JPH04354687A - ハンド着脱機構 - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、移動アームの先端に
取り付けられ、複数のハンドを選択的に交換して装着す
るためのハンド着脱機構に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、１台のロボツトで各種の作業を
行なわせる場合、各種の作業に応じてハンドを交換する
必要が生じ、この為、ロボツトのアーム先端にハンドを
着脱するためのハンド着脱装置が必要となる。従来にお
いて、上述したようなハンド着脱装置としては、例えば
、特開昭５８−１８６５８９号公報があり、この従来公
報には、図１４に示す様に、フインガａを装着したシヤ
ンクｂに、外側テーパ面ｃを有するボス部ｄを形成し、
ロボツトアームｅに接続されたハンド着脱装置ｆ側に、
係止ボールｇを半径方向に沿つて進退自在に支持し、こ
の係止ボールｇを外側テーパ面ｃに当接させる事により
、シヤンクｂをホルダｈにロックする構成が開示されて
いる。この図１４に示す従来の着脱機構においては、シ
ヤンクｂがホルダｈから抜け出た時点で、係止ボールｇ
が脱落しない様にするために、ボール保持穴ｉには、突
起部ｊを残す様に加工している。

【０００３】ここで、上述したように、このハンド着脱
装置ｆにおいては、シヤンクｂがホルダｈから抜け出た
際に、ロック用のボールｇが脱落しない様に係止用突起
ｊを残した状態で、ボール保持穴ｉを図１５に示す様に
、加工しなければならない。しかしながら、この種の構
造のシヤンクｂにおいては、テーパ面ｃと位置決め用の
ボス部ｄとが直列に配設されており、この結果、脱着に
要するストロークが大きくなり、脱着作業に係わるタク
トタイムが長くかかる問題点がある。

【０００４】このため、図１６に示す様に、フインガａ
が装着されるシヤンクｂに内テーパ面ｋを形成し、その
外周を位置決めボスｄとし、脱着に要するストロークを
短くして、脱着作業に係わるタクトタイムを短縮化する
技術が提案されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来構造においては、シヤンクｂがホルダｈから抜
けた際に、ロック用のボールｇが抜け落ちない様にする
ための突起部ｊを、円筒状のロック筒ｍの外周に形成し
なければならない事となる。このため、図１５に示す様
に、内周に突起部ｊを残す様に形成する場合においては
、外側より加工用のバイトｎを送り入れて、比較的容易
に、突起部ｊを残す加工を行うことが出来るものの、突
起部ｊを外周に残す加工を行う事は困難である。そこで
、図１７に示す様に、突起部ｊが予め形成されたブツシ
ユｐを別作業で形成し、このブツシユｐをロック筒ｍに
埋め込む事が考えられる。しかしながら、このブツシユ
ｐを用いた方式では、このブツシユｐを埋め込んだ後に
、ロック筒ｍの外周面を面一となるように切削加工する
ため、突起部ｊを所定の突出量を維持した状態で確実に
残す事が非常に困難である。特に、突起部ｊの突出量は
、シヤンクｂを確実にロックするためには、例えば、図
１８に示す様に、０．５ｍｍ程度が必要となり、また、
ボールｇを保持するための穴の基準面からの高さの公差
は、±０．０２ｍｍと非常に厳密である。

【０００６】このようにして、上述したようなブツシユ
ｐを埋め込む方式においては、ブツシユｐの穴の同心度
による公差と、ブツシユｐを埋め込む穴の基準面からの
公差とが相乗して、加工誤差が大きくなる事となる。こ
の結果、保持穴ｉの基準面からの高さの公差を±０．０
２ｍｍ以内に納めるためには、ブツシユｐの穴の同心度
等に更に厳しい公差を入れる事が必要となる。このよう
にして、加工難となり、加工コストの上昇を招き好まし
くない。

【０００７】この発明は上述した課題に鑑みてなされた
もので、この発明の目的は、加工技術に厳しい公差を要
求せず、加工コストの上昇を招かない状態で、突起部を
備えて、ロック動作に必要となるボールの脱落を確実に
防止する事の出来るハンド着脱機構を提供することであ
る。

【０００８】

【課題を解決するための手段及び作用】上述した課題を
解決し、この発明の目的を達成するため、この発明に係
わるハンド着脱機構は、移動アームの先端に取り付けら
れ、複数のハンドを選択的に交換して装着するためのハ
ンド着脱機構において、前記ハンドに一体的に形成され
、内テーパ面を有する円筒状の位置決めボス部と、前記
移動アームの先端に、前記位置決めボス内に嵌入可能に
形成された円筒状のロック筒と、このロック筒に、半径
方向に沿って貫通した状態で形成された複数の透孔と、
各透孔内に収納され、前記ロック筒の外周面から半径方
向外方に突出可能に配設された複数のロック用ボールと
、これらロック用ボールを半径方向外方に突出させるこ
とにより前記内テーパ面に当接させて、前記ハンドを前
記移動アームの先端にロックさせるロック手段と、前記
ロック筒の外周に嵌合され、各ロック用ボールの対応す
る透孔からの外方への抜け落ちを防止するための係止ス
リーブとを具備する事を特徴としている。

【０００９】また、この発明に係わるハンド着脱機構に
おいて、前記係止スリーブは、各透孔の前記ロック筒に
開口する部分の上部を部分的に覆う様に取り付けられて
いる事を特徴としている。また、この発明に係わるハン
ド着脱機構において、前記係止スリーブは、各透孔の前
記開口部に臨む端部にテーパ面を備えている事を特徴と
している。

【００１０】また、この発明に係わるハンド着脱機構に
おいて、前記テーパ面は、半径方向外方に向けて、前記
開口部を覆う方向に傾斜している事を特徴としている。

【００１１】

【実施例】以下に、この発明に係わるハンド着脱機構を
スカラ型ロボツトに適用した一実施例の構成を、添付図
面を参照して、詳細に説明する。

【００１２】〈ロボツトシステム〉先ず、図１を参照し
て、この一実施例のハンド着脱装置１０が採用されるロ
ボツト（自動組立装置）１２の概略構成を説明する。

【００１３】このロボツト１２は、図示しない基台上に
固定された支柱１４と、この支柱１４の上端に水平面内
で回動自在に支持された第１の水平アーム１６と、この
第１の水平アーム１６の先端に水平面内で回動自在に支
持された第２の水平アーム１８と、この第２の水平アー
ム１８の先端に上下動及び自身の軸線回りに回動自在に
支持され、中空筒体から構成された垂直アーム２０とか
ら概略構成されている。ここで、この発明の特徴となる
ハンド着脱装置１０は、この垂直アーム２０の下端に取
り付けられている。

【００１４】そして、第１の水平アーム１６は、支柱１
４内に配設された第１の駆動モータ２１により、支柱１
４を中心として旋回駆動されるよう設定されている。ま
た、第２の水平アーム１８は、第１の水平アーム１６の
上面略中央部に配設された第２の駆動モータ２２により
、第１の水平アーム１６の先端を中心として旋回駆動さ
れるように設定されている。一方、垂直アーム２０は、
第２の水平アーム１８の上面基端部上に配設された第３
及び第４の駆動モータ２４，２６により、上下方向（Ｚ
軸方向）に沿う移動及び自身の中心軸線回りに回動駆動
されるように設定されている。

【００１５】これら第１乃至第４の駆動モータ２１，２
２，２４，２６は、支柱１４及び第１の水平アーム１６
の内部を挿通するように配設された接続ライン（図示せ
ず）を介して、ロボツトコントローラ２８に接続され、
このロボツトコントローラの制御指令に基づき、ハンド
着脱装置１０に取り付けられたハンド機構３０を所定位
置に所定姿勢（回動位置）で移動するように、夫々回転
駆動されるよう制御されている。

【００１６】また、ハンド機構３０は、接続ケーブル３
２を介して、ロボツトコントローラ２８及び図示しない
空圧機構に接続され、これらロボツトコントローラ２８
及び空圧機構を介して、駆動されるように制御されてい
る。ここで、この接続ケーブル３２は、支柱１４内を通
り、第１の水平アーム１６の基端部を貫通して、一旦外
部に取り出され、大きくループするように撓んだ状態で
、一旦、第３及び第４の駆動モータ２４，２６を覆う様
に第２の水平アーム１８の基端部上に配設されたカバー
部材２７に接続された後、ここから再び外部に取り出さ
れ、大きくループする様に撓んだ状態で、垂直アーム２
０にこれの上端から取り込まれ、この中を貫通し、ハン
ド着脱装置１０を介して、ハンド機構３０に接続される
ように構成されている。

【００１７】次に、図２乃至図１１を参照して、この発
明の特徴となるハンド着脱装置１０の構成を、詳細に説
明する。 ホルダ このハンド着脱装置１０は、ロボツト１２の垂直アーム
２０の下端にハンド機構３０を着脱自在に装着するため
の設けられており、図２に示すように、垂直アーム２０
の先端に固定されたホルダ３４と、このホルダ３４に係
脱自在になされ、ハンド機構３０が下部に固定されたシ
ヤンク３６とを基本的に備えている。

【００１８】このホルダ３４は、図示するように、垂直
アーム２０の下端外周に固着される固着部３７と、この
固着部３７の下面にボルト３８を介して取り付けられた
シリンダ部４０と、このシリンダ部４０内において、上
下方向に沿つて摺動自在に収納されたピストン４２と、
シリンダ部４０の下端面及び下部内周に渡り一体的に嵌
合された内筒４４と、この内筒４４内にボルト４６を介
して固定されたボール支持筒４８と、ピストン４２の下
端にボルト５０を介して固定され、ボール支持筒４８に
支持された複数のボール５２の内側下方部分に下方から
係合する外方テーパ面５４ａを外周に形成された係止部
材５４と、ボール支持筒４８とピストン４２との間に介
設され、ピストン４２を常時上方に付勢するコイルスプ
リング５６とから概略構成されている。

【００１９】ここで、上述したシリンダ部４０は、図３
に取り出して示すように、上下が開放された略中空円筒
状に形成されたシリンダ本体４０ａと、このシリンダ本
体４０ａの内部空間を上下に分割する仕切壁４０ｂ（図
２に示す。）と、シリンダ本体４０ａの上端外周に形成
された第１の外方フランジ部４０ｃと、シリンダ本体４
０ａの下端外周に形成された第２の外方フランジ部４０
ｄとから一体的に形成されている。

【００２０】そして、このシリンダ本体４０ａの仕切壁
４０ｂよりも上方部分には、丁度、中心線に沿つて垂直
に延出する幅広のスリツト４０ｅが第１の外方フランジ
部４０ｃに渡り形成されている。このようにスリツト４
０ｅが形成されているため、垂直アーム２０の内部を貫
通する接続ケーブル３２は、図２に示すように、この垂
直アーム２０の下端開口からシリンダ部４０の仕切壁４
０ｂより上方の内部空間に取り出され、ここから、スリ
ツト４０ｅを介してシリンダ部４０の外方に取り出され
得ることになる。

【００２１】尚、図２に示すように、接続ケーブル３２
は、後述するシリンダ室５８に圧縮空気を導入するため
の第１のエアホース３２ａと、ハンド機構３０に圧縮空
気を供給する９本の第２のエアホース３２ｂ（図面の都
合上、１本のみが描かれている。）と、ハンド機構３０
とロボツトコントローラ２８とを電気的に接続するケー
ブル３２ｃとから構成されている。そして、第１のエア
ホース３２ａは、第１の接続ポート６０ａを介して、仕
切壁４０ｂの中央部に接続され、９本の第２のエアホー
ス３２ｂは、第２の接続ポート６０ｂを夫々介して、第
２の外方フランジ部４０ｄの上面に接続されている。ま
た、ケーブル３２ｃは、その先端に接続された第１のコ
ネクタ６２ａを介して、第２の外方フランジ部４０ｄ上
に、ステイ６４を介して取り付けられた中継基板６６に
電気的に接続されている。

【００２２】一方、上述したシリンダ室５８は、仕切壁
４０ｂの下面と、ピストン４２の上面と、シリンダ本体
４０ａの内周面とで囲まれる空間により規定されている
。そして、ピストン４２は、シリンダ本体４０ａの内周
面に摺接するピストン本体４２ａと、このピストン本体
４２ａの下面中央部において、下方に突出するように設
定され、中実円柱状の突出部４２ｂとから一体的に形成
されている。

【００２３】ここで、このように構成されたピストン４
２は、シリンダ室５８内に圧縮空気が導入されていない
状態において、コイルスプリング５６の付勢力により図
示しないストツパに当接する最上位置に弾性的に保持さ
れている。また、このピストン４２は、このシリンダ室
５８内に第１の接続ポート６０ａを介して圧縮空気が導
入されることにより、コイルスプリング５６の付勢力に
抗して、下方に押し下げられ、上述した内筒４４の上端
に当接することにより、最下位置に保持されることにな
る。

【００２４】また、上述した内筒４４は、シリンダ本体
４０ａの下部の内周面に嵌合するよう設定され、上下が
開放された中空略円筒状の内筒本体４４ａと、この内筒
本体４４ａの上端に形成された内方フランジ部４４ｂと
、内筒本体４４ａの下端に形成され、第２の外方フラン
ジ部４０ｄの下面に接触する外方フランジ部４４ｃとか
ら一体的に形成されている。ここで、この外方フランジ
部４４ｃの下面が、着脱面ＰＬの上側を規定するように
設定されている。即ち、この外方フランジ部４４ｃの下
面よりも下方部分において、上述したシヤンク３６が規
定されている。

【００２５】そして、上述したボール支持筒４８は、下
面が開放された筒状に形成されており、詳細には、図４
に取り出して示すように、内筒本体４４ａの上部に嵌合
するように設定された中空円筒状の支持筒本体４８ａと
、この支持筒本体４８ａの上面を覆うように形成された
天井部４８ｂとから一体的に形成されている。ここで、
この天井部４８ｂの中心部には、上述したピストン４２
の突出部４２ｂが上下動可能に挿通される挿通孔４８ｃ
が形成されている。また、この支持筒本体４８ａの厚さ
は、これに支持されるボール５２の直径よりも短い薄さ
に設定されている。

【００２６】尚、このボール支持筒４８は、支持筒本体
４８ａに厚さ方向に貫通した状態で、周方向に沿つて等
間隔に複数の、この一実施例においては６つのボール支
持孔４８ｄが周方向に沿つて等間隔に形成されている。 そして、各ボール支持孔４８ｄは、丁度、ボール５２が
挿通されて、この中を移動することが出来るように、ボ
ール５２の直径よりも僅かに大きく設定された直径を有
する正面円形状に設定されている。即ち、各ボール５２
は、対応するボール支持孔４８ｄから少なくとも一側（
内側及び／又は外側）を突出することになる。

【００２７】ここで、このボール５２が対応するボール
支持孔４８ｄから半径方向外方に転げ落ちないように係
止するため、支持筒本体４８ａの外周には、この発明の
最も特徴となる係止スリーブ６８が嵌入されている。こ
の係止スリーブ６８は、これの下端が、丁度、各ボール
支持孔４８ｄの上端縁から僅かに下方に延出して係止爪
を構成するように位置決めされた上で固定されている。 詳細には、この係止スリーブ６８の下端には、半径方向
外方に向かうにつれて下方に向かうテーパ面６８ａが形
成されており、丁度、このテーパ面６８ａが対応するボ
ール支持孔４８ｄの上部に延出するように設定されてい
る。このようにして、各ボール５２は、この係止スリー
ブ６８のテーパ面６８ａに係止されて、対応するボール
支持孔４８ｄから半径方向外方への脱落が阻止されるよ
うに設定されている。

【００２８】再び図２に示すように、上述した係止部材
５４は、挿通孔４８ｃを介してボール支持筒４８の内部
空間にまで突出した突出部４２ｂの下端に固定された略
円板状の本体部分５４ｂと、この本体部分５４ａの下端
に形成され、支持筒本体４８ａの内周面に摺接する外周
面を有する外方フランジ部５４ｃとから構成されている
。そして、この外方フランジ部５４ｃの上端縁と、本体
部分５４ｂの下端縁との間に、上述した外方テーパ面５
４ａが規定されている。この外方テーパ面５４ａは、下
方に向かうにつれてその直径を増すように傾斜付けられ
ている。

【００２９】また、ボール支持筒４８の支持筒本体４８
ａの内周面と、係止部材５４の本体部分５４ｂの外周面
との間の間隙は、ボール５２が内方に抜け出ないように
するに充分な大きさに設定されている。このようにして
、これらボール５２はボール支持筒４８のボール支持孔
４８ｄ内において、外方へも内方へも抜け止めされた状
態で支持されることとなる。特に、この本体部分５４ｂ
の外周面の直径は、図４に二点鎖線で示すように、ボー
ル５２が半径方向内方に偏倚した際に、ボール５２の半
径方向外方端が、ボール支持孔４８ｄ内に完全に引き込
まれるに充分な大きさに設定されている。

【００３０】尚、この外側テーパ面５４ａは、ピストン
４２が最上位置に持ち上げられた状態において、図４に
一点鎖線で示すように、対応するボール５２の内側部分
に当接し、これらボール５２を半径方向外方に偏倚させ
て、各々の外側部分が支持筒本体４８ａの外周面から外
方に突出するように設定され、また、ピストン４２が最
下位置に押し下げられた状態において、図４に二点鎖線
で示すように、対応するボール５２の内側部分との係合
を解除され、これらボール５２の半径方向内方への移動
を許容し、各々の外側部分が支持筒本体４８ａの外周面
から突出しないように設定されている。

【００３１】即ち、図５に示すように、ピストン４２が
最下位置まで下降した状態において、このハンド着脱装
置１０における開放状態が規定されることになる。ここ
で、このピストン４２の最下位置を検出するために、上
述したシリンダ部４０のシリンダ本体４０ａの中程であ
つて、最下位置にあるピストン本体４２ａの下端を臨む
位置に開口４０ｆが形成されており、この開口４０ｆ内
に配設された状態で、最下位置確認センサ７０がステイ
７２を介してシリンダ本体４０ａに取り付けられている
。尚、この最下位置確認センサ７０は、最下位置まで下
降したピストン本体４２ａによりオン動作され、このピ
ストン本体４２ａが最下位置以外の位置にある場合には
、オフ動作するように設定されている。

【００３２】脱着部 一方、図６に示すように、シリンダ部４０の第２の外方
フランジ部４０ｄの上面であつて、図中、略右半分の部
分には、計９つの接続穴７４ａ〜７４ｉが形成されてい
る。ここで、各接続穴７４ａ〜７４ｉは、第２の接続ポ
ート６０ｂが各々接続されるように設定されている。即
ち、この一実施例においては、上述したように、第２の
接続ポート６０ｂは、９本の第２のエアホース３２ｂに
対応して９個配設されている。ここで、図示の都合上、
第１、第５及び第９の接続穴７４ａ，７４ｅ，７４ｉに
第２の接続ポート６０ｂが接続された状態で描かれてい
る。

【００３３】ここで、図２においては、図面の都合上、
この断面位置において第９の接続穴７４ｉが代表して示
されるように描かれているが、各接続穴７４ａ〜７４ｉ
に各々連通した状態で、第２の外方フランジ部４０ｄの
下面には、ここに開口して連通室７６ａ〜７６ｉが形成
されている。ここで、各連通室７６ａ〜７６ｉは、対応
する接続穴７４ａ〜７４ｉとの連通位置から半径方向内
方に延出した状態で細長く形成されている。

【００３４】一方、各連通室７６ａ〜７６ｉは、シリン
ダ部４０の第２の外方フランジ部４０ｄの下面に取り付
けられた内筒４４の外方フランジ部４４ｃにより閉塞さ
れている。そして、この外方フランジ部４４ｃには、各
連通室７６ａ〜７６ｉの半径方向内方部分に各々開口し
た状態で、後述する接続パイプ９８ａ〜９８ｉが夫々挿
入される９本の接続パイプ挿入孔７８ａ〜７８ｉが厚さ
方向に貫通して形成されている。換言すれば、各連通室
７６ａ〜７６ｉを介して互いに連通される接続穴７４ａ
〜７４ｉと接続パイプ挿入孔７８ａ〜７８ｉとは、半径
方向に沿つて互い違いになり、後者の方が前者よりも内
方に位置するように設定されている。このように構成す
ることにより、後述するフインガラツクを係止するため
の係止溝を、着脱機構１０の全体の外形を大きくするこ
となく、半径方向内方に偏倚して配設された接続パイプ
挿入孔７８ａ〜７８ｉより半径方向外方に位置するシヤ
ンク本体の部分に形成され得ることとなる。

【００３５】また、再び図６に示すように、上述した中
継基板６６上には、複数の、この一実施例においては、
１５本の接続ピン８０ａ〜８０ｏが起立した状態で固定
されている。ここで、各接続ピン８０ａ〜８０ｏは、上
述した第１のコネクタ６２ａが各々接続された状態で取
り付けられるように設定されている。尚、これら接続ピ
ン８０ａ〜８０ｏの配設数である１５本は、後に詳細に
説明するが、このケーブル３２ｃがシリアルインターフ
エイスケーブルとして構成され、これを通してロボツト
コントローラ２８とハンド機構３０との間で通信される
ように設定されているからである。換言すれば、従来は
、ロボツトコントローラとハンド機構との間は、パラレ
ルインターフエイスケーブルとしてのケーブルにより互
いに接続されれるように設定されており、この結果、同
じ条件の下で、接続ピンの配設数は３２本に増加される
状態となる。

【００３６】しかしながら、この一実施例においては、
シリアルインターフエイスケーブルを用いているので、
接続ピン８０ａ〜８０ｏの配設数は１５に抑えられるこ
とになる。この結果、中継基板６６の配設エリアは狭く
て済み、また、第１のコネクタ６２ａの配設数も少なく
て済み、着脱機構１０全体の外形を小型化することが出
来ると共に、軽量化を達成することが出来ることになる
。

【００３７】一方、この中継基板６６上の接続ピン８０
ａ〜８０ｏは、各々、接続ロツド８２ａ〜８２ｏを介し
て、内筒４４の外方フランジ部４４ｃの下面に形成され
た接続ブツシユ８４ａ〜８４ｏまで電気的に接続されて
いる。即ち、外方フランジ部４４ｃには、各接続ブツシ
ユ８４ａ〜８４ｏを収納すべく上下に貫通する透孔４４
ｄが形成されており、各接続ブツシユ８４ａ〜８４ｏの
内部空間が後述する接続端子が挿入され、電気的に接続
される規定されている。

【００３８】また、各接続ロツド８２ａ〜８２ｏは、各
々に対応して第２の外方フランジ部４０ｄにこれを上下
に貫通するように形成された貫通孔４０ｆを介して、対
応する接続ブツシユ８４ａ〜８４ｏの上部に嵌入して電
気的に接続されており、このようにして、各接続ピン８
０ａ〜８０ｏと接続ブツシユ８４ａ〜８０ｏとは、各々
、電気的に接続されている。

【００３９】以上の説明により、ハンド着脱装置１０の
一方の構成要素を規定するホルダ３４の説明を終了し、
次に、このハンド着脱装置１０の他の構成要素を規定す
るシヤンク３６について説明する。

【００４０】シヤンク このシヤンク３６は、このハンド着脱装置１０を介して
ロボツト１２の垂直アーム２０に取り外し自在に取り付
けられる種々のハンド機構に対して共通に構成され、図
２に示すように、その上面を着脱面ＰＬの下側を規定す
るように設定されたシヤンク本体８６と、このシヤンク
本体８６の下方にボルト８８を介して固定された連結筒
９０と、この連結筒９０の下面にボルト９２を介して固
定された取付板９４とから主として構成されている。

【００４１】ここで、このシヤンク本体８６は、その中
央部に、丁度、ホルダ３４のボール支持筒４８が緩挿さ
れる円形状の透孔８６ａが形成された円板状の着脱部材
８６ｂを備えている。そして、この着脱部材８６ｂの上
面には、この透孔８６ａを取り囲み、この開口周縁から
起立した状態で、円筒状の係止筒部８６ｃが一体的に形
成されている。この係止筒部８６ｃの上端には、内方フ
ランジ部８６ｄが形成され、この内方フランジ部８６ｄ
の内面には、上述したボール支持筒４８に支持されたボ
ール５２の外側上方部分に掛止可能な掛止用内方テーパ
面８６ｅが形成されている。

【００４２】この掛止用内方テーパ面８６ｅは、上方に
向かうにつれてその直径を増すように傾斜付けられてい
る。また、内方フランジ部８６ｄの内周面は、上述した
係止スリーブ６８の外周面に僅かな間隔を有して対向す
るように設定されている。一方、シヤンク本体８６の着
脱部材８６ｂの外周部の下面には、全周に渡り所定厚さ
の立ち下がり部８６ｆが一体的に形成され、この立ち下
がり部８６ｆの外周面には、ハンド置台（図９に示す。 ）９６に係止される係止溝８６ｇが全周に渡り形成され
ている。

【００４３】ここで、このハンド置台９６は図９に示す
ように、図示しないハンド交換ステーシヨンに複数個設
けられ、各々同一形状に構成されている。このハンド置
台９６は図示するように、各シヤンク３６の係止溝８６
ｇに嵌入される厚さを有する板状のラツク本体９６ａを
備え、このラツク本体９６ａの前端面には、シヤンク３
６を大きく受けるための凹部９６ｂが形成されている。 また、このラツク本体９６ａの両側縁の下面には、補強
用リブ９６ｃが一体的に形成されており、この結果、こ
のハンド置台９６を正面から見ると、両端部分が互いに
対向する逆Ｌ字状を呈するよう見えることになる。

【００４４】換言すれば、この一実施例においては、ハ
ンド置台９６全体は、係止溝８６ｇに嵌入するに充分な
厚さを有して薄板から形成されているが、一対の補強用
リブ９６ｃが一体的に取り付けられ、その剛性は充分に
担保されるよう設定されている。このようにハンド置台
９６の剛性が充分に担保されることにより、このハンド
置台９６に掛けられたシヤンク３６はこの下部にハンド
機構３０が連結された状態で、その高さ位置、詳細には
、シヤンク本体８６の上面の高さ位置を常に一定に保持
され得ることとなる。

【００４５】尚、このように構成されたシヤンク本体８
６において、図４に拡大して示すように、内方フランジ
部８６ｄの上面外周縁には、シヤンクホルダ９６に掛止
されたシヤンク３６に、ホルダ３４が上方から下降して
来た際に、シヤンク本体８６の内方フランジ部８６ｄが
、内筒４４の内筒本体４４ａの内周面内に摺接した状態
で容易に嵌入することが出来るように、外方テーパ面８
６ｈが全周に渡り形成されている。換言すれば、このよ
うに、シヤンク本体８６の内方フランジ部８６ｄの外方
テーパ面８６ｈが、内筒４４の内筒本体４４ａの内周面
の下縁に係合することにより、ホルダ３４とシヤンク３
６との中心軸線が多少ずれていたとしても、両者の相対
位置が変化して、互いの中心軸線が正確に整合して、内
筒４４内にシヤンク本体８６が確実に嵌入されるように
ガイドされることになる。

【００４６】一方、内方フランジ部８６ｄの上面内周縁
には、内筒４４内にシヤンク本体８６が嵌入された後に
おいて、更にホルダ３４が下降する状態において、今度
は、シヤンク本体８６の内方フランジ部８６ｄの内周面
が、係止スリーブ６８の外周面に摺接した状態で確実に
嵌入することが出来るように、挿入用内方テーパ面８６
ｉが全周に渡り形成されている。

【００４７】ここで、シヤンク本体８６の上面には、図
７に示すように、上述した各接続パイプ挿入孔７８ａ〜
７８ｉに対応した位置に、各々に下方から挿通され得る
ように上方に向けて突出した状態で接続パイプ９８ａ〜
９８ｉが配設されている。そして、ホルダ３４が下降し
て来て、ホルダ３４とシヤンク３６とが互いに結合した
状態において、即ち、内筒４４の外方フランジ部４４ｃ
の下面とシヤンク本体８６の着脱部材８６ｂの上面とが
互いに当接した状態において、各接続パイプ９８ａ〜９
８ｉの上端は、対応する接続パイプ挿入孔７８ａ〜７８
ｉを通つて、連通室７６ａ〜７６ｉ内に挿入されるよう
に設定されている。

【００４８】また、シヤンク本体８６の上面には、図７
に示すように、上述した各接続ブツシユ８４ａ〜８４ｏ
に対応した位置に、各々下方から挿入され得るように上
方に向けて突出した状態で接続端子１００ａ〜１００ｏ
が配設されている。そして、ホルダ３４が下降して来て
、ホルダ３４とシヤンク３６とが互いに結合した状態に
おいて、各接続端子１００ａ〜１００ｉの上端は、対応
する接続ブツシユ８４ａ〜８４ｉに各々挿入され、電気
的に接続されるように設定されている。

【００４９】更に、シヤンク本体８６の上面には、図７
に示すように、ボルト９２を上方から回動して、連結筒
９０に取付板９４を固着せしめるための４本の透孔１０
２ａ〜１０２ｄが周方向に沿つて等間隔に、厚さ方向に
貫通した状態で形成されている。尚、これら透孔１０２
ａ〜１０２ｄは、上述した接続パイプ９８ａ〜９８ｉ及
び接続端子１００ａ〜１００ｏとの競合を避けるために
、これらよりも半径方向外方に偏倚した状態で配設され
ている。

【００５０】一方、図７及び図１０に示すように、シヤ
ンク本体８６の内方フランジ部８６ｃの上面には、下方
に切れ込んだ状態で、測定用のスリツト１０４が形成さ
れている。このスリツト１０４は、図１０から明かなよ
うに、その下端が、丁度、掛止用内方テーパ面８６ｅの
下端縁の直下方で終端するように形成されている。この
ようにスリツト１０４を形成することにより、実際に、
掛止用内方テーパ面８６ｅを機械加工により形成する際
において、このスリツト１０４を通して、加工している
テーパ面を見通しつつ加工することが出来ることになる
。即ち、このスリツト１０４を介して、加工位置を例え
ば視覚を利用した検出装置により検出しつつ、掛止用内
方テーパ面８６ｅを形成することが可能となる。

【００５１】この結果、掛止用内方テーパ面８６ｅは、
その形状及びサイズを正確に規定され、このようにして
、図２に示すように、正確に位置決めされた状態で、外
方テーパ面５４ａとの間に６個のボール５２を挾持する
状態が達成され、従つて、この一実施例によれば、ハン
ド着脱装置１０において結合状態が規定された場合に、
その着脱面ＰＬにおいて、ホルダ３４側における内筒４
４の外方フランジ部４４ｃの下面と、シヤンク３６側に
おけるシヤンク本体８６の上面とは、互いに密着状態と
なり、ガタの無い良好な結合状態が達成されることにな
る。

【００５２】尚、図１０に示すように、シヤンク８６の
連結部材８６ｂの上面の一部には、シヤンク８６とこれ
に連結されるホルダ３４との回転方向の位置決めをする
ために、回転位置決め部材１０５が、これの上面から上
方に突出した状態で形成されており、図示していないが
、この回転位置決め部材１０５に対応する凹部が内筒４
４の外方フランジ部４４ｃの底面に形成されている。 ここで、この回転位置決め部材１０５は図７から明かな
ように、直方体から構成されており、この直方体の互い
に対向する一対の面を、回転方向位置を規定するように
、周方向に直交する面として設定し、これら一対の位置
規制面の上端縁には、Ｃカツトのテーパ面１０５ａ，１
０５ｂが形成されている。

【００５３】このように円柱ではなく直方体から回転位
置決め部材１０５を構成することにより、位置決めは面
接触により達成されることになる。この結果、位置決め
動作が繰り返されて、位置規制面が部分的に摩耗（片減
り）したとしても、面接触で規制しているため、摩耗し
ていない他の部分が面接触して位置規制の効果を達成す
ることとなり、このようにして、回転位置決め効果が確
実に奏せられることになる。

【００５４】一方、シヤンク３６を構成する連結筒９０
は、上下か開放された円筒状に形成され本体部分９０ａ
と、この本体部分９０ａの上端に形成された内方フラン
ジ部９０ｂとから一体的に形成されている。この連結筒
９０内には、上下一対の回路基板１０６ａ，１０６ｂが
スペーサ１０８を介して内方フランジ部９０ｂの下面に
吊持された状態で配設されている。ここで、上方の回路
基板１０６ａと上述した各接続端子１００ａ〜１００ｏ
とは、シヤンク本体８６の着脱部材８６ｂ及び連結筒９
０の内方フランジ部９０ｂを上下に貫通した状態で配設
された接続ロツド１１０ａ〜１１０ｏを各々介して電気
的に接続されている。尚、上方の回路基板１０６ａと下
方の回路基板１０６ｂとは、図示しない接続基板を介し
て電気的に接続されている。

【００５５】また、この連結筒９０の本体部分９０ａの
外周面には、上述した９本の接続パイプ９８ａ〜９８ｉ
に夫々対応した状態で、９本の接続ポート用接続孔１１
２ａ〜１１２ｉが開口した状態で形成されている。ここ
で、各接続孔１１２ａ〜１１２ｉは、シヤンク本体８６
の着脱部材８６ｂ及び連結筒９０の内方フランジ部９０
ｂを上下方向に沿つて貫通した状態で配設された連結通
路１１４ａ〜１１４ｉを介して、接続パイプ９８ａ〜９
８ｉと夫々連通するように接続されている。そして、上
述した９本の接続孔１１２ａ〜１１２ｉの中で、第１、
第５及び第９の接続ブツシユ７４ａ，７４ｅ，７４ｉに
対応した接続孔１１２ａ，１１２ｅ，１１２ｉには、図
８に示すように、３本の接続ホース１１５ａ，１１５ｂ
，１１５ｃが夫々接続ポート１１６ａ，１１６ｂ，１１
６ｃを介して接続され、これら３本の接続ホース１１５
ａ〜１１５ｃは、ハンド機構３０にもたらされている。

【００５６】ここで、図２に示すように、上述した上下
一対の回路基板１０６ａ，１０６ｂには、ロボツトコン
トローラ２８から送られてきたシリアル信号をパラレル
信号に、また、ロボツトコントローラ２８に送る信号を
パラレル信号からシリアル信号に夫々変換するための回
路が構成されており、両回路基板１０６ａ，１０６ｂか
らの信号は、図１０に示すように、一端に第２及び第３
のコネクタ６２ｂ、６２ｃが設けられた第１及び第２の
接続ライン群１１８ａ，１１８ｂを夫々介して、ハンド
機構３０に接続されている。

【００５７】この第１及び第２の接続ライン群１１８ａ
，１１８ｂを連結筒９０から一旦外方に取り出すために
、図８に示すように、本体部分９０ａを構成する周壁に
は、厚さ方向に貫通した状態で一対の開口１２０ａ，１
２０ｂが形成されている。このように開口１２０ａ，１
２０ｂを形成することにより、上述した第１及び第２の
接続ライン群１１８ａ，１１８ｂは、これら開口１２０
ａ，１２０ｂを通つて、シヤンク３６の外方に取り出さ
れた上で、ハンド機構３０に接続されることになる。

【００５８】一方、上述したボルト９２は全部で４本配
設されており、これら４本のボルト９２を装着するため
に、上述した透孔９２ａ〜９２ｄの直下方に位置して夫
々に連通した状態で、連結筒９０の本体部分９０ａの外
周面には、４本の凹部１２２ａ〜１２２ｄが形成されて
いる。ここで、各凹部１２２ａ〜１２２ｄの高さは、各
ボルト９２の高さよりも僅かに長く設定されている。こ
のように構成することにより、各ボルト９２は、一旦、
側方から対応する凹部１１２ａ〜１１２ｄに収納された
後に、対応する透孔１０２ａ〜１０２ｄを介して上方か
ら挿通された図示しないドライバを介して回転され、取
付板９４に螺合し得る状態となり、このようにして、こ
の取付板９４を連結筒９０に固着せしめることが出来る
ことになる。

【００５９】尚、図２に示すように、シヤンク３６の内
部空間は、シヤンク本体８６と連結筒９０との間に挾持
された状態で配設された仕切板１２４により上下に隔離
された状態で仕切られている。この仕切板１２４を備え
ることにより、このシヤンク３６がホルダ３４から切り
離された状態でハンド置台９６に保持された状態におい
て、即ち、シヤンク３６が外部に露出する状態において
、回路基板１０６ａ，１０６ｂは、依然として閉塞され
た空間内に位置することとなり、これら回路基板１０６
ａ１０６ｂの防塵効果が達成されることになる。

【００６０】ここで、このように仕切板１２４を備える
ように構成されているので、図２から明かなように、シ
ヤンク３６にホルダ３４が結合された状態において、ピ
ストン４２の下部が位置する空間、即ち、仕切板１２４
とシヤンク本体８６とボール支持筒４８とで囲まれる空
間の容積は小さく限定されることになる。そして、後述
する着脱動作に際してピストン４２の下降に伴ない上述
した空間が密閉された状態であると、この密閉空間内に
ピストン４２の下部が突出し、この密閉空間内の空気が
圧縮されて、所謂弾性効果を発揮して、ピストン４２の
下降動作に対しての対向力として作用することになる。

【００６１】しかしながら、この一実施例においては、
このようなピストン４２の下降動作に対する無用な対向
力の発生を防止して、ピストン４２の円滑な下降動作を
達成するため、ピストン４２のピストン本体４２ａと係
止部材５４の本体部分５４ｂとを貫通した状態で、連通
孔１２６が形成されている。この連通孔１２６は、上端
がボール支持筒４８の上方に常時位置するピストン本体
４２ａの外周面に開口し、下端が係止部材４の本体部分
５４ｂの下面に開口するように形成されている。

【００６２】このように連通孔１２６が形成されている
ので、この一実施例においては、例え、ピストン４２が
上下動しようとも、上述した空間は連通孔１２６を介し
て外部と連通しているので、この空間内の空気が弾性力
を発揮することはなく、ピストン４２の円滑な下降動作
が達成されることになる。

【００６３】また、上述した取付板９４は、図１２に示
すハンド機構３０の上板としても機能するように構成さ
れている。このようにして、この一実施例においては、
構成要素が減じられて、全体の軽量化が図られると共に
、Ｚ軸方向の長さが短く設定され、全体構成の小型化が
達成されることになる。

【００６４】尚、このように構成されたハンド着脱機構
１０において、接触部を構成するボール支持筒４８、係
止部材５４、及び、シヤンク本体８６は、共に、鋼鉄か
ら形成されるように設定されているが、残りの構成要素
に関しては、軽量化を目的として全てアルミニウム製に
設定されている。ここで、図２においては、理解を容易
にするため、鋼鉄製部分を２本取りのハツチングで、ま
た、アルミニウム製の部分を１本取りのハツチングで夫
々断面形状を示すように配慮されている。

【００６５】このように、この一実施例においては、ハ
ンド着脱機構１０の大部分の構成要素をアルミニウム製
としたので、上述した軽量化は、確実に達成されること
となる。

【００６６】〈ハンドの例〉ここで、上述したハンド機
構３０は、把持態様に応じて、種々揃えられるものであ
り、ロボツト１２は任意のハンド機構を装着することが
出来るように、上述したように種々の構成を有する複数
のハンド機構が保持されたハンド交換ステーシヨンが設
けられており、上述したハンド置台９６に各々支持され
ている。このハンド機構３０の一例として、図１２及び
図１３にその構成を示す。このハンド機構３０は、基本
的には、本願出願人と同一の出願人による特願昭６３−
２０７３５９号に開示された部品把持用ハンド装置と実
質的に同様であるため、その詳細な構成の説明を省略す
るが、互いに同一直線上にない３点を夫々回動中心とす
る３本のアーム１２８ａ〜１２８ｃと、各アーム１２８
ａ〜１２８ｃの先端に設けられ、垂直方向に沿つて延出
するように固定され、内部を中空とされた固定フインガ
１３０ａ〜１３０ｃと、各フインガ１３０ａ〜１３０ｃ
内に収納され、上下方向に沿つて進退自在になされた可
動フインガ１３２ａ〜１３２ｃとを備えている。

【００６７】そして、各アーム１２８ａ〜１２８ｃは、
対応する駆動モータＭ１　〜Ｍ３　に、上述した点を中
心として回動駆動されるように、減速機構１３４ａ〜１
３４ｃを各々介して接続されている。ここで、各駆動モ
ータＭ１　〜Ｍ３　は、パルスモータから構成されてい
る。即ち、各駆動モータＭ１　〜Ｍ３　には、上述した
接続ライン群１１８ａ，１１８ｂの所定の接続ラインが
接続されており、ロボツトコントローラ２８からの制御
信号に基づき、各々任意の回動位置まで回動駆動される
ように駆動制御されるよう設定されている。

【００６８】一方、各可動フインガ１３２ａ〜１３２ｃ
は、対応する固定フインガ１３０ａ〜１３０ｃをシリン
ダとした場合のピストンとして機能するように構成され
、各固定フインガ１３０ａ〜１３０ｃの上端には、上述
した３本の接続ホース１１５ａ〜１１５ｃが各々接続さ
れている。以上のように構成されたハンド着脱機構１０
におけるハンド機構３０の垂直アーム２０への着脱動作
を以下に説明する。

【００６９】先ず、図２に示すように、ハンド着脱機構
１０が垂直アーム２０にハンド機構３０を結合した状態
は、シリンダ室５８内に第１のエアホース３２ａを介し
て作動圧縮空気が導入されておらず、コイルスプリング
５６の付勢力によりピストン４２が上方に偏倚される状
態により達成されている。この結合状態において、ピス
トン４２の上方への偏倚に応じて係止部材５４の外方テ
ーパ面５４ａも上方に偏倚され、これに応じて、各ボー
ル５２は半径方向外方に押し出されることになる。そし
て、図４に一点鎖線で示すように、各ボール５２は対応
するボール支持孔４８ｄがら半径方向外方に突出し、シ
ヤンク３６の内方フランジ部８６ｄに形成された掛止用
内方テーパ面８６ｅに当接することになる。

【００７０】このようにして、この一実施例においては
、各ボール５２が掛止用内方テーパ面８６ｅと外方テー
パ面５４ａとの間で挾持されることにより、シヤンク３
６のホルダ３４からの下方への抜けが禁止され、従つて
、シヤンク３６はホルダ３４に確実に保持、換言すれば
、ハンド機構３０は垂直アーム２０に確実に結合された
状態が維持されることになる。

【００７１】一方、この結合状態からハンド機構３０を
解放する場合には、第１のエアホース３２ａを介して、
シリンダ室５８に作動圧縮空気が導入される。この導入
により、図５に示すように、ピストン４２はコイルスプ
リング５６の付勢力に抗して下方に押し下げられること
になる。この結果、図４に二点鎖線で示すように、外方
テーパ面５４ａは下降して、掛止部材５４の本体部分５
４ｂの外周面が、ボール支持孔４８ｄに対向する位置に
もたらされる。

【００７２】ここで、ハンド機構３０が垂直アーム２０
から取り外される際には、後述するが、このハンド機構
３０が接続されたシヤンク３６は、対応するハンド置台
９６に支持された状態に設定されている。即ち、シヤン
ク３６はハンド置台９６に上下動不能な状態で係止され
ている。従つて、垂直アーム２０の上昇に伴ないハンド
着脱機構１０のホルダ３４が持ち上げられることにより
、掛止用内方テーパ面８６ｅの傾斜に応じて、これらボ
ール５２は半径方向内方に偏倚され、本体部分５４ｂの
外周面に当接する状態となる。

【００７３】この結果、ボール５２は完全にボール支持
孔４８ｄ内に隠れることになる。このようにして、最早
、ホルダ３４とシヤンク３６とを互いに連結しているボ
ール５２が存在しなくなるので、ホルダ３４はシヤンク
３６から上方に引き上げられること、換言すれば、ハン
ド機構３０は垂直アーム２０から解放され、このハンド
機構３０を分離した状態で垂直アーム２０は上昇し得る
状態となる。このようにして、図９に示すように、垂直
アーム２０が上方に引き上げられることにより、ハンド
着脱機構１０のホルダ３４はシヤンク３６から引き離さ
れて、上方に持ち上げられることになる。即ち、ハンド
着脱機構１０を介して、ハンド３０は垂直アーム２０の
下端から取り外されることになる。

【００７４】このハンド脱着機構１０における解放動作
、即ち、ホルダ３４のシヤンク３６からの引き上げ動作
に際して、シヤンク３６とホルダ３４とにおいて実質的
に内部に入り込んでいる部分は、ピストン４２における
係止部材２０ｂの下部及びボール支持筒４８の支持筒本
体４８ａのみであり、その長さは、図２において符合Ｌ
で示すように極めて短い値に制限されている。

【００７５】この結果、この一実施例においては、ハン
ド機構３０を垂直アーム２０から解放するためのＺ軸方
向に沿うストロークは、少なくとも上述した距離Ｌ以上
であれば良く、交換時間が短く設定されることになる。 以上詳述したように、この一実施例においては、シヤン
ク本体８６の内方フランジ部８６ｄの内周に、掛止用の
内側テーパ面８６ｅを備える形状に設定されている。こ
の結果、従つて、この一実施例では、全体的な構成を簡
略化・軽量化することが出来き、動作特性を向上させる
ことが出来ると共に、着脱のためのＺ軸方向に沿う距離
を短く設定出来、着脱の為の時間が短縮化されることに
なり、作業効率が向上することになる。

【００７６】特に、この一実施例においては、ボール５
２がボール支持孔２８ｄから外方に脱落するのを防止す
るための突起部を、ボール支持筒４８の外周に嵌入した
係止スリーブ６８の下端により規定し、この係止スリー
ブ６８の下端をボール支持孔２８ｄのボール支持筒４８
の外周面に開口する部分に上方から突出する様に臨ませ
ている。このようにして、この係止スリーブ６８の下端
により、ボール５２の外方への脱落は確実に防止される
事となる。そして、このように突起部を係止スリーブ６
８の下端から規定しているので、この突起部を形成する
ための加工を極めて容易に行うことが出来、加工コスト
の上昇を招く事がなくなると共に、この突起の突起量も
任意に、且つ、精度良く設定することが出来、ボール５
２の脱落を確実に防止することが出来る事になる。

【００７７】しかも、この一実施例においては、この係
止スリーブ６８の下端から規定される突起部に、テーパ
面６８ａを形成しているので、テーパ面６８ａを設けな
い場合と比較して、突起部の同一突起量に対しての、ボ
ール５２がボール支持筒４８の外周から外方に突出する
突出量をより多く設定することが出来る事になる。この
ようにして、テーパ面６８ａを設けない場合には、突起
部の突起量を正確に規定しなければならないが、この一
実施例の様に突起部にテーパ面６８ａを設ける事により
、突起部における突起量を厳密に管理する必要がなくな
り、組み付け性を向上させることが出来る事になる。

【００７８】尚、この一実施例においては、上述した様
に、係止スリーブ６８の下端から規定される突起部にテ
ーパ面６８ａを設ける様に説明したが、この発明はこの
ような構成に限定されることなく、例えば、テーパ面６
８ａを設けない構成であつても、この発明の意図する所
定の効果を奏することが出来るものである。次に、この
ように構成されるハンド着脱機構１０を備えたロボツト
１２における、ハンド機構の交換作業について概略的に
説明する。

【００７９】先ず第１図に示すように、垂直アーム２０
の下端にハンド着脱機構１０を介してハンド機構３０が
連結された状態において、このハンド機構３０に対応す
る図示しない部品に対する所定のピツク・アンド・プレ
ース動作が実行される。そして、このハンド機構３０で
ピツクすることの出来ない他の部品をピツク・アンド・
プレース動作しなければならない場合には、このハンド
機構３０を取り外し、他の部品のピツク動作に適切な他
のハンド機構に交換しなければならなくなる。

【００８０】このようにハンド機構を交換する必要が発
生した場合には、ロボツトコントローラ２８は、第１乃
至第４の駆動モータ２１，２２，２４，２６を駆動して
、ハンド交換ステーシヨンの所定のハンド置台９６にハ
ンド着脱機構１０のシヤンク３６を支持させるように、
開口部側から移動させる。この結果、シヤンク３６は、
これの係止溝８６ｇにハンド置台９６の凹部９６ｂの両
側を規定するラツク本体９６ａの部分が両側から嵌入さ
れた状態で支持されることになる。

【００８１】そして、所定のハンド置台９６にシヤンク
３６が完全に支持された状態で、ロボツトコントローラ
２８は図示しない空圧機構を起動して、第１のエアホー
ス３２ａを介して、ハンド着脱機構１０のシリンダ室５
８内に圧縮空気を導入する。この結果、上述したように
、ハンド着脱機構１０は解放状態が規定され、ホルダ３
４はシヤンク３６から上方に分離可能な状態となる。 この後、ロボツトコントローラ２８は、脱着機構の分離
可能状態を、上述した最下位置確認センサ７０のＯＮ動
作により確認した後、第３の駆動モータ２４を起動して
、垂直アーム２０を垂直方向に沿つて上方に移動させる
ように駆動する。このようにして、垂直アーム２０の下
端に取り付けられたホルダ３４は、ハンド置台９６に支
持されたシヤンク３６から持ち上げられ、上方に分離さ
れることになる。

【００８２】この後、垂直アーム２０の上方移動量が上
述した分離ストロークＬに至つたことが検出されると、
ロボツトコントローラ２８は第３の駆動モータ２４の駆
動を停止して、第１及び第２の駆動モータ２２を起動し
て、垂直アーム２０の上下位置を保持しつつ、側方に移
動させて、新に取り付けようとする他のハンド機構の直
上方にもたらし、この時点で第１及び第２の駆動モータ
２２を停止する。尚、このように他のハンド機構の直上
方に移動する際において、第４の駆動モータ２４を起動
して、その中心軸線回りに回動して、これから連結しよ
うとする他のハンド機構の回動位置を自身の回動位置と
を正確に整合させることになる。

【００８３】この後、第３の駆動モータ２２を起動して
、垂直アーム２０を下降させ、上述したストローク距離
Ｌだけ垂直アーム２０が下降して、ホルダ３４がシヤン
ク３６の上に載置された時点で、第３の駆動モータ２２
の駆動を停止する。この後、ロボツトコントローラ２８
は、上述した空圧機構の作動を停止して、シリンダ室５
８内の圧力を抜く。この結果、ピストン４２はコイルス
プリング５６の付勢力により持ち上げられ、各ボール５
２は係止部材５４の外方テーパ面５４ａに押されて半径
方向外方に偏倚され、ボール支持筒４８の外周面から半
径方向外方に突出する。このようにして、図２に示すよ
うに、各ボール５２は掛止用内方テーパ面８６ａと外方
テーパ面５４ａとの間で挾持され、ホルダ３４とシヤン
ク３６とは互いに結合される。このようにして、ハンド
着脱機構１０を介して、他のハンド機構は垂直アーム２
０の下部に連結されることになる。

【００８４】そして、ロボツトコントローラ２８は第１
及び第２の駆動モータ２２を再び起動して、垂直アーム
２０をハンド置台の凹部９６ｂから抜け出るように水平
に開口部側より移動させ、垂直アーム２０の下端に連結
された他のハンド機構が対応するハンド置台から離脱す
ることにより、ハンド機構３０の交換作業が終了する。

【００８５】

【発明の効果】以上詳述したように、この発明に係わる
ハンド着脱機構は、移動アームの先端に取り付けられ、
複数のハンドを選択的に交換して装着するためのハンド
着脱機構において、前記ハンドに一体的に形成され、内
テーパ面を有する円筒状の位置決めボス部と、前記移動
アームの先端に、前記位置決めボス内に嵌入可能に形成
された円筒状のロック筒と、このロック筒に、半径方向
に沿って貫通した状態で形成された複数の透孔と、各透
孔内に収納され、前記ロック筒の外周面から半径方向外
方に突出可能に配設された複数のロック用ボールと、こ
れらロック用ボールを半径方向外方に突出させることに
より前記内テーパ面に当接させて、前記ハンドを前記移
動アームの先端にロックさせるロック手段と、前記ロッ
ク筒の外周に嵌合され、各ロック用ボールの対応する透
孔からの外方への抜け落ちを防止するための係止スリー
ブとを具備する事を特徴としている。

【００８６】また、この発明に係わるハンド着脱機構に
おいて、前記係止スリーブは、各透孔の前記ロック筒に
開口する部分の上部を部分的に覆う様に取り付けられて
いる事を特徴としている。また、この発明に係わるハン
ド着脱機構において、前記係止スリーブは、各透孔の前
記開口部に臨む端部にテーパ面を備えている事を特徴と
している。

【００８７】また、この発明に係わるハンド着脱機構に
おいて、前記テーパ面は、半径方向外方に向けて、前記
開口部を覆う方向に傾斜している事を特徴としている。 従つて、この発明によれば、加工技術に厳しい公差を要
求せず、加工コストの上昇を招かない状態で、突起部を
備えて、ロック動作に必要となるボールの脱落を確実に
防止する事の出来るハンド着脱機構が提供される事にな
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明に係わるハンド着脱機構の一実施例が
適用されるロボツトの構成を概略的に示す正面図である
。

【図２】図１に示すハンド着脱機構を結合状態で示す縦
断面図である。

【図３】シリンダ体を取り出して示す斜視図である。

【図４】ボール支持筒を取り出して示す縦断面図である
。

【図５】ハンド着脱機構を、ホルダにおける解放状態が
規定された状態で示す縦断面図である。

【図６】ハンド着脱機構を、図２におけるＡ−Ａ線に沿
つて切断した状態で示す横断面図である。

【図７】ハンド着脱機構のシヤンク本体の上面構成を示
す平面図である。

【図８】ハンド着脱機構を、図２におけるＢ−Ｂ線に沿
つて切断した状態で示す横断面図である。

【図９】シヤンクラツクの構成を示す斜視図である。

【図１０】シヤンク本体に形成された測定用スリツトの
形成状態を示す正面断面図である。

【図１１】ハンド着脱機構を、ホルダがシヤンクから完
全に抜き上げられた状態を示す縦断面図である。

【図１２】及び

【図１３】夫々、この一実施例のロボツトに装着される
ハンド機構の一例を示す正面図及び底面図である。

【図１４】従来のハンド着脱機構の構成を示す縦断面図
である。

【図１５】図１４に示すハンド着脱機構のボール脱落防
止用の突起部の形成状態を示す縦断面図である。

【図１６】図１４に示す従来のハンド着脱機構の問題点
を解決した所の、他の従来のハンド着脱機構の構成を示
す縦断面図である。

【図１７】図１６に示す他の従来のハンド着脱機構の問
題点を解決するための、突起部を予め形成したブツシユ
の組み込み状態を示す縦断面図である。

【図１８】図１７に示すブツシユを取り出して、突起部
の形成状態を詳細に示す縦断面図である。

【符号の説明】

１０　　ハンド着脱機構、 １２　　ロボツト、 ３０　　ハンド機構、 ３４　　ホルダ、 ３６　　シヤンク、 ４０　　シリンダ部、 ４２　　ピストン、 ４４　　内筒、 ４８　　ボール支持筒、 ４８ａ　　支持筒本体、 ４８ｂ　　天井部、 ４８ｃ　　挿通孔、 ４８ｄ　　ボール支持孔、 ５２　　ボール、 ５４　　係止部材、 ５４ａ　　外方テーパ面、 ５４ｂ　　本体部分、 ５４ｃ　　外方フランジ部、 ５６　　コイルスプリング、 ６８　　係止スリーブ、 ６８ａ　　テーパ面、 ８６　　シヤンク本体、 ８６ａ　　透孔、 ８６ｂ　　着脱部材、 ８６ｃ　　係止筒部、 ８６ｄ　　内方フランジ部、 ８６ｅ　　掛止用内方テーパ面、 ８６ｆ　　立ち下がり部、 ８６ｇ　　係止溝、 ８６ｈ　　外方テーパ面、 ８６ｉ　　挿入用内方テーパ面、 ９０　　連結筒、 ９０ａ　　本体部分、 ９０ｂ　　内方フランジ部である。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　移動アームの先端に取り付けられ、複
   数のハンドを選択的に交換して装着するためのハンド着
   脱機構において、前記ハンドに一体的に形成され、内テ
   ーパ面を有する円筒状の位置決めボス部と、前記移動ア
   ームの先端に、前記位置決めボス内に嵌入可能に形成さ
   れた円筒状のロック筒と、このロック筒に、半径方向に
   沿って貫通した状態で形成された複数の透孔と、各透孔
   内に収納され、前記ロック筒の外周面から半径方向外方
   に突出可能に配設された複数のロック用ボールと、これ
   らロック用ボールを半径方向外方に突出させることによ
   り前記内テーパ面に当接させて、前記ハンドを前記移動
   アームの先端にロックさせるロック手段と、前記ロック
   筒の外周に嵌合され、各ロック用ボールの対応する透孔
   からの外方への抜け落ちを防止するための係止スリーブ
   とを具備する事を特徴とするハンド着脱機構。
2. 【請求項２】　　前記係止スリーブは、各透孔の前記ロ
   ック筒に開口する部分の上部を部分的に覆う様に取り付
   けられている事を特徴とする請求項１に記載のハンド着
   脱機構。
3. 【請求項３】　　前記係止スリーブは、各透孔の前記開
   口部に臨む端部にテーパ面を備えている事を特徴とする
   請求項２に記載のハンド着脱機構。
4. 【請求項４】　　前記テーパ面は、半径方向外方に向け
   て、前記開口部を覆う方向に傾斜している事を特徴とす
   る請求項３に記載のハンド着脱機構。