KR20190008902A - 툴 교환 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은, 마스터 플레이트 (4) 에 대한 툴 플레이트 (1) 의 불충분한 연결 상태에서의 툴에 의한 작업을 억제할 수 있는 툴 교환 장치를 제공하는 것을 과제로 한다. 본 발명은, 끼워넣기 오목부를 갖는 툴 플레이트 (1) 와, 통형상부를 갖고 툴 플레이트 (1) 가 착탈 가능하게 연결되는 마스터 플레이트 (4) 를 구비하고, 마스터 플레이트 (4) 가, 실린더실 (10) 및 유통로가 형성된 플레이트 본체 (7) 와, 통형상부의 축과 수직 방향으로 출퇴 가능하게 형성되는 걸림부 (5) 와, 통형상 내의 실린더실의 압력에 의해 통형상부의 축 방향으로 왕복동 가능하며 걸림부 (5) 의 출퇴를 실시하는 피스톤 부재 (8) 를 갖고, 툴 플레이트 (1) 가, 끼워넣기 오목부에 통형상부를 끼워넣은 상태로 걸림부가 출퇴함으로써 걸림부 (5) 와 걸리거나 이탈되는 피걸림부 (21) 를 갖는 툴 교환 장치로서, 마스터 플레이트 (4) 가, 상기 실린더실 (10) 의 압력을 검지하는 검지 수단 (23) 을 추가로 갖는 것을 특징으로 한다.

Description

툴 교환 장치

본 발명은 툴 교환 장치에 관한 것이다.

툴 교환 장치는, 예를 들어, 로봇의 아암에 여러 가지 툴을 교환하여 장착하기 위한 것이다. 이와 같은 로봇 아암용 툴 교환 장치는, 1 대의 로봇이 툴의 교환에 의해 복수의 작업을 실시할 수 있으므로, 로봇의 다기능화나 절차 시간의 단축화를 도모할 수 있어, 다품종 소량 생산에 공헌할 수 있다.

이 툴 교환 장치는, 일례로서 로봇측에 장착되는 마스터 플레이트와, 툴측에 장착되는 툴 플레이트를 가지고 있다. 이 마스터 플레이트와 툴 플레이트가 조작에 의해 착탈할 수 있도록 형성되고, 이 착탈에 의해 로봇은 여러 가지 툴로 교환할 수 있다.

이와 같은 툴 교환 장치로는, 복수의 볼의 출퇴 (出退) 에 의해 상기 착탈이 이루어지는 것이 공지되어 있다 (일본 공개특허공보 2015-449호 참조). 이 공보에 기재되어 있는 로봇 아암용 툴 교환 장치에 있어서는, 툴 플레이트가 상면에 끼워넣기 오목부를 갖고, 마스터 플레이트가 이 끼워넣기 오목부에 끼워넣기 가능한 통형상부를 가지고 있다. 이 마스터 플레이트는, 상기 통형상부를 갖는 플레이트 본체에 실린더실이 형성되어 있다. 또, 상기 복수의 볼은, 상기 통형상부의 축과 수직 방향으로 출퇴 가능하게 통형상부에 유지되어 있다. 상기 마스터 플레이트는, 상기 실린더실로 가압함으로써 상기 통형상부의 축 방향으로 통형상부 내를 툴 플레이트측으로 이동하는 피스톤 부재를 가지고 있다. 그리고, 이 피스톤 부재의 이동에 의해 상기 복수의 볼은 축과 수직 방향 외측으로 이동한다. 상기 툴 플레이트는, 상기 끼워넣기 오목부에 상기 통형상부를 끼워넣은 상태로 복수의 볼이 출퇴함으로써 복수의 볼과 걸리거나 이탈되는 피걸림부를 가지고 있다.

상기 로봇 아암용 툴 교환 장치에 있어서는, 툴 플레이트의 장착 동작을 실시할 때에, 먼저 상기 끼워넣기 오목부에 상기 통형상부를 끼워넣는다. 그리고, 이 상태로 실린더실을 가압함으로써, 피스톤 부재가 툴 플레이트측으로 이동하고, 복수의 볼이 통형상부의 축과 수직 방향의 외측으로 밀려 나온다. 이와 같이 통형상부의 측면의 외측으로 밀려 나온 볼은, 툴 플레이트의 피걸림부에 걸려서, 이로써 마스터 플레이트에 툴 플레이트가 연결된다. 그리고, 이 연결 상태에 있어서, 로봇 아암에 장착된 툴에 의해 원하는 작업이 이루어진다. 한편, 툴 플레이트의 이탈 동작을 실시할 때에는, 실린더실의 반대측 실을 가압함으로써, 피스톤 부재가 마스터 플레이트측으로 이동하고, 복수의 볼이 축과 수직 방향의 내측의 이동이 허용됨으로써, 상기 피걸림부와의 걸림이 해제된다.

상기 서술한 바와 같은 툴 플레이트의 장착 동작에 있어서의 실린더실에 대한 가압은, 예를 들어 공장의 에어 공급 장치 등에 의해 이루어지며, 이 에어 공급 장치로부터 에어 공급관을 통해서 상기 실린더실에 에어가 공급된다.

그러나, 상기 에어 공급 장치에 의해 충분한 에어가 공급되고 있어도, 예를 들어 에어 공급관 등의 문제에 의해 실린더실에 충분한 압력이 공급되지 않을 우려가 있다. 이와 같이 실린더실에 대한 가압이 충분히 이루어지지 않은 상태에서, 툴의 작업이 개시되면, 툴의 자중 등에 의해 복수의 볼이 의도치 않게 축과 수직 방향 내측으로 이동해 버릴 우려가 있다. 이와 같은 볼의 준비되지 않은 축과 수직 방향 내측으로의 이동은, 마스터 플레이트로부터의 툴 플레이트의 준비되지 않은 이탈을 초래할 우려가 있다.

일본 공개특허공보 2015-449호

그래서 본 발명은 상기 사정을 감안하여 이루어진 것으로, 마스터 플레이트에 대한 툴 플레이트의 불충분한 연결 상태에서의 툴에 의한 작업을 억제할 수 있는 툴 교환 장치를 제공하는 것을 과제로 한다.

본 발명의 툴 교환 장치는, 상면에 끼워넣기 오목부를 갖는 툴 플레이트와, 연결 상태에서 상기 상면에 접하는 일면과 상기 끼워넣기 오목부에 끼워넣기 가능한 통형상부를 가짐과 함께 상기 툴 플레이트를 착탈 가능하게 연결하는 마스터 플레이트를 구비하고, 상기 마스터 플레이트가, 상기 통형상부를 가짐과 함께, 내부에 실린더실 및 이 실린더실에 유체를 공급하는 유통로가 형성된 플레이트 본체와, 상기 통형상부에 유지되고, 통형상부의 측면으로부터 출퇴 가능하게 형성되는 적어도 하나의 걸림부와, 상기 실린더실의 압력에 의해 상기 일면과 대략 수직 방향으로 상기 통형상부 내를 왕복동 (往復動) 가능하게 상기 플레이트 본체에 장착됨과 함께 왕복동에 의해 상기 걸림부의 출퇴를 실시하는 피스톤 부재를 갖고, 상기 툴 플레이트가, 상기 끼워넣기 오목부에 상기 통형상부를 끼워넣은 상태로 상기 걸림부가 출퇴함으로써 걸림부와 걸리거나 이탈되는 피걸림부를 갖는 툴 교환 장치로서, 상기 마스터 플레이트가, 상기 실린더실의 압력을 검지하는 검지 수단을 추가로 갖는 것을 특징으로 한다.

당해 툴 교환 장치는, 툴 플레이트의 끼워넣기 오목부에 마스터 플레이트의 통형상부를 끼워넣고, 이 상태에서 실린더실의 압력을 제어함으로써, 피스톤 부재가 하방으로 이동하고, 이로써 걸림부가 통형상부의 축과 수직 방향 외측으로 이동하여, 이 걸림부와 툴 플레이트의 피걸림부가 걸려, 툴 플레이트의 장착 동작이 이루어지고, 마스터 플레이트와 툴 플레이트의 연결 상태가 얻어진다. 당해 툴 교환 장치는, 마스터 플레이트가, 실린더실의 압력을 검지하는 검지 수단을 추가로 가짐으로써, 실린더실의 압력이 툴 플레이트의 장착 동작에 필요한 압력에 도달해 있는지를 판단할 수 있어, 필요한 압력에 도달하지 않은 경우에는 예를 들어 에러 통지를 실시하는 것이나, 툴에 의한 작업을 실시하지 않는 것이 가능해진다. 이 때문에, 당해 툴 교환 장치는, 마스터 플레이트에 대한 툴 플레이트의 불충분한 연결 상태에서의 작업을 실시하는 것을 억제할 수 있다.

상기 검지 수단은, 상기 유통로에 연결되어 있음으로써, 상기 실린더실의 압력을 검지하면 된다. 검지 수단이 유통로에 연결되어 있음으로써, 이 유통로에 연통하는 실린더실의 압력을 검지할 수 있다.

상기 검지 수단은 압력 검지 부재에 형성되고, 이 압력 검지 부재는 상기 플레이트 본체에 부속 설치되어 있는 것이 바람직하다. 요컨대, 당해 툴 교환 장치는, 상기 검지 수단을 갖는 압력 검지 부재가 상기 플레이트 본체와 별체로 형성되고, 이 압력 검지 부재가 플레이트 본체에 부속 설치되어 있는 구성을 채용함으로써, 종래부터 사용되고 있던 플레이트 본체에 상기 압력 검지 부재를 부속 설치함으로써, 불충분한 연결 상태에서의 작업을 억제할 수 있음과 함께, 기존의 장치 및 부재를 효율적으로 이용할 수 있다.

상기 걸림부가, 상기 피스톤 부재의 왕복동에 의해 상기 통형상부의 측면으로부터 출퇴 가능하게 유지되는 복수의 볼로 구성되고, 상기 피걸림부가, 상기 통형상부를 끼워넣기 오목부에 끼워넣은 상태로 진출된 상기 볼에 의해 걸리는 것이 바람직하다. 이로써, 툴 플레이트의 끼워넣기 오목부에 마스터 플레이트의 통형상부를 끼워넣고, 이 상태로 실린더실의 압력을 제어함으로써, 피스톤 부재가 하방으로 이동하고, 이로써 볼이 통형상부의 축과 수직 방향 외측으로 이동하여, 이 볼과 툴 플레이트의 피걸림부가 걸려, 툴 플레이트의 장착 동작이 이루어지고, 마스터 플레이트와 툴 플레이트의 연결 상태가 얻어진다.

또, 당해 툴 교환 장치는, 적어도 상기 실린더실에 대한 유체의 공급을 제어하는 제어부를 추가로 구비하고, 상기 검지 수단은, 검지한 압력 정보를 상기 제어부에 송신하여, 송신된 상기 압력 정보가 소정의 압력 이하였을 경우에 상기 제어부는, 소정의 처리를 실시하는 것이 바람직하다. 이로써, 제어부에 의해 툴에 의한 작업의 정지 등의 원하는 처리를 실시함으로써, 마스터 플레이트에 대한 툴 플레이트의 불충분한 연결 상태에서의 작업을 실시하는 것을 억제할 수 있다.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명의 툴 교환 장치는, 마스터 플레이트에 대한 툴 플레이트의 불충분한 연결 상태에서의 툴에 의한 작업을 억제할 수 있다.

도 1 은 본 발명의 일 실시형태의 툴 교환 장치의 툴 플레이트의 이탈 상태의 개략적 단면 측면도이다.
도 2 는 도 1 의 툴 교환 장치의 툴 플레이트의 연결 직전의 상태의 개략적 단면 측면도이다.
도 3 은 도 1 의 툴 교환 장치의 툴 플레이트의 연결 상태의 개략적 단면 측면도이다.
도 4 는 도 1 의 툴 교환 장치의 동작을 설명하기 위한 전체 구성도이다.

<툴 교환 장치>

본 발명의 일 실시형태인 도 1 ∼ 도 3 의 툴 교환 장치는, 상면에 끼워넣기 오목부 (2) 를 갖는 툴 플레이트 (1) 와, 상기 끼워넣기 오목부 (2) 에 끼워넣기 가능한 통형상부 (6) 를 갖고, 상기 툴 플레이트 (1) 를 착탈 가능하게 연결하는 마스터 플레이트 (4) 를 구비한다.

상기 마스터 플레이트 (4) 는, 예를 들어 로봇 아암 (도시 생략) 에 장착되고, 상기 툴 플레이트 (1) 에는 툴 (도시 생략) 이 장착되고, 마스터 플레이트 (4) 와 툴 플레이트 (1) 가 조작에 의해 착탈됨으로써 로봇 아암에는 여러 가지 툴 (툴 플레이트 (1)) 을 교환하여 장착할 수 있다.

상기 마스터 플레이트 (4) 는, 상기 통형상부 (6) 를 갖는 플레이트 본체 (7) 와, 이 플레이트 본체 (7) 에 유지되는 복수의 걸림부와, 플레이트 본체 (7) 에 왕복동 가능하게 장착되는 피스톤 부재 (8) 를 구비하고 있다. 상기 걸림부로서, 볼 (5) 이 이용되고 있다.

상기 플레이트 본체 (7) 의 내부에는, 실린더실 (10) 및 이 실린더실 (10) 에 유체를 출입시키는 유통로 (11) 가 형성되어 있다. 구체적으로는, 상기 플레이트 본체 (7) 는, 상기 실린더실 (10) 의 내주벽을 구성하는 오목부가 형성된 제 1 통형상체 (12) 와, 이 제 1 통형상체 (12) 의 하부에 고정되는 제 2 통형상체 (13) 를 가지고 있다. 즉, 이 실시형태에서는, 제 1 통형상체 (12) 와 제 2 통형상체 (13) 에 의해 플레이트 본체 (7) 가 구성되어 있다. 또한, 제 1 통형상체 (12) 및 제 2 통형상체 (13) 는 대략 원통형상으로 형성되어 있다.

상기 유통로 (11) 는, 상기 제 1 통형상체 (12) 에 형성되고, 상기 실린더실 (10) 중, 후술하는 피스톤 부재 (8) 보다 상부에 위치하는 상부 실린더실 (10a) 에 배치된다. 상기 유통로 (11) 는, 공장 내의 에어 공급 장치 (도시 생략) 에 전자 밸브 (14) 를 통하여 접속되어 있다 (도 4 참조).

또, 플레이트 본체 (7) 의 내부에는, 상기 상부 실린더실 (10a) 과 피스톤 부재 (8) 를 사이에 둔 반대측의 하부 실린더실 (10b) 의 유체를 출입시키는 제 2 유통로 (15) 가 형성되어 있다. 이 제 2 유통로 (15) 는, 피스톤 부재 (8) 가 볼 (5) 의 걸림 상태측으로 이동했을 때 (도 1 에서 도 2, 및 도 2 에서 도 3 의 상태가 될 때) 에 상기 하부 실린더실 (10b) 의 유체를 배출한다. 또한, 피스톤 부재 (8) 를 볼 (5) 의 걸림 이탈측으로 이동시킬 때 (도 3 에서 도 2, 및 도 2 에서 도 1 의 상태가 될 때), 제 2 유통로 (15) 를 통하여 상기 하부 실린더실 (10b) 에 유체를 유입시킨다. 이 때문에, 이 제 2 유통로 (15) 도 상기 전자 밸브 (14) 에 접속되어 있다 (도시 생략). 또한, 도 1 ∼ 도 3 에 있어서는, 작도상, 유통로 (11) 와 제 2 유통로 (15) 가 대향하여 형성 (좌우 상이한 측의 벽에 형성) 되어 있는 것처럼 도시되어 있지만, 유통로 (11) 와 제 2 유통로 (15) 는 인접하여 형성 (동일측의 벽에 형성) 되는 것 외에, 임의의 지점에 형성되어도 된다.

상기 제 1 통형상체 (12) 의 하면에는, 제 2 통형상체 (13) 가 장착되는 단부 (段部) 가 형성되어 있다. 이 단부에는, 상기 제 2 통형상체 (13) 가 고정된다. 상기 제 2 통형상체 (13) 는, 상기 단부에 끼워 장착되는 차양부 (16) 와, 이 차양부 (16) 로부터 하방으로 돌출하는 상기 통형상부 (6) 를 가지고 있다. 이 때문에, 상기 통형상부 (6) 는, 상기 제 1 통형상체 (12) 보다 하방으로 돌출하도록 형성된다. 또, 제 2 통형상체 (13) 는, 후술하는 피스톤 부재 (8) 의 로드 (17) 를 삽입 통과시키는 삽입 통과 구멍이 형성되어 있다. 또한, 상기 제 1 통형상체 (12) 가 로봇 아암 등에 장착된다.

또, 상기 플레이트 본체 (7) 및 툴 플레이트 (1) 는, 연결 상태에 있어서 서로 맞닿는 맞닿음면 (7a, 1a) 을 가지고 있다. 구체적으로는, 상기 제 1 통형상체 (12) 의 하면 및 상기 차양부 (16) 의 하면이 면일 (面一) 하게 형성되고, 연결 상태에 있어서 툴 플레이트 (1) 의 상면인 맞닿음면 (1a) 에 맞닿는다 (도 3 참조). 요컨대, 이 실시형태에서는, 제 1 통형상체 (12) 의 하면 및 제 2 통형상체 (13) 의 차양부 (16) 의 하면으로 구성되는 면일한 면이, 마스터 플레이트 (4) 의 맞닿음면 (7a) 이 되고, 마스터 플레이트 (4) 와 툴 플레이트 (1) 의 연결 상태에서는, 이 마스터 플레이트 (4) 의 맞닿음면 (7a) 이 툴 플레이트 (1) 의 맞닿음면 (1a) 과 맞닿아 있다.

상기 마스터 플레이트 (4) 는, 상기 실린더실 (10) 의 상벽 (피스톤 대향벽) 을 구성하는 플레이트 (18) 를 추가로 구비하고 있다. 이 플레이트 (18) 는, 상기 플레이트 본체 (7) (의 제 1 통형상체 (12)) 의 상면에 고착되어 있다. 이것에 의해, 실린더실 (10) 은 기밀하게 형성되어 있다.

상기 통형상부 (6) 에는, 상기 볼 (5) 을 유지하는 복수의 유지 구멍이 통형상부 (6) 의 축과 수직 방향으로 천공 형성되어 있다. 이 유지 구멍은, 볼 (5) 을 통형상부 (6) 의 측면으로부터 출퇴 가능하게 유지하고 있다. 또한, 통형상부 (6) 외측의 유지 구멍의 직경은 볼 (5) 의 직경보다 작게 형성되어, 볼 (5) 이 통형상부 (6) 외측으로 이탈하는 것이 규제되어 있다.

상기 피스톤 부재 (8) 는, 상기 실린더실 (10) 의 압력에 의해 상기 통형상부 (6) 의 축 방향, 즉, 상기 맞닿음면에 대해 대략 수직 방향을 따라서 통형상부 (6) 내를 왕복동 가능하게 상기 플레이트 본체 (7) 에 장착되어 있다. 이 피스톤 부재 (8) 의 왕복동에 의해, 상기 복수의 볼 (5) 은 통형상부 (6) 의 측면으로부터 출퇴된다.

구체적으로는, 상기 피스톤 부재 (8) 는, 상기 제 2 통형상체 (13) 의 삽입 통과 구멍에 삽입되는 로드 (17) 와, 통형상부 (6) 로 돌출하는 로드 (17) 의 선단 (도면의 하단) 에 고착되는 캠부 (20) 를 가지고 있다. 이 캠부 (20) 의 측면은 상기 볼 (5) 에 맞닿아, 볼 (5) 의 통형상부 (6) 내측으로의 이동이 규제된다.

상기 캠부 (20) 는, 피스톤 부재 (8) 가 상단에 위치할 때에 볼 (5) 의 외면이 통형상부 (6) 의 외면보다 내측으로 이동을 허용하여, 볼 (5) 이 통형상부 (6) 의 내측으로 탈락되는 것을 방지하고 있다 (도 1 참조).

또, 캠부 (20) 의 측면은, 도면의 하방을 따라서 내측으로 경사진 경사면으로 되어 있고, 피스톤 부재 (8) 의 하방으로의 이동에 의해 볼 (5) 이 통형상부 (6) 의 외측으로 밀려 나와, 볼 (5) 과 피걸림부 (21) 의 걸림 상태가 얻어진다. 여기서, 캠부 (20) 는, 경사각이 상이한 두 개의 경사면을 가지고 있다. 두 개의 경사면이 통형상부 (6) 의 축 방향과 이루는 각도는, 도면의 하방의 경사면 쪽이 크고, 계속되는 상방의 경사면 쪽이 작다. 상기 피스톤 부재 (8) 가 상단에 위치한 상태 (도 1 참조) 로부터 피스톤 부재 (8) 가 하방으로 이동함으로써, 상기 경사가 큰 면이 볼 (5) 을 외측으로 밀어내고, 그 후, 피스톤 부재 (8) 가 하단에 도달하면, 상기 경사가 작은 면이 볼 (5) 의 통형상부 (6) 내측으로의 이동을 규제하고 있다 (도 3 참조).

상기 툴 플레이트 (1) 는, 상기 끼워넣기 오목부 (2) 에 상기 통형상부 (6) 를 끼워넣은 상태로 복수의 볼 (5) 이 로드 (17) 의 중심축으로부터 수직 방향으로 외측으로 밀려 나옴으로써 복수의 볼 (5) 과 접하는 피걸림부 (21) 를 가지고 있다. 요컨대, 본 실시형태에 있어서, 걸림부는, 상기 피스톤 부재 (8) 의 왕복동에 의해 통형상부 (6) 의 측면으로부터 출퇴 가능하게 유지되는 복수의 볼 (5) 로 구성되고, 피걸림부 (21) 는, 통형상부 (6) 를 끼워넣기 오목부 (2) 에 끼워넣은 상태로 진출된 상기 볼 (5) 에 의해 걸리도록 구성되어 있다.

상기 피걸림부 (21) 는, 상기 플레이트 본체 (7) 의 맞닿음면 (7a) 및 툴 플레이트 (1) 의 맞닿음면 (1a) 이 간극을 두고 대향하고 있는 상태에서 상기 복수의 볼 (5) 이 통형상부 (6) 의 외측으로 진출되었을 때에 적어도 1 개의 볼 (5) 에 맞닿는 천면 (天面) (21a) 을 갖고, 상기 천면 (21a) 에 맞닿은 볼 (5) 을 좀더 외측으로 진출시켰을 때에 상기 맞닿음면 (7a, 1a) 이 서로 맞닿도록 형성되어 있다. 구체적으로는, 상기 끼워넣기 오목부 (2) 의 직경이, 도면의 상방보다 하방을 따라서 커지도록 경사진 상기 천면 (21a) 이 형성되어 있다. 보다 구체적으로 설명하면, 상기 통형상부 (6) 가 끼워넣기 오목부 (2) 에 끼워지고, 상기 맞닿음면 (7a, 1a) 끼리가 소정의 간극을 두고 배치된 상태에서, 피스톤 부재 (8) 의 이동에 의해 볼 (5) 이 외측으로 밀려 나왔을 때에 도 2 에 나타내는 바와 같이 천면 (21a) 과 볼 (5) 이 맞닿고, 이 상태로부터 좀더 볼 (5) 이 외측으로 나옴으로써, 천면 (21a) 을 따라 볼 (5) 이 이동하여, 상대적으로 툴 플레이트 (1) 가 마스터 플레이트 (4) 측으로 끌어 당겨져서, 도 3 에 나타내는 툴 플레이트 (1) 의 연결 상태가 얻어진다.

당해 툴 교환 장치는, 상기 유통로 (11) 에 연결되고 실린더실 내의 압력을 검지하는 검지 수단을 구비하고 있다. 이 실시형태에서는, 당해 툴 교환 장치는, 검지 수단으로서, 상기 플레이트 본체 (7) 와 별체로 형성되고, 상기 플레이트 본체 (7) 에 부속 설치된 압력 검지 부재 (23) 를 구비한다. 이 압력 검지 부재 (23) 는, 상기 유통로 (11) 의 압력을 검지함으로써, 실린더실 (10) 의 압력을 검지하는 것이다. 또한, 압력 검지 부재 (23) 로는, 종래 공지된 것을 여러 가지로 채용할 수 있다. 예를 들어, 와코 전자 (주) 제조의 PS-20 이나, (주)템텍크 연구소 제조의 SE600LP 등, 소정의 압력대를 검지 가능한 압력 센서를 바람직하게 사용할 수 있다.

당해 툴 교환 장치는, 상기 실린더실 (10) 에 대한 유체의 공급을 제어하는 제어부 (25) 를 추가로 구비하고 있다. 툴 교환 장치가 로봇 아암에 장착되는 경우에는, 이 제어부 (25) 는 로봇의 동작도 제어한다. 이 제어부 (25) 에는, 상기 검지 수단이 검지한 압력 정보가 송신된다. 제어부 (25) 는, 상기 검지 수단에 의해 실린더실 (10) 의 압력이 소정압 이상이라고 판단했을 때에, 툴에 의한 작업을 개시하도록 지시한다.

또, 검지 수단으로부터 제어부 (25) 로의 압력 정보의 송신은, 툴에 의한 작업시에 있어서도 이루어지고 있다. 제어부 (25) 는, 상기 검지 수단으로부터 송신된 압력 정보가 소정의 압력 이하였을 경우, 소정의 처리를 실시한다. 여기서 소정의 처리로서, 예를 들어 이상시 처리 등이 있으며, 이상시 처리로서, 도시되지 않은 표시부에 이상인 것을 표시함과 함께, 긴급 정지 처리를 실시하거나, 혹은, 제어부 (25) 가 에어 공급 장치의 출력을 항상 제어할 수 있는 경우에는, 그 출력을 조정하여 실린더실 (10) 내의 압력을 소정의 압력 이상으로 유지하는 것 등이 있다.

<동작 방법>

다음으로, 당해 툴 교환 장치의 동작 방법에 대해서 설명한다.

당해 툴 교환 장치는, 플레이트 본체 (7) 의 맞닿음면 (7a) 과 툴 플레이트 (1) 의 맞닿음면 (1a) 이 간극을 두고 대면한 상태로 하여, 상부 실린더실 (10a) 에 에어를 공급한다.

상부 실린더실 (10a) 에 에어가 공급되면, 볼 (5) 이 통형상부 (6) 의 외측으로 이동하여, 천면 (21a) 을 누름으로써 툴 플레이트 (1) 가 마스터 플레이트 (4) 측으로 끌어 당겨져, 맞닿음면 (7a, 1a) 이 맞닿아, 툴 플레이트 (1) 와 마스터 플레이트 (4) 의 연결 상태가 얻어진다.

이 연결 상태에 있어서, 실린더실 (10) 의 압력이 충분하면, 상기 검지 수단이 제어부 (25) 로 정보를 송신하여, 툴에 의한 작업이 개시된다. 한편, 검지 수단이 실린더실 (10) 의 압력이 불충분하다고 판단한 경우, 제어부 (25) 는 상기 툴에 의한 작업을 개시하지 않는다. 이 때문에, 당해 툴 교환 장치는, 마스터 플레이트 (4) 에 대한 툴 플레이트 (1) 의 불충분한 연결 상태에서의 작업을 실시하는 것을 억제할 수 있다.

검지 수단은, 툴에 의한 작업시에 있어서도 상기 압력 정보를 제어부 (25) 로 송신하여, 실린더실 (10) 의 압력이 소정의 압력 미만이 되었을 경우, 상기 서술한 바와 같은 이상시 처리를 실시한다. 또한, 소정의 압력은, 마스터 플레이트 (4) 및 툴 플레이트 (1) 의 운반 가능한 중량 등에 따라 적절히 정해지는데, 일례로는 0.4 ㎫ 등이다.

<이점>

이상과 같이, 당해 툴 교환 장치는 검지 수단을 구비함으로써, 툴 작업 중에 있어서 툴 플레이트 (1) 의 준비되지 않은 이탈을 방지할 수 있고, 또 맞닿음면끼리 맞닿아 있지 않은 상태에서의 툴에 의한 부정확한 작업이 이루어지는 것을 억제할 수 있다.

나아가, 당해 툴 교환 장치는, 상기 검지 수단이 마스터 플레이트 (4) 의 플레이트 본체 (7) 와 별체의 압력 검지 부재 (23) 에 형성되어 있기 때문에, 종래부터 사용되고 있던 플레이트 본체 (7) 에 상기 압력 검지 부재 (23) 를 부속 설치함으로써, 불충분한 연결 상태의 작업을 억제할 수 있음과 함께, 기존 장치 및 부재를 효율적으로 이용할 수 있다.

<그 밖의 실시형태>

본 발명은 상기 실시형태로 한정되는 것이 아니라, 상기 양태 외에, 여러 가지 변경, 개량을 실시한 양태로 실시할 수 있다.

요컨대, 상기 실시형태에 있어서는, 압력 검지 수단이 마스터 플레이트 (4) 의 플레이트 본체 (7) 와 별체로 형성되어 있는 것에 대해서 설명했지만, 본 발명은 이것으로 한정되지 않고, 압력 검지 수단이 마스터 플레이트에 내장되어 있는 것이어도 된다.

또, 상기 실시형태에 있어서는, 피스톤 부재 (8) 가 에어의 가압에 의해 왕복동을 실시하는 것에 대해서 설명했지만, 그 밖의 유체를 사용하는 것도 가능하다. 나아가, 툴 플레이트 (1) 의 연결 상태를 실린더실 (10) 의 가압에 의해 얻는 것에 대해서 설명했지만, 본 발명은 이것으로 한정되지 않고, 실린더실 (10) 이 부압 (負壓) 이 됨으로써 툴 플레이트 (1) 의 연결 상태가 얻어지도록 설계 변경할 수도 있다.

또한, 상기 실시형태에 있어서는 피걸림부 (21) 에 걸리거나 이탈되는 걸림 부재로서 볼 (5) 을 사용한 것에 대해서 설명했지만, 본 발명은 이것으로 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 상기 실시형태와 같은 통형상체에 캠 부재 (걸림 부재) 를 축지지하고, 이 캠 부재가 피스톤 부재의 왕복동에 의해 통형상체의 측면으로부터 출퇴하여, 이 캠 부재의 출퇴에 의해 캠 부재와 피걸림부의 걸림 및 이탈이 이루어지는 것을 채용하는 것도 가능하다.

또한, 상기 실시형태에 있어서는, 피스톤 부재 (8) 가 툴 플레이트 (1) 측에 위치할 때에 마스터 플레이트 (4) 와 툴 플레이트 (1) 의 연결 상태 (도 3 참조) 가 얻어지는 구성을 나타냈지만, 본 발명은 이것으로 한정되지 않는다. 피스톤 부재가 툴 플레이트측에 위치할 때에 툴 플레이트의 이탈 상태 (걸림부와 피걸림부의 이탈 상태) 가 되고, 피스톤 부재가 툴 플레이트로부터 이반되는 측으로 이동함으로써 툴 플레이트의 장착 상태 (걸림부와 피걸림부의 걸림 상태) 가 되는 것도 본 발명이 의도하는 범위 내이다. 또한, 이와 같이 구성하기 위해서는, 상기 실시형태의 캠부 (20) 의 형상을 상하 반대로 함으로써 가능하다. 구체적으로는, 캠부의 측면을 상방을 따라 내측으로 경사진 경사면으로 함으로써, 피스톤 부재의 상방으로의 이동에 의해 볼이 외측으로 밀려 나와, 걸림부 (볼) 와 피걸림부의 걸림 상태가 얻어진다.

상기 실시형태에 있어서는, 통형상부가 대략 원통형상인 것에 대해서 설명했지만, 통형상부가 각통형상 등이어도 된다.

또한, 본 발명에 있어서의 마스터 플레이트의 일면에는, 부분적으로 요철이 형성되어 있어도 된다. 이 경우, 그 일면과 대략 수직 방향이란, 상기 요철부 이외의 면의 부분과 대략 수직인 방향을 말한다. 또, 마스터 플레이트의 일면의 전체에 요철이 형성되어 있는 경우에는, 그 일면과 대략 수직 방향이란, 복수의 볼록부의 정점을 포함하는 면을 상정하고, 이 가상면과 대략 수직인 방향을 말한다.

산업상 이용가능성

본 발명의 툴 교환 장치는, 상기 서술한 바와 같이 마스터 플레이트에 대한 툴 플레이트의 불충분한 연결 상태에서의 툴에 의한 작업을 억제할 수 있기 때문에, 각종 툴을 착탈 가능하게 장착하는 각종 작업에 바람직하게 사용할 수 있다.

1 : 툴 플레이트
1a : 맞닿음면
2 : 끼워넣기 오목부
4 : 마스터 플레이트
5 : 볼
6 : 통형상부
7 : 플레이트 본체
7a : 맞닿음면
8 : 피스톤 부재
10 : 실린더실
10a : 상부 실린더실
10b : 하부 실린더실
11 : 유통로
12 : 제 1 통형상체
13 : 제 2 통형상체
14 : 전자 밸브
15 : 제 2 유통로
16 : 차양부
17 : 로드
18 : 플레이트
20 : 캠부
21 : 피걸림부
21a : 천면
23 : 압력 검지 부재
25 : 제어부

Claims (5)

1. 상면에 끼워넣기 오목부를 갖는 툴 플레이트와, 연결 상태에서 상기 상면에 접하는 일면과 상기 끼워넣기 오목부에 끼워넣기 가능한 통형상부를 가짐과 함께 상기 툴 플레이트를 착탈 가능하게 연결하는 마스터 플레이트를 구비하고,
   상기 마스터 플레이트가,
   상기 통형상부를 가짐과 함께, 내부에 실린더실 및 이 실린더실에 유체를 공급하는 유통로가 형성된 플레이트 본체와,
   상기 통형상부에 유지되고, 통형상부의 측면으로부터 출퇴 가능하게 형성되는 적어도 하나의 걸림부와,
   상기 실린더실의 압력에 의해 상기 일면과 대략 수직 방향으로 상기 통형상부 내를 왕복동 가능하게 상기 플레이트 본체에 장착됨과 함께 왕복동에 의해 상기 걸림부의 출퇴를 실시하는 피스톤 부재를 갖고,
   상기 툴 플레이트가, 상기 끼워넣기 오목부에 상기 통형상부를 끼워넣은 상태로 상기 걸림부가 출퇴함으로써 걸림부와 걸리거나 이탈되는 피걸림부를 갖는 툴 교환 장치로서,
   상기 마스터 플레이트가, 상기 실린더실의 압력을 검지하는 검지 수단을 추가로 갖는 것을 특징으로 하는 툴 교환 장치.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 검지 수단이, 상기 유통로에 연결되어 있음으로써, 상기 실린더실의 압력을 검지하는, 툴 교환 장치.
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
   상기 검지 수단은, 상기 플레이트 본체에 부속 설치되어 있는 압력 검지 부재인, 툴 교환 장치.
4. 제 1 항, 제 2 항 또는 제 3 항에 있어서,
   상기 걸림부가, 상기 피스톤 부재의 왕복동에 의해 상기 통형상부의 측면으로부터 출퇴 가능하게 유지되는 복수의 볼로 구성되고, 상기 피걸림부가, 상기 통형상부를 끼워넣기 오목부에 끼워넣은 상태로 진출한 상기 볼에 의해 걸리는, 툴 교환 장치.
5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
   적어도 상기 실린더실에 대한 유체의 공급을 제어하는 제어부를 추가로 구비하고, 상기 검지 수단은, 검지한 압력 정보를 상기 제어부에 송신하여, 송신된 상기 압력 정보가 소정의 압력 이하였을 경우에 상기 제어부는, 소정의 처리를 실시하는, 툴 교환 장치.

Images