JPH0448945Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本考案は、組立用ロボツト等のロボツトアーム
の先端にハンドを交換可能に取り付けるためのハ
ンド取付装置に関するものである。

［従来の技術］ 従来、ロボツトを利用して組立て作業等を行う
場合、ワークの形状に適したハンドをロボツトで
自動交換させて、ロボツトの利用率を高めること
が行われている。このようなハンドの自動交換に
おいては、ロボツトアームに連結されたロボツト
側ユニツトとハンドに連結されたハンド側ユニツ
トとからなる取付装置が使用され、これらのユニ
ツトを互いに結合することによりロボツトアーム
に対するハンドの取付けが行われるが、このと
き、上記二つのユニツトが、互いに軸心が一致し
且つ軸線回りに正確に位置決めされた状態で結合
されていることが重要である。

而して従来、このようなユニツトの位置決めを
行うには、一方のユニツトにテーパー状の窪み
を、他方のユニツトにテーパー状の突起をそれぞ
れ設け、これらの窪みと突起との嵌合によつて軸
心の位置合わせ即ち心出しを行うようにし、軸線
回りの位置決めは、二つのユニツトに設けたピン
とピン穴との嵌合によつて行うようにしている。

しかしながら、上記テーパー状の窪みと突起と
を設ける方法は、心出しには比較的有効ではある
が、軸線方向のはめ合い寸法精度を高精度に出す
のが非常に難しく、ハンド側ユニツトを交換する
毎に出入りが生じて両ユニツトを正確に結合する
ことが困難であるという欠点があり、また、ピン
とピン穴とによる位置決め方法は、ピン穴にピン
挿入のためのクリアランス（通常は0.02〜0.03mm
程度）を持たせる必要上、回転方向のガタつきを
完全に防止することは殆ど不可能に近く、しか
も、このクリアランスを小さくしようとすればそ
れだけ加工精度を向上させなければならないた
め、コストも高くなるという欠点があつた。

［考案が解決しようとする課題］ 本考案の課題は、ロボツト側ユニツトとハンド
側ユニツトとの位置決めを簡単且つ高精度に行う
ことができる安価な構成のハンド取付装置を提供
することにある。

［課題を解決するための手段］ 上記課題を解決するため、本考案の取付装置
は、ロボツトアームに連結されるロボツト側ユニ
ツトとハンドに連結されるハンド側ユニツトとか
らなり、各ユニツトは、複数のボールを円周上に
配設してなるボールリングをそれぞれの接合面に
備え、これらのボールリングのボールのかみ合い
によつて相互に位置決め可能としたことを特徴と
するものである。

［作用］ ハンド側ユニツトとロボツト側ユニツトとを結
合するに当つてそれらを互いに接合させると、各
ユニツトに設けたボールリングが相互にかみ合
い、正確に心出しと軸線回りの位置決めとが簡単
且つ自動的に行われる。

上記ボールは、ボールベアリング等の機械要素
として高精度のものが大量且つ安価に供給されて
おり、従つて、上記ボールリングを備えた取付装
置を安価に構成することができる。

［実施例］ 以下、本考案の実施例を図面に基づいて作用と
共に詳細に説明する。

第１図は本考案の取付装置の一実施例を示すも
ので、この取付装置は、ロボツトアームの接続部
１に取付けられるロボツト側ユニツト２と、エア
駆動ハンド４側に取付けられるハンド側ユニツト
３とからなつており、それらを着脱自在に構成し
たものである。

ロボツト側ユニツト２におけるユニツト本体２
ａの内部には、ハンド側ユニツト３との対向面に
おいて開放するシリンダ７が設けられ、該シリン
ダ７の開口部に環状のスプリング支え８が螺着さ
れており、該シリンダ７の内部はピストン９によ
つて圧力室１０と呼吸室１１とに区画され、圧力
室１０には圧縮空気給排用のポート１３が開口
し、呼吸室１１には、ピストン９とスプリング支
え８との間に復帰ばね１４が縮設されている。

上記ピストン９には、ハンド側ユニツト３を着
脱するための一対のフツク１６，１６が取付けら
れている。これらのフツク１６，１６は、スプリ
ング支え８から突出する先端部にハンド側ユニツ
ト３の係止部１８を把持する把持部１６ａ，１６
ａを備えると共に、中間部分がピストン９の突出
部９ａに設けた支点ピン１９に枢着され、基端部
間に縮設された開閉ばね２０によつて把持部１６
ａ，１６ａが相互に接近する方向に付勢されてお
り、上記スプリング支え８には、該フツク１６，
１６の把持部１６ａ，１６ａを開放させるための
開放ピン２１が取付けられている。

従つて、第１図の状態からポート１３を通じて
圧力室１０に圧縮空気を供給すると、ピストン９
とフツク１６，１６が図において下動し、開放ピ
ン２１により把持部１６ａ，１６ａが開いて係止
部１８を解放するため、ハンド側ユニツト３がロ
ボツト側ユニツト２から離脱し、圧力室１０の圧
縮空気を外部に排出すると、ピストン９とフツク
１６，１６とが復帰ばね１４の付勢力により図に
おいて上動し、把持部１６ａ，１６ａが係止部１
８に係止するため、ハンド側ユニツト３がロボツ
ト側ユニツト２に結合される。

上記ユニツト本体２ａには、圧縮空気供給用の
ホースを接続するためのホース金具２３が取付け
られ、該ホース金具２３の先端はハンド側ユニツ
ト３との接合面から突出しており、該突出部２３
ａは、ハンド側ユニツト３が連結されたとき該ハ
ンド側ユニツト３のユニツト本体３ａに形成され
た接続穴２４内に嵌入し、シールリング２５によ
りシールされる。また、ハンド側ユニツト３にも
ホース金具２６が設けられ、エア駆動ハンド４に
ホース２７で連結されるようになつている。

上記ロボツト側ユニツト２とハンド側ユニツト
３との連結時の位置決めを行うため、両ユニツト
におけるユニツト本体２ａ，３ａの接合面には、
それぞれ同じ構成のボールリング３０，３０が設
けられ、これらのボールリング３０，３０におけ
るボール３１同士のかみ合いによつて両ユニツト
２，３の心出しと軸線回りの位置決めとが行われ
るようになつている。このボールリング３０は、
多数のボール３１をリング状に密に並べて固定し
たもので、図示の例では次のように構成されてい
る。

即ち、第２図乃至第４図に詳細に示すように、
円環状のボールベース３３の内縁に設けた円環状
の凹段部３４に、一部がボールベース３３上に突
出する大きさの多数のボール３１を密に並べ、外
周面がボール３１を押えるためのテーパー面３７
となつたボールホルダ３６を該ボールベース３３
の内部に嵌込んでボルト３８で固定することによ
り、各ボール３１をこれらのボールベース３３と
ボールホルダ３６との間に強圧すると共に、ボー
ルベース３３の係止穴４０内に一部が凹段部３４
に突出するように挿入した係止球４１を、隣接す
るボール３１，３１の間に食い込ませて係止させ
ることにより、上記各ボール３１を一定の位置に
しつかりと固定している。

上記係止球４１は、第４図に示すように背後か
ら押え螺子４３で直接支持させても、第５図に示
すように押えばね４４を介して支持させても構わ
ない。

かくしてボールリング３０を保持させたボール
ベース３３は、各ユニツト本体２ａ，３ａの凹部
４６，４７に嵌め込んでボルト４８で固定する
が、この場合、ロボツト側ユニツト２とハンド側
ユニツト３とで、ボールリング３０，３０におけ
るボール３１の位置を互いに1/2ピツチ（ボール
の直径ｄの1/2）ずらしておくことが必要であり、
これにより、二つのボールリング３０，３０が相
互にかみ合つた時、両ユニツト２，３が正確に位
置決めされることになる。

更に、一方のユニツト側にあるボールホルダ３
６には案内ピン５０が、他方のユニツト側にある
ボールホルダ３６にはそれが嵌入するピン穴５１
がそれぞれ設けられている。これらの案内ピン５
０とピン穴５１とは、ロボツトによりロボツト側
ユニツト２が接続動作に入つたとき、ハンド側ユ
ニツト３が待機している状態での位置ズレをボー
ルがかみ合うことができる範囲に修正するための
ものであつて、探りピンの役目を果たすものであ
り、それ自体で両ユニツトの位置決めを行うもの
ではない。従つて、それらの嵌合精度は位置決め
に必要なほど高くする必要はなく、例えば0.5mm
程度のクリアランスがあつても構わない。

かくしてハンド側ユニツト３とロボツト側ユニ
ツト２とにそれぞれボールリング３０を設けるこ
とにより、両ユニツト２，３の結合に当つてそれ
らを接合させるだけで、二つのボールリング３
０，３０が相互にかみ合つて正確な心出しと軸線
回りの位置決めとが自動的に行われる。

［考案の効果］ このように本考案によれば、ハンド側ユニツト
とロボツト側ユニツトとにそれぞれ多数のボール
をリング状に配列してなるボールリングを設け、
これらのボールリングにおけるボールのかみ合い
によつて両ユニツトの位置決めを行うように構成
したので、単に両ユニツトを接合するだけで、精
度の良い心出しと軸線方向の位置決めとを簡単且
つ自動的に行うことができる。しかも、ボールリ
ングを構成するボールは、ボールベアリング等の
機械要素として高精度のものが大量且つ安価に供
給されているため、取付装置を安価に構成するこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の一実施例を示す縦断正面図、
第２図はボールリングの構成を示す斜視図、第３
図及び第４図はその要部拡大断面図、第５図は他
の実施例の要部拡大断面図である。 ２……ロボツト側ユニツト、３……ハンド側ユ
ニツト、４……ハンド、３０……ボールユニツ
ト、３１……ボール。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. ロボツトアームの先端にハンドを交換可能に取
   り付けるための取付装置であつて、ロボツトアー
   ムに連結されるロボツト側ユニツトとハンドに連
   結されるハンド側ユニツトとからなり、各ユニツ
   トは、複数のボールを円周上に配設してなるボー
   ルリングをそれぞれの接合面に備え、これらのボ
   ーリングのボールのかみ合いによつて相互に位置
   決め可能であることを特徴とするロボツトのハン
   ド取付装置。