JPS59110592A

JPS59110592A - Grip

Info

Publication number: JPS59110592A
Application number: JP21783782A
Authority: JP
Inventors: 一郎田中
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1982-12-14
Filing date: 1982-12-14
Publication date: 1984-06-26

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】〔発明の技術分野〕本発明は、主として産業用ロボットの把持部をなすグリ
ップに関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Technical Field of the Invention] The present invention mainly relates to a grip forming a gripping portion of an industrial robot.

[Technical background of the invention and its problems]

近時、７レキシプル・マニュファクチャリング番システ
ム（Ｆｌｅｘｉｂｌｅ　Ｍａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇ　
Ｓｙｓｔｅｍ　）の普及にともない産業用ロボットの開
発、導入が盛んになっている。ところで、精密組立作業
においては、高い位置決め精度が要求されている。しか
るに、一般の工業用ロボットは、上記位置決め精度を満
足するようには作られていない。たとえば、軸を穴に入
れる嵌め合わせ作業に産業用ロボットを適用した揚台、
グリップ部の位置決め精度が±０．０５龍であるとする
と、軸と穴とのクリアランスが０．１朋以上の作業しか
できないようになっている。もっとも、視覚センサーを
有し、精密組立作業に適合するように作られた工業用ロ
ボットも開発されているが、すこぶる高価であるので、
実用的でなかった。Recently, the 7 lexical manufacturing system (Flexible Manufacturing
With the spread of industrial robots, the development and introduction of industrial robots are becoming more popular. By the way, high positioning accuracy is required in precision assembly work. However, general industrial robots are not made to satisfy the above positioning accuracy. For example, a platform that uses industrial robots to fit shafts into holes,
Assuming that the positioning accuracy of the grip part is ±0.05 mm, work can only be performed with a clearance between the shaft and the hole of 0.1 mm or more. However, industrial robots with visual sensors and made suitable for precision assembly work have been developed, but they are very expensive.
It wasn't practical.

[Purpose of the invention]

本発明は、上記事情を参酌してなされたもので、位置決
め誤差を吸収できるフレキシビリティを有１；１し、精密組立を可能１　るとともに、構造が比較的単純
で安価なグリップを提供することを目的とする。The present invention has been made in consideration of the above circumstances, and provides a grip that is flexible enough to absorb positioning errors, allows precision assembly, and is relatively simple in structure and inexpensive. With the goal.

[Summary of the invention]

グリップを支持するロボットの腕部の支軸の軸線に直角
方向に移動自在に第１の可動体を設けるとともに、この
第１の可動体に対して揺動自在に第２の可動体を設け、
この第２の可動体に物体を把持する把持機構を取付けた
ものである。A first movable body is provided to be movable in a direction perpendicular to the axis of a support shaft of an arm of the robot that supports the grip, and a second movable body is provided to be swingable with respect to the first movable body,
A gripping mechanism for gripping an object is attached to this second movable body.

[Embodiments of the invention]

以下、本発明を図面を参照して、実施例に基づいて詳述
する。Hereinafter, the present invention will be described in detail based on examples with reference to the drawings.

第１図は、本実施例のグリップを示している。FIG. 1 shows the grip of this embodiment.

ロボット本体に連結されている支軸（１）の先端には、
円板（２）が支軸（１）と同軸に接続されているやこの
円板（２）の背面側すなわち支軸（１）側の端部には、
円板（２）と同軸の断面７字の円環状溝（３）が刻設さ
れている。そうして、円板（２）を被包するように円筒
状の第１の可動体（４）が、例えば引張りばねなどの弾
性体（５）・・・により支持されている。すなわち、第
１の可動体（４）の一端部側には円板状の端板（６）が
取付けられていて、この端板（６）の内端面と支軸（１
）先端の円板（２）の一端面との間に３個の弾性体（５
）・・・が等配して設けられ、第１の可動体（４）を懸
吊するようになっている。また、第１の可動体（４）の
他端部側には、円墳状の端板（力が取付けられていて、
この端板（力の円孔（７ａ）の内周面と支軸（１）の外
周面との間に３個の例えば引張シばねなどの弾性体（８
）・・・が等配して設けられている（第２図参照）。さ
らに、上記端板（７）の内端面と上記円環状溝（３）と
の間に複数の鋼球（９）・・・が転動自在に介挿されて
いる。上記鋼球（９）・・・は、少なくとも３個、上記
円環状溝（３）にほぼ等配して配置されている。したが
って、第１の可動体（４）は、支軸（１）の軸線に直交
する方向に移動自在となっているとともに弾性体（８）
・・・にょシ支軸＋１１と同軸位置に復元するようにな
っている。さらに、端板（６）の外端面側には、第１の
可動体（４）゛と同軸の円錐状のピボット軸＋１０１が
突設されている。At the tip of the support shaft (1) connected to the robot body,
Where the disc (2) is coaxially connected to the support shaft (1), there is a
An annular groove (3) with a figure 7 cross section is cut coaxially with the disc (2). A cylindrical first movable body (4) is supported by an elastic body (5) such as a tension spring so as to cover the disk (2). That is, a disk-shaped end plate (6) is attached to one end side of the first movable body (4), and the inner end surface of this end plate (6) and the support shaft (1
) Three elastic bodies (5
)... are provided at equal intervals to suspend the first movable body (4). In addition, a circular mound-shaped end plate (a force is attached to the other end side of the first movable body (4),
There are three elastic bodies (8
)... are provided at equal intervals (see Figure 2). Further, a plurality of steel balls (9) are rotatably inserted between the inner end surface of the end plate (7) and the annular groove (3). At least three of the steel balls (9) are arranged in the annular groove (3) at approximately equal intervals. Therefore, the first movable body (4) is movable in a direction perpendicular to the axis of the support shaft (1), and the elastic body (8)
...It is designed to be restored to the coaxial position with the support shaft +11. Furthermore, a conical pivot shaft +101 coaxial with the first movable body (4) is protruded from the outer end surface of the end plate (6).

さらに、上記端板（６）に対向して円板状の第２の可動
体ａυが設けられている。すなわち、端板（６）と第２
の可動体αυとの間には、例えば引張シばねなどの弾性
体α２が円板中心のまわシに３個等配して取付けられ、
これら弾性体αりにょシ第２の可動体αυを懸吊するよ
うになっている。そして、この第２の可動体ａυの中央
部には凹部状の軸受部ｏ３が形成され、この軸受部α９
に上記ピボット軸α０）先端が係合されている。したが
って、第２の可動体αυは、ピボット軸ＯＱ先端を中心
に揺動自在に設けられている。さらに、軸受部側を対称
中心とする左右対称位置には、一対の関節（１４）、Ｑ
４）が設けられている。Furthermore, a disk-shaped second movable body aυ is provided opposite the end plate (6). That is, the end plate (6) and the second
Between the movable body αυ and the movable body αυ, three elastic bodies α2, such as tension springs, are installed at the center of the disc and are equally spaced.
The second movable body αυ is suspended between these elastic bodies α. A concave bearing part o3 is formed in the center of the second movable body aυ, and this bearing part α9
The tip of the pivot shaft α0) is engaged with the pivot shaft α0). Therefore, the second movable body αυ is provided to be swingable around the tip of the pivot shaft OQ. Furthermore, a pair of joints (14), Q
4) is provided.

これら関節（１４）、（１４）には、それぞれくの字状
のフィンガ（１５）ｉ１５１が回動自在に支持されてい
る。そして、フィンガ（ｌＥ９．Ｑ５）間には、例えば
空気圧シリンダなどの開閉シリンダ（【６）が設けられ
ている。この開閉シリンダｕ０は一対のピストンロッド
（１η、（Ｉ７）を有している。これらピストンロッド
ａη、住りの先端は、フィンガＯＳ、（１５１の関節Ｕ
、ａａ近傍に連結されている。そして、ピストンロッド
ａη、　（１７）の軸方向の進退によりフィンガ（１５
１、（１５）が開閉されるようになっている。しかして
、関節Ｑ４１．　（１４）、　７４　ｙ　カ（１５１，
０５）。A doglegged finger (15) i151 is rotatably supported on each of these joints (14), (14). An opening/closing cylinder ([6), such as a pneumatic cylinder, for example, is provided between the fingers (lE9.Q5). This opening/closing cylinder u0 has a pair of piston rods (1η, (I7).
, aa. Then, the finger (15) moves forward and backward in the axial direction of the piston rod aη, (17).
1 and (15) are opened and closed. However, joint Q41. (14), 74 y Ka (151,
05).

開閉シリンダ（ＩＧ＋、ピストンロッドａη、ａηは、
把持機構餞を構成している。The opening/closing cylinder (IG+, piston rod aη, aη is
It constitutes a gripping mechanism.

つぎに、上記構成のグリップの作動について述べる。ま
ず、演算制御部からの制御信号に基づき開閉シリンダＯ
ｅを操作して、軸体■を把持する。Next, the operation of the grip configured as described above will be described. First, the opening/closing cylinder O is opened/closed based on the control signal from the calculation control section.
Operate e to grasp the shaft body ■.

しかるのち、ロボット本体を駆動することにより、軸体
（１１を穴四に挿入する（第３図及び第４図参照）。Thereafter, by driving the robot body, the shaft body (11) is inserted into the hole 4 (see FIGS. 3 and 4).

このとき、位置決め精度が悪く軸体（１１の軸線と穴（
至）の軸線とがずれていても、第１の可動体（４）は、
鋼球（９）・・・により支軸（１）の軸線に直角な方向
に移動自在であるので、フィンガ（１■、Ｏωは、軸体
０の軸線と穴（２１の軸線とが一致するように移動する
（第３図参照）。また、第４図に示すように、フィンガ
Ｑ５１．（１５）に把持された軸体（１９の軸線が穴ｃ
（力の軸線に対して傾斜している場合でも、第２の可動
体（１υけ、ピボット軸（１０）に揺動自在に係合して
いるので、フィンガｕ５＋、（ｉｓは、軸体（１９の軸
線と穴（２０の軸線とが平行になるように回動する。こ
のとき、第２の可動体Ｕυの回動にともない軸体ｕ１の
軸線と穴備の軸線とがずれるが、このずれは第１の可動
体（４）により吸収され、軸体（１’Ｊは穴翰に倣って
挿入される。At this time, the positioning accuracy was poor and the shaft (11 axis and hole)
Even if the axis of the first movable body (4) is misaligned with the
Since the steel ball (9)... is movable in the direction perpendicular to the axis of the support shaft (1), the finger (1), Oω is made so that the axis of the shaft body 0 and the axis of the hole (21) coincide with each other. (See Figure 3).Also, as shown in Figure 4, the axis of the shaft (19) held by the finger Q51.(15) is aligned with the hole c.
(Even if it is tilted with respect to the axis of force, the second movable body (by 1υ) is swingably engaged with the pivot shaft (10), so the fingers u5+, (is 19 and the hole (20) are rotated so that they are parallel to each other. At this time, as the second movable body Uυ rotates, the axis of the shaft u1 and the axis of the hole are misaligned. The displacement is absorbed by the first movable body (4), and the shaft body (1'J) is inserted following the hole.

かくて、本実施例のグリップは、第１及び第２の可動体
（４）、Ｑυによシ位置決め誤差を吸収するフレキシビ
リティを付与されているので、通常使用されている産業
用ロボットの位置決め精度（±０．０５〜±１．０龍程
度）では不可能とされていたクリアランスか設定されて
いない穴への軸体の挿入が可能となる。In this way, the grip of this embodiment has the flexibility to absorb positioning errors in the first and second movable bodies (4) and Qυ, so that it can be easily used in the positioning of commonly used industrial robots. It is now possible to insert the shaft into a hole with no clearance, which was previously considered impossible with accuracy (approximately ±0.05 to ±1.0 degrees).

なお、上記実施例における弾性体（８）・・・の数は３
個以上の任意数でよい。また、第２の可動体α０は円板
状でなく棒状であってもよく、この場合の弾性体（ｌり
・・・の数は、２個でよい。さらに、弾性体（５）・・
・、（８）・・・、（１望・・・は、ばねに限ることな
く、ゴム。In addition, the number of elastic bodies (8) in the above example is 3.
Any number greater than or equal to 1 is acceptable. Further, the second movable body α0 may be rod-shaped instead of disc-shaped, and in this case, the number of elastic bodies (l) may be two.Furthermore, the elastic bodies (5)...
・, (8)..., (1 hope... is not limited to springs, but rubber.

オイルダンパ等を用いてもよい。さらにまた、上記実施
例のように、軸受部（１３）にピボット軸Ｑ（ｊｌを枢
支する構成とすることなく、ピボット軸（１０）の代り
に球体を、軸受部（１３）の代りに球面座を用いてもよ
い。An oil damper or the like may also be used. Furthermore, instead of having the structure in which the pivot shaft Q (jl is pivotally supported on the bearing part (13) as in the above embodiment), a sphere is used instead of the pivot shaft (10), and a sphere is used instead of the bearing part (13). A spherical seat may also be used.

〔Effect of the invention〕

本発明のグリップは、産業用ロボットの位置決め誤差を
吸収で゛きるフレキシビリティが付与されているので、
クリアンスが極小な穴への軸体の嵌め合わせ作業を迅速
かつ確実に行うことができるようになる。また、本発明
のグリップは、位置決めのだめの視覚センサーを必要と
しないので、安価である利点を有する。The grip of the present invention has the flexibility to absorb positioning errors of industrial robots.
The work of fitting a shaft into a hole with an extremely small clearance can be performed quickly and reliably. The grip of the present invention also has the advantage of being inexpensive because it does not require a visual sensor for positioning.

[Brief explanation of the drawing]

第１図は本発明の一実施例のグリップの断面図、第２図
は第１図のＡ−Ａ′線に沿う矢視断面図、第３図及び第
４図は第１図のグリップの作動説明のだめの図である。（１）：支　軸、　　　　　　　（４１：第１の可動体
。Ｕυ：第２のｉｊＪ動体、　　　　ＵＳ：把持機構。代詳人　弁理士　　則　近　惣　佑（ほか１名） −］１１　口了　２　口 ′：ｒ３０　　　　　′寥４図FIG. 1 is a sectional view of a grip according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a sectional view taken along line A-A' in FIG. 1, and FIGS. It is a diagram for explaining the operation. (1): Support shaft, (41: First movable body. Uυ: Second ijJ movable body, US: Gripping mechanism. Daishoto, Patent attorney, Noriyoshi Chika (and 1 other person) -] 11 Completion 2 Completion ′:r30 ′寥4fig.

Claims

[Claims]

A grip attached to the tip of a support shaft of an arm of a robot includes a first movable body provided movably in a direction perpendicular to the axis of the support shaft, and a grip provided swingably relative to the first movable body. A grip comprising: a second movable body; and a gripping mechanism attached to the second movable body for gripping an object.