JPH05154785A - Automatic tool exchanger - Google Patents
Automatic tool exchangerInfo
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- JPH05154785A JPH05154785A JP32207691A JP32207691A JPH05154785A JP H05154785 A JPH05154785 A JP H05154785A JP 32207691 A JP32207691 A JP 32207691A JP 32207691 A JP32207691 A JP 32207691A JP H05154785 A JPH05154785 A JP H05154785A
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- JP
- Japan
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- lock pin
- tool
- plate
- fixed plate
- connecting rod
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、工業用のロボットハン
ド等に利用され工具を自動的に交換可能とした自動工具
交換装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an automatic tool changer which can be used for industrial robot hands or the like to automatically change tools.
【0002】[0002]
【従来の技術】工業用ロボットのアームには、機械加工
用の工具を交換するための自動工具交換装置が取り付け
られる。この自動工具交換装置は、ロボットのアームに
連結される固定プレートに対して工具を一体化した工具
プレートを位置合わせして連結可能としたものである。
そして、このような自動工具交換装置としては、たとえ
ば本出願人が提案して実開平3−43174号公報とし
て出願公開されたものがある。2. Description of the Related Art An arm of an industrial robot is equipped with an automatic tool changer for changing a tool for machining. This automatic tool changer is capable of aligning and connecting a tool plate in which a tool is integrated with a fixed plate connected to an arm of a robot.
As such an automatic tool changer, for example, there is one proposed by the present applicant and published as Japanese Utility Model Publication No. 3-43174.
【0003】これは工業用のロボットハンドのアームの
先端に取り付けた固定プレートの内部に、装着しようと
する固定プレートとの結合軸と直交する方向に複数のロ
ックピンを設け、これらのロックピンをシリンダ駆動に
よって固定プレートの周面から出没させる構成としたも
のである。この場合、固定プレートを工具プレートの装
着部の中に差し込んだ後にロックピンを突き出させるよ
うに駆動し、工具プレートに設けたロック孔に係合させ
ることによって結合する。This is to provide a plurality of lock pins in a direction orthogonal to a coupling axis with a fixed plate to be mounted inside a fixed plate attached to the tip of an arm of an industrial robot hand. It is configured such that the cylinder is driven to retract from the peripheral surface of the fixed plate. In this case, after inserting the fixed plate into the mounting portion of the tool plate, the lock pin is driven so as to protrude, and the lock plate is engaged by engaging with the lock hole provided in the tool plate.
【0004】ロックピンを動かす機構としては、先の公
報に記載のようにシリンダのアクチュエータの周面との
テーパ接合を利用してロックピンを突き出す方向に移動
させ、後退させるときはスプリングの復元力を利用する
ことができる。また、この構造に代えてアクチュエータ
とロックピンとをリンクで連接し、アクチュエータの進
退に連動してロックピンを出没させることもできる。As a mechanism for moving the lock pin, as described in the above publication, the taper joint with the peripheral surface of the actuator of the cylinder is used to move the lock pin in the protruding direction, and when the lock pin is retracted, the restoring force of the spring is used. Can be used. Further, instead of this structure, the actuator and the lock pin may be connected by a link, and the lock pin may be projected and retracted in association with the advance and retreat of the actuator.
【0005】[0005]
【発明が解決しようとする課題】ところが、スプリング
の復元力を利用してロックピンを固定プレートのロック
孔から離脱させるものでは、スプリングの錆の発生やス
プリングを収納している部分への異物の侵入によって、
作動障害を招く恐れが高い。また、スプリングの金属疲
労によって復元力が減衰し、ロックピンの速やかな移動
にも影響を与えてしまう。However, in the case where the lock pin is disengaged from the lock hole of the fixing plate by utilizing the restoring force of the spring, rusting of the spring and foreign matter on the portion housing the spring are prevented. By intrusion
There is a high risk of malfunction. Further, the metal fatigue of the spring attenuates the restoring force, which affects the quick movement of the lock pin.
【0006】この点からみると、アクチュエータにリン
クで連接したものでは、アクチュエータの移動によって
ロックピンが強制的に移動させられるので、作動の確実
性は高い。From this point of view, in the case where the actuator is linked with the link, the lock pin is forcibly moved by the movement of the actuator, so that the operation is highly reliable.
【0007】しかしながら、テーパ接合のものに比べる
と、アクチュエータのストロークを長くする必要があ
る。すなわち、テーパ接合ではそのテーパの傾斜角度を
大きくすればロックピンのストロークをも大きくなるの
で、アクチュエータの外径を大きくしておけばロックピ
ンの移動ストロークが得られる。したがって、固定プレ
ートはその軸線方向の長さが大きくなることはない。こ
れに対し、リンクを使う場合では、ロックピンのストロ
ークにほぼ等しいアクチュエータの移動量が要求され
る。このため、アクチュエータの外径は小さくて済んで
も、そのストロークを大きくするために固定プレートは
その軸線方向の嵩が拡大してしまう。However, it is necessary to lengthen the stroke of the actuator as compared with the taper joint type. That is, in taper joining, the stroke of the lock pin increases as the inclination angle of the taper increases, so that the stroke of the lock pin can be obtained by increasing the outer diameter of the actuator. Therefore, the fixed plate does not have a large axial length. On the other hand, when the link is used, the movement amount of the actuator which is almost equal to the stroke of the lock pin is required. For this reason, even if the outer diameter of the actuator is small, the bulkiness of the fixed plate in the axial direction is increased in order to increase the stroke thereof.
【0008】自動工具交換装置では、各種の工具の着脱
とワークへの加工を行うため、小型で軽量とすることが
重要な設計事項である。したがって、リンクをアクチュ
エータに連接するほうがロックピンの作動には好適であ
っても、アクチュエータのストロークの拡大によって固
定プレートが軸線方向に長くなると、ロボットアームの
駆動源からロボットに作用する負荷重心の軸線方向の距
離が遠ざかるために、ロボットの負荷能力を低下させる
という機能面での障害を新たに生じることになる。In the automatic tool changer, various tools are attached / detached and the work is processed. Therefore, it is an important design item to be small and lightweight. Therefore, although it is better to connect the link to the actuator for the operation of the lock pin, if the fixed plate becomes longer in the axial direction due to the expansion of the stroke of the actuator, the axis of the load center of gravity acting on the robot from the drive source of the robot arm Since the distance in the direction increases, a new obstacle to the function, that is, the load capacity of the robot, is reduced.
【0009】本発明において解決すべき課題は、リンク
機構によってロックピンの作動を確実にし且つ固定プレ
ートの嵩も小型のままで済む自動工具交換装置を提供す
ることにある。The problem to be solved in the present invention is to provide an automatic tool changer in which the operation of the lock pin is ensured by the link mechanism and the bulk of the fixing plate can be kept small.
【0010】[0010]
【課題を解決するための手段】本発明は、ロボットハン
ドのアーム等に連結される固定プレートと、工具を備え
た工具プレートとを着脱自在とし、前記工具プレートへ
の着脱方向と直交する方向へ進退するロックピンを固定
プレートに設け、前記工具プレートには該ロックピンが
嵌まり込むロック孔を備えた自動工具交換装置であっ
て、前記固定プレートに前記ロックピンの進退方向とほ
ぼ直交する方向に移動可能な移動子を設け、前記固定プ
レートに、前記移動子の移動方向に揺動可能に第1被動
コネクティングロッドを連接し、前記ロックピンの基端
に、前記移動子の移動方向に揺動可能に第2被動コネク
ティングロッドを連接し、更にこれらの第1及び第2被
動コネクティングロッドを連結する関節に前記移動子の
駆動系を連接したことを特徴とする。According to the present invention, a fixing plate connected to an arm or the like of a robot hand and a tool plate provided with a tool can be attached and detached in a direction orthogonal to the attaching and detaching direction with respect to the tool plate. An automatic tool changer having a lock plate for advancing and retracting in a fixed plate, and a lock hole into which the lock pin is fitted in the tool plate, wherein the fixing plate has a direction substantially orthogonal to a forward and backward direction of the lock pin. A movable element is provided on the fixed plate, a first driven connecting rod is connected to the fixed plate so as to be swingable in the moving direction of the movable element, and the base end of the lock pin is shaken in the moving direction of the movable element. Movably connecting a second driven connecting rod, and further connecting a drive system of the mover to a joint connecting the first and second driven connecting rods. The features.
【0011】[0011]
【作用】移動子が動くとこれに連接した第1,第2被動
コネクティングロッドは、その関節部分が移動子の移動
方向と同じ向きに動く。そして、ロックピンの進退方向
は移動子の移動方向とほぼ直交しているので、ロックピ
ンを進出させるときは第1,第2被動コネクティングロ
ッドが直線状に並ぶようにし、また後退させるときはV
字状に折り畳むようにすれば、ロックピンを進退動作さ
せることができる。したがって、リンク機構によってロ
ックピンの作動の確実性が維持され、固定プレートに対
する工具プレートのロック及びアンロックが速やかに行
われる。When the moving element moves, the joint parts of the first and second driven connecting rods connected to the moving element move in the same direction as the moving direction of the moving element. Since the forward / backward direction of the lock pin is substantially orthogonal to the moving direction of the mover, the first and second driven connecting rods are arranged in a straight line when the lock pin is advanced, and V is set when the lock pin is retracted.
If it is folded in a letter shape, the lock pin can be moved back and forth. Therefore, the link mechanism maintains the reliability of the operation of the lock pin, and the tool plate is locked and unlocked with respect to the fixed plate promptly.
【0012】また、1本のコネクティングロッドを移動
子とロックピンとの間の連接に使う構造と比較すると、
第1,第2被動コネクティングロッドをこの1本のコネ
クティングロッドの長さの半分とした場合でも、ロック
ピンのストロークは2本の被動コネクティングロッドが
直線状に並んだときに最大ストロークが得られるので、
1本のコネクティングロッドを使うときと同じになる。
そして、移動子のストロークについては、2本の被動コ
ネクティングロッドの共通の関節を移動させるので、1
本のコネクティングロッドを使う場合の半分で済む。し
たがって、リンク機構によってロックピンを移動させる
ものであっても、移動子のストロークを大きくする必要
がなく、固定プレートの嵩を小さくすることができる。In comparison with the structure in which one connecting rod is used for connecting the moving element and the lock pin,
Even if the first and second driven connecting rods are half the length of this one connecting rod, the maximum stroke of the lock pin is obtained when the two driven connecting rods are arranged in a straight line. ,
Same as using one connecting rod.
Then, regarding the stroke of the moving element, since the common joint of the two driven connecting rods is moved,
It's half as much as using a connecting rod in a book. Therefore, even if the lock pin is moved by the link mechanism, it is not necessary to increase the stroke of the moving element, and the bulk of the fixing plate can be reduced.
【0013】[0013]
【実施例】図1は本発明の自動工具交換装置の固定プレ
ートを工具プレートと共に示す分解縦断面図、図2は固
定プレートを工具プレートに差し込んだときの縦断面
図、図3は固定プレートに工具プレートをロックしたと
きの縦断面図である。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS FIG. 1 is an exploded vertical sectional view showing a fixed plate of an automatic tool changer of the present invention together with a tool plate, FIG. 2 is a vertical sectional view when the fixed plate is inserted into the tool plate, and FIG. It is a longitudinal cross-sectional view when the tool plate is locked.
【0014】図において、自動工具交換装置は工業用の
ロボットハンド(図示せず)に取り付けられる固定プレ
ート1を備え、この中にロックピン等の部材を収納して
いる。また、この固定プレート1に装着される工具プレ
ート2は、各種の工具(図示せず)を前面に取り付けて
使用するものである。工具プレート2は円形横断面の空
洞部2aを設けてこの中に固定プレート1の先端部分を
挿入可能とし、空洞部2aの周りの周壁2bの複数の位
置にはロック孔2cを設けている。In the figure, the automatic tool changer comprises a fixed plate 1 which is attached to an industrial robot hand (not shown), in which members such as lock pins are housed. The tool plate 2 mounted on the fixed plate 1 is used by mounting various tools (not shown) on the front surface. The tool plate 2 is provided with a hollow portion 2a having a circular cross section so that the tip portion of the fixed plate 1 can be inserted therein, and lock holes 2c are provided at a plurality of positions on the peripheral wall 2b around the hollow portion 2a.
【0015】固定プレート1は、その中央に円形横断面
のシリンダボア1aを軸線方向に設け、このシリンダボ
ア1aにロック用エア供給路1b及びアンロック用エア
供給路1c(図3参照)をそれぞれ連通させ、これらの
供給路1b,1cを外部のエア供給源(図示せず)に接
続している。The fixing plate 1 is provided with a cylinder bore 1a having a circular cross section in the center thereof in the axial direction, and a lock air supply passage 1b and an unlock air supply passage 1c (see FIG. 3) are made to communicate with the cylinder bore 1a, respectively. The supply paths 1b and 1c are connected to an external air supply source (not shown).
【0016】シリンダボア1aの内部は閉じた空間とし
て形成され、その内部にはロッド3を同軸上に固定して
いる。このロッド3の周りには、シリンダボア1aの内
周壁を摺動するピストン4を摺動自在に連接する。ピス
トン4は、図3においてロック用エア供給路1bから空
気を圧入すると上に移動し、またアンロック用エア供給
路1cから空気を送り込めば下に移動する。また、ピス
トン4の周りにはスプリング4aを組み込み、このスプ
リング4aによってピストン4は工具プレート2の装着
面側からロボットハンド側に向けて付勢されている。The inside of the cylinder bore 1a is formed as a closed space, and the rod 3 is coaxially fixed therein. Around the rod 3, a piston 4 that slides on the inner peripheral wall of the cylinder bore 1a is slidably connected. The piston 4 moves upward when air is press-fitted from the lock air supply passage 1b in FIG. 3, and moves downward when air is sent from the unlock air supply passage 1c. A spring 4a is built around the piston 4, and the spring 4a biases the piston 4 from the mounting surface side of the tool plate 2 toward the robot hand side.
【0017】固定プレート1には、シリンダボア1aか
ら外周面までに貫通するスライド孔1dを複数設け、こ
のスライド孔1dの中にロックピン5を摺動自在に組み
込む。ロックピン5の数及び位置は工具プレート2のロ
ック孔2cと同じであり、それぞれにシール用のパッキ
ン5aを周面に取り付けている。そして、これらのロッ
クピン5は、いずれもピストン4の動作に応じて、図2
及び図3のように移動可能であり、この駆動のために各
ロックピン5とピストン4との間をリンク機構によって
連接する。The fixed plate 1 is provided with a plurality of slide holes 1d penetrating from the cylinder bore 1a to the outer peripheral surface, and the lock pin 5 is slidably incorporated in the slide holes 1d. The number and positions of the lock pins 5 are the same as those of the lock holes 2c of the tool plate 2, and a packing 5a for sealing is attached to each of them on the peripheral surface. Each of these lock pins 5 corresponds to the movement of the piston 4 in FIG.
It is movable as shown in FIG. 3, and for this driving, each lock pin 5 and piston 4 are connected by a link mechanism.
【0018】このリンク機構は、ピストン4に一端を枢
着した駆動コネクティングロッド6及びその下端に連接
した第1,第2被動コネクティングロッド7,8によっ
て構成される。第1被動コネクティングロッド7は、そ
の一端をシリンダボア1aの封止壁を構成するブロック
1eに枢着し、他端をピン9を介して駆動コネクティン
グロッド6の先端に連接している。また、第2被動コネ
クティングロッド8は、その一端をロックピン5の基端
に枢着し他端を共通のピン9を介して駆動コネクティン
グロッド6に連接している。したがって、駆動コネクテ
ィングロッド6はピン9によって2本の第1,第2被動
コネクティングロッド7,8を連接するものとなる。そ
して、ロックピン5が図1のように後退しているときに
は、図示のようにピン9の位置はロックピン5の軸線よ
りも工具プレート2の装着面側に偏り、第1,第2被動
コネクティングロッド7,8はV字状に交錯する姿勢を
とる。This link mechanism is composed of a drive connecting rod 6 having one end pivotally attached to the piston 4 and first and second driven connecting rods 7 and 8 connected to the lower end thereof. One end of the first driven connecting rod 7 is pivotally attached to the block 1e that constitutes the sealing wall of the cylinder bore 1a, and the other end is connected to the tip of the drive connecting rod 6 via a pin 9. The second driven connecting rod 8 has one end pivotally attached to the base end of the lock pin 5 and the other end connected to the drive connecting rod 6 through a common pin 9. Therefore, the drive connecting rod 6 connects the two first and second driven connecting rods 7 and 8 with the pin 9. When the lock pin 5 is retracted as shown in FIG. 1, the position of the pin 9 is biased toward the mounting surface side of the tool plate 2 with respect to the axis of the lock pin 5 as shown in the drawing, and the first and second driven connecting members are connected. The rods 7 and 8 have a V-shaped crossing posture.
【0019】以上の構成において、固定プレート1に工
具プレート2を結合して、工具プレート2に装着した工
具をロボットハンドで使えるようにする工程は次のとお
りである。In the above structure, the process of connecting the tool plate 2 to the fixed plate 1 so that the tool mounted on the tool plate 2 can be used by the robot hand is as follows.
【0020】まず、固定プレート1に新たな工具を装着
した工具プレート2を結合するには、図1に示すように
ピストン4をアンロックにしてロックピン5を後退させ
た位置に設定する。そして、たとえば専用のラック等の
置いた工具プレート2に対して粗方の位置決めを行い、
図1のように固定プレート1を工具プレート2に対して
ほぼ同軸姿勢となるようにセットする 。First, in order to connect the tool plate 2 in which a new tool is mounted to the fixed plate 1, the piston 4 is unlocked and the lock pin 5 is set to the retracted position as shown in FIG. Then, for example, rough positioning is performed with respect to the tool plate 2 placed on a dedicated rack or the like,
As shown in FIG. 1, the fixed plate 1 is set so as to be substantially coaxial with the tool plate 2.
【0021】次いで、ロボットハンドを動かして、図2
に示すように工具プレート2の空洞部2aの中に固定プ
レート1をその先端側から差し込む。このとき、ロック
ピン5をロック孔2cの位置を確かめながら作業するこ
とは無論である。そして、工具プレート2に対する固定
プレート1の位置を再度確認した後に、外部のエア供給
源からロック用エア供給路1bからエアを送り込む。こ
れにより、シリンダボア1aに流入したエアの圧力によ
ってピストン4が図3のように工具プレート2から離れ
る方向へと移動する。このピストン4の移動に連動して
駆動コネクティングロッド6も図において上に移動し、
その結果ピン9によって一端を連接されている第1,第
2被動コネクティングロッド7,8はV字の姿勢からほ
ぼ水平となるように姿勢を次第に変えていく。このよう
な第1,第2被動コネクティングロッド7,8の動きに
よって、図3のようにロックピン5は外側へ押し出さ
れ、その先端部がロック孔2cの中に嵌まり込む。Next, by moving the robot hand, as shown in FIG.
As shown in, the fixed plate 1 is inserted into the cavity 2a of the tool plate 2 from the tip side thereof. At this time, it is needless to say that the lock pin 5 is operated while confirming the position of the lock hole 2c. Then, after confirming the position of the fixed plate 1 with respect to the tool plate 2 again, air is sent from the external air supply source through the lock air supply passage 1b. As a result, the pressure of the air flowing into the cylinder bore 1a causes the piston 4 to move away from the tool plate 2 as shown in FIG. The drive connecting rod 6 also moves upward in the figure in conjunction with the movement of the piston 4,
As a result, the first and second driven connecting rods 7, 8 connected at one end by the pin 9 gradually change their postures from the V-shaped posture to be substantially horizontal. By such movements of the first and second driven connecting rods 7 and 8, the lock pin 5 is pushed outward as shown in FIG. 3, and the tip end thereof is fitted into the lock hole 2c.
【0022】以上により、ロックピン5を介して工具プ
レート2が固定プレート1にロックされて一体に結合さ
れ、この状態で工具プレート2に備えた工具を使った作
業が可能となる。そして、エアの供給圧に変動等が生じ
たとしても、ピストン4はスプリング4aによって付勢
されているので、図においてピストン4が下降しようと
しても抵抗を作用させ、ロック状態を維持する。As described above, the tool plate 2 is locked to the fixed plate 1 via the lock pin 5 and integrally coupled, and in this state, the work using the tool provided on the tool plate 2 becomes possible. Even if the air supply pressure fluctuates, the piston 4 is urged by the spring 4a, so that even if the piston 4 is lowered in the figure, resistance is exerted and the locked state is maintained.
【0023】また、固定プレート1から工具プレート2
を取り外すときには、アンロック用エア供給路1cから
エアを供給するとこれが図3においてピストン4の上面
側から流れ込む。したがって、ピストン4はエアの供給
圧によって次第に下降していき、最終的に図2の状態に
戻る。このときには、水平姿勢であった第1,第2被動
コネクティングロッド7,8はV字状に折り畳まれるよ
うになり、その結果ロックピン5は中央側に後退してロ
ック孔2cから離脱する。そして、工具プレート2から
固定プレート1を抜くようにすれば、図1のように工具
プレート2を固定プレート1から分離でき、新たな工具
を装着した別の工具プレートを装着してワークの加工を
継続していく。Further, from the fixed plate 1 to the tool plate 2
When the air is removed, air is supplied from the unlocking air supply passage 1c, and this flows in from the upper surface side of the piston 4 in FIG. Therefore, the piston 4 gradually descends due to the air supply pressure, and finally returns to the state of FIG. At this time, the horizontal first and second driven connecting rods 7 and 8 are folded in a V shape, and as a result, the lock pin 5 is retracted toward the center side and separated from the lock hole 2c. Then, if the fixed plate 1 is pulled out from the tool plate 2, the tool plate 2 can be separated from the fixed plate 1 as shown in FIG. 1, and another tool plate equipped with a new tool is mounted to process a workpiece. To continue.
【0024】ここで、ロックピン5は2本の第1,第2
被動コネクティングロッド7,8の動きによって決まる
ストロークで動作する。これに代えて、1本の被動コネ
クティングロッドによって、このストロークに等しい動
作を可能とすることもできるが、この場合ではピストン
4のストロークが大きくなる。このことを図4によって
説明する。Here, the lock pin 5 includes two first and second lock pins.
It operates with a stroke determined by the movement of the driven connecting rods 7, 8. Alternatively, a single moving connecting rod may allow an action equivalent to this stroke, but in this case the stroke of the piston 4 is increased. This will be described with reference to FIG.
【0025】この図では、第2被動コネクティングロッ
ド8に相当するコネクティングロッド10は、第1,第
2被動コネクティングロッド7,8のそれぞれの枢着点
の距離Pの2倍の距離L(=2P)を持つものとする。
そして、ピストン4が図において最も下端に位置すると
きに、ロックピン5の軸線に対するこのロックピン5及
び駆動コネクティングロッド6とのそれぞれの枢着点を
結ぶ線分がなす角度をθとする。In this figure, the connecting rod 10 corresponding to the second driven connecting rod 8 has a distance L (= 2P) which is twice the distance P between the respective pivot points of the first and second driven connecting rods 7, 8. ).
When the piston 4 is located at the lowest end in the figure, the angle formed by the line segment connecting the respective pivot points of the lock pin 5 and the drive connecting rod 6 to the axis of the lock pin 5 is θ.
【0026】ピストン4の上昇によってコネクティング
ロッド10がその姿勢を変えるときには、図中の一点鎖
線で示す水平となったときにロックピン5を押し出すス
トロークは最大となる。したがって、ピストン4のスト
ロークは図中のAであればよく、駆動コネクティングロ
ッド6との枢着点が図において鉛直方向に移動するもの
とすれば、このときのロックピン5の初期位置からの移
動量Bは、B=(1−cosθ)・Lとなる。When the connecting rod 10 changes its posture due to the ascent of the piston 4, the stroke for pushing out the lock pin 5 becomes maximum when the connecting rod 10 becomes horizontal as shown by the one-dot chain line in the figure. Therefore, the stroke of the piston 4 may be A in the figure, and if the pivot point of the piston 4 with the drive connecting rod 6 moves in the vertical direction in the figure, the movement of the lock pin 5 from the initial position at this time. The quantity B is B = (1-cos θ) · L.
【0027】ここで、コネクティングロッド10の半分
の長さの第1,第2被動コネクティングロッド7,8を
図3のようにほぼ直線状にしてロックピン5を最大スト
ロークまで移動させるとき、それぞれの第1,第2被動
コネクティングロッド7,8は2×(1−cosθ)・
P=Bであり、2本に別けても同じロックピン5の最大
ストロークが得られる。Here, when the first and second driven connecting rods 7 and 8 having a half length of the connecting rod 10 are made substantially linear as shown in FIG. 3 and the lock pin 5 is moved to the maximum stroke, The first and second driven connecting rods 7 and 8 are 2 × (1-cos θ) ·
Since P = B, the same maximum stroke of the lock pin 5 can be obtained even if the lock pin 5 is divided into two pieces.
【0028】一方、図4におけるピストン4のストロー
クAは、A=L・sinθである。これに対し、図1及
び図2の場合では、V字状に傾いている第1,第2コネ
クティングロッド7,8の枢着点距離がLであることか
ら、これらのコネクティングロッド7,8がほぼ水平姿
勢になるときの移動量CはC=P・sinθとして近似
できる。したがって、コネクティングロッド9の半分の
長さを持つ第1,第2被動コネクティングロッド7,8
を連接したものであれば、ピストン4はこのストローク
Cの大きさとすればよく、L=2Pの関係からコネクテ
ィングロッド10の場合のストロークAの半分で済むこ
とになる。On the other hand, the stroke A of the piston 4 in FIG. 4 is A = L · sin θ. On the other hand, in the case of FIG. 1 and FIG. 2, since the distance between the pivot points of the first and second connecting rods 7 and 8 inclined in the V shape is L, these connecting rods 7 and 8 are The movement amount C when the posture becomes substantially horizontal can be approximated as C = P · sin θ. Therefore, the first and second driven connecting rods 7, 8 having a length half that of the connecting rod 9 are formed.
If the piston 4 is connected, the size of the stroke C of the piston 4 may be set, and from the relationship of L = 2P, half of the stroke A in the case of the connecting rod 10 will suffice.
【0029】このように、ロックピン5に対して同じ最
大ストロークを与えるに際して、1本のコネクティング
ロッド10を用いる場合に比べると、このコネクティン
グロッド10を同じ長さの半分を持つ2本の第1,第2
被動コネクティングロッド7,8を連接する場合では、
ピストン4のストロークが半分で済む。As described above, when the same maximum stroke is given to the lock pin 5, as compared with the case where one connecting rod 10 is used, the connecting rod 10 is divided into two first rods having the same half length. , Second
When connecting the driven connecting rods 7 and 8,
The stroke of the piston 4 is half.
【0030】以上の理由から、図に示した第1,第2被
動コネクティングロッド7,8をピストン4に連接した
構成でも、同様にピストン4のストロークを短くするこ
とができる。このため、従来例で示したようなピストン
と1本のコネクティングロッドを利用する場合に比べる
と、ロックピン5の最大ストロークを同じ値としたと
き、ピストン4のストロークはほぼ半分に低減される。
したがって、固定プレート1の軸線方向の嵩が大きくな
ることがなく、機能面での障害を生じることもなくな
る。For the above reasons, the stroke of the piston 4 can be shortened in the same manner even when the first and second driven connecting rods 7 and 8 shown in the figure are connected to the piston 4. For this reason, when the maximum stroke of the lock pin 5 is set to the same value, the stroke of the piston 4 is reduced to about half as compared with the case of using the piston and one connecting rod as shown in the conventional example.
Therefore, the bulkiness of the fixed plate 1 in the axial direction does not increase, and the functional obstacle does not occur.
【0031】[0031]
【発明の効果】以上のように、本発明では、固定プレー
トのロックピンをリンク機構によって進退動作させるの
で、工具プレートの装着又は分離の際のロックピンの作
動が確実に行われ、速やかなロボットハンドの作業が維
持される。また、2本の被動コネクティングロッドの関
節を移動子に連接することによって、1本物のコネクテ
ィングロッドを使う場合に比べて移動子のストロークを
半減できる。したがって、リンク機構を使うものであっ
ても、固定プラテンの軸線方向の嵩を抑えることがで
き、重量も増加しないためロボットハンド用の工具交換
装置として最適に使えるようになる。As described above, according to the present invention, since the lock pin of the fixed plate is moved forward and backward by the link mechanism, the lock pin is reliably operated when the tool plate is attached or detached, and the robot is swiftly operated. The work of the hand is maintained. Further, by connecting the joints of the two driven connecting rods to the moving element, the stroke of the moving element can be reduced by half as compared with the case of using a single connecting rod. Therefore, even if the link mechanism is used, the bulkiness of the fixed platen in the axial direction can be suppressed and the weight does not increase, so that the tool can be optimally used as a tool changing device for a robot hand.
【図1】固定プレートと工具プレートを分解して示す縦
断面図である。FIG. 1 is a vertical cross-sectional view showing a fixed plate and a tool plate in an exploded manner.
【図2】固定プレートの先端側を工具プレートの空洞部
に挿入したときの縦断面図である。FIG. 2 is a vertical cross-sectional view when the tip side of a fixed plate is inserted into a cavity of a tool plate.
【図3】ロックピンによって固定プレートと工具プレー
トを結合ロックしたときの縦断面図である。FIG. 3 is a vertical cross-sectional view when the fixed plate and the tool plate are coupled and locked by a lock pin.
【図4】1本物のコネクティングロッドによるロックピ
ンのストロークの移動量を説明するための概略図であ
る。FIG. 4 is a schematic diagram for explaining a movement amount of a stroke of a lock pin by a single connecting rod.
1 固定プレート 2 工具プレート 2c ロック孔 3 ロッド 4 ピストン 5 ロックピン 6 駆動コネクティングロッド 7 第1被動コネクティングロッド 8 第2被動コネクティングロッド 9 ピン 1 Fixed Plate 2 Tool Plate 2c Lock Hole 3 Rod 4 Piston 5 Lock Pin 6 Drive Connecting Rod 7 First Driven Connecting Rod 8 Second Driven Connecting Rod 9 Pin
Claims (1)
固定プレートと、工具を備えた工具プレートとを着脱自
在とし、前記工具プレートへの着脱方向と直交する方向
へ進退するロックピンを固定プレートに設け、前記工具
プレートには該ロックピンが嵌まり込むロック孔を備え
た自動工具交換装置であって、前記固定プレートに前記
ロックピンの進退方向とほぼ直交する方向に移動可能な
移動子を設け、前記固定プレートに、前記移動子の移動
方向に揺動可能に第1被動コネクティングロッドを連接
し、前記ロックピンの基端に、前記移動子の移動方向に
揺動可能に第2被動コネクティングロッドを連接し、更
にこれらの第1及び第2被動コネクティングロッドを連
結する関節に前記移動子の駆動系を連接したことを特徴
とする自動工具交換装置。1. A fixing plate connected to an arm of a robot hand and a tool plate provided with a tool are made detachable, and a lock pin for advancing and retracting in a direction orthogonal to the attachment / detachment direction to / from the tool plate is used as the fixing plate. An automatic tool changer having a lock hole into which the lock pin fits, wherein the fixed plate is provided with a movable element that is movable in a direction substantially orthogonal to the forward / backward direction of the lock pin. A first driven connecting rod is connected to the fixed plate so as to be swingable in the moving direction of the moving element, and a second driven connecting rod is swingably connected to the base end of the lock pin in the moving direction of the moving element. And a drive system of the mover is connected to a joint connecting the first and second driven connecting rods. apparatus.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP32207691A JPH05154785A (en) | 1991-12-05 | 1991-12-05 | Automatic tool exchanger |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP32207691A JPH05154785A (en) | 1991-12-05 | 1991-12-05 | Automatic tool exchanger |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH05154785A true JPH05154785A (en) | 1993-06-22 |
Family
ID=18139653
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP32207691A Pending JPH05154785A (en) | 1991-12-05 | 1991-12-05 | Automatic tool exchanger |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH05154785A (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US10046465B2 (en) | 2013-06-06 | 2018-08-14 | Seiko Epson Corporation | Attaching and detaching device and robot |
EP3991926A1 (en) * | 2020-10-28 | 2022-05-04 | Centrum Badan i Rozwoju Technologii dla Przemyslu S.A. | A gripping assembly for coupling a tool with a manipulator |
EP4279229A1 (en) * | 2022-05-18 | 2023-11-22 | Chieftek Precision Co., Ltd. | Robotic arm end axle mechanical automatic tool changing mechanism |
-
1991
- 1991-12-05 JP JP32207691A patent/JPH05154785A/en active Pending
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US10046465B2 (en) | 2013-06-06 | 2018-08-14 | Seiko Epson Corporation | Attaching and detaching device and robot |
EP3991926A1 (en) * | 2020-10-28 | 2022-05-04 | Centrum Badan i Rozwoju Technologii dla Przemyslu S.A. | A gripping assembly for coupling a tool with a manipulator |
EP4279229A1 (en) * | 2022-05-18 | 2023-11-22 | Chieftek Precision Co., Ltd. | Robotic arm end axle mechanical automatic tool changing mechanism |
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