JPH0647237B2

JPH0647237B2 - 工具交換装置

Info

Publication number: JPH0647237B2
Application number: JP61285315A
Authority: JP
Inventors: 洋介成田
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 1986-11-28
Filing date: 1986-11-28
Publication date: 1994-06-22
Anticipated expiration: 2009-06-22
Also published as: JPS63139674A

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）本発明は各種作業を行うべくロボットに取付けられる工
具を自動的に交換する装置に関する。

（従来の技術）省力化、作業効率の向上等を目的として各種産業用ロボ
ットが開発されており、これらロボットはいずれも何ら
かの作業を行うための工具を備えている。

そして、作業変更或いはワークの機種変更があった場合
には当接工具を交換する必要があり、この工具交換を人
手によって行っていたのでは作業効率が悪い。そこで、
特開昭５９−２２４２８０号或いは実開昭６１−６８８
８９号に開示されるような交換装置が提案されている。

上記の先行技術はいずれもロボット内に工具変換の際に
必要となる駆動源を設けず、工具スタンド等のストッカ
ー側にアクチュエータ（駆動源）を設け、ロボットの重
量が増大したり大型化することを防止したものである。

（発明が解決しようとする問題点）上述した先行技術によれば、ロボット自体の重量増加、
機構の複雑化或いは大型化を防ぐことができるのである
が、工具交換にのみ使用する駆動源を必要とする点にお
いては従来の技術と何ら変りはなく、ロボット自体の重
量増加は防止できても、ストッカーの重量が大となり、
ストッカー側の大型化、複雑化を招く。

（問題点を解決するための手段）上記問題点を解決すべく本発明は、ロボット側に設けた
係止部とストッカー側に設けた係止部を工具の係止部に
係脱させて工具の受け渡しを行うようにした工具交換装
置において、ロボット側とストッカー側に、それぞれ前
記係止部を備え且つ係止側に付勢されるスライダーと、
各スライダーに取付けられるローラと、それぞれ相手側
のローラに当接することで相手側のスライダーの係止状
態を解除するカムを設け、これらカムのカム面の方向を
お互いに直交させ、ロボットの一方向側の直線動によっ
て一方側の係止部を係脱させ、これと直交する方向の直
線動によって他方側の係止部を係脱させるようにした。

（作用）ロボット側とストッカー側に設けたカム面に相互に相手
側のローラを当接させることで、お互いの係止部が直線
動のみで簡単に且つ確実に係脱出来る。

（実施例）以下に本発明の実施例を添付図面に基いて説明する。

第１図は本発明に係る工具交換装置を適用した位相合せ
装置の側面図、第２図は第１図のＡ−Ａ線断面図、第３
図は工具交換位置にある位相合せ装置の側面図である。

位相合せ装置(1)は第２図に示すように搬送用コンベア
(2)上に載置されるエンジン(3)とトランスミッション
(4)との間に配置され、エンジン(3)には既にトルクコン
バータユニット(5)が取付けられ、このトルクコンバー
タユニット(5)内にはタービン翼車(6)、ステータ翼車
(7)及びポンプ翼車(8)が組込まれ、タービン翼車(6)及
びステータ翼車(7)にはスプライン孔(6a),(7a)が、ポン
プ翼車(8)にはスプライン(8a)が形成されている。また
トランスミッション(4)は図示しない台上に支持され、
シリンダユニットの作動によってエンジン(3)方向に前
進して組付けられ、このトランスミッション(4)内には
メインシャフト(9)、ステータシャフト(10)及びオイル
ポンプギヤ(11)が組込まれ、メインシャフト(9)及びス
テータシャフト(10)にはスプライン(9a),(10a)がポンプ
ギヤ(11)にはスプライン孔(11a)が形成されている。そ
してトランスミッション(4)をエンジン(3)に組付けるに
は、位相合せ装置(1)によってスプライン孔(6a)とスプ
ライン(9a)、スプライン孔(7a)とスプライン(10a)、ス
プライン(8a)とスプライン孔(11a)との位相を合せた状
態で行う。

位相合せ装置(1)は基台(20)の一側にコラム(21)を立設
し、このコラム(21)の両側に取付けたレール(22)に水平
方向に伸びる支持体(30)の基部を係合せしめ、サーボモ
ータ(23)の駆動により支持体(30)が昇降動をなすように
している。そして、支持体(30)の先部には平面視で略長
方形状をなすテーブル(40)をシリンダユニット(32)の作
動で、軸(42)を中心として水平面内で回動可能に取付
け、このテーブル(40)上に第１位相合せユニット(50)及
び第２位相合せユニット(60)を設けている。ここで第１
位相合せユニット(50)はトルクコンバータユニット(5)
のスプライン孔(6a),(7a)及びスプライン(8a)に嵌合す
る交換可能なマスターシャフト(70)を備え、第２位相合
せユニット(60)はトランスミッション(4)のスプライン
(9a)，(10a)及びスプライン孔(11a)に嵌合する交換可能
なマスターシャフト(80)を備えている。

ここでテーブル(40)は下板(43)と２分割された上板(4
4),(44)とからなり、上板(44),(44)上には長手方向にレ
ール(45),(45)が設けられ、一方のレール(45)には第１
位相合せユニット(50)が、他方のレール(45)には第２位
相合せユニット(60)が係合し、第１位相合せユニット(5
0)はシリンダユニット(46)にてエンジン(3)に対して進
退動をなし、第２位相合せユニット(60)はシリンダユニ
ット(47)にてトランスミッション(4)に対して進退動を
なす。また、各上板(44),(44)はゴム等の弾性体(48)を
介して下板(43)に支持されるとともに、上板(44),(44)
と下板(43)との間には上板(44),(44)が第１及び第２位
相合せユニット(50)，(60)の進退方向と直交する方向の
移動を許容するリンク機構(49)を設けている。

また、基台(20)の両側には支持板(90),(90)を立設し、
一方の支持板(60)にはマスターシャフト用ストッカー(1
00),(100)を上下に離間して取付け、他方の支持板(90)
にはマスタースリーブ用ストッカー(200),(200)を上下
に離間して取付け、下方のマスターシャフト用ストッカ
ー(100)及びマスタースリーブ用ストッカー(200)につい
ては、第１及び第２位相合せユニット(50),(60)のマス
ターシャフト(70)及びマスタースリーブ(80)を受けとる
べく空の状態とし、上方のマスターシャフト用ストッカ
ー(100)及びマスタースリーブ用ストッカー(200)につい
ては、交換用のマスターシャフト(70)及びマスタースリ
ーブ(80)を保持している。

次に、第１位相合せユニット(50)のマスターシャフト(7
0)の保持構造を第４図乃至第７図に基づいて説明する。
尚マスタースリーブ(80)の保持構造については同様のた
め説明を省略する。

即ち第４図はユニット(50)の端面を示す図、第５図乃至
第７図については、それぞれ第４図のＢ方向、Ｃ方向及
びＤ方向から見た図であり、ユニット(50)のケース(51)
の一側には筒状ホルダー(52)が取付けられ、このホルダ
ー(52)に沿って前方にブラケット(53)を突設し、このブ
ラケット(53)にスプリング(54)によってホルダー(52)の
径方向内方へ付勢されるスライダー(55)を摺動自在に取
付け、このスライダー(55)の下端にはローラ(56)を取付
けるとともにスライダー(55)の一部にはスプリング(54)
の弾発力によって前記マスターシャフト(70)の係止孔(7
1)に係合するピン(57)を設けている。またケース(51)の
他側からはホルダー(52)に沿って前方にカム部材(58)を
突設し、このカム部材(58)の前端部に内方へ傾斜したカ
ム面(59)を形成している。而して、マスターシャフト(7
0)はその基部がホルダー(52)内に挿入され、ピン(57)が
係止孔(71)に係合した状態で第１位相合せユニット(50)
に保持される。

次に上記マスターシャフト(70)の自動交換を行うストッ
カー(100)の構造を第８図乃至第１０図に基いて説明す
る。ここで第８図はストッカー(100)の平面図、第９図
は第８図のＥ方向矢視図、第１０図は第８図のＦ−Ｆ線
断面図であり、ストッカー(100)は支持板(90)にマスタ
ーシャフト(70)を収納するホルダー(101)を取付けてい
る。このホルダー(101)は両端部を起立壁(102),(103)と
し、一方の起立壁(102)にはブラケット(104)を固着し、
このブラケット(104)にはスプリング(105)によって内方
に付勢されたスライダー(106)を摺動自在に取付け、こ
のスライダー(106)にはローラ(107)を取付けるとともに
その一部にマスターシャフト(70)の係止孔(71)に係合す
るピン(108)を設けている。また他方の起立壁(103)には
カム部材(109)を固着し、このカム部材(109)の前部を上
方へ傾斜したカム面(110)としている。更にホルダー(10
1)の底面の前後にはマスターシャフト(70)の前端部に形
成した係止孔(72)及び基部に形成した係止孔(73)に係合
するピン(111),(112)を設けている。

次にマスターシャフト(70)の交換手順について第１１図
乃至第１４図等を参照しつつ説明する。先ず昇降用のサ
ーボモータ(23)を作動せしめ、第１１図(A),(B)に示す
ように第１位相合せユニット(50)の高さ位置が下方のス
トッカー(100)つまりマスターシャフト(70)を収納して
いない空のストッカー(100)よりも若干（約１０mm）高
い位置となるようにする。

次いでシリンダユニット(46)を作動させて第１位相合せ
ユニット(50)をストッカー(100)方向へ前進せしめる。
すると、第１位相合せユニット(50)側に設けたカム部材
(58)のカム面(59)がストッカー(100)に設けたローラ(10
7)に内方から当接する。この結果、ローラ(107)を取付
けたスライダー(106)は外側に移動し、ストッカー(100)
側のピン(108)は後退し、マスターシャフト(70)がスト
ッカー(100)内に進入する際にマスターシャフト(70)と
干渉することがない。そしてこの状態ではユニット(50)
側のローラ(56)はストッカー(100)のカム面(110)の上部
分に位置しており、カム面(110)は上方に向って傾斜し
ているため、第１０図の（イ）の位置に示すようにロー
ラ(56)とカム面(110)とは接触しないか、接触しても僅
かであるため、ローラ(56)及びこれを取付けたスライダ
ー(55)は外側に移動せず、したがってマスターシャフト
(70)はユニット(50)のホルダー(52)に保持され、且つス
トッカー(100)側のピン(111),(112)はマスターシャフト
(70)の係止孔(72)，(73)に係合していない。この状態を
第１２図で示している。

次いで第１３図に示すように第１位相合せユニット(50)
を１０mm程度下降せしめる。すると、ユニット(50)側の
ローラ(56)がストッカー(100)のカム面(110)に上方から
当接し、このカム面(110)は下方に向って拡がる傾斜面
となっているので第１０図の（ロ）の位置までローラ(5
6)及びこのローラ(56)を取付けたスライダー(55)が外側
に移動し、ユニット(50)側のピン(57)がマスターシャフ
ト(70)の係止孔(71)から抜け、これと同時にストッカー
(100)に設けたピン(111),(112)にマスターシャフト(70)
の係合孔(72),(73)が上方から係合し、ストッカー(100)
側にマスターシャフト(70)が保持される。

この後、第１４図(A)及び(B)に示すようにシリンダユニ
ット(46)の作動によって第１位相合せユニット(50)を後
退せしめることで、マスターシャフト(70)はストッカー
(100)側に移し換えられ、第１位相合せユニット(50)は
空の状態となる。

そして空の状態の第１位相合せユニット(50)に新たに別
のマスターシャフト(70)を装着せしめるには、サーボモ
ータ(23)の作動で第１位相合せユニット(50)を上方のス
トッカー(100)、つまり別のマスターシャフト(70)を収
納しているストッカー(100)の側方まで上昇せしめ、前
記とは逆の操作により第１位相合せユニット(50)にスト
ッカー(100)に保持しているマスターシャフト(70)を移
し換える。尚、以上の説明ではマスターシャフト(70)の
交換について説明したが、マスタースリーブ(80)の交換
についても同様である。

尚、実施例にあっては工具交換装置として位相合せ装置
に適用した例を示したが、本発明に係る交換装置は各種
のロボットに適用できるのは勿論であり、また工具とし
てのマスターシャフトには係止孔を、ホルダー側にはこ
の係止孔に係合するピンを設けたが工具にピン等の突起
を、ホルダー側にこの突起が係合する凹部を設けてよ
い。

（発明の効果）以上に説明した如く本発明によれば、工具の交換をシリ
ンダユニット、アクチュエータ等の特別の駆動源を用い
ることなく、且つ自動的に行うため、ロボット及びスト
ッカー側の双方とも重量軽減、構造の簡略化及び小型化
を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る工具交換装置を適用した位相合せ
装置の側面図、第２図は第１図のＡ−Ａ線断面図、第３
図は工具交換位置にある位相合せ装置の側面図第４図は
位相合せユニットの端面図、第５図は第４図のＢ方向矢
視図、第６図は第４図のＣ方向矢視図、第７図は第４図
のＤ方向矢視図、第８図はストッカーの平面図第９図は
第８図のＥ方向矢視図、第１０図は第８図のＦ−Ｆ方向
矢視図、第１１図（Ａ）及び（Ｂ）は位相合せユニット
とストッカーとの関係を示す平面図及び側面図、第１２
図及び第１３図はストッカー内にマスターシャフトが挿
入した状態を示す平面図及び側面図、第１４図（Ａ）及
び（Ｂ）はストッカーから位相合せユニットが後退した
状態を示す平面図及び側面図である。尚、図面中(1)はロボットとしての位相合せ装置、(50),
(60)は位相合せユニット、(52),(101)はホルダー、(5
4),(105)はスプリング、(55),(106)はスライダー、(5
6),(107)はローラ、(57),(108)はピン、(58),(109)はカ
ム、(70),(80)は工具としてのマスターシャフト及びマ
スタースリーブである。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ロボット側に設けた係止部とストッカー側
に設けた係止部を工具の係止部に係脱させて工具の受け
渡しを行うようにした工具交換装置において、前記ロボ
ット側とストッカー側には、それぞれ前記係止部を備え
且つ係止側に付勢されるスライダーと、各スライダーに
取付けられるローラと、それぞれ相手側のローラに当接
することで相手側のスライダーの係止状態を解除するカ
ムが設けられ、これらカムのカム面の方向をお互いに直
交させ、前記ロボットの一方向側の直線動によって一方
側の係止部を係脱させ、これと直交する方向の直線動に
よって他方側の係止部を係脱させることを特徴とする工
具交換装置。