JPH072144Y2 - トーチ交換装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本考案は、工業用ロボットに適用されるもので、特に、
トーチの交換装置に関するものである。

（従来の技術） 従来、一台のロボットで複数のトーチを交換して工作物
の加工作業を行う場合は、ロボットアームにエア駆動も
しくは電動のグリップを取付けておく一方、ロボットの
移動範囲内の適当位置に予めトーチホルダを取り付けた
各作業用のトーチを待機させておき、加工作業がたとえ
ば溶接もしくは溶断等に変わるたびごとに、それぞれの
加工作業に敵したトーチをグリップでつかんで交換して
いた。

（考案が解決しようとする課題） しかし、上記のようなグリップによるトーチの交換作業
は、グリップ機構が複雑で自重も大きくなるだけでな
く、グリップ用エアホース等が必要となって設備コスト
が高くなるという問題があった。

本考案はこのような従来の事情から見て、構造が簡単で
安価なトーチ交換装置を提供することを目的としてい
る。

（課題を解決するための手段） 本考案のトーチ交換装置は、トーチ全体を保持するトー
チ保持具と、ロボット手首部に設けられたトーチ保持ア
ームとを係脱可能に結合させることにより、トーチの交
換を行うトーチ交換装置であって、前記トーチ保持アー
ムに設けられたプラグ体と、該プラグ体が嵌合するよう
に前記トーチ保持具に設けられた内筒およびこの内筒に
スライド可能に嵌合された外筒を有し、内筒に対する外
筒のスライドによって嵌合されたプラグ体が係脱される
ソケット体と、前記ソケット体を着脱可能に支承する受
台と、前記受台の近傍位置に配置されており、受台に支
承されたソケット体の外筒と内筒とが相対的にスライド
するようにソケット体を押圧する押圧手段と、を具備す
ることを特徴とする。

（作用） 本考案のトーチ交換装置では、受台に支承されたトーチ
保持具のソケット体に、トーチ保持アームのプラグ体が
嵌合されることによって、トーチ保持具とトーチ保持ア
ームとが連結される。そして、ソケット体における外筒
と内筒とを相互にスライドさせることにより、ソケット
体とプラグ体との嵌合状態が係合および離脱される。ソ
ケット体の内筒と外筒との相互のスライドは、受台近傍
に配置された押圧手段によってソケット体を押圧するこ
とにより行われる。

（実施例） 以下、本考案の一実施例につき図面を参照して説明す
る。

第１図ないし第３図に示すトーチ交換装置１は、トーチ
２が取り付けられたトーチ保持具３とロボット手首部４
に設けられたトーチ保持アーム５とを係脱可能に結合さ
せることにより、トーチ２の交換を行うものであって、
前記トーチ保持具に設けられたソケット体６と前記トー
チ保持アーム５に設けられたプラグ体７とからなる結合
手段８と、この結合手段８の係合および離脱をさせるた
めの押圧手段９と、前記ソケット体６が軸方向Ｘに進退
して着脱可能に支承される受台10とを主要構成要素とし
て具備している。

前記トーチ２はたとえば溶接加工用および溶断加工用等
の複数種のものが適用される。

前記トーチ保持具３は、本体11の一端部に挿通した締付
けボルト12によりトーチ２がブッシュ13ごと保持される
とともに、本体11の他端部にソケット体６が設けられて
いる。

前記ロボット手首部４は、後述の工業用ロボット51の最
終制御軸等が該当する。

前記ソケット保持アーム５は、ロボット手首４に締付け
ボルト14で固定されたボス15と、このボス15に締付けボ
ルト16…で固定されたほぼへ字状の本体17とからなり、
この本体17の先端部にプラグ体７が締付けボルト18…で
固定されている。

前記ソケット体６は、内筒19、内筒19に対してスライド
可能に嵌合した可動外筒20、ストッパ21、係止球22およ
び圧縮ばね23とからなっている。すなわち、内筒19は内
周がテーパ面24に形成されるとともに、このテーパ面24
に沿った軸方向Ｘにガイド溝25が設けられる一方、内筒
19の中間部には内周側から外周側に拡がる複数（たとえ
ば三個）のテーパ孔26…が設けられ、このテーパ孔26…
にそれぞれ係止球22が嵌入されている。前記可動外筒20
は、一端部に係止球22…を退避させるための複数の空所
27…が設けられるとともに、他端部に設けられた段差部
28と内筒19のばね受座29との間に圧縮ばね23が介装され
ている。前記ストッパ21は、可動外筒20が圧縮ばね23に
よって内筒19の開口側に付勢される移動長さを規制する
もので、スナップリング状の部材が適用される。

前記プラグ体７は、一半部の外周が反取付側に細くなる
テーパ面30に形成され、このテーパ面30を前記ソケット
体６のテーパ面24に適合させている。また、テーパ面30
の中間部には、ソケット体６の係止球22…を臨ませる係
合溝31が設けられ、この係合溝31の適当位置には、第２
図に示すようにソケット体６のガイド溝25に係合可能な
位置決めピン32が設けられている。

前記受台10は、トーチ保持具３がソケット体６ごと軸方
向Ｘに進退して着脱可能に支承されるもので、第１図お
よび第３図に示すように、上半部が段差部33を有するＵ
字形溝34に形成され、このＵ字形溝34の一側には、押さ
え金具35およびシリンダ36でなるクランプ手段37が設け
られている。また、受台10の基端部は基盤38に固定され
てこの基盤38が後述のトーチ待機用架台65A,65Bに固設
されている。さらに、基盤38上の他の位置すなわち、受
台10の近接位置には押圧手段保持台39が立設され、この
押圧手段保持台39に押圧手段９が設けられている。

前記押圧手段９はラム40およびシリンダ41でなってい
て、ソケット体６と同心状に設けられている。

第４図および第５図に示す工業ロボット51は、前記トー
チ交換装置１が適用されるもので、床52上に固設された
固定体53の上に回転体54が垂直軸（図示省略）まわりを
回転可能に設けられている。この回転体54上には第一ア
ーム55、第二アーム56および手首部４がそれぞれ水平軸
57,58,59まわりを俯仰可能に設けられ、さらに、手首部
４が第二アーム56に設けたモータ（図示省略）により、
回動可能とされている。60はコンジットケーブルで、中
間部がリール61に巻き込んだワイヤ62に保持され、この
リール61が床52に立設したハンガ63に吊下げ支持されて
いる。さらに、トーチ２にガスを供給するためのガス管
（図示省略）もハンガ63に支持されている。64は作業
台、Ｗは工作物である。

ロボット51の移動範囲内における作業台64の近傍位置に
は、第５図に示すようなトーチ待機用架台65A,65Bが設
置され、このトーチ待機用架台65A,65B上にそれぞれ、
第１図に示すトーチ交換装置１の受台10、基盤38、押圧
手段保持台39および押圧手段９が設けられている。

次に、上記実施例の作用について説明する。

第５図において、溶接加工用のトーチ２をたとえば溶断
加工用のトーチ２に交換するときは、溶接加工用のトー
チ２をトーチ待機用架台65B上に臨ませたのち、トーチ
保持具３のソケット体６を受台10のＵ字形溝34に進入さ
せて可動外筒20を段差部33に係合し、クランプ手段37の
伸長駆動によりソケット体６を固定する。

次に、押圧手段９の伸長駆動によりトーチ保持具３が圧
縮ばね23の弾発力に抗して受台10側に押圧されると、可
動外筒20と内筒19の相対移動で可動外筒20の空所27が係
止球22…に正対して係止球22…がプラグ体７の係合溝31
から退避しやすい状態となる。この動作と同調するよう
にロボット手首部４の後退駆動をなすことによりプラグ
体７がソケット体６から離脱して溶接加工用のトーチ２
が待機状態に置かれる。

続いて、上記のプラグ体７を他方のトーチ待機用架台65
A上の溶断加工用のトーチ２のソケット体６に正対させ
たのち、押圧手段９の伸長駆動でソケット体６の係止球
22…を退避させる。この動作を同調するようにプラグ体
７の位置決めピン32をガイド溝25に係合してプラグ体７
をソケット体６内に進入させたのち、押圧手段９の短縮
駆動により、係止球22…が可動外筒20でプラグ体７の係
合溝31に押込まれてロボット手首部４に溶断加工用のト
ーチ２が連結される。

その後、クランプ手段９の短縮駆動とロボット手首部４
の抜き出し駆動によりソケット体６が受台10のＵ字形溝
34から離脱されて、トーチ２の交換動作がおわる。

（考案の効果） 本考案のトーチ交換装置は、受台に支承されたトーチ保
持具のソケット体と、トーチ保持アームのプラグ体との
嵌合の係脱が、受台近傍に配置された押圧手段がソケッ
ト体を押圧して、ソケット体における外筒と内筒とを相
互にスライドさせることにより行われるようになってい
るために、グリップ等を用いる従来のトーチ交換装置に
比べて構造がきわめて簡単で軽量であるから取扱いが容
易であり、しかも、設備費も大幅に節減されるという優
れた利点がある。

【図面の簡単な説明】

図面は本考案の実施例を示すもので、第１図はトーチ交
換装置を一部断面にして示す正面図、第２図は第１図の
II-II線で見たプラグ体の平面図、第３図は第１図のIII
-III線で見たソケット体の底面図、第４図は工業用ロボ
ットおよび付帯設備の正面図、第５図は同平面図であ
る。 １……トーチ交換装置、２……トーチ ３……トーチ保持具、４……ロボット手首部 ５……トーチ保持アーム、６……ソケット体 ７……プラグ体、８……結合手段 ９……押圧手段、10……受台 Ｘ……軸方向、51……ロボット

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】トーチ全体を保持するトーチ保持具と、ロ
   ボット手首部に設けられたトーチ保持アームとを係脱可
   能に結合させることにより、トーチの交換を行うトーチ
   交換装置であって、前記トーチ保持アームに設けられた
   プラグ体と、該プラグ体が嵌合するように前記トーチ保
   持具に設けられた内筒およびこの内筒にスライド可能に
   嵌合された外筒を有し、内筒に対する外筒のスライドに
   よって嵌合されたプラグ体が係脱されるソケット体と、
   前記ソケット体を着脱可能に支承する受台と、前記受台
   の近傍位置に配置されており、受台に支承されたソケッ
   ト体の外筒と内筒とが相対的にスライドするようにソケ
   ット体を押圧する押圧手段と、を具備することを特徴と
   するトーチ交換装置。