JPS5877426A - ア−ム装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、二つの物品を掴持してこれを水平にしたり或
は垂直にしたりする場合に用いるアーム装置に係り、例
えば工作機械の工具交換器に適用されるものに関する。

・ 従来、例えば工作機械の工具交換器に於ては、特公昭５
１−３８１０９号公報に開示された如く、主軸箱の垂直
主軸又は水平主軸に装着された旧工具と、工具貯蔵装置
から選出された新工具とを交換する様に為されている。

而して、従来の工具交換器に用いられるアーム装置２０
０は、基本的には第１１図並びに第１２図に示す如く、
平板状のアーム２０１の両端に工具を掴持するフィンガ
ー２０２　、２０３を設けると共に、この様なアーム２
０１を支持する俯仰体２０４を設けている。而して前記
俯仰体２０４は、固定体２０５に対して水平軸２０６廻
りに回転できる様に為され、アーム２０１が水平状態若
しくは垂直状態になる様に構成されている。

然しなから、この様な構造であると、アーム２０１を単
板状にしているので固定体２０５に対して水平軸２０６
廻りに回転する俯仰体２０４を設けねばならず、この俯
仰体２０４が往々にして邪魔になる場合があった。

又、俯仰体２０４は、ブロック状を呈しているので比較
的重量物となり、これを回転する回転駆動機構を強力且
つ大型のものにせねばならなかった。

この為、これらを支持する固定体２０５も大きく且つ重
くなる事が免がれなかった。

更に、アーム２０１の長手中心線と水平軸２０６とはＬ
だけ離間しているので、フィンガー２０２゜２０３に掴
持された物品（工具）は、大きく円弧を描いて回動する
事になる。従って水平から垂直或はこの逆へ物品を回動
させる際には、その周囲に大きなスペースが必要となっ
て非常に問題であった。

本発明は、叙上の問題点に鑑みこれを解消する為に創案
されたもので、その目的とする処は、強力且つ大型のｉ
転駆動機構を用いず、コンパクトにできると共Ｉζ、掴
持した物品が大きな円弧を描いて回転しない様にして回
転に要するスペースを最少限にし、他物に対して極力邪
魔にならぬ様にしたアーム装置を提供するにある。

本発明の基本的な構成は、アーム基体と、該アーム基体
の両側に水平軸廻りに回転自在に設けたアームと、各ア
ームの先端に物品を掴持すべく拡狭自在に設けた一対の
フィンガーと、前記一対のフィンガーを夫々拡狭作動さ
せる掴持駆動機構と、前記各アームを水平位置から垂直
位置まで夫々逆方向に同期して回動させる回転駆動機構
とから構成した事に特徴が存する。

つまり、アームを二分割して、これらを同一水平軸廻り
に回動する様に為し、とりわけ、各アームが水平状態か
ら垂直状態或はこの逆へ夫々逆方向に同期して回動する
様にしたものである。

以下、本発明の実施例を示す図面に基づきその詳細を説
明する。

第１図は、本発明に係るアーム装置を示す平面図であり
、第２図は、左半分を断面して示す正面図である。第３
図は、側面図を示し、第４図は、第２図に於けるｆｆ−
ＩＶ線矢視縦断側面図である。

本発明に係るアーム装置１は、アーム基体２と、二つの
アーム３．４と、各アームに設けた一対のフィンガー５
，５並びに６．６と、鱗持駆動機構７．８と、回転駆動
機構９とからその主要部が構成されている。

アーム基体２は、ブロック状を呈して居り、このアーム
基体２の両側にはアーム３，４が水平軸Ｏ廻りに回転で
きる様に設けられている。

前記各アーム３．４の先端には、一対のフィンガー５．
５並びに６．６が支軸１０　、１０並びに１１゜１１に
依り軸支され、各フィンガーの内面は円弧状に為されて
工具等の物品１００に形成した凹溝に嵌合してこれを掴
持し得る様になっている。

第２図に示す如く各アーム３．４の内部（アーム３の内
部のみを示しているがアーム４も同様である）には、シ
リンダ腔１２、シリンダキャップ１３、ピストン１４．
ピストンロッド１５、ピストンロッド室１６、テール室
１７、該テール室１７内に設けた掴持用のスプリング１
８から成る単動型の流体圧シリンダ１９が設けられてい
る。

而して前記ピストンロッド１５の先端には、検体２０．
２０が付設されて居り、これは一対のフィンガー５．５
の根元部内側に形成した傾斜面２１　、２１に当合する
様になっている。

一対のフィンガー５．５間には、圧縮スプリング２２が
介装されて居り、アーム３側には一対のフィンガー５．
５の最大拡開位置及び最小狭閉位置の時に当合してフィ
ンガー５．５の拡狭範囲を規定するストッパ２３が設け
られ、これはフィンガー５に穿設した貫孔２４とこれに
遊嵌されてアーム３側に止着したピン２５とで構成され
ている。

アーム３側に取付けた物品位置決め片２６は、平面略２
型を呈して一対のフィンガー５．５間に位置され、これ
は物品１００に形成した凹溝に嵌合して該物品１００を
適正状態に位置決めする機能を発する。

前記単動型の流体圧シリンダ１９、楔体２０　、２０、
フィンガー５．５に設けた傾斜面２１　、２１に依り所
謂フィンガー５．５の掴持駆動機構７が構成され、アー
ム４内にも同様のフィンガー６．６用の掴持駆動機構８
が設けられている。

前記掴持駆動機構７，８の流体圧シリンダ１９　。

１９への流体送給は、流体圧発生源と流体圧シリンダ１
９．１（ｌのピストンロッド室１６（アーム４側は図示
せず）とを直接フレキシブルな配管で接続する事も出来
るが、アーム３．４が回転するので本実施例ではアーム
３．４並びにアーム基体２に流路を形成している。

則ち、第２図に示す如く、各アーム３．４には通路２７
　、２７並びに周溝ア、２８が、アーム基体２には通路
四、２９及び両通路２９　、２９を連通ずる周溝３０並
びに通路３１が夫々穿設され、前記通路３１に適宜配管
を介して切換弁Ｖ、ポンプＰ１タンクＴから成る流体圧
発生源に接続されている。

回転駆動機構９は、二つのＬ型リンク３２　、３３と、
一つのＴ型リンク３４と、流体圧シリンダ３５とから構
成されている。

前記り型リンク３２　、３３並びにＴ型リンク３４は、
アーム基体２の中央に削設した割溝３６内に配されて居
り、第４ｖ！Ｊに示す如く一方のＬ型リンク３２（実線
）の上端は、−側（第２図に於ては左側）のアーム３の
側面に枢着され、他方のＬ型リンク３３（想像線）の上
端は他側（第２図に於ては右側）のアーム４の側面に枢
着されて、いる。

モして両り型リンク３２　、３３の下端は、Ｔ型リンク
３４の水平片両端に土納され、該Ｔ型リンク３４の垂直
片下端には流体圧シリンダ３５のピストンロッド先端が
枢着しである。

前記流体圧シリンダ３５のピストンロッドは、アーム基
体２に穿設されている割溝３６に連なる透孔３７に昇降
自在に遊嵌され、流体圧シリンダ３５のシリンダ本体は
アーム基体２等に適宜固定される。

又、各アーム３．４とアーム基体２との間には、回動し
過ぎない様に回動範囲を定めるストッパ手段が設けられ
、本実施例では第１図乃至第３図に示す如くアーム３．
４の鍔部３８　、３９に９０度だけ削設した円弧切欠４
０　、４１と、アーム基体２側に取付けたストッパ片４
２　、４３とに依り構成した場合を例示している。

第３図は、第２図に於ける右側のアーム４とアーム基体
２間にストッパ手段を明示して居り、２左側のアーム３
とアーム基体２間に設けるストッパ手段は第１図に示す
如く前記のストッパ手段と対称配置になっている。

本発明に係るアーム装置１は、この様な構成であるので
、次にその゛作用を述解する。

第１図乃至第４図は、回転駆動機構９の流体圧シリンダ
３５が伸長状態を呈し、両アーム３．４は共に垂直状態
を呈している。然も両掴持駆動機構７．８の流体圧シリ
ンダ１９　、１９のピストンロッド室１６　、１６へは
圧力流体が送られずにピストンロッド１５　、１５等は
スプリング（皿バネ）　１８　、１８に依り伸長方向に
弾圧され、検体２０　、２０が傾斜面２１．２１に当合
して一対のフィンガー５．５並びに６．６は掴持ロック
状態を呈している。

この様な状態から回転駆動機構９の流体圧シリンダ３５
を短縮させると、そのピストンロッド、Ｔ型リンク３４
、Ｌ型リンク３２　、３３は夫々下動し、第２図に於け
る右側のアーム４は、第３図に於て垂直状態から反時計
方向（矢印方向）へ回動して水平状態になる。

他方、第２図に於ける左側のアーム３は、第３図並びに
第４図を基準にすれば垂直状態から時計方向（第４図の
矢印方向）に回動して水平状態になる。

つまり、両アーム３．４は、垂直状態から水平状態に、
或はこの逆へ回動し得るが、その回動方向は互に逆にな
って居り、同期して回動し得る様になっているのである
。

又、掴持駆動機構７．８の流体圧シリンダ１９゜１９の
ピストンロッド室１６　、１６へ圧力流体を送給すれば
、ピストン１４　、１４、ピストンロッド１５　、１５
、楔体２０　、２０はスプリング１８　、１８の弾力に
抗して短縮方向へ移行し、楔体２０　、２０と傾斜面２
１．２１との接合は解除される。従って、一対のフィン
ガー５゜５並びに６．６は拡開できる状態となる。

然しなが−ら本実施例の場合、圧縮スプリング２２゜２
２が伸長状態で介装しであるので自然に拡開する事はな
く、一対のフィンガー５．５並びに６．６間に物品１０
０の凹溝が嵌入する際に若干拡開し、直ちに圧縮スプリ
ング２２　、２２にて掴持位置に保たれ、一応物品１０
０を保持し得る様になっている。

そしてその後、ピストンロッド室１６　、１６への圧力
流体を停止すれば、スプリング１８　、１８に依り確実
に掴持状態でロックできるのである。

尚、前記掴持駆動機構７，８は、物品１００として工具
を対象としている関係上、本実施例の如く構成している
が、例えば一対のフィンガー５．５並びに６．６を夫々
掴持位置から開放位置まで作動させる構造であっても良
い事は勿論である。

又、回転駆動機構９も、本実施例にあっては、リンク手
段と流体圧シリンダを採用しているが、例えばラック・
ピニオン手段と流体圧シリンダや流体圧モータ等を用い
ても差支えない。

本発明に係るアーム装置１は、物品１００を水平状態か
ら垂直状態に、或はその逆にする場合に使用され、種々
のものに適用できる。但し、二つの物品は回動させた時
、夫々逆方向に回転するから天地若しくは前後が逆にな
る。゛ 第５図並び番こ第６図は、第一の使用例を示して居り、
物品１００としては工具を例示している。

第一の使用例に於て、各アーム３．４は第５図に示す如
く夫々水平状態に為されて居り、矢印に示す両側からマ
ニプレータ等の送給手段に依り工具１００　、１００’
を送給する。

そして画工具ｉｏｏ　、　ｔｏｏ’を各アーム３．４に
設けた一対のフィンガー５，５並びに６．６にて掴持駆
動機構７，８の作動に依り掴持する。

掴持が完了すると、回転駆動機構９を作動させて各アー
ム３．４を第６図に示す如く夫々逆方向に回動させて垂
直状態にする。従ってアーム３側の工具１００はその刃
部が向う側になって水平状態となり、アーム４側の工具
１００′はこの逆向きの水平状態となる。

次いで掴持駆動機構７．８を作動させて掴持状態を解除
し、マニプレータ等の取出手段に依り画工具ｉｏｏ　、
　ｉｏｏ’を夫々矢印方向へ取出す。

コノ様に第一の使用例にあっては、二つの工具１００　
、１００’を垂直から水平に変換する事ができる。

又、第７図乃至第９図に示す第二の使用例の如く、アー
ム装置１を旋回させる旋回駆動装置（図示せず）を付加
せしめたならば、両側から垂直状態で送給されて来た二
つの工具１００　、１００’を交換し、且つ互いに異な
る水平状態にして取出す事ができる。

この他、例えば旋回駆動装置、昇降駆動装置、前後スラ
イド駆動装置を付加せしめて、アーム装置１が第１０図
に示す各矢印方向に移動できる様にしたならば、工具交
換器にする事ができる。

従ってこの様にしたならば、工作機械の主軸箱の垂直主
軸又は水平主軸に装着された旧工具と、工作機械の側部
にある工具貯蔵装置から選出された新工具とを交換する
事ができる。

勿論、他の物流装置に適用できる事は云うまでもない。

以上既述した如く本発明に依れば、アームを二分割して
これらを同一水平軸廻りに回動する様に為すと共に、各
アームを水平状態から垂直状態、或はこの逆へ夫々逆方
向に同期して回動させる様にしたから、回転駆動機構を
強力且つ大型のものにせずに済み、コンパクトに構成で
きる。

又、掴持した物品が大きな円弧を描いて回転しないので
、回転に要するスペースを極力小さくする事ができる。

この為、他物に対して邪魔になる様な事はなくなり、容
易に設置する事ができる。

更に、構造も比較的簡単で作動も確実である等諸種の効
果を奏するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明に係るアーム装置を示す平面図。 第２図は、左半分を断面して示す正面図。 第３図は、側面図。 第４図は、第２図のＩＶ−ＩＶ線矢視縦断側面図。 第５図並びに第６図は、本発明に係るアーム装置の第一
の使用例を示す略式斜視図。 第７図乃至第９図は、第二の使用例を示す略式第１０図
は、工具交換器として使用する場合の略式斜視図。 第１１図並びに第１２図は、従来のアーム装置の一例を
示す略式斜視図である。 １・・・・・・アーム装置 ２・・・・・・アーム基体 ３．４・・・・・・ア　−　ム ５．６・・・・・・フィンガー ７．８・・・・・・掴持駆動機構 ９・・・・・・回転駆動機構 １００・・・・・・物品（工具）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. アーム基体２と、該アーム基体２の両側に水平軸帰りに
   回転自在に設けたアーム３．４と、各アーム３．４の先
   端に物品１００を掴持すべ（拡狭自在に設けた一対のフ
   ィンガー５．５並びに６．６と、前記一対のフィンガー
   ５．５並びに６．６を夫々拡狭作動させる掴持駆動機構
   ７．８と、前記各アーム３．４を水平位置から垂直位置
   まで夫々逆方向に同期して回動させる回転駆動機構９と
   から構成した事を特徴とするアーム装置。