JPH0825267A

JPH0825267A - ツールアダプタ支持装置

Info

Publication number: JPH0825267A
Application number: JP18546094A
Authority: JP
Inventors: Atsutoshi Yokota; 敦俊横田
Original assignee: Olympus Optical Co Ltd
Current assignee: Olympus Corp
Priority date: 1994-07-14
Filing date: 1994-07-14
Publication date: 1996-01-30

Abstract

(57)【要約】【目的】外力が加わった場合においても、ツールアダ
プタが位置ずれや脱落を起こすことなく、ロボットハン
ドが確実に解放・把持を行うことのできるツールアダプ
タ支持装置を提供する。【構成】支持プレート１上に、ツールアダプタ２１を
載置して支持するツールアダプタ支持装置において、支
持プレート１上に突出する位置決め部材３、６と、該位
置決め部材３、６を配した支持プレート１の部位に対し
てツールアダプタ２１を固定する押圧機構７、８、９と
を設けている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ロボットハンドに取り
付けるツールアダプタを支持するためのツールアダプタ
支持装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、ロボットハンドより解放されたツ
ールアダプタを、再度ロボットハンドが把持するため
に、ツールアダプタを一定の姿勢で支持するようにした
ツールアダプタ支持装置として、実開平４−３５８８９
号公報所載の技術がある。図９および図１０において、
１１０はスタンドを示し、スタンドパイプ１１２，１１
２を備え、必要なツール（図示省略）を取付けたツール
アダプタ１０２を支持するホルダ１１１は、該ホルダ１
１１とホルダ支え１１９とに設けた略半円形の溝が、ボ
ルト１２０の締付けでスタンドパイプ１１２，１１２を
挟圧することによって、スタンドパイプ１１２，１１２
に上下位置調節可能に取付けられている。

【０００３】ホルダ１１１は、一体に形成された支持腕
１２２，１２２を備え、支持腕１２２，１２２間の略半
円形の係止縁１１１ａと支持腕１２２，１２２の対向縁
とによって、ツールアダプタ１０２外周面の係止段部１
０５に係止するための、支持腕１２２，１２２の先端側
が開口するアダプタ支持部１２３が構成される。また、
ボルトによりホルダ１１１に取付けられた一対のスプリ
ングホルダ１２４，１２４には、先端近くに、ツールア
ダプタ１０２外周面の位置決め部１０６，１０６に弾性
的に係合する係合部１２４ａ，１２４ａを対向させて形
成し、その先端を互いに反対方向に屈曲させることによ
って、アダプタ支持部１２３へのツールアダプタ１０２
の挿入に支障がないようにしている。

【０００４】ツールアダプタ１０２を取付けたロボット
ハンド１０１を、適宜の手段で移動させてツールアダプ
タ１０２をホルダ１１１に挿入すると、アダプタ支持部
１２３がツールアダプタ１０２の係止段部１０５に、係
合部１２４ａ，１２４ａが位置決め部１０６，１０６に
それぞれ係合することによって、ツールアダプタ１０２
が一定の姿勢で、スタンド１１０に支持される。したが
って、ロボットハンド１０１によるツールアダプタ１０
２の把持を解除することができ、ロボットハンド１０１
に、他のホルダ１１１に一定の姿勢で支持されている別
のツールアダプタ１０２を取付けることができる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、実開平
４−３５８８９号公報所載のツールアダプタ支持装置で
は、ツールアダプタを支持する部分が弾性的に係合する
係合部を有するスプリングホルダのため、つぎのような
問題点があった。すなわち、何回も繰り返してツールア
ダプタをロボットハンドにより解放・把持を行うと、弾
性を利用したホルダのために、たとえば振動や移動によ
る慣性力などの外力が加わった場合に、位置ずれを起こ
し、ロボットハンドとツールアダプタとの干渉を招くこ
とがある。さらに、最悪の場合には、ツールアダプタが
ツールアダプタ支持装置より脱落する危険性がある。

【０００６】本発明は上記従来の問題点に鑑みてなされ
たもので、請求項１または２に係る発明の目的は、外力
が加わった場合においても、ツールアダプタが位置ずれ
や脱落を起こすことなく、ロボットハンドが確実に解放
・把持を行うことのできるツールアダプタ支持装置を提
供することである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、請求項１または２に係る発明は、支持プレート上に
ツールアダプタを載置して支持するツールアダプタ支持
装置において、前記支持プレート上に突出する位置決め
部材と、該位置決め部材を配した前記支持プレートの部
位に対してツールアダプタを固定する押圧機構とを設け
たことを特徴とする。

【０００８】

【作用】請求項１または２に係る発明の作用は、ツール
アダプタを支持プレート上に突出する位置決め部材によ
り水平方向に位置決めをし、押圧機構により垂直方向に
固定するので、外力の作用があってもツールアダプタは
不動状態を維持することである。請求項２に係る発明の
作用は、上記作用に加え、ツールアダプタが固定のため
の押圧により傾く場合において、補助プレートを設ける
ことにより、ツールアダプタを水平に保つことである。

【０００９】

【実施例１】図１〜図５は第１実施例を示し、図１はツ
ールアダプタ支持装置の正面図、図２はツールアダプタ
支持装置の平面図、図３はツールアダプタ支持装置の右
側面図、図４はツールアダプタの斜視図、図５はツール
アダプタを収納した状態を示すツールアダプタ支持装置
の斜視図である。

【００１０】図１〜図５において、１は支持プレート
で、ツールアダプタ２１を水平に載置するため、左右で
一対をなし、ベース２にそれぞれ水平に固着されてい
る。また、一対の支持プレート１には、ツールアダプタ
２１に設けた位置決め穴Ａ１１に嵌合し水平方向に位置
決めするための位置決めピンＡ３がそれぞれ突設されて
いる。この位置決めピンＡ３の位置は、図２において矢
印Ｙ1 の方向にツールアダプタ２１を移送して、支持プ
レート１上に載置するとき、ツールアダプタ２１のＴ溝
１０が矢印Ｙ1 方向と垂直方向に向いて、位置決め穴Ａ
１１と合致すように配されている。位置決めピンＡ３の
外径は位置決め穴Ａ１１と、Ｈ７，ｍ６程度のはめあい
に形成されている。また、位置決めピンＡ３の先端に
は、ツールアダプタ２１の嵌入を容易とするため面取り
を設けている。この面取りはＲ面取りでもよい。さら
に、位置決めピンＡ３の材料は熱処理された炭素工具鋼
や特殊工具鋼を用い、外周面は研磨またはラッピングに
より、精密に仕上げられている。

【００１１】ベース２には、支持プレート１の中間位置
に補助プレート４が脚５を介して、ツールアダプタ２１
が水平になるように調整されて固着されている。支持プ
レート１と補助プレート４とは同一水平面上にはなく、
図１に示すように、補助プレート４はツールアダプタ２
１の上部フランジ２１ａの下面を支持し、支持プレート
１は下部フランジ２１ｂの下面を支持するように、段差
をつけて構成されている。補助プレート４は、後述する
アーム７によりツールアダプタ２１が上部より押圧され
た場合、上部フランジ２１ａを支持することにより、ツ
ールアダプタ２１の傾斜を防止する。補助プレート４に
は、位置決めピンＢ６が、ツールアダプタ２１の位置決
め穴Ｂ１３と嵌合するように突設されている。位置決め
ピンＢ６の外径は、位置決めピンＡ３と同様に、位置決
め穴Ｂ１３と、Ｈ７，ｍ６程度のはめあいに形成されて
いる。また、位置決めピンＢ６の先端形状、材料および
仕上げ程度は、位置決めピンＡ３と同様である。

【００１２】支持プレート１と補助プレート４との間の
空間には、ツールアダプタ２１を支持プレート１および
補助プレート４に、図１およぼ図３の矢印Ｚ1 の方向に
押圧して固定するアーム７が、ベース２に固着されたリ
ニアガイド８により上下動自在に支承されている。アー
ム７の上部は２分され、その中間に補助プレート４が挿
入される配置となっている。アーム７の上部はさらに、
その先端が直角に曲がっており、ツールアダプタ２１を
押圧できるように形成されている。アーム７の上下動
は、ベース２に固着されたエアシリンダ９により行われ
る。エアシリンダ９は不図示の、電磁弁を介して空圧源
に接続され、制御装置によって、動作を制御されてい
る。

【００１３】図４において、ツールアダプタ２１には、
不図示のロボットハンドがツールアダプタ２１をピック
アップするときに用いるＴ溝１０が上面中央を横断して
設けられている。Ｔ溝１０の底部には、一対の支持プレ
ート１の位置決めピンＡ３に対応して、２箇所に位置決
め穴Ａ１１が下部フランジ２１ｂを貫通するように配設
されている。ツールアダプタ２１の外周には、Ｔ溝１０
を対称軸として、切り欠き１２が２箇所に周設され、上
部フランジ２１ａを形成している。上部フランジ２１ａ
には、補助プレート４の位置決めピンＢ６に対応して、
２箇所に位置決め穴Ｂ１３が穿設されている。

【００１４】本実施例の作用について説明する。不図示
のロボットハンドに把持されているツールアダプタ２１
は、図２の矢印Ｙ1 の方向より、ツールアダプタ支持装
置２０に進入してくる。このとき、アーム７は上に上が
った状態、すなわち、原点位置にあり、上部フランジ２
１ａの下面と位置決めピンＢ６の先端、および下部フラ
ンジ２１ｂの下面と位置決めピンＡ３の先端が共に接触
しないような隙間を保持しながら、ツールアダプタ２１
は矢印Ｙ1 方向から進入する。

【００１５】位置決めピンＡ３上には位置決め穴Ａ１１
が、位置決めピンＢ６上には位置決め穴Ｂ１３が合致し
たところで、不図示のロボットハンドは若干下降して、
これらのピンと穴とが嵌まるようにし、ツールアダプタ
２１を解放する。ツールアダプタ２１は落下して、支持
プレート１と補助プレート４により支持される。このと
き、位置決めピンＡ３と位置決め穴Ａ１１、位置決めピ
ンＢ６と位置決め穴Ｂ１３が嵌入して、水平方向の位置
決めがなされる。

【００１６】その後、制御装置および電磁弁により、エ
アシリンダ９にエアが送り込まれ、アーム７を図１およ
び図３の矢印Ｚ1 の方向に引き下げる。これにより、ツ
ールアダプタ２１の上部をアーム７が押さえ、上部フラ
ンジ２１ａの下面を補助プレート４で支えることとな
り、ツールアダプタ２１がツールアダプタ支持装置２０
に固定され、垂直方向の位置決めが完了する（図５参
照）。アーム７には、もう１つの働きがある。不図示の
ロボットハンドとツールアダプタ２１との間には相互の
固定を確実にするため、Ｏリングが配置されている。Ｏ
リングが固着を起こして、相互の離脱が不完全の場合、
アーム７がこれを強制的に引き離し、完全な解放状態に
する。

【００１７】また、ツールアダプタ２１をロボットハン
ドに復帰させるには、図５の矢印Ｚ2 の方向にアーム７
を押し上げ、原点位置に戻し、ロボットハンドをツール
アダプタ２１の真上に水平移動させ、さらに垂直方向に
移動させてツールアダプタ２１と結合させる。その後、
ツールアダプタ２１が位置決めピンＡ３および位置決め
ピンＢ６から離脱し、アーム７に接触しない位置まで上
昇させ、図５の矢印Ｙ2 の方向に水平移動させることに
より、ツールアダプタ２１の復帰が完了する。

【００１８】本実施例の効果は、ツールアダプタに振動
や移動による慣性力などの外力が作用した場合にも、ツ
ールアダプタはツールアダプタ支持装置に固定されてい
るので、位置ずれを起こさないことである。また、ロボ
ットハンドとツールアダプタが完全に離脱できなくと
も、アームにより強制的に引き離すので、ツールアダプ
タが確実にツールアダプタ支持装置上に載置・固定され
る。

【００１９】なお、本実施例では、位置決めピンと位置
決め穴とは、ツールアダプタ支持装置とツールアダプタ
とに設けられているが、この関係を逆にしてもよく、用
途に応じてどちらにすることもできる。また本実施例で
は、補助プレートにも位置決めピンを設けているが、必
ずしも必要ではなく、設けなくともよい。さらに、ツー
ルアダプタの形状によって、たとえば、本実施例では下
部フランジの４隅が切り落とされているが、円形または
正方形のフランジにして、アームの押圧力の作用点の近
傍まで、支持プレートにより支持できれば、水平を維持
できるので、補助プレートを必要としない。これによ
り、ツールアダプタ支持装置の構造を簡略化することが
できる。

【００２０】また、本実施例では、押圧機構のとして、
エアシリンダを用いているが、これに替えて、油圧シリ
ンダ、電動シリンダ、トッグル機構などを用いることが
できる。さらに、押圧機構のアームは２分されている
が、補助プレートを必要としない場合には、支持プレー
トを一体にして、Ｃ形に抉られた縁を形成し、アームも
２分せずに中央の補助プレートに相当する位置に設けて
もよい。

【００２１】

【実施例２】図６〜図８は第２実施例を示し、図６はツ
ールアダプタを収納した状態を示すツールアダプタ支持
装置の斜視図、図７は位置決め機構を示す断面図、図８
は位置決め機構の変形例を示す断面図である。本実施例
の基本的構成は第１実施例と同じであり、同一の部材に
は同一の符号を付して説明を省略し、構成の異なる部分
のみ説明する。

【００２２】図６において、Ｘ部は位置決め機構を示
し、位置は第１実施例の位置決めピンＡ３の位置と同一
である。その詳細構造を図７に示す。支持プレート１に
は、先端が球状の半球ピン１４が固着され、先端はツー
ルアダプタ２１の円錐穴１５に嵌入し、半球ピン１４の
先端の球面と円錐穴１５のテーパ面とが接触して、位置
決めするように、半球ピンの垂直方向の位置を調整して
ある。半球ピン１４の外径は、図７に示すように、円錐
穴の外径よりも小さなものを用いる。材料、仕上げ程度
は第１実施例と同じである。

【００２３】また、補助プレート４の第１実施例の位置
決めピンＢ６に相当する部分にも、半球ピン１４が固着
され、同一の円錐穴１５と嵌入し、位置決めしている。
構造は支持プレート１の部分と同一であるが、この補助
プレート４は脚５と２体で構成されているので、ツール
アダプタ２１の円錐穴１５に合わせて、補助プレート４
と脚５とを水平および垂直方向に調整し、半球ピン１４
の球面と円錐穴１５のテーパ面がぴったり嵌まるように
調整が可能である。

【００２４】本実施例の作用は、基本構成が第１実施例
と同じなので、基本的作用は同一のため省略し、構成の
異なる部分の作用のみ説明する。第１実施例のように、
円柱状のピンと穴の嵌合では、わずかな隙間しかない場
合であっても、必ずガタが生ずる。しかし、本実施例で
は、半球ピン１４の球面と円錐穴のテ−パ面とが隙間な
く嵌まるので、ガタが生ずることはない。

【００２５】本実施例の効果は、基本構成が第１実施例
と同じなので、基本的効果は同一のため省略し、構成の
異なる部分の効果のみ説明する。半球ピンと円錐穴との
間にガタがないので、極めて高い位置決め精度を確保で
き、ロボットハンドとツールアダプタとの結合部の位置
決め精度がかなりシビアになる場合であっても、対応が
可能となる。

【００２６】本実施例の変形例について、説明する。図
８において、１６は鋼球であり、本実施例の半球ピン１
４に替えて、円錐穴１５に嵌入している。鋼球１６は、
支持プレート１の上面より、一定の高さに突出するよう
に、支持プレート１に段付き穴１７を設けて挿入され、
下側から固定ビス１８により止着されている。鋼球１６
と段付き穴１７との嵌合はｈ6 Ｋ7 程度とし、垂直方向
の位置は段付き穴１６の鋼球１６のストッパーとなるテ
ーパ穴の径を調整することにより決められる。鋼球１６
は熱処理された炭素工具鋼または特殊工具鋼が用いら
れ、精密な仕上げがなされる。本変形例の作用効果は本
実施例と同じである。

【００２７】なお、本実施例および本変形例は、半球ピ
ンおよび鋼球を用いて位置決めしているが、垂直方向の
調整を容易にするため、半球ピンにネジを設けて、垂直
方向の位置決めを自在とし、ロックナットにより止着す
るようにしてもよい。

【００２８】

【発明の効果】請求項１〜２に係る発明によれば、ツー
ルアダプタを正確に位置決めし、外力が加わった場合に
おいても、ツールアダプタが位置ずれや脱落を起こすこ
となく、ロボットハンドが確実に解放・把持を行うこと
のできる。また、ロボットハンドとツールアダプタとの
離脱が不完全な場合であっても、押圧機構により確実に
ツールアダプタをツールアダプタ支持装置上に載置・固
定することができる。請求項２に係る発明によれば、上
記効果に加え、ツールアダプタに段差がある場合におい
ても、水平を維持することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例１のツールアダプタ支持装置を示す正面
図である。

【図２】実施例１のツールアダプタ支持装置を示す平面
図である。

【図３】実施例１のツールアダプタ支持装置を示す右側
面図である。

【図４】実施例１のツールアダプタを示す斜視図であ
る。

【図５】実施例１のツールアダプタを収納した状態を示
すツールアダプタ支持装置の斜視図である。

【図６】実施例２のツールアダプタを収納した状態を示
すツールアダプタ支持装置の斜視図である。

【図７】実施例２の位置決め機構を示す断面図である。

【図８】実施例２の変形例の位置決め機構を示す断面図
である。

【図９】従来のツールアダプタ支持装置を示す平面図で
ある。

【図１０】従来のツールアダプタ支持装置を示す正面図
である。

【符号の説明】

１支持プレート２ベース３位置決めピンＡ４補助プレート５脚６位置決めピンＢ７アーム８リニアガイド９エアシリンダ２０ツールアダプタ２１ツールアダプタ支持装置

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】支持プレート上にツールアダプタを載置
して支持するツールアダプタ支持装置において、前記支持プレート上に突出する位置決め部材と、該位置
決め部材を配した前記支持プレートの部位に対してツー
ルアダプタを固定する押圧機構とを設けたことを特徴と
するツールアダプタ支持装置。
【請求項２】前記支持プレートに対し段差のある位置
に、ツールアダプタの傾きを防止する補助プレートを設
けたことを特徴とする請求項１記載のツールアダプタ支
持装置。