JP3292929B2 - Tool holding device - Google Patents

Tool holding device

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JP3292929B2
JP3292929B2 JP21817392A JP21817392A JP3292929B2 JP 3292929 B2 JP3292929 B2 JP 3292929B2 JP 21817392 A JP21817392 A JP 21817392A JP 21817392 A JP21817392 A JP 21817392A JP 3292929 B2 JP3292929 B2 JP 3292929B2
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tool
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lock pin
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】この発明は、工業用ロボット
等において工具を保持する工具保持装置に関するもので
ある。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a tool holding device for holding a tool in an industrial robot or the like.

【0002】[0002]

【従来の技術】生産ライン等において、工業用ロボット
はその作動アームの先端に保持させた工具を用いて加工
あるいは作業等の所要の生産動作を行なわせている。
2. Description of the Related Art In a production line or the like, an industrial robot performs a required production operation such as machining or work using a tool held at the tip of an operation arm thereof.

【0003】かかる生産ライン等においては、工業用ロ
ボットは保持させていた工具を別の工具と交換して生産
作業をすることが必要な場合がある。そのため、従来か
ら種々の構造の工具保持装置が提案されている。
In such a production line or the like, an industrial robot sometimes needs to exchange a tool held by another tool for a production operation. For this reason, tool holding devices having various structures have been conventionally proposed.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】例えば、装置本体に摺
動可能に設けたピンを、工具を備えた被着部材に形成し
た保持穴にピン挿入することで連結するものがあり、こ
のものは構造が簡単であるが、保持穴とピンとの間に僅
かな隙間があるとともに、装置本体のピンを摺動させる
ために僅かな隙間があり、これらの隙間で装置本体に工
具がガタつきなく装着することが困難であった。
For example, there is a device in which a pin slidably provided on an apparatus main body is connected by inserting a pin into a holding hole formed in an attached member provided with a tool. Although the structure is simple, there is a small gap between the holding hole and the pin, and there is a small gap to slide the pin of the device body, and the tool is attached to the device body without rattling in these gaps. It was difficult to do.

【0005】この種の工具保持装置においては、工具の
交換時間がそのまま生産ラインでの生産効率に大きな影
響があるので工業用ロボットの工具の交換が簡単である
ことが求められるとともに、装着された工具が装置本体
にガタの無い密着状態に確実に装着できることも重要で
ある。
[0005] In this type of tool holding device, it is required that the tool change time of the industrial robot be simple because the tool change time has a large effect on the production efficiency in the production line. It is also important that the tool can be securely attached to the apparatus body in a tight contact state without play.

【0006】この発明は、このような事情に基づいてな
されたもので、工具の交換が容易でありながら、とく
に、コンパクトな装置で、工具がガタのない状態に確実
に装着できる工具保持装置を提供することを目的とする
ものである。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above circumstances, and provides a tool holding device which can easily be replaced with a tool and which can be securely mounted in a compact device without any backlash. It is intended to provide.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】前記課題を解決し、かつ
目的を達成するために、この発明は、以下のように構成
した。
Means for Solving the Problems In order to solve the above problems and achieve the object, the present invention has the following constitution.

【0008】請求項1に記載の発明は、『作動アームの
先端に設けた装置本体に、工具を備えた被着部材を着脱
自在に装着する工具保持装置において、前記装置本体に
は、円錐カムの押圧により放射方向に進退可能とした複
数のロックピンを配置したロック装置と、前記被着部材
に対向する着座面を設け、前記被着部材を前記ロック装
置の外側を囲むリング状に形成して、この上面を前記着
座面に衝合される装着面とするとともに、この被着部材
の内周面側であって少なくとも前記ロックピンの放射方
向外側となる位置には内向きに張り出すカム部を設け
て、このカム部にはロックピンの放射方向外側に行くに
従ってロックピンの軸心に近づくように傾斜したカム面
を形成し、このカム面に前記ロックピンの外端部を衝合
させることにより前記装着面を前記着座面に押圧接触さ
せ、前記ロックピンが前記カム部に係合する時、前記ロ
ックピンを押圧する前記円錐カムの押圧点におけるカム
面の傾斜角を、前記円錐カムの先端側のカム面の傾斜角
より小さくしたことを特徴とする工具保持装置。』であ
る。
According to a first aspect of the present invention, there is provided a tool holding device for detachably attaching an adhered member provided with a tool to an apparatus main body provided at a distal end of an operation arm, wherein the apparatus main body includes a conical cam. A lock device in which a plurality of lock pins capable of moving forward and backward in the radial direction by pressing is provided, and a seating surface facing the attached member is provided, and the attached member is formed in a ring shape surrounding the outside of the lock device. The upper surface is a mounting surface that abuts against the seating surface, and the cam protrudes inward at a position on the inner peripheral surface side of the adhered member and at least radially outside the lock pin. The cam portion is formed with a cam surface inclined so as to approach the axis of the lock pin as going outward in the radial direction of the lock pin, and the outer end portion of the lock pin is abutted against the cam surface. By letting When the mounting surface is pressed against the seating surface and the lock pin is engaged with the cam portion, the inclination angle of the cam surface at the pressing point of the conical cam that presses the lock pin is set to the tip side of the conical cam. A tool holding device characterized in that the inclination angle of the cam surface is smaller than the inclination angle of the cam surface. ].

【0009】請求項1記載の発明によれば、ロックピン
を進出させ被着部材のカム面に衝合させることにより、
その分力で被着部材の装着面を装置本体の着座面に押圧
状態に固定する。このように、被着部材の装置本体への
固定がロックピンやカム面とは別個に行なわれるので、
これらの接続駆動構造に付随するクリアランスの影響を
回避して被着部材を装置本体に固定することができ、装
着された工具のガタを確実に軽減することができる。
According to the first aspect of the present invention, the lock pin is advanced to abut against the cam surface of the member to be attached,
The mounting surface of the member to be attached is fixed to the seating surface of the apparatus body in a pressed state by the component force. As described above, since the fixing of the adhered member to the apparatus main body is performed separately from the lock pin and the cam surface,
The adhered member can be fixed to the apparatus main body while avoiding the influence of the clearance accompanying these connection driving structures, and the play of the mounted tool can be reliably reduced.

【0010】また、ロックピンを押圧する円錐カムの押
圧点におけるカム面の傾斜角が、円錐カムの先端側のカ
ム面の傾斜角より小さいことから、円錐カムのストロー
クに対して先端側の傾斜角の大きいカム面によりロック
ピンを押圧して大きく移動させ、ロックピンがカム部に
係合する時ロックピンを押圧する円錐カムの押圧点では
傾斜角の小さいカム面で押付力が大きくなり、コンパク
トな装置で確実に装着できる。
Further, since the inclination angle of the cam surface at the pressing point of the conical cam that presses the lock pin is smaller than the inclination angle of the cam surface on the distal end side of the conical cam, the inclination angle of the distal end side with respect to the stroke of the conical cam is reduced. When the lock pin is pressed by the cam surface having a large angle to move the lock pin to a large extent, and when the lock pin engages the cam portion, the pressing force of the conical cam that presses the lock pin increases with the cam surface having a small inclination angle, Can be mounted securely with a compact device.

【0011】[0011]

【発明の実施の形態】以下、この発明の工具保持装置の
実施例を説明する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of a tool holding device according to the present invention will be described below.

【0012】この発明の工具保持装置は、図7乃至図1
0に示すように構成され、図1乃至図6はこの発明を説
明するための工具保持装置を示している。
FIGS. 7 to 1 show a tool holding device according to the present invention.
1 to 6 show a tool holding device for explaining the present invention.

【0013】まず、工具保持装置の構成を図1乃至図6
に基づいて説明すると、図1は工業用ロボットの工具保
持装置での使用状態説明図、図2は工具保持装置のロッ
ク状態での断面図、図3は工具保持装置のロック解除状
態での断面図、図4は図2のIV−IV線に沿う断面図、図
5は伝送カプラ及びエア供給部の装着部分の断面図、図
6は工具保持装置の位置決め状態での断面図である。
First, the configuration of the tool holding device is shown in FIGS.
FIG. 1 is an explanatory view of a use state of a tool holding device of an industrial robot, FIG. 2 is a cross-sectional view of the tool holding device in a locked state, and FIG. 3 is a cross section of the tool holding device in an unlocked state. FIG. 4 is a sectional view taken along the line IV-IV of FIG. 2, FIG. 5 is a sectional view of a mounting portion of the transmission coupler and the air supply unit, and FIG. 6 is a sectional view of the tool holding device in a positioning state.

【0014】図1において、符号1は工業用垂直多関節
ロボットで、この工業用ロボット1の作動アーム2の先
端には工具保持装置3が設けられている。この工具保持
装置3には工具4が装着されており、この状態において
装備されている工具4はワークWのピックアンドプレー
ス作業を行なう。即ち、工具4はハンドを有しており、
このハンドでワークWを把握することによって加工機5
のドリルDによる加工を行なう。
In FIG. 1, reference numeral 1 denotes an industrial vertical articulated robot, and a tool holding device 3 is provided at the tip of an operating arm 2 of the industrial robot 1. A tool 4 is mounted on the tool holding device 3, and the tool 4 mounted in this state performs a pick-and-place operation of the workpiece W. That is, the tool 4 has a hand,
By grasping the workpiece W with this hand, the processing machine 5
With a drill D.

【0015】工業用ロボット1で用いる各種の工具4は
工具置き台に予め載置しておくことにより、工業用ロボ
ット1は工具保持装置3に装着されている工具4を必要
に応じて交換して装備し、新たな工具4による所要の生
産作業が行なわれる。
The various tools 4 used in the industrial robot 1 are previously mounted on a tool table, so that the industrial robot 1 can exchange the tools 4 mounted on the tool holding device 3 as necessary. The required production work using the new tool 4 is performed.

【0016】工具保持装置3は、図2に示すように装置
本体6と被着部材7とで構成されている。なお、この工
具保持装置3は、前記のように工業用ロボット1に装着
して使用する場合においてティーチングミスやプログラ
ムの暴走等により周辺構造物等に衝突することがあって
も損傷を受けることが少なくなるように、また耐食性の
向上を図るために各部をステンレス鋼あるいは一般鋼を
材料として構成したものである。
The tool holding device 3 comprises an apparatus main body 6 and a member 7 to be attached, as shown in FIG. When the tool holding device 3 is mounted on the industrial robot 1 and used as described above, the tool holding device 3 may be damaged even if it collides with a peripheral structure or the like due to a teaching mistake, a program runaway, or the like. Each part is made of stainless steel or general steel in order to reduce the number and improve the corrosion resistance.

【0017】装置本体6は、基板11と、この基板11
に固定されたシリンダ部材12と、このシリンダ部材1
2の下端に装着された保持部材13と、この保持部材1
3に装着されたロック装置14とを有する。基板11
は、前記作動アーム2へこの装置本体6を取り付ける部
材であって、この基板11には第1の空気供給口19か
らシリンダ17の上部に延びる第1の空気通路15が穿
設されている。
The apparatus body 6 comprises a substrate 11 and the substrate 11
The cylinder member 12 fixed to the
2 and a holding member 13 attached to the lower end of the holding member 1.
And a lock device 14 mounted on the lock device 3. Substrate 11
Is a member for attaching the apparatus main body 6 to the operating arm 2. The substrate 11 has a first air passage 15 extending from a first air supply port 19 to an upper portion of the cylinder 17.

【0018】シリンダ部材12は、前記基板11の下面
に装着されてその内部に後述のピストン16を昇降可能
としたシリンダ17を形成するものである。なお、以下
において中心軸Oはこのピストン16の中心線を示す。
The cylinder member 12 is mounted on the lower surface of the substrate 11 and forms a cylinder 17 in which a piston 16 described later can be moved up and down. In the following, the central axis O indicates the center line of the piston 16.

【0019】そして、このシリンダ17内にはコイルス
プリング18で下方に弾発付勢されたピストン16が昇
降可能に配置されており、前記第1の空気通路15はこ
のピストン16の上方に連通されている。このピストン
16の下端部には、後述のロックピン21を進出駆動す
る別体の円錐カム22がスプリングピン23を介して前
記シリンダ17の半径方向に若干遊動可能な状態に装着
されている。
A piston 16 urged downward by a coil spring 18 is disposed in the cylinder 17 so as to be able to move up and down. The first air passage 15 is communicated above the piston 16. ing. At the lower end of the piston 16, a separate conical cam 22 for driving a lock pin 21 described later to advance is mounted via a spring pin 23 so as to be slightly movable in the radial direction of the cylinder 17.

【0020】この円錐カム22はカム面22dを有して
おり、このカム面22dはピストン16の端部に、先端
に行くに従ってピストン中心線に近づくように傾斜して
おり、この円錐カム22はピストン16にロックピン2
1が進退する方向に揺動可能に連結されている。
The conical cam 22 has a cam surface 22d. The cam surface 22d is inclined at the end of the piston 16 so as to approach the center line of the piston toward the tip. Lock pin 2 on piston 16
1 are connected so as to be able to swing in the direction in which they advance and retreat.

【0021】この円錐カム22は、ピストン16の下降
行程においては、この円錐カム22の周縁部の上端面2
2aとピストン16の下端面16aとが衝接してピスト
ン16の駆動力が伝達されるものであり、ピストン16
の上昇行程においては、前記スプリングピン23を介し
て前記ピストン16から引き上げ力を受ける。かかるシ
リンダ部材12の下端部に装着される保持部材13は、
その中心部に透孔13aが形成されて前記円錐カム22
の下方への出没が可能とされている。
During the downward stroke of the piston 16, the conical cam 22 is provided at the upper end surface 2 of the peripheral portion of the conical cam 22.
2a and the lower end surface 16a of the piston 16 abut against each other to transmit the driving force of the piston 16.
In the upward stroke, the piston 16 receives a lifting force from the piston 16 via the spring pin 23. The holding member 13 attached to the lower end of the cylinder member 12 includes:
A through hole 13a is formed in the center of the conical cam 22.
Is allowed to appear below.

【0022】また、この保持部材13の周縁部6aは被
着部材7の周縁部7aにゴムパッキン6bを介して押圧
接触するとともに、その周縁部7aに形成された位置決
め孔24には位置決めピン25が挿入される。この保持
部材13の下面は着座面13bとされ、被着部材7に取
付けられた取付プレート39の上面に形成される装着面
39aが押圧接触して保持部材13に対する被着部材7
の位置決めがなされている。
The peripheral edge 6a of the holding member 13 comes into pressure contact with the peripheral edge 7a of the adhered member 7 via a rubber packing 6b, and a positioning pin 25 is formed in a positioning hole 24 formed in the peripheral edge 7a. Is inserted. The lower surface of the holding member 13 is a seating surface 13b, and the mounting surface 39a formed on the upper surface of the mounting plate 39 mounted on the mounting member 7 is in pressure contact with the mounting member 7 to the holding member 13.
Has been positioned.

【0023】ロックピン21を後述のカム面38に衝合
させた際、保持部材13の着座面13bが取付プレート
39の装着面39aに押圧接触して被着部材7が保持部
材13に固定されるが、これに代えて保持部材13の下
面の着座面13bと、取付プレート39の上面の装着面
39aとの間に隙間を設け、ロックピン21をカム面3
8に衝合させた際、保持部材13の周縁部6aが被着部
材7の周縁部7aに押圧接触するようにして被着部材7
を保持部材13に固定してもよい。
When the lock pin 21 is brought into contact with a cam surface 38 to be described later, the seating surface 13b of the holding member 13 is pressed against the mounting surface 39a of the mounting plate 39 to fix the member 7 to the holding member 13. However, instead of this, a gap is provided between the seating surface 13b on the lower surface of the holding member 13 and the mounting surface 39a on the upper surface of the mounting plate 39, and the lock pin 21 is
8, the peripheral portion 6 a of the holding member 13 is pressed against the peripheral portion 7 a of the adherend member 7 so as to be in contact with the adherend member 7.
May be fixed to the holding member 13.

【0024】この場合、保持部材13の周縁部6aが着
座面となり、一方被着部材7の周縁部7aが装着面とな
り、この場合保持部材13の周縁部6aと被着部材7の
周縁部7aとの間にゴムパッキンを介在しなくてもよ
い。そして、この実施例においては、前記シリンダ17
の気密性を高めるため、別体に形成したスリーブ部材2
6が前記透孔13aに装着されている。
In this case, the peripheral portion 6a of the holding member 13 serves as a seating surface, while the peripheral portion 7a of the member 7 serves as a mounting surface. In this case, the peripheral portion 6a of the holding member 13 and the peripheral portion 7a of the member 7 are provided. The rubber packing need not be interposed between the two. In this embodiment, the cylinder 17
Sleeve member 2 formed separately to improve the airtightness of
6 is mounted in the through hole 13a.

【0025】かかる保持部材13に装着されるロック装
置14は、ロックピン21とロックシリンダ27とによ
りピストン・シリンダ機構として構成されたロックピン
装置28を前記シリンダ17の中心軸Oまわりを3等分
する放射方向に設置して構成したものである(図4)。
ロックシリンダ27は保持部材13に設けた嵌合孔に嵌
合して保持されている。
The lock device 14 mounted on the holding member 13 is formed by dividing a lock pin device 28 constituted by a lock pin 21 and a lock cylinder 27 as a piston / cylinder mechanism around the central axis O of the cylinder 17 into three equal parts. (Fig. 4).
The lock cylinder 27 is fitted and held in a fitting hole provided in the holding member 13.

【0026】前記ロックピン21は、ロックシリンダ2
7内で進退可能に内挿されており、このロックピン21
はコイルスプリング31により前記中心軸O側に向けて
格納方向に弾発付勢されている。
The lock pin 21 is a lock cylinder 2
7, the lock pin 21 is inserted so as to be able to advance and retreat.
Are elastically urged by the coil spring 31 toward the center axis O in the storage direction.

【0027】また、前記シリンダ部材12の側部に形成
された第2の空気供給口32からシリンダ17内で前記
ピストン16の下方空間に供給された圧縮空気が、スリ
ーブ部材26の外面の溝部34等の第2の空気通路33
を経て、各ロックピン21の頭部21aの背後に供給さ
れるようになっている。
The compressed air supplied to the space below the piston 16 in the cylinder 17 from the second air supply port 32 formed on the side of the cylinder member 12 is supplied to the groove 34 on the outer surface of the sleeve member 26. Second air passage 33 such as
, The lock pin 21 is supplied behind the head 21a.

【0028】そして、このロック装置14の中心の下部
には、コイルスプリング35を内蔵したセパレータ36
が設置されている。このセパレータ36は保持部材13
に支持ピン90を介して取付けられ、コイルスプリング
35は保持部材13に形成されたバネ受13eに取付け
られ、セパレータ36を常に保持部材13から離れる方
向へ付勢している。
A separator 36 containing a coil spring 35 is provided below the center of the lock device 14.
Is installed. This separator 36 is used for the holding member 13.
The coil spring 35 is attached to a spring receiver 13 e formed on the holding member 13, and constantly biases the separator 36 in a direction away from the holding member 13.

【0029】このセパレータ36は、後述のようにして
被着部材7の装着時に取付プレート39によりコイルス
プリング35を圧縮変形させ、この後、装着した被着部
材7を装置本体6から離脱させる場合に、そのコイルス
プリング35の弾発力によって取付プレート39を押圧
することにより被着部材7を装置本体6から円滑に離間
させるものである。この取付プレート39は被着部材7
と別体に形成されて固定されているが、一体に形成して
もよく、被着部材7は取付プレート39も含む概念であ
る。
The separator 36 compresses and deforms the coil spring 35 by the mounting plate 39 at the time of mounting the adherend 7 as will be described later, and then removes the mounted adherend 7 from the apparatus main body 6. By pressing the mounting plate 39 by the elastic force of the coil spring 35, the adhered member 7 is smoothly separated from the apparatus main body 6. This mounting plate 39 is used to
Although it is formed separately from and fixed to it, it may be formed integrally, and the adhered member 7 is a concept that also includes the mounting plate 39.

【0030】このように構成された装置本体6に装着さ
れる被着部材7は、図4に示すように概ねリング状に形
成された部材であり、その上部内側に全周に渡って突出
するカム部37が形成されている。また、この被着部材
7には取付プレート39を取付ける取付プレート取付孔
95が6箇所に形成され、さらに後述の空気供給ピン7
0の挿入穴73が6箇所に形成され、また後述の伝送ユ
ニット43の電極接点97と電極端子98が10箇所に
設けられている。
As shown in FIG. 4, the member 7 to be mounted on the apparatus main body 6 having the above-described structure is a member formed in a substantially ring shape, and protrudes all around the inside of the upper part thereof. A cam portion 37 is formed. In addition, mounting plate mounting holes 95 for mounting the mounting plate 39 are formed at six positions on the mounting member 7.
Zero insertion holes 73 are formed at six locations, and electrode contacts 97 and electrode terminals 98 of the transmission unit 43 described later are provided at ten locations.

【0031】このカム部37の下面側には前記各ロック
ピン21と共動するカム面38が形成され、被着部材7
の周縁部7aはカム部37を設置することにより半径方
向(前記ロックピン21の進退する放射方向)での寸法
が拡大されており、これによってこの被着部材7を装置
本体6に装着した状態で被着部材7の周縁部7aにおけ
るシール面幅が広く、また被着部材7の接続剛性が高く
工具4のガタが抑制される利点がある。
A cam surface 38 cooperating with each of the lock pins 21 is formed on the lower surface side of the cam portion 37.
The dimension of the peripheral portion 7a in the radial direction (radial direction in which the lock pin 21 moves forward and backward) is enlarged by installing the cam portion 37, whereby the adhered member 7 is mounted on the apparatus main body 6. Therefore, there is an advantage that the seal surface width at the peripheral portion 7a of the adhered member 7 is wide, the connection rigidity of the adhered member 7 is high, and the play of the tool 4 is suppressed.

【0032】そして、この被着部材7の下面には、工具
4を一体的に支持する取付プレート39が図示しないボ
ルト等で固定されている。なお、取付プレート39は、
前記被着部材7と一体に形成することとしてもよいし、
またなくしてもよい。
A mounting plate 39 for integrally supporting the tool 4 is fixed to the lower surface of the member 7 with bolts or the like (not shown). In addition, the mounting plate 39
It may be formed integrally with the adherend 7,
It may be eliminated again.

【0033】被着部材7は有底状となっているため、前
記被着部材7を装置本体6に装着すると、前記ロック装
置14およびカム部37等は保持部材13とこれらの被
着部材7および取付プレート39により完全に密閉され
た空間内に格納された状態となる。これにより、塵埃等
の多い空間において、工業用ロボット1を用いる場合で
あっても、前記ロック装置14やカム面38に塵埃等が
付着しにくく、ロック装置14の作動が塵埃等により損
なわれることが少なく、確実に円滑な工具交換を行なう
ことができる。
Since the adherend 7 is bottomed, when the adherend 7 is mounted on the apparatus main body 6, the lock device 14, the cam portion 37, etc. And it is in a state of being stored in a space completely sealed by the mounting plate 39. Accordingly, even in the case where the industrial robot 1 is used in a space where there is a lot of dust and the like, dust and the like hardly adhere to the lock device 14 and the cam surface 38, and the operation of the lock device 14 is impaired by the dust and the like. And the tool can be changed smoothly without fail.

【0034】そして、前記のように、カム部37により
被着部材7の周縁部7aが幅広となる上、被着部材7と
装置本体6の間に幅広のゴムパッキン6bを介装してあ
るので、防塵機能および防水機能はきわめて良好になっ
ている。なお、このゴムパッキン6bを省略し、この部
分を空隙としてもよい。
As described above, the peripheral portion 7a of the member 7 is widened by the cam portion 37, and the wide rubber packing 6b is interposed between the member 7 and the apparatus body 6. Therefore, the dustproof function and the waterproof function are very good. Note that the rubber packing 6b may be omitted, and this portion may be used as a gap.

【0035】このようにして、工具4は、前記被着部材
7を装置本体6に接続することにより工具保持装置3で
保持され、工業用ロボット1の作動アーム2の先端に装
着される。なお、この被着部材7に孔をあけて、この孔
にロックピン21が挿入されるように構成してもよい。
In this manner, the tool 4 is held by the tool holding device 3 by connecting the adhered member 7 to the apparatus main body 6, and is mounted on the tip of the operating arm 2 of the industrial robot 1. In addition, a hole may be formed in the attaching member 7, and the lock pin 21 may be inserted into the hole.

【0036】このような工具保持装置3による工具4の
装着は次のように行なわれる。即ち、まず工業用ロボッ
ト1の作動アーム2の先端に固定されている装置本体6
を工具置き台の所要の工具4に対応した位置に移動さ
せ、工具4を取付けた被着部材7に作動アーム2を接近
させ(図3の仮想線参照)、ロック装置14の外側に被
着部材7を嵌め合わせる。
The mounting of the tool 4 by the tool holding device 3 is performed as follows. That is, first, the device body 6 fixed to the tip of the operating arm 2 of the industrial robot 1
Is moved to a position corresponding to the required tool 4 on the tool holder, and the operating arm 2 is moved closer to the member 7 to which the tool 4 is attached (see the phantom line in FIG. 3). The member 7 is fitted.

【0037】この後、前記基板11に形成した第1の空
気供給口19を経てシリンダ17のピストン16の上方
空間に圧縮空気を供給する。これによりピストン16は
下降し、前記円錐カム22は3本のロックピン21の間
に割り込んで挿入される。このとき、一部のロックピン
21のみが円錐カム22に接触した場合には、前記のよ
うに円錐カム22がシリンダ17の半径方向、即ちロッ
クピン21の進退方向に遊動可能であるので、その反力
により円錐カム22がスライドして変位し、これによっ
て円錐カム22はすべてのロックピン21に均等に接触
した状態となる。
Thereafter, compressed air is supplied to the space above the piston 16 of the cylinder 17 through the first air supply port 19 formed in the substrate 11. As a result, the piston 16 descends, and the conical cam 22 is inserted between the three lock pins 21. At this time, when only a part of the lock pins 21 comes into contact with the conical cam 22, the conical cam 22 can move in the radial direction of the cylinder 17, ie, the reciprocating direction of the lock pin 21, as described above. The conical cam 22 slides and displaces due to the reaction force, so that the conical cam 22 uniformly contacts all the lock pins 21.

【0038】そのため、前記3本のロックピン21は放
射方向外側に押し出され、ロックピン21の先端部はそ
の外側に位置する被着部材7のカム面38に衝合する。
このロックピン21のカム面38への衝合により、被着
部材7は装置本体6側(図3上方)への押圧力を受け、
被着部材7の装着面39aは装置本体6の着座面13b
に衝合され、図2の状態となる。また、ゴムパッキン6
bは僅かに弾性変形して装置本体6と被着部材7との間
のシールを確実に行なう。
Therefore, the three lock pins 21 are pushed outward in the radial direction, and the tips of the lock pins 21 abut against the cam surface 38 of the adherend 7 located outside thereof.
Due to the abutment of the lock pin 21 against the cam surface 38, the adhered member 7 receives a pressing force toward the apparatus main body 6 (upward in FIG. 3),
The mounting surface 39a of the member 7 is the seating surface 13b of the apparatus body 6.
And the state shown in FIG. 2 is obtained. In addition, rubber packing 6
b is slightly elastically deformed to reliably seal between the apparatus main body 6 and the adhered member 7.

【0039】このように、被着部材7の装置本体6への
固定が前記ロックピン21やカム面38とは別個に装着
面39a及び着座面13bにて行なわれるので、これら
の接続駆動構造に付随するクリアランスは、両者の接続
に影響を与えず、両者を密着して接続することができ
る。そのため、装置本体6と被着部材7とを確実にガタ
のない状態に接続し、装着された工具4のガタを確実に
軽減することができる。なお、前記被着部材7と装置本
体6との間を電気的に接続するため、図5に示すように
いわゆる伝送カプラ41が設置されている。
As described above, the fixing of the adhered member 7 to the apparatus main body 6 is performed on the mounting surface 39a and the seating surface 13b separately from the lock pin 21 and the cam surface 38. The accompanying clearance does not affect the connection between the two, and the two can be closely connected. Therefore, it is possible to reliably connect the apparatus main body 6 and the attached member 7 in a state of no play, and to surely reduce the play of the mounted tool 4. In addition, a so-called transmission coupler 41 is provided as shown in FIG. 5 to electrically connect the adhered member 7 and the apparatus main body 6.

【0040】即ち、保持部材13側に近接スイッチ42
を設置するとともに、被着部材7側に磁気による共振で
回路の開閉を行なう伝送ユニット43を設置して、両者
を互いに対向するように配置させてある。これにより、
保持部材13と被着部材7との合面の間が非接触状態で
電気的に良好に接続することができ、工具保持装置3の
使用環境の如何にかかわらず確実に電気信号の伝達が可
能で、電気的制御の信頼性が向上する。
That is, the proximity switch 42 is provided on the holding member 13 side.
And a transmission unit 43 that opens and closes the circuit by magnetic resonance on the adhered member 7 side, and these are arranged to face each other. This allows
The mating surface between the holding member 13 and the attached member 7 can be electrically connected well in a non-contact state, and the electric signal can be reliably transmitted regardless of the use environment of the tool holding device 3. Thus, the reliability of the electrical control is improved.

【0041】装置本体6の保持部材13には空気供給ピ
ン70が挿通され、Oリング71,72で空気供給ピン
70は保持部材13に対してフローティングするように
設けられている。この空気供給ピン70は被着部材7の
挿入穴73にパッキン99を介して挿入され、さらに抜
け止め用リング100で保持され、空気供給ピン70の
中から供給される空気で工具4を駆動する。従って、装
置本体6に被着部材7を挿着するとき、装置本体6の空
気供給ピン70が被着部材7の挿入穴73に挿入される
が、空気供給ピン70が保持部材13にフローティング
するように設けられているから、空気供給ピン70が確
実に挿入穴73に挿入される。
An air supply pin 70 is inserted into the holding member 13 of the apparatus body 6, and the air supply pin 70 is provided by O-rings 71 and 72 so as to float with respect to the holding member 13. The air supply pin 70 is inserted into the insertion hole 73 of the adherend member 7 via the packing 99, is further held by a retaining ring 100, and drives the tool 4 with air supplied from the air supply pin 70. . Therefore, when the adhered member 7 is inserted into the apparatus main body 6, the air supply pin 70 of the apparatus main body 6 is inserted into the insertion hole 73 of the adhered member 7, but the air supply pin 70 floats on the holding member 13. Thus, the air supply pin 70 is securely inserted into the insertion hole 73.

【0042】そして、装置本体6と被着部材7とを離間
するとき、空気供給ピン70の空気通路70aから圧縮
空気を供給すると、この圧縮空気によって被着部材7が
押され、この反力が装置本体6に作用して、これにより
装置本体6と被着部材7とが容易に離間される。なお、
空気供給ピン70が専用になっているが、位置決めピン
25と兼用させて設けてもよい。この場合には位置決め
ピン25に空気通路を形成すればよい。この位置決めピ
ン25を位置決め孔24に挿通し、この場合位置決め孔
24は止め栓で閉塞する。
When the compressed air is supplied from the air passage 70a of the air supply pin 70 when the apparatus body 6 and the adhered member 7 are separated from each other, the adhered member 7 is pushed by the compressed air, and the reaction force is reduced. It acts on the apparatus main body 6, whereby the apparatus main body 6 and the adhered member 7 are easily separated from each other. In addition,
Although the air supply pin 70 is dedicated, it may be provided also as the positioning pin 25. In this case, an air passage may be formed in the positioning pin 25. The positioning pin 25 is inserted into the positioning hole 24, and in this case, the positioning hole 24 is closed with a stopper.

【0043】次に、装着した工具4を外す場合は、次の
ように作動する。
Next, when the mounted tool 4 is removed, the following operation is performed.

【0044】即ち、装着していた工具4による所要の作
業が終了すると、工業用ロボット1の作動アーム2を工
具置き台の所定位置に移動させて、図2の状態の工具保
持装置3の第1の空気供給口19への圧縮空気の供給を
停止するとともに第2の空気供給口32への圧縮空気の
供給を行なう。
That is, when the required work by the mounted tool 4 is completed, the operating arm 2 of the industrial robot 1 is moved to a predetermined position on the tool holder, and the tool holding device 3 in the state of FIG. The supply of the compressed air to the first air supply port 19 is stopped, and the supply of the compressed air to the second air supply port 32 is performed.

【0045】これに伴い、シリンダ17のピストン16
の下方空間に圧縮空気が供給され、ピストン16は上昇
動作を開始するとともに、前記溝部34等の第2の空気
通路33を経て各ロックピン21の背後にも圧縮空気が
供給されるので、各ロックピン21は中心軸O側に後退
し、ロックピン21の先端は前記カム面38から離間
し、これによって被着部材7は装置本体6への拘束が解
除される。
Accordingly, the piston 16 of the cylinder 17
The compressed air is supplied to the space below, and the piston 16 starts ascending operation, and the compressed air is also supplied behind each lock pin 21 through the second air passage 33 such as the groove 34, so that each The lock pin 21 retreats toward the central axis O, and the tip of the lock pin 21 is separated from the cam surface 38, whereby the restraint of the adhered member 7 to the apparatus main body 6 is released.

【0046】そして、これと同時に前記セパレータ36
は圧縮状態のコイルスプリング35が伸張することによ
って装着面39aと着座面13bとの間が離間され、両
者を円滑に分離することができる。
At the same time, the separator 36
When the coil spring 35 in the compressed state is expanded, the mounting surface 39a and the seating surface 13b are separated from each other, and both can be separated smoothly.

【0047】これによって、工業用ロボット1の作動ア
ーム2の先端から工具4を工具置き台の所定位置に格納
することができる。そして、これに続いて他の工具4に
よる作業を行なう場合には、その工具4の位置に作動ア
ーム2を移動させた後、前記と同様にして所要の工具4
を装着することとすればよい。
Thus, the tool 4 can be stored at a predetermined position on the tool holder from the tip of the operating arm 2 of the industrial robot 1. Then, when performing work with another tool 4 subsequently, the operation arm 2 is moved to the position of the tool 4, and then the required tool 4 is moved in the same manner as described above.
Should be attached.

【0048】このように、工具保持装置3によれば、圧
縮空気を供給することにより円錐カム22を進退させ、
ロックピン21を操作することにより、被着部材7のカ
ム面38を介して工具4を迅速に着脱させることがで
き、工業用ロボット1の工具交換に伴う段取り時間の短
縮をすることができ、生産ラインでの生産効率を向上す
ることができる。
As described above, according to the tool holding device 3, the conical cam 22 is advanced and retracted by supplying the compressed air.
By operating the lock pin 21, the tool 4 can be quickly attached and detached via the cam surface 38 of the adherend 7, and the setup time associated with the tool change of the industrial robot 1 can be reduced, Production efficiency on the production line can be improved.

【0049】そのうえ、単一の円錐カム22の動作によ
り複数のロックピン21が動作し、これによって被着部
材7を装置本体6の着座面に押圧して両者を接続するの
で、工具4を装置本体6にガタの無い状態で確実に装着
することができる。
In addition, the plurality of lock pins 21 are operated by the operation of the single conical cam 22, which presses the adhered member 7 against the seating surface of the apparatus main body 6 to connect them. It can be securely attached to the main body 6 without play.

【0050】このように、装置本体6を工具4側に取付
けるにあたっては、装置本体6を垂直多関節ロボットで
つかみ、位置決めピン25を被着部材7の位置決め孔2
4に挿入するが、使用状態における装置本体6に対する
工具4の回転を防ぐため、位置決めピン25の外径と、
位置決め孔24の内径は略同径となっているため、被着
部材7の装置本体6への取付けが困難となっている。特
に、作業場所の温度が変わると、垂直多関節ロボットの
チャック部は、垂直方向及び工業用ロボット1の作動ア
ーム2の長手方向に位置ずれし易くなり、取付け作業は
一層困難になる。
As described above, when mounting the apparatus main body 6 on the tool 4 side, the apparatus main body 6 is grasped by the vertical articulated robot, and the positioning pins 25 are inserted into the positioning holes 2 of the adherend member 7.
4 in order to prevent the rotation of the tool 4 with respect to the apparatus body 6 in the use state,
Since the inner diameter of the positioning hole 24 is substantially the same, it is difficult to attach the adhered member 7 to the apparatus main body 6. In particular, when the temperature of the work place changes, the chuck portion of the vertical articulated robot tends to be displaced vertically and in the longitudinal direction of the operating arm 2 of the industrial robot 1, and the mounting operation becomes more difficult.

【0051】しかし、以下の構成により、作業場所の温
度が変化したとしても、被着部材7の装置本体6への取
付け作業を容易に行なえるようにしている。即ち、ピス
トンピン21を保持するロック装置14が中心軸Oに直
交する平面において断面円形をしており、被着部材7の
内周直径dよりも若干短い直径Dを有している。すなわ
ち、被着部材7の内周と、ロック装置14の外周との間
には若干の隙間が形成されている。また、このロック装
置14の保持部先端にはテーパ面14aが形成され、ま
た被着部材7の内周面上端にもテーパ面7cが形成され
ているが、この被着部材7のテーパ面7cは必ずしも必
要ない。
However, according to the following configuration, even when the temperature of the work place changes, the work of attaching the adhered member 7 to the apparatus main body 6 can be easily performed. That is, the lock device 14 that holds the piston pin 21 has a circular cross section in a plane orthogonal to the central axis O, and has a diameter D slightly shorter than the inner peripheral diameter d of the adherend member 7. That is, a slight gap is formed between the inner periphery of the attachment member 7 and the outer periphery of the lock device 14. A taper surface 14a is formed at the tip of the holding portion of the lock device 14, and a taper surface 7c is also formed at the upper end of the inner peripheral surface of the member 7 to be attached. Is not always necessary.

【0052】さらに、装置本体7の位置決めピン25の
先端にテーパ面25aが形成されており、ロック装置1
4のテーパ面14aが被着部材7の内周部に入り、ロッ
ク装置14の外周面と、被着部材7の内周面とが互いに
対向するような位置になるまでは、位置決めピン25の
外周面と位置決め孔24の内周面とが当接しないように
なっている。すなわち、装置本体7のロック装置14の
外周面と、被着部材7の内周面とが対向するような位置
になり、被着部材7に対する装置本体6のラフな位置決
めが行なわれた後に、位置決めピン25による厳格な位
置決めが行なわれるようになっている。
Further, a taper surface 25a is formed at the tip of the positioning pin 25 of the device body 7, and the locking device 1
4 until the outer peripheral surface of the lock device 14 and the inner peripheral surface of the adhered member 7 are opposed to each other. The outer peripheral surface does not contact the inner peripheral surface of the positioning hole 24. That is, after the outer peripheral surface of the lock device 14 of the apparatus main body 7 and the inner peripheral surface of the adhered member 7 face each other, and after the rough positioning of the apparatus main body 6 with respect to the adhered member 7 is performed, Strict positioning by the positioning pins 25 is performed.

【0053】従って、従来、ロック装置14の断面が異
形となっているため、被着部材7に対する装置本体6の
位置が少しでも円周方向にずれるとはまりにくくなって
いたが、ロック装置14が断面円形をしているため、被
着部材7に対する装置本体6の位置が特に円周方向にず
れても、ロック装置14が被着部材7の内周に容易には
まる。しかも、ロック装置14の先端にテーパ面14a
が形成されているため、一層被着部材7に対して装置本
体6のロック装置14がはまり易くなる。
Therefore, conventionally, since the cross section of the lock device 14 has an irregular shape, it has been difficult for the position of the device main body 6 to be slightly shifted in the circumferential direction with respect to the member 7 to be attached. Due to the circular cross section, even if the position of the device main body 6 with respect to the adherend 7 is shifted particularly in the circumferential direction, the lock device 14 easily fits on the inner periphery of the adherend 7. In addition, a tapered surface 14a is
Is formed, the lock device 14 of the apparatus main body 6 is more easily fitted to the adhered member 7.

【0054】ここで、ロック装置14が被着部材7内周
に入り易くするためには、ロック装置14の外径を被着
部材7の内径よりも短くし、両者の間に大きな隙間がで
きるようにすることも考えられるが、このようにする
と、位置決めピン25で位置決めする際、何も位置決め
がなされていない状態からいきなり厳密な位置決めが必
要になるため、位置決めピン25の位置決め孔24への
挿入すなわち、被着部材7の装置本体内6への取付けが
困難になる。
Here, in order to make the lock device 14 easily enter the inner periphery of the adherend 7, the outer diameter of the lock device 14 is made shorter than the inner diameter of the adherend 7, so that a large gap is formed between the two. Although it is conceivable that the positioning pin 25 is positioned in a state where no positioning is performed, strict positioning is required immediately from the state where no positioning is performed. Insertion, that is, attachment of the adhered member 7 to the inside 6 of the apparatus main body becomes difficult.

【0055】これに対し、ロック装置14の先端のテー
パ面14aを形成しているため、被着部材7内周に対す
るロック装置14の挿入作業を困難にすることなく両者
の隙間を小さくでき、これによりロック装置14を被着
部材7内周に挿入すれば、装置本体6に対する被着部材
7のラフな位置決めが自動的に行なわれ、位置決めピン
25の位置決め孔24への挿入作業を容易にできる。
On the other hand, since the tapered surface 14a at the tip of the lock device 14 is formed, the gap between the two can be reduced without making the operation of inserting the lock device 14 into the inner periphery of the adherend 7 difficult. When the lock device 14 is inserted into the inner periphery of the adherend 7, the rough positioning of the adherend 7 relative to the device body 6 is automatically performed, and the operation of inserting the positioning pins 25 into the positioning holes 24 can be facilitated. .

【0056】また、ロック装置14のテーパ面14aが
被着部材7の内周部に入り、ロック装置14の外周面
と、被着部材7の内周面とが互いに対向するような位置
になるまでは、位置決めピン25の外周面と位置決め孔
24の内周面とが当接しないようになっており、位置決
めピン25の位置決め孔24への挿入作業を容易にでき
る。さらに、位置決めピン25の先端はテーパ面25a
になっているので、位置決めピン25の位置決め孔24
への挿入作業を容易に行なえる。
Further, the tapered surface 14a of the lock device 14 enters the inner peripheral portion of the adherend 7, so that the outer peripheral surface of the lock device 14 and the inner peripheral surface of the adherend 7 are positioned to face each other. Until then, the outer peripheral surface of the positioning pin 25 and the inner peripheral surface of the positioning hole 24 do not come into contact with each other, so that the operation of inserting the positioning pin 25 into the positioning hole 24 can be facilitated. Further, the tip of the positioning pin 25 has a tapered surface 25a.
, The positioning holes 24 of the positioning pins 25
Insertion work to the can be performed easily.

【0057】以上のように、装置本体6を被着部材7に
取付けるにあたって、装置本体6をつかんだ工業用ロボ
ット1の位置制御が厳密に行なわれなくても、取付作業
が容易に行なえる。さらに、装置本体6を被着部材7に
取付ける際、工具4は工具置き台の上に、水平方向に移
動可能に置かれているので、被着部材7の位置決め孔2
4に対する位置決めピン25の位置がずれていた場合
は、テーパ部25aが位置決め孔24に挿入された際、
工具4が台の上で正しい位置に動くことによって位置決
めがなされる。
As described above, when the apparatus main body 6 is mounted on the adhered member 7, the mounting operation can be easily performed without strictly controlling the position of the industrial robot 1 holding the apparatus main body 6. Further, when attaching the apparatus body 6 to the adherend 7, the tool 4 is placed on the tool table so as to be movable in the horizontal direction.
When the position of the positioning pin 25 with respect to 4 is shifted, when the tapered portion 25a is inserted into the positioning hole 24,
Positioning is performed by moving the tool 4 to the correct position on the table.

【0058】以上説明した工具保持装置において、カム
部37を全周に渡り連続する環状に形成したものを説明
したが、これに限らず、前記ロック装置14の周方向に
適宜間隔で散点状に間欠的に形成してもよい。
In the above-described tool holding device, the cam portion 37 has been described as being formed in an annular shape that is continuous over the entire circumference. However, the present invention is not limited to this. May be formed intermittently.

【0059】また、ロックピン21の復帰格納を圧縮空
気の圧力のみにより行い、前記コイルスプリング31を
省略することとしてもよく、これらのロックピン21の
本数は3本に限らず中心軸Oまわりに複数本設置するも
のであればよい。
The lock pins 21 may be returned and stored only by the pressure of the compressed air, and the coil spring 31 may be omitted. The number of these lock pins 21 is not limited to three and may be around the central axis O. What is necessary is just to install two or more.

【0060】次に、この発明の工具保持装置の実施の形
態について説明する。図7乃至図10は、工業用ロボッ
トの工具保持装置の実施の形態を示し、図7は工具保持
装置の右側が使用状態での、左側がロック状態での断面
図、図8は伝送カプラ及びエア供給部の装着部分の断面
図、図9は図7のIX−IX線に沿う断面図、図10は円錐
カムの断面図である。
Next, an embodiment of the tool holding device of the present invention will be described. 7 to 10 show an embodiment of the tool holding device of the industrial robot. FIG. 7 is a sectional view of the tool holding device in a used state on the right side and a locked state on the left side. FIG. FIG. 9 is a sectional view taken along line IX-IX of FIG. 7, and FIG. 10 is a sectional view of the conical cam.

【0061】この実施の形態では、図1乃至図7と同じ
符号を付した部材は同様に構成されているため、説明を
省略する。この取付プレート39と被着部材7は、6箇
所ボルト300によって固定され、この取付プレート3
9の上面に、全周にわたって突起39fを設け、この突
起39fの内周面は、わずかな隙間W1を介してロック
装置14の外周面に対向している。保持部材13を装置
本体6によりクランプして作業している時、工具保持装
置が何かに当たって保持部材13が装置本体6に対して
ずれよう(傾こう)としても、取付プレート39の突起
39fの内周面がロック装置14の外周面に当接するこ
とにより、保持部材13の装置本体6に対するずれを防
ぐことができる。
In this embodiment, members denoted by the same reference numerals as those in FIGS. 1 to 7 are configured in the same manner, and a description thereof will be omitted. The mounting plate 39 and the adherend member 7 are fixed by bolts 300 at six places.
A projection 39f is provided on the entire upper surface of the projection 9 and the inner peripheral surface of the projection 39f faces the outer peripheral surface of the lock device 14 via a small gap W1. When the holding member 13 is clamped by the apparatus main body 6 and working, even if the tool holding device hits something and the holding member 13 is displaced (tilted) with respect to the apparatus main body 6, the protrusion 39 f of the mounting plate 39 is not removed. Since the inner peripheral surface is in contact with the outer peripheral surface of the lock device 14, the holding member 13 can be prevented from being displaced from the device main body 6.

【0062】この取付プレート39に被着部材7が連結
ピン200で連結され、この被着部材7の穴部201に
ピンスリーブ202が挿着され、このピンスリーブ20
2の底部はビス203で被着部材7に対して締め付け固
定されており、ピンスリーブ202が摩耗すると、ビス
203によって交換可能になっている。このように、位
置決めピン25が挿入される位置決め孔24を交換可能
にしている。ピンスリーブ202に位置決めピン25が
挿入されて、保持部材13に対する被着部材7の位置決
めがなされる。
The mounting member 7 is connected to the mounting plate 39 by a connecting pin 200, and a pin sleeve 202 is inserted into a hole 201 of the mounting member 7.
The bottom of 2 is fastened and fixed to the adherend 7 with screws 203, and when the pin sleeve 202 is worn, it can be replaced by the screws 203. Thus, the positioning hole 24 into which the positioning pin 25 is inserted is replaceable. The positioning pin 25 is inserted into the pin sleeve 202, and the position of the adherend 7 with respect to the holding member 13 is determined.

【0063】装置本体6と被着部材7との間を接続する
ための伝送カプラ41は、前記実施例では10ケ所に設
けられているが、この実施例では8ケ所に軽減されてい
る。また、装置本体6と被着部材7との間を接続するた
めのカプラとして、非接触型のカプラである伝送カプラ
41を用いることにより、装置本体6と被着部材7との
合面部のシール構造を厳密に行うことなくあらゆる環境
下で、この発明に係わる工具保持装置3を用いることが
できる。
The transmission couplers 41 for connecting the apparatus main body 6 and the adherend 7 are provided at ten places in the above embodiment, but are reduced to eight places in this embodiment. In addition, by using a transmission coupler 41 which is a non-contact type coupler as a coupler for connecting between the apparatus main body 6 and the adhered member 7, the sealing of the mating surface between the apparatus main body 6 and the adhered member 7 is achieved. The tool holding device 3 according to the present invention can be used in any environment without strict construction.

【0064】従来のカプラは、例えば装置本体6と被着
部材7の一方に、他方に向かって突出してその長手方向
に伸縮する凸端子を設ける一方、他方にその凸端子が挿
入される凹端子を設けている。このため、工具保持装置
が水をかぶりそれが端子のスライド面に入ると短絡して
異常作動が生じやすかった。このため水がかかるような
環境下で用いるためには、装置本体6と被着部材7との
合面部のシール構造を厳密に行なう必要があった。
In the conventional coupler, for example, one of the apparatus main body 6 and the adherend member 7 is provided with a convex terminal projecting toward the other and extending and contracting in the longitudinal direction, and the other is a concave terminal into which the convex terminal is inserted. Is provided. For this reason, when the tool holding device is sprayed with water and enters the sliding surface of the terminal, a short circuit occurs and abnormal operation easily occurs. For this reason, in order to use the apparatus in an environment where water is applied, it is necessary to strictly seal the interface between the apparatus main body 6 and the adherend 7.

【0065】この実施の形態では、前記したように、一
対の端子、即ち保持部材13側の近接スイッチ42と、
被着部材7側の伝送ユニット43の間隔が一定以下にな
った時に通電するいわゆる伝送カプラ41を用いてい
る。このため、伝送カプラ41が水をかぶっても作動不
良を生じることがなく、次の効果が生じる。すなわち、
伝送カプラが水をかぶってもよいために、装置本体6と
被着部材7との合面部のシール構造をそれほど厳密に行
なう必要がない。従って、装置本体6と被着部材7との
合面部のシール構造を厳密にすることなくあらゆる環境
下で用いることができる。
In this embodiment, as described above, a pair of terminals, ie, the proximity switch 42 on the holding member 13 side,
A so-called transmission coupler 41 that is energized when the interval between the transmission units 43 on the adhered member 7 becomes smaller than a certain value is used. For this reason, even if the transmission coupler 41 is covered with water, no malfunction occurs and the following effects are obtained. That is,
Since the transmission coupler may be covered with water, it is not necessary to perform the sealing structure of the mating portion between the apparatus main body 6 and the adherend member 7 so strictly. Therefore, it can be used in any environment without making the sealing structure of the mating face between the apparatus main body 6 and the adherend member 7 strict.

【0066】この実施の形態において、装置本体6の保
持部材13には空気供給ピン70が挿通され、この空気
供給ピン70の先端部は被着部材7の挿入穴700に挿
着されたエアスリーブ701パッキン702を介して挿
入されている。この空気供給ピン70には空気通路70
aが貫通して形成されている。また、エアスリーブ70
1はビス703で被着部材7に固定され、このエアスリ
ーブ701に形成された通路704は被着部材7の開口
部705に連通している。この通路704に空気供給ピ
ン70から空気が供給され、この空気供給ピン70の中
から供給される空気で工具4を駆動する。
In this embodiment, an air supply pin 70 is inserted through the holding member 13 of the apparatus main body 6, and the tip of the air supply pin 70 is inserted into the air sleeve 700 inserted into the insertion hole 700 of the member 7. 701 is inserted via packing 702. The air supply pin 70 has an air passage 70
a is formed penetrating therethrough. The air sleeve 70
1 is fixed to the adherend 7 by screws 703, and a passage 704 formed in the air sleeve 701 communicates with an opening 705 of the adherend 7. Air is supplied to the passage 704 from the air supply pin 70, and the tool 4 is driven by the air supplied from the air supply pin 70.

【0067】この実施の形態のロックピン21は、軸部
にくびれを廃止して、ロックピン21の強度を向上して
いる。このロックピン21の円錐カム22のカム面22
dの傾斜角を40゜と90゜の2段としている。ロック
ピン21の被着部材7のカム面38に対する押付力は、
円錐カム22のカム面22dの傾斜角が小さいほど大き
くなる。このため、クランプ時、即ち被着部材7を装置
本体6によりクランプしている時に、ロックピン21の
頭部21aに当接するカム面bcは40゜と傾斜角を小
さくしてある。
In the lock pin 21 of this embodiment, the strength of the lock pin 21 is improved by eliminating the constriction in the shaft portion. The cam surface 22 of the conical cam 22 of the lock pin 21
The inclination angle of d is two steps of 40 ° and 90 °. The pressing force of the lock pin 21 against the cam surface 38 of the adherend 7 is
It becomes larger as the inclination angle of the cam surface 22d of the conical cam 22 becomes smaller. For this reason, at the time of clamping, that is, when the adhered member 7 is clamped by the apparatus main body 6, the cam surface bc abutting on the head 21a of the lock pin 21 has a small inclination angle of 40 °.

【0068】一方、円錐カム22の所定ストロークに対
するロックピン21の軸方向の移動量は、円錐カム22
のカム面22dの傾斜角が大きいほど多くなる。ロック
ピン21をクランプ状態からアンクランプ状態に(ある
いはその逆に)するために、ロックピン21を所定量移
動させる際、これに必要な円錐カム22のストロークが
短いほど装置がコンパクトになって好ましく、このた
め、アンクランプ時にロックピン21の頭部21aに当
接するカム面abは90゜とその傾斜角を大きくしてあ
る。
On the other hand, the amount of axial movement of the lock pin 21 with respect to a predetermined stroke of the conical cam 22 is
Increases as the inclination angle of the cam surface 22d increases. When the lock pin 21 is moved by a predetermined amount in order to move the lock pin 21 from the clamped state to the unclamped state (or vice versa), the shorter the stroke of the conical cam 22 required for this is, the more compact the device becomes, and the more preferable. For this reason, the cam surface ab which comes into contact with the head 21a of the lock pin 21 at the time of unclamping has a large inclination angle of 90 °.

【0069】[0069]

【発明の効果】以上説明したように、請求項1記載の発
明は、ロックピンを進出させ被着部材のカム面に衝合さ
せることにより、その分力で被着部材の装着面を装置本
体の着座面に押圧状態に固定する。
As described above, according to the first aspect of the present invention, the lock pin is advanced to abut against the cam surface of the adhered member, and the mounting surface of the adhered member is moved by the component force. Is fixed to the seating surface in a pressed state.

【0070】従って、被着部材の装置本体への固定がロ
ックピンやカム面とは別個に行なわれるので、これらの
接続駆動構造に付随するクリアランスの影響を回避して
被着部材を装置本体に固定することができ、装着された
工具のガタを確実に軽減することができる。
Therefore, since the fixing of the adhered member to the apparatus main body is performed separately from the lock pin and the cam surface, the influence of the clearance accompanying these connection drive structures is avoided, and the adhered member is attached to the apparatus main body. It can be fixed, and the play of the mounted tool can be reliably reduced.

【0071】また、ロックピンを押圧する円錐カムの押
圧点におけるカム面の傾斜角が、円錐カムの先端側のカ
ム面の傾斜角より小さいことから、円錐カムのストロー
クに対して先端側の傾斜角の大きいカム面によりロック
ピンを押圧して大きく移動させ、ロックピンがカム部に
係合する時ロックピンを押圧する円錐カムの押圧点では
傾斜角の小さいカム面で押付力が大きくなり、コンパク
トな装置で確実に装着できる。
Further, since the inclination angle of the cam surface at the pressing point of the conical cam pressing the lock pin is smaller than the inclination angle of the cam surface on the distal end side of the conical cam, the inclination angle of the distal end side with respect to the stroke of the conical cam is reduced. When the lock pin is pressed by the cam surface having a large angle to move the lock pin to a large extent, and when the lock pin engages the cam portion, the pressing force of the conical cam that presses the lock pin increases with the cam surface having a small inclination angle, Can be mounted securely with a compact device.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】この発明を説明するために示した工業用ロボッ
トでの使用状態説明図である。
FIG. 1 is an explanatory diagram of a use state in an industrial robot shown for explaining the present invention.

【図2】工具保持装置のロック状態での断面図である。FIG. 2 is a sectional view of the tool holding device in a locked state.

【図3】工具保持装置のロック解除状態での断面図であ
る。
FIG. 3 is a cross-sectional view of the tool holding device in an unlocked state.

【図4】図2のIV−IV線に添う断面図である。FIG. 4 is a sectional view taken along the line IV-IV in FIG. 2;

【図5】伝送カプラ及びエア供給部の装着部分の断面図
である。
FIG. 5 is a sectional view of a mounting portion of a transmission coupler and an air supply unit.

【図6】工具保持装置の位置決め状態での断面図であ
る。
FIG. 6 is a sectional view of the tool holding device in a positioning state.

【図7】この発明の実施の形態を示す工具保持装置の右
側が使用状態での、左側がロック状態での断面図であ
る。
FIG. 7 is a cross-sectional view of the tool holding device according to the embodiment of the present invention, in which the right side is in a used state and the left side is in a locked state.

【図8】伝送カプラ及びエア供給部の装着部分の断面図
である。
FIG. 8 is a sectional view of a mounting portion of a transmission coupler and an air supply unit.

【図9】図7のIX−IX線に沿う断面図である。FIG. 9 is a sectional view taken along line IX-IX in FIG. 7;

【図10】円錐カムの断面図である。FIG. 10 is a sectional view of a conical cam.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 工業用ロボット 2 作動アーム 3 工具保持装置 4 工具 6 装置本体 6a 周縁部 7 被着部材 7a 周縁部 14 ロック装置 16 ピストン 17 シリンダ 21 ロックピン 22 円錐カム 37 カム部 38 カム面 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Industrial robot 2 Working arm 3 Tool holding device 4 Tool 6 Device main body 6a Peripheral edge 7 Adhering member 7a Peripheral edge 14 Lock device 16 Piston 17 Cylinder 21 Lock pin 22 Conical cam 37 Cam portion 38 Cam surface

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭61−117087(JP,A) 特開 昭60−52285(JP,A) 特開 平3−43174(JP,A) 特開 平1−289691(JP,A) 実開 昭58−184291(JP,U) 実公 昭62−9035(JP,Y2) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) B25J 15/00 - 15/08 B23B 31/107 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuation of the front page (56) References JP-A-61-117087 (JP, A) JP-A-60-52285 (JP, A) JP-A-3-43174 (JP, A) JP-A-1- 289691 (JP, A) Japanese Utility Model 1983-184291 (JP, U) Japanese Utility Model 62-9035 (JP, Y2) (58) Fields investigated (Int. Cl. 7 , DB name) B25J 15/00-15 / 08 B23B 31/107

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】作動アームの先端に設けた装置本体に、工
具を備えた被着部材を着脱自在に装着する工具保持装置
において、 前記装置本体には、円錐カムの押圧により放射方向に進
退可能とした複数のロックピンを配置したロック装置
と、前記被着部材に対向する着座面を設け、 前記被着部材を前記ロック装置の外側を囲むリング状に
形成して、この上面を前記着座面に衝合される装着面と
するとともに、この被着部材の内周面側であって少なく
とも前記ロックピンの放射方向外側となる位置には内向
きに張り出すカム部を設けて、 このカム部にはロックピンの放射方向外側に行くに従っ
てロックピンの軸心に近づくように傾斜したカム面を形
成し、このカム面に前記ロックピンの外端部を衝合させ
ることにより前記装着面を前記着座面に押圧接触させ、 前記ロックピンが前記カム部に係合する時、前記ロック
ピンを押圧する前記円錐カムの押圧点におけるカム面の
傾斜角を、前記円錐カムの先端側のカム面の傾斜角より
小さくしたことを特徴とする工具保持装置。
1. A tool holding device in which an attachment member provided with a tool is detachably mounted on an apparatus main body provided at a tip of an operation arm, wherein the apparatus main body can be moved forward and backward in a radial direction by pressing a conical cam. A lock device having a plurality of lock pins disposed thereon, and a seating surface facing the attached member, wherein the attached member is formed in a ring shape surrounding the outside of the lock device, and the upper surface is formed on the seating surface. A cam portion that projects inward at least at a position radially outward of the lock pin on the inner peripheral surface side of the adherend member, The cam surface is formed to be inclined so as to approach the axis of the lock pin as going outward in the radial direction of the lock pin. Press on seating surface When the lock pin is engaged with the cam portion, the inclination angle of the cam surface at the pressing point of the conical cam pressing the lock pin is smaller than the inclination angle of the cam surface on the tip side of the conical cam. A tool holding device characterized in that:
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