JP4774556B2 - 自動工具交換装置の制御システム - Google Patents
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Description
この発明は、ロボットの手首部に取り付けられる自動工具交換装置の落下防止システムに関し、特に、第１ユニットに具備させたシリンダーの切離ポート又は接続ポートへの空気の供給により第１ユニット側の係止具を移動せしめ、第１ユニットに対して第２ユニットを切離・接続することにより他の第２ユニットに交換する形式の自動工具交換装置の制御システムに関するものである。
この種の自動工具交換装置の落下防止システムとしては、例えば、特許文献１に開示されたものがある。
このシステムは、図１４に示すように、切離し時に置台Ｄに載置されるツール側の第２ユニット９１と、ロボットの出力部に取付けられる第１ユニット９０とから構成され、第１ユニット９０に具備させたシリンダー９２の切離ポート９２ａ又は接続ポート９２ｂへの空気の供給により第１ユニット９０側の係止具９３を移動せしめ、第１ユニット９０に対して第２ユニット９１を接続・切離する形式の自動工具交換装置に用いられる。
具体的には、図１４に示すように、切離ポート９２ａへの空気回路中に挿入され且つ第１ユニット９０近傍のロボットの出力部に取付られており、感圧部に空気圧が作用したときにのみ開弁する感圧作動弁９４と、前記感圧作動弁９４の感圧部と空気源側とを繋ぐ弁操作用空気回路９５と、上記置台Ｄ側に取付けられ且つ前記弁操作用空気回路９５中に挿入された機械的に切り換わる切換え弁９６と、第２ユニット９１側に設けられ且つ第２ユニット９１が置台Ｄに適正に載置されたときに上記切換え弁９６を開弁させるべく入力部を押込むドグ９７を有するものとしている。
しかしながら、上記自動工具交換装置の落下防止システムでは、弁操作用空気回路９５を構成するエアー用チューブが長くなってしまうため、当該エアー用チューブ内に残留するエアーが起因してシステムの応答速度が低下し、不動作時間が発生する。その結果、工具を備えた第２ユニットを交換する場合において多くの時間を取らざるを得なかった。
特開平６−２１８６８６
そこで、この発明では、システムの応答速度の低下による、不動作時間がほとんど発生しない自動工具交換装置の制御システムを提供することを課題とする。
（請求項１記載の発明）
この発明の自動工具交換装置の制御システムは、切り離し時に置台に載置されるツール側の第２ユニットと、ロボットの手首に取付けられる第１ユニットとから構成されており、第１ユニットに具備させたシリンダーの切離ポート又は接続ポートへの空気の供給により第１ユニット側の係止具を移動せしめ、第１ユニットに対して第２ユニットを切離・接続することにより他の第２ユニットに交換可能となっている自動工具交換装置において、
外部電源と、リレーと、複数の置台にそれぞれ設けられ且つ各置台に第２ユニットが載置状態にあるもののみがＯＮ状態となるスイッチと、が電気的に直列状態にループ配線してあり、さらにシリンダーの切離ポートへの空気回路中に設けられたソレノイドバルブを備え、１個の空状態にある置台に第１ユニットに接続されている第２ユニットが載置され、全ての置台に第２ユニットが載置された状態となって全てのスイッチがＯＮ状態になったときにのみ、リレーが作動してソレノイドバルブが切離ポジションに成り得るようにしてある。
（請求項２記載の発明）
この発明の自動工具交換装置の制御システムは、切り離し時に置台に載置されるツール側の第２ユニットと、ロボットの手首に取付けられる第１ユニットとから構成されており、第１ユニットに具備させたシリンダーの切離ポート又は接続ポートへの空気の供給により第１ユニット側の係止具を移動せしめ、第１ユニットに対して第２ユニットを切離・接続することにより他の第２ユニットに交換可能となっている自動工具交換装置において、
外部電源と、シリンダーの切離ポートへの空気回路中に設けられたソレノイドバルブと、複数の置台にそれぞれ設けられ且つ各置台に第２ユニットが載置状態にあるもののみがＯＮ状態となるスイッチと、外部電源とが電気的に直列状態にループ配線されており、１個の空状態にある置台に第１ユニットに接続されている第２ユニットが載置され、全ての置台に第２ユニットが載置された状態となって全てのスイッチがＯＮ状態になったときにのみ、前記ソレノイドバルブが切離ポジションに成り得るようにしてある。
この発明の自動工具交換装置の制御システムは、切り離し時に置台に載置されるツール側の第２ユニットと、ロボットの手首に取付けられる第１ユニットとから構成されており、第１ユニットに具備させたシリンダーの切離ポート又は接続ポートへの空気の供給により第１ユニット側の係止具を移動せしめ、第１ユニットに対して第２ユニットを切離・接続することにより他の第２ユニットに交換可能となっている自動工具交換装置において、
外部電源と、リレーと、複数の置台にそれぞれ設けられ且つ各置台に第２ユニットが載置状態にあるもののみがＯＮ状態となるスイッチと、が電気的に直列状態にループ配線してあり、さらにシリンダーの切離ポートへの空気回路中に設けられたソレノイドバルブを備え、１個の空状態にある置台に第１ユニットに接続されている第２ユニットが載置され、全ての置台に第２ユニットが載置された状態となって全てのスイッチがＯＮ状態になったときにのみ、リレーが作動してソレノイドバルブが切離ポジションに成り得るようにしてある。
（請求項２記載の発明）
この発明の自動工具交換装置の制御システムは、切り離し時に置台に載置されるツール側の第２ユニットと、ロボットの手首に取付けられる第１ユニットとから構成されており、第１ユニットに具備させたシリンダーの切離ポート又は接続ポートへの空気の供給により第１ユニット側の係止具を移動せしめ、第１ユニットに対して第２ユニットを切離・接続することにより他の第２ユニットに交換可能となっている自動工具交換装置において、
外部電源と、シリンダーの切離ポートへの空気回路中に設けられたソレノイドバルブと、複数の置台にそれぞれ設けられ且つ各置台に第２ユニットが載置状態にあるもののみがＯＮ状態となるスイッチと、外部電源とが電気的に直列状態にループ配線されており、１個の空状態にある置台に第１ユニットに接続されている第２ユニットが載置され、全ての置台に第２ユニットが載置された状態となって全てのスイッチがＯＮ状態になったときにのみ、前記ソレノイドバルブが切離ポジションに成り得るようにしてある。
この発明の自動工具交換装置の制御システムによると、システムの応答速度の低下による、不動作時間がほとんど発生しない。
以下にこの発明の自動工具交換装置の制御システムを実施するための最良の形態としての実施例について詳細に説明する。
図１はこの発明の実施例の自動工具交換装置を構成する第１・第２ユニット相互が接合状態にある状態を示す断面図、図２は第１・第２ユニット相互が係止具を介して接続状態になった状態を示す断面図、図３〜図１２は前記第１・第２ユニット１，２相互が接続状態、非接続状態になる変化の状態の説明図を示している。
（自動工具交換装置Ｊの基本的な構成について）
自動工具交換装置Ｊは、図１〜図３に示すように、切り離し時に置台Ｄに載置されるツール側の第２ユニット２と、ロボットアームＲ（マニピュレータ）の手首に取付けられる第１ユニット１とから構成されており、第１ユニット１に具備させたシリンダー１０の切離ポート１０ａ又は接続ポート１０ｂへの空気の供給により第１ユニット１側の係止具１１を切離側又は接続側に移動せしめ、第１ユニット１に対して第２ユニット２を切離・接続することにより他の第２ユニットに交換可能となっている。
自動工具交換装置Ｊは、図１〜図３に示すように、切り離し時に置台Ｄに載置されるツール側の第２ユニット２と、ロボットアームＲ（マニピュレータ）の手首に取付けられる第１ユニット１とから構成されており、第１ユニット１に具備させたシリンダー１０の切離ポート１０ａ又は接続ポート１０ｂへの空気の供給により第１ユニット１側の係止具１１を切離側又は接続側に移動せしめ、第１ユニット１に対して第２ユニット２を切離・接続することにより他の第２ユニットに交換可能となっている。
なお、実施例では、係止具１１はピストン軸１３の上下動に伴って軸１２を中心として回動するものとしてあり、図１の状態から図２の状態になったときには第２ユニット２側の軸２０に係止状態になるものとしてある。また、上記係止具１１及び軸２０は、平面視で１２０°角度間隔でそれぞれ３個設けてある。
（自動工具交換装置Ｊの落下防止システムＳについて）
落下防止システムＳは、基本的には、図３や図４に示すように、外部電源３と、リレー４と、２個の置台Ｄ１，Ｄ２にそれぞれ設けられ且つ各置台Ｄ１，Ｄ２に第２ユニット２が載置状態にあるもののみがＯＮ状態となるスイッチ５ａ，５ｂと、が置台Ｄ１，Ｄ２が電気的に直列状態にループ配線してあり、１個の空状態にある置台Ｄ１に第１ユニット１に接続されている第２ユニット２が載置され、２個の置台Ｄ１，Ｄ２に第２ユニット２ａが載置された状態となって２個のスイッチ５ａ，５ｂがＯＮ状態になったときにのみ、リレー４が作動してソレノイドバルブ６が空気供給ポジションに成り得るようにしてある
ここで、この実施例では、全ての置台Ｄ１，Ｄ２に第２ユニット２が載置されているか否かの状態と、ロボットからの指令により、第１ユニット１に対して第２ユニット２を切離又は接続状態となるようにしてある。なお、符号７０は第１チューブ、符号７１は第２チューブを示している。
落下防止システムＳは、基本的には、図３や図４に示すように、外部電源３と、リレー４と、２個の置台Ｄ１，Ｄ２にそれぞれ設けられ且つ各置台Ｄ１，Ｄ２に第２ユニット２が載置状態にあるもののみがＯＮ状態となるスイッチ５ａ，５ｂと、が置台Ｄ１，Ｄ２が電気的に直列状態にループ配線してあり、１個の空状態にある置台Ｄ１に第１ユニット１に接続されている第２ユニット２が載置され、２個の置台Ｄ１，Ｄ２に第２ユニット２ａが載置された状態となって２個のスイッチ５ａ，５ｂがＯＮ状態になったときにのみ、リレー４が作動してソレノイドバルブ６が空気供給ポジションに成り得るようにしてある
ここで、この実施例では、全ての置台Ｄ１，Ｄ２に第２ユニット２が載置されているか否かの状態と、ロボットからの指令により、第１ユニット１に対して第２ユニット２を切離又は接続状態となるようにしてある。なお、符号７０は第１チューブ、符号７１は第２チューブを示している。
（第１ユニット１に対して第２ユニット２を切離又は接続について）
（１）待機中
待機中においては、図３や図４に示すように、第１ユニット１と第２ユニット２ａは切離状態となっており、第２ユニット２ａは置台Ｄ１に、第２ユニット２ｂは置台Ｄ２に、それぞれ載置されている。
（１）待機中
待機中においては、図３や図４に示すように、第１ユニット１と第２ユニット２ａは切離状態となっており、第２ユニット２ａは置台Ｄ１に、第２ユニット２ｂは置台Ｄ２に、それぞれ載置されている。
この状態では、スイッチ５ａ，５ｂがＯＮ状態になっているのでリレー４が作動してソレノイドバルブ６は切離ポジション６０になっていると共に、ロボットＲからは「切離指令」が出ている。このため、待機中が維持される。
（２）面接触及び接続
図５や図６に示すように、第１ユニット１と第２ユニット２ａは面接触状態となっており、第２ユニット２ａは置台Ｄ１に、第２ユニット２ｂは置台Ｄ２に、それぞれ載置されている。
（２）面接触及び接続
図５や図６に示すように、第１ユニット１と第２ユニット２ａは面接触状態となっており、第２ユニット２ａは置台Ｄ１に、第２ユニット２ｂは置台Ｄ２に、それぞれ載置されている。
この状態では、ソレノイドバルブ６は切離ポジション６０に成り得るようになっているが、ロボットＲからは「接続指令」が出ており、ソレノイドバルブ６の接続ポジション６１と第1チューブ７０とが繋がった状態となっている。したがって、接続ポート１０ｂに空気が供給されることになって係止具１１と軸２０が係止状態となり、第１ユニット１と第２ユニット２ａとは接続状態となる。
（３）作業中
作業中においては、図７や図８に示すように、第１ユニット１と第２ユニット２ａは面接触状態となっており、第２ユニット２ｂは置台Ｄ２に載置されている。
（３）作業中
作業中においては、図７や図８に示すように、第１ユニット１と第２ユニット２ａは面接触状態となっており、第２ユニット２ｂは置台Ｄ２に載置されている。
この状態では、スイッチ５ａがＯＮ状態になっていないソレノイドバルブ６は切離ポジション６０に成り得ないようになっている。したがって、第１ユニット１と第２ユニット２ａとは接続状態が維持される。
（４）分離
分離する場合においては、図9や図１０に示すように、第１ユニット１と第２ユニット２ａが面接触状態で、第２ユニット２ａは置台Ｄ１に載置される。
（４）分離
分離する場合においては、図9や図１０に示すように、第１ユニット１と第２ユニット２ａが面接触状態で、第２ユニット２ａは置台Ｄ１に載置される。
この状態では、ソレノイドバルブ６は切離ポジション６０に成り得るようになっていると共にロボットＲからは「切離指令」が出ており、ソレノイドバルブ６の切離ポジション６０と第２チューブ７１とが繋がった状態となっている。したがって、切離ポート１０ａに空気が供給されることになって係止具１１と軸２０が係止状態となり、第１ユニット１に対して第２ユニット２ａは切離状態となる。
（５）退避
図１１や図１２に示すように、上記した（１）の状態と同じにすれば、退避状態にできる。
（５）退避
図１１や図１２に示すように、上記した（１）の状態と同じにすれば、退避状態にできる。
（この自動工具交換装置の落下防止システムの優れた点について）
この自動工具交換装置の落下防止システムでは、エアー用チューブをかなり短くできるため、当該エアー用チューブ内に残留するエアーの問題を非常に少なくでき、その結果、システムの応答速度の低下による、不動作時間がほとんど発生しないことが明らかである。
この自動工具交換装置の落下防止システムでは、エアー用チューブをかなり短くできるため、当該エアー用チューブ内に残留するエアーの問題を非常に少なくでき、その結果、システムの応答速度の低下による、不動作時間がほとんど発生しないことが明らかである。
この実施例の自動工具交換装置の落下防止システムは、図13に示すように、外部電源３と、シリンダー１０の切離ポート１０ａへの空気回路中に設けられたソレノイドバルブＳＢと、複数の置台Ｄ１，Ｄ２にそれぞれ設けられ且つ各置台Ｄ１，Ｄ２に第２ユニット２が載置状態にあるもののみがＯＮ状態となるスイッチ５と、外部電源３とが電気的に直列状態にループ配線されており、複数の空状態にある置台Ｄ１，Ｄ２に、第１ユニット１に接続されている第２ユニット２が載置され、全ての置台Ｄ１，Ｄ２に第２ユニット２が載置された状態となって全てのスイッチ５がＯＮ状態になったときにのみ、前記ソレノイドバルブＳＢが切離ポジション６０に成り得るようにしてある。
この構成の自動工具交換装置の落下防止システムにおいても、エアー用チューブをかなり短くできるため、当該エアー用チューブ内に残留するエアーの問題を非常に少なくでき、その結果、システムの応答速度の低下による、不動作時間がほとんど発生しないことが明らかである。
（その他）
上記実施例１、２と同じ効果を奏するもの、例えば、外部電力によりソレノイドバルブの切換えを行う態様で、切離ポートへの空気の供給が可能となるようにしてあるものでもよい。
（その他）
上記実施例１、２と同じ効果を奏するもの、例えば、外部電力によりソレノイドバルブの切換えを行う態様で、切離ポートへの空気の供給が可能となるようにしてあるものでもよい。
上記実施例１や２では、係止具１１及び軸２０を平面視で１２０°角度間隔で３個設けたものとしてあるが、これに限定されることなく、平面視で１８０°角度間隔で２個設けたものとしてもよい。。
Ｄ 置台
Ｒ ロボット
１ 第１ユニット
１０ シリンダー
１０ａ 切離ポート
１０ｂ 接続ポート
１１ 係止部
１２ 軸
１３ ピストン軸
２ 第２ユニット
２０ 軸
３ 外部電源
４ リレー
５ スイッチ
６ ソレノイドバルブ
Ｒ ロボット
１ 第１ユニット
１０ シリンダー
１０ａ 切離ポート
１０ｂ 接続ポート
１１ 係止部
１２ 軸
１３ ピストン軸
２ 第２ユニット
２０ 軸
３ 外部電源
４ リレー
５ スイッチ
６ ソレノイドバルブ
Claims (2)
- 切り離し時に置台に載置されるツール側の第２ユニットと、ロボットの手首に取付けられる第１ユニットとから構成されており、第１ユニットに具備させたシリンダーの切離ポート又は接続ポートへの空気の供給により第１ユニット側の係止具を移動せしめ、第１ユニットに対して第２ユニットを切離・接続することにより他の第２ユニットに交換可能となっている自動工具交換装置において、
外部電源と、リレーと、複数の置台にそれぞれ設けられ且つ各置台に第２ユニットが載置状態にあるもののみがＯＮ状態となるスイッチと、が電気的に直列状態にループ配線してあり、さらにシリンダーの切離ポートへの空気回路中に設けられたソレノイドバルブを備え、１個の空状態にある置台に第１ユニットに接続されている第２ユニットが載置され、全ての置台に第２ユニットが載置された状態となって全てのスイッチがＯＮ状態になったときにのみ、リレーが作動してソレノイドバルブが切離ポジションに成り得るようにしてあることを特徴とする自動工具交換装置の制御システム。 - 切り離し時に置台に載置されるツール側の第２ユニットと、ロボットの手首に取付けられる第１ユニットとから構成されており、第１ユニットに具備させたシリンダーの切離ポート又は接続ポートへの空気の供給により第１ユニット側の係止具を移動せしめ、第１ユニットに対して第２ユニットを切離・接続することにより他の第２ユニットに交換可能となっている自動工具交換装置において、
外部電源と、シリンダーの切離ポートへの空気回路中に設けられたソレノイドバルブと、複数の置台にそれぞれ設けられ且つ各置台に第２ユニットが載置状態にあるもののみがＯＮ状態となるスイッチと、外部電源とが電気的に直列状態にループ配線されており、１個の空状態にある置台に第１ユニットに接続されている第２ユニットが載置され、全ての置台に第２ユニットが載置された状態となって全てのスイッチがＯＮ状態になったときにのみ、前記ソレノイドバルブが切離ポジションに成り得るようにしてあることを特徴とする自動工具交換装置の制御システム。
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|---|---|---|---|
| JP2006309962A JP4774556B2 (ja) | 2006-11-16 | 2006-11-16 | 自動工具交換装置の制御システム |
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