JPS6239146A - 工具交換装置 - Google Patents
工具交換装置Info
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- JPS6239146A JPS6239146A JP17659485A JP17659485A JPS6239146A JP S6239146 A JPS6239146 A JP S6239146A JP 17659485 A JP17659485 A JP 17659485A JP 17659485 A JP17659485 A JP 17659485A JP S6239146 A JPS6239146 A JP S6239146A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- tool
- clamp
- socket
- locking
- holding means
- 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.)
- Pending
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- Automatic Tool Replacement In Machine Tools (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は工具交換装置に関し、一層詳細には、例えば、
ロボットアーム先端部に取り付けられた締付工具をロボ
ットアームの移動動作のみによって交換可能とする工具
交換装置に関する。
ロボットアーム先端部に取り付けられた締付工具をロボ
ットアームの移動動作のみによって交換可能とする工具
交換装置に関する。
工業用ロボットによるワークの自動加工作業あるいは自
動組立作業は作業能率の向上および省力化に大きく寄与
している。例えば、ワークに対するボルト、ナツト等の
締付作業はロボットアーム先端部に取り付けられた締付
装置により自動的に行われている。この場合、締付装置
には締付工具として、ボルト、ナツト等に係合するソケ
ットが装着されているのが一般的である。
動組立作業は作業能率の向上および省力化に大きく寄与
している。例えば、ワークに対するボルト、ナツト等の
締付作業はロボットアーム先端部に取り付けられた締付
装置により自動的に行われている。この場合、締付装置
には締付工具として、ボルト、ナツト等に係合するソケ
ットが装着されているのが一般的である。
ところで、このソケットは締付対象であるボルト、ナツ
ト等に対応した形状および寸法を有したものでなければ
ならず、従って、ボルト、ナツト等に応じて工具を交換
することが必要となる。しかも、この交換作業は作業能
率の向上および省力化のため、締付作業の場合と同様に
人手によらず自動的に行われることが望ましい。
ト等に対応した形状および寸法を有したものでなければ
ならず、従って、ボルト、ナツト等に応じて工具を交換
することが必要となる。しかも、この交換作業は作業能
率の向上および省力化のため、締付作業の場合と同様に
人手によらず自動的に行われることが望ましい。
また、工具を自動的に交換することはソケットのみなら
ずその他の種々の作業部材の交換にも同様に要求されて
いる。
ずその他の種々の作業部材の交換にも同様に要求されて
いる。
そこで、従来技術に係る交換装置の好適な例として、ロ
ボットアーム先端部に取り付けられたロボットハンドを
その作業機能に応じて自動的に交換するための交換装置
が特開間第59−166486号に開示されている。
ボットアーム先端部に取り付けられたロボットハンドを
その作業機能に応じて自動的に交換するための交換装置
が特開間第59−166486号に開示されている。
第1図はこの交換装置の概略構成を示したものである。
すなわち、この交換装置はロボットアーム先端部に取り
付けられたチェンジャ一本体2と、ロボットハンド4に
取り付けられチェンジャ一本体2に対して着脱可能とな
ったチェンジャーアダプタ6とから基本的に構成される
。
付けられたチェンジャ一本体2と、ロボットハンド4に
取り付けられチェンジャ一本体2に対して着脱可能とな
ったチェンジャーアダプタ6とから基本的に構成される
。
ここで、ロボットハンド4は図示しない駆動機構によっ
てワーク8をチャックする二対の把持部10a、10b
およびlla、llbを有する。
てワーク8をチャックする二対の把持部10a、10b
およびlla、llbを有する。
チェンジャ一本体2は一端部が閉塞され他端部にフラン
ジが形成された円筒状のシリンダ部12を含み、このシ
リンダ部12の他端部には中間部にフランジが形成され
た円筒状のクランプボール保持座14が固着されている
。クランプボール保持座14の一端部はシリンダ部12
内に同心的に嵌入され、この一端部にはライナー環16
を介してシリンダロッド18が摺動自在に嵌合している
。
ジが形成された円筒状のシリンダ部12を含み、このシ
リンダ部12の他端部には中間部にフランジが形成され
た円筒状のクランプボール保持座14が固着されている
。クランプボール保持座14の一端部はシリンダ部12
内に同心的に嵌入され、この一端部にはライナー環16
を介してシリンダロッド18が摺動自在に嵌合している
。
シリンダロッド18はその一端部にピストン20を有し
、このピストン20はシリンダ部12の内部空間をポー
ト21aが開口する上部シリンダ室22aとボート21
bが開口する下部シリンダ室22bとに二分している。
、このピストン20はシリンダ部12の内部空間をポー
ト21aが開口する上部シリンダ室22aとボート21
bが開口する下部シリンダ室22bとに二分している。
また、シリンダロッド18の他端部には大径部および小
径部からなるクランプボール作動部23が形成されてい
る。そして、ことピストン20との間に介装されたコイ
ルスプリング24によって上部シリンダ室22a側へと
押圧されている。
径部からなるクランプボール作動部23が形成されてい
る。そして、ことピストン20との間に介装されたコイ
ルスプリング24によって上部シリンダ室22a側へと
押圧されている。
一方、クランプボール保持座14の他端部の周壁には複
数のボール穴26が穿設されており、このボール穴26
には夫々クランプボール28が保持されている。クラン
プボール保持座14のフランジには内周壁が円錐形状と
なったアダプタ装着用32が固着されている。また、ア
ダプタ装着用32に装着されるチェンジャーアダプタ6
は図示しないロボットハンド交換台に係合する係合溝3
3と、円筒中空部の終端部が湾曲しクランプボール28
が係止される爪部34とを有し、その外周壁はアダプタ
装着用32に嵌合する円錐形状となっている。
数のボール穴26が穿設されており、このボール穴26
には夫々クランプボール28が保持されている。クラン
プボール保持座14のフランジには内周壁が円錐形状と
なったアダプタ装着用32が固着されている。また、ア
ダプタ装着用32に装着されるチェンジャーアダプタ6
は図示しないロボットハンド交換台に係合する係合溝3
3と、円筒中空部の終端部が湾曲しクランプボール28
が係止される爪部34とを有し、その外周壁はアダプタ
装着用32に嵌合する円錐形状となっている。
以上のように構成されている従来技術に係る交換装装置
の作用について概略的に説明する。
の作用について概略的に説明する。
ロボットハンド4が装着されたチェンジャ一本体2は図
示しないロボットアームの動作により所定の交換位置ま
で移動し、チェンジャーアダプタ6の係合溝33が図示
しないロボットハンド交換台に係合される。次いで、図
示しない圧力流体源から上部シリンダ室22a内にポー
) 21aを介して圧力流体が供給される。ピストン2
oはこの圧力流体によりコイルスプリング24の弾発力
に抗して下部シリンダ室22b側へと押圧される。この
結果、シリンダロッド18のクランブボ−ル作動部23
はその小径部によってクランプボール28をアンクラン
プ状態とする。この状態からロボットアームを上方へ移
動させることによりクランプボール28はチェンジャー
アダプタ6の爪部34から外れ、ロボットハンド4がチ
ェンジャ一本体2より取り外される。
示しないロボットアームの動作により所定の交換位置ま
で移動し、チェンジャーアダプタ6の係合溝33が図示
しないロボットハンド交換台に係合される。次いで、図
示しない圧力流体源から上部シリンダ室22a内にポー
) 21aを介して圧力流体が供給される。ピストン2
oはこの圧力流体によりコイルスプリング24の弾発力
に抗して下部シリンダ室22b側へと押圧される。この
結果、シリンダロッド18のクランブボ−ル作動部23
はその小径部によってクランプボール28をアンクラン
プ状態とする。この状態からロボットアームを上方へ移
動させることによりクランプボール28はチェンジャー
アダプタ6の爪部34から外れ、ロボットハンド4がチ
ェンジャ一本体2より取り外される。
次に、チェンジャ一本体2はロボットアームにより次の
作業工程に適応するロボットハンド4がセットされたロ
ボットハンド交換台まで移動し、アダプタ装着胴32が
チェンジャーアダプタ6に嵌合される。次いで、ピスト
ン20は図示しない圧力流体源からボー)21bを介し
て下部シリンダ室22b内に供給される圧力流体および
コイルスプリング24の弾発力により上部シリンダ室2
2a側へと移動する。従って、クランプボール28はシ
リンダ機構ド18におけるクランプボール作動部23の
大径部によってクランプボール保持座14の外方へと押
し出されてチェンジャーアダプタ6の爪部34に係止さ
れ、ロボットハンド4がチェンジャ一本体2に装着され
る。
作業工程に適応するロボットハンド4がセットされたロ
ボットハンド交換台まで移動し、アダプタ装着胴32が
チェンジャーアダプタ6に嵌合される。次いで、ピスト
ン20は図示しない圧力流体源からボー)21bを介し
て下部シリンダ室22b内に供給される圧力流体および
コイルスプリング24の弾発力により上部シリンダ室2
2a側へと移動する。従って、クランプボール28はシ
リンダ機構ド18におけるクランプボール作動部23の
大径部によってクランプボール保持座14の外方へと押
し出されてチェンジャーアダプタ6の爪部34に係止さ
れ、ロボットハンド4がチェンジャ一本体2に装着され
る。
ところで、このように構成された交換装置では、ロボッ
トハンド4の交換作業をロボットアームによるチェンジ
ャ一本体2の交換位置までの移動動作およびシリンダ機
構によるロボットハンド4の着脱動作によって行ってい
る。そのため、交換作業のための制御機構として、夫々
ロボットアームにおける移動動作用制御機構およびシリ
ンダ機構における着脱動作用#御機構が必要であった。
トハンド4の交換作業をロボットアームによるチェンジ
ャ一本体2の交換位置までの移動動作およびシリンダ機
構によるロボットハンド4の着脱動作によって行ってい
る。そのため、交換作業のための制御機構として、夫々
ロボットアームにおける移動動作用制御機構およびシリ
ンダ機構における着脱動作用#御機構が必要であった。
また、シリンダ機構はピストン20を駆動するための圧
力流体源および圧力流体を切り換え制御する切換手段と
しての電磁弁等を必要とするため、極めて複雑な構成と
ならざるを得なかった。
力流体源および圧力流体を切り換え制御する切換手段と
しての電磁弁等を必要とするため、極めて複雑な構成と
ならざるを得なかった。
本発明は前記の不都合を克服するためになされたもので
あって、ロボットアーム先端部に工具保持手段を介して
係止される工具を所定の工具交換位置に設けた係止手段
および係止解除手段によりロボットアームの移動動作の
みによって自動的に着脱して交換すると共に極めて簡単
に構成することが可能な工具交換装置を提供することを
目的とする。
あって、ロボットアーム先端部に工具保持手段を介して
係止される工具を所定の工具交換位置に設けた係止手段
および係止解除手段によりロボットアームの移動動作の
みによって自動的に着脱して交換すると共に極めて簡単
に構成することが可能な工具交換装置を提供することを
目的とする。
前記の目・的を達成するために、本発明は移動自在なア
ーム先端部に設けられた第1の工具保持手段と、前記第
1工具保持手段に対応して固設された第2の工具保持手
段とからなり、前記第1工具保持手段は工具の一端部を
受容して係止する第1の係止手段を含み、前記第2工具
保持手段は前記工具の他端部を受容して係止する第2の
係止手段を含むと共に前記アームの移動作用下に前記第
1係止手段に係合して前記工具を第1工具保持手段から
離脱させる係止解除手段を有することを特徴とする。
ーム先端部に設けられた第1の工具保持手段と、前記第
1工具保持手段に対応して固設された第2の工具保持手
段とからなり、前記第1工具保持手段は工具の一端部を
受容して係止する第1の係止手段を含み、前記第2工具
保持手段は前記工具の他端部を受容して係止する第2の
係止手段を含むと共に前記アームの移動作用下に前記第
1係止手段に係合して前記工具を第1工具保持手段から
離脱させる係止解除手段を有することを特徴とする。
次に、本発明に係る工具交換装置について好適な実施例
を挙げ、添付の図面を参照しながら以下詳細に説明する
。
を挙げ、添付の図面を参照しながら以下詳細に説明する
。
第2図において、参照符号40は本発明に係る工具交換
装置を示し、この工具交換装置40は図示しないロボッ
ト本体の駆動作用によって移動動作を行うためにロボッ
トアーム41に取り付けられる第1工具保持手段、すな
わち、工具保持部43と、所定の工具交換位置に配置さ
れる第2工具保持手段、すなわち、工具交換部45とを
含む。
装置を示し、この工具交換装置40は図示しないロボッ
ト本体の駆動作用によって移動動作を行うためにロボッ
トアーム41に取り付けられる第1工具保持手段、すな
わち、工具保持部43と、所定の工具交換位置に配置さ
れる第2工具保持手段、すなわち、工具交換部45とを
含む。
ロボットアーム41の先端部には取付板42が固着され
、この取付142は平行に配設された固定座44および
案内座46を有し、固定座44には駆動機構を有する締
付装置としてのナツトランナー48が固定される。ナン
ドランナー48からは回転主軸50が突出し、この回転
主軸50の端部には軸線に沿ってガイド溝52aが穿設
された連結棒52の一端部が固着される(第3図参照)
。前記連結棒52の他端部には、中空円筒状で工具保持
部43を構成するクランプスリーブ54の一端部が連結
される。すなわち、クランプスリーブ54の一端部には
孔部54aが穿設され、この孔部54aをピン56が貫
通すると共に前記ピン56の先端部が前記ガイド溝52
aに係合することによって連結棒52との連結を確保し
ている。前記クランプスリーブ54はその中間外周部に
肉厚なフランジ54bを有し、回転主軸50の端部とフ
ランジ54bとの間にコイルスプリング57を巻装した
状態で案内座46に取り付けられたガイドリング58に
嵌合する。ここで、ガイドリング58の孔部58aはフ
ランジ54bの外径と略同径で固定座44側に指向して
拡開されている。
、この取付142は平行に配設された固定座44および
案内座46を有し、固定座44には駆動機構を有する締
付装置としてのナツトランナー48が固定される。ナン
ドランナー48からは回転主軸50が突出し、この回転
主軸50の端部には軸線に沿ってガイド溝52aが穿設
された連結棒52の一端部が固着される(第3図参照)
。前記連結棒52の他端部には、中空円筒状で工具保持
部43を構成するクランプスリーブ54の一端部が連結
される。すなわち、クランプスリーブ54の一端部には
孔部54aが穿設され、この孔部54aをピン56が貫
通すると共に前記ピン56の先端部が前記ガイド溝52
aに係合することによって連結棒52との連結を確保し
ている。前記クランプスリーブ54はその中間外周部に
肉厚なフランジ54bを有し、回転主軸50の端部とフ
ランジ54bとの間にコイルスプリング57を巻装した
状態で案内座46に取り付けられたガイドリング58に
嵌合する。ここで、ガイドリング58の孔部58aはフ
ランジ54bの外径と略同径で固定座44側に指向して
拡開されている。
一方、クランプスリーブ54の他端部側にはその軸線に
指向してボール孔54c、54dが穿設されており、こ
のボール孔54C,54dにはクランプスリーブ54の
周壁の肉厚よりも直径を大きく選択したクランプボール
62a、62bが夫々嵌合保持される。ボール孔54c
、54dは、この場合、クランプスリーブ54の内周か
ら外周に指向して拡開するように形成しておく。また、
クランプスリーブ54の他端部側内周は、第4図a、b
に示すように、断面六角形状の中空部54eとなってい
る。クランプスリーブ54の他端部側には周溝55を形
成すると共にその他端部にフランジ64aを含むクラン
プリング64がコイルスプリング68を介して外嵌され
る。ここで、クランプボール62a、62bおよびクラ
ンプリング64は第1係止手段を構成する。この場合、
前記周溝55にストッパリング66を嵌合してクランプ
スリーブ54からクランプリング64が脱揮するのを阻
止し、且つコイルスプリング68の弾発力はコイルスプ
リング57の弾発力よりも弱く設定しておく。クランプ
リング64の内周部は、第4図a乃至Cの断面図に示す
ように、クランプスリーブ54の他端部の外周と略同径
である小径部64bと、フランジ64a側に形成され前
記小径部64bよりもやや大径となった大径部64Cと
から構成される。
指向してボール孔54c、54dが穿設されており、こ
のボール孔54C,54dにはクランプスリーブ54の
周壁の肉厚よりも直径を大きく選択したクランプボール
62a、62bが夫々嵌合保持される。ボール孔54c
、54dは、この場合、クランプスリーブ54の内周か
ら外周に指向して拡開するように形成しておく。また、
クランプスリーブ54の他端部側内周は、第4図a、b
に示すように、断面六角形状の中空部54eとなってい
る。クランプスリーブ54の他端部側には周溝55を形
成すると共にその他端部にフランジ64aを含むクラン
プリング64がコイルスプリング68を介して外嵌され
る。ここで、クランプボール62a、62bおよびクラ
ンプリング64は第1係止手段を構成する。この場合、
前記周溝55にストッパリング66を嵌合してクランプ
スリーブ54からクランプリング64が脱揮するのを阻
止し、且つコイルスプリング68の弾発力はコイルスプ
リング57の弾発力よりも弱く設定しておく。クランプ
リング64の内周部は、第4図a乃至Cの断面図に示す
ように、クランプスリーブ54の他端部の外周と略同径
である小径部64bと、フランジ64a側に形成され前
記小径部64bよりもやや大径となった大径部64Cと
から構成される。
一方、交換工具としてのソケット部70は、第5図から
容易に諒解されるように、クランプスリーブ54の六角
形状の中空部54eに嵌合する六角柱状の中空となった
ソケット支持部72と、このソケット支持部72の一端
部に螺合されるソケット74とを含む。ソケット支持部
72は、その他端部にテーパ座72aが形成され、また
、外周壁中間部にはクランプスリーブ54に保持された
クランプボール62a、62bが嵌合する周溝である凹
状部72bが形成される。ソケット支持部72に螺合さ
れるソケット74にはその内周部に締付対象であるボル
ト、ナツト等の形状および寸法に対応した係合部74a
が形成されると共に、外周にはリング状の係合溝74b
が刻設される。
容易に諒解されるように、クランプスリーブ54の六角
形状の中空部54eに嵌合する六角柱状の中空となった
ソケット支持部72と、このソケット支持部72の一端
部に螺合されるソケット74とを含む。ソケット支持部
72は、その他端部にテーパ座72aが形成され、また
、外周壁中間部にはクランプスリーブ54に保持された
クランプボール62a、62bが嵌合する周溝である凹
状部72bが形成される。ソケット支持部72に螺合さ
れるソケット74にはその内周部に締付対象であるボル
ト、ナツト等の形状および寸法に対応した係合部74a
が形成されると共に、外周にはリング状の係合溝74b
が刻設される。
また、ソケット支持部72の中空部分にはソケット74
の係合部74aに突出してソケット74のナンド等への
嵌合時における芯出し用のピン76が嵌合する。この場
合、ソケット74をボルトへ嵌合させる際にはピン76
を取り外しておく。前記ピン76はソケット支持部72
の一端部に係合する。
の係合部74aに突出してソケット74のナンド等への
嵌合時における芯出し用のピン76が嵌合する。この場
合、ソケット74をボルトへ嵌合させる際にはピン76
を取り外しておく。前記ピン76はソケット支持部72
の一端部に係合する。
すなわち、ソケット支持部72の中空状の他端側内周壁
部に周溝75を形成し、前記ソケット支持部72の内部
にテーバ状の先端部76aを有するピン76を嵌合挿入
する。そして、このピン76の軸線方向に延在する中空
部76bにコイルスプリング82を挿入すると共に前記
コイルスプリング82の一端部を押え板80により押え
、且つこの押え板80を前記周溝75に嵌合するストッ
パリング78により固定する。この結果、前記ピン76
はソケット支持部72に弾性的に保持されることが容易
に諒解されよう。
部に周溝75を形成し、前記ソケット支持部72の内部
にテーバ状の先端部76aを有するピン76を嵌合挿入
する。そして、このピン76の軸線方向に延在する中空
部76bにコイルスプリング82を挿入すると共に前記
コイルスプリング82の一端部を押え板80により押え
、且つこの押え板80を前記周溝75に嵌合するストッ
パリング78により固定する。この結果、前記ピン76
はソケット支持部72に弾性的に保持されることが容易
に諒解されよう。
次に、工具交換部45はソケット部70の所定の交換位
置に配置された固定基台86に設けられる。
置に配置された固定基台86に設けられる。
すなわち、固定基台86にはソケット74の外周径に略
等しい幅を有するU字状の切欠部86aが形成され(第
3図参照)、この切欠部86aには固定基台86の下面
側より略円筒状に形成された支持台88が嵌合する。前
記支持台88の上部には切欠部86aに嵌合する一端部
側が半円状に切り欠かれた半円筒部88aが形成され、
一方、その中間部には固定基台86の下面に係止される
フランジ88bが形成される。
等しい幅を有するU字状の切欠部86aが形成され(第
3図参照)、この切欠部86aには固定基台86の下面
側より略円筒状に形成された支持台88が嵌合する。前
記支持台88の上部には切欠部86aに嵌合する一端部
側が半円状に切り欠かれた半円筒部88aが形成され、
一方、その中間部には固定基台86の下面に係止される
フランジ88bが形成される。
固定基台86の下面側には、前記支持台8日のフランジ
Bibと同径の大径部90aと支持台88の他端部側と
同径の小径部90bとからなる孔部を有する筐体状の受
座90がボルト91によって固定され、この小径部90
bに前記支持台88の他端部が嵌合する。そして、支持
台88のフランジ88bと受座90に形成された小径部
90bとの間にはコイルスプリング92が介装される。
Bibと同径の大径部90aと支持台88の他端部側と
同径の小径部90bとからなる孔部を有する筐体状の受
座90がボルト91によって固定され、この小径部90
bに前記支持台88の他端部が嵌合する。そして、支持
台88のフランジ88bと受座90に形成された小径部
90bとの間にはコイルスプリング92が介装される。
支持台88の他端部には螺孔88cが形成され、この螺
孔88cには受座90の小径部90bに刻設されたU字
a90cに遊嵌する着脱異常検知スイッチ94の可動部
94aが螺合する。前記着脱異常検知スイッチ94は前
記可動部94aを介してソケット74の着脱時における
異常状態の有無を検出するためのものである。なお、前
記着脱異常検知スイッチ94の固定部94bは固定基台
86の下面側にポルト95によって固着された固定板9
6に固定され、可動部94aに近接した状態で配置して
おく。
孔88cには受座90の小径部90bに刻設されたU字
a90cに遊嵌する着脱異常検知スイッチ94の可動部
94aが螺合する。前記着脱異常検知スイッチ94は前
記可動部94aを介してソケット74の着脱時における
異常状態の有無を検出するためのものである。なお、前
記着脱異常検知スイッチ94の固定部94bは固定基台
86の下面側にポルト95によって固着された固定板9
6に固定され、可動部94aに近接した状態で配置して
おく。
一方、固定基台86の上面には、ソケット74の外周径
に略等しい半円状の溝部98aが刻設された筐体状のス
トッカ一部98が固着される。このストッカ一部98に
穿設された孔部98b、98cには固定基台86側から
係止解除手段としての二本のピン100a、 100b
が嵌合し、これらのピン100a 。
に略等しい半円状の溝部98aが刻設された筐体状のス
トッカ一部98が固着される。このストッカ一部98に
穿設された孔部98b、98cには固定基台86側から
係止解除手段としての二本のピン100a、 100b
が嵌合し、これらのピン100a 。
100bの一端部は固定基台86の間に介装されたコイ
ルスプリング102a、 102bの弾発力によって押
圧され、ストッカ一部98上に突出する。この場合、前
記コイルスプリング102a、 102bの弾発力はコ
イルスプリング92よりも弱く設定すると共に、コイル
スプリング57および68よりも強く設定しておく。
ルスプリング102a、 102bの弾発力によって押
圧され、ストッカ一部98上に突出する。この場合、前
記コイルスプリング102a、 102bの弾発力はコ
イルスプリング92よりも弱く設定すると共に、コイル
スプリング57および68よりも強く設定しておく。
次に、ストッカ一部98の側部にはスリット98dが刻
設され、このスリンl−98d内にはL字状に形成され
た第2係止手段としての爪部104の一端部がピン10
5によって軸支される。爪部104にはストッカ一部9
8の側部に固着された板ばね106の一端部が当接する
と共に、この一端部はスト7力一部98に画成された溝
部98aに僅かに突出する。また、スト7力一部98に
は溝部98aに指向して螺孔98eが穿設され、この螺
孔98eにはソケット74の有無を検出するための近接
スイッチ108を螺合固着しておく。
設され、このスリンl−98d内にはL字状に形成され
た第2係止手段としての爪部104の一端部がピン10
5によって軸支される。爪部104にはストッカ一部9
8の側部に固着された板ばね106の一端部が当接する
と共に、この一端部はスト7力一部98に画成された溝
部98aに僅かに突出する。また、スト7力一部98に
は溝部98aに指向して螺孔98eが穿設され、この螺
孔98eにはソケット74の有無を検出するための近接
スイッチ108を螺合固着しておく。
本発明に係る工具交換装置は基本的には以上のように構
成されるものであり、次にその作用並びに効果について
説明する。
成されるものであり、次にその作用並びに効果について
説明する。
始めに、ナツトランナー48の回転主軸50に連結され
た工具保持部43ヘソケット部70を装着する場合の動
作について説明する。
た工具保持部43ヘソケット部70を装着する場合の動
作について説明する。
この装着動作に先立ち、第2図の二点鎖線からなる仮想
線で示すように、爪部104を板ばね106の弾発力に
抗して回動させ、溝部98aにソケット部70を挿入す
る。爪部104を開放すれば、板ばね106の弾発力に
より前記爪部104はソケット74の係合溝74bにそ
の先端部が係合する。
線で示すように、爪部104を板ばね106の弾発力に
抗して回動させ、溝部98aにソケット部70を挿入す
る。爪部104を開放すれば、板ばね106の弾発力に
より前記爪部104はソケット74の係合溝74bにそ
の先端部が係合する。
この場合、ストッカ一部98に配設された近接スイッチ
108はソケット74がストッカ一部98に装着されて
いることを検知する。
108はソケット74がストッカ一部98に装着されて
いることを検知する。
次いで、ロボットアーム41を図示しない駆動機構によ
って移動させ、ナツトランナー48をストッカ一部98
の直上に位置決めする。この時の状態を第4図aに示す
。ストッカ一部98の直上に位置決めされたナツトラン
ナー48は、この後、ロボットアーム41によりスト7
力一部98に指向して矢印A方向に下降する。この時、
クランブリング64はコイルスプリング68の弾発力に
より押圧され、ストッパリング66により規制された状
態にあり、クランプスリーブ54のボール孔54C15
4dに保持されたクランプポール62a、62bはクラ
ンプリング64の小径部64bによってクランプスリー
ブ54の内方へ指向してその一部が突出した状態となっ
ている。
って移動させ、ナツトランナー48をストッカ一部98
の直上に位置決めする。この時の状態を第4図aに示す
。ストッカ一部98の直上に位置決めされたナツトラン
ナー48は、この後、ロボットアーム41によりスト7
力一部98に指向して矢印A方向に下降する。この時、
クランブリング64はコイルスプリング68の弾発力に
より押圧され、ストッパリング66により規制された状
態にあり、クランプスリーブ54のボール孔54C15
4dに保持されたクランプポール62a、62bはクラ
ンプリング64の小径部64bによってクランプスリー
ブ54の内方へ指向してその一部が突出した状態となっ
ている。
ロボットアーム41が矢印A方向に所定距離下降すると
、クランプスリーブ54の下端部がストッカ一部98に
装着されたソケット支持部72上端部に嵌合する。この
時、ソケット支持部72の上端部に形成されたテーパ座
72aがクランプボール62a、62bに一旦係止され
る。この状態からロボットアーム41をさらに矢印入方
向へ下降させると、ナツトランナー48の回転主軸50
がコイルスプリング57の弾発力に抗してクランプスリ
ーブ54の上端部に接近すると共に、支持台88がソケ
ット74により押圧され、コイルスプリング92の弾発
力に抗して下降する。この時の状態を第4図すに示す。
、クランプスリーブ54の下端部がストッカ一部98に
装着されたソケット支持部72上端部に嵌合する。この
時、ソケット支持部72の上端部に形成されたテーパ座
72aがクランプボール62a、62bに一旦係止され
る。この状態からロボットアーム41をさらに矢印入方
向へ下降させると、ナツトランナー48の回転主軸50
がコイルスプリング57の弾発力に抗してクランプスリ
ーブ54の上端部に接近すると共に、支持台88がソケ
ット74により押圧され、コイルスプリング92の弾発
力に抗して下降する。この時の状態を第4図すに示す。
支持台88が所定距離下降すると、ストッカ一部98の
上部に突出したピン100a、100bの先端部がクラ
ンブリング64のフランジ64aに当接する。
上部に突出したピン100a、100bの先端部がクラ
ンブリング64のフランジ64aに当接する。
この場合、前記のように、ピン100a、 100bを
支持するコイルスプリング102a、 102bの弾発
力はコイルスプリング68の弾発力よりも強く設定しで
ある。そのため、この状態からロボットアーム41をさ
らに矢印A方向に下降させると、クランプリング64は
ビン100a、 100bによって押圧され、コイルス
プリング68を圧縮し、クランプスリーブ54のフラン
ジ54b側へと摺動する。この結果、クランプボール6
2a、62b−はソケット支持部72のテーバ座72a
によってクランプリング64の大径部64cに対応して
クランプスリーブ54の外方へと移動し、ソケット支持
部72がクランプスリーブ54に完全に嵌合する。この
時の状態を第4図Cに示す。この場合、クランプスリー
ブ54の中空部54eおよびソケット支持部72の外周
は六角形状に形成されているため、相互に係合されるこ
ととなる。また、支持台88のフランジ88bはコイル
スプリング92によって押し上げられ、固定基台86の
下面側に再び当接する。
支持するコイルスプリング102a、 102bの弾発
力はコイルスプリング68の弾発力よりも強く設定しで
ある。そのため、この状態からロボットアーム41をさ
らに矢印A方向に下降させると、クランプリング64は
ビン100a、 100bによって押圧され、コイルス
プリング68を圧縮し、クランプスリーブ54のフラン
ジ54b側へと摺動する。この結果、クランプボール6
2a、62b−はソケット支持部72のテーバ座72a
によってクランプリング64の大径部64cに対応して
クランプスリーブ54の外方へと移動し、ソケット支持
部72がクランプスリーブ54に完全に嵌合する。この
時の状態を第4図Cに示す。この場合、クランプスリー
ブ54の中空部54eおよびソケット支持部72の外周
は六角形状に形成されているため、相互に係合されるこ
ととなる。また、支持台88のフランジ88bはコイル
スプリング92によって押し上げられ、固定基台86の
下面側に再び当接する。
ここで、支持台88がソケット74によって押圧され下
降した状態(第4図す参照)が所定時間以上lil!m
した場合、着脱異常検知スイッチ94の可動部94aが
固定部94bより離間することによってこの固定部94
bが異常を検知し、ソケット部70がクランプスリーブ
54に正常に装着されていないことが警告される。
降した状態(第4図す参照)が所定時間以上lil!m
した場合、着脱異常検知スイッチ94の可動部94aが
固定部94bより離間することによってこの固定部94
bが異常を検知し、ソケット部70がクランプスリーブ
54に正常に装着されていないことが警告される。
次に、ソケット部70の着脱異常状態が検知されない場
合、第4図Cの状態からロボットアーム41を矢印B方
向へと移動させる(第6図参照)。
合、第4図Cの状態からロボットアーム41を矢印B方
向へと移動させる(第6図参照)。
この時、ビン100a、100bの上端部に係止された
クランプリング64はロボットアーム41のB方向への
移動によってその係止状態から離脱し、コイルスプリン
グ6日の弾発力により下方へと移動する。従って、クラ
ンプボール62a、62bはクランプリング64の小径
部64bによってクランプスリーブ54の内方へ押圧さ
れ、ソケット支持部72の外周に形成された凹状部72
bに夫々嵌合し、ソケット部70がクランプスリーブ5
4にクランプされる。この場合、ソケット74はそのB
方向への移動時にストッカ一部98の爪部104を板バ
ネ106に抗して回動させ、ストッカ一部98より取り
出される。
クランプリング64はロボットアーム41のB方向への
移動によってその係止状態から離脱し、コイルスプリン
グ6日の弾発力により下方へと移動する。従って、クラ
ンプボール62a、62bはクランプリング64の小径
部64bによってクランプスリーブ54の内方へ押圧さ
れ、ソケット支持部72の外周に形成された凹状部72
bに夫々嵌合し、ソケット部70がクランプスリーブ5
4にクランプされる。この場合、ソケット74はそのB
方向への移動時にストッカ一部98の爪部104を板バ
ネ106に抗して回動させ、ストッカ一部98より取り
出される。
このようにして、クランプスリーブ54に装着され且つ
ストッカ一部98より取り出されたソケット部70はロ
ボットアーム41の移動動作によりソケット74が図示
しないナツトに嵌合され、ナツトランナー48の回転駆
動作用下にクランプスリーブ54に装着されたソケット
部70を回転させる。すなわち、前記ナンドの締め付は
動作が行われる。
ストッカ一部98より取り出されたソケット部70はロ
ボットアーム41の移動動作によりソケット74が図示
しないナツトに嵌合され、ナツトランナー48の回転駆
動作用下にクランプスリーブ54に装着されたソケット
部70を回転させる。すなわち、前記ナンドの締め付は
動作が行われる。
次に、クランプスリーブ54からソケット部70を取り
外す場合の動作につき説明する。
外す場合の動作につき説明する。
クランプスリーブ54に装着されたソケット部70はロ
ボットアーム41の移動動作により所定の交換位置に配
置された工具交換部45の直上に移動する。次いで、ロ
ボットアーム41はその位置より矢印A方向に下降し、
ソケット74の下端部がストッカ一部98の溝部98a
に嵌合する。この時、ソケット74の下端部は溝部98
a内に僅かに突出する爪部104の先端部に当接する。
ボットアーム41の移動動作により所定の交換位置に配
置された工具交換部45の直上に移動する。次いで、ロ
ボットアーム41はその位置より矢印A方向に下降し、
ソケット74の下端部がストッカ一部98の溝部98a
に嵌合する。この時、ソケット74の下端部は溝部98
a内に僅かに突出する爪部104の先端部に当接する。
この状態からロボットアーム41を矢印A方向にさらに
下降させると、爪部104の先端部はソケット74の下
端部を介して押圧されて下方向に僅かに湾曲する。その
ため、爪部104は横方向の分力により板ばね106の
弾発力に抗して一旦ストフカ一部98の外方に指向して
回動された後、再び板ばね106の弾発力によりソケッ
ト74の外周に刻設された係合溝74bに係合する。こ
の時、ストッカ一部9日の溝部98a内に臨む近接スイ
ッチ108はソケット74がストッカ一部98の溝部9
8a内に嵌合されたことを検知する。
下降させると、爪部104の先端部はソケット74の下
端部を介して押圧されて下方向に僅かに湾曲する。その
ため、爪部104は横方向の分力により板ばね106の
弾発力に抗して一旦ストフカ一部98の外方に指向して
回動された後、再び板ばね106の弾発力によりソケッ
ト74の外周に刻設された係合溝74bに係合する。こ
の時、ストッカ一部9日の溝部98a内に臨む近接スイ
ッチ108はソケット74がストッカ一部98の溝部9
8a内に嵌合されたことを検知する。
一方、クランプスリーブ54はソケット74の下端部が
当接する支持台8Bにより押圧され、コイルスプリング
57が圧縮して回転主軸50に密着する。また、この時
、ストッカ一部98上に突出したビン100a、100
bの上端部がコイルスプリング68の弾発力に抗してク
ランプリング64をクランプスリーブ54のフランジ5
4b側へと押し上げる。
当接する支持台8Bにより押圧され、コイルスプリング
57が圧縮して回転主軸50に密着する。また、この時
、ストッカ一部98上に突出したビン100a、100
bの上端部がコイルスプリング68の弾発力に抗してク
ランプリング64をクランプスリーブ54のフランジ5
4b側へと押し上げる。
その結果、クランプボール62a、62bはクランプリ
ング64の大径部64cに対応しソケット支持部72を
クランプしない状態となる。この時の状態を第4図Cに
示す。
ング64の大径部64cに対応しソケット支持部72を
クランプしない状態となる。この時の状態を第4図Cに
示す。
ここで、ロボットアーム41がさらに矢印A方向へ下降
動作されると、支持台88がソケット74の下端部によ
り押圧され、コイルスプリング92の弾発力に抗して下
降し、支持台88に固定された着脱異常検知スイッチ9
4の可動部94aが支持台88と共に下降する。そして
、この状態が所定時間以上1!続された場合、着脱異常
検知スイッチ94の固定部94bにより異常が検知され
、例えば、ロボットアーム41の動作異常が警告される
。
動作されると、支持台88がソケット74の下端部によ
り押圧され、コイルスプリング92の弾発力に抗して下
降し、支持台88に固定された着脱異常検知スイッチ9
4の可動部94aが支持台88と共に下降する。そして
、この状態が所定時間以上1!続された場合、着脱異常
検知スイッチ94の固定部94bにより異常が検知され
、例えば、ロボットアーム41の動作異常が警告される
。
次に、ロボットアーム41の動作異常が検出されない場
合、ロボットアーム41は第4図Cの状態から矢印C方
向へと上昇動作を行う。この場合、ソケット部70はソ
ケット74が爪部104によってストッカ一部98に係
止されていると共にクランプリング64がピン100a
、 100bによって押圧され、クランプボール52a
、62bがアンクランプ状態となっている。このため、
クランプスリーブ54はソケット部70をストッカ一部
9日に残した状態でロボットアーム41と共に矢印C方
向へ上昇し、取り外し動作が完了する。
合、ロボットアーム41は第4図Cの状態から矢印C方
向へと上昇動作を行う。この場合、ソケット部70はソ
ケット74が爪部104によってストッカ一部98に係
止されていると共にクランプリング64がピン100a
、 100bによって押圧され、クランプボール52a
、62bがアンクランプ状態となっている。このため、
クランプスリーブ54はソケット部70をストッカ一部
9日に残した状態でロボットアーム41と共に矢印C方
向へ上昇し、取り外し動作が完了する。
以上、本発明によればロボットアーム先端部に工具保持
手段を介して係止された工具を所定の工具交換位置に配
設された係止解除手段によって工具の着脱を行うように
構成している。従って、工具保持手段に対する工具の着
脱作用をロボットアームの移動動作のみによって行うこ
とが可能となる。また、本発明に係る工具交換装置は工
具のクランプ、アンクランプ状態を実現するために従来
の如く圧力流体源および圧力流体を制御する電磁弁等の
駆動部を必要としないため、極めて簡単に構成すること
が出来、且つ製造コストの節減も可能となる効果が得ら
れる。
手段を介して係止された工具を所定の工具交換位置に配
設された係止解除手段によって工具の着脱を行うように
構成している。従って、工具保持手段に対する工具の着
脱作用をロボットアームの移動動作のみによって行うこ
とが可能となる。また、本発明に係る工具交換装置は工
具のクランプ、アンクランプ状態を実現するために従来
の如く圧力流体源および圧力流体を制御する電磁弁等の
駆動部を必要としないため、極めて簡単に構成すること
が出来、且つ製造コストの節減も可能となる効果が得ら
れる。
以上、本発明について好適な実施例を挙げて説明したが
、本発明はこの実施例に限定されるものではなく、例え
ば、ソケット以外の工具としてドライバやドリルあるい
は前記従来例におけるロボットハンド等の交換にも応用
可能である等、本発明の要旨を逸脱しない範囲において
種々の改良並びに設計の変更が可能なことは勿論である
。
、本発明はこの実施例に限定されるものではなく、例え
ば、ソケット以外の工具としてドライバやドリルあるい
は前記従来例におけるロボットハンド等の交換にも応用
可能である等、本発明の要旨を逸脱しない範囲において
種々の改良並びに設計の変更が可能なことは勿論である
。
第1図は従来技術に係る交換装置の部分断面図、第2図
は本発明に係る工具交換装置の斜視図、第3図は本発明
に係る工具交換装置の分解斜視図、第4図a乃至Cは夫
々本発明に係る工具交換装置による工具交換動作を説明
するための正面断面説明図、第5図は本発明に係る工具
交換装置に適用されるソケット部の分解斜視図、第6図
は本発明に係る工具交換装置の側面部分断面図である。 40・・・工具交換装置 41・・・ロボットアー
ム43・・・工具保持部 45・・・工具交換部
48・・・ナツトランナー 54・・・クランプスリ
ープ57・・・コイルスプリング 62a、62b・・
・クランプボール64・・・クランプリング 68・
・・コイルスプリング70・・・ソケット部 7
2・・・ソケット支持部74・・・ソケット86・・・
固定基台88・・・支持台 9o・・・受座
92・・・コイルスプリング 94・・・着脱異常検知
スイッチ9日・・・ストッカ一部 100a、 1
00b・・・ピン102a、 102b川コイルスプリ
ング104・・・爪部 106・・・板ばね
108・・・近接スイッチ
は本発明に係る工具交換装置の斜視図、第3図は本発明
に係る工具交換装置の分解斜視図、第4図a乃至Cは夫
々本発明に係る工具交換装置による工具交換動作を説明
するための正面断面説明図、第5図は本発明に係る工具
交換装置に適用されるソケット部の分解斜視図、第6図
は本発明に係る工具交換装置の側面部分断面図である。 40・・・工具交換装置 41・・・ロボットアー
ム43・・・工具保持部 45・・・工具交換部
48・・・ナツトランナー 54・・・クランプスリ
ープ57・・・コイルスプリング 62a、62b・・
・クランプボール64・・・クランプリング 68・
・・コイルスプリング70・・・ソケット部 7
2・・・ソケット支持部74・・・ソケット86・・・
固定基台88・・・支持台 9o・・・受座
92・・・コイルスプリング 94・・・着脱異常検知
スイッチ9日・・・ストッカ一部 100a、 1
00b・・・ピン102a、 102b川コイルスプリ
ング104・・・爪部 106・・・板ばね
108・・・近接スイッチ
Claims (6)
- (1)移動自在なアーム先端部に設けられた第1の工具
保持手段と、前記第1工具保持手段に対応して固設され
た第2の工具保持手段とからなり、前記第1工具保持手
段は工具の一端部を受容して係止する第1の係止手段を
含み、前記第2工具保持手段は前記工具の他端部を受容
して係止する第2の係止手段を含むと共に前記アームの
移動作用下に前記第1係止手段に係合して前記工具を第
1工具保持手段から離脱させる係止解除手段を有するこ
とを特徴とする工具交換装置。 - (2)特許請求の範囲第1項記載の装置において、第1
係止手段は工具の外周に形成された凹状部に係合するク
ランプボールとクランプボールを工具に対してクランプ
またはアンクランプ状態とするクランプリングより構成
されてなる工具交換装置。 - (3)特許請求の範囲第1項記載の装置において、第2
係止手段は工具の外周に形成された係合溝に係合する爪
部材を含む工具交換装置。 - (4)特許請求の範囲第1項または第2項記載の装置に
おいて、係止解除手段は第1係止手段を構成するクラン
プリングを押圧移動させるピン部材よりなる工具交換装
置。 - (5)特許請求の範囲第1項記載の装置において、第2
工具保持手段には工具の有無を検知する検知手段を設け
てなる工具交換装置。 - (6)特許請求の範囲第1項記載の装置において、第2
工具保持手段にはアームの移動作用下に工具の着脱異常
を検知する異常検知手段を設けてなる工具交換装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17659485A JPS6239146A (ja) | 1985-08-09 | 1985-08-09 | 工具交換装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17659485A JPS6239146A (ja) | 1985-08-09 | 1985-08-09 | 工具交換装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6239146A true JPS6239146A (ja) | 1987-02-20 |
Family
ID=16016298
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17659485A Pending JPS6239146A (ja) | 1985-08-09 | 1985-08-09 | 工具交換装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6239146A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4996753A (en) * | 1988-09-30 | 1991-03-05 | The Boeing Company | Robot end effector exchange system |
| US6332861B1 (en) * | 1999-06-16 | 2001-12-25 | Fanuc Ltd. | Automatic bladed tool changer |
| DE102010035551B4 (de) | 2010-08-27 | 2023-09-21 | Mercedes-Benz Group AG | Werkzeug für einen Roboter sowie Verfahren zum Herstellen einer Schraubverbindung |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5025187A (ja) * | 1973-07-05 | 1975-03-17 | ||
| JPS5935737A (ja) * | 1982-08-23 | 1984-02-27 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 電気カ−ペツト |
-
1985
- 1985-08-09 JP JP17659485A patent/JPS6239146A/ja active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5025187A (ja) * | 1973-07-05 | 1975-03-17 | ||
| JPS5935737A (ja) * | 1982-08-23 | 1984-02-27 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 電気カ−ペツト |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4996753A (en) * | 1988-09-30 | 1991-03-05 | The Boeing Company | Robot end effector exchange system |
| US6332861B1 (en) * | 1999-06-16 | 2001-12-25 | Fanuc Ltd. | Automatic bladed tool changer |
| DE102010035551B4 (de) | 2010-08-27 | 2023-09-21 | Mercedes-Benz Group AG | Werkzeug für einen Roboter sowie Verfahren zum Herstellen einer Schraubverbindung |
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