JPH0531691A - Tool holding device - Google Patents
Tool holding deviceInfo
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- JPH0531691A JPH0531691A JP20861591A JP20861591A JPH0531691A JP H0531691 A JPH0531691 A JP H0531691A JP 20861591 A JP20861591 A JP 20861591A JP 20861591 A JP20861591 A JP 20861591A JP H0531691 A JPH0531691 A JP H0531691A
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】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】例えば、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。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。2. Description of the Related Art For example, in a production line or the like, an industrial robot uses a tool held at the tip of its operating arm to perform a required production operation such as machining or work. In such a production line or the like, it may be necessary for the industrial robot to replace the held tool with another tool for production work. Therefore, conventionally, tool holding devices having various structures have been proposed.
【0003】[0003]
【発明が解決しようとする課題】ところで、この種の工
具保持装置においては、工具の交換時間はそのまま生産
ラインでの生産効率に大きな影響を及ぼすので工業用ロ
ボットの工具の交換が迅速で確実に行えることが求めら
れている。By the way, in this type of tool holding device, since the tool exchange time directly affects the production efficiency in the production line, the tool exchange of the industrial robot can be performed quickly and surely. It is required to be able to do it.
【0004】このような事情を考慮すると、工業用ロボ
ットの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着脱機構として、例
えば単一のカムを用いて複数のロックピンを放射方向に
張り出させることとすれば、工具の着脱を迅速にするこ
とができると考えられる。In consideration of such circumstances, a single cam, for example, is used as an attaching / detaching mechanism for detachably attaching an adhered member equipped with a tool to the main body of the apparatus provided at the tip of the operating arm of the industrial robot. If a plurality of lock pins are projected in the radial direction, it is considered that the tool can be attached and detached quickly.
【0005】しかし、単一のカムにより複数のロックピ
ンを放射方向に張り出す構造をこの種の工具保持装置に
適用する場合、カムやロックピンの形状誤差や装置の組
み付けによる芯ずれ等の製作誤差を伴うので、放射方向
に配置された複数のロックピンに単一のカムを同時に均
等に接触し、等量の変位を生じさせるようにすることは
困難であり、一部のロックピンの作動不良のため装着動
作の確実性を確保することができない場合がある。However, when a structure for projecting a plurality of lock pins in a radial direction by a single cam is applied to a tool holding device of this type, manufacturing of a cam or lock pin shape error or misalignment due to assembly of the device. Due to the error, it is difficult to evenly contact a single cam to multiple radially arranged lock pins at the same time, resulting in an equal amount of displacement. In some cases, the reliability of the mounting operation cannot be ensured due to a defect.
【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、カムで複数のロックピンを放射方向に確
実に進出させることにより、工具の交換が簡単でありな
がら工具の交換動作が確実な工具保持装置を提供するこ
とを目的とするものである。The present invention has been made in view of the above circumstances, and by reliably advancing a plurality of lock pins in the radial direction by a cam, the tool can be easily replaced while the tool is reliably replaced. An object of the present invention is to provide a simple tool holding device.
【0007】[0007]
【課題を解決するための手段】前記課題を解決するた
め、請求項1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、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
を設けるとともに、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、この被着部材に前記各ロ
ックピンの外端部を係合させて被着部材を装置本体に装
着可能にし、前記各ロックピンに対して垂直の方向に進
退駆動されるピストンを、前記各ロックピンの放射状の
中央部に配設するとともに、前記ピストンの端部に先端
に行くに従ってピストン中心線に近づくように傾斜した
カム面を有するカムを前記ロックピンが進退する方向に
遊動可能に連結し、前記カム面にを前記各ロックピンの
内端部に接触させて前記各ロックピンを進出駆動するこ
とを特徴としている。In order to solve the above-mentioned problems, the invention according to claim 1 is a tool holder for detachably mounting an adhered member having a tool to an apparatus body provided at a tip of an operating arm. In the device, the device body is provided with a locking device in which a plurality of locking pins capable of advancing and retracting in the radial direction are arranged, and the adhered member is formed in a ring shape surrounding the outside of the locking device, By engaging the outer end portion of each lock pin with a member so that the adhered member can be mounted on the main body of the apparatus, the piston driven forward and backward in the direction perpendicular to each lock pin is A cam having a cam surface inclined so as to come closer to the piston center line as it goes to the tip at the end of the piston, and is movably connected in the direction in which the lock pin advances and retracts, It said the serial cam surface in contact with the inner end of the lock pin is characterized in that advance drive the respective locking pin.
【0008】[0008]
【作用】請求項1記載の発明では、各ロックピンを進出
駆動するカムが、ピストン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たカム面を有し、
しかもこのカムはロックピンが進退する方向に遊動可能
に、ピストンに連結してある。このため、このカムに一
部のロックピンが接触し残りのロックピンが接触しない
場合には、カムは接触したロックピンからの反力により
ロックピンが進退する方向に変位することができ、その
結果、放射状に配置されたすべてのロックピンに均等に
接触することができる。According to the first aspect of the invention, the cam for advancing and driving each lock pin has a cam surface inclined at the end of the piston so as to approach the piston center line as it goes to the tip.
Moreover, this cam is connected to the piston so as to be movable in the direction in which the lock pin advances and retracts. Therefore, when a part of the lock pins comes into contact with the cam and the other lock pins do not come into contact with the cam, the cam can be displaced in the direction in which the lock pin advances and retracts due to the reaction force from the contacting lock pin. As a result, it is possible to uniformly contact all the locking pins arranged radially.
【0009】これにより、この工具保持装置において
は、放射状に設置されたすべてのロックピンが有効に動
作し、工具を備えた被着部材の装着動作が確実に行なわ
れる。As a result, in this tool holding device, all the lock pins radially installed are effectively operated, and the attaching operation of the adhered member provided with the tool is surely performed.
【0010】[0010]
【実施例】以下、この発明の工具保持装置の実施例を説
明する。図1は工業用ロボット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は図2のV −V 線に沿う断面
図、図6は図5のVI−VI線に沿う断面図である。Embodiments of the tool holding device of the present invention will be described below. 1 is an explanatory view of a state of use in an industrial robot, FIG. 2 is a sectional view of a tool holding device in a locked state, FIG. 3 is a sectional view of a tool holding device in an unlocked state, and FIG. 4 is IV in FIG.
5 is a sectional view taken along line V-V in FIG. 2, and FIG. 6 is a sectional view taken along line VI-VI in FIG.
【0011】図1において、工業用垂直多関節ロボット
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
ており、この工具保持装置3には工具4が装着されてい
る。この工具保持装置3に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作業工具で
ある。すなわち、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, a tool holding device 3 is provided at the tip of an operating arm 2 of an industrial vertical articulated robot 1, and a tool 4 is attached to the tool holding device 3. The tool 4 provided in the tool holding device 3 is a work tool for performing pick and place work of the work W. That is, the tool 4 has a hand, and by grasping the work W with this hand, machining is performed by the drill D of the machining machine 5.
【0012】工業用ロボット1で用いる各種の工具4を
予め工具置き台に載置しておくことにより、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。By placing various tools 4 used in the industrial robot 1 on a tool holder in advance, the tools 4 mounted on the tool holding device 3 can be exchanged and installed as needed, and new tools can be installed. The required production work is performed by using the various tools 4.
【0013】この実施例の工具保持装置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。As shown in FIG. 2, the tool holding device 3 of this embodiment comprises a device body 6 and an adherend member 7.
【0014】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。The apparatus body 6 includes a substrate 11 and the substrate 11
A cylinder member 12 fixed to the cylinder member 1 and the cylinder member 1
Holding member 13 attached to the lower end of 2, and this holding member 1
3 has a locking device 14 attached to it.
【0015】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に延びる第1の空
気通路15が穿設されている。The substrate 11 is a member for attaching the apparatus main body 6 to the operating arm 2, and the substrate 11 is provided with a first air passage 15 extending from the first air supply port 19 to the cylinder 17. ing.
【0016】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はピストン16の中心線を示すもので
ある。The cylinder member 12 is mounted on the lower surface of the base plate 11 and forms a cylinder 17 inside which a piston 16 described below can be moved up and down. In the following, the central axis O indicates the center line of the piston 16.
【0017】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。A piston 16 which is elastically urged downward by a coil spring 18 is arranged in the cylinder 17 so as to be able to move up and down, and the first air passage 15 is communicated above the piston 16. ing.
【0018】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。At the lower end of the piston 16, a separate conical cam 22 for advancing and driving a lock pin 21, which will be described later, is mounted via a spring pin 23 in a slightly movable state in the radial direction of the cylinder 17. There is.
【0019】この円錐カム22とピストン16との連結
部は、図5及び図6に示すようになっている。即ち、ピ
ストン16の下面の中央には、円錐カム22との連結用
の突部16bが突設され、この突部16bの外側には環
状の下端面16aが同心状に形成されている。一方、円
錐カム22の上面の中央には、前記突部16bと嵌め合
う連結用の凹部22bが形成され、この凹部22bの周
囲には同心状に上端面22aが形成されている。The connecting portion between the conical cam 22 and the piston 16 is as shown in FIGS. That is, a protrusion 16b for connecting to the conical cam 22 is provided at the center of the lower surface of the piston 16, and an annular lower end surface 16a is concentrically formed on the outside of the protrusion 16b. On the other hand, in the center of the upper surface of the conical cam 22, there is formed a connecting recess 22b that fits with the projection 16b, and an upper end surface 22a is concentrically formed around the recess 22b.
【0020】そして、前記突部16bの直径は前記凹部
22bの直径より若干小さく、両者を嵌め合わせた状態
では両者の間にクリアランスCが形成される。The diameter of the projection 16b is slightly smaller than the diameter of the recess 22b, and a clearance C is formed between the projections 16b when they are fitted together.
【0021】また、前記凹部22bの深さ寸法は、前記
突部16bの高さ寸法より若干大きく、両者を嵌め合わ
せた状態では前記円錐カム22の上端面22aとピスト
ン16の下端面16aとが接触し、前記凹部22bの底
面と前記突部16bの先端面との間にもクリアランスC
が形成されている。The depth of the recess 22b is slightly larger than the height of the protrusion 16b. When the two are fitted together, the upper end surface 22a of the conical cam 22 and the lower end surface 16a of the piston 16 are separated from each other. The clearance C also comes into contact with the bottom surface of the concave portion 22b and the tip surface of the protrusion 16b.
Are formed.
【0022】このような形状のピストン16と円錐カム
22との間を連結するスプリングピン23は、ピストン
16の突部16bに穿設された支持孔16cに挿通さ
れ、このスプリングピン23の両端部は円錐カム22に
形成された係止孔22cに圧入して固定されている。ピ
ストン16の支持孔16cの直径は、前記スプリングピ
ン23の直径より若干大きいものである。The spring pin 23 connecting between the piston 16 and the conical cam 22 having such a shape is inserted into the support hole 16c formed in the projection 16b of the piston 16, and both ends of the spring pin 23 are inserted. Is fixed by being pressed into a locking hole 22c formed in the conical cam 22. The diameter of the support hole 16c of the piston 16 is slightly larger than the diameter of the spring pin 23.
【0023】また、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が進退する方向に遊動可能に連結されている。Further, the conical cam 22 has a cam surface 22d, and the cam surface 22d is inclined at the end of the piston 16 so as to approach the piston center line as it goes to the tip. Lock pin 2 on piston 16
1 is movably connected in a forward and backward direction.
【0024】かかる構造でピストン16に連結された円
錐カム22は、ピストン16に対して若干遊動可能であ
り、ピストン16の昇降動作に際して次のように動作す
る。The conical cam 22 connected to the piston 16 with such a structure is slightly movable with respect to the piston 16 and operates as follows when the piston 16 is moved up and down.
【0025】即ち、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の上端面22
a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る。That is, the conical cam 22 is
In the descending stroke of, the upper end surface 22 of the conical cam 22
The driving force of the piston 16 is transmitted by a contact between the a and the lower end surface 16a of the piston 16.
【0026】そして、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、この円錐カム22がピス
トン16の昇降方向と直交方向に遊動可能であるので、
その反力により円錐カム22が半径方向にスライドして
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と均等に接触した状態となる。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 direction orthogonal to the vertical direction of the piston 16,
Due to the reaction force, the conical cam 22 slides and is displaced in the radial direction, whereby the conical cam 22 comes into a state of uniformly contacting all the lock pins 21.
【0027】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
上げ力を受けるものである。In the upward stroke of the piston 16, the pulling force is received from the piston 16 via the spring pin 23.
【0028】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。The holding member 13 mounted on the lower end of the cylinder member 12 has a through hole 13a formed in the center thereof so that the conical cam 22 can be projected and retracted downward.
【0029】また、この保持部材13の下面の周縁部は
着座面6aとされ、後述の被着部材7の上端面に形成さ
れる装着面7aがゴムパッキン6bを介して押圧接触す
るとともに、その装着面7aに形成された位置決め孔2
4に挿入される位置決めピン25が設置されている。Further, the peripheral edge of the lower surface of the holding member 13 serves as a seating surface 6a, and a mounting surface 7a formed on the upper end surface of an adherend member 7, which will be described later, comes into pressure contact with the rubber packing 6b, and Positioning hole 2 formed on the mounting surface 7a
A positioning pin 25 to be inserted into the No. 4 is installed.
【0030】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26が前記透孔13aに装着されている。Further, in this embodiment, in order to enhance the airtightness of the cylinder 17, a sleeve member 26 formed separately is mounted in the through hole 13a.
【0031】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との組
からなる3組のロックピン装置28を前記ピストン16
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13dに嵌合して保持されてい
る。The lock device 14 mounted on the holding member 13 has three sets of lock pin devices 28, which are a set of a lock pin 21 and a lock cylinder 27, and the piston 16 is provided with the lock pin device 28.
It is configured by being installed in a radial direction that divides the circumference of the central axis O into three equal parts (FIG. 4). The lock cylinder 27 is fitted and held in a fitting hole 13d provided in the holding member 13.
【0032】前記ロックピン21はロックシリンダ27
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により前記ピストン16の中心軸
O側に向けて格納方向に弾発付勢され、複数のロックピ
ン21は放射方向、即ちピストン16の中心軸Oから外
方に向かって延びる方向へ進退可能になっている。The lock pin 21 is a lock cylinder 27.
The lock pin 21 is inserted so as to be able to move forward and backward, and the lock pin 21 is elastically urged in the retracting direction toward the central axis O side of the piston 16 by the coil spring 31. The piston 16 can advance and retreat in a direction extending outward from the central axis O.
【0033】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。Further, the compressed air supplied to the space below the piston 16 in the cylinder 17 from the second air supply port 32 formed in the side portion of the cylinder member 12 is a groove portion 34 on the outer surface of the sleeve member 26. Second air passage 33, etc.
And is supplied to the back of the head portion 21a of each lock pin 21 via.
【0034】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。At the lower center of the locking device 14, a separator 36 containing a coil spring 35 is built.
Is installed. This separator 36 is the holding member 13
The coil spring 35 is attached to a spring receiver 13e formed on the holding member 13 and urges the separator 36 in a direction away from the holding member 13 at all times.
【0035】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。As will be described later, the separator 36 compresses and deforms the coil spring 35 by the mounting plate 39 when the adhered member 7 is mounted, and thereafter, when the mounted adhered member 7 is detached 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.
【0036】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、さらに空気供給挿入孔96が
6箇所に形成され、また電極接点97と電極端子98が
10箇所に設けられている。The adhered member 7 mounted on the apparatus main body 6 constructed as described above is a member formed in a substantially ring shape as shown in FIG. 4, and protrudes inside the upper part over the entire circumference. A cam portion 37 is formed. Further, mounting plate mounting holes 95 for mounting the mounting plate 39 are formed at six positions on the adherend 7, air supply insertion holes 96 are further formed at six positions, and electrode contacts 97 and electrode terminals 98 are arranged at ten positions. It is provided in.
【0037】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が形成されているととも
に、このカム部37の上面は被着部材7の装着面7aを
形成している(図2)。On the lower surface side of the cam portion 37, a cam surface 38 that cooperates with the lock pins 21 is formed, and on the upper surface of the cam portion 37, a mounting surface 7a of the adherend 7 is formed. (Fig. 2).
【0038】即ち、この被着部材7の装着面7aは、前
記カム部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の着座
面6aに装着した状態でのシール面幅が広く、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。That is, the mounting surface 7a of the adherend member 7 is enlarged in size in the radial direction (radial direction in which the lock pin 21 advances and retreats) by installing the cam portion 37, and as a result, There is an advantage that the seal surface width when the adhered member 7 is mounted on the seating surface 6a of the apparatus main body 6 is wide, the connection rigidity of the adhered member 7 is high, and rattling of the tool 4 is suppressed.
【0039】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が不図示のボル
ト等で固定されて有底容器形状に形成されている。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、またなくてもよい。A mounting plate 39 for integrally supporting the tool 4 is fixed to the lower surface of the adhered member 7 by a bolt or the like (not shown) to form a bottomed container. The mounting plate 39 may be formed integrally with the adherend member 7, or may not be formed.
【0040】そのため、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、塵埃等の多い作業空間において、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。Therefore, when the adhered member 7 is mounted on the apparatus main body 6, the locking device 14, the cam portion 37, etc. are stored in the space sealed by the holding member 13, the adhered member 7 and the mounting plate 39. It will be in the state of being.
As a result, even when the industrial robot 1 is used in a work space with a lot of dust and the like, the lock device 14 is used.
It is difficult for dust and the like to adhere to the cam surface 38 and the cam surface 38,
The operation of is less likely to be damaged by dust or the like, and the tool can be surely replaced smoothly.
【0041】そして、前記のように、カム部37により
装着面7aが幅広となる上、着座面6aと装着面7aと
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。As described above, since the mounting surface 7a is widened by the cam portion 37 and the wide rubber packing 6b is interposed between the seating surface 6a and the mounting surface 7a, the dustproof function and The waterproof function is extremely good.
【0042】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
着されるものである。In this way, the tool 4 is held by the tool holding device 3 by connecting the adherend 7 to the device body 6 and is attached to the tip of the operating arm 2 of the industrial robot 1. is there.
【0043】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。It is also possible to form a hole in the adherend 7 and insert the lock pin 21 into the hole.
【0044】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。The mounting of the tool 4 by the tool holding device 3 is performed as follows.
【0045】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、作動アーム2を
その工具4に一体に設けた被着部材7に接近させ(図3
中、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。That is, first, the apparatus 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 integrated with the tool 4. The adherend 7 provided on the
(See middle and phantom lines), the adhered member 7 on the outside of the locking device
Fit together.
【0046】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。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.
【0047】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。As a result, the piston 16 descends, and the conical cam 22 is inserted between the three lock pins 21 by cutting it.
【0048】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2
2はすべてのロックピン21と均等に接触した状態とな
る。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 freely in the radial direction of the cylinder 17, that is, in the forward / backward direction of the lock pin 21 as described above. Therefore, the conical cam 22 slides and displaces due to the reaction force, which causes the conical cam 2 to move.
2 is in a state of being in uniform contact with all the lock pins 21.
【0049】これにより、前記3本のロックピン21は
確実に均一な状態で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。As a result, the three lock pins 21 are surely and uniformly pushed outward in the radial direction, and the tips of the lock pins 21 abut against the cam surface 38 of the adhered member 7 located outside thereof. To do.
【0050】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側への押圧力を受け、
取付プレート39の上面は装置本体6の最下面に衝合さ
れ、図2の状態となる。また、ゴムパッキン6bはわず
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
ルを確実に行う。Due to the abutment of the lock pin 21 against the cam surface 38, the adhered member 7 receives a pressing force to the apparatus main body 6 side,
The upper surface of the mounting plate 39 abuts against the lowermost surface of the apparatus main body 6, and the state shown in FIG. 2 is obtained. Further, the rubber packing 6b is slightly elastically deformed to ensure the sealing between the apparatus body 6 and the adhered member 7.
【0051】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。As described above, since the adhered member 7 is fixed to the apparatus main body 6 separately from the lock pin 21 and the cam surface 38, the clearances associated with these connection drive structures are required for connecting the both. It is possible to closely connect both without affecting.
【0052】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。Therefore, the apparatus main body 6 and the adherend member 7 can be reliably connected in a loose state, and the looseness of the mounted tool 4 can be reliably reduced.
【0053】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 attached tool 4 is removed, the operation is performed as follows.
【0054】すなわち、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 with the attached tool 4 is completed, the operating arm 2 of the industrial robot 1
Is moved to a predetermined position of the tool holder to stop the supply of compressed air to the first air supply port 19 of the tool holding device 3 in the state of FIG. 2 and to compress the compressed air to the second air supply port 32. Supply.
【0055】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。Along with this, the piston 16 of the cylinder 17
Compressed air is supplied to the space below, and the piston 16 starts to move upward, and compressed air is also supplied to the back of each lock pin 21 via the second air passage 33 such as the groove 34. 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 adherend 7 is released from the restraint of the apparatus body 6.
【0056】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7aと着座面6a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 expands, the mounting surface 7a and the seating surface 6a are separated from each other, and the two can be smoothly separated.
【0057】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。As a result, the tool 4 can be stored in a predetermined position on the tool holder from the tip of the operating arm 2 of the industrial robot 1.
【0058】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。Then, when a work is to be carried out by another tool 4 following this, the operation arm 2 is placed at the position of the tool 4.
After moving, the required tool 4 may be mounted in the same manner as described above.
【0059】このように、この実施例の工具保持装置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。Thus, the tool holding device 3 of this embodiment
According to the above, the conical cam 22 is provided by supplying compressed air.
By moving back and forth and 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 shortened. Therefore, the production efficiency in the production line can be improved.
【0060】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、これによって装置本
体6の最下面を取付プレート39の上面に押圧して両者
を接続するので、工具4を迅速かつ装置本体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 operation of the single conical cam 22 causes the plurality of lock pins 21 to operate, thereby pressing the lowermost surface of the apparatus main body 6 against the upper surface of the mounting plate 39 to connect them, so that the tool 4 is connected. It is possible to quickly and surely mount the apparatus body 6 without play.
【0061】また、この実施例のロックピン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同様に実施することができる。
なお、ロックピン21の本数が3本以上の場合には、前
記したような円錐カムを用いることが好ましいが、例え
ば2本の場合にはロックピン21の軸方向へ押圧力を作
用させるカム面を有するものであればよい。Further, the lock pin 21 of this embodiment may be restored and stored only by the pressure of compressed air, and the coil spring 31 may be omitted. The number of these lock pins 21 is not limited to three, but may be central. The same operation can be performed as long as a plurality of pieces are installed around the axis O.
When the number of lock pins 21 is three or more, it is preferable to use the conical cam as described above. However, in the case of two lock pins, for example, a cam surface that applies a pressing force in the axial direction of the lock pins 21. As long as it has
【0062】さらに、この実施例において、装着面7a
および着座面6a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。Further, in this embodiment, the mounting surface 7a
The seating surface 6a and the seating surface 6a formed in a continuous annular shape over the entire circumference have been described, but the present invention is not limited to this, and the locking device 14 is not limited thereto.
It may be intermittently formed in a scattered manner at appropriate intervals in the circumferential direction.
【0063】[0063]
【発明の効果】以上説明したように、請求項1記載の発
明によれば、ピストン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たカム面を有するカム
を、ロックピンが進退する方向に遊動可能に連結したか
ら、カムに一部のロックピンが接触し残りのロックピン
が接触しない場合には、カムは接触したロックピンから
の反力によりロックピンの進退方向に変位することがで
き、その結果、放射状に配置されたすべてのロックピン
に均等に接触することができる。As described above, according to the first aspect of the present invention, the lock pin advances and retreats the cam having the cam surface inclined at the end of the piston so as to approach the piston center line as it goes to the tip. Since some of the lock pins come into contact with the cam and the rest of the lock pins do not come into contact with each other, the cam is displaced in the forward / backward direction of the lock pin due to the reaction force from the contacted lock pin. The result is even contact with all radially arranged locking pins.
【0064】これにより、この工具保持装置において
は、放射状に設置されたすべてのロックピンが有効に動
作し、工具を備えた被着部材の装着動作が確実に行なわ
れる。また、この工具保持装置は放射状に配置された複
数のロックピンをカムで操作するものであるので、着脱
動作が迅速であるという利点もある。As a result, in this tool holding device, all of the radially arranged lock pins effectively operate, and the attaching operation of the adhered member provided with the tool is reliably performed. Further, since this tool holding device operates a plurality of radially arranged lock pins with a cam, there is also an advantage that the attaching / detaching operation is quick.
【図1】工業用ロボットでの使用状態説明図である。FIG. 1 is a diagram illustrating a usage state of an industrial robot.
【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 sectional view of the tool holding device in an unlocked state.
【図4】図2のIV−IV線に沿う断面図である。4 is a sectional view taken along line IV-IV in FIG.
【図5】図2のV −V 線に沿う断面図である。5 is a cross-sectional view taken along the line VV of FIG.
【図6】図5のVI−VI線に沿う断面図である。6 is a cross-sectional view taken along the line VI-VI of FIG.
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 着座面 7 被着部材 7a 装着面 14 ロック装置 16 ピストン 17 シリンダ 21 ロックピン 21a 頭部(内端部) 22 円錐カム 37 カム部 38 カム面 1 Industrial Robot 2 Working Arm 3 Tool Holding Device 4 Tool 6 Device Main Body 6a Seating Surface 7 Adhered Member 7a Mounting Surface 14 Lock Device 16 Piston 17 Cylinder 21 Lock Pin 21a Head (Inner End) 22 Conical Cam 37 Cam Part 38 Cam surface
Claims (1)
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、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を設けるとと
もに、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、この被着部材に前記各ロックピンの外
端部を係合させて被着部材を装置本体に装着可能にし、
前記各ロックピンに対して垂直の方向に進退駆動される
ピストンを、前記各ロックピンの放射状の中央部に配設
するとともに、前記ピストン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たカム面を有す
るカムを前記ロックピンが進退する方向に遊動可能に連
結し、前記カム面にを前記各ロックピンの内端部に接触
させて前記各ロックピンを進出駆動することを特徴とす
る工具保持装置。Claims: 1. A device main body provided at the tip of an operating arm,
A tool holding device for removably mounting an adhered member equipped with a tool, wherein the device body is provided with a locking device having a plurality of lock pins capable of advancing and retracting in a radial direction, and the adhered member is locked by the lock device. The device is formed in a ring shape that surrounds the outside of the device, and the adhered members can be attached to the device body by engaging the adhered members with the outer ends of the lock pins.
A piston that is driven to move back and forth in a direction perpendicular to each of the lock pins is arranged at a radial center of each of the lock pins, and the piston approaches the piston center line as it goes to the tip of the end of the piston. A cam having an inclined cam surface is movably connected in a direction in which the lock pin moves forward and backward, and the cam surface is brought into contact with an inner end portion of each lock pin to drive each lock pin to advance. Tool holding device.
Priority Applications (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP20861591A JP3292926B2 (en) | 1991-07-25 | 1991-07-25 | Tool holding device |
US07/917,190 US5294209A (en) | 1991-07-25 | 1992-07-22 | Tool attaching device |
EP92112800A EP0525699B1 (en) | 1991-07-25 | 1992-07-27 | Industrial robot |
DE69207982T DE69207982T2 (en) | 1991-07-25 | 1992-07-27 | Industrial robots |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP20861591A JP3292926B2 (en) | 1991-07-25 | 1991-07-25 | Tool holding device |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0531691A true JPH0531691A (en) | 1993-02-09 |
JP3292926B2 JP3292926B2 (en) | 2002-06-17 |
Family
ID=16559158
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP20861591A Expired - Fee Related JP3292926B2 (en) | 1991-07-25 | 1991-07-25 | Tool holding device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3292926B2 (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100392568B1 (en) * | 1999-10-18 | 2003-07-22 | 에스엠시 가부시키가이샤 | Robot hand tool mounting device |
JP2009000752A (en) * | 2007-06-19 | 2009-01-08 | Komatsu Ltd | Chucking device of machine tool and method for processing inner/outer diameters of workpiece using the device |
CN114905580A (en) * | 2022-05-06 | 2022-08-16 | 安吉优尼克家具有限公司 | High-precision drilling equipment for chair seat plate of bar chair |
-
1991
- 1991-07-25 JP JP20861591A patent/JP3292926B2/en not_active Expired - Fee Related
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100392568B1 (en) * | 1999-10-18 | 2003-07-22 | 에스엠시 가부시키가이샤 | Robot hand tool mounting device |
JP2009000752A (en) * | 2007-06-19 | 2009-01-08 | Komatsu Ltd | Chucking device of machine tool and method for processing inner/outer diameters of workpiece using the device |
CN114905580A (en) * | 2022-05-06 | 2022-08-16 | 安吉优尼克家具有限公司 | High-precision drilling equipment for chair seat plate of bar chair |
Also Published As
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JP3292926B2 (en) | 2002-06-17 |
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