JP3172028B2 - マニホールド電磁弁およびそれを用いた自動ハンド交換装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はマニホールド電磁弁およ
びそれを用いた自動ハンド交換装置に関し、たとえば、
ロボットのアームに装着され、それぞれ空気圧機器によ
り作動するハンドの作動を制御するマニマホールド電磁
弁およびそれを用いた自動ハンド交換装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】種々の量産部品や製品の組立工場等にお
いては、１つの作業ステージにおいて部品等のワークに
対して種々の作業を行なったり、ワークを把持してこれ
の搬送を行なうことがある。このような場合には、作業
能率の向上を図るために、ロボットを用いて作業を行な
うことが望まれている。

【０００３】１台のロボットにより複数の種類の作業を
行ない得るようにするためには、多数のハンドをハンド
支持台に保持しておき、ロボットに対しては多数のハン
ドのうち特定のハンドを選択して装着させて、部品等の
ワークに対して所定の作業を行なうようにしたり、１つ
のハンド本体に複数のハンドを設けておき、ロボットの
作動により特定のハンドによるワークに対する所定の作
業を行なうようにすることが考えられる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】全てのハンドがそれぞ
れ流体圧により作動される流体圧機器からなるハンド駆
動部を有する場合には、それぞれのハンドに対する流体
の流れを制御するための電磁弁が必要となるのみなら
ず、流体の給排気を行なうとともに、それぞれの電磁弁
への通電制御を行なうことが必要となる。しかも、ロボ
ットによりハンドを移動させる場合には、ロボットによ
るハンドの回転動作が含まれるので、その回転が円滑に
行なわれることが望ましい。

【０００５】特に、ロボットの先端アームに複数の電磁
弁を搭載させるには、それぞれの電磁弁に対する空気圧
の供給と排出のための多数の流路を形成するとともに、
電磁弁への電力供給用のケーブルを多数本設ける必要が
あり、これらホースやケーブルを配線したり配管してい
たのでは、多数本のホースやケーブルがロボットの作動
に際して邪魔となり、ワークに対して円滑に種々の作業
を行なうことができないという問題点がある。

【０００６】本発明の目的は、マニホールド電磁弁を小
型化してロボットにより多種類の作業を円滑に行ない得
るようにする技術を提供することにある。

【０００７】本発明の前記ならびにその他の目的と新規
な特徴は、本明細書の記述および添付図面から明らかに
なるであろう。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本願において開示される
発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、
以下のとおりである。

【０００９】本発明のマニホールド電磁弁は、中心軸か
らそれぞれ同一半径の位置に複数のスプール軸が前記中
心軸に平行となって軸方向に摺動自在に組み込まれ、ロ
ボットのアームが取り付けられるマニホールドブロック
と、前記マニホールドブロックに前記スプール軸に対応
させて取り付けられ、それぞれ前記スプール軸の作動を
制御する複数のソレノイド部と、前記マニホールドブロ
ックの内周面に嵌合される外周面を有し、ワークに対し
て所定の作業を行うハンドが設けられた連結ブロック
と、前記外周面と前記内周面との間に形成され、給気ポ
ートに連通される環状の共通の給気通路と、前記外周面
と前記内周面との間に形成され、排気ポートに連通され
る環状の共通の給気通路と、前記連結ブロックに形成さ
れ、前記スプール軸の作動により共通の前記給気通路と
排気通路と切り換えて連通されるとともに前記ハンドの
流体圧機器に接続される出力ポートとを有し、前記連結
ブロックの外周面を囲むように配置されたスプール軸を
有する電磁弁により前記流体圧機器の作動を制御するよ
うにしたことを特徴とする。

【００１０】本発明の自動ハンド交換装置は、中心軸か
らそれぞれ同一半径の位置に複数のスプール軸が前記中
心軸に平行となって軸方向に摺動自在に組み込まれ、ロ
ボットのアームが取り付けられるマニホールドブロック
と、前記マニホールドブロックに前記スプール軸に対応
させて取り付けられ、それぞれ前記スプール軸の作動を
制御する複数のソレノイド部と、前記マニホールドブロ
ックの内周面に嵌合される外周面を有し、中心部にピス
トンロッドが設けられた連結ブロックと、流体圧機器に
より作動するハンドがそれぞれ設けられ、それぞれ前記
連結ブロックに着脱自在に装着されて前記ピストンロッ
ドにより締結されるハンドホルダーと、前記外周面と前
記内周面との間に形成され、給気ポートに連通される環
状の共通の給気通路と、前記外周面と前記内周面との間
に形成され、排気ポートに連通される環状の共通の給気
通路と、前記ハンドホルダーに形成され、前記スプール
軸の作動により共通の前記給気通路と排気通路とに切り
換えて連通されるとともに前記ハンドの流体圧機器に接
続される出力ポートとを有し、前記連結ブロックの外周
面を囲むように配置されたスプール軸を有する電磁弁に
より前記流体圧機器の作動を制御するとともに、前記複
数の電磁弁のうち１つは前記ハンドホルダーを前記連結
ブロックに締結する前記ピストンロッドの作動を制御す
る締結用の電磁弁を構成するようにしたことを特徴とす
る。

【００１１】

【作用】本発明にあっては、ロボットのアームに取付け
られるマニホールドブロックにこれの中心からほぼ同一
の半径位置に複数の電磁弁が環状に設けられ、それぞれ
の電磁弁のスプール軸はマニホールドブロックの中心軸
から同一半径の位置に中心軸に平行となって配置されて
いる。マニホールドブロックと連結ブロックの間には環
状に共通の給気通路と共通の排気通路とが形成されて、
これらの通路から分岐して電磁弁に対して流体の給排気
が集中して行なわれる。何れかの電磁弁を作動すること
により、その電磁弁に対応した流体圧機器の作動が制御
される。

【００１２】それぞれ流体圧機器が設けられたハンドを
そのハンドホルダーの部分でマニホールドに装着する際
には、マニホールド電磁弁に設けられたピストンを作動
させることにより、マニホールドにハンドホルダーが締
結される。この締結に際しては、マニホールドにピスト
ンに対応して設けられた電磁弁を作動する。これによ
り、マニホールドにハンドに対応して設けられた流体圧
機器に対しては、電磁弁によって流体圧の給排気がなさ
れる。

【００１３】マニホールドには環状に複数の電磁弁が設
けられており、マニホールドに環状に形成された給気通
路と排気通路とから分岐させて各流体圧機器に流体を供
給するようにしたので、ロボットのアームの周りに配管
を配置することなく、小型のマニホールド電磁弁をアー
ムの先端に取付けることができ、アームを作動させてワ
ークに対して種々の作業を行なう際におけるロボットの
作動の円滑化を図ることができる。

【００１４】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて詳細
に説明する。

【００１５】（実施例１）図１は工業用ロボット１に設
けられたアーム２の先端に本発明の自動ハンド交換装置
を構成するマニホールド電磁弁３を取付けて、ワーク台
４上のワーク５に対して作業を行なっている状態を示
す。

【００１６】ロボット１に隣接してハンド支持台６が設
置され、このハンド支持台６にはそれぞれ流体圧により
作動する多数のハンド７が載置されている。ロボット１
を作動させることにより、その先端のアーム２には何れ
かのハンド７を選択的に装着させて、そのハンド７によ
りワーク５に対して所定の作業を行なうことができる。
それぞれのハンド７は、マニホールド電磁弁３に着脱自
在に装着されるハンドホルダー８と、そのハンドホルダ
ー８に取付けられてハンド部９ａを駆動するハンド駆動
部９ｂとを有している。

【００１７】ハンドによるワークへの作業としては、ワ
ークを把持して搬送する作業、ワークを真空吸着して搬
送する作業、ワークに対する穴明け作業等種々の作業が
あり、これらの作業を行なうための全ての治具、工具、
フィンガー、およびアクチュエータ等を含めて、ワーク
に対して何らかの作業を行なうものをここではハンドと
指称するものとする。

【００１８】図１に示されたマニホールド電磁弁３の構
造を示すと図３〜図６の通りであり、このマニホールド
電磁弁３の空気圧回路を示すと図２の通りである。

【００１９】マニホールド電磁弁３は、図４および図５
に示すように、環状のマニホールドブロック１０を有
し、このブロック１０には所定の間隔毎に合計９個の電
磁弁１１〜１９が設けられている。それぞれの電磁弁１
１〜１９は環状のマニホールドブロック１０の中心から
同一の半径の位置に環状に設けられている。

【００２０】図６に示すように、マニホールドブロック
１０の内周面に嵌合する外周面を有する連結ブロック２
０がマニホールドブロック１０に嵌合されてマニホール
ド３ａが形成されている。マニホールドブロック１０の
端部のフランジ部１０ａに取付けられるボルト２１によ
り連結ブロック２０はマニホールドブロック１０に締結
されている。さらに、このマニホールド３ａには、図１
に示されたロボット１のアーム２が取付けられるように
なっている。

【００２１】連結ブロック２０の中心部に形成された空
気圧室内には、図６に示すように、これを前進側の空気
圧室２２ａと後退側の空気圧室２２ｂとに区画するピス
トン２３が軸方向に摺動自在に設けられており、このピ
ストン２３にはピストンロッド２４が一体に形成されて
いる。この連結ブロック２０には、さらにピストンロッ
ド２４に嵌合する円筒形状のリテーナ２５が取付けられ
ており、このリテーナ２５は、連結ブロック２０にボル
ト２６により締結されるエンドプレート２７によって、
連結ブロック２０に固定されている。

【００２２】リテーナ２５の先端部に９０°の位相で形
成された４つの鋼球収容孔２８にはそれぞれ鋼球３０が
収容されている。ピストン２３が前進移動すると、ピス
トンロッド２４の本体部により押されて４つの鋼球３０
はそれぞれリテーナ２５の径方向外方に向けて突出する
一方、ピストン２３が後退移動すると、ピストンロッド
２４の先端に設けられたテーパー部３１に案内されて径
方向内方に後退するようになっている。ピストン２３に
対して常に前進方向のばね力を付勢して、万一前進側の
空気圧室２２ａ内への空気の供給が停止されても、確実
にハンドホルダー８を締結し得るようにするために、前
進側の空気圧室２２ａ内には圧縮コイルばね２９が組み
込まれている。なお、鋼球３０のリテーナ２５からの脱
落は、エンドプレート２７に設けられた受け部３２によ
り防止される。

【００２３】マニホールド３ａには図１に示された複数
のハンドホルダー８の何れかがそれぞれ着脱自在に装着
されるようになっており、鋼球３０によってハンドホル
ダー８は、図１２に示すようにその端面に形成された接
合面８ａがマニホールドブロック１０にその接合面１０
ｂに密着した状態で締結される。ハンドホルダー８のマ
ニホールドブロック１０に対する回転方向の位置決めを
行なうために、マニホールドブロック１０には２本の位
置決めピン３３が突設されている。

【００２４】図１０〜図１２はハンドホルダー８を示す
図であり、このハンドホルダー８は環状の部材からな
り、この内部には環状の締結部材３４がボルト３５によ
り締結されている。この締結部材３４には鋼球３０に係
合するテーパー部３６が形成され、さらに、位置決めピ
ン３３が嵌合する位置決め孔３７が形成されている。

【００２５】図６に示すように、連結ブロック２０の外
周面に環状の溝を形成することにより環状の給気通路４
０が形成されており、この給気通路４０は、図４に示す
ようにマニホールドブロック１０の端面に形成された給
気ポートＰに対して、マニホールドブロック１０内に形
成された流路を介して連通されている。この給気ポート
Ｐには、図示しない空気圧源に対してホースにより接続
されるようになっている。

【００２６】給気通路４０を形成する溝の両側には、図
６に示すように、さらに２つの環状の溝が形成され、こ
れらの溝によりそれぞれ環状に排気通路４１，４２が形
成されている。排気通路４１は、図３に示されるよう
に、マニホールドブロック１０の外周面に形成された排
気ポートＲａにマニホールドブロック１０内に形成され
た分岐通路を介して連通され、同様にして排気通路４２
は排気ポートＲｂに連通されている。

【００２７】図４および図５に示すように、マニホール
ドブロック１０には合計９個の電磁弁１１〜１９が環状
に設けられている。電磁弁１１は、マニホールドブロッ
ク１０に対してハンドホルダー８を着脱する際に、ピス
トン２３の移動を制御するために設けられた締結用の５
ポート電磁弁であり、その詳細が図６および図７に示さ
れている。

【００２８】図示するように、電磁弁１１は弁部３９ａ
とこれの両側のパイロット部３９ｂおよびエンドカバー
３９ｃとソレノイド部３９ｄとを有しており、マニホー
ルドブロック１０により形成される弁部３９ａには弁ス
リーブ４３が嵌合され、この弁スリーブ４３内には軸方
向に摺動自在にスプール軸４４が装着されている。この
スプール軸４４の一端部には、パイロット部３９ｂ内に
形成された流体室４５内に位置させて、大径のピストン
４６が設けられ、他端部には、エンドカバー３９ｃ内に
形成された流体室４７内に位置させて、ピストン４６よ
りも小径のピストン４８が設けられている。

【００２９】流体室４７は、連通流路５０により給気通
路４０に連通されており、この流体室４７には常に給気
ポートＰからの流体が供給されるようになっている。一
方、パイロット部３９ｂ内に形成された流体室５１は、
連通流路５０を介して給気通路４０に連通し得るように
形成されており、この流体室５１の開口５２は図７に示
すようにソレノイド部３９ｄ内に設けられたプランジャ
５３により開閉されるようになっている。ソレノイド部
３９ｄが通電されると、ばね５４の弾発力に抗して開口
５２が開かれ、給気ポートＰからの流体が流体室５１に
連通流路５０を介して供給される。

【００３０】流体室５１と流体室４５は、図７に示すよ
うに、複数の連通孔５５により連通されており、連通孔
５５内には連通孔５５よりも小径の連動ピン５６が緩く
挿入され軸方向に移動自在となっている。この連動ピン
５６の一端には前記プランジャ５３の先端が当接し、他
端には流体室４５内に位置する弁部材５７が当接してい
る。

【００３１】そして、この弁部材５７は外部に開口して
パイロット部３９ｂに形成された連通流路５８を開閉す
るようになっており、連通流路５８は環状の排気通路４
１に連通している。図６および図７においては、電磁弁
１１のソレノイド部３９ｄへの通電が解かれた状態が示
されており、ばね５４の付勢力により開口５２が閉塞さ
れるので、弁部材５７は連通流路５８を開放することに
なる。これにより、流体室４７内の圧力によりスプール
軸４４は、図６における左側の位置に移動する。

【００３２】これに対して、ソレノイド部３９ｄが通電
されると、プランジャ５３が後退して開口５２が開放さ
れる一方、弁部材５７により連通流路５８が閉塞され
る。これにより、給気ポートＰからの流体は、給気通路
４０、連通流路５０を介して流体室５１内に流入し、さ
らに連通孔５５を通って流体室４５内に流入する。

【００３３】したがって、流体室４５内に配置されたピ
ストン４６にも流体圧が作用することになる。ピストン
４８には常に流体圧が作用しているが、このピストン４
８よりもピストン４６の面積が大きいので、ソレノイド
部３９ｄに通電がなされると、スプール軸４４は図６に
おいて右方向に移動する。

【００３４】スプール軸４４には所定の間隔毎に４つの
シール材６０が設けられている。弁スリーブ４３に形成
された出力用開口部Ａは、給排通路６１を介して前進側
の空気圧室２２ａに連通しており、弁スリーブ４３に形
成された他の出力用開口部Ｂは他の給排通路６２を介し
て後退側の空気圧室２２ｂに連通している。図６に示す
ように、スプール軸４４が左側に移動している状態で
は、シール材６０の移動により給気通路４０が出力用開
口部Ａおよび給排通路６１を介して前進側の空気圧室２
２ａと連通状態となり、この空気圧室２２ａ内に供給ポ
ートＰからの流体が供給される。このときには、他の空
気圧室２２ｂ内の流体は、給排通路６２を介して排気通
路４２に流れ、外部に排出される。一方、スプール軸４
４が右側に移動すると、前述とは逆に、空気圧室２２ｂ
内に給気ポートＰからの流体が導入され、空気圧室２２
ａ内の流体は外部に排出される。このように電磁弁１１
の作動によりマニホールド３ａに対するハンドホルダー
８の締結動作と締結解除動作とが制御される。

【００３５】図６に示される電磁弁１７は３ポート電磁
弁であり、単動形シリンダ３８の作動を制御するための
電磁弁である。図２に示すように、ハンドホルダー８に
単動形シリンダ３８が設けられたハンド駆動部７を制御
して、単動形シリンダ３８の作動により、たとえばハン
ド９によりワーク５を把持するためのハンド部９ａが駆
動される。

【００３６】電磁弁１７を構成するソレノイド部３９
ｄ、パイロット部３９ｂ、エンドカバー３９ｃおよび弁
スリーブ４３の構造は、電磁弁１１における対応する部
分と同様となっているが、シール材６０の位置が相違す
るとともに１つの給排通路６２ａのみが出力用開口部Ｂ
に連通して形成されていることが、電磁弁１１とは相違
する。この給排通路６２ａの開口孔１７ａは、マニホー
ルドブロック１０の接合面１０ａに形成されている。し
たがって、電磁弁１７のソレノイド部３９ｄが通電され
ると、図６に示すように、スプール軸４４は右側に移動
して給気通路４０と給排通路６２ａとが連通状態とな
り、図２に示すシリンダ３８のピストン３８ａが前進す
る。逆に、通電が解かれると、給排通路６２ａと排気通
路４２とが連通状態となり、シリンダ３８内のばね３８
ｂによりピストン３８ａは後退移動する。このようにし
て、シリンダ３８の作動によりハンド部９ａが開閉する
ことになる。

【００３７】この電磁弁１７の作動により制御される単
動形シリンダ３８が装着されたハンドホルダー８は、図
２および図１２に示すように、開口孔１７ａに対応する
位置に開口孔１７ｂが形成された流体通路６３を有して
おり、この流体通路６３の出力ポート１７ｃがハンドホ
ルダー８の外周面に形成され、この出力ポート１７ｃは
エアホース６４により単動形シリンダ３８に接続されて
いる。

【００３８】図示する場合は、電磁弁１２〜１６につい
ても、前記電磁弁１７と同様に３ポート電磁弁となって
いる。

【００３９】図８は図４に示された真空破壊用の電磁弁
１９と真空を発生させるエジェクタ６６の部分を示す図
であり、図９はエジェクタ６６に対する真空発生用のエ
アの供給を制御するポート電磁弁１８を示す図である。

【００４０】図８に示すように、マニホールドブロック
１０に形成された収容孔内には、給気ポート６７と吸引
ポート６８とが設けられたノズル部６９と、ディフュー
ザ部６９ａとからなるエジェクタ６６が組み込まれてい
る。そして、この電磁弁１９の隣りに配置された電磁弁
１８は、図９に示すように２ポート電磁弁となってい
る。この電磁弁１８は、スプール軸４４のみが他の電磁
弁と相違しており、これのソレノイド部３９ｄが通電さ
れると、スプール軸４４が図９において左側に移動して
給気通路４０と、図８の給気ポート６７とを連通させる
連通流路７１がマニホールドブロック１０に形成されて
いる。この電磁弁１８のソレノイド部３９ｄに対する給
電を停止すると、図９に示すように、スプール軸４４が
右側に移動して、連通流路７１が閉塞されて給気通路４
０と給気ポート６７との連通が解かれることになる。

【００４１】エジェクタ６６の給気ポート６７に連通し
て真空供給流路６２ｂが図８に示すマニホールドブロッ
ク１０に形成されており、電磁弁１８の作動により給気
ポート６７に流体が供給されると、吸引ポート６８の部
分が真空となり、これに接続された真空供給流路６２ｂ
も真空状態となる。この真空供給流路６２ｂの開口孔１
９ａがマニホールドブロック１０の接合面１０ａに形成
されている。この真空供給流路６２ｂ内の圧力を検出す
るために、圧力センサ７２が図４および図５に示すよう
に電磁弁１９に隣接して配置されている。

【００４２】さらに、真空状態となった真空供給流路６
２ｂ内における真空状態を解除するために、電磁弁１９
のパイロット部３９ｂに形成された流体室５１は給気通
路４０に対して連通流路５０により連通し得るようにな
っており、流体室５１はさらに真空破壊通路７３により
真空供給流路６２ｂに接続されている。したがって、ソ
レノイド部３９ｄが通電されると、プランジャ５３が開
口５２を開いて、給気通路４０からの流体が連通流路５
０および真空破壊通路７３を介して真空供給流路６２ｂ
に供給されることになる。

【００４３】このようにして形成されたマニホールド電
磁弁３の空気圧回路の一部を示すと図２の通りであり、
この図においては、電磁弁１２から電磁弁１５の部分が
省略してある。

【００４４】図５に示すように、電磁弁１９により導通
が制御される真空供給流路６２ｂの開口孔１９ａ、他の
６つの電磁弁により導通が制御される給排通路６２ａの
開口孔１２ａ〜１７ａが、マニホールドブロック１０の
接合面１０ａに位置してその中心から同一の半径位置に
環状に配置されている。

【００４５】図示する実施例にあっては、図４に示され
る６つの電磁弁１２〜１７のそれぞれに対応した別々の
ハンドホルダー８に設けられたハンド７と、真空発生用
と破壊用の電磁弁１８，１９を備えたエジェクタ６６に
対応したハンドホルダー８のハンド７のうちから何れか
を選択してマニホールド３ａに装着させて、その装着さ
れたハンド７により所定の作業をロボット１により行な
うことができる。

【００４６】全てのハンド７のハンドホルダー８は同一
の構造となっており、共用化されている。したがって、
図１０に破線で示すように、ハンドホルダー８の接合面
８ａには、マニホールドブロック１０の接合面１０ａに
形成された前記開口孔１２ａ〜１７ａ、１９ａに対応さ
せて、連通孔１２ｂ〜１７ｂ、１９ｂが形成されてい
る。図１１に示すように、ハンドホルダー８の外周面に
は、連通孔１２ｂ〜１７ｂ、１９ｂに流体通路により連
通された出力ポート１２ｃ〜１７ｃ、１９ｃが形成され
ている。

【００４７】たとえば、ハンドホルダー８に設けられた
ハンド駆動部９ｂが電磁弁１７により作動制御されるの
であれば、図１１および図１２に示すように、電磁弁１
７に対応した出力ポート１７ｃのみがハンド駆動部９ｂ
にホース６４により接続されている。

【００４８】ハンド７にバキュームパッドを設けて、こ
れによりワークを真空吸着する場合に、真空供給流路６
２ｂの開口孔１９ａに対応してハンドホルダー８に設け
られた出力ポート１９ｃにホースによりバキュームパッ
ドが接続される。それぞれのハンド７には、前述したよ
うにシリンダやバキュームパッド等の流体圧機器が装着
されるようになっており、さらにモータ等の電動機器も
装着される。そして、マニホールド電磁弁３に装着され
るハンド７の種類によって、作動される電磁弁が選択さ
れることになる。

【００４９】それぞれの電磁弁１１〜１９に対して電力
を供給するために、それぞれの電磁弁のソレノイド部３
９ｄには、図３および図４に示すようにコネクタ７５が
止め付けられるようになっている。コネクタ７５に接続
されたケーブル７６は、図３に示すように、インターフ
ェイス部７７に接続されている。このインターフェイス
部７７には制御部に接続された図示しない集中コネクタ
が、開閉爪７８の開閉動作により着脱自在となってい
る。したがって、制御部からの信号により、マニホール
ド電磁弁３に装着されたハンド７の種類に応じて特定の
電磁弁が作動することになる。

【００５０】インターフェイス部７７に隣接させてイン
ターフェイス部８１がマニホールドブロック１０に取付
けられており、このインターフェイス部８１には図示し
ない集中コネクタが開閉爪８２の開閉動作により着脱自
在となっている。図５に示すように、インターフェイス
部８１には、これに装着される集中コネクタと電気的に
接続される導通ピン８３が設けられており、これらの導
通ピン８３と接触する導通ピン（図示省略）が設けられ
たインターフェイス部８４をそれぞれのハンドホルダー
８は有している。このインターフェイス部８４は図示し
ないケーブルにより、ハンド７のハンド駆動部９ａに設
けられる電動機器に接続されるようになっている。

【００５１】したがって、何れかのハンド７のハンドホ
ルダー８をマニホールド３ａに締結すると、インターフ
ェイス部８１の導通ピン８３とインターフェイス部８４
の導通ピンとが接触して、ハンド７の電動機器に対する
電力の供給を行なうことができる。

【００５２】上述した自動ハンド交換装置を用いてワー
ク５に対して種々の作業を行なうには、ハンド７がマニ
ホールド電磁弁３に装着されていない状態のもとで、ワ
ーク５に対する作業に応じて制御部からロボット１に制
御信号が送られる。これにより、ロボット１のアーム２
はまずハンド支持台６に載置された多数のハンド７のう
ちから、特定のハンド７を選択してそのハンド７に接近
する。

【００５３】次いで、そのハンド７のハンドホルダー８
に、図６に示すようにリテーナ２５の先端部を環状の締
結部材３４内に挿入させる。その時には、電磁弁１１に
は通電されてピストン２３は後退した状態となってお
り、挿入が完了したならば、電磁弁１１への通電を解く
と、図６に示すように、前進側の空気圧室２２ａ内に供
給ポートＰからの圧縮空気が流入して、ハンドホルダー
８は鋼球３０によりロックされる。

【００５４】これにより、たとえばハンド７が図２に示
すように、電磁弁１７により作動される空気圧機器を有
しているのであれば、この電磁弁１７の開口孔１７ａ
と、これに対して連通状態のハンドホルダー８側の開口
孔１７ｂとを介して出力ポート１７ｃに流体が供給され
る。ハンド７に設けられた電動機器に対しては導通ピン
８３を介して電力が供給されることになる。

【００５５】ハンドホルダー８の締結が完了した後に
は、ロボット１の作動によりハンド７はワーク５の位置
まで搬送されて、ワーク５を把持して搬送したり、真空
吸着して搬送したり、あるいは種々の加工作業等がロボ
ット１により行なわれる。

【００５６】ワーク５をバキュームパッドを用いて真空
吸着して搬送する場合には、バキュームパッドを有する
ハンドのハンドホルダー８がマニホールド電磁弁３に装
着される。そのハンドホルダー８には図１１に示す開口
孔１９ｃに図示しないホースを介してバキュームパッド
が接続されており、図９に示す電磁弁１８のソレノイド
部３９ｄに通電すると、連通流路７１を介して給気通路
４０からの流体が図８に示されるエジェクタ６６の給気
ポート６７から供給されて、ノズル部６９およびディフ
ューザ部６９ａを通過する。

【００５７】これにより、吸引ポート６９の部分が真空
となり、真空供給流路６２ｂを介してバキュームパッド
に真空が供給される。バキュームパッドによりワークが
吸着されると、真空供給流路６２ｂ内の圧力が変化し
て、その圧力は圧力センサ７２により検出されて、ワー
クの吸着が検出される。

【００５８】ワークの吸着を解くには、電磁弁１８のソ
レノイド部３９ｄへの通電を解くとともに、電磁弁１９
のソレノイド部３９ｄに通電する。これにより、真空供
給流路６２ｂには、給気通路４０からの流体が真空破壊
通路７３を介して供給されて、直ちにワークはバキュー
ムパッドから離れることになる。

【００５９】（実施例２）図１３および図１４は、本発
明の他の実施例であるマニホールド電磁弁３を示す図で
あり、前記実施例と共通する部材には同一の符号が付さ
れている。

【００６０】この場合には、環状のマニホールドブロッ
ク１０と連結ブロック９１とからなるマニホールド３ａ
には、図１３に示すように、１３個の電磁弁１１ｅ〜２
３ｅがマニホールドブロック１０の中心から同一の半径
の位置に環状に設けられている。このマニホールドブロ
ック１０に嵌合された連結ブロック９１には、ハンド本
体９２が直接固定されている。

【００６１】したがって、この場合にはマニホールド電
磁弁３に対してハンドが着脱自在となっていないので、
前記実施例における締結用の電磁弁１１は不用となり、
全ての電磁弁をハンド本体９２に設けられた多数の流体
圧機器に対する流体の供給制御のために使用することが
できる。また、この場合にも、前記実施例と同様に、マ
ニホールドブロック１０内にエジェクタ６６を形成し
て、それに対する供給エアの制御と、真空破壊用のエア
の供給のための電磁弁を配置するようにしても良い。

【００６２】このように、マニホールドブロック１０に
連結ブロック９１を介して直接ハンド７を締結するよう
にした場合には、１つのハンド本体９２に対して単動形
シリンダや複動形シリンダ、そしてバキュームパッド等
の多数の流体圧機器を装着して多数のハンドを制御する
ことができ、それぞれの流体圧機器つまりハンドを電磁
弁１１ｅ〜２３ｅにより作動することができる。多数の
ハンドのうち何れのハンドを用いてワークに対して作業
を行なうか否かは、ロボット１により選択される。つま
り、このタイプの自動ハンド交換装置は、タレット式の
ハンド交換装置となっている。

【００６３】以上、本発明者によってなされた発明を実
施例に基づき具体的に説明したが、本発明は前記実施例
に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲
で種々変更可能であることはいうまでもない。

【００６４】たとえば、マニホールドブロックに設けら
れる電磁弁の数は、前記実施例に限らず、任意の個数と
することが可能である。

【００６５】

【発明の効果】本願において開示された発明のうち、代
表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば、
下記のとおりである。

【００６６】(1).ロボットに取付けられるマニホールド
ブロック内には給排気のための通路が集中的に形成され
て、そこから分岐させて電磁弁に流体を供給するように
した結果、配管の集中化により小型のマニホールド電磁
弁が得られる。

【００６７】(2).マニホールドブロックにはその中心か
らほぼ同一の半径の位置に環状に電磁弁が配置されてい
るので、ロボットによりマニホールド電磁弁を回転動作
させる際に、回転バランスが良好で作動が円滑となる。

【００６８】(3).１つのマニホールド電磁弁をロボット
に取付けることにより、ワークに対して多種類の作業を
行なうことができ、ワークに対する作業性が向上する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例である自動ハンド交換装置を
示す概略正面図である。

【図２】図１に示されたマニホールドに形成された空気
圧回路を示す回路図である。

【図３】図１に示されたマニホールド電磁弁を示す正面
図である。

【図４】図３における４−４線方向から見たマニホール
ド電磁弁の側面図である。

【図５】図３における５−５線方向から見たマニホール
ド電磁弁の側面図である。

【図６】図４における６−６線に沿うマニホールド電磁
弁の断面図である。

【図７】図６に示された電磁弁のパイロット部を示す拡
大断面図である。

【図８】図４における８−８線に沿うマニホールド電磁
弁の一部を示す断面図である。

【図９】図４における９−９線に沿うマニホールド電磁
弁の一部を示す断面図である。

【図１０】図３における１０−１０線方向から見たハン
ドホルダーの側面図である。

【図１１】図１０における１１−１１線方向から見たハ
ンドホルダーの背面図である。

【図１２】図１０における１２−１２線に沿うハンドホ
ルダーの断面図である。

【図１３】本発明の他の実施例であるマニホールド電磁
弁を示す側面図である。

【図１４】図１３における１４−１４線に沿う半断面図
である。

【符号の説明】

１ ロボット ２ アーム ３ マニホールド電磁弁 ３ａ マニホールド ４ ワーク台 ５ ワーク ６ ハンド支持台 ７ ハンド ８ ハンドホルダー ９ａ ハンド部 ９ｂ ハンド駆動部 １０ マニホールドブロック １１〜１９ 電磁弁 ２０ 連結ブロック ２３ ピストン ２４ ピストンロッド ３０ 鋼球 ３２ 受け部 ３３ 位置決めピン ３７ 位置決め孔 ４０ 給気通路 ４１ 排気通路 ４２ 排気通路 ４３ 弁スリーブ ４４ スプール軸 ４６ ピストン ４７ 流体室 ４８ ピストン ５０ 連通流路 ５３ プランジャ ６０ シール材 ６６ エジェクタ ６７ 給気ポート ６８ 吸引ポート ６９ ノズル部 ７５ コネクタ ７６ ケーブル ７７，８１，８４ インターフェイス部 Ａ 出力用開口部 Ｂ 出力用開口部 Ｐ 給気ポート Ｒａ 排気ポート Ｒｂ 排気ポート

フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭63−251104（ＪＰ，Ａ) 特開 昭64−27882（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−316190（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−223508（ＪＰ，Ａ) 実開 平５−41686（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭62−77380（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B25J 15/04 B25J 19/00 F15B 11/00 F16K 27/00

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 中心軸からそれぞれ同一半径の位置に複
   数のスプール軸が前記中心軸に平行となって軸方向に摺
   動自在に組み込まれ、ロボットのアームが取り付けられ
   るマニホールドブロックと、 前記マニホールドブロックに前記スプール軸に対応させ
   て取り付けられ、それぞれ前記スプール軸の作動を制御
   する複数のソレノイド部と、 前記マニホールドブロックの内周面に嵌合される外周面
   を有し、ワークに対して所定の作業を行うハンドが設け
   られた連結ブロックと、 前記外周面と前記内周面との間に形成され、給気ポート
   に連通される環状の共通の給気通路と、 前記外周面と前記内周面との間に形成され、排気ポート
   に連通される環状の共通の給気通路と、 前記連結ブロックに形成され、前記スプール軸の作動に
   より共通の前記給気通路と排気通路と切り換えて連通さ
   れるとともに前記ハンドの流体圧機器に接続される出力
   ポートとを有し、 前記連結ブロックの外周面を囲むように配置されたスプ
   ール軸を有する電磁弁により前記流体圧機器の作動を制
   御するようにした ことを特徴とするマニホールド電磁
   弁。
2. 【請求項２】 中心軸からそれぞれ同一半径の位置に複
   数のスプール軸が前記中心軸に平行となって軸方向に摺
   動自在に組み込まれ、ロボットのアームが取り付けられ
   るマニホールドブロックと、 前記マニホールドブロックに前記スプール軸に対応させ
   て取り付けられ、それぞれ前記スプール軸の作動を制御
   する複数のソレノイド部と、 前記マニホールドブロックの内周面に嵌合される外周面
   を有し、中心部にピストンロッドが設けられた連結ブロ
   ックと、 流体圧機器により作動するハンドがそれぞれ設けられ、
   それぞれ前記連結ブロックに着脱自在に装着されて前記
   ピストンロッドにより締結されるハンドホルダーと、 前記外周面と前記内周面との間に形成され、給気ポート
   に連通される環状の共 通の給気通路と、 前記外周面と前記内周面との間に形成され、排気ポート
   に連通される環状の共通の給気通路と、 前記ハンドホルダーに形成され、前記スプール軸の作動
   により共通の前記給気通路と排気通路とに切り換えて連
   通されるとともに前記ハンドの流体圧機器に接続される
   出力ポートとを有し、 前記連結ブロックの外周面を囲むように配置されたスプ
   ール軸を有する電磁弁により前記流体圧機器の作動を制
   御するとともに、前記複数の電磁弁のうち１つは前記ハ
   ンドホルダーを前記連結ブロックに締結する前記ピスト
   ンロッドの作動を制御する締結用の電磁弁を構成するよ
   う にしたことを特徴とする自動ハンド交換装置。