JPH06143175A - ハンド脱着装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 高精度な加工や、焼き入れなどのコストを上昇させる様
な加工をしなくとも、ハンドを高精度に取り付けること
が可能なハンド脱着装置を提供する。 【構成】産業用ロボットのアームの先端部８に固定さ
れ、ハンド６をアームに対して保持するためのハンド保
持部１０と、ハンド６の後端部に固定され、ハンド保持
部１０に対して着脱される被保持部１２とを備えるハン
ド脱着装置において、ハンド保持部１０は、先端にテー
パ状の斜面６６ｃが形成されたシャフト６６ｂと、シャ
フト６６ｂの延出方向に沿ってスライド可能にされた筒
状のピストン７２と、ピストン７２の先端部付近に配置
されたコロ７４ａ〜７４ｃと、コロ７４ａ〜７４ｃを、
中心軸に向かう方向に付勢するバネ７６と、ピストン７
２をシャフト６６ｂに沿ってスライドさせる駆動手段と
を備える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、産業用ロボットのアー
ムの先端部に配置され、アームに対してハンドを脱着自
在に保持するためのハンド脱着装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、ロボットハンドの自動交換装置で
は、特開昭６２−２８０１２７号及び特開昭５８−１８
６５８９号に開示されている様に、ロボットのアームの
先端に配置されているハンド保持部の中央に、先端がテ
ーパー状に形成されたエア駆動のピストンが配置されて
いる。このテーパー状に形成された部分の周囲には、複
数個の鋼球が並べられており、これらの鋼球は、テーパ
ー状の部分に当接しながら、ピストンが移動するにつれ
てピストンの移動方向とは直交する方向に進退する様に
なされている。すなわち、鋼球は、ピストンの動作によ
り、このテーパー状の部分に押されて、ハンド保持部の
外方に突出する様になされている。また、鋼球は、ハン
ドの被保持部がアーム側のハンド保持部に結合されてい
ない状態において、ハンド保持部の外方に落下しない様
に保持されている。

【０００３】一方、被保持部は、ハンド保持部に結合さ
れた状態で鋼球が当接する内側テーパー面を有してい
る。従って、ピストンの移動により鋼球がハンド保持部
から突出すると、この鋼球が被保持部のテーパー面に当
接する。これにより、テーパーの作用で、被保持部をハ
ンド保持部に圧接する力が発生し、被保持部とハンド保
持部が結合される。

【０００４】また、ピストンを駆動するシリンダへの高
圧空気の供給が遮断されたときに、ハンドが脱落するこ
とを防止するため、ハンドを保持する方向へピストンを
移動させる力は、バネにより発生されている。そして、
ハンドの保持を解除する方向へのピストンの移動力のみ
が、高圧の圧縮空気により発生される。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
従来例においては、ハンド保持部から突出する鋼球と、
この鋼球に当接するテーパー面により、ハンドを引き上
げる力を発生させており、且つ鋼球はテーパー面と点接
触するため、多数の鋼球が必要となる。そして、これら
多数の鋼球が同時に、且つ均一に被保持部のテーパー面
に当接する様にしなければ、ハンドを引き上げる力がア
ンバランスとなり、ロボットに対して高精度にハンドを
取り付けることができない。そのため、被保持部のテー
パー面は、高精度に加工されていることが必要であり、
また、鋼球との接触面の強度を向上させるために鋼材を
用いて焼き入れ研磨をすることが必要である。このよう
に高精度な加工を行い焼き入れ研磨をすることは、ハン
ドがコスト的に非常に高くなることを意味する。また、
ピストンに形成されているテーパー面と、被保持部のテ
ーパー面とが同一中心を持つ様に加工されていないと、
上述した様に、テーパー面に鋼球が均一に当接しなくな
るため、ハンドを高精度に保持することができなくなる
という問題点もある。また、ハンドの落下を防止するた
め、保持力を発生する部分にバネを用いているが、ハン
ドを保持するために十分なバネ力を発生させるために
は、バネの寸法が大きくなり、これに伴ってハンド保持
部全体が大型化することが避けられない。ハンド保持部
が大型化すると、ロボットのアーム先端の重量が増加
し、ロボット駆動用のモータの出力を大きくする必要が
生じるため、モータの大型化を招き、ひいてはロボット
全体のコストを増加させることとなる。

【０００６】また、上述したロボットにおいては、例え
ば、ロボットがハンドを装着する場合には、ハンドの保
管場所までアームを移動させ、アームのハンド保持部と
ハンドの被保持部の位置を一致させた後に、ピストンを
動作させてハンドを保持し、所定の組立または加工動作
を行う様になされている。ハンドの駆動を行うためのエ
アの通路、電力を供給するための電力線及びハンド内の
センサーの信号線等は、ハンドの脱着面に設けられた結
合手段を介して、ハンド側とロボット側とで接続され
る。また、作業の種類が少なくハンドの交換が不要なロ
ボットにおいては、重量のあるハンドの脱着装置を省略
して、ハンドをアームに固着し、アーム先端部の重量を
軽減してアームの動きを高速化することが行われる。こ
のようなロボットにおいては、アームの先端部に予めハ
ンドを固着しておき、ロボット側とハンド側との間のエ
ア通路の配管、電力線及び電気信号線の配線を行い、所
定の組立、加工の作業が行える様になされている。

【０００７】しかしながら、このようなハンドが固着さ
れたロボットにおいては、ロボットの作業の種類を増や
すために、あらためてハンド交換が必要となった場合、
以下の様な手順によりハンドを取り外し、ハンド脱着装
置をアームに取り付けなければならない。すなわち、ま
ずアームとハンドの間の配管及び配線を外し、ロボット
からハンドを取り外す。次に、アームの先端部にハンド
保持部を取り付け配線及び配管を行う。次に、ハンドに
被保持部を取り付け、被保持部とハンドとの配線及び配
管を行う。この後、アーム側のハンド保持部にハンドの
被保持部を装着し、ハンドがロボットに固定される。こ
のとき、通常、ロボットとハンドの相対的な位置関係が
ずれてしまうため、今まで使用していたものと同じハン
ドを取り付ける場合でも、作業を再開させるためには、
ロボットに再度ティーチングを行うことが必要となる。
そのため、組立または加工装置全体を、改造のために長
時間停止しなければならないという問題点があった。

【０００８】この問題を解決するために、作業の種類が
少なくハンドの交換が不要なロボットにおいても、予め
ハンドの脱着装置を取り付けておくことが考えられる。
しかしながら、このような構成をとった場合、上述した
様にロボットのアーム先端部に重量の大きな脱着装置が
常時備えられていることになり、アームの移動速度が上
げられず、組立装置の効率を悪くすると共に、ロボット
のコストも上昇する。

【０００９】また、ハンドの交換が不要であるにも拘ら
ず、ハンドの脱着装置を取り付けておくと、ロボットに
ティーチングを施す場合に誤って制御部からハンドの脱
動作を命令してしまい、ハンドをロボットより落下さ
せ、破損させてしまうといった事故の原因ともなる。ま
た、ロボットに割りつけられる作業の種類が減少した場
合、ハンドの交換が不要になった時点で、ハンドの脱着
装置を外して、アームにハンドを固着し、重量の軽くな
った分だけロボットを高速に移動させようとする場合に
も、前述した様な改造工事が必要となり、長時間組立装
置を停止させなければならないという問題点もある。

【００１０】また、ロボットを複数台用いて作業を行わ
せる様な場合、ある特定のロボットには、ハンドの脱着
装置を持たせ、他のロボットにはハンドを固着するとい
う様な構成をとれば、組立スピードやコストの点で最良
のものが得られるが、作業が変化し、ロボット間でハン
ドを移設したい場合に、改造工事のために長時間を費や
すという問題点があった。

【００１１】従って、本発明は上述した課題に鑑みてな
されたものであり、その第１の目的は、高精度な加工
や、焼き入れなどのコストを上昇させる様な加工をしな
くとも、ハンドを高精度に取り付けることが可能なハン
ド脱着装置を提供することである。また、本発明の第２
の目的は、ロボットのアームに脱着装置を介してハンド
を取り付ける状態と、ハンドをアームに固着する状態と
を容易に切り換えることができる様なハンド脱着装置を
提供することである。

【００１２】

【課題を解決するための手段】上述の課題を解決し、目
的を達成するために、本発明のハンド脱着装置は、産業
用ロボットのアームの先端部に固定され、ハンドを前記
アームに対して保持するためのハンド保持部と、ハンド
の後端部に固定され、前記ハンド保持部に対して着脱さ
れる被保持部とを備えるハンド脱着装置において、前記
ハンド保持部は、前記被保持部の端面である当接面が当
接する取付面と、該取付面に対して直交する方向に延出
し、先端にテーパ状の斜面が形成されたシャフトと、該
シャフトの外周面に内周面を嵌合させた状態で、該シャ
フトの延出方向に沿ってスライド可能にされた筒状のピ
ストンと、該ピストンの先端部付近に配置され、前記ピ
ストンが前記シャフトに対して前記アームに近づく方向
にスライドするにつれて、前記斜面に沿って移動し、前
記ピストンの外壁から突出する係止部材と、該係止部材
を、前記ピストンの中心軸に向かう方向に付勢する付勢
部材と、前記ピストンを、前記シャフトに沿ってスライ
ドさせる駆動手段とを備え、前記被保持部は、前記当接
面に平行な係止面であって、前記ピストンが前記アーム
に近づく方向にスライドし、前記係止部材が前記ピスト
ンの外壁面から突出したときに、該係止部材に押圧さ
れ、前記当接面を前記取付面に圧接する係止面を備える
ことを特徴としている。

【００１３】また、この発明に係わるハンド脱着装置に
おいて、前記ハンド保持部と前記被保持部が結合された
状態で、前記ハンド保持部と前記被保持部とが電気的に
接続されることを特徴としている。また、この発明に係
わるハンド脱着装置において、前記ハンド保持部と前記
被保持部が結合された状態で、前記保持部から、前記被
保持部に複数の空気通路が接続されることを特徴として
いる。

【００１４】また、この発明に係わるハンド脱着装置に
おいて、前記ピストンを、前記係止部材が前記ピストン
の外壁面から突出する方向に付勢する付勢手段を更に備
えることを特徴としている。また、この発明に係わるハ
ンド脱着装置において、前記保持部と前記被保持部とを
結合させるときに、互いの相対的位置関係を規定するた
めの位置決め手段を更に備えることを特徴としている。

【００１５】また、この発明に係わるハンド脱着装置に
おいて、前記位置決め手段は、前記保持部に配設された
直径の異なる２本のピンと、前記被保持部に配設され、
前記２本のピンと夫々嵌合する穴とから構成されること
を特徴としている。また、本発明のハンド脱着装置は、
産業用ロボットのアームの先端部に固定され、ハンドを
前記アームに対して保持するためのハンド保持部と、ハ
ンドの後端部に固定され、前記ハンド保持部に対して着
脱される被保持部とを備えるハンド脱着装置において、
前記ハンド保持部は、前記被保持部を自動的に脱着する
駆動手段を有する第１の係合部材と、前期被保持部を手
動により脱着する第２の係合部材とを選択的に取り付け
可能になされており、前記被保持部は、前記第１の係合
部材に係止される第１の係止部と、前記第２の係合部材
に係止される第２の係止部とを備えることを特徴として
いる。

【００１６】また、この発明に係わるハンド脱着装置に
おいて、前記第１の係合部材と、前記第２の係合部材と
は、同一の高さに形成されていることを特徴としてい
る。また、この発明に係わるハンド脱着装置において、
前記ハンド保持部と前記被保持部が結合された状態で、
前記ハンド保持部と前記被保持部とが電気的に接続され
ることを特徴としている。

【００１７】また、この発明に係わるハンド脱着装置に
おいて、前記ハンド保持部と前記被保持部が結合された
状態で、前記保持部から、前記被保持部に複数の空気通
路が接続されることを特徴としている。

【００１８】

【作用】以上の様に、この発明に係わるハンド脱着装置
は構成されているので、ハンド保持部に配置されたピス
トンは、掛止部材が突出した状態で、被保持部の当接面
をハンド保持部の取り付け面に圧接する作用をするのみ
であり、ハンドの位置決めは、別に設けられた位置決め
手段で行なわれる。すなわち、ハンドの被保持部を係止
する機能を有する部分と、ハンドを位置決めする機能を
有する部分が別々に設けられているので、これらの機能
を同一の部材で果たす場合に比較して係止機能を有する
部分に高精度の加工をする必要がなくなる。

【００１９】また、ハンド保持部が、被保持部を自動的
に脱着する機能を有する第１の係合部材と、被保持部を
手動により脱着する第２の係合部材とを選択的に取り付
け可能にされており、且つ、被保持部が第１の係合部材
に係止される第１の係止部と、第２の係合部材に係止さ
れる第２の係止部とを備えていることにより、ハンドが
ハンド保持部に固定された状態と、着脱自在に保持され
た状態とを容易に切り換えることが可能となる。

【００２０】

【実施例】以下、本発明の好適な一実施例について、添
付図面を参照して詳細に説明する。図１は、ハンド６が
固定されている被保持部１２をロボットに保持される側
から見た平面図である。この被保持部１２は、ロボット
のアーム側に配置されたハンド保持部１０に脱着自在に
保持されるものである。

【００２１】図１において、被保持部本体１４は、中央
部に開口穴１６が形成された円筒状に形成されている。
この開口穴１６は、アーム側のハンド保持部１０に配置
されたエア駆動の保持装置により、この被保持部本体１
４が保持されるために必要とされる。開口穴１６の周囲
の３個所には、ボルト用貫通穴１４ａ，１４ｂ，１４ｃ
（図２参照）が形成されており、これらの貫通穴を介し
て３本のボルト１８ａ，１８ｂ，１８ｃにより、ハンド
６が被保持部本体１４に固定されている。また、被保持
部本体１４の図中上下の位置には、丸穴１４ｄと長穴１
４ｅが形成されている。この丸穴１４ｄと長穴１４ｅに
後述する第１の係合部材６０と第２の係合部材３４の夫
々に設けられた２本のピンを挿入させることによって、
被保持部本体１４が第１の係合部材６０または第２の係
合部材３４に位置決めされる。すなわち、被保持部本体
１４を第１の係合部材６０または第２の係合部材３４
（すなわちハンド保持部１０）に対して脱着した場合で
も被保持部本体１４（すなわちハンド６）とハンド保持
部１０との位置関係が正確に再現される様になされてい
る。丸穴１４ｄと長穴１４ｅの径は互いに異なった寸法
に設定されており、ハンド保持部１０に対して被保持部
本体１４を１８０°方向を間違えて取り付けることがで
きない様に配慮されている。

【００２２】被保持部本体１４の図中右方には、長方形
状の切欠部１４ｆが形成されており、この切欠部１４ｆ
には、合成樹脂等の絶縁体からなるコネクタ本体２０が
固定されている。このコネクタ本体２０には、複数本の
接点ピン２２が立設されている。これらの接点ピン２２
の図示されていない端部は、コネクタ２４に接続されて
おり、更に、このコネクタ２４及び電線２６を介してハ
ンド６内の電気機器に電気的に接続されている。

【００２３】ボルト用貫通穴１４ａ，１４ｂ，１４ｃに
隣接した位置には、タップ穴１４ｇ，１４ｈ，１４ｉが
形成されており、このタップ穴１４ｇ，１４ｈ，１４ｉ
に後述する第２の係合部材３４に配置されたボルト４８
を螺合させることにより、被保持部本体１４が、ハンド
保持部１０に固着される。また、被保持部本体１４の図
中左方には、エア供給用の空気穴２８が８個所に形成さ
れている。空気穴２８の端部は、被保持部本体１４の側
方に開口しており、この開口部２８ｂには、配管用のコ
ネクター３０が接続されている。このコネクター３０に
は、エアパイプ３２が接続されており、このエアパイプ
３２の先端は、ハンド６内に配置されたエア機器に必要
に応じて配管されている。

【００２４】図２は、ロボットアーム側のハンド保持部
１０と、被保持部１２とが第２の係合部材３４を介して
互いに接続された状態を示している。この第２の係合部
材３４は、ハンド脱着機構を有していない。すなわち、
ロボットの作業種類が少なく、ハンドの交換が不要であ
る場合に、被保持部１２をハンド保持部１０に固着する
ために使用されるものである。

【００２５】図２において、ロボットのアーム先端部８
の下端には、フランジ状のハンド保持部１０が配設され
ている。このハンド保持部１０の下面には、３本のボル
ト３６（２本は不図示）を介して、上下にフランジ部が
形成された円筒状の第２の係合部材３４が固定されてい
る。第２の係合部材３４の上面３４ａからは、平行ピン
３８ａ，３８ｂが上方に向かって突出しており、この平
行ピン３８ａ，３８ｂが、ハンド保持部１０に形成され
た嵌合穴１０ａ，１０ｂに挿入されている。これによ
り、ハンド保持部１０と第２の係合部材３４との位置関
係が規定されている。これらの平行ピン３８ａ，３８ｂ
は、アーム先端部８の中心軸ＣＬに対して、互いに等し
い距離ｂの位置に配置されている。

【００２６】第２の係合部材３４の右方には、基板４０
が固定されており、この基板４０の下方には、複数の接
点ピン４２が突出している。この接点ピン４２の上端
は、基板４０の上方に突出しており、互いに脱着可能な
一対のコネクタ４４ａ，４４ｂを介して、電線４６に接
続されている。電線４６の端部は、ロボット内部を通っ
て不図示の制御部に接続されている。

【００２７】第２の係合部材３４の下面３４ｂには、被
保持部本体１４がボルト４８を介して固定されている。
第２の係合部材３４と被保持部本体１４とが互いに固着
されることにより、接点ピン２２と接点ピン４２とが互
いに接触し、電線４６、コネクタ４４ａ，４４ｂ、接点
ピン４２，２２、コネクタ２４、電線２６を順次介し
て、ハンド６と不図示の制御部とが電気的に接続され
る。なお、第２の係合部材３４の上面３４ａと下面３４
ｂとの間の高さは、図示した様に距離ａに設定されてい
る。

【００２８】図３は、第２の係合部材３４と被保持部本
体１４との間のエア通路の接続状態を示した断面図であ
る。図３において、第２の係合部材の下側のフランジ部
には、貫通穴３４ｃが形成されており、この貫通穴３４
ｃの上端部には、コネクター５０を介してロボット側か
ら延びるエアパイプ５２が接続されている。貫通穴３４
ｃ内には、パッキン５４が配置されており、コネクター
５０と貫通穴３４ｃとの間での空気の漏れを防止する様
になされている。これに対し、被保持部本体１４には、
前述した様に空気穴２８が形成されているので、被保持
部本体１４が第２の係合部材３４に接続された状態にお
いては、貫通穴３４ｃと空気穴２８が互いに接続され、
エアパイプ５２、コネクター５０、貫通穴３４ｃ、空気
穴２８、コネクター３０ａ、エアパイプ３２を順次介し
て、ハンド６内のエア機器とロボット側のエアパイプと
が互いに接続される。すなわち、被保持部１２が、ハン
ド保持部１０に固着されることにより、電気接点と同様
に、エア通路も自動的に接続され、ロボット側からのエ
アの供給により、ハンド６内のエア機器を動作させるこ
とが可能となる。

【００２９】図４は、第２の係合部材３４と被保持部本
体１４との相対的な位置を規定するための位置決めピン
５６ａ，５６ｂと丸穴１４ｄと長穴１４ｅとを示した図
である。図４において、第２の係合部材３４には、中心
軸ＣＬから夫々距離ｃの位置に２本の位置決めピン５６
ａ，５６ｂが圧入されている。被保持部本体１４には、
これらの位置決めピン５６ａ，５６ｂに対応して丸穴１
４ｄと長穴１４ｅが形成されており、位置決めピン５６
ａ，５６ｂが夫々丸穴１４ｄと長穴１４ｅに嵌合するこ
とにより、ハンド６を脱着してもハンド６の取り付け位
置を高精度に再現することができる。なお、前述した様
に、丸穴１４ｄと長穴１４ｅの径を異なる寸法に設定し
ておき、これらの穴に夫々嵌合する様に、位置決めピン
５６ａ，５６ｂの直径を設定しておけば、ハンド６を１
８０°間違えた方向に取り付けることを防止できる。

【００３０】図５，図６は、ロボットアーム側のハンド
保持部１０と、被保持部１２とが第１の係合部材６０を
介して互いに接続された状態を示している。この第１の
係合部材６０は、ハンド脱着機構を有している。すなわ
ち、第１の係合部材６０は、ロボットの作業種類が多
く、ハンドを適宜交換して組立あるいは加工作業を行う
場合に使用されるものである。

【００３１】図５において、ロボットのアーム先端部８
の下端には、フランジ状のハンド保持部１０が配設され
ている。このハンド保持部１０の下面には、３本のボル
ト６２（２本は不図示）を介して、上下にフランジ部が
形成された円柱状の第１の係合部材６０が固定されてい
る。第１の係合部材６０の上面６０ａからは、平行ピン
６４ａ，６４ｂが上方に向かって突出しており、この平
行ピン６４ａ，６４ｂが、ハンド保持部１０に形成され
た嵌合穴１０ａ，１０ｂに挿入されることにより、ハン
ド保持部１０と第１の係合部材６０との位置関係が規定
されている。平行ピン６４ａ，６４ｂは、第２の係合部
材３４の場合と同様にアーム先端部８の中心軸ＣＬに対
して、互いに等しい距離ｂの位置に配置されている。ま
た、平行ピン６４ａ，６４ｂの直径は、平行ピン３８
ａ，３８ｂの直径と同一である。

【００３２】第１の係合部材６０は、フランジ状の上部
部材６６と、下部にフランジ部が形成された略円筒状の
下部部材６８とに分割されている。そして、下部部材６
８は、ボルト７０により上部部材６６に固定されてい
る。上部部材６６の中央部下面には、円状の凸部６６ａ
が形成されており、この凸部６６ａの外周面に、下部部
材６８の上端内周面が嵌合することにより、上部部材６
６と下部部材６８の位置決めがなされている。また中心
軸ＣＬ回りの回転方向の位置決めは、不図示のピンによ
りなされている。

【００３３】また、上部部材６６の中央部下面には、円
筒状の突出部６６ｂが形成されており、この突出部６６
ｂの下端部には、テーパー状の斜面６６ｃが形成されて
いる。突出部６６ｂの外周面には、略円筒状のピストン
７２の内周面が嵌合しており、ピストン７２は、突出部
６６ｂに沿って上下方向に摺動可能になされている。ピ
ストン７２の下端部には、ピストンの円周上３個所に、
コロ７４ａ，７４ｂ，７４ｃ（７４ｃのみ不図示）が、
ピストン７２の摺動方向と直交する平面に沿って、スラ
イド可能に配置されている。３つのコロ７４ａ〜７４ｃ
の先端部には、凹部が形成されており、この凹部にはリ
ング状に形成されたバネ７６が嵌入している。そして、
このバネ７６により、３つのコロ７４ａ〜７４ｃはピス
トン７２の中心軸に向かう方向に付勢されており、３つ
のコロの後端部に形成されたテーパー部が、突出部６６
ｂの斜面６６ｃに常に当接している。

【００３４】ピストン７２の上面と上部部材６６の凸部
６６ａの下面との間の空間に、不図示のエア通路を介し
て圧縮空気が供給されると、ピストン７２は図６に示さ
れる様に下降して、３つのコロ７４ａ〜７４ｃがバネ７
６の付勢力に従って、斜面６６ｃに沿う様に移動し、ピ
ストン７２の内方に引き込まれる。このようにコロ７４
ａ〜７４ｃがピストン７２の内方に引き込まれると、ピ
ストン７２は、被保持部本体１４の中心に形成された開
口穴１６から抜けだすことが可能となり、被保持部本体
１４を、第１の係合部材６０から取り外すことができる
様になる。

【００３５】従って、ロボットのアームがハンドの保管
場所まで移動して、ピストン７２を下降させ、コロ７４
ａ〜７４ｃをピストン７２の内方に引き込んだ後、アー
ムを上昇させることにより、ハンド６を自動的にロボッ
トから外すことができる。また、ピストン７２を下降さ
せた状態で、アームをハンドの保管場所まで移動してい
き、ハンド保持部１０と被保持部１２を位置合わせした
後、エアパイプ７８、空気穴６８ａを介して、ピストン
７２の下側の空間に圧縮空気を供給すれば、ピストン７
２の上部の空気が抜けて、ピストン７２が上昇する。こ
れに伴って、３つのコロ７４ａ〜７４ｃはピストン７２
の外方に突出して、コロ７４ａ〜７４ｃの上側面が被保
持部本体１４の内方フランジ部の下面１４ｊに当接し、
被保持部本体１４の上面を第１の係合部材６０の下面に
密着させる。この動作により、ロボットはハンド６を自
動的に保持することができる。

【００３６】なお、参照番号８０，８２，８４は、シー
ル部材であり、ピストン７２の外周面と、下部部材６８
の内周面との間から空気が抜けることを防止する機能を
果たしている。また、ピストン７２の上下方向の略中央
部には、平行ピン８６が圧入されている。一方、突出部
６６ｂの側壁には長穴６６ｄが形成されており、平行ピ
ン８６の先端が、この長穴６６ｄを介して、突出部６６
ｂの内部に進入している。この平行ピン８６の先端と、
突出部６６ｂの内壁の上部に形成された突起部６６ｅと
の間には、引っ張りバネ８８が掛け渡されており、ピス
トン７２は、この引っ張りバネ８８により、常に上方に
付勢されている。これは、誤動作等により、エアの供給
が遮断された場合、ピストン７２が自重で下降し、ハン
ド６が落下してしまうといった事故を防止するためであ
る。

【００３７】また、第１の係合部材６０には、３本のボ
ルト９０が配置されており、被保持部本体１４を第１の
係合部材６０に固定することも可能にされている。この
とき、ボルト９０は、図１に示したタップ穴１４ｇ，１
４ｈ，１４ｉに螺合する。なお、この第１の係合部材６
０の高さ寸法は、第２の係合部材３４と同一の高さａに
設定されている。また、図２，図５，図６にｂで示され
る寸法、図４にｃで示される寸法、電気接点の位置、空
気穴等の位置は全て第１の係合部材６０と第２の係合部
材３４とで同一にされている。そのため、被保持部本体
１４は、第１の係合部材６０に保持された場合でも、第
２の係合部材３４に保持された場合でも、ロボットに対
する相対位置は全く同一となる。

【００３８】このように、この実施例のハンド脱着装置
においては、第１の係合部材６０と第２の係合部材３４
とをアーム側のハンド保持部１０につけ替えるだけで、
ハンド６をハンド保持部１０に固定する状態と、ハンド
保持部に対して脱着自在に保持する状態とをきわめて容
易に切り換えることができる。なお、図７は第１の係合
部材６０と被保持部本体１４との電気接点の配置状態を
示した図であり、図８は第１の係合部材６０と被保持部
在本体１４とのエア通路の接続状態を示した図であり、
図９は第１の係合部材６０と被保持部本体１４との位置
決めピンの配置状態を示した図であるが、これらは、第
２の係合部材３４の場合の構成と全く同様であるので、
参照番号に′を付してその説明を省略する。

【００３９】以上説明した様に、上記実施例によれば、
例えばハンドの自動交換の不要なロボットを、ハンド交
換可能に途中から変更したい場合には、ハンド保持部に
取り付けられている係合部材を第２の係合部材から第１
の係合部材に交換するだけで良い。そして、電気的接続
の変更は、コネクターを差し替えるだけで対応すること
ができ、且つエア通路の配管の変更は、やはりエアパイ
プのコネクタを差し替えるだけで対応することができ
る。すなわち、ハンドを固定した状態から着脱自在に変
更した場合でも、ロボットの移動ポイント及びプログラ
ム等はなんら変更する必要がなく、ハンドも改造する必
要がないため、短時間でロボットの改造作業を終わらせ
ることができる。

【００４０】また、ロボットを複数台配置したラインに
おいて、ハンドをロボット同士で移設したい場合でも、
移設の対象となるロボットが、ハンドを自動交換できる
ものかどうかを考慮する必要がなく、容易にハンドを移
設することが可能である。また、ハンドの自動交換が可
能なロボットにおいて、ボルトにより一時的に、被保持
部を第１の係合部材に固定しておくことにより、ロボッ
トの試運転時に、ハンドを落下させてしまう様な事故を
防止することができる。

【００４１】また、ハンドの交換が不要なロボットにお
いて、将来ハンド交換が必要となると考えられる場合に
は、とりあえず第２の係合部材を取り付けておくことに
より、コストＵＰを招かずに、ハンドをより高速で移動
させることが可能となる。なお、本発明は、その主旨を
逸脱しない範囲で上記実施例を修正または変形したもの
に適用可能である。

【００４２】

【発明の効果】以上説明した様に、本発明のハンド脱着
装置によれば、ハンド保持部に配置されたピストンは、
掛止部材が突出した状態で、被保持部の当接面をハンド
保持部の取り付け面に圧接する作用をするのみであり、
ハンドの位置決めは、別に設けられた位置決め手段で行
なわれる。すなわち、ハンドの被保持部を係止する機能
を有する部分と、ハンドを位置決めする機能を有する部
分が別々に設けられているので、これらの機能を同一の
部材で果たす場合に比較して係止機能を有する部分に高
精度の加工をする必要がなくなる。

【００４３】また、ハンド保持部が、被保持部を自動的
に脱着する機能を有する第１の係合部材と、被保持部を
手動により脱着する第２の係合部材とを選択的に取り付
け可能にされており、且つ、被保持部が第１の係合部材
に係止される第１の係止部と、第２の係合部材に係止さ
れる第２の係止部とを備えていることにより、ハンド
が、ハンド保持部に固定された状態と、着脱自在に保持
された状態とを容易に切り換えることが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】ハンドが固定されている被保持部をロボットに
保持される側から見た平面図である。

【図２】ロボットアーム側のハンド保持部と、被保持部
とが第２の係合部材を介して互いに接続された状態を示
した図である。

【図３】第２の係合部材と被保持部本体との間のエア通
路の接続状態を示した断面図である。

【図４】第２の係合部材と被保持部本体との相対的な位
置を規定するための位置決めピンとそれに係合する穴と
を示した図である。

【図５】ロボットアーム側のハンド保持部と、被保持部
とが第１の係合部材を介して互いに接続された状態を示
した図である。

【図６】ロボットアーム側のハンド保持部と、被保持部
とが第１の係合部材を介して互いに接続された状態を示
した図である。

【図７】第１の係合部材と被保持部本体との電気接点の
配置状態を示した図である。

【図８】第１の係合部材と被保持部在本体とのエア通路
の接続状態を示した図である。

【図９】第１の係合部材と被保持部本体との位置決めピ
ンの配置状態を示した図である。

【符号の説明】

６ ハンド ８ アーム先端部 １０ ハンド保持部 １２ 被保持部 １４ 被保持部本体 １６ 開口穴 １８ａ，１８ｂ，１８ｃ ボルト ２０ コネクタ本体 ２２ 接点ピン ２４ コネクタ ２６ 電線 ２８ 空気穴 ３０ コネクター ３２ エアパイプ ３４ 係合部材 ３６ ボルト ３８ａ，３８ｂ 平行ピン ４０ 基板 ４２ 接点ピン ４４ａ，４４ｂ コネクタ ４６ 電線 ４８ ボルト ５０ コネクター ５２ エアパイプ ５４ パッキン ５６ａ，５６ｂ 位置決めピン ６０ 第１の係合部材 ６２ ボルト ６４ａ，６４ｂ 平行ピン ６６ 上部部材 ６８ 下部部材 ７２ ピストン ７４ａ〜７４ｃ コロ ７６ バネ ７８ エアパイプ ８０，８２，８４ シール部材 ８６ 平行ピン ８８ 引っ張りバネ ９０ ボルト

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 産業用ロボットのアームの先端部に固定
   され、ハンドを前記アームに対して保持するためのハン
   ド保持部と、ハンドの後端部に固定され、前記ハンド保
   持部に対して着脱される被保持部とを備えるハンド脱着
   装置において、 前記ハンド保持部は、 前記被保持部の端面である当接面が当接する取付面と、 該取付面に対して直交する方向に延出し、先端にテーパ
   状の斜面が形成されたシャフトと、 該シャフトの外周面に内周面を嵌合させた状態で、該シ
   ャフトの延出方向に沿ってスライド可能にされた筒状の
   ピストンと、 該ピストンの先端部付近に配置され、前記ピストンが前
   記シャフトに対して前記アームに近づく方向にスライド
   するにつれて、前記斜面に沿って移動し、前記ピストン
   の外壁から突出する係止部材と、 該係止部材を、前記ピストンの中心軸に向かう方向に付
   勢する付勢部材と、 前記ピストンを、前記シャフトに沿ってスライドさせる
   駆動手段とを備え、 前記被保持部は、 前記当接面に平行な係止面であって、前記ピストンが前
   記アームに近づく方向にスライドし、前記係止部材が前
   記ピストンの外壁面から突出したときに、該係止部材に
   押圧され、前記当接面を前記取付面に圧接する係止面を
   備えることを特徴とするハンド脱着装置。
2. 【請求項２】 前記ハンド保持部と前記被保持部が結合
   された状態で、前記ハンド保持部と前記被保持部とが電
   気的に接続されることを特徴とする請求項１に記載のハ
   ンド脱着装置。
3. 【請求項３】 前記ハンド保持部と前記被保持部が結合
   された状態で、前記保持部から、前記被保持部に複数の
   空気通路が接続されることを特徴とする請求項１に記載
   のハンド脱着装置。
4. 【請求項４】 前記ピストンを、前記係止部材が前記ピ
   ストンの外壁面から突出する方向に付勢する付勢手段を
   更に備えることを特徴とする請求項１に記載のハンド脱
   着装置。
5. 【請求項５】 前記保持部と前記被保持部とを結合させ
   るときに、互いの相対的位置関係を規定するための位置
   決め手段を更に備えることを特徴とする請求項１に記載
   のハンド脱着装置。
6. 【請求項６】 前記位置決め手段は、前記保持部に配設
   された直径の異なる２本のピンと、前記被保持部に配設
   され、前記２本のピンと夫々嵌合する穴とから構成され
   ることを特徴とする請求項５に記載のハンド脱着装置。
7. 【請求項７】 産業用ロボットのアームの先端部に固定
   され、ハンドを前記アームに対して保持するためのハン
   ド保持部と、ハンドの後端部に固定され、前記ハンド保
   持部に対して着脱される被保持部とを備えるハンド脱着
   装置において、 前記ハンド保持部は、前記被保持部を自動的に脱着する
   駆動手段を有する第１の係合部材と、前期被保持部を手
   動により脱着する第２の係合部材とを選択的に取り付け
   可能になされており、 前記被保持部は、前記第１の係合部材に係止される第１
   の係止部と、前記第２の係合部材に係止される第２の係
   止部とを備えることを特徴とするハンド脱着装置。
8. 【請求項８】 前記第１の係合部材と、前記第２の係合
   部材とは、同一の高さに形成されていることを特徴とす
   る請求項７に記載のハンド脱着装置。
9. 【請求項９】 前記ハンド保持部と前記被保持部が結合
   された状態で、前記ハンド保持部と前記被保持部とが電
   気的に接続されることを特徴とする請求項７に記載のハ
   ンド脱着装置。
10. 【請求項１０】 前記ハンド保持部と前記被保持部が結
    合された状態で、前記保持部から、前記被保持部に複数
    の空気通路が接続されることを特徴とする請求項７に記
    載のハンド脱着装置。