JP3146303B2 - 自動工具交換装置 - Google Patents
自動工具交換装置Info
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- JP3146303B2 JP3146303B2 JP32158996A JP32158996A JP3146303B2 JP 3146303 B2 JP3146303 B2 JP 3146303B2 JP 32158996 A JP32158996 A JP 32158996A JP 32158996 A JP32158996 A JP 32158996A JP 3146303 B2 JP3146303 B2 JP 3146303B2
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- Japan
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- unit
- electromagnet
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- Automatic Tool Replacement In Machine Tools (AREA)
- Manipulator (AREA)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、マニュプレータ
等の出力部に取り付けられる自動工具交換装置に関する
ものである。
等の出力部に取り付けられる自動工具交換装置に関する
ものである。
【０００２】
【従来の技術】自動工具交換装置としては、図３に示す
ようなものがあり、基本的には、ロボット側に取り付け
られる第１ユニット１と、ツールを取り付けるための第
２ユニット２と、前記第１ユニット１に対して第２ユニ
ット２の着脱を可能ならしめる機構とを具備するものと
してある。
ようなものがあり、基本的には、ロボット側に取り付け
られる第１ユニット１と、ツールを取り付けるための第
２ユニット２と、前記第１ユニット１に対して第２ユニ
ット２の着脱を可能ならしめる機構とを具備するものと
してある。
【０００３】前記機構は、図３に示すように、第１ユニ
ット１内の空室部９９内に設けたピストン９０の動きに
伴い伸長・縮短する出力軸９１と、第１ユニット１にお
ける第２ユニット２との接合面側に設けられた環状の保
持部９２と、前記保持部９２に内外移動可能に保持され
た鋼球９３と、第１・第２ユニット１，２相互の接合時
に前記保持部９２が挿入される第２ユニット２側に設け
られた挿入孔２０と、前記出力軸９１の先端部に形成さ
れた傾斜面部９１ａと、前記挿入孔２０に形成された傾
斜面部２０ａとから構成されている。そして、前記出力
軸９１が伸長状態にあるときには図３に示すように、傾
斜面部９１ａにより鋼球９３が外側に押しやられて前記
鋼球９３を介して第１・第２ユニット１，２相互が接続
維持せしめられ、図４の二点鎖線の如く前記状態から出
力軸９１が縮短状態になったときには第２ユニット２の
重量等の分力である傾斜面部２０ａからの押し力により
鋼球９３が内側に押しやられて前記鋼球９３を介した第
１・第２ユニット１，２相互の接続は解除されるように
なっている。
ット１内の空室部９９内に設けたピストン９０の動きに
伴い伸長・縮短する出力軸９１と、第１ユニット１にお
ける第２ユニット２との接合面側に設けられた環状の保
持部９２と、前記保持部９２に内外移動可能に保持され
た鋼球９３と、第１・第２ユニット１，２相互の接合時
に前記保持部９２が挿入される第２ユニット２側に設け
られた挿入孔２０と、前記出力軸９１の先端部に形成さ
れた傾斜面部９１ａと、前記挿入孔２０に形成された傾
斜面部２０ａとから構成されている。そして、前記出力
軸９１が伸長状態にあるときには図３に示すように、傾
斜面部９１ａにより鋼球９３が外側に押しやられて前記
鋼球９３を介して第１・第２ユニット１，２相互が接続
維持せしめられ、図４の二点鎖線の如く前記状態から出
力軸９１が縮短状態になったときには第２ユニット２の
重量等の分力である傾斜面部２０ａからの押し力により
鋼球９３が内側に押しやられて前記鋼球９３を介した第
１・第２ユニット１，２相互の接続は解除されるように
なっている。
【０００４】しかしながら、上記自動工具交換装置で
は、鋼球９３へのゴミ付着、鋼球９３と保持部９２の鋼
球挿入孔構成壁間に充填されたグリスへのゴミの混入、
鋼球９３と傾斜面部２０ａとの圧着が原因となり、第１
・第２ユニット１，２相互を所望に分離できない場合が
生じる。特に第２ユニット２側に取り付けられるツール
が軽量である場合はその傾向が著しい。
は、鋼球９３へのゴミ付着、鋼球９３と保持部９２の鋼
球挿入孔構成壁間に充填されたグリスへのゴミの混入、
鋼球９３と傾斜面部２０ａとの圧着が原因となり、第１
・第２ユニット１，２相互を所望に分離できない場合が
生じる。特に第２ユニット２側に取り付けられるツール
が軽量である場合はその傾向が著しい。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】そこで、この発明で
は、第２ユニット側の重量の大小にかかわらず、第１ユ
ニットに対して第２ユニットを確実に分離させることが
できる自動工具交換装置を提供することを課題とする。
は、第２ユニット側の重量の大小にかかわらず、第１ユ
ニットに対して第２ユニットを確実に分離させることが
できる自動工具交換装置を提供することを課題とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】この発明は、第１ユニッ
ト１に設けたピストン３の出力軸３０の伸長により保持
部１０に内外移動可能に保持させた磁性金属球体４を分
離時収納位置からロック位置まで押圧移動せしめて第１
・第２ユニット１，２相互を接続させる形式の自動工具
交換装置において、出力軸３０内に電磁石５を内蔵させ
たものとすると共に、電磁石５を励磁状態にするタイミ
ングを出力軸３０の縮短動作開始時に、電磁石５を非励
磁状態にするタイミングを出力軸３０の縮短動終了時
に、それぞれ設定してあり、前記出力軸３０に磁性金属
球体４を磁着させた状態での出力軸３０の縮短により前
記磁性金属球体４をロック位置から分離時収納位置まで
移動せしめて第１・第２ユニット１，２相互を分離する
ようにしてある。
ト１に設けたピストン３の出力軸３０の伸長により保持
部１０に内外移動可能に保持させた磁性金属球体４を分
離時収納位置からロック位置まで押圧移動せしめて第１
・第２ユニット１，２相互を接続させる形式の自動工具
交換装置において、出力軸３０内に電磁石５を内蔵させ
たものとすると共に、電磁石５を励磁状態にするタイミ
ングを出力軸３０の縮短動作開始時に、電磁石５を非励
磁状態にするタイミングを出力軸３０の縮短動終了時
に、それぞれ設定してあり、前記出力軸３０に磁性金属
球体４を磁着させた状態での出力軸３０の縮短により前
記磁性金属球体４をロック位置から分離時収納位置まで
移動せしめて第１・第２ユニット１，２相互を分離する
ようにしてある。
【０００７】なお、磁石が電磁石５であり、前記電磁石
５を励磁することにより出力軸３０に磁性金属球体４が
磁着せしめられるようにすることができる。この場合、
電磁石５を励磁状態にするタイミングを出力軸３０の縮
短動作開始時に、非励磁石にするタイミングを出力軸３
０の縮短動作終了時に、それぞれ設定することが好まし
い。
５を励磁することにより出力軸３０に磁性金属球体４が
磁着せしめられるようにすることができる。この場合、
電磁石５を励磁状態にするタイミングを出力軸３０の縮
短動作開始時に、非励磁石にするタイミングを出力軸３
０の縮短動作終了時に、それぞれ設定することが好まし
い。
【０００８】また、磁石が永久磁石であり、前記永久磁
石により出力軸３０に磁性金属球体４が磁着せしめられ
るようにしてもよい。
石により出力軸３０に磁性金属球体４が磁着せしめられ
るようにしてもよい。
【０００９】上記発明の作用・効果については以下の発
明の実施の形態の欄で明らかにする。
明の実施の形態の欄で明らかにする。
【００１０】
【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の形態を図
面に従って説明する。
面に従って説明する。
【００１１】この実施形態の自動工具交換装置は、図１
に示すように、ロボットＲ側に取り付けられる第１ユニ
ット１と、ツールＴを取り付けるための第２ユニット２
とから構成されており、前記第１・第２ユニット１，２
にはこれら相互の着脱を可能ならしめる機構を具備させ
てある。
に示すように、ロボットＲ側に取り付けられる第１ユニ
ット１と、ツールＴを取り付けるための第２ユニット２
とから構成されており、前記第１・第２ユニット１，２
にはこれら相互の着脱を可能ならしめる機構を具備させ
てある。
【００１２】第１ユニット１は平面視円形状に形成され
た厚板で構成され、図１に示すように、その内部に円柱
形状の空室１１を設けると共に前記空室１１内に出力軸
３０を具備したピストン３を内装させ、前記出力軸３０
を空室１１から外部に外周気密状態に貫通突出させてあ
る。またこの第１ユニット１における出力軸３０が伸長
・縮短する位置には環状の保持部１０を垂設してあり、
前記保持部１０には鋼球４０（課題を解決するための手
段の欄に記載した磁性金属球体４と対応）が内外に出没
する態様で保持させてある。そして、出力軸３０の伸長
・縮短は、図１に示す第１ユニット１の周壁に形成した
空気ポート１９ａ，１９ｂに対する空気の供給・排出に
よりピストン３を移動させることにより成し得るように
してある。
た厚板で構成され、図１に示すように、その内部に円柱
形状の空室１１を設けると共に前記空室１１内に出力軸
３０を具備したピストン３を内装させ、前記出力軸３０
を空室１１から外部に外周気密状態に貫通突出させてあ
る。またこの第１ユニット１における出力軸３０が伸長
・縮短する位置には環状の保持部１０を垂設してあり、
前記保持部１０には鋼球４０（課題を解決するための手
段の欄に記載した磁性金属球体４と対応）が内外に出没
する態様で保持させてある。そして、出力軸３０の伸長
・縮短は、図１に示す第１ユニット１の周壁に形成した
空気ポート１９ａ，１９ｂに対する空気の供給・排出に
よりピストン３を移動させることにより成し得るように
してある。
【００１３】出力軸３０は、鋼材により構成してあり図
１に示すように、その先端部外周を傾斜面部３０ａとし
てあり、図２の実線の状態から図２の二点鎖線の状態ま
での出力軸３０の伸長に伴い前記傾斜面部３０ａにより
鋼球４０が外方に押圧移動せしめられるようにしてあ
る。なお、この実施形態の出力軸３０には電磁石５を内
蔵してあり、前記電磁石５を励磁状態にするタイミング
を出力軸３０の縮短動作開始時に、非励磁石にするタイ
ミングを出力軸３０の縮短動作終了時に、それぞれ設定
してある。ここで、図１に示す符号６は電磁石５用のハ
ーネス、符号６０は電磁石５用の電源である。
１に示すように、その先端部外周を傾斜面部３０ａとし
てあり、図２の実線の状態から図２の二点鎖線の状態ま
での出力軸３０の伸長に伴い前記傾斜面部３０ａにより
鋼球４０が外方に押圧移動せしめられるようにしてあ
る。なお、この実施形態の出力軸３０には電磁石５を内
蔵してあり、前記電磁石５を励磁状態にするタイミング
を出力軸３０の縮短動作開始時に、非励磁石にするタイ
ミングを出力軸３０の縮短動作終了時に、それぞれ設定
してある。ここで、図１に示す符号６は電磁石５用のハ
ーネス、符号６０は電磁石５用の電源である。
【００１４】第２ユニット２は第１ユニット１と同外径
の平面視円形状に厚板で構成され、図１に示すように、
その中央部に第１・第２ユニット１，２の接続時に上記
保持部１０が挿入される挿入孔２０を設けてあると共
に、前記挿入孔２０に、図１に示すようにその中程に傾
斜面部２０ａを形成してある。
の平面視円形状に厚板で構成され、図１に示すように、
その中央部に第１・第２ユニット１，２の接続時に上記
保持部１０が挿入される挿入孔２０を設けてあると共
に、前記挿入孔２０に、図１に示すようにその中程に傾
斜面部２０ａを形成してある。
【００１５】したがって、出力軸３０の縮短時には、図
２の実線に示すように、鋼球４０は傾斜面部３０ａに磁
着した状態で保持具１０内に没入する分離時収納位置ま
で引き込まれ、その結果、保持部１０に保持された鋼球
４０と傾斜面部２０ａとの係止は解除されて、第１・第
２ユニット１，２相互は分離可能な状態となる。逆に、
出力軸３０の伸長時には、図１に示すように、鋼球４０
と傾斜面部２０ａとが係止状態となって第１ユニット１
に対して第２ユニット２が分離不能状態となる。上述し
たように、この実施形態の装置では、従来の技術の欄に
記載したもののように第２ユニット２側の重量の分力を
利用して鋼球４０を移動するものではなく、電磁石５の
磁着力により移動させるものであるから、第２ユニット
２側の重量の大小にかかわらず、第１ユニットに対して
第２ユニットを確実に分離させることが可能となる。な
お、鋼球４０へのゴミ付着、鋼球４０と保持部１０の鋼
球挿入孔構成壁間に充填されたグリスへのゴミの混入、
鋼球４０と傾斜面部２０ａとの圧着等の度合いに応じ
て、電磁石５の磁着力の大きさを決定すればよい。
２の実線に示すように、鋼球４０は傾斜面部３０ａに磁
着した状態で保持具１０内に没入する分離時収納位置ま
で引き込まれ、その結果、保持部１０に保持された鋼球
４０と傾斜面部２０ａとの係止は解除されて、第１・第
２ユニット１，２相互は分離可能な状態となる。逆に、
出力軸３０の伸長時には、図１に示すように、鋼球４０
と傾斜面部２０ａとが係止状態となって第１ユニット１
に対して第２ユニット２が分離不能状態となる。上述し
たように、この実施形態の装置では、従来の技術の欄に
記載したもののように第２ユニット２側の重量の分力を
利用して鋼球４０を移動するものではなく、電磁石５の
磁着力により移動させるものであるから、第２ユニット
２側の重量の大小にかかわらず、第１ユニットに対して
第２ユニットを確実に分離させることが可能となる。な
お、鋼球４０へのゴミ付着、鋼球４０と保持部１０の鋼
球挿入孔構成壁間に充填されたグリスへのゴミの混入、
鋼球４０と傾斜面部２０ａとの圧着等の度合いに応じ
て、電磁石５の磁着力の大きさを決定すればよい。
【００１６】また、上記実施形態の装置では、一定の短
い時間だけ電磁石５を励磁する形式としてあるから、回
りの鋼部材が磁化して鋼球の引き込み力を弱めるという
ような事態、信号系に磁力によるノイズがのるというよ
うな事態、磁力によりスパッタ（溶接時に飛び散る溶融
鉄粉）が付着するというような事態を抑制することがで
きる。
い時間だけ電磁石５を励磁する形式としてあるから、回
りの鋼部材が磁化して鋼球の引き込み力を弱めるという
ような事態、信号系に磁力によるノイズがのるというよ
うな事態、磁力によりスパッタ（溶接時に飛び散る溶融
鉄粉）が付着するというような事態を抑制することがで
きる。
【００１７】なお、上記実施形態では磁性金属球体４を
鋼球４０としたが、これに限定することなく、硬質で且
つ磁石に吸着する材料であれば他の金属材料を採用する
こともできる。
鋼球４０としたが、これに限定することなく、硬質で且
つ磁石に吸着する材料であれば他の金属材料を採用する
こともできる。
【００１８】また、上記実施形態では出力軸３０に電磁
石５を内蔵させるようにしたが、出力軸３０に鋼材等を
使用しなくともよいような小型の自動工具交換装置の場
合、出力軸３０に永久磁石を内蔵させるようにしてもよ
い。
石５を内蔵させるようにしたが、出力軸３０に鋼材等を
使用しなくともよいような小型の自動工具交換装置の場
合、出力軸３０に永久磁石を内蔵させるようにしてもよ
い。
【００１９】
【発明の効果】この発明は上記のような構成であるか
ら、次の効果を有する。
ら、次の効果を有する。
【００２０】発明の実施の形態の欄から明らかなよう
に、第２ユニット側の重量の大小にかかわらず、第１ユ
ニットに対して第２ユニットを確実に分離させることが
できる自動工具交換装置を提供できた。
に、第２ユニット側の重量の大小にかかわらず、第１ユ
ニットに対して第２ユニットを確実に分離させることが
できる自動工具交換装置を提供できた。
【図１】この発明の実施形態の自動工具交換装置の断面
図であって、第１ユニットと第２ユニット相互が分離不
能な状態となっている様子を示す図。
図であって、第１ユニットと第２ユニット相互が分離不
能な状態となっている様子を示す図。
【図２】前記自動工具交換装置の断面図であって、第１
ユニットと第２ユニット相互が分離可能な状態となって
いる様子を示す図。
ユニットと第２ユニット相互が分離可能な状態となって
いる様子を示す図。
【図３】先行技術の自動工具交換装置の断面図であっ
て、第１ユニットと第２ユニット相互が分離不能な状態
となっている様子を示す図。
て、第１ユニットと第２ユニット相互が分離不能な状態
となっている様子を示す図。
【図４】先行技術の自動工具交換装置の断面図であっ
て、第１ユニットと第２ユニット相互が分離可能な状態
となっている様子を示す図。
て、第１ユニットと第２ユニット相互が分離可能な状態
となっている様子を示す図。
１ 第１ユニット ２ 第２ユニット ３ ピストン ４ 磁性金属球体 ５ 電磁石 １０ 保持部 ３０ 出力軸
Claims (1)
- 【請求項１】 第１ユニット（１）に設けたピストン
（３）の出力軸（３０）の伸長により保持部（１０）に
内外移動可能に保持させた磁性金属球体（４）を分離時
収納位置からロック位置まで押圧移動せしめて第１・第
２ユニット（１）（２）相互を接続させる形式の自動工
具交換装置において、出力軸（３０）内に電磁石（５）
を内蔵させたものとすると共に、電磁石（５）を励磁状
態にするタイミングを出力軸（３０）の縮短動作開始時
に、電磁石（５）を非励磁状態にするタイミングを出力
軸（３０）の縮短動終了時に、それぞれ設定してあり、
前記出力軸（３０）に磁性金属球体（４）を磁着させた
状態での出力軸（３０）の縮短により前記磁性金属球体
（４）をロック位置から分離時収納位置まで移動せしめ
て第１・第２ユニット（１）（２）相互を分離するよう
にしてあることを特徴とする自動工具交換装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32158996A JP3146303B2 (ja) | 1996-12-02 | 1996-12-02 | 自動工具交換装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32158996A JP3146303B2 (ja) | 1996-12-02 | 1996-12-02 | 自動工具交換装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10156776A JPH10156776A (ja) | 1998-06-16 |
| JP3146303B2 true JP3146303B2 (ja) | 2001-03-12 |
Family
ID=18134237
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP32158996A Expired - Fee Related JP3146303B2 (ja) | 1996-12-02 | 1996-12-02 | 自動工具交換装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3146303B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2020241914A1 (ko) * | 2019-05-28 | 2020-12-03 | 엘지전자 주식회사 | 로봇 툴 체인징 시스템의 마스터 및 슬레이브 |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US10357015B2 (en) * | 2011-04-28 | 2019-07-23 | Technologies Holdings Corp. | Robotic arm with double grabber and method of operation |
| CN103963062A (zh) * | 2014-03-31 | 2014-08-06 | 宁波奥捷工业自动化有限公司 | 一种机械手末端转换盘装置 |
| CN109434533A (zh) * | 2018-11-28 | 2019-03-08 | 苏州市职业大学 | 电磁永磁式换刀装置 |
-
1996
- 1996-12-02 JP JP32158996A patent/JP3146303B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2020241914A1 (ko) * | 2019-05-28 | 2020-12-03 | 엘지전자 주식회사 | 로봇 툴 체인징 시스템의 마스터 및 슬레이브 |
| US11235455B2 (en) | 2019-05-28 | 2022-02-01 | Lg Electronics Inc. | Master and slave of robot tool changing system |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH10156776A (ja) | 1998-06-16 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
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|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
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|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
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|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |