JPH07246583A - ロボットハンドとワーククランプ治具とのエア接続装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 駆動時に配線部に損傷が生じる惧れがなく、
しかもスペースの有効利用がはかれる上、エア接続部の
リーク現象がないロボットハンドとワーククランプ治具
とのエア接続装置を提供することを目的とする。 【構成】 受け具２２に形成されたエア流通路に押え具
２１のエア流通路を密着してエアの給排を行うようにし
たロボットハンドとワーククランプ治具とのエア接続装
置において、上記受け具２２の直下部に金具を主体とす
る送信ユニット４５を配設する一方、ロボットハンド１
６に固定された操作板１７の下面で且つ上記送信ユニッ
ト４５と上下方向で対応する位置に、押え具２１が密着
した際に送信ユニット４５の金具に電気的に接触するス
プリング付きプランジャを主体とする受信ユニット４６
を配設したエア接続装置の構成にしてある。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はワーククランプ治具にク
ランプされたワークをロボットハンドにより定置溶接機
等の各種加工機に搬送するシステムにおけるエア接続装
置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】一般にワークにスポット溶接等の加工処
理を施す工程を自動化するためのシステムとしてロボッ
トが利用されており、通常エアシリンダを装備したワー
ククランプ治具にワークをクランプし、ロボットハンド
により前記ワーククランプ治具を支持しながら定置溶接
機へ搬送する手段が用いられている。

【０００３】例えば図４に示したように治具台１２上に
ワーククランプ治具１５を載置し、該ワーククランプ治
具１５の基板１上に搬送すべきワーク１３をセットして
から図外のロボット本体の作動を開始して、ロボットハ
ンド１６に固定された操作板１７の下壁１７ａに突設さ
れたロケートピン１８をワーククランプ治具１５の支持
板３に形成された位置出し穴４内へ矢印Ａの如く嵌合
し、次にエアシリンダ１９を駆動して、該エアシリンダ
１９のロッド２０を下方へ向けて伸長させると、このロ
ッド２０の下端部に固定された押え具２１が下動して支
持板３上の受け具２２に矢印Ｂの如く密着する。この時
押え具２１の内部に貫通して形成されたエア流通路２
３，２４が受け具２２の内部に貫通して形成されたエア
流通路２５，２６に連通されるので、押え具２１と受け
具２２との間に２本のエア流通路が形成される。

【０００４】従ってこの状態下でロボット本体側のエア
源からエアホース２７へエアを送り込むと、送り込まれ
たエアはエアホース２７→エア流通路２４→エア流通路
２６→エアホース２８を経由して、クランプ用エアシリ
ンダ６の下部ポートに進入して該クランプ用エアシリン
ダ６のロッド７が伸長し、ワーククランプ治具１５のワ
ーク押え板８が閉止して基板１上にセットされたワーク
１３をクランプすることができる。

【０００５】尚ワーククランプ治具１５のワーク押え板
８をワーク１３からクランプ解除する際には、ロボット
本体の他方側のエアホース２９からエア流通路２３→エ
ア流通路２５→エアホース３０を経由してクランプ用エ
アシリンダ６の上部ポートへエアを送り込むことによ
り、該エアシリンダ６のロッド７が短縮してワーク押え
板８のクランプを解除することができる。

【０００６】上記の構成において、一般には支持板３と
操作板１７の下壁１７ａ間に図示しない非接触タイプの
スイッチもしくはリミットスイッチを配設して、該押え
具２１と受け具２２との密着度及び平行度が正常である
か否かを判別し、該スイッチの発する信号に基づいて上
記エアシリンダ１９を始動させるようにしているのが通
例である。

【０００７】このような装置の場合、信号の授受を多系
統にする場合には、前記非接触タイプのスイッチもしく
はリミットスイッチを多数取り付けなければならず、取
付に要するスペースが大きくなってしまうとともに、使
用可能なスイッチの種類が限定されてしまうという問題
点がある。

【０００８】上記に対処して、本出願人は先に実願昭６
３−１４００９３号（実公平５−４６８６６号公報）に
より、図５，図６に示すエア接続装置を提案した。これ
を簡単に説明すると、前記エア流通路２３，２４が形成
された押え具２１の下端部に適宜の大きさを保持する平
面視が円環状の突起２１ａを形成し、且つ該押え具２１
の周囲に穿設された孔部３５，３５の上部から金具３
８，３８が固着されたビス３６，３６を挿通固定すると
ともに、孔部３５，３５内にスプリング付きプランジャ
３７，３７を配置して送信ユニット３１を構成する。
尚、３８ａは金具３８に接続された配線である。

【０００９】更に前記エア流通路２５，２６が形成され
た受け具２２の上端部に、押え具２１側に形成された前
記突起２１ａが嵌合可能な平面視が円環状の凹部２２ａ
を形成し、且つ該受け具２２に穿設された孔部３９，３
９の下部から金具４１，４１が固着されたビス４０，４
０を挿通固定して受信ユニット３２を構成する。尚、４
１ａは金具４１に接続された配線である。

【００１０】かかる構成によれば、動作時において図４
に示すロッド２０の下端部に固定された押え具２１が下
動すると、押え具２１の下端部に形成された突起２１ａ
が受け具２２の上端部に形成された凹部２２ａに嵌合し
て両者が密着し、受け具２２と押え具２１との間でエア
流通路を介してエアの給排が行われると同時に押え具２
１内に配設された送信ユニット３１を構成するスプリン
グ付きプランジャ３７が受け具２２内に配設された受信
ユニット３２を構成するビス４０に電気的に接続されて
信号の授受が行われるので、この信号に基づいて所望の
操作の継続及び停止等を制御することができる。この例
では送受信ユニットが押え具２１及び受け具２２の内方
に配設されているので、信号の授受を多系統にする場合
にあってもスイッチ類を別途に多数取り付ける必要がな
く、スペースの面からも有利なエア接続装置が提供され
る。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】図４に示すエア接続装
置では、信号の授受を多系統にする場合に前記したよう
に非接触タイプのスイッチもしくはリミットスイッチを
多数取り付けなければならないので、スペース上での問
題点が大きく、且つ使用可能なスイッチの種類が限定さ
れてしまうという難点がある。

【００１２】他方で図５，図６ に示したように押え具
２１と受け具２２間に送受信ユニットを配設したことに
より、信号の授受を多系統にする場合であってもスイッ
チ類を別途に多数取り付ける必要がなくなり、スペース
の面からも有利であるが、前記エアシリンダの駆動開始
に伴って押え具２１が下動する際に、この押え具２１の
金具３８に接続された配線３８ａが押え具２１とともに
上下に移動することになるため、長期使用中にこの配線
３８ａに断線が生じ易く、特にロボットの操作中に溶接
工程がある場合には溶接機の近傍に配線３８ａが接近し
てしまい、スパッタ等の影響によって配線３８ａに損傷
等が発生することがあり、信号の授受に支障をもたらす
惧れがある。

【００１３】又、押え具２１と受け具２２間のエア接続
部は平坦面だけでのシールド機構となっていたため、使
用中に該エア接続部の摩耗等に起因してエアのリーク現
象が生じる惧れがある。

【００１４】そこで本発明はこのような従来のロボット
ハンドとワーククランプ治具とのエア接続装置が有して
いる課題を解消し、特に図５，図６に示した装置を更に
改良して、駆動時に配線部に損傷が生じる惧れがなく、
しかもスペースの有効利用をはかるとともにエア接続部
のリーク現象がないロボットハンドとワーククランプ治
具とのエア接続装置を提供することを目的とするもので
ある。

【００１５】

【課題を解決するための手段】本発明は上記の目的を達
成するために、ロボットハンドに固定された略Ｌ字状を
有する操作板の下壁に突設したロケートピンを、クラン
プ用エアシリンダを装備したワーククランプ治具の支持
板に形成された位置出し穴に嵌合して該ワーククランプ
治具を移動自在に支持するとともに、複数のエア流通路
が形成された押え具をロボットハンド側に支持されたエ
アシリンダにより上下駆動して、ワーククランプ治具側
に配設されて上記エア流通路と対応する部位にエア流通
路が形成された受け具に前記押え具を密着してエアの給
排を行うようにしたロボットハンドとワーククランプ治
具とのエア接続装置において、上記受け具の直下部に金
具を主体とする送信ユニットを配設する一方、ロボット
ハンドに固定された操作板の下面で且つ上記送信ユニッ
トと上下方向で対応する位置に、押え具が密着した際に
前記金具に電気的に接触するスプリング付きプランジャ
を主体とする受信ユニットを配設したロボットハンドと
ワーククランプ治具とのエア接続装置を提供する。

【００１６】上記押え具側のエア流通路と受け具側のエ
ア流通路の何れか一方側のエア流通路の開口部周縁に、
両エア流通路間の密着性を高めて動作時におけるリーク
を防止するためのゴムブッシュを嵌合固定してある。

【００１７】

【作用】かかる構成によれば、ロボットハンドの操作板
の下壁に突設したロケートピンをワーククランプ治具の
支持板に形成された位置出し穴に嵌合し、ロボットハン
ド側に支持されたエアシリンダの駆動により、複数のエ
ア流通路が形成された押え具がワーククランプ治具側に
配設された受け具に密着してエアの給排が行われる。こ
の時に受け具の直下部に配設された送信ユニットの金具
が、ロボットハンドの操作板の下面に配設されたスプリ
ング付きプランジャに接触し、その結果、送信ユニット
と受信ユニットとが電気的に接触して信号の授受が行わ
れる。

【００１８】この信号に基づいて前記したロボット本体
側のエア源からエアを送り込むことによって、クランプ
用エアシリンダのロッドが伸長し、ワーククランプ治具
のワーク押え板が閉止してワークをクランプすることが
できる。尚クランプを解除する際の作用はエアの流通状
態を変更させることによって同様に実施することができ
る。

【００１９】又、押え具側もしくは受け具側のエア流通
路の何れか一方側のエア流通路の開口部周縁にゴムブッ
シュを嵌合固定したことにより、両エア流通路間の密着
性が高められて動作時におけるリークが防止される。

【００２０】

【実施例】以下本発明にかかるロボットハンドとワーク
クランプ治具とのエア接続装置の具体的な実施例を前記
従来の構成と同一の構成部分に同一の符号を付して詳述
する。

【００２１】図１に示す２１は押え具であって、該押え
具２１の内方にはエア流通路２３，２４が形成されてい
る。一方、２２は受け具であり、この受け具２２の内方
にはエア流通路２５，２６が形成されているとともに、
この受け具２２の直下部に送信ユニット４５が配設され
ている。

【００２２】１６はロボットハンドであり、該ロボット
ハンド１６に固定された略Ｌ字状を有する操作板１７の
下壁１７ａの下面で、且つ上記送信ユニット４５と上下
方向で対応する位置に受信ユニット４６が配設されてい
る。上記送信ユニット４５と受信ユニット４６とによっ
て本実施例にかかる送受信ユニットが形成される。

【００２３】上記受け具２２の直下部に配設された送信
ユニット４５は、図２に示した如く該送信ユニット４５
に穿設された孔部４８内に挿通されて受け具２２の下面
に固定されたビス５０と、このビス５０から導出された
配線５１とから構成されている。又、上記操作板１７の
下壁１７ａの下面に配設された受信ユニット４６は、該
受信ユニット４６に穿設された孔部５２内に挿通固定さ
れたビス５３及びスプリング付きプランジャ５４と、上
記ビス５３に固着された配線５５を主体として構成され
ている。５６，５７は絶縁ブッシュである。

【００２４】かかる構成によれば、基本的な動作とし
て、図１に示したようにロボットハンド１６に固定され
た略Ｌ字状を有する操作板１７の下壁１７ａに突設した
ロケートピン１８をワーククランプ治具１５の支持板３
に形成された位置出し穴４に矢印Ａに示したように嵌合
して、ワーククランプ治具１５を移動自在に支持し、次
にロボットハンド１６側に支持されたエアシリンダ１９
を下降駆動して、複数のエア流通路２３，２４が形成さ
れた押え具２１を、ワーククランプ治具１５の支持板３
側に配設された受け具２２に矢印Ｂに示したように密着
することにより、該受け具２２に形成されたエア流通路
２５，２６が押え具２１側の前記エア流通路２３，２４
と一致してエアの給排が行われる。

【００２５】このような動作と並行して、図２に示す操
作板１７の下壁１７ａが上動するのに伴い、受信ユニッ
ト４６の孔部５２内に挿通固定されたビス５３に支持さ
れたスプリング付きプランジャ５４が、矢印Ｃに示した
ようにブッシュ５６を介して送信ユニット４５の孔部４
８内に進入してビス５０に当接して、その結果、送信ユ
ニット４５側の配線５１と受信ユニット４６側の配線５
５とが電気的に接続されて信号の授受が行われる。この
信号に基づいて前記した如くロボット本体側のエア源か
ら図１に示すエアホース２７へエアを送り込むと、送り
込まれたエアはエアホース２７→エア流通路２４→エア
流通路２６→エアホース２８を経由してクランプ用エア
シリンダ６の下部ポートに進入してクランプ用エアシリ
ンダ６のロッド７が伸長し、ワーククランプ治具１５の
ワーク押え板８が閉止して基板１上にセットされたワー
ク１３をクランプすることができる。尚クランプを解除
する際には、前記と同様にロボット本体の他方側のエア
ホース２９からエア流通路２３→エア流通路２５→エア
ホース３０を経由してクランプ用エアシリンダ６の上部
ポートへエアを送り込むことにより、該エアシリンダ６
のロッド７が短縮してワーク押え板８のクランプを解除
することができる。

【００２６】図３は上記押え具２１側のエア流通路２
３，２４と受け具２２側のエア流通路２５，２６との連
結部を拡大した断面図であり、図示したように押え具２
１側もしくは受け具２２の一方側のエア流通路の開口部
周縁，図示例では受け具２２側のエア流通路２５，２６
の開口部周縁にゴムブッシュ６０が嵌合固定されてい
る。このゴムブッシュ６０により、エア流通路２３，２
４とエア流通路２５，２６間の密着性が高められ、動作
時におけるリークを防止して確実なエアの給排を行うこ
とができる。

【００２７】以上説明した本実施例にあっては、受け具
の直下部に送信ユニットを配設する一方、ロボットハン
ドに固定された操作板の下面で且つ上記送信ユニットと
上下方向で対応する位置に受信ユニットを配設したの
で、スペースの有効利用がはかれる上、送受信ユニット
自体の構成が簡易となり、且つ極めてコンパクト化され
ていることが特徴となっている。

【００２８】

【発明の効果】以上詳細に説明した如く、本発明にかか
るロボットハンドとワーククランプ治具とのエア接続装
置によれば、以下に記す作用効果がもたらされる。即
ち、押え具側のエアシリンダを駆動して、該エアシリン
ダのロッドを下方へ向けて伸長させると、押え具とワー
ククランプ治具側の受け具と密着し、同時に受け具の直
下部に配設された送信ユニットの金具が、ロボットハン
ドの操作板の下面に配設されたスプリング付きプランジ
ャに接触し、送信ユニットと受信ユニットとが電気的に
接触して信号の授受が行わせることができる。従ってこ
の信号に基づいて前記したロボット本体側のエア源から
エアをワーククランプ治具のエアシリンダに送り込むこ
とによって、クランプ用エアシリンダのロッドが伸長
し、ワーククランプ治具のワーク押え板が閉止してワー
クをクランプすることができる。尚クランプを解除する
際の作用はエアの流通状態を変更させることによって同
様に実施することができる。

【００２９】更に本発明の場合、前記送受信ユニットが
受け具の下方と操作板の下面に配設されているので、押
え具の上下移動に伴って配線が移動することがなくな
り、従って長期使用時にあっても配線に断線等の障害が
が生じることがなく、特にロボットの操作中に溶接工程
がある場合であってもスパッタ等の影響によって配線に
損傷等が発生する惧れがない。

【００３０】又、押え具側もしくは受け具側のエア流通
路の何れか一方側のエア流通路の開口部周縁にゴムブッ
シュを嵌合固定したことにより、エア流通路間の密着性
が高められて動作時におけるリークを効果的に防止する
ことができる。

【００３１】特に送受信ユニットの占めるスペースの有
効利用がはかれることにより、信号の授受を多系統にす
る場合にあってもスイッチ類を別途に多数取り付ける必
要がなく、且つ使用可能なスイッチの種類が限定されて
しまうことがないという利点がある。更に使用可能なス
イッチとして非接触式のスイッチに代えてリードスイッ
チ等を採用することができて、スイッチの形態，種類を
広げることができるという効果を発揮する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明で用いたロボットハンドとワーククラン
プ治具とのエア接続装置の一例を示す側面図。

【図２】本発明で用いた送信ユニットと受信ユニットの
一例を示す要部断面図。

【図３】押え具側のエア流通路と受け具側のエア流通路
の連結部を拡大した断面図。

【図４】従来のロボットハンドとワーククランプ治具と
のエア接続装置例を示す側面図。

【図５】図４における押え具の構造例を示す要部断面
図。

【図６】図４における受け具の構造例を示す要部断面
図。

【符号の説明】

１…基板 ３…支持板 ４…位置出し穴 ６，１９…エアシリンダ ８…ワーク押え板 １２…治具台 １３…ワーク １５…ワーククランプ治具 １６…ロボットハンド １７…操作板 １８…ロケートピン ２１…押え具 ２２…受け具 ２３，２４，２５，２６…エア流通路 ４５…送信ユニット ４６…受信ユニット ５０，５３…ビス ５１，５５…配線 ５４…スプリング付きプランジャ ５６，５７…絶縁ブッシュ ６０…ゴムブッシュ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ロボットハンドに固定された略Ｌ字状を
   有する操作板の下壁に突設したロケートピンを、クラン
   プ用エアシリンダを装備したワーククランプ治具の支持
   板に形成された位置出し穴に嵌合して該ワーククランプ
   治具を移動自在に支持するとともに、複数のエア流通路
   が形成された押え具をロボットハンド側に支持されたエ
   アシリンダにより上下駆動して、ワーククランプ治具側
   にあって上記エア流通路と対応する部位にエア流通路が
   形成された受け具に前記押え具を密着してエアの給排を
   行うようにしたロボットハンドとワーククランプ治具と
   のエア接続装置において、 上記受け具の直下部に金具を主体とする送信ユニットを
   配設する一方、ロボットハンドに固定された操作板の下
   面で且つ上記送信ユニットと上下方向で対応する位置
   に、押え具が密着した際に前記金具に電気的に接触する
   スプリング付きプランジャを主体とする受信ユニットを
   配設したことを特徴とするロボットハンドとワーククラ
   ンプ治具とのエア接続装置。
2. 【請求項２】 上記押え具側のエア流通路と受け具側の
   エア流通路の何れか一方側のエア流通路の開口部周縁
   に、両エア流通路間の密着性を高めて動作時におけるリ
   ークを防止するためのゴムブッシュを嵌合固定したこと
   を特徴とする請求項１記載のロボットハンドとワークク
   ランプ治具とのエア接続装置。