JPH0445829Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 考案の技術分野 本考案は、ロボツトのアームに対し各種のヘツ
ドを交換するための装置の改良に関する。

従来技術 ロボツトアームに対するヘツドの交換手段、お
よび駆動回路や信号回路の接続分離手段などは、
実開昭57−157494号公報や特開昭60−213493号公
報などに既に記載されている。

また、特開昭59−97884号の発明は、作業ヘツ
ドにロボツトハンドを着脱自在に取り付け、ロボ
ツトハンドの駆動用軸の基準位置を作業ヘツド側
のポテンシヨメータによつて検出することを示し
ている。しかし、この技術は、回転駆動源をヘツ
ドの内部に備えているため、ヘツド側の主軸に回
転をロボツト側から与える型式のロボツトに利用
できない。

考案の目的 したがつて、本考案の目的は、ヘツドの主軸を
ロボツト側から駆動する形式のロボツトにおい
て、ロボツトのアームに対しヘツドを位置決め状
態で着脱自在に連結するとともに、ヘツド側の主
軸の回転位置を規制しながらヘツドをロボツトの
アームに対し連結し、かつロボツトのアーム側か
らヘツドの主軸に回転を伝達できるようにするこ
とである。

考案の解決手段 そこで、本考案は、ロボツトのアームとヘツド
との位置決め手段、およびヘツド側のプルスタツ
ドとアーム側のその引込手段とで両者を位置決め
状態で連結するとともに、アーム側の回転駆動用
の歯車とヘツド側の従動歯車とをかみ合わせ、か
つアームとヘツドとの結合時点で主軸の回り止め
手段を解除するようにしている。

これによつて、ロボツトアームは、各種のヘツ
ドに対し着脱自在に連結できる状態となる。ま
た、この連結で、ヘツド側の主軸が、回転方向を
規制された状態で、アーム側から歯車列によつて
駆動できる状態となる。

考案の構成 第１図ないし第３図は、本考案のロボツトのヘ
ツド交換装置１の構成を示している。

このヘツド交換装置１は、ロボツトのアーム２
の先端の連結部３と、交換可能なヘツド４の連結
部５との間に組み込まれる。

アーム２の連結部３は、プルスタツド引込手段
として、カムスリーブ６の内部でクランパー７を
進退自在に備えており、またその例えば上下の位
置で、位置決め手段として位置決めブツシユ８を
備えており、さらに上方の左右位置で、圧力空気
接続用の空気孔９、および電気回路接続用の雌ソ
ケツト１０をそれぞれ備えている。なお、上記ク
ランパー７は、半径方向に移動可能な複数のスチ
ールボール１１を備えており、後端部分で、クラ
ンプシリンダー１２のピストンロツド１３に連結
されている。また、上記アーム２は、連結部３の
下面側で、プーリ１４と一体の主軸回転用の歯車
１５を上下方向に軸１６によつて回転自在に支持
している。なお、この歯車１５は、アーム２側か
ら、図示しない回転駆動源およびタイミングベル
ト１７によつて駆動されるようになつている。

一方、ヘツド４の連結部５は、クランパー７と
対応する位置でプルスタツド１８を位置決めブツ
シユ８と対応する位置で、位置決め手段として位
置決めピン１９をそれぞれ備えており、さらに空
気孔９、雌ソケツト１０と対応する位置で、空気
孔２０および雄ソケツト２１をそれぞれ備えてい
る。また、このヘツド４は、垂直方向の主軸２２
を上下動自在で、かつ回転可能な状態で備えてい
る。この主軸２２の上端部分は、回転可能な状態
で連結体２３によるシリンダー２４のピストンロ
ツド２５に連結されている。なお、このシリンダ
ー２４は、主軸２２を上下動させるために、ヘッ
ド４の側面に対し主軸２２と平行な状態でブラケ
ツト２６によつて支持されている。そして、主軸
２２の下限は、連結体２３のストツパーねじ２８
とブラケツト２６側のストツパー２７との当接関
係によつて規制されている。また、主軸２２は、
ヘツド４の下方部分で従動歯車２９に対し上下動
自在で、回転力を受け得る状態でスプラインまた
は滑りキーなどによつて連結されており、下端部
分で適当な例えば電磁式のチヤツク３１を保持し
ている。そして、この従動歯車２９は、中間の従
動歯車３０に常にかみ合つており、かつ回り止め
手段として、回り止め爪３２の先端とはまり合つ
ている。なお、この従動歯車３０は、連結部５側
の中間軸３３によつて支持されている。そして、
この回り止め爪３２は、他端部分で連結部５側の
支軸３４によつて回動自在に支持されており、ね
じりスプリング３５によつて常に先端部分で従動
歯車２９にはまり合う方向に付勢され、かつ他端
の当接面の部分でアーム２側の解除ピン３６と対
応している。

考案の作用 上記のようなヘツド４は、用途に応じ、予め複
数用意されており、ヘツド交換位置例えばヘツド
ストツカーなどに収納されている。このとき、回
り止め爪３２がねじりスプリング３５によつて付
勢され、従動歯車２９の歯面にはまり合つている
ため、主軸２２は、所定の回転位相で回り止め状
態に設定されている。

一方、ロボツトのアーム２は、ロボツト側の運
動により、所定のヘツド４の位置まで移動し、そ
の連結部３を対応のヘツド４の連結部５と対向さ
せ、両者を連結方向に接近させる。連結部３が連
結部５に接近する過程で、位置決めピン１９が位
置決めブツシユ８にはまり合うため、連結部３，
５は、互いに位置決め状態となる。これと同時
に、雌ソケツト１０は、対応の雄ソケツト２１と
はまり合つて、電気的に接続状態となり、例えば
チヤツク３１を電気的に駆動できる状態とする。

このようなはまり合いの途中で、プルスタツド
１８の先端大径部分がクランパー７の内部に入り
込んだ時点で、クランプシリンダー１２は、ピス
トンロツド１３を引き込んで、クランパー７を引
き込み方向に移動させる。このとき、スチールボ
ール１１は、カムスリーブ６に案内されて、中心
方向に移動し、プルスタツド１８の先端大径部分
を連結方向に引き込むことによつて、アーム２の
連結部３とヘツド４の連結部５とをクランプ状態
とする。このとき、従動歯車３０は、歯車１５と
かみ合い、回転力を受ける状態に設定される。同
時に、両者の連結部３，５が密着状態となるた
め、双方の空気孔９，２０は、Ｏリングなどの機
密部材を介在させながら、連通状態となり、例え
ばシリンダー２４をアーム２側から駆動できる状
態に設定する。

このようにして、アーム２の先端にヘツド４が
取り付けられると、ヘツド４の主軸２２は、アー
ム２の歯車１５によつて回転方向に駆動され、ま
た同時にヘツド４側のシリンダー２４によつて上
下方向に移動できる状態となる。

なお、連結状態のヘツド４は、アーム２から連
結時の動作と逆の動作を行うことによつて分離で
きる。分離動作の前に、歯車１５が所定の回転位
相に割り出されるため、主軸２２は、所定の位置
で停止する。しかも、ヘツド４がアーム２から完
全に分離すると、回り止め爪３２の先端部分が従
動歯車２９にはまり合うため、主軸２２は、所定
の位置に規制されたままアーム２から分離し、回
り止め状態に設定される。

考案の他の実施例 上記実施例は、主軸２２をシリンダー２４によ
つて上下方向に駆動しているが、この上下運動
は、モータとボールねじとの組み合わせにより行
うこともできる。

また、雌ソケツト１０と雄ソケツト２１、また
空気孔９，２０などは、図示の数に限定されず、
必要に応じて１または２以上設けられる。

また、上記実施例は、歯車１５と従動歯車２９
との間に中間の従動歯車３０を介在させている
が、この中間の従動歯車３０は、従動歯車２９を
直接歯車１５にかみ合わせることによつて、省略
することもできる。

考案の効果 本考案では、アームとヘツドとの連結過程で、
ヘツドがアームの先端部に対し位置決め状態で、
プルスタツドおよびその引込手段によつて人手を
介せず連結し、また分離できるため、ヘツドの自
動交換ができる。

また、ヘツドの自動交換ができる。

またヘツドの交換によつて、各種の作業が可能
となり、ロボツトの融通性が拡大する。

しかも、主軸の駆動がロボツトのアーム側から
できるため、ヘツド部に主軸の回転駆動源が必要
とされず、アームの先端部が軽量化され、高速化
が実現できる。

特に、アームとヘツドとの連結過程で、主軸の
回転方向が正確に規制されるため、ロボツト側で
の主軸の回転制御が容易となり、必要な位置決め
作業が確実に行える。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案のロボツトのヘツド交換装置の
一部破断側面図、第２図は同装置の平面図、第３
図は同装置の底面図である。 １……ロボツトのヘツド交換装置、２……アー
ム、４……ヘツド、７……クランパー、８……位
置決めブツシユ、９……空気孔、１０……雌ソケ
ツト、１２……クランプシリンダー、１５……歯
車、１８……プルスタツド、１９……位置決めピ
ン、２０……空気孔、２１……雄ソケツト、２２
……主軸、２９，３０……従動歯車、３２……回
り止め爪、３５……コイルスプリング、３６……
解除ピン。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. ロボツトのアーム先端に設けたプルスタツド引
   込手段と、交換自在のヘツドに設けたプルスタツ
   ドと、アームとヘツドとの間に設けたヘツドの位
   置決め手段と、ヘツドに設けアームとヘツドとの
   結合で解除される主軸の回り止め手段と、アーム
   に設けた主軸回転用の歯車と、ヘツドに設け上記
   歯車とかみ合う従動歯車と、ヘツドに回転自在に
   支持し、従動歯車により回転方向に向きが決まる
   主軸とからなることを特徴とするロボツトのヘツ
   ド交換装置。