JP2022179629A - Tool exchange device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ツール交換装置に関する。 The present invention relates to a tool changer.
ツール交換装置は、例えば、ロボットのアームに種々のツールを交換して取り付けるためのものである。このようなロボットアーム用ツール交換装置は、一台のロボットがツールの交換により複数の作業を行うことができるので、ロボットの多機能化や段取り時間の短縮化を図ることができ、多品種少量生産に貢献することができる。 The tool exchange device is for exchanging and attaching various tools to an arm of a robot, for example. With such a robot arm tool changer, a single robot can perform a plurality of tasks by exchanging tools. It can contribute to production.
このツール交換装置は、一例としてロボット側に取り付けられるマスタプレートと、ツール側に取り付けられるツールプレートとを有している。このマスタプレートとツールプレートとは、エア等の流体によって着脱できるよう設けられ、この着脱によってロボットは種々のツールに交換することができる。 This tool changer has, for example, a master plate attached to the robot side and a tool plate attached to the tool side. The master plate and the tool plate are provided so that they can be attached and detached by a fluid such as air, and by this attachment and detachment, the robot can be replaced with various tools.
このような流体を用いるツール交換装置では、マスタプレートとツールプレートとが連結状態にあるときに流体の供給が停止されると、マスタプレートとツールプレートとが連結状態を維持することができなくなり、ツールプレートが落下する等の重大事故を招来するおそれがある。このような事故を防止するものとして、アクチュエータの抜けを規制するストッパを備えた自動工具交換装置が考案されている(実開平6-061486号公報参照)。 In such a tool changer using a fluid, if the supply of the fluid is stopped while the master plate and the tool plate are in the connected state, the master plate and the tool plate cannot maintain the connected state. Serious accidents such as the tool plate falling may occur. In order to prevent such an accident, an automatic tool changer having a stopper for restricting the disengagement of the actuator has been devised (see Japanese Utility Model Laid-Open No. 6-061486).
この公報所載の自動工具交換装置は、固定プレートと工具プレートとを備え、固定プレートが、作動流体により工具プレートに対して進退可能なアクチュエータと、このアクチュエータの動作に連動して前記工具プレートに着脱可能な結合部材とを有している。前記アクチュエータの先端側には、前記結合部材から前記アクチュエータが抜けることを規制するストッパが段差状に形成されている。そして、前記作動流体部の供給が停止したような場合においては、前記結合部材が前記ストッパを拘束しているため前記アクチュエータが前記結合部材から抜け出ることを規制でき、前記工具プレートの脱落が防止できるとしている。 The automatic tool changer disclosed in this publication comprises a fixed plate and a tool plate, the fixed plate being movable to and from the tool plate by an actuator, and the tool plate moving in conjunction with the operation of the actuator. and a detachable connecting member. A stepped stopper is formed on the distal end side of the actuator to prevent the actuator from coming off the coupling member. Further, when the supply of the working fluid portion is stopped, the coupling member restrains the stopper, so that the actuator can be restricted from coming off the coupling member, and the tool plate can be prevented from coming off. and
前記自動工具交換装置では、前記工具プレートに何らかの負荷が掛かり、前記ストッパの段差が前記結合部材の先端を乗り越えることで前記工具プレートが脱落するおそれがある。また、前記固定プレートと工具プレートとの着脱を繰り返し行うことで前記ストッパの段差が滑らかな面になり、前記結合部材が前記アクチュエータを拘束することが困難となって前記工具プレートが脱落するおそれがある。 In the automatic tool changer, some load is applied to the tool plate, and the step of the stopper may get over the tip of the connecting member, causing the tool plate to fall off. Further, by repeatedly attaching and detaching the fixing plate and the tool plate, the stepped surface of the stopper becomes smooth, making it difficult for the connecting member to restrain the actuator, which may cause the tool plate to fall off. be.
そこで、本発明は、上記事情を鑑みてなされたものであり、マスタプレートとツールプレートと連結するための流体の供給が停止してもその連結状態が不十分になることを抑制できるツール交換装置を提供することを課題とする。 Accordingly, the present invention has been made in view of the above circumstances, and is a tool changing apparatus capable of suppressing insufficient connection even when the supply of fluid for connecting the master plate and the tool plate is stopped. The task is to provide
本発明の一態様は、工具を装着するツールプレートと、上記ツールプレートを着脱可能なマスタプレートとを備え、上記マスタプレートが、シリンダ室と、このシリンダ室に流体を供給及び排出する流通路とが形成されたプレート本体、及び上記供給及び排出される流体の圧力によって上記シリンダ室内で往復動可能なピストン部材を有するツール交換装置であって、上記マスタプレートが、上記シリンダ室に少なくとも一部が突出することで上記ピストン部材の往復動を規制するロックピンを有することを特徴とする。 One aspect of the present invention comprises a tool plate to which a tool is attached and a master plate to which the tool plate can be attached and detached. and a piston member reciprocable within the cylinder chamber by the pressure of the supplied and discharged fluid, wherein the master plate is at least partially in the cylinder chamber It is characterized by having a lock pin that restricts the reciprocating motion of the piston member by protruding.
当該ツール交換装置は、マスタプレートのシリンダ室内の圧力を制御することで、ピストン部材が往復動し、マスタプレートと工具を装着するツールプレートとの着脱がなされる。上記マスタプレートが、上記ピストン部材の往復動を規制するロックピンを有するので、上記ツールプレートとの着脱動作を規制することが可能となる。このため、当該ツール交換装置は、上記流体の供給が停止等して上記シリンダ室内の圧力を制御することが不可能となった際に、マスタプレートとツールプレートとが不十分な連結状態になることを抑制することができる。 By controlling the pressure in the cylinder chamber of the master plate, the tool changer reciprocates the piston member, and attaches and detaches the master plate and the tool plate on which the tool is mounted. Since the master plate has a lock pin that restricts the reciprocating motion of the piston member, it is possible to restrict the attachment and detachment operation with respect to the tool plate. Therefore, in the tool changing device, when the supply of the fluid is stopped and the pressure in the cylinder chamber cannot be controlled, the master plate and the tool plate are in an insufficiently connected state. can be suppressed.
上記ロックピンが上記ピストン部材の往復動を規制することで上記マスタプレートが上記ツールプレートとの連結状態を維持するとよい。上記ロックピンによる上記ピストン部材の往復動の規制が、上記マスタプレートと上記ツールプレートとの連結及び分離のいずれも規制するものであってもよいが、少なくとも上記マスタプレートが上記ツールプレートとの連結状態を維持するものであることが好ましい。このようにすることで、上記シリンダ室内の圧力を制御することが不可能となった際に、上記ツールプレートが上記マスタプレートから分離して落下等することを抑制することができる。 It is preferable that the lock pin restricts the reciprocating motion of the piston member so that the master plate maintains the connection state with the tool plate. Restriction of the reciprocating motion of the piston member by the lock pin may restrict both connection and separation between the master plate and the tool plate, but at least the master plate is connected to the tool plate. It is preferable that the state is maintained. By doing so, it is possible to prevent the tool plate from separating from the master plate and falling when it becomes impossible to control the pressure in the cylinder chamber.
上記ロックピンが、上記流体の圧力が低下することにより上記シリンダ室に突出するとよい。上記マスタプレートが上記ツールプレートとの連結状態にあるときに上記シリンダ室内の上記流体による圧力が低下すると、上記ピストン部材が上記マスタプレートと上記ツールプレートとを分離する側に移動し、上記ツールプレートが上記マスタプレートから分離して脱落するおそれがある。上記圧力が低下した際に上記ロックピンが上記シリンダ室に突出することにより、上記ピストン部材の移動が規制されて上記ツールプレートが上記マスタプレートから分離することを抑制することができる。 Preferably, the lock pin protrudes into the cylinder chamber as the pressure of the fluid drops. When the pressure of the fluid in the cylinder chamber decreases when the master plate is in a connected state with the tool plate, the piston member moves to the side separating the master plate and the tool plate, and the tool plate may separate from the master plate and fall off. When the pressure drops, the lock pin protrudes into the cylinder chamber, thereby restricting the movement of the piston member and preventing the tool plate from separating from the master plate.
上記マスタプレートが、上記ロックピンを収容するケーシングを含み、上記ケーシングが、上記ロックピンを収容するピン収容室と、上記ピン収容室に流体を供給するピン用流通路と、上記ロックピンを上記シリンダ室側に押圧する弾性部材とを有するとよい。上記マスタプレートがケーシングを有し、このケーシングが、上記ロックピンを往復動自在に収容するピン収容室と、上記ロックピンを往復動させるための流体の供給路であるピン用流通路及び弾性部材とを有することで、比較的簡易な構成で上記ロックピンが上記シリンダ室に容易かつ確実に突出することができる。 The master plate includes a casing that accommodates the lock pin, and the casing includes a pin accommodation chamber that accommodates the lock pin, a pin flow passage that supplies fluid to the pin accommodation chamber, and the lock pin. It is preferable to have an elastic member that presses toward the cylinder chamber. The master plate has a casing, and the casing includes a pin housing chamber for reciprocatingly housing the lock pin, a pin flow path serving as a fluid supply path for reciprocating the lock pin, and an elastic member. , the lock pin can easily and reliably protrude into the cylinder chamber with a relatively simple configuration.
上記ロックピンが、上記ピン収容室への流体の供給により上記シリンダ室への突出が規制されるとよい。つまり、上記ピン収容室への流体の供給が停止すると上記ロックピンが上記シリンダ室に突出する。このようにすることで、障害等により意図せずに上記流体の供給が停止した場合に上記ロックピンが上記シリンダ室に突出し、上記ツールプレートの上記マスタプレートからの分離を抑制することができる。 It is preferable that the lock pin is restricted from protruding into the cylinder chamber by supplying fluid to the pin accommodating chamber. That is, when the supply of fluid to the pin accommodating chamber is stopped, the lock pin protrudes into the cylinder chamber. By doing so, when the supply of the fluid stops unintentionally due to an obstacle or the like, the lock pin protrudes into the cylinder chamber, and separation of the tool plate from the master plate can be suppressed.
上記シリンダ室に流体を供給する流体供給装置と、上記ピン収容室に流体を供給する流体供給装置とが、共通する一の流体供給装置であるとよい。このように上記ロックピンを作動させるための駆動装置、機器等を要しない構成とすることで、簡易な構成とすることができる。 A fluid supply device that supplies fluid to the cylinder chamber and a fluid supply device that supplies fluid to the pin housing chamber may be a common fluid supply device. By adopting a configuration that does not require a driving device, equipment, etc., for operating the lock pin in this manner, the configuration can be simplified.
以上説明したように、本発明のツール交換装置は、マスタプレートとツールプレートと連結するための流体の供給が停止してもその連結状態が不十分となることを抑制することができる。 As described above, the tool changing device of the present invention can prevent the connection state from becoming insufficient even if the supply of the fluid for connecting the master plate and the tool plate is stopped.
〈ツール交換装置〉
本発明の一実施形態である図1、図2のツール交換装置1は、工具を装着するツールプレート2と、ツールプレート2を着脱可能なマスタプレート3とを主に備える。ツールプレート2は、上面に差込凹部21を有し、マスタプレート3は、上記差込凹部21に差し込み可能な筒状部31を有し、上記ツールプレート2を着脱可能に連結する。
<Tool changer>
A
マスタプレート3は、例えばロボットアーム(図示省略)に装着され、ツールプレート2には工具(図示省略)が装着され、マスタプレート3とツールプレート2とが操作によって着脱されることでロボットアームには種々の工具(ツールプレート2)を交換して装着できる。
The
マスタプレート3は筒状部31を有するプレート本体32と、このプレート本体32に保持される複数の係止部と、プレート本体32に往復動可能に取付けられるピストン部材33とを備えている。本実施形態では、上記係止部として、ボール34を用いている。
The
プレート本体32の内部には、シリンダ室35及びこのシリンダ室35に流体を出入する流通路(図示省略)が形成されている。具体的には、プレート本体32は、シリンダ室35の内周壁を構成する凹部で形成された第1筒状体32aと、この第1筒状体32aの下部(ツールプレート2側)に固定される第2筒状体32bとを有している。すなわち、この実施形態では、第1筒状体32aと第2筒状体32bとでプレート本体32が構成されている。なお、第1筒状体32a及び第2筒状体32bは略円筒状に設けられている。
Inside the
上記流通路は、第1筒状体32aに形成され、後述するピストン部材33の連結されるツールプレート2の側と反対側(図上側)の上側シリンダ室35aに配される第1流通路と、上側シリンダ室35aとピストン部材33を挟んで反対側の下側シリンダ室35bの流体を出入する第2流通路とを含む。上記第1流通路及び第2流通路は、工場内の流体供給装置(図示省略)に電磁弁(図示省略)を介して接続されている。
The flow path is formed in the first
上記第1流通路は上側シリンダ室35aに流体を供給することでピストン部材33をツールプレート2側に移動させ、ピストン部材33がボール34を係止状態側に移動させる。このとき、上記第2流通路は下側シリンダ室35bの流体を排出する。また、上記第2流通路は下側シリンダ室35bに流体を供給することでピストン部材33をマスタプレート3側に移動させ、ピストン部材33がボール34の係止離脱側に移動させる。このとき、上記第1流通路は上側シリンダ室35aの流体を排出する。
The first flow passage supplies fluid to the
第1筒状体32aの下面には、第2筒状体32bの装着される段部が設けられている。この段部には、第2筒状体32bが固定される。第2筒状体32bは、上記段部に嵌着される鍔部36と、この鍔部36から下方に突出する筒状部31とを有している。このため、筒状部31は、第1筒状体32aより下方に突出するように設けられる。また、第2筒状体32bは、後述するピストン部材33のロッド33aを挿通する挿通穴が形成されている。なお、第1筒状体32aがロボットアーム等に装着される。
The lower surface of the first
また、マスタプレート3及びツールプレート2は、連結状態において互いに当接する当接面3a,2aを有している。具体的には、第1筒状体32aの下面及び鍔部36の下面が、面一に設けられ、連結状態においてツールプレート2の上面2aに当接する。つまり、この実施形態では、第1筒状体32aの下面及び第2筒状体32bの鍔部36の下面で構成される面一の面がマスタプレート3の当接面3aとなりマスタプレート3とツールプレート2の連結状態では、3a,2aが当接している。
Further, the
マスタプレート3は、シリンダ室35の上壁(ピストン対向壁)を構成するプレート37をさらに備えている。このプレート37は、第1筒状体32aの上面に固着されている。これによって、シリンダ室35は気密に設けられている。
The
筒状部31には、ボール34を保持する複数の保持穴が筒状部31の軸と垂直方向に穿設されている。この保持穴は、ボール34を筒状部31の側面から出退可能に保持している。なお、筒状部31外側の保持穴の径はボール34の径よりも小さく設けられ、ボール34が筒状部31外側に離脱することが規制されている。
A plurality of holding holes for holding the
ピストン部材33は、上記シリンダ室35の圧力によって筒状部31の軸方向、すなわち、上記当接面に対して略垂直方向に沿って筒状部31内を往復動可能にプレート本体32に取付けられている。このピストン部材33の往復動によって、複数のボール34は筒状部31の側面から出退する。
The
具体的には、ピストン部材33は、第2筒状部31の挿通穴に挿入されるロッド33aと、筒状部31に突出するロッド33aの先端(図の下端)に固着されるカム部33bとを有している。このカム部33bの側面はボール34に当接し、ボール34の筒状部31の内側への移動が規制される。
Specifically, the
上記カム部33bは、ピストン部材33が上端に位置する際にボール34の外面が筒状部31の外面より内側に移動を許容し、ボール34の筒状部31の内側に脱落することを防止している。
The
また、カム部33bの側面は、図の下方に従って内側に傾斜した傾斜面とされており、ピストン部材33の下方への移動によってボール34が筒状部31の外側に押し出され、ボール34と被係止部22との係止状態が得られる。ここで、カム部33bは、傾斜角の異なる二つの傾斜面を有している。筒状部31の二つの傾斜面と、筒状部31の軸方向とのなす角度は、図の下方の傾斜面の方が大きく、続く上方の傾斜面の方が小さい。ピストン部材33が上端に位置した状態(図2参照)からピストン部材33が下方に移動することで、上記傾斜の大きな面がボール34を外側に押し出し、その後、ピストン部材33が下端に至ると、上記傾斜の小さな面がボール34の筒状部31の内側への移動を規制している(図1参照)。
Further, the side surface of the
ツールプレート2は、差込凹部21に筒状部31を差し込んだ状態で複数のボール34がロッド33aの中心軸から垂直方向に外側へ押し出されることで複数のボール34と接する被係止部22を有している。つまり、本実施形態において、係止部は、ピストン部材33の往復動によって筒状部31の側面より出退可能に保持される複数のボール34から構成され、被係止部22は、筒状部31を差込凹部21に差し込んだ状態で進出した上記ボール34により係止されるよう構成されている。
The
被係止部22は、プレート本体32の当接面3a、及びツールプレート2の当接面2aが隙間をもって対向している状態で上記複数のボール34が筒状部31の外側に進出された際に少なくとも1つのボール34に当接する天面22aを有する。この天面22aは、当接するボール34をさらに外側に進出させた際に当接面2a,3aが互いに当接するよう設けられている。具体的には、差込凹部21の径が、図の上方よりも下方に従って大きくなるように天面22aが傾斜して形成されている。より具体的に説明すると、筒状部31が差込凹部21に差し込まれ、当接面2a,3a同士が所定の隙間をもって配された状態で、ピストン部材33の移動によってボール34が外側に押し出された際に天面22aとボール34とが当接し、この状態からさらにボール34が外側に出ることで、天面22aに沿ってボール34が移動し、相対的にツールプレート2がマスタプレート3側に引き寄せられ、図1に示すツールプレート2の連結状態が得られる。
In the engaged
マスタプレート3は、シリンダ室35の上側シリンダ室35aに少なくとも一部が突出することでピストン部材33の往復動を規制するロックピン4を有する。具体的には、第1筒状体32aに上記ロックピン4が出退可能なピン挿通穴38が、ピストン部材33の軸と垂直方向に穿設されている。ロックピン4は、ピン挿通穴38から少なくとも一部を突出することでシリンダ室35内でのピストン部材33の往復動を規制する。
The
ロックピン4の形状としては、特に限定されるものでなく、角柱状、円柱状等とすることができるが、円柱状とすることが好ましい。このようにすることで、ロックピン4の成形やピン挿通穴38の加工を容易にすることができる。ロックピン4の材質としては、特に限定されるものではなく、鉄、アルミニウム、ステンレス等を採用することができる。
The shape of the
ロックピン4が、シリンダ室35に少なくとも一部が突出することでマスタプレート3がツールプレート2との連結状態を維持することが好ましい。換言すれば、ロックピン4がシリンダ室35内に突出することでマスタプレート3とツールプレート2とが分離不可能にされることが好ましい。本実施形態では、ピストン部材33がツールプレート2側に移動してマスタプレート3とツールプレート2とが連結状態にあるときに上側シリンダ室35aにロックピン4が突出し、ピストン部材33の移動を規制してマスタプレート3とツールプレート2との連結状態を維持している。具体的には、ロックピン4は、ツールプレート2側に移動したピストン部材33の上部側に突出し、ピストン部材33がツールプレート2側と反対側に移動することを規制してマスタプレート3とツールプレート2との分離が不可能になるようにしている。
It is preferable that the
ロックピン4が、シリンダ室35への上記流体の供給が停止することによりシリンダ室に突出することが好ましい。上述したように、上側シリンダ室35aに流体を供給し、下側シリンダ35b内の流体を排出することでピストン部材33がツールプレート2側に移動してマスタプレート3とツールプレート2とが連結状態になる。また、上側シリンダ室35a内の流体を排出し、下側シリンダ35bに流体を供給することでピストン部材33がマスタプレート3側に移動してマスタプレート3とツールプレート2とが分離する。ここで、マスタプレート3とツールプレート2とが連結状態にあるときに上記流体の供給が停止し、上側シリンダ室35a内の上記流体による圧力が所定圧以下になると、ツールプレート2の重量によって相対的にピストン部材33がマスタプレート3側(離脱する側)に移動してツールプレート2が脱落するおそれがある。ロックピン4が、上側シリンダ室35aへの上記流体の供給が停止して上記圧力が低下すると上側シリンダ室35a内に突出することでピストン部材33が上記離脱する側に移動することが規制され、ツールプレート2がマスタプレート3から分離することを抑制できる。
It is preferable that the
マスタプレート3が、ロックピン4を収容するケーシング5を含み、ケーシング5が、ロックピン4を収容するピン収容室51と、ピン収容室51に流体を供給するピン用流通路52と、ロックピン4を上記シリンダ室側に押圧する弾性部材53とを有することが好ましい。
The
ケーシング5は、マスタプレート3と一体に形成されてマスタプレート3の一部としてもよいし、マスタプレート3と別体に形成したものをマスタプレート3に配設してもよい。ケーシング5には、ロックピン4を往復動可能に収容するピン収容室51と、流体供給装置に接続する開口部とピン収容室51とを連通するピン用流通路52とが形成されている。また、ケーシング5は、ロックピン4の往復動と共に伸縮し、ロックピン4を上記シリンダ室側に押圧する弾性部材53をピン収容室51に有する。
The
ピン収容室51は、ロックピン4が円柱状に形成されている場合において、ケーシング5内でピストン部材33の軸と垂直方向に円筒状に穿設され、外方に向けて開口する一端を蓋55で封止して形成される。ピン収容室51は、ロックピン4及び後述する弾性部材53を収容する。ケーシング5は、ピン収容室51とマスタプレート3に形成されるピン挿通穴38とを連通する連通孔54を有する。ピン挿通穴38の径と連通孔54の径とを同一にしてピン挿通穴38の内周面と連通孔54の内周面とが面一になるように形成されることが好ましい。また、ピン挿通穴38及び連通孔54の径に対してピン収容室51の径を大きくすることが好ましい。すなわち、ロックピン4が、シリンダ室35に突出する側の部分(以下、「先端部」という)の径が小さく、ピン収容室51に収容される側の部分(以下、「底部」という)の径が大きく形成される略凸状体であることが好ましい。このようにすることで、ロックピン4がシリンダ室35に突出する量(長さ)を容易に調整することができる。
When the
ロックピン4の底部側の外周面に凹部4aを形成し、この凹部4aにOリング等のシール部材を配設することが好ましい。また、ロックピン4の底部でピン収容室51の側壁と接する側の端面(先端部を有する側の端面)に円周状に凹部4bを形成し、この凹部4bにシール部材を配設することが好ましい。さらに、連接穴54の内周面に凹部を形成し、この凹部にシール部材を配設することが好ましい。このようにすることで、ピン収容室51の密閉性を向上することができる。
It is preferable to form a
ピン用流通路52は、流体供給装置に接続する開口部とピン収容室51とを連通する。すなわち、ピン用流通路52の一方の端部は、ケーシング5の外方に向けて開口しており、上記流体供給装置との接続に用いられる。ピン用流通路52の他方の端部は、ピン収容室51で開口している。ピン用流通路52の上記他方の端部は、少なくとも一部がピン収容室51のシリンダ室35側の側壁で開口している。このようにすることで、ピン用流通路52に流体を供給してロックピン4をピン収容室51のシリンダ室35側と反対側(図右側)に移動させ、ロックピン4の先端部のシリンダ室35への突出を規制することができる。
The
弾性部材53は、ロックピン4と共にピン収容室51に収容される。本実施形態では、弾性部材53は、ロックピン4と蓋55との間に配設される。弾性部材53としては、伸縮自在であり、無負荷状態で伸長するものであれば特に限定されるものではなく、例えば、コイルスプリングとすることができる。弾性部材53は、ピン収容室51に上記流体が供給されると圧力を受けたロックピン4の底部によって押圧されて縮小し、上記流体の供給が停止すると伸長してロックピン4をシリンダ室35側に押し出す。
The
ロックピン4が、ピン収容室51への流体の供給によりシリンダ室35への突出が規制されることが好ましい。すなわち、ピン収容室51への流体の供給が停止してシリンダ室35内の圧力が低下するとロックピン4がシリンダ室35に突出する。具体的には、上記流体供給装置からの流体の供給が正常に行われているとロックピン4がシリンダ室35に突出することなく、マスタプレート3はツールプレート2の着脱を自在に行うことができる。一方で、上記流体供給装置のトラブル、上記流体供給装置から当該ツール交換装置までの間に配設される配管からの上記流体の漏れ等の障害によりピン収容室51への流体の供給が十分にできなくなるとロックピン4がシリンダ室35に突出して連結状態にある上記マスタプレート3は上記ツールプレート2との連結状態を維持して分離不可能となる。このようにすることで、上記流体の供給が正常に行うことができなくなった際の安全性を担保することができる。
It is preferable that the
シリンダ室35に流体を供給する流体供給装置と、ピン収容室51に流体を供給する流体供給装置とが、共通する一の流体供給装置であることが好ましい。換言すれば、一の流体供給装置が、シリンダ室35とピン収容室51とに流体を供給することが好ましい。このようにすることで、当該ツール交換装置を作動するシステムの構成を簡易なものとすることができる。
It is preferable that the fluid supply device that supplies the fluid to the
一の流体供給装置が、シリンダ室35とピン収容室51とに流体を供給する構成としては、例えば以下のようにすることができる。上述のように、マスタプレート3のプレート本体32には、上側シリンダ室35aの流体を出入する第1流通路と、下側シリンダ室35bの流体を出入する第2流通路とを含み、この第1流通路及び第2流通路は、流体供給装置に電磁弁を介して接続されている。上記電磁弁を切り替えることで、上記第1流通路及び第2流通路の一方に流体が供給され、他方からは流体が排出される。上側シリンダ室35aと下側シリンダ室35bとの圧力差によってピストン部材33はシリンダ室35内を往復動する。以下、上記流体供給装置から上記電磁弁までの流体用配管を主配管、上記電磁弁から上記第1流通路までの流体用配管を第1配管、及び上記電磁弁から上記第2流通路までの流体用配管を第2配管とする。
A configuration in which one fluid supply device supplies fluid to the
ピン収容室51に流体を供給する配管(以下、「ピン用配管」という)は、一端が上記電磁弁より上流側で主配管に接続され、他端がケーシング5のピン用流通路52に接続される。上記主配管とピン用配管との接続は、電磁弁等を用いずに分岐されているのみである。このようにすることで、マスタプレート3とツールプレート2とが連結状態にあるときに、上記障害によりシリンダ室35への流体の供給が十分にできなくなると同時にピン収容室51への流体の供給も十分にできなくなる。シリンダ室35への流体の供給が不十分になりシリンダ室35内の圧力が低下してマスタプレート3がツールプレート2との連結状態を維持できなくなると同時に、ロックピン4がシリンダ室35に突出してビストン部材33の移動を規制する。このため、ビストン部材33は、マスタプレート3がツールプレート2と連結する位置に留められる。このようにしてツールプレート2がマスタプレート3から分離することを抑制することができる。
A pipe for supplying fluid to the pin housing chamber 51 (hereinafter referred to as “pin pipe”) has one end connected to the main pipe on the upstream side of the solenoid valve, and the other end connected to the
シリンダ室35に流体を供給する流体供給装置と、ピン収容室51に流体を供給する他の流体供給装置とを配置する場合は、シリンダ室35内の圧力を検知する圧力計を当該ツール交換装置1に配設し、上記圧力計の測定値が所定値以下になると上記他の流体供給装置が流体の供給を停止するように構成することができる。
When arranging a fluid supply device that supplies fluid to the
〈動作方法〉
次に、当該ツール交換装置の動作方法について説明する。
<How to operate>
Next, a method of operating the tool changer will be described.
当該ツール交換装置は、プレート本体32の当接面3aとツールプレート2の当接面2aとが隙間をもって対面した状態で、上側シリンダ室35aに流体を供給する。
The tool changing device supplies fluid to the
上側シリンダ室35aに流体が供給されると、ボール34が筒状部31の外側に移動し、天面22aを押圧することでツールプレート2がマスタプレート3側に引き寄せられ、当接面2a、3aが当接し、ツールプレート2とマスタプレート3との連結状態が得られる。
When the fluid is supplied to the
この連結状態において、シリンダ室35への上記流体の供給が十分であると、同時にピン収容室51への流体の供給も十分であるため、ロックピン4はシリンダ室35内に突出することがない。一方、シリンダ室35への上記流体の供給が不十分になると、同時にピン収容室51への流体の供給も不十分となるため、ロックピン4はシリンダ室35内に突出してピストン部材33の移動を規制する。このため、当該ツール交換装置は、上記流体の供給が不十分となってもマスタプレート3とツールプレート2との連結が不十分となって分離することを抑制することができる。
In this connected state, if the supply of fluid to the
〈利点〉
以上のように、当該ツール交換装置1はロックピン4を備えることで、作業中の流体の供給が十分にできなくなり、又は作業終了後に流体供給装置を停止した場合においてマスタプレート3とツールプレート2との連結が不十分となることを抑制できる。
<advantage>
As described above, the
さらに、当該ツール交換装置1は、ロックピン4がシリンダ室35に突出することでマスタプレート3とツールプレート2との連結状態を維持することができるので、ツールプレート2が不用意に分離して落下等することを抑制でき、ツールプレート2及びツールプレート2に装着されている工具の破損を抑制できると共に、作業者の安全性を向上することができる。
Furthermore, since the
〈その他の実施形態〉
本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、上記態様の他、種々の変更、改良を施した態様で実施することができる。
<Other embodiments>
The present invention is not limited to the above-described embodiments, and can be implemented in various modified and improved modes in addition to the above-described modes.
つまり、上記実施形態においては、ピストン部材33の往復動によってマスタプレート3とツールプレート2とが着脱可能とされるものについて説明したが、マスタプレート3とツールプレート2とが回動するカムによって着脱可能であり、ロックピン4が上記カムの回動を規制するものであってもよい。
That is, in the above embodiment, the
また、上記実施形態においては、ピストン部材33がエアの加圧によって往復動行うものについて説明したが、その他の流体を用いることも可能である。さらに、ツールプレート2の連結状態をシリンダ室35の加圧によって得るものについて説明したが、本発明はこれに限定されず、シリンダ室35が負圧になることでツールプレート2の連結状態が得られるよう設計変更することも可能である。
Further, in the above embodiment, the
さらに、上記実施形態においては、ピストン部材33がツールプレート2側に位置するときにマスタプレート3とツールプレート2との連結状態が得られる構成を示したが、本発明はこれに限定されるものではない。ピストン部材がツールプレート側に位置するときにツールプレートの離脱状態(係止部と被係止部との脱状態)となり、ピストン部材がツールプレートから離反する側に移動することでツールプレートの着状態(係止部と被係止部との係止状態)となるものも本発明の意図する範囲内である。
Furthermore, in the above-described embodiment, a configuration is shown in which the
上記実施形態にあっては、筒状部が略円筒状のものについて説明したが、筒状部が角筒状等であってもよい。 In the above embodiment, the tubular portion has a substantially cylindrical shape, but the tubular portion may have a square tubular shape or the like.
本発明のツール交換装置は、上述のようにマスタプレートへのツールプレートの不十分な連結状態でのツールによる作業を抑制することができるので、各種のツールを着脱可能に装着する各種作業に好適に用いることができる。 The tool changer of the present invention can suppress the work with the tool in the state where the tool plate is insufficiently connected to the master plate as described above, so it is suitable for various work in which various tools are detachably mounted. can be used for
1 ツール交換装置
2 ツールプレート
2a 当接面(ツールプレートの上面)
21 差込凹部
22 被係止部
22a 天面
3 マスタプレート
3a 当接面(マスタプレートの下面)
31 筒状部
32 プレート本体
32a 第1筒状体
32b 第2筒状体
33 ピストン部材
33a ロッド
33b カム部
34 ボール
35 シリンダ室
35a 上側シリンダ室
35b 下側シリンダ室
36 鍔部
37 プレート
38 ピン挿通穴
4 ロックピン
4a,4b 凹部
5 ケーシング
51 ピン収容室
52 ピン用流通路
53 弾性部材
54 連通孔
55 蓋
1
21
31
Claims (6)
上記ツールプレートを着脱可能なマスタプレートと
を備え、
上記マスタプレートが、
シリンダ室と、このシリンダ室に流体を供給及び排出する流通路とが形成されたプレート本体、及び
上記供給及び排出される流体の圧力によって上記シリンダ室内で往復動可能なピストン部材
を有するツール交換装置であって、
上記マスタプレートが、上記シリンダ室に少なくとも一部が突出することで上記ピストン部材の往復動を規制するロックピンを有することを特徴とするツール交換装置。 a tool plate for mounting tools;
Equipped with a master plate to which the above tool plate can be attached and detached,
The above master plate is
A tool changing device comprising a plate body in which a cylinder chamber and a flow path for supplying and discharging fluid to and from the cylinder chamber are formed, and a piston member reciprocating within the cylinder chamber by the pressure of the supplied and discharged fluid. and
The tool changing device, wherein the master plate has a lock pin that at least partially protrudes into the cylinder chamber to restrict the reciprocating motion of the piston member.
上記ケーシングが、
上記ロックピンを収容するピン収容室と、
上記ピン収容室に流体を供給するピン用流通路と、
上記ロックピンを上記シリンダ室側に押圧する弾性部材と
を有する請求項1、請求項2又は請求項3に記載のツール交換装置。 the master plate includes a casing housing the lock pin;
The casing is
a pin housing chamber housing the lock pin;
a pin flow passage for supplying a fluid to the pin storage chamber;
4. The tool changer according to claim 1, 2 or 3, further comprising an elastic member that presses the lock pin toward the cylinder chamber.
6. The tool changing device according to claim 5, wherein the fluid supply device for supplying fluid to the cylinder chamber and the fluid supply device for supplying fluid to the pin housing chamber are a common fluid supply device.
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