが設けられている。
14はホルダ1に螺着し、先端や規制筒5の外
周面に軸線方向に設けられた縦長溝15内に嵌入
して規制筒5の回転を規制しているねじである。
このように構成されたロボツトハンドにおいて
は、第1のばね9を圧縮できる図示しないワーク
からの比較的弱い反作用F1が偏角吸収用部材1
0に作用するときは、第4図に示すように第2の
ばね11は偏角吸収用部材10を偏心吸収用部材
3に付勢している状態で、第1のばね9のみが圧
縮変形する。すなわち、偏心吸収用部材3はホル
ダ1への付勢がとかれて滑動部材6によつて滑動
自在となり、ワークの偏角(回動)を許さず偏心
(平行移動)のみ吸収する状態が得られる。
さらに第2のばね11を圧縮できる反作用F2
が与えられると、第5図に示すように規制筒5は
ホルダ1の支持部1aの段差部と当接し、偏角吸
収用部材10の突起12と偏心吸収用部材3とが
当接する。したがつて、偏心吸収用部材10は揺
動することができ、しかも偏心吸収用部材3は滑
動することができる。
次に第6図によつて本発明の動作原理について
説明すれば、第6図a,b,cはワーク挿入動作
を説明するための概略図で、第1図に示すものと
同等の機能を有する部材には同符号を付して説明
する。a図においてアーム16に設けられたハン
ド17に把持されたワーク18が挿入孔19の開
口端縁に接触するとこれが検出され、b図に示す
ように、アーム16が押圧力F1で押し込まれる。
このとき図示しない第1のばねが圧縮変形するの
で、ホルダ1に付勢されていた偏心吸収用部材3
の滑動が許される。すなわちワーク18の偏角
(回動)が許されずに偏心(平行移動)のみが許
されている。この状態でワーク18の挿入が進行
し、押圧力F1によるアーム16の押し込みが限
界となるとこれが検出され、c図に示すように押
圧力F1よりも大きな押圧力F2によつてアーム1
6の押し込みが行われることになる。このときに
は押圧力F2の反作用により図示しない第2のば
ねが圧縮変形する。このためワーク18は偏心
(平行移動)できると同時に、偏角吸収用部材1
0が揺動できるので偏角(回動)が許されること
になり、所定角θ回動して挿入が完了することに
なる。すなわち、ワーク18は従来のように挿入
孔19に接触すると同時に回動が許されるのでは
なく、ある程度挿入が進行した後に初めて回動が
許されている。
第7図は他の一実施例を示す断面図で、同図に
おいて第1図に示したものと同一あるいは同等な
部材には同一符号を付しその説明は省略する。本
実施例においては、偏心吸収用部材3はホルダ1
の開口縁20に付勢され、偏角吸収用部材10は
偏心吸収用部材3に突設された支持部21に付勢
され、またこの支持部21の先端が偏角吸収用部
材10が揺動できるように球面状に形成されてい
る。
第8図は第1図に示した実施例に流体シリンダ
を設けたものの要部を示す断面図で、ホルダ1の
支持部1aには、ピストン22が摺動するシリン
ダ23が設けられている。そして前記ピストン2
2に軸線方向に突設されたロツド24はホルダ1
内に開口している貫通孔25を貫通し、偏心吸収
用部材3に穿設された透孔26を貫通するように
配設された支承部材27を介して、偏角吸収用部
材10の突起12と当接している。
したがつて、前記シリンダ23内に、所定圧の
空気などの流体を供給することにより、選択的に
偏角吸収用部材10を押圧しこれを偏心吸収用部
材3を介してホルダ1に固定することができるか
ら、不要な力が加わつたときや重量ワークを操作
するときであつても偏角吸収用部材10の揺動を
防止することができる。
なお上記実施例においては滑動部材としてボー
ルを使用したものについて説明したが、本発明は
これに限定されるものではなく、例えば市販のシ
ート状すべり軸受などを用いてもよく、同様の機
能を有する面摩擦の小さなものであればいかなる
ものであつてもよい。
以上説明したように本発明によれば、ホルダの
座面に平行移動できる偏心吸収用部材を圧縮コイ
ルばねからなる第1のばねによつて付勢し、この
偏心吸収用部材の座面に揺動できる偏角吸収用部
材を第1のばねよりも強い圧縮コイルばねからな
る第2のばねによつて付勢したから、ワークを挿
入する際に先ずワークを平行移動させその後に回
動させることができる。
したがつて、ワーク挿入に際してワークが従来
のように反対方向に倒れて挿入ができなくなるよ
うなことがなく確実に挿入することができるか
ら、効率のよいワーク操作が行える。しかも、ホ
ルダ、偏心吸収用部材、偏角吸収用部材、第1お
よび第2ばねなどの部材を中心線方向に重ねて配
設し、これら部材が中心線と直交する方向に拡が
るのを抑えることができるので、小型化をはかる
ことができる。
さらには、偏角吸収用部材を選択的にホルダに
固定する流体シリンダを設けたから、重量ワーク
であつても誤操作を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明に係るロボツトハンドの要部を
示す断面図、第2図は滑動部材を示す斜視図、第
3図は偏角吸収用部材のa平面図、b側面断面
図、第4図および第5図は第1図に示したロボツ
トハンドの要部の動作状態を説明するための断面
図、第6図a〜cはワーク挿入動作を説明するた
めの概略図、第7図は他の実施例を示す断面図、
第8図は流体シリンダを設けたロボツトハンドの
要部を示す断面図である。 1……ホルダ、3……偏心吸収用部材、6……
滑動部材、9……第1のばね、10……偏角吸収
用部材、11……第2のばね、12……突起、2
2……ピストン、23……シリンダ。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 アームに固定されるホルダ1と、このホルダ
    1に設けられ中心線に対して傾斜された座面2に
    圧縮コイルばねからなる第1のばね9によつて付
    勢された偏心吸収用部材3と、この偏心吸収用部
    材3に設けられ中心線に対して傾斜された座面4
    に圧縮コイルばねからなる第2のばね11によつ
    て付勢されハンドが設けられた偏角吸収用部材1
    0とを備え、前記第1のばね9と偏心吸収用部材
    3との間に偏心吸収用部材3を滑動させる滑動部
    材6を介装し、前記偏角吸収用部材10と偏心吸
    収用部材3との当接部を偏角吸収用部材10が当
    接部を中心として無方向に揺動できるように形成
    すると共に、第1のばね9の付勢力は第2のばね
    11よりも小さく設定されていることを特徴とす
    るロボツトハンド。 2 アームに固定されるホルダ1と、このホルダ
    1に設けられ中心線に対して傾斜された座面2に
    圧縮コイルばねからなる第1のばね9によつて付
    勢された偏心吸収用部材3と、この偏心吸収用部
    材3に設けられ中心線に対して傾斜された座面4
    に圧縮コイルばねからなる第2のばね11によつ
    て付勢されハンドが設けられた偏角吸収用部材1
    0とを備え、前記第1のばね9と偏心吸収用部材
    3との間に偏心吸収用部材3を滑動させる滑動部
    材6を介装し、前記偏角吸収用部材10と偏心吸
    収用部材3との当接部を偏角吸収用部材10が当
    接部を中心として無方向に揺動できるように形成
    すると共に、第1のばね9の付勢力は第2のばね
    11よりも小さく設定され、かつ前記ホルダ1に
    偏心吸収用部材3を貫通し偏角吸収用部材10を
    選択的に押圧することによりこれをホルダ1に固
    定する流体シリンダ23を設けたことを特徴とす
    るロボツトハンド。
JP57121082A 1982-07-12 1982-07-12 ロボツトハンド Granted JPS5914491A (ja)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP57121082A JPS5914491A (ja) 1982-07-12 1982-07-12 ロボツトハンド
US06/812,960 US4661037A (en) 1982-07-12 1985-12-24 Angular and positional deviation adjusting mechanism of a robot hand

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JP57121082A JPS5914491A (ja) 1982-07-12 1982-07-12 ロボツトハンド

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JPS5914491A JPS5914491A (ja) 1984-01-25
JPS6355418B2 true JPS6355418B2 (ja) 1988-11-02

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ID=14802409

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