JP2015213964A

JP2015213964A - Automatic tool change device

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Publication number: JP2015213964A
Application number: JP2014096187A
Authority: JP
Inventors: 良介松本; Ryosuke Matsumoto
Original assignee: Nitta Corp
Current assignee: Nitta Corp
Priority date: 2014-05-07
Filing date: 2014-05-07
Publication date: 2015-12-03

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To bring a robot arm and a first unit close to each other.SOLUTION: A first unit 10 is connected to a robot arm 1. A second unit 20 is coupled to the first unit 10 with a coupling mechanism 30. When mounting the first unit 10 to the second unit 20, a first electric connector 71a is fitted to a second electric connector 71b. In the first unit 10, a space 11 is formed above the coupling mechanism 30. Electric wires 41 led out from a space 111 in the robot arm 1 pass through the space 11 of the first unit 10 and are connected to the first electric connector 71a without being taken out to the outside.

Description

本発明は、工具を自動的に交換する自動工具交換装置に関する。 The present invention relates to an automatic tool changer that automatically changes tools.

自動工具交換装置として、ロボットの出力部に接続される第１ユニットと、第１ユニットに着脱可能な第２ユニットと、これら２つのユニットを連結する連結機構（駆動機構及び係止機構）とを備えたものが知られている（特許文献１参照）。第２ユニットには溶接ガン等の工具が取り付けられている。 As an automatic tool changer, a first unit connected to the output unit of the robot, a second unit detachable from the first unit, and a coupling mechanism (drive mechanism and locking mechanism) that couples these two units. What is provided is known (see Patent Document 1). A tool such as a welding gun is attached to the second unit.

工具に電気や信号を伝送するため、図７に示すように、ロボットに第１電気ケーブル６１０,６２０及び第２電気ケーブル７１０,７２０が取り付けられている。第１電気ケーブル６１０,６２０は、ロボットアーム５０１内を通って外部に引き出され、第１ユニット５１０の側部に取り付けられている。第２電気ケーブル７１０,７２０は、第２ユニット５２０の側部から外部に引き出され、工具５０２に接続されている。第１電気ケーブル６１０,６２０と第２電気ケーブル７１０,７２０は第１ユニット５１０及び第２ユニット５２０内に配置されたコネクタ（図示省略）を介して接続されている。 In order to transmit electricity and signals to the tool, as shown in FIG. 7, first electric cables 610 and 620 and second electric cables 710 and 720 are attached to the robot. The first electric cables 610 and 620 are drawn out through the robot arm 501 and attached to the side portion of the first unit 510. The second electric cables 710 and 720 are drawn out from the side of the second unit 520 and connected to the tool 502. The first electric cables 610, 620 and the second electric cables 710, 720 are connected via connectors (not shown) arranged in the first unit 510 and the second unit 520.

電源から供給された電力は第１電気ケーブル６１０,６２０を流れ、第１ユニット５１０及び第２ユニット５２０内のコネクタ（図示省略）を介して第２電気ケーブル７１０,７２０に流れ、工具５０２に供給される。 The electric power supplied from the power source flows through the first electric cables 610 and 620, flows into the second electric cables 710 and 720 via the connectors (not shown) in the first unit 510 and the second unit 520, and is supplied to the tool 502. Is done.

図７に示す装置では第１電気ケーブル６１０,６２０がロボットアーム５０１内に配置されているため、ロボットアーム５０１が回転等しても第１電気ケーブル６１０,６２０がロボットアーム５０１に接触する心配がない。このため、第１電気ケーブル６１０,６２０の磨耗やロボットアーム５０１への干渉を抑止できる。 In the apparatus shown in FIG. 7, since the first electric cables 610 and 620 are arranged in the robot arm 501, there is a concern that the first electric cables 610 and 620 may contact the robot arm 501 even if the robot arm 501 rotates or the like. Absent. For this reason, wear of the first electric cables 610 and 620 and interference with the robot arm 501 can be suppressed.

特許第３１７７８１４号Japanese Patent No. 3177814

ところで、図７に示す装置では、ロボットアーム５０１と第１ユニット５１０との間で第１電気ケーブル６１０,６２０を外部に取り出している。これは、第１ユニット５１０の上端に連結機構５３０が存在するため（図７の拡大断面図参照）、第１電気ケーブル６１０,６２０をロボットアーム５０１内から引き出し、第１ユニット５１０の上端面に取り付けても、第１ユニット５１０内のコネクタに接続できないからである。 Incidentally, in the apparatus shown in FIG. 7, the first electric cables 610 and 620 are taken out between the robot arm 501 and the first unit 510. This is because the connection mechanism 530 is present at the upper end of the first unit 510 (see the enlarged cross-sectional view of FIG. 7), so that the first electric cables 610 and 620 are pulled out from the robot arm 501 and placed on the upper end surface of the first unit 510. This is because even if attached, it cannot be connected to the connector in the first unit 510.

ロボットアーム５０１外ではケーブルが磨耗しないように、複数本の細いケーブルを束ねて絶縁材で被覆している。しかし、被覆後は太い第１電気ケーブル６１０,６２０となるため取り回しにくい。そこで、ロボットアーム５０１と第１ユニット５１０の間にブラケット５４０を配置し、これらの間に距離を設けることで、太いケーブル６１０,６２０を第１ユニット５１０の所定位置に接続している。 A plurality of thin cables are bundled and covered with an insulating material so that the cables are not worn outside the robot arm 501. However, since it becomes the thick 1st electric cable 610,620 after covering, it is difficult to manage. Therefore, the brackets 540 are disposed between the robot arm 501 and the first unit 510, and the thick cables 610 and 620 are connected to predetermined positions of the first unit 510 by providing a distance therebetween.

しかし、上記構成では第１ユニット５１０がロボットアーム５０１から遠ざかるため、ロボットアーム５０１の重心と第１ユニット５１０以降の重心とがずれやすい。これにより工具５０２の溶接位置がずれることで製品の品質低下を招く。また、ロボットアーム５０１と第１ユニット５１０との間のケーブル長さが長くなることで、ケーブルの重量が増加する。これにより装置全体が重量化するため、ロボット５００が高速動作を行いにくい。 However, in the above configuration, since the first unit 510 moves away from the robot arm 501, the center of gravity of the robot arm 501 and the center of gravity after the first unit 510 are likely to shift. As a result, the welding position of the tool 502 is shifted, resulting in a decrease in product quality. Further, the cable length between the robot arm 501 and the first unit 510 is increased, thereby increasing the weight of the cable. As a result, the entire apparatus becomes heavy, and the robot 500 is difficult to operate at high speed.

そこで、本発明の目的は、ロボットアームと第１ユニットとを従来よりも近接させることができる装置を提供することである。 Therefore, an object of the present invention is to provide an apparatus that can bring a robot arm and a first unit closer than before.

本発明の自動工具交換装置は、ロボットアームに接続される第１ユニットと、前記第１ユニットに着脱可能な第２ユニットと、前記第１ユニットと前記第２ユニットとを連結する連結機構と、前記第１ユニットに取り付けられた第１コネクタと、前記第２ユニットに取り付けられた第２コネクタとを備え、
前記連結機構は、前記第１ユニット及び前記第２ユニットのうち一方のユニットに係止する係止部材と、前記係止部材を前記一方のユニットに係止させた係止状態と係止を解除した係止解除状態とに遷移させる駆動部材とを有し、
前記第１コネクタと第２コネクタとが嵌合したときに前記連結機構により前記第１ユニットと前記第２ユニットとの連結が行われ、
前記第１ユニットがロボットアームに接続され且つ前記第１コネクタと第２コネクタとが嵌合した状態において、前記第１ユニットは、ロボットアームに接し、且つ、ロボットアームと前記連結機構との間に形成された空間を有し、
ロボットアーム内を通過した第１電気ケーブルが前記空間を通って前記第１コネクタに接続され、前記第２コネクタに接続された第２電気ケーブルが第２ユニットから外部に引き出されている。 The automatic tool changer of the present invention includes a first unit connected to a robot arm, a second unit detachable from the first unit, a coupling mechanism coupling the first unit and the second unit, A first connector attached to the first unit; and a second connector attached to the second unit;
The coupling mechanism includes a locking member that locks to one of the first unit and the second unit, a locking state in which the locking member is locked to the one unit, and the locking is released. A drive member for transitioning to the unlocked state,
When the first connector and the second connector are fitted, the connection mechanism connects the first unit and the second unit,
In a state where the first unit is connected to the robot arm and the first connector and the second connector are fitted, the first unit is in contact with the robot arm and between the robot arm and the coupling mechanism. Having a formed space;
A first electric cable passing through the robot arm is connected to the first connector through the space, and a second electric cable connected to the second connector is drawn out from the second unit.

本発明では、第１電気ケーブルをロボットアーム内から引き出し、第１ユニット内の空間に通してコネクタに接続できるため、ロボットアームと第１ユニットとの間で第１電気ケーブルを外部に取り出さなくてよい。これにより、第１電気ケーブルを被覆することなく細いケーブルのまま使用できる。細いケーブルは取り回しやすいため、ロボットアームと第１ユニットとの間に距離を設けなくてよい。したがってロボットアームと第１ユニットとを近接させることができる。これによりロボットアームの重心と第１ユニット側の重心とのずれが生じるのを抑止できるため、溶接位置等のずれを抑止できる。よって製品の品質低下を抑えることができる。また、ロボットアームと第１ユニットとの間のケーブル長さを短くできるため、ケーブル重量さらには装置全体の重量を軽量化できる。これによりロボットの高速動作が可能となる。 In the present invention, since the first electric cable can be pulled out from the robot arm and passed through the space in the first unit and connected to the connector, the first electric cable does not have to be taken out between the robot arm and the first unit. Good. Thereby, it can be used with a thin cable without covering the first electric cable. Since a thin cable is easy to handle, it is not necessary to provide a distance between the robot arm and the first unit. Therefore, the robot arm and the first unit can be brought close to each other. Thereby, since it can suppress that the center of gravity of a robot arm and the center of gravity of the 1st unit side arise, the shift of a welding position etc. can be controlled. Therefore, it is possible to suppress the quality deterioration of the product. Further, since the cable length between the robot arm and the first unit can be shortened, the weight of the cable and the weight of the entire apparatus can be reduced. As a result, the robot can be operated at high speed.

また、上記装置において、前記連結機構はエアが供給されることによって作動し、前記第１ユニットに第１エア通路が形成され、前記第２ユニットに、前記連結機構に接続した第２エア通路が形成され、前記第１コネクタと第２コネクタとが嵌合したときに前記第１エア通路と前記第２エア通路が接続され、ロボットアーム内を通過したエア供給配管が前記空間を通って前記第１エア通路に接続されていることが好ましい。 Further, in the above apparatus, the connection mechanism operates when air is supplied, a first air passage is formed in the first unit, and a second air passage connected to the connection mechanism is formed in the second unit. When the first connector and the second connector are formed, the first air passage and the second air passage are connected, and the air supply pipe that has passed through the robot arm passes through the space to the first It is preferable to be connected to one air passage.

エア供給配管をロボットアーム内から引き出し、第１ユニット内の空間に通して第１エア通路に接続できるため、ロボットアームと第１ユニットとの間でエア供給配管を外部に取り出さなくてよい。これによりエア供給配管が外界の影響を受けないため、磨耗しにくい。よってエア供給配管のメンテナンスを軽減できる。 Since the air supply pipe can be pulled out from the robot arm and connected to the first air passage through the space in the first unit, the air supply pipe need not be taken out between the robot arm and the first unit. As a result, the air supply pipe is not affected by the outside world, and therefore is not easily worn. Therefore, maintenance of the air supply pipe can be reduced.

また、上記装置において、前記第１ユニットに第１液体通路が形成され、前記第２ユニットに第２液体通路が形成され、前記第１コネクタと第２コネクタとが嵌合したときに前記第１液体通路と前記第２液体通路とが接続され、ロボットアーム内を通過した第１液体供給配管が前記空間を通って前記第１液体通路に接続され、前記第２液体通路に接続された第２液体供給配管が第２ユニットから外部に引き出されていることが好ましい。 In the above apparatus, the first liquid passage is formed in the first unit, the second liquid passage is formed in the second unit, and the first connector and the second connector are engaged with each other. A liquid passage and the second liquid passage are connected, and a first liquid supply pipe that has passed through the robot arm is connected to the first liquid passage through the space and is connected to the second liquid passage. It is preferable that the liquid supply pipe is drawn out from the second unit.

第１液体供給配管をロボットアーム内から引き出し、第１ユニット内の空間に通して第１液体通路に接続できるため、ロボットアームと第１ユニットとの間で第１液体供給配管を外部に取り出さなくてよい。これによりエア供給配管が外界の影響を受けないため、磨耗しにくい。よってエア供給配管のメンテナンスを軽減できる。 Since the first liquid supply pipe can be pulled out from the robot arm and connected to the first liquid passage through the space in the first unit, the first liquid supply pipe is not taken out between the robot arm and the first unit. It's okay. As a result, the air supply pipe is not affected by the outside world, and therefore is not easily worn. Therefore, maintenance of the air supply pipe can be reduced.

さらに、前記係止部材及び前記駆動部材が前記第２ユニットに取り付けられ、前記係止部材が前記１ユニットに係脱することが好ましい。これによりロボットアームと第１ユニットとを近接させることができる。 Furthermore, it is preferable that the locking member and the driving member are attached to the second unit, and the locking member is engaged with and disengaged from the one unit. Thereby, the robot arm and the first unit can be brought close to each other.

本発明によると、ロボットアームと第１ユニットとを近接させることができる。これにより、ロボットアームの重心と第１ユニット以降の重心とのずれが生じるのを抑止できる。また、ロボットと第１ユニットとの間のケーブル長さを短くできるため、ケーブルの重量化さらには装置の重量化を抑止できる。 According to the present invention, the robot arm and the first unit can be brought close to each other. Thereby, it can suppress that the shift | offset | difference of the gravity center of a robot arm and the gravity center after a 1st unit arises. In addition, since the cable length between the robot and the first unit can be shortened, the weight of the cable and the weight of the apparatus can be suppressed.

本実施形態に係る自動工具交換装置を適用したロボットの正面図である。It is a front view of the robot to which the automatic tool changer concerning this embodiment is applied. 第１ユニット、第２ユニット及び工具を上方からみた平面図（図１のII−II線に沿った平面図）である。It is the top view (plan view along the II-II line of Drawing 1) which looked at the 1st unit, the 2nd unit, and the tool from the upper part. 第１ユニットと第２ユニットとの連結解除状態におけるロボットの斜視図である。It is a perspective view of the robot in the connection cancellation | release state of a 1st unit and a 2nd unit. 第１ユニットと第２ユニットの断面図（図２のIV−IV線に沿った断面図）である。It is sectional drawing (sectional drawing along the IV-IV line of FIG. 2) of a 1st unit and a 2nd unit. 第１ユニットと第２ユニットの他の断面図（図２のV−V線に沿った断面図）である。It is other sectional drawing (sectional drawing along the VV line of FIG. 2) of the 1st unit and the 2nd unit. 第１ユニットと第２ユニットとを連結する方法を順に示した断面図であるである。It is sectional drawing which showed the method of connecting a 1st unit and a 2nd unit in order. 従来の自動工具交換装置を適用したロボットの正面図である。It is a front view of the robot to which the conventional automatic tool changer is applied.

以下、本発明の好適な実施形態について、図面を参照しつつ説明する。ここでは、本発明の１実施形態である自動工具装置を適用したロボットについて、図１〜図６を参照しつつ以下に説明する。 Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. Here, a robot to which an automatic tool device according to an embodiment of the present invention is applied will be described below with reference to FIGS.

ロボット１００は、図１に示すように、ロボットアーム１と、ロボットアーム１及び工具２を接続する自動工具交換装置１１０とを備えている。図１には工具２が溶接ガンである場合を示している。工具２にはサーボモータ３が取り付けられている。 As shown in FIG. 1, the robot 100 includes a robot arm 1 and an automatic tool changer 110 that connects the robot arm 1 and the tool 2. FIG. 1 shows a case where the tool 2 is a welding gun. A servo motor 3 is attached to the tool 2.

自動工具交換装置１１０は、ロボットアーム１に接続された円柱状の第１ユニット１０と、第１ユニット１０に連結した第２ユニット２０とを備えている。第１ユニット１０と第２ユニット２０とは連結機構３０によって連結されている（図１の拡大図、図４〜６参照）。連結機構３０は第２ユニット２０に取り付けられている。連結機構３０の構成については後述する。 The automatic tool changer 110 includes a columnar first unit 10 connected to the robot arm 1 and a second unit 20 connected to the first unit 10. The first unit 10 and the second unit 20 are connected by a connecting mechanism 30 (see an enlarged view of FIG. 1 and FIGS. 4 to 6). The coupling mechanism 30 is attached to the second unit 20. The configuration of the coupling mechanism 30 will be described later.

図２,３に示すように、第１ユニット１０の中央付近には貫通孔１０ａが形成されている。貫通孔１０ａの上部は、図２に示すように第１ユニット１０の中心から径方向に異なる５つの方向に延在している。第１ユニット１０を第２ユニット２０に載置すると、貫通孔１０ａに第２ユニット２０から突出した連結機構３０が嵌まる（図３参照）。これにより第１ユニット１０内に凹部が形成される（図４〜６参照）。凹部の内側の空間１１はロボットアーム１内に形成された空間１１１と連通している。また、空間１１は連結機構３０の上方に位置している。図５に示すように、凹部の側部は第１ユニット１０の内周壁によって画定され、凹部の底部は連結機構３０及び第１ユニット１０の内周壁によって画定されている。第１ユニット１０がロボットアーム１に接続された状態ではロボットアーム１の下端部と第１ユニット１０の上端部が接触している。 As shown in FIGS. 2 and 3, a through hole 10 a is formed near the center of the first unit 10. As shown in FIG. 2, the upper portion of the through hole 10 a extends from the center of the first unit 10 in five different directions in the radial direction. When the first unit 10 is placed on the second unit 20, the connecting mechanism 30 protruding from the second unit 20 is fitted into the through hole 10a (see FIG. 3). Thereby, a recessed part is formed in the 1st unit 10 (refer FIGS. 4-6). A space 11 inside the recess communicates with a space 111 formed in the robot arm 1. The space 11 is located above the coupling mechanism 30. As shown in FIG. 5, the side of the recess is defined by the inner peripheral wall of the first unit 10, and the bottom of the recess is defined by the coupling mechanism 30 and the inner peripheral wall of the first unit 10. When the first unit 10 is connected to the robot arm 1, the lower end portion of the robot arm 1 and the upper end portion of the first unit 10 are in contact with each other.

空間１１には複数のケーブル及び配管１２０が配置されている。ケーブル及び配管１２０は、図１の拡大図に示すようにロボットアーム１内の空間１１１を通過し、外部に引き出されることなく第１ユニット１０の空間１１を通ってコネクタやノズルに接続されている（図４〜６参照）。 A plurality of cables and pipes 120 are arranged in the space 11. As shown in the enlarged view of FIG. 1, the cable and the pipe 120 pass through the space 111 in the robot arm 1 and are connected to the connector and the nozzle through the space 11 of the first unit 10 without being pulled out to the outside. (See FIGS. 4-6).

ケーブル及び配管１２０には、図２に示すように、複数の第１電気ケーブル４１と、複数の第１サーボモータ駆動電源ケーブル（第１電気ケーブル）４２と、複数の第１汎用信号用電気ケーブル４３（第１電気ケーブル）と、３本の第１溶接電源ケーブル４４,４５,４６（第１電気ケーブル）と、４本の第１給水用配管５１,５２,５３,５４と、２本の第１エア配管（アンチャック用第１エア配管５５、チャック用第１エア配管５６）とがある。第１電気ケーブル４１、第１サーボモータ駆動電源ケーブル４２、第１汎用信号用電気ケーブル４３及び第１溶接電源ケーブル４４,４５,４６は図示しないロボット１００の制御装置に接続されている。 As shown in FIG. 2, the cable and pipe 120 include a plurality of first electric cables 41, a plurality of first servo motor drive power cables (first electric cables) 42, and a plurality of first general-purpose signal electric cables. 43 (first electric cable), three first welding power cables 44, 45, 46 (first electric cable), four first water supply pipes 51, 52, 53, 54, two There are first air pipes (unchuck first air pipe 55, chuck first air pipe 56). The first electric cable 41, the first servo motor drive power cable 42, the first general-purpose signal electric cable 43, and the first welding power cables 44, 45, 46 are connected to a control device of the robot 100 (not shown).

４本の第１給水用配管５１,５２,５３,５４には水が流れる。４本の配管のうち２本の配管は水源に接続されている。これら２本の配管には、水源から工具２に向かって工具２を冷却する水が流れる。他の２本の配管には、工具２の冷却に用いられた水が工具２からロボットアーム１に向かって流れる。 Water flows through the four first water supply pipes 51, 52, 53, 54. Two of the four pipes are connected to a water source. Water for cooling the tool 2 flows from the water source toward the tool 2 through these two pipes. Water used for cooling the tool 2 flows from the tool 2 toward the robot arm 1 in the other two pipes.

アンチャック用第１エア配管（エア供給配管）５５及びチャック用第１エア配管（エア供給配管）５６はエア源に接続されている。アンチャック用第１エア配管５５には第１ユニット１０と第２ユニット２０との連結を解除するときにエアが供給される。チャック用第１エア配管５６には第１ユニット１０と第２ユニット２０とを連結するときにエアが供給される。 The first air pipe for unchuck (air supply pipe) 55 and the first air pipe for chuck (air supply pipe) 56 are connected to an air source. Air is supplied to the first air piping 55 for unchuck when the connection between the first unit 10 and the second unit 20 is released. Air is supplied to the first air pipe for chuck 56 when the first unit 10 and the second unit 20 are connected.

図３には、第１ユニット１０と第２ユニット２０との連結を解除した状態を示している。ここでは工具２を省略している。 FIG. 3 shows a state where the connection between the first unit 10 and the second unit 20 is released. Here, the tool 2 is omitted.

第１ユニット１０の底部には第１電気コネクタ（第１コネクタ）７１ａ、第１サーボモータ駆動電源コネクタ（第１コネクタ）７２ａ、第１汎用信号用電気コネクタ（第１コネクタ）７３ａ及び３つの第１溶接電源コネクタ（第１コネクタ）７４ａ,７５ａ,７６ａが周方向に並んで固定されている。第２ユニット２０の上部には、上記コネクタと上下方向に対応する位置に、図示しない第２電気コネクタ（第２コネクタ）、第２サーボモータ駆動電源コネクタ（第２コネクタ）、第２汎用信号用電気コネクタ（第２コネクタ）及び３つの第２溶接電源コネクタ（第２コネクタ）が固定されている。 At the bottom of the first unit 10, there are a first electrical connector (first connector) 71a, a first servo motor drive power connector (first connector) 72a, a first general-purpose signal electrical connector (first connector) 73a and three first connectors. 1 welding power source connectors (first connectors) 74a, 75a, 76a are fixed side by side in the circumferential direction. On the upper part of the second unit 20, a second electric connector (second connector) (not shown), a second servo motor drive power connector (second connector), and a second general-purpose signal are provided at positions corresponding to the connector and the vertical direction. An electrical connector (second connector) and three second welding power connectors (second connectors) are fixed.

第１ユニット１０を第２ユニット２０に載置すると、第１電気コネクタ７１ａと第２電気コネクタとが嵌合し、これらが電気的に接続される。また、第１サーボモータ駆動電源コネクタ７２ａと第２サーボモータ駆動電源コネクタとが嵌合し、第１汎用信号用電気コネクタ７３ａと第２汎用信号用電気コネクタとが嵌合し、３つの第１溶接電源コネクタ７４ａ,７５ａ,７６ａと３つの第２溶接電源コネクタとがそれぞれ嵌合し、電気的に接続される。 When the first unit 10 is placed on the second unit 20, the first electrical connector 71a and the second electrical connector are fitted, and these are electrically connected. The first servo motor drive power connector 72a and the second servo motor drive power connector are fitted, and the first general-purpose signal electrical connector 73a and the second general-purpose signal electrical connector are fitted. Welding power connectors 74a, 75a, 76a and the three second welding power connectors are respectively fitted and electrically connected.

ここで、コネクタ周辺の構成について、図４に示す電気コネクタ７１（第１電気コネクタ７１ａと第２電気コネクタ７１ｂ）を参照しつつ説明する。 Here, the configuration around the connector will be described with reference to the electrical connector 71 (first electrical connector 71a and second electrical connector 71b) shown in FIG.

電気コネクタ７１は、図４に示すように、第１ユニット１０の底部に固定された第１電気コネクタ７１ａと、第２ユニット２０の上部に固定された第２電気コネクタ７１ｂとを有している。第１電気コネクタ７１ａは複数の第１コンタクト１７１ａを有し、第２電気コネクタ７１ｂは複数の第２コンタクト１７１ｂを有している。 As shown in FIG. 4, the electrical connector 71 has a first electrical connector 71 a fixed to the bottom of the first unit 10 and a second electrical connector 71 b fixed to the upper part of the second unit 20. . The first electrical connector 71a has a plurality of first contacts 171a, and the second electrical connector 71b has a plurality of second contacts 171b.

複数の第１コンタクト１７１ａの上端部には、複数の第１電気ケーブル４１が接続されている。複数の第１電気ケーブル４１は第１ユニット１０の空間１１を通っている。 A plurality of first electric cables 41 are connected to upper ends of the plurality of first contacts 171a. The plurality of first electric cables 41 pass through the space 11 of the first unit 10.

第２コンタクト１７１ｂの下端部には、第２電気ケーブル１４１（第２電気ケーブル）が接続されている。第２電気ケーブル１４１は第２ユニット２０内に形成された空間を通って外部に引き出されている。第２ユニット２０外では複数の細い第２電気ケーブル１４１を束ねて、これらを絶縁性カバー６０で覆っている（以下ではこれをケーブル２４１と称する）。これによりケーブル２４１内の第２電気ケーブル１４１の磨耗を抑止できる。ケーブル２４１は工具２に接続されている（図１参照）。 A second electric cable 141 (second electric cable) is connected to the lower end of the second contact 171b. The second electric cable 141 is drawn out through a space formed in the second unit 20. Outside the second unit 20, a plurality of thin second electric cables 141 are bundled and covered with an insulating cover 60 (hereinafter referred to as a cable 241). Thereby, abrasion of the 2nd electric cable 141 in the cable 241 can be suppressed. The cable 241 is connected to the tool 2 (see FIG. 1).

第１ユニット１０を第２ユニット２０に載置すると、第１電気コネクタ７１ａと第２電気コネクタ７１ｂとが嵌合し、第１コンタクト１７１ａと第２コンタクト１７１ｂとが接触する（図４参照）。これにより、第１コンタクト１７１ａと第２コンタクト１７１ｂとが電気的に接続する。 When the first unit 10 is placed on the second unit 20, the first electrical connector 71a and the second electrical connector 71b are fitted, and the first contact 171a and the second contact 171b are in contact (see FIG. 4). Thereby, the first contact 171a and the second contact 171b are electrically connected.

第１電気ケーブル４１を流れた電気は電気コネクタ７１を通って第２電気ケーブル１４１に流れ、工具２へ供給される。 The electricity flowing through the first electric cable 41 flows through the electric connector 71 to the second electric cable 141 and is supplied to the tool 2.

第１電気コネクタ７１ａと第２電気コネクタ７１ｂとが嵌合した状態から連結機構３０を作動させると、図４に示すように第１ユニット１０と第２ユニット２０とが連結する。 When the connection mechanism 30 is operated from the state where the first electrical connector 71a and the second electrical connector 71b are fitted, the first unit 10 and the second unit 20 are connected as shown in FIG.

なお、図４には第１電気コネクタ７１ａ周辺を図示しているが、図３に示す第１サーボモータ駆動電源コネクタ７２ａ周辺、第１汎用信号用電気コネクタ７３ａ周辺及び３つの第１溶接電源コネクタ７４ａ,７５ａ,７６ａ周辺も上述した第１電気コネクタ７１ａ周辺と同様な構成である。 4 shows the periphery of the first electrical connector 71a. However, the periphery of the first servo motor drive power connector 72a, the periphery of the first general-purpose signal electrical connector 73a, and the three first welding power connectors shown in FIG. The periphery of 74a, 75a, 76a has the same configuration as the periphery of the first electrical connector 71a described above.

例えば、サーボモータ駆動電源コネクタ７２は、第１ユニット１０の底部に固定された第１サーボモータ駆動電源コネクタ７２ａと、第２ユニット２０の上部に固定された第２サーボモータ駆動電源コネクタとを有している。第１サーボモータ駆動電源コネクタ７２ａの複数の第１コンタクトには第１サーボモータ駆動電源ケーブル４２が接続されている（図２参照）。第１サーボモータ駆動電源ケーブル４２は第１ユニット１０の空間１１を通っている。第２サーボモータ駆動電源コネクタ７２ｂの複数の第２コンタクトには第２サーボモータ駆動電源ケーブルが接続されている。第２サーボモータ駆動電源ケーブルは第２ユニット２０内の空間を通って外部に引き出されている。第２ユニット２０外では複数の第２サーボモータ駆動電源ケーブルを束ねてこれらをカバーで覆っている。図１〜３ではこれをケーブル２４２と示している。ケーブル２４２は工具２に接続されている（図１参照）。 For example, the servo motor drive power connector 72 includes a first servo motor drive power connector 72 a fixed to the bottom of the first unit 10 and a second servo motor drive power connector fixed to the top of the second unit 20. doing. A first servo motor drive power cable 42 is connected to the plurality of first contacts of the first servo motor drive power connector 72a (see FIG. 2). The first servo motor drive power cable 42 passes through the space 11 of the first unit 10. A second servo motor drive power cable is connected to the plurality of second contacts of the second servo motor drive power connector 72b. The second servo motor drive power cable is drawn out through the space in the second unit 20. Outside the second unit 20, a plurality of second servo motor drive power cables are bundled and covered with a cover. 1-3, this is shown as a cable 242. The cable 242 is connected to the tool 2 (see FIG. 1).

また、汎用信号用電気コネクタ７３は、第１ユニット１０の底部に固定された第１汎用信号用電気コネクタ７３ａと、第２ユニット２０の上部に固定された第２汎用信号用電気コネクタとを有している。第１汎用信号用電気コネクタ７３ａの複数の第１コンタクトには第１汎用信号用電気コネクタ４３が接続されている（図２参照）。第１汎用信号用電気ケーブル４３は第１ユニット１０の空間１１を通っている。第２汎用信号用電気コネクタ７３ｂの複数の第２コンタクトには第２汎用信号用電気ケーブルが接続されている。第２汎用信号用電気ケーブルは第２ユニット２０内の空間を通って外部に引き出されている。第２ユニット２０外では複数の第２汎用信号用電気ケーブルを束ねてこれらをカバーで覆っている。図２,３ではこれをケーブル２４３と示している。ケーブル２４３は工具２に接続されている。 The general-purpose signal electrical connector 73 includes a first general-purpose signal electrical connector 73 a fixed to the bottom of the first unit 10 and a second general-purpose signal electrical connector fixed to the top of the second unit 20. doing. The first general-purpose signal electrical connector 43 is connected to the plurality of first contacts of the first general-purpose signal electrical connector 73a (see FIG. 2). The first general-purpose signal electric cable 43 passes through the space 11 of the first unit 10. A second general-purpose signal electrical cable is connected to the plurality of second contacts of the second general-purpose signal electrical connector 73b. The second general-purpose signal electric cable is drawn out through the space in the second unit 20. Outside the second unit 20, a plurality of second general-purpose signal electric cables are bundled and covered with a cover. 2 and 3, this is indicated as a cable 243. The cable 243 is connected to the tool 2.

溶接電源コネクタ７４,７５,７６は、第１ユニット１０の底部に固定された第１溶接電源コネクタ７４ａ,７５ａ,７６ａと、第２ユニット２０の上部に固定された第２溶接電源コネクタとを有している。第１溶接電源コネクタ７４ａ,７５ａ,７６ａには第１溶接電源ケーブル４４,４５,４６が接続されている（図２参照）。第１溶接電源ケーブル４４,４５,４６は第１ユニット１０の空間１１を通っている。３つの第２溶接電源コネクタには３本の第２溶接電源ケーブルが接続されている。３本の第２溶接電源ケーブルは第２ユニット２０内の空間を通って外部に引き出されている。第２ユニット２０外では３本の第２溶接電源ケーブルを束ねて、これらをカバーで覆っている。図２,３ではこれをケーブル２４４と示している。ケーブル２４４は工具２に接続されている。 The welding power supply connectors 74, 75, and 76 include first welding power supply connectors 74 a, 75 a, and 76 a that are fixed to the bottom of the first unit 10, and a second welding power supply connector that is fixed to the top of the second unit 20. doing. First welding power supply cables 44, 45, 46 are connected to the first welding power supply connectors 74a, 75a, 76a (see FIG. 2). The first welding power supply cables 44, 45, 46 pass through the space 11 of the first unit 10. Three second welding power cables are connected to the three second welding power connectors. The three second welding power cables are drawn out through the space in the second unit 20. Outside the second unit 20, three second welding power cables are bundled and covered with a cover. In FIGS. 2 and 3, this is shown as a cable 244. The cable 244 is connected to the tool 2.

図４には、溶接電源コネクタ７５（第１溶接電源コネクタ７５ａ、第２溶接電源コネクタ７５ｂ）、第１溶接電源ケーブル４５及び第２溶接電源ケーブル１４５を示している。第１ユニット１０の空間１１を通った第１溶接電源ケーブル４５は第１溶接電源コネクタ７５ａに接続されている。第１溶接電源コネクタ７５ａに接触した第２溶接電源コネクタ７５ｂには第２溶接電源ケーブル１４５が接続されている。第２溶接電源ケーブル１４５は第２溶接電源ケーブル１４６及び他の第２溶接電源ケーブルと一緒にカバーで被覆されている。 FIG. 4 shows a welding power connector 75 (first welding power connector 75a, second welding power connector 75b), first welding power cable 45, and second welding power cable 145. The first welding power cable 45 passing through the space 11 of the first unit 10 is connected to the first welding power connector 75a. A second welding power supply cable 145 is connected to the second welding power supply connector 75b in contact with the first welding power supply connector 75a. The second welding power cable 145 is covered with a cover together with the second welding power cable 146 and other second welding power cables.

次に、図３に戻って冷却水が通る管及びノズルについて説明する。 Next, returning to FIG. 3, the pipe and nozzle through which the cooling water passes will be described.

第１ユニット１０の底部には４つの管（第１液体通路）８１,８２,８３,８４が設けられている。第２ユニット２０の上部には、管８１,８２,８３,８４と上下方向に対応する位置に４本のノズル（第２液体通路）が設けられている（図３では１本のノズル１８２を図示している）。第１ユニット１０を第２ユニット２０に載置すると、管にノズルが挿入される。このとき、図４に示すように第１電気コネクタ７１ａと第２電気コネクタ７１ｂとが嵌合している。 Four pipes (first liquid passages) 81, 82, 83, 84 are provided at the bottom of the first unit 10. In the upper part of the second unit 20, four nozzles (second liquid passages) are provided at positions corresponding to the pipes 81, 82, 83, and 84 in the vertical direction (in FIG. 3, one nozzle 182 is provided). Shown). When the first unit 10 is placed on the second unit 20, a nozzle is inserted into the tube. At this time, as shown in FIG. 4, the first electrical connector 71a and the second electrical connector 71b are fitted.

ここで、管及びノズル周辺の構成について、図５に示す管８３及びノズル１８３を参照しつつ説明する。 Here, the configuration around the tube and the nozzle will be described with reference to the tube 83 and the nozzle 183 shown in FIG.

第１ユニット１０を第２ユニット２０に載置するとノズル（第２液体通路）１８３が管（第１液体通路）８３に挿入される。 When the first unit 10 is placed on the second unit 20, the nozzle (second liquid passage) 183 is inserted into the pipe (first liquid passage) 83.

第１ユニット１０には、空間１１と管８３とを連通させる第１水通路（第１液体通路）１２が形成されている。第１水通路１２の上端部には第１給水用配管５３が接続されている。第１給水用配管５３は空間１１を通っている。 The first unit 10 is formed with a first water passage (first liquid passage) 12 that allows the space 11 and the pipe 83 to communicate with each other. A first water supply pipe 53 is connected to the upper end of the first water passage 12. The first water supply pipe 53 passes through the space 11.

第２ユニット２０において、ノズル１８３の先には第２水通路（第２液体通路）２２が形成されている。第２水通路２２はノズル１８３の下端から第２ユニット２０の外周面まで貫通した貫通孔である。第２水通路２２の開口（第２ユニット２０の外周面に形成された開口）から第２給水用配管１５３が外部に引き出され、工具２に接続されている（図１参照）。 In the second unit 20, a second water passage (second liquid passage) 22 is formed at the tip of the nozzle 183. The second water passage 22 is a through-hole penetrating from the lower end of the nozzle 183 to the outer peripheral surface of the second unit 20. A second water supply pipe 153 is drawn out from the opening of the second water passage 22 (opening formed in the outer peripheral surface of the second unit 20) and connected to the tool 2 (see FIG. 1).

上記構成により第１給水用配管５３、第１水通路（第１液体通路）１２、管（第１液体通路）８３、ノズル（第２液体通路）１８３、第２水通路（第２液体通路）２２及び第２給水用配管１５３により冷却水が通過可能な１本の通路が形成される。また、管８３及びノズル１８３により第１ユニット１０と第２ユニット２０との連結位置に液体通路が形成されている。冷却水を第１給水用配管５３→第１水通路１２→管８３→ノズル１８３→第２水通路２２→第２給水用配管１５３の方向に流してもよく、逆方向に流してもよい。 With the above configuration, the first water supply pipe 53, the first water passage (first liquid passage) 12, the pipe (first liquid passage) 83, the nozzle (second liquid passage) 183, and the second water passage (second liquid passage). 22 and the second water supply pipe 153 form one passage through which the cooling water can pass. Further, a liquid passage is formed at the connection position between the first unit 10 and the second unit 20 by the pipe 83 and the nozzle 183. The cooling water may flow in the direction of the first water supply pipe 53 → the first water passage 12 → the pipe 83 → the nozzle 183 → the second water passage 22 → the second water supply pipe 153 or in the opposite direction.

他の３つの管及び３つのノズル周辺も上述した管８３及びノズル１８３周辺と同様に構成されている。また、第２ユニット２０から引き出された第２給水用配管１５１,１５２,１５４は工具２に接続されている（図１参照）。 The other three pipes and the periphery of the three nozzles are configured in the same manner as the pipe 83 and the nozzle 183. Moreover, the 2nd water supply piping 151,152,154 pulled out from the 2nd unit 20 is connected to the tool 2 (refer FIG. 1).

続いて、図３に戻ってエアが通るノズル及び穴について説明する。 Next, returning to FIG. 3, the nozzle and hole through which air passes will be described.

第１ユニット１０の底部には上方に向けて２つの穴９１,９２が形成されている。２つの穴９１,９２のうち一方はアンチャック用ノズル穴（第１エア通路）９１であり、他方はチャック用ノズル穴（第１エア通路）９２である。 Two holes 91 and 92 are formed on the bottom of the first unit 10 upward. One of the two holes 91 and 92 is an unchucking nozzle hole (first air passage) 91, and the other is a chucking nozzle hole (first air passage) 92.

図６（ａ）に示すように、第２ユニット２０の上部には、アンチャック用ノズル（第２エア通路）１９１及びチャック用ノズル（第２エア通路）１９２が設けられている。アンチャック用ノズル１９１及びチャック用ノズル１９２はアンチャック用ノズル穴９１及びチャック用ノズル穴９２と上下方向に対応する位置に形成されている。アンチャック用ノズル１９１はチャック用ノズル１９２より長い。 As shown in FIG. 6A, an unchucking nozzle (second air passage) 191 and a chucking nozzle (second air passage) 192 are provided on the upper portion of the second unit 20. The unchucking nozzle 191 and the chucking nozzle 192 are formed at positions corresponding to the unchucking nozzle hole 91 and the chucking nozzle hole 92 in the vertical direction. The unchucking nozzle 191 is longer than the chucking nozzle 192.

第１ユニット１０において、アンチャック用ノズル穴９１の底部にはアンチャック用第１エア配管５５が取り付けられ、アンチャック用第１エア配管５５とアンチャック用ノズル穴９１とが連通している。また、チャック用ノズル穴９２の底部にはチャック用第１エア配管５６が取り付けられ、チャック用第１エア配管５６とチャック用ノズル穴９２とが連通している。アンチャック用第１エア配管５５及びチャック用第１エア配管５６は空間１１を通っている。 In the first unit 10, an unchucking first air pipe 55 is attached to the bottom of the unchucking nozzle hole 91, and the first unchucking air pipe 55 and the unchucking nozzle hole 91 communicate with each other. A chuck first air pipe 56 is attached to the bottom of the chuck nozzle hole 92, and the chuck first air pipe 56 and the chuck nozzle hole 92 communicate with each other. The first air piping for unchuck 55 and the first air piping for chuck 56 pass through the space 11.

第２ユニット２０には、アンチャック用ノズル１９１に連通したアンチャック用エアポート（第２エア通路）２５と、チャック用ノズル１９２に連通したチャック用エアポート（第２エア通路）２６とが形成されている。アンチャック用エアポート２５は連結機構３０の下空間３４ｌに接続されている。チャック用エアポート２６は連結機構３０の上空間３４ｕに接続されている。 In the second unit 20, an unchuck air port (second air passage) 25 communicating with the unchuck nozzle 191 and a chuck air port (second air passage) 26 communicating with the chuck nozzle 192 are formed. Yes. The unchuck air port 25 is connected to the lower space 34 l of the coupling mechanism 30. The chuck air port 26 is connected to the upper space 34 u of the coupling mechanism 30.

第１ユニット１０を第２ユニット２０に載置すると、図６（ｂ）に示すようにアンチャック用ノズル１９１がアンチャック用ノズル穴９１に挿入され、チャック用ノズル１９２がチャック用ノズル穴９２に挿入される。これにより、アンチャック用第１エア配管（エア供給配管）５５、アンチャック用ノズル穴（第１エア通路）９１、アンチャック用ノズル（第２エア通路）１９１及びアンチャック用エアポート（第２エア通路）２５によって、エアが通過可能な１本の通路が形成される。また、チャック用第１エア配管（エア供給配管）５６、チャック用ノズル穴（第１エア通路）９２、チャック用ノズル（第２エア通路）１９２及びアンチャック用エアポート（第２エア通路）２６によっても、エアが通過可能な１本の通路が形成される。これらの通路は連結機構３０に接続されている。このとき、図４に示すように第１電気コネクタ７１ａと第２電気コネクタ７１ｂとが嵌合している。 When the first unit 10 is placed on the second unit 20, the unchucking nozzle 191 is inserted into the unchucking nozzle hole 91 and the chucking nozzle 192 is inserted into the chucking nozzle hole 92 as shown in FIG. Inserted. As a result, the first air pipe for unchuck (air supply pipe) 55, the nozzle hole for unchuck (first air passage) 91, the nozzle for unchuck (second air passage) 191 and the air port for unchuck (second air) The passage 25) forms one passage through which air can pass. Further, the chuck first air pipe (air supply pipe) 56, chuck nozzle hole (first air passage) 92, chuck nozzle (second air passage) 192, and unchuck air port (second air passage) 26 are used. However, one passage through which air can pass is formed. These passages are connected to the coupling mechanism 30. At this time, as shown in FIG. 4, the first electrical connector 71a and the second electrical connector 71b are fitted.

連結機構３０は、図６（ａ）に示すように、第２ユニット２０に取り付けられたカム（係止部材）３１と、カム３１を回転させるエアシリンダ３２及びピストン３３（駆動部材）とを有している。エアシリンダ３２及びピストン３３は第２ユニット２０に形成されたシリンダ収容室３４に配置されている。カム３１は、第１ユニット１０に固定されたロックピン２７に係脱する。 As shown in FIG. 6A, the coupling mechanism 30 has a cam (locking member) 31 attached to the second unit 20, an air cylinder 32 and a piston 33 (driving member) for rotating the cam 31. doing. The air cylinder 32 and the piston 33 are disposed in a cylinder housing chamber 34 formed in the second unit 20. The cam 31 is engaged with and disengaged from the lock pin 27 fixed to the first unit 10.

エアシリンダ３２には軸方向（上下方向）に貫通した孔３２ａが形成され、孔３２ａにピストン３３が挿入されている。ピストン３３の上部はエアシリンダ３２から突出し、ピストン３３とエアシリンダ３２とは一体化されている。 A hole 32a penetrating in the axial direction (vertical direction) is formed in the air cylinder 32, and a piston 33 is inserted into the hole 32a. The upper part of the piston 33 protrudes from the air cylinder 32, and the piston 33 and the air cylinder 32 are integrated.

ピストン３３の上端部にはピストン拡径部３３ｔが形成されている。また、エアシリンダ３２の上端部にもシリンダ拡径部３２ｔが形成されている。ピストン拡径部３３ｔとその下方にあるシリンダ拡径部３２ｔとの間には、カム３１の尖り部３１ａが配置されている。 A piston enlarged diameter portion 33 t is formed at the upper end portion of the piston 33. Further, a cylinder enlarged portion 32 t is also formed at the upper end portion of the air cylinder 32. A sharpened portion 31a of the cam 31 is disposed between the piston enlarged portion 33t and the cylinder enlarged portion 32t below the piston enlarged portion 33t.

エアシリンダ３２の下部には、シリンダ収容室３４を上下２つの空間に仕切る水平板３２ｈが取り付けられている。水平板３２ｈより上方の上空間３４ｕにはチャック用エアポート２６が接続され、水平板３２ｈより下方の下空間３４ｌにはアンチャック用エアポート２５が接続されている。上空間３４ｕには、エアシリンダ３２の周囲にバネ３５が配置されている。 A horizontal plate 32 h that divides the cylinder housing chamber 34 into two upper and lower spaces is attached to the lower portion of the air cylinder 32. The chuck air port 26 is connected to the upper space 34u above the horizontal plate 32h, and the unchuck air port 25 is connected to the lower space 34l below the horizontal plate 32h. A spring 35 is disposed around the air cylinder 32 in the upper space 34u.

図６（ａ）に示す状態から第１ユニット１０を第２ユニット２０に載置し（図６(ｂ)）、チャック用第１エア配管５６からエアを送ると、エアは穴９２、チャック用ノズル１９２及びチャック用エアポート２６を通過して連結機構３０の上空間３４ｕに供給される。また、バネ３５の付勢力がエアシリンダ３２の水平板３２ｈに下向きに働いている。これらによりエアシリンダ３２及びピストン３３が下降し、ピストン拡径部３３ｔがカム３１の尖り部３１ａを押し下げる。これに伴いカム３１が右回転しロックピン２７に係合することで、第１ユニット１０と第２ユニット２０とが連結される（図６(ｃ)参照）。図６（ｃ）は図２のVI−VI線に沿った断面図である。 When the first unit 10 is placed on the second unit 20 from the state shown in FIG. 6A (FIG. 6B) and air is sent from the first air pipe 56 for chuck, the air is supplied to the hole 92 and the chuck. It passes through the nozzle 192 and the chuck air port 26 and is supplied to the upper space 34 u of the coupling mechanism 30. Further, the urging force of the spring 35 acts downward on the horizontal plate 32 h of the air cylinder 32. As a result, the air cylinder 32 and the piston 33 are lowered, and the piston enlarged-diameter portion 33 t pushes down the sharp portion 31 a of the cam 31. Along with this, the cam 31 rotates clockwise and engages with the lock pin 27, whereby the first unit 10 and the second unit 20 are connected (see FIG. 6C). FIG.6 (c) is sectional drawing along the VI-VI line of FIG.

次に、アンチャック用第１エア配管５５にエアを送ると、エアは穴９１、アンチャック用ノズル１９１及びアンチャック用エアポート２５を通過して連結機構３０の下空間３４ｌに供給される。これにより、エアシリンダ３２及びピストン３３が上昇し、シリンダ拡径部３２ｔがカム３１の尖り部３１ａを押し上げる。これに伴いカム３１が左回転しロックピン２７から外れることで（図６(ｂ)参照）、第１ユニット１０を第２ユニット２０から離隔できる（図６(ｃ)参照）。 Next, when air is sent to the first air pipe 55 for unchuck, the air passes through the hole 91, the nozzle 191 for unchuck and the air port 25 for unchuck and is supplied to the lower space 34l of the coupling mechanism 30. As a result, the air cylinder 32 and the piston 33 are raised, and the cylinder enlarged portion 32t pushes up the sharp portion 31a of the cam 31. Accordingly, the cam 31 rotates counterclockwise and is disengaged from the lock pin 27 (see FIG. 6B), whereby the first unit 10 can be separated from the second unit 20 (see FIG. 6C).

以上のように本発明の自動工具交換装置によると、以下の効果を奏する。
第１電気ケーブル４１、複数の第１サーボモータ駆動電源ケーブル４２、複数の第１汎用信号用電気ケーブル４３及び第１溶接電源ケーブル４４,４５,４６をロボットアーム１内の空間１１１から第１ユニット１０内の空間１１を通って電気コネクタ７１、サーボモータ駆動電源コネクタ７２、汎用信号用電気コネクタ７３及び溶接電源コネクタ７４,７５,７６に接続できるため、ロボットアーム１と第１ユニット１０との間でこれらのケーブルを外部に取り出さなくてよい。これにより、ケーブルを被覆することなく細いケーブルのまま使用できる。細いケーブルは取り回しやすいため、ロボットアーム１と第１ユニット１０との間に距離を設けなくてよい。したがって、ロボットアーム１と第１ユニット１０とを近接させることができる。これによりロボットアーム１の重心と第１ユニット１０、第２ユニット２０及び工具２の重心とのずれが生じるのを抑止できるため、溶接位置等のずれも抑止できる。よって製品の品質低下を抑えることができる。また、ロボットアーム１と第１ユニット１０との間のケーブル長さを短くできるため、ケーブル重量さらには装置全体の重量を軽量化できる。これによりロボット１００の高速動作が可能となる。 As described above, the automatic tool changer according to the present invention has the following effects.
The first electric cable 41, the plurality of first servo motor drive power cables 42, the plurality of first general-purpose signal electric cables 43, and the first welding power cables 44, 45, 46 are connected from the space 111 in the robot arm 1 to the first unit. 10 can be connected to the electrical connector 71, the servo motor drive power connector 72, the general-purpose signal electrical connector 73 and the welding power connectors 74, 75, 76 through the space 11 in the space between the robot arm 1 and the first unit 10. Thus, it is not necessary to take out these cables to the outside. Thereby, it can be used with a thin cable without covering the cable. Since a thin cable is easy to handle, it is not necessary to provide a distance between the robot arm 1 and the first unit 10. Therefore, the robot arm 1 and the first unit 10 can be brought close to each other. Thereby, since it can suppress that the center of gravity of the robot arm 1 and the center of gravity of the 1st unit 10, the 2nd unit 20, and the tool 2 arise, the shift | offset | difference of a welding position etc. can also be suppressed. Therefore, it is possible to suppress the quality deterioration of the product. In addition, since the cable length between the robot arm 1 and the first unit 10 can be shortened, the weight of the cable and the weight of the entire apparatus can be reduced. As a result, the robot 100 can operate at high speed.

また、本実施形態では、第１エア供給配管（アンチャック用第１エア配管５５、アンチャック用第１エア配管５５）をロボットアーム１内の空間１１１から第１ユニット１０の空間１１に通してアンチャック用ノズル穴９１及びチャック用ノズル穴９２に接続するため、ロボットアーム１と第１ユニット１０の間で第１エア供給配管を外部に取り出さなくてよい。これにより第１エア供給配管が外界の影響を受けないため、磨耗しにくい。よって第１エア供給配管（アンチャック用第１エア配管５５、アンチャック用第１エア配管５５）のメンテナンスを軽減できる。 In the present embodiment, the first air supply pipe (the first air pipe 55 for unchucking and the first air pipe 55 for unchucking) is passed from the space 111 in the robot arm 1 to the space 11 of the first unit 10. In order to connect to the unchucking nozzle hole 91 and the chucking nozzle hole 92, the first air supply pipe need not be taken out between the robot arm 1 and the first unit 10. As a result, the first air supply pipe is not affected by the outside world, and is thus not easily worn. Therefore, the maintenance of the first air supply pipe (the first air pipe 55 for unchucking and the first air pipe 55 for unchucking) can be reduced.

さらに、本実施形態では、第１給水用配管５１,５２,５３,５４をロボットアーム１内から第１ユニット１０の空間１１へ通して第１水通路（第１液体通路）１２に接続するため、ロボットアーム１と第１ユニット１０との間で第１給水用配管５１,５２,５３,５４を外部に取り出さなくてよい。これにより第１給水用配管５１,５２,５３,５４が外界の影響を受けないため、磨耗しにくい。よって第１給水用配管５１,５２,５３,５４のメンテナンスを軽減できる。 Furthermore, in the present embodiment, the first water supply pipes 51, 52, 53, 54 are connected from the robot arm 1 to the first water passage (first liquid passage) 12 through the space 11 of the first unit 10. The first water supply pipes 51, 52, 53, 54 need not be taken out between the robot arm 1 and the first unit 10. As a result, the first water supply pipes 51, 52, 53, and 54 are not affected by the outside world, so that they are not easily worn. Therefore, the maintenance of the first water supply pipes 51, 52, 53, 54 can be reduced.

以上、本発明の実施形態及び実施例について図面に基づいて説明したが、具体的な構成は、これらの実施形態及び実施例に限定されるものでないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなく特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内でのすべての変更が含まれる。 As mentioned above, although embodiment and Example of this invention were described based on drawing, it should be thought that a specific structure is not limited to these embodiment and Example. The scope of the present invention is defined by the terms of the claims, rather than the description above, and includes all modifications within the scope and meaning equivalent to the terms of the claims.

例えば、上述の実施形態では第１ユニット１０と第２ユニット２０とを連結する連結機構３０（カム３１、エアシリンダ３２、ピストン３３）を第２ユニット２０に取り付けたが、第１ユニット１０に取り付けてもよい。この場合、図６において連結機構３０を上下反転させ、第１ユニット１０に取り付ける。また、連結機構３０の上方に空間１１を形成する。空間１１に電気ケーブル、エア供給配管、第１液体供給配管を通すと、ロボットアームと第１ユニット１０とを近接させることができる。 For example, in the above-described embodiment, the connecting mechanism 30 (the cam 31, the air cylinder 32, and the piston 33) that connects the first unit 10 and the second unit 20 is attached to the second unit 20, but is attached to the first unit 10. May be. In this case, the coupling mechanism 30 is turned upside down in FIG. 6 and attached to the first unit 10. A space 11 is formed above the coupling mechanism 30. When the electric cable, the air supply pipe, and the first liquid supply pipe are passed through the space 11, the robot arm and the first unit 10 can be brought close to each other.

さらに、上述の実施形態では第１エア供給配管（アンチャック用第１エア配管５５、チャック用第１エア配管５６）を第１ユニット１０の空間１１に通してアンチャック用ノズル穴９１及びチャック用ノズル穴９２に接続しているが、空間１１に通したアンチャック用第１エア配管５５及びチャック用第１エア配管５６を第１ユニット１０の外部に引き出してからアンチャック用ノズル穴９１及びチャック用ノズル穴９２に接続してもよい。これにより第１ユニット１０の外部でアンチャック用第１エア配管５５及びチャック用第１エア配管５６にエアが流れているかを確認できるため、確認作業を簡易に行える。 Further, in the above-described embodiment, the first air supply pipe (the first air pipe for unchuck 55 and the first air pipe for chuck 56) is passed through the space 11 of the first unit 10 and the nozzle hole for unchuck 91 and the chuck. Although connected to the nozzle hole 92, the unchucking nozzle hole 91 and the chuck are drawn after the first air piping 55 for unchucking and the first air piping 56 for chucking that have passed through the space 11 are pulled out of the first unit 10. The nozzle hole 92 may be connected. As a result, it can be confirmed whether the air is flowing through the first air piping 55 for unchucking and the first air piping for chucking 56 outside the first unit 10, so that the confirmation work can be performed easily.

さらに、上述の実施形態では第１ユニット１０に形成された空間１１の上部が第１ユニット１０の中心から径方向に異なる５つの方向に延在しているが、空間の形状は変更可能である。例えば、ケーブルや配管が通過可能な細長い空間でもよい。 Furthermore, in the above-described embodiment, the upper portion of the space 11 formed in the first unit 10 extends in five different directions from the center of the first unit 10 in the radial direction, but the shape of the space can be changed. . For example, it may be a long and narrow space through which cables and pipes can pass.

１ロボットアーム
２工具
１０第１ユニット
１０ａ貫通孔
１１,１１１空間
１２第１水通路（第１液体通路）
２０第２ユニット
２２第２水通路（第２液体通路）
２５アンチャック用エアポート（第２エア通路）
２６チャック用エアポート（第２エア通路）
３０連結機構
３１カム（係止部材）
３２エアシリンダ（駆動部材）
３３ピストン（駆動部材）
４１第１電気ケーブル
４２サーボモータ駆動電源ケーブル（第１電気ケーブル）
４３第１汎用信号用電気ケーブル（第１電気ケーブル）
４４,４５,４６第１溶接電源ケーブル（第１電気ケーブル）
５１,５２,５３,５４第１給水用配管
５５アンチャック用第１エア配管（エア供給配管）
５６チャック用第１エア配管（エア供給配管）
７１電気コネクタ
７１ａ第１電気コネクタ（第１コネクタ）
７１ｂ第２電気コネクタ（第２コネクタ）
７２サーボモータ駆動電源コネクタ
７２ａ第１サーボモータ駆動電源コネクタ（第１コネクタ）
７３汎用信号用電気コネクタ
７３ａ第１汎用信号用電気コネクタ（第１コネクタ）
７４,７５,７６溶接電源コネクタ
７４ａ,７５ａ,７６ａ第１溶接電源コネクタ（第１コネクタ）
８１,８２,８３,８４管（第１液体通路）
１８３ノズル（第２液体通路）
９１アンチャック用ノズル穴（第１エア通路）
９２チャック用ノズル穴（第１エア通路）
１００ロボット
１１０自動工具交換装置
１４１第２電気ケーブル
１４２第２サーボモータ駆動電源ケーブル（第２電気ケーブル）
１４３第２汎用信号用電気ケーブル（第２電気ケーブル）
１４４第２溶接電源ケーブル（第２電気ケーブル）
１８３ノズル（第２液体通路）
１９１アンチャック用ノズル（第２エア通路）
１９２チャック用ノズル（第２エア通路） DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Robot arm 2 Tool 10 1st unit 10a Through-hole 11,111 Space 12 1st water path (1st liquid path)
20 Second unit 22 Second water passage (second liquid passage)
25 Unchuck air port (second air passage)
26 Chuck air port (second air passage)
30 coupling mechanism 31 cam (locking member)
32 Air cylinder (drive member)
33 Piston (drive member)
41 First electric cable 42 Servo motor drive power cable (first electric cable)
43 First general purpose electric cable (first electric cable)
44, 45, 46 First welding power cable (first electric cable)
51, 52, 53, 54 First water supply pipe 55 Unchuck first air pipe (air supply pipe)
56 1st air piping for chuck (air supply piping)
71 electrical connector 71a first electrical connector (first connector)
71b Second electrical connector (second connector)
72 Servo motor drive power connector 72a First servo motor drive power connector (first connector)
73 General-purpose signal electrical connector 73a First general-purpose signal electrical connector (first connector)
74,75,76 Welding power connector 74a, 75a, 76a First welding power connector (first connector)
81, 82, 83, 84 pipe (first liquid passage)
183 nozzle (second liquid passage)
91 Nozzle hole for unchuck (first air passage)
92 Nozzle hole for chuck (first air passage)
100 Robot 110 Automatic tool changer 141 Second electric cable 142 Second servo motor drive power cable (second electric cable)
143 Second general-purpose signal electrical cable (second electrical cable)
144 Second welding power cable (second electric cable)
183 nozzle (second liquid passage)
191 Nozzle for unchuck (second air passage)
192 Chuck nozzle (second air passage)

Claims

A first unit connected to the robot arm;
A second unit detachable from the first unit;
A coupling mechanism for coupling the first unit and the second unit;
A first connector attached to the first unit;
A second connector attached to the second unit;
The coupling mechanism includes a locking member that locks to one of the first unit and the second unit, a locking state in which the locking member is locked to the one unit, and the locking is released. A drive member for transitioning to the unlocked state,
When the first connector and the second connector are engaged, the connection mechanism connects the first unit and the second unit,
In a state where the first unit is connected to the robot arm and the first connector and the second connector are fitted, the first unit is in contact with the robot arm and between the robot arm and the coupling mechanism. Has a space formed in the
The first electric cable that has passed through the robot arm is connected to the first connector through the space, and the second electric cable connected to the second connector is drawn out from the second unit. An automatic tool changer.

The connection mechanism operates when air is supplied,
A first air passage is formed in the first unit;
A second air passage connected to the coupling mechanism is formed in the second unit,
When the first connector and the second connector are fitted, the first air passage and the second air passage are connected,
2. The automatic tool changer according to claim 1, wherein an air supply pipe passing through the robot arm is connected to the first air passage through the space.

A first liquid passage is formed in the first unit;
A second liquid passage is formed in the second unit;
When the first connector and the second connector are fitted, the first liquid passage and the second liquid passage are connected,
A first liquid supply pipe passing through the robot arm is connected to the first liquid passage through the space;
The automatic tool changer according to claim 1 or 2, wherein a second liquid supply pipe connected to the second liquid passage is drawn out from the second unit.

The locking member and the driving member are attached to the second unit,
The automatic tool changer according to any one of claims 1 to 3, wherein the locking member is engaged with and disengaged from the one unit.