JPH0748325Y2 - 自動工具交換装置 - Google Patents
自動工具交換装置Info
- Publication number
- JPH0748325Y2 JPH0748325Y2 JP1430391U JP1430391U JPH0748325Y2 JP H0748325 Y2 JPH0748325 Y2 JP H0748325Y2 JP 1430391 U JP1430391 U JP 1430391U JP 1430391 U JP1430391 U JP 1430391U JP H0748325 Y2 JPH0748325 Y2 JP H0748325Y2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- tool
- cylinder
- piston
- rotary shaft
- tool holder
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
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- Gripping On Spindles (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本考案は、工業用ロボットの手首
部などに工具を着脱して交換する自動工具交換装置に関
する。
部などに工具を着脱して交換する自動工具交換装置に関
する。
【０００２】
【従来の技術】従来、自動工具交換装置は配管や配線を
有する駆動アクチュエータ付き工具が挿入される円筒形
の工具ホルダと、前記工具ホルダの径方向の貫通孔内に
挿入され、かつ前記工具の係入溝内に係入される複数の
ボールと、前記工具ホルダの外側に摺動自在に嵌合され
前記工具内のボールを外側に緩める逃がし溝と、前記逃
がし溝から内側に傾斜した傾斜面を有し、前記傾斜面が
前記工具ホルダ内のボールを内側に押し込むように軸線
移動する可動部材と、前記可動部材を軸線運動する軸線
駆動手段とを備えたものが開示されている（例えば、特
開昭６０−２９２５５号公報）。
有する駆動アクチュエータ付き工具が挿入される円筒形
の工具ホルダと、前記工具ホルダの径方向の貫通孔内に
挿入され、かつ前記工具の係入溝内に係入される複数の
ボールと、前記工具ホルダの外側に摺動自在に嵌合され
前記工具内のボールを外側に緩める逃がし溝と、前記逃
がし溝から内側に傾斜した傾斜面を有し、前記傾斜面が
前記工具ホルダ内のボールを内側に押し込むように軸線
移動する可動部材と、前記可動部材を軸線運動する軸線
駆動手段とを備えたものが開示されている（例えば、特
開昭６０−２９２５５号公報）。
【０００３】
【考案が解決しようとする課題】ところが、上記構成で
は、工具ホルダと工具の係合機構であるボールと係入溝
が、着脱装置の中心軸と同じ軸をもって配置されている
ために、工具ホルダ側に工具の駆動アクチュエータを配
設し、係合部に駆動力を伝達するための駆動軸を配設し
てその駆動軸を介して工具を駆動させたい場合には、係
合部の内側が狭いため駆動軸を保持する機構が複雑にな
り、駆動軸を装置の中心軸からオフセットさせた構造に
するか、駆動軸の係合機構を着脱装置と併置するなどの
方法をとることになり、着脱装置全体が大型になるとい
う欠点があった。本考案は、工具の保持動作と工具駆動
動作が可能な、小形軽量の工具着脱機構を備えた工具交
換装置を提供することを目的とするものである。
は、工具ホルダと工具の係合機構であるボールと係入溝
が、着脱装置の中心軸と同じ軸をもって配置されている
ために、工具ホルダ側に工具の駆動アクチュエータを配
設し、係合部に駆動力を伝達するための駆動軸を配設し
てその駆動軸を介して工具を駆動させたい場合には、係
合部の内側が狭いため駆動軸を保持する機構が複雑にな
り、駆動軸を装置の中心軸からオフセットさせた構造に
するか、駆動軸の係合機構を着脱装置と併置するなどの
方法をとることになり、着脱装置全体が大型になるとい
う欠点があった。本考案は、工具の保持動作と工具駆動
動作が可能な、小形軽量の工具着脱機構を備えた工具交
換装置を提供することを目的とするものである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本考案は、回転軸を有す
る工具と、前記回転軸と係合する駆動軸を有する工具駆
動アクチュエータを備えた工具ホルダとを着脱する自動
工具交換装置において、前記工具の挿入部の外壁に前記
回転軸に対して直角方向である径方向に伸びるピストン
ロッドと、前記ピストンロッドの先端に設けられたピス
トンと、前記ピストンに嵌合して移動し得る一方が閉じ
た円筒状のシリンダと、前記シリンダの底面と前記ピス
トンとの間に設けられた圧縮空気の供給口と、前記ピス
トンロッドに嵌合し前記シリンダの開口部に固定された
スリーブと、前記ピストンと前記スリーブとの間に設け
られた圧縮バネと、前記工具の挿入部の外周に嵌合し得
る前記工具ホルダの側壁端面に開口して前記ピストンロ
ッドが挿入される切り欠き溝と、前記切り欠き溝に続い
て前記切り欠き溝の幅より大きい直径を有し、前記シリ
ンダが嵌合し得る切り欠き穴とを設けたものである。
る工具と、前記回転軸と係合する駆動軸を有する工具駆
動アクチュエータを備えた工具ホルダとを着脱する自動
工具交換装置において、前記工具の挿入部の外壁に前記
回転軸に対して直角方向である径方向に伸びるピストン
ロッドと、前記ピストンロッドの先端に設けられたピス
トンと、前記ピストンに嵌合して移動し得る一方が閉じ
た円筒状のシリンダと、前記シリンダの底面と前記ピス
トンとの間に設けられた圧縮空気の供給口と、前記ピス
トンロッドに嵌合し前記シリンダの開口部に固定された
スリーブと、前記ピストンと前記スリーブとの間に設け
られた圧縮バネと、前記工具の挿入部の外周に嵌合し得
る前記工具ホルダの側壁端面に開口して前記ピストンロ
ッドが挿入される切り欠き溝と、前記切り欠き溝に続い
て前記切り欠き溝の幅より大きい直径を有し、前記シリ
ンダが嵌合し得る切り欠き穴とを設けたものである。
【０００７】
【作用】工具の円筒状の外周部に工具の軸に対して直角
な径方向に移動可能なエアシリンダを設け、工具ホルダ
にエアシリンダと係合する切り欠き穴を設け、さらにそ
れぞれ中心部には工具ホルダの駆動軸と工具の回転軸と
が係合し得るように同軸上に設けてあるので、エアシリ
ンダと切り欠き穴との係合、取りはずしを駆動軸と回転
軸に関係なく、シリンダ内への圧縮空気の出し入れによ
って行い、工具と工具ホルダの着脱と同時に、工具の回
転軸と工具駆動アクチュエータの駆動軸の着脱も容易に
行うことができる。
な径方向に移動可能なエアシリンダを設け、工具ホルダ
にエアシリンダと係合する切り欠き穴を設け、さらにそ
れぞれ中心部には工具ホルダの駆動軸と工具の回転軸と
が係合し得るように同軸上に設けてあるので、エアシリ
ンダと切り欠き穴との係合、取りはずしを駆動軸と回転
軸に関係なく、シリンダ内への圧縮空気の出し入れによ
って行い、工具と工具ホルダの着脱と同時に、工具の回
転軸と工具駆動アクチュエータの駆動軸の着脱も容易に
行うことができる。
【０００８】
【実施例】本考案を図に示す実施例について説明する。
図１は本考案の実施例を示す側断面図で、工具１の接合
部にはほぼ円筒状の挿入部１１が形成され、挿入部１１
の内側に軸受１２を介して回転軸２が支持されている。
回転軸２の軸端には１２角の中空状のソケット部２１を
形成している。挿入部１１の端部付近に回転軸２に対し
て直角方向に伸びるピストンロッド３１が設けられ、ピ
ストンロッド３１の先端にはピストン３を固定してあ
る。ピストン３の外側には一方端が閉じた円筒状のシリ
ンダ３２が摺動し得るように嵌合され、ピストン３とシ
リンダ３２の底面３３との間には圧縮空気の供給口３４
が設けられている。ピストンロッド３１の外周にはスリ
ーブ３５が摺動し得るように嵌合され、シリンダ３２の
他方端の開口部３６に固定されている。スリーブ３５と
ピストン３との間には、圧縮バネ３７が挿入され、スリ
ーブ３５を介してシリンダ３２を常に挿入部１１の外壁
面の方向に押し付けるようにしてある。また、挿入部１
１の基部にはフランジ部１３が設けられ、軸方向に突出
するガイドピン１４が設けられている。
図１は本考案の実施例を示す側断面図で、工具１の接合
部にはほぼ円筒状の挿入部１１が形成され、挿入部１１
の内側に軸受１２を介して回転軸２が支持されている。
回転軸２の軸端には１２角の中空状のソケット部２１を
形成している。挿入部１１の端部付近に回転軸２に対し
て直角方向に伸びるピストンロッド３１が設けられ、ピ
ストンロッド３１の先端にはピストン３を固定してあ
る。ピストン３の外側には一方端が閉じた円筒状のシリ
ンダ３２が摺動し得るように嵌合され、ピストン３とシ
リンダ３２の底面３３との間には圧縮空気の供給口３４
が設けられている。ピストンロッド３１の外周にはスリ
ーブ３５が摺動し得るように嵌合され、シリンダ３２の
他方端の開口部３６に固定されている。スリーブ３５と
ピストン３との間には、圧縮バネ３７が挿入され、スリ
ーブ３５を介してシリンダ３２を常に挿入部１１の外壁
面の方向に押し付けるようにしてある。また、挿入部１
１の基部にはフランジ部１３が設けられ、軸方向に突出
するガイドピン１４が設けられている。
【０００９】一方、ロボットの手首部などに固定される
工具ホルダ４は挿入部１１の外周に嵌合するように円筒
状に形成され、工具ホルダ４の内側には工具駆動アクチ
ュエータ５が固定され、工具駆動アクチュエータ５の駆
動軸５１の先端には、工具１の回転軸２のソケット部２
１に係合し得る棒状の６角スパナ５２が取りつけられて
いる。工具ホルダ４の側壁４１には端面４２に開口して
ピストンロッド３１が挿入される切り欠き溝４３が設け
られ、切り欠き溝４３に続いて切り欠き溝４３の幅より
大きい直径を有し、シリンダ３２が嵌合し得る切り欠き
穴４４が設けられている。なお、切り欠き穴４４のシリ
ンダ３２が挿入される入口はコンプライアンスを持たせ
るために面取りがしてある。端面４２にはガイドピン１
４と係合するガイド穴４５が設けられている。
工具ホルダ４は挿入部１１の外周に嵌合するように円筒
状に形成され、工具ホルダ４の内側には工具駆動アクチ
ュエータ５が固定され、工具駆動アクチュエータ５の駆
動軸５１の先端には、工具１の回転軸２のソケット部２
１に係合し得る棒状の６角スパナ５２が取りつけられて
いる。工具ホルダ４の側壁４１には端面４２に開口して
ピストンロッド３１が挿入される切り欠き溝４３が設け
られ、切り欠き溝４３に続いて切り欠き溝４３の幅より
大きい直径を有し、シリンダ３２が嵌合し得る切り欠き
穴４４が設けられている。なお、切り欠き穴４４のシリ
ンダ３２が挿入される入口はコンプライアンスを持たせ
るために面取りがしてある。端面４２にはガイドピン１
４と係合するガイド穴４５が設けられている。
【００１０】いま、工具ホルダ４により工具１を保持す
る場合、図示しない高圧空気発生装置より供給口３４か
らシリンダ３２内に圧縮空気を供給すると、圧縮バネ３
７の圧縮力を受けながらシリンダ３２を挿入部１１から
離れるように押し出し、図３に示すように、シリンダ３
２と挿入部１１との間に工具ホルダ４の側壁４１を挿入
し得る間隔があけられる。この状態で、ピストンロッド
３１を切欠き溝４３に入れると共に、ガイドピン１４を
ガイド穴４５に案内させて工具１の挿入部１１を図２に
示す工具ホルダ４の内側に挿入し、同時にソケット部２
１と６角スパナ５２を係合させ、端面４２とフランジ部
１３とを接触させる。つぎに、シリンダ３２内の圧縮空
気を逃がしてやると、圧縮バネ３７がスリーブ３５を押
し付けて、シリンダ３２を切り欠き穴４４に係合しなが
ら挿入部１１に接触する状態に戻り、図１に示すよう
に、工具１と工具ホルダ４が固定される。このとき、ガ
イドピン１４とガイド穴４５およびシリンダ３２と切欠
き穴４４によって工具１と工具ホルダ４の相対位置が一
義的に定まり、同時に軸方向および回転方向のガタを抑
えることができる。なお、工具１と工具ホルダ４を切り
離す場合は、上記手順と同様に、圧縮空気をシリンダ３
２内に供給し、シリンダ３２を切り欠き穴４４から外し
て挿入部１１を工具ホルダ４から引き抜けば良い。
る場合、図示しない高圧空気発生装置より供給口３４か
らシリンダ３２内に圧縮空気を供給すると、圧縮バネ３
７の圧縮力を受けながらシリンダ３２を挿入部１１から
離れるように押し出し、図３に示すように、シリンダ３
２と挿入部１１との間に工具ホルダ４の側壁４１を挿入
し得る間隔があけられる。この状態で、ピストンロッド
３１を切欠き溝４３に入れると共に、ガイドピン１４を
ガイド穴４５に案内させて工具１の挿入部１１を図２に
示す工具ホルダ４の内側に挿入し、同時にソケット部２
１と６角スパナ５２を係合させ、端面４２とフランジ部
１３とを接触させる。つぎに、シリンダ３２内の圧縮空
気を逃がしてやると、圧縮バネ３７がスリーブ３５を押
し付けて、シリンダ３２を切り欠き穴４４に係合しなが
ら挿入部１１に接触する状態に戻り、図１に示すよう
に、工具１と工具ホルダ４が固定される。このとき、ガ
イドピン１４とガイド穴４５およびシリンダ３２と切欠
き穴４４によって工具１と工具ホルダ４の相対位置が一
義的に定まり、同時に軸方向および回転方向のガタを抑
えることができる。なお、工具１と工具ホルダ４を切り
離す場合は、上記手順と同様に、圧縮空気をシリンダ３
２内に供給し、シリンダ３２を切り欠き穴４４から外し
て挿入部１１を工具ホルダ４から引き抜けば良い。
【００１１】
【考案の効果】以上述べたように、本考案によれば、工
具と工具ホルダの着脱機構として、工具の挿入部外壁に
エアシリンダを設け、工具ホルダにエアシリンダと係合
する切り欠き穴を設け、さらにそれぞれの中心部には工
具ホルダの駆動軸と工具の回転軸とが係合し得るように
同軸上に設けてあるので、工具と工具ホルダの着脱動作
に影響されることなく、工具の回転軸と工具駆動アクチ
ュエータの駆動軸の着脱も容易に行うことができ、簡単
で確実な保持動作と工具駆動力の伝達が可能な小形軽量
の工具交換装置を提供できる効果がある。また、この機
構により、工具駆動アクチュエータと工具とを分離で
き、かつ重量のある工具駆動アクチュエータをロボット
関節に近い位置に配置できるので、アームの慣性が減少
して応答性が向上する。また、重量の大きい工具でも使
用が可能になると共に、工具を交換する時の配線や配管
の接続換えが不要になり、作業性が向上する効果があ
る。
具と工具ホルダの着脱機構として、工具の挿入部外壁に
エアシリンダを設け、工具ホルダにエアシリンダと係合
する切り欠き穴を設け、さらにそれぞれの中心部には工
具ホルダの駆動軸と工具の回転軸とが係合し得るように
同軸上に設けてあるので、工具と工具ホルダの着脱動作
に影響されることなく、工具の回転軸と工具駆動アクチ
ュエータの駆動軸の着脱も容易に行うことができ、簡単
で確実な保持動作と工具駆動力の伝達が可能な小形軽量
の工具交換装置を提供できる効果がある。また、この機
構により、工具駆動アクチュエータと工具とを分離で
き、かつ重量のある工具駆動アクチュエータをロボット
関節に近い位置に配置できるので、アームの慣性が減少
して応答性が向上する。また、重量の大きい工具でも使
用が可能になると共に、工具を交換する時の配線や配管
の接続換えが不要になり、作業性が向上する効果があ
る。
【図１】本考案の実施例を示す側断面図である。
【図２】本考案の工具ホルダの側断面図である。
【図３】本考案の工具の側断面図である。
１ 工具 １１ 挿入部 １２ 軸受 １３ フランジ部 １４ ガイドピン ２ 回転軸 ２１ ソケット部 ３ ピストン ３１ ピストンロッド ３２ シリンダ ３３ 底面 ３４ 供給口 ３５ スリーブ ３６ 開口部 ３７ 圧縮バネ ４ 工具ホルダ ４１ 側壁 ４２ 端面 ４３ 切り欠き溝 ４４ 切り欠き穴 ４５ ガイド穴 ５ 工具駆動アクチュエータ ５１ 駆動軸 ５２ スパナ
Claims (3)
- 【請求項１】 回転軸を有する工具と、前記回転軸と係
合する駆動軸を有する工具駆動アクチュエータを備えた
工具ホルダとを着脱する自動工具交換装置において、前
記工具の挿入部の外壁に前記回転軸に対して直角方向で
ある径方向に伸びるピストンロッドと、前記ピストンロ
ッドの先端に設けられたピストンと、前記ピストンに嵌
合して移動し得る一方が閉じた円筒状のシリンダと、前
記シリンダの底面と前記ピストンとの間に設けられた圧
縮空気の供給口と、前記ピストンロッドに嵌合し前記シ
リンダの開口部に固定されたスリーブと、前記ピストン
と前記スリーブとの間に設けられた圧縮バネと、前記工
具の挿入部の外周に嵌合し得る前記工具ホルダの側壁端
面に開口して前記ピストンロッドが挿入される切り欠き
溝と、前記切り欠き溝に続いて前記切り欠き溝の幅より
大きい直径を有し、前記シリンダが嵌合し得る切り欠き
穴とを設けたことを特徴とする自動工具交換装置。 - 【請求項２】 前記工具の回転軸の軸端に中空状のソケ
ット部を形成し、前記工具ホルダの内側に工具駆動アク
チュエータを固定し、前記工具駆動アクチュエータの駆
動軸の先端に前記回転軸のソケット部に係合し得るスパ
ナを設けた請求項１記載の自動工具交換装置。 - 【請求項３】 前記工具の挿入部の基部に軸方向に突出
するガイドピンを固定したフランジ部を設け、工具ホル
ダの側壁端面に前記ガイドピンと係合するガイド穴を設
けた請求項１または２記載の自動工具交換装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1430391U JPH0748325Y2 (ja) | 1991-02-19 | 1991-02-19 | 自動工具交換装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1430391U JPH0748325Y2 (ja) | 1991-02-19 | 1991-02-19 | 自動工具交換装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04106110U JPH04106110U (ja) | 1992-09-11 |
| JPH0748325Y2 true JPH0748325Y2 (ja) | 1995-11-08 |
Family
ID=31901880
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1430391U Expired - Lifetime JPH0748325Y2 (ja) | 1991-02-19 | 1991-02-19 | 自動工具交換装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0748325Y2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5119995B2 (ja) * | 2008-01-09 | 2013-01-16 | 株式会社安川電機 | 産業用ロボット |
-
1991
- 1991-02-19 JP JP1430391U patent/JPH0748325Y2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH04106110U (ja) | 1992-09-11 |
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