JPH05382U - 作動部材へのツールの着脱構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】 電子部品の組立てや加工を行うツールをロボ
ットアームに着脱するための構造の小形、低コスト化を
図る。 【構成】 電子部品の配線基板への実装作業を行うチャ
ック３６が固定されたアダプタ３８に係合部材４２を取
付け、またアーム３７に固定されたホルダ３９に係合部
材５２を取付ける。アダプタ３８を支持する治具６１上
にホルダ３９を配置した状態で、近接・離反手段６３を
伸縮し、これによって係合部材４２の軸を、該軸の先端
に固定した係合ピンと係合部材５２の第１および第２案
内部材とによって回転変位させホルダ３９にアダプタ３
８を着脱する。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、工作ロボットや組立てロボットのアームなどの作動部材へツールを 着脱するための構造に関する。

【０００２】

【従来の技術】

図６は典型的な従来技術の着脱装置１付近の斜視図であり、図７はこの着脱装 置１の側面図である。この着脱装置１は、大略的に、ロボットのアーム２側に取 付けられるホルダ３と、ツール４側に取付けられるアダプタ５とを含んで構成さ れている。ツール４は、電子部品のチャックやクランパなどであり、したがって 保持すべき電子部品の形状に対応したツール４毎にアダプタ５が準備されており 、これら複数のアダプタ５をホルダ３が選択的に着脱することによって、所望と するツール４による組立て作業を行うことができる。

【０００３】 図８は、ホルダ３へのアダプタ５の着脱動作を説明するための断面図である。 ホルダ３において、基体１１内に形成された空気室１２に、圧縮空気供給源から 圧縮空気が供給されると、前記空気室１２に臨む摺動部材１３が、ばね１０の弾 発力に抗してアダプタ５側に変位し、これによって前記摺動部材１３に取付けら れている一対のチャック１４ａ，１４ｂの案内斜面１５ａ，１５ｂが開閉ピン１ ６によって案内される。こうして、前記チャック１４ａ，１４ｂの先端部１７ａ ，１７ｂが基端部１８ａ，１８ｂ間に介在される弾性部材１９の弾発力に抗して 相互に離反変位することによって、アダプタ５を分離することができる。

【０００４】 これに対して、アダプタ５の基体２１には前記チャック１４ａ，１４ｂに対向 してフック２２が立設されている。したがってガイドピン２０をピン孔２３に嵌 め込み、前記空気室１２内の圧縮空気が排出されると、摺動部材１３はアダプタ ５から離反変位し、これによってチャック１４ａ，１４ｂが近接変位して、前記 フック２２が挟込まれ、こうしてアダプタ５がホルダ３に取付けられる。このよ うにアダプタ５を着脱可能とすることによって、複数種類のツール４を共通のア ーム２に使用することができる。

【０００５】

【考案が解決しようとする課題】

上述の着脱装置１では、アダプタ５の着脱のために圧縮空気を用いるので、気 密保持のために、精密、かつＯリング２５，２６などの複雑で大がかりな構造が 必要となる。したがって該着脱装置１によるアーム２への負担が大きく、またツ ール４の種類が増加すると、コストが飛躍的に増大してしまう。

【０００６】 本考案の目的は、小形軽量で、かつ低コストな作動部材へのツールの着脱構造 を提供することである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】

本考案は、ツールと、該ツールを変位自在に支持する作動部材とのいずれか一 方に取付けられる第１固定手段であって、 前記ツールまたは作動部材に固定される第１基材と、 前記第１基材に保持され、軸線方向に揺動自在であり、かつ回動自在の軸と 、 前記軸の先端において、前記軸線方向とは交差する方向に取付けられる係合 ピンとを備えるそのような第１固定手段と、 前記ツールと作動部材とのいずれか他方に取付けられる第２固定手段であって 、 前記ツールまたは作動部材に固定され、前記係合ピンが遊挿するスリットお よび前記軸が遊挿する挿通孔が形成された第２基材と、 前記軸の揺動に伴って前記係合ピンを案内し、軸が揺動される毎に、係合ピ ンが交互にスリットと平行または交差するように軸を回動する回動手段とを備え るそのような第２固定手段とを含むことを特徴とする作動部材へのツールの着脱 構造である。

【０００８】

【作用】

本考案に従えば、電子部品の加工や組立てを行うことができるツールは、第１ および第２固定手段を介して、該ツールを変位自在に支持することができるロボ ットアームなどの作動部材に固定される。前記ツールと作動部材とのいずれか一 方には、前記第１固定手段が取付けられ、いずれか他方には第２固定手段が取付 けられる。

【０００９】 前記第１固定手段は、前記ツールまたは作動部材のいずれか一方、たとえばツ ールに固定される第１基材と、前記第１基材に保持される軸と、前記軸の先端部 に取付けられる係合ピンとを含んで構成されている。前記軸は、該軸の軸線方向 に揺動自在であり、かつ回動自在である。また前記係合ピンは、前記軸線方向と は交差する、たとえば垂直方向に延びるように前記軸の先端に取付けられる。

【００１０】 また前記第２固定手段は、前記ツールまたは作動部材のいずれか他方、すなわ ち作動部材に固定される第２基材と、この第２基材に設けられる回動手段とを含 んで構成されている。前記第２基材には、前記係合ピンを備える軸の揺動に伴い 、これらの軸および係合ピンが挿通することができる挿通孔およびスリットが形 成されている。したがって、軸を揺動変位して係合ピンが前記スリットを通過し た後、軸を回動することによって、係合ピンはスリットの周縁部に当接し、こう して抜け止めを行うことができる。

【００１１】 このため前記回動手段は、たとえば前記軸を回動したときに係合ピンの通過す べき軌跡上に、予め定める周期で凹凸を繰返す鋸噛状の第１係合部材と、この第 １係合部材に対向して配置され、前記鋸噛状の凹凸の配列ピッチが第１係合部材 とはずれて形成される第２係合部材とを含んで構成されている。

【００１２】 したがって前記軸の一方方向への揺動によって係合ピンが第２係合部材によっ て案内され、次に前記一方方向とは反対方向に揺動変位されると、前記第１案内 部材によって係合ピンが案内され、こうして軸が揺動するたび毎に、該軸を回動 することができる。このようにして、軸の揺動のたび毎に該軸を回動し、係合ピ ンとスリットの周縁部とを係合／挿通することができる。

【００１３】 したがって圧縮空気などを用いることなく、簡便な構造でツールの着脱を可能 とすることができる。

【００１４】

【実施例】

図１は本考案の一実施例の着脱装置３１の側面図であり、図２はその着脱装置 ３１が用いられる実装装置３２の斜視図である。実装装置３２は、コンベア３３ によって搬送されてくる配線基板３４に、集積回路などの電子部品３５を装着し てゆく装置である。したがって、ツールであり、前記電子部品３５を把持するた めのチャック３６は、電子部品３５の形状に合わせて複数種類準備されている。 またこのチャック３６は、電子部品３５をトレイ４０から配線基板３４の所定の 実装位置まで搬送変位することができるように、作動部材であるアーム３７によ って変位自在に支持されている。

【００１５】 前記チャック３６は、第１固定手段であるアダプタ３８に固定されており、ま たアーム３７の先端３７ａには、第２固定手段であるホルダ３９が固定されてい る。アダプタ３８がホルダ３９に固定されることによって、チャック３６はアー ム３７に支持される。

【００１６】 前記アダプタ３８は、たとえば円盤状の基台４１と、この基台４１において前 記チャック３６が装着される領域以外の領域に、複数箇所に分散配置される係合 部材４２とを含んで構成されている。またホルダ３９は、前記基台４１に密接す ることができる基台５１と、この基台５１において前記係合部材４２に対応して 配置される係合部材５２とを含んで構成されている。

【００１７】 図３は、係合部材４２，５２付近を拡大して示す断面図である。係合部材４２ は、ケーシング４３，４５と、取付金具４４と、軸４６と、ばね４７と、係合ピ ン４８とを含んで構成されている。ケーシング４３は、帽状に形成され、前記基 台４１に形成された取付孔４１ａ内に嵌め込まれる。一方、ケーシング４３のフ ランジ４３ａと、該ケーシング４３の外周面に嵌込まれる取付金具４４とによっ て基台４１を挟込み、こうしてケーシング４３は基台４１に取付けられる。

【００１８】 ケーシング４３内には、帽状のケーシング４５の一端４５ａが軸線方向に摺動 自在に嵌込まれている。前記ケーシング４５の底面４５ｂには軸４６の一端４６ ａが固着されており、この軸４６の先端４６ｂは前記ケーシング４３の天面４３ ｂから外方に突出している。前記軸４６の外周面にはばね４７が巻回されており 、その一端４７ａはケーシング４５の底面４５ｂに固着され、他端４７ｂはケー シング４３の天面４３ｂに固着されている。また前記軸４６の先端４６ｂには、 該軸４６の軸線方向と垂直な方向に延びる係合ピン４８が取付けられている。

【００１９】 一方、これに対して前記係合部材５２は、ケーシング５３と、第１案内部材５ ４と、第２案内部材５５とを含んで構成されている。ケーシング５３は、前記軸 ４６および係合ピン４８が嵌り込むことができる筒部５３ａと、その筒部５３ａ の一方の端部５３ｂから外方に延設されるフランジ５３ｃとを含んで構成されて おり、筒部５３ａが前記基台５１に形成された挿通孔５１ａに臨んでいる状態で 、フランジ５３ｃがリベット５６などによって基台５１に固着される。

【００２０】 前記ケーシング５３の端部５３ｂには、第１案内部材５４が取付けられる。こ の第１案内部材５４には、前記軸４６が挿通することができる挿通孔５４ｈと、 前記係合ピン４８が挿通することができるスリット５４ｓとが形成されており、 またこれらの軸４６および係合ピン４８が挿通孔５４ｈおよびスリット５４ｓと を挿通し、軸４６を回動したときに、係合ピン４８の軌跡上には帯状の案内面５ ４ａが形成されている。

【００２１】 前記案内面５４ａでは、斜面５４ｂと係合面５４ｃとが、予め定める間隔Ｗ１ （この実施例では前記軌跡の４分の１周期）毎に形成される。ケーシング５３の 他方の端部５３ｄに取付けられる第２案内部材５５は、前記第１案内部材５４の 案内面５４ａと同様の斜面５５ｂと、係合面５５ｃとを備える案内面５５ａを有 しており、これらの案内面５５ａ，５４ａは、図４で示すように交互に半周期だ けずれて対向配置される。

【００２２】 したがって係合ピン４８がスリット５４ｓと平行な状態でケーシング４５の底 面４５ｂが押圧されると、係合ピン４８は参照符Ｐ１で示すようにスリット５４ ｓを挿通し、参照符Ｐ２で示すように第２案内部材５５の案内面５５ａに当接す る。さらにばね４７の弾発力に抗して底面４５ｂが押圧されると、係合ピン４８ は前記案内面５５ａの斜面５５ｂに案内されて参照符Ｐ３で示すように係合面５ ５ｃに嵌り込み、軸４６は４５度だけ回転する。この状態で前記押圧力が解除さ れると、ばね４７の弾発力によって係合ピン４８は前記係合面５５ｃから離反し 、第１案内部材５４の案内面５４ａにおいて、参照符Ｐ４からＰ５で示すように 斜面５４ｂから係合面５４ｃに嵌り込む。これによって前記軸４６は、さらに４ ５度だけ回転し、前記係合ピン４８はスリット５４ｓと９０度だけ交差して第１ 案内部材５４に係止される。このようにしてアダプタ３８は、ホルダ３９に確実 に固定される。

【００２３】 また再び前記ケーシング４５の底面４５ｂが、一旦押圧された後、その押圧力 が解除されると、前述と同様にして係合ピン４８は、参照符Ｐ６〜Ｐ９で示すよ うに案内面５５ａから５４ａを介して、スリット５４ｓと平行となり、これによ ってアダプタ３８をホルダ３９から取り外すことができる。

【００２４】 また各チャック３６のアダプタ３８には、アーム３７の稼働範囲内において、 上述のような着脱動作を実現するための専用の治具６１が個別的に対応して設け られている。各治具６１は、図５で示すように、大略的にＵ字状の支持台６２と 、この支持台６２を作業台６４に近接・離反変位可能に支持する近接・離反手段 ６３とを含んで構成されている。前記近接・離反手段６３は、たとえばエアシリ ンダなどで実現され、支持台６２上にアーム３７のホルダ３９が対向している状 態で前記支持台６２を前記ホルダ３９に近接・離反変位する。

【００２５】 したがって図５（１）で示すようにホルダ３９にアダプタ３８が装着されてい ない状態では、近接・離反手段６３は支持台６２上に載置されているアダプタ３ ８をホルダ３９に近接変位する。これによってホルダ３９にアダプタ３８が当接 し、さらに支持台６２がホルダ３９側に変位すると、図５（２）で示すように支 持台６２の乗載面６２ａは、係合部材４２の底面４５ｂを押圧する。これによっ て軸４６および係合ピン４８が係合部材５２の挿通孔５４ｈおよびスリット５４ ｓ内をそれぞれ挿通し、その後、前述のようにして第２および第１案内部材５５ ，５４によって、軸４６は回転変位される。図５（３）で示すように近接・離反 手段６３が縮小すると、係合ピン４８が第１案内部材５４の係合面５４ｃに嵌り 込み、こうしてアダプタ３８はホルダ３９に確実に装着される。

【００２６】 ホルダ３９からアダプタ３８を取外すときにも同様に、アーム３７を治具６１ 上に配置した状態で、近接・離反手段６３を伸縮することによって、軸部４６が ９０度だけ回転して係合ピン４８はスリット５４ｓと平行となる。したがってエ アシリンダ６３の縮小時に支持台６２上には、ホルダ３９から取外されたアダプ タ３８が乗載される。

【００２７】 このように本考案に従う着脱装置３１では、支持台６２の乗載面６２ａによっ て係合部材４２の底面４５ｂを押圧するだけの簡便な操作によって、チャック３ ６の取付けられたアダプタ３８をアーム３７の先端に取付けられたホルダ３９に 着脱することができる。また、アダプタ３８の基台４１と、ホルダ３９の基台５ １との周縁部に、比較的小形軽量に形成することができる係合部材４２と係合部 材５２とをそれぞれ設けるだけでよく、したがってチャック３６の種類が多くて も、該チャック３６の交換のための構造を低コストで実現することができるとと もに、着脱装置３１を含むアーム３７の先端に取付けられるツール全体を小形化 することができ、アーム３７への負担を減少することができる。

【００２８】 さらにまた前記係合部材４２，５２は、基台４１，５１の周縁部に設けられる ので、該基台４１，５１の中心部を、たとえばチャック３６を開閉駆動するため の圧縮空気配管６０などに使用することができ、利便性を向上することができる 。

【００２９】

【考案の効果】

以上のように本考案によれば、先端に係合ピンの形成された第１固定手段の軸 を、該軸の揺動に伴って第２固定手段の回動手段によって回動し、該第２固定手 段に形成したスリットの周縁部によって前記係合ピンを係合／挿通するので、第 １固定手段と第２固定手段との着脱時に軸を揺動することによって、圧縮空気な どを用いることなく、簡便な構造でツールの着脱を行うことができ、低コスト化 を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の一実施例の着脱装置３１の側面図であ
る。

【図２】前記着脱装置３１が用いられる実装装置３２の
斜視図である。

【図３】係合部材４２，５２付近を拡大して示す断面図
である。

【図４】係合ピン４８の案内動作を説明するための第１
および第２案内部材５４，５５の案内面５４ａ，５５ａ
を展開して模式的に示す図である。

【図５】ホルダ３９へのアダプタ３８の着脱動作を説明
するための断面図である。

【図６】典型的な従来技術の着脱装置１付近の斜視図で
ある。

【図７】前記着脱装置１の側面図である。

【図８】ホルダ３へのアダプタ５の着脱動作を説明する
ための断面図である。

【符号の説明】

３１ 着脱装置 ３２ 実装装置 ３４ 配線基板 ３５ 電子部品 ３６ チャック ３７ アーム ３８ アダプタ ３９ ホルダ ４２，５２ 係合部材 ４６ 軸 ４８ 係合ピン ５４ 第１案内部材 ５４ａ，５５ａ 案内面 ５４ｈ 挿通孔 ５４ｓ スリット ５５ 第２案内部材 ６１ 治具 ６３ 近接・離反手段

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 【請求項１】 ツールと、該ツールを変位自在に支持す
   る作動部材とのいずれか一方に取付けられる第１固定手
   段であって、前記ツールまたは作動部材に固定される第
   １基材と、前記第１基材に保持され、軸線方向に揺動自
   在であり、かつ回動自在の軸と、前記軸の先端におい
   て、前記軸線方向とは交差する方向に取付けられる係合
   ピンとを備えるそのような第１固定手段と、前記ツール
   と作動部材とのいずれか他方に取付けられる第２固定手
   段であって、前記ツールまたは作動部材に固定され、前
   記係合ピンが遊挿するスリットおよび前記軸が遊挿する
   挿通孔が形成された第２基材と、前記軸の揺動に伴って
   前記係合ピンを案内し、軸が揺動される毎に、係合ピン
   が交互にスリットと平行または交差するように軸を回動
   する回動手段とを備えるそのような第２固定手段とを含
   むことを特徴とする作動部材へのツールの着脱構造。