JPH0357434Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 Ａ 産業上の利用分野 本考案は作業ロボツト用の工具を自動的にロボ
ツトハンド部へ着脱する装置に関する。

Ｂ 考案の概要 本考案は作業ロボツトのハンド部に作業用の工
具を着脱するに際し、シリンダ室のピストンをピ
ストンガイド内で摺動移動させ球状体を工具側後
端部の工具取付穴嵌合部に設けられた孔の内周面
に穿設された環状溝に係合させることにより工具
を作業ロボツトのハンド部に固定されたホルダの
工具取付穴に固定し、ピストンを摺動移動させ球
状体の環状溝への係合を解除することにより工具
のホルダの工具取付穴への固定を解除し、自動的
に作業ロボツトのハンド部に工具を着脱するよう
したものである。

Ｃ 従来の技術 現在、工場等で広く作業用ロボツトが使用され
ており、作業者の熟練と重労働に頼つていた溶接
や鋳物等のばり取り作業も作業用ロボツトによつ
て行われるようになつてきている。これらの作業
用ロボツトは一般に、手先に二又は三の自由度を
持つものが多く、第２図にはロボツトアーム１の
ハンド部１ａに砥石２を有する研削工具３を取付
けた作業用ロボツト４を示した。この作業ロボツ
ト４に研削工具３を取付ける場合、従来、作業者
が手作業によつて取付けていた。また、複数の作
業を行なう場合には、作業ロボツト４を複数台並
べ、それぞれの作業ロボツト４に溶接トーチや塗
装ガンを取付けて作業を行なつていた。

Ｄ 考案が解決しようとする問題点 従来の作業ロボツト４はハンド部１ａに各種作
業用工具を取付ける場合、作業者の手作業で行な
つているため、工具を交換する際には時間がかか
り作業ロボツト４の稼動効率低下をきたし省力化
ができない欠点があつた。また、この作業ロボツ
トで精度の高い作業を行なう場合、作業者が工具
装着を行なう時に精度良く工具を装着する必要が
あり、芯合せのためにノツクピン等を打ち込む等
の作業を行なつており、工具交換にはかなりの時
間と労力を費やしていた。また、作業ロボツト４
のテイーチング作業にも多くの時間を費してい
た。

本考案は上記状況に鑑みてなされたもので、作
業ロボツトのハンド部に自動的に精度良く作業用
工具を着脱することができる作業ロボツト用工具
着脱装置を提供し、もつて作業ロボツトにおける
工具交換時間の短縮と工具取付精度の向上を図り
作業ロボツトの稼動効率向上を図ると共に一台の
作業ロボツトで複数種の加工を行ない省力化を図
ることを目的とする。

Ｅ 問題点を解決するための手段 上記目的を達成するための本考案の構成は、作
業用ロボツトのハンド部に固定されるホルダと、
該ホルダに備えられ前記作業用ロボツトの本体側
に結合されるスイベルジヨイントと、前記ホルダ
に穿設され工具が嵌合可能な工具取付穴と、前記
ホルダに形成され前記工具取付穴と連通するシリ
ンダ室と、筒部が形成されると共に該筒部を前記
工具取付穴に突出させて前記シリンダ室と前記工
具取付穴とに亘つて設けられるピストンガイド
と、前記工具の工具取付穴嵌合部に設けられる孔
と、該孔の内周面に穿設された環状溝と、前記ピ
ストンガイドの筒部に嵌合される該筒部の径方向
外側に出没自在となり前記工具取付穴に前記工具
の工具取付穴嵌合部を嵌合した際前記環状溝に係
合可能となる球状体と、前記シリンダ室に設けら
れ前記ピストンガイドの筒部を摺動自在に移動す
る摺動部を有し前記工具取付穴の開口側への該摺
動部の摺動移動により前記球状体を前記環状溝に
押圧することで前記工具取付穴嵌合部を前記工具
取付穴に嵌合させるピストンと、前記ホルダに設
けられ前記スイベルジヨイントの流体圧給排口に
連通し前記シリンダ室へ流体圧の給排を行なう流
体圧給排路とを備えたことを特徴とする。

Ｆ 作用 工具をロボツトハンド部に装着する際、ロボツ
トハンド部に固定されたホルダの工具取付穴に工
具を装着し、工具の工具取付穴嵌合部に設けられ
た孔をピストンガイドの筒部に嵌合し、流体圧給
排路から流体圧の給排を行なつてピストンを工具
側に摺動させピストンの摺動部により球状体を工
具の環状溝部に押圧し、工具をホルダに固定す
る。工具を取外す場合、ピストンを逆方向に摺動
させることで球状体の環状溝部への押圧を解除す
る。

Ｇ 実施例 第１図には本考案の一実施例に係る作業ロボツ
ト用工具着脱装置の断面を示してある。

作業ロボツトの本体側であるロボツトアーム１
１に回転自在に備えられたハンド部１２にはホル
ダ１３が固定され、ホルダ１３には流体圧給排口
であるエア給排口１４，１５が備えられたスイベ
ルジヨイント１６が回転自在に設けられ、スイベ
ルジヨイント１６は回り止め１７によりロボツト
アーム１１に結合されている。ホルダ１３にはテ
ーパ状の工具取付穴１８が設けられると共に、工
具取付穴１８と連通するシリンダ室１９が形成さ
れている。シリンダ室１９の工具取付穴１８側端
部には中空で筒部２０ａが形成されたピストンガ
イド２０が固定され、ピストンガイド２０の筒部
２０ａは工具取付穴１８側に配されている。ピス
トンガイド２０の筒部２０ａには球状体であるツ
ールホルダ引上げ用のボール２１が該筒部２０ａ
の外周方向に突出動自在に遊嵌され、ボール２１
は工具側である工具ホルダ２２のテーパ状の工具
取付穴嵌合部２２ａに設けられた孔２３の内周面
に穿設された環状溝２３ａに係合し得るようにな
つている。筒部２０ａの外周にはボール脱落防止
用のコマ２４がばね２５を介して設けられ、コマ
２４は工具ホルダ２２を外した際ボール２１を覆
うようになつている。一方シリンダ室１９にはピ
ストン２６が設けられ、ピストン２６はピストン
ガイド２０の筒部２０ａに摺動自在に嵌合する摺
動部２６ａを有している。摺動部２６ａは、ピス
トン２６がピストンガイド２０側に摺動した際に
ボール２１を工具ホルダ２２の環状溝２３ａに押
圧し、工具ホルダ２２の工具取付穴嵌合部２２ａ
をホルダ１３の工具取付穴１８に嵌合固定する。
シリンダ室１９のピストン２６で仕切られた各室
は流体圧給排路であるエア給排路２７，２８を介
してスイベルジヨイント１６のエア給排口１４，
１５と連通している。ピストン２６はばね２９に
より常にピストンガイド２０側に付勢され、摺動
部２６ａがボール２１を押圧している時にエアの
供給が停止してもボール２１は押圧され続け、工
具ホルダ２２がホルダ１３から脱落することはな
い。尚、図中３０は工具ホルダ２２側に設けられ
た位置決めピン、３１はホルダ１３側に設けられ
た位置決め穴、３２は位置決め穴３１にエアブロ
ーを行なうためのエアブロー通路である。

次に上記構成の作業ロボツト用工具着脱装置の
作用を説明する。

図示しない工具が取付けられた工具ホルダ２２
の工具取付穴嵌合部２２ａをホルダ１３の工具取
付穴１８に装着し、ピストンガイド２０の筒部２
０ａと工具ホルダ２２の孔２３とを嵌合させる。
この時、位置決めピン３０を位置決め穴３１に挿
入し、ホルダ１３と工具ホルダ２２の位相を合わ
せる。スイベルジヨイント１６のエア給排口１４
にエアを供給し、ピストン２６を工具ホルダ２２
側（第１図中右側）に摺動させる。ピストン２６
が工具ホルダ２２側に摺動すると摺動部２６ａが
ボール２１を工具ホルダ２２の環状溝２３ａに押
圧し、工具ホルダ２２の工具取付穴嵌合部２２ａ
をホルダ１３の工具取付穴１８に押し付け、工具
ホルダ２２をホルダ１３に嵌合固定する。次に工
具ホルダ２２をホルダ１３から取外す場合、スイ
ベルジヨイント１６のエア給排口１５にエアを供
給し、ピストン２６を第１図中左側に摺動させ
る。ピストン２６が摺動するとボール２１の環状
溝２３ａへの押圧が解除し、工具ホルダ２２をホ
ルダ１３から取外すことが可能となる。工具ホル
ダ２２をホルダ１３から取外した時、エアブロー
通路３２から位置決め穴３１のエアブローが行な
われ、比較的作業環境の悪い所でも使用可能とな
る。またコマ２４がばね２５により第１図中右側
に摺動し、ボール２１がコマ２４に覆われてボー
ル２１の脱落が防止される。

以上のように、ピストン２６を移動させること
によりボール２１を介して工具ホルダ２２のホル
ダ１３への着脱を自動的に且つ短時間で正確に行
なうことができる。また、工具取付穴嵌合部２２
ａの内側をボール２１で固定し、工具ホルダ２２
とホルダ１３とをテーパ面同士を嵌合させること
で結合固定しているので、大きな固定力が得られ
苛酷な作業に耐え得るものとなる。

尚、ホルダ１３に取付けられる工具の駆動源を
スイベルジヨイント１６を介してホルダ１３から
取る構成にすると、ハンド部１２の動作量に合わ
せた工具の配管、配線等が不要となり、配管、配
線等をハンド部１２の回りにたるませる必要がな
くなる。

Ｈ 考案の効果 本考案の作業ロボツト用工具着脱装置は、作業
ロボツトのハンド部に自動的に短時間で精度良く
作業用工具を着脱することができるので、作業ロ
ボツトにおける工具交換時間の短縮と工具取付精
度の向上を図ることが可能となる。その結果、一
台の作業ロボツトでの複数種の加工が容易とな
り、作業ロボツトの稼動効率向上及び省力化が達
成できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の一実施例に係る作業ロボツト
用工具着脱装置の断面図、第２図はハンド部に研
削工具を取付けた作業用ロボツトの側面図であ
る。 図面中、１２はハンド部、１３はホルダ、１６
はスイベルジヨイント、１８は工具取付穴、１９
はシリンダ室、２０はピストンガイド、２０ａは
筒部、２１はボール、２２は工具ホルダ、２２ａ
は工具取付穴嵌合部、２３は孔、２３ａは環状
溝、２７，２８はエア給排路である。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 作業用ロボツトのハンド部に固定されるホルダ
   と、該ホルダに備えられ前記作業用ロボツトの本
   体側に結合されるスイベルジヨイントと、前記ホ
   ルダに穿設され工具が嵌合可能な工具取付穴と、
   前記ホルダに形成され前記工具取付穴と連通する
   シリンダ室と、筒部が形成されると共に該筒部を
   前記工具取付穴に突出させて前記シリンダ室と前
   記工具取付穴とに亘つて設けられるピストンガイ
   ドと、前記工具の工具取付穴嵌合部に設けられる
   孔と、該孔の内周面に穿設された環状溝と、前記
   ピストンガイドの筒部に嵌合され該筒部の径方向
   外側に出没自在となり前記工具取付穴に前記工具
   の工具取付穴嵌合部を嵌合した際前記環状溝に係
   合可能となる球状体と、前記シリンダ室に設けら
   れ前記ピストンガイドの筒部を摺動自在に移動す
   る摺動部を有し前記工具取付穴の開口側への該摺
   動部の摺動移動により前記球状体を前記環状溝に
   押圧することで前記工具取付穴嵌合部を前記工具
   取付穴に嵌合させるピストンと、前記ホルダに設
   けられ前記スイベルジヨイントの流体圧給排口に
   連通し前記シリンダ室へ流体圧の給排を行なう流
   体圧給排路とを備えたことを特徴とする作業ロボ
   ツト用工具着脱装置。