JPH0531692A - Tool holding device - Google Patents
Tool holding deviceInfo
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- JPH0531692A JPH0531692A JP3208617A JP20861791A JPH0531692A JP H0531692 A JPH0531692 A JP H0531692A JP 3208617 A JP3208617 A JP 3208617A JP 20861791 A JP20861791 A JP 20861791A JP H0531692 A JPH0531692 A JP H0531692A
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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】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。2. Description of the Related Art 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.
【0003】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り、従来から種々の構
造の工具保持装置が提案されている。In such a production line or the like, it may be necessary for an industrial robot to replace the held tool with another tool for production work. Conventionally, tool holding devices of various structures have been proposed. Has been done.
【0004】[0004]
【発明が解決しようとする課題】ところで、工業用ロボ
ットの使用場所は作業環境が悪く、塵埃、水、砂、切粉
及び油等の異物が工業用ロボットの工具保持装置の各部
に侵入することがある。特に、工具を備えた被着部材を
着脱自在にする部分に異物が侵入すると、確実に装着す
ることができないばかりでなく、着脱の作動不良を起す
一原因となっている。By the way, the working environment of the industrial robot is bad, and foreign matter such as dust, water, sand, cutting chips and oil penetrates into each part of the tool holding device of the industrial robot. There is. In particular, if foreign matter enters the portion where the adhered member equipped with the tool is detachable, not only cannot it be reliably mounted, but it is also a cause of defective attachment / detachment.
【0005】この発明は、このような事情に基づいてな
されたもので、防水性、防塵性を簡単な構造で確保し、
作業環境が悪い場所でも確実に着脱作動を行なうことが
できる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 under these circumstances, and ensures waterproofness and dustproofness with a simple structure.
An object of the present invention is to provide a tool holding device that can be reliably attached and detached even in places where the working environment is poor.
【0006】[0006]
【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、前記装置本体には、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
置と、少なくとも前記ロックピンの放射方向外側となる
位置で前記ロック装置の外側に張り出した着座面を設
け、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、この被着部材の端面を、前記着座面に当接
される装着面とするとともに、この被着部材の内周面側
には内向きに張り出すカム部を設けて、このカム部下面
には前記放射方向外側に行くに従って前記装着面から離
間するように傾斜したカム面を形成し、このカム面に前
記ロックピンの外端部を衝合させる一方、カム部上面を
前記装着面と連続した平面に形成して前記着座面に当接
させた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 includes a locking device in which a plurality of locking pins capable of advancing and retracting in the radial direction are arranged, and a seating surface that extends to the outside of the locking device at a position that is at least outside in the radial direction of the locking pin. And providing the adhered member in a ring shape surrounding the outside of the locking device, and using the end surface of the adhered member as a mounting surface that abuts against the seating surface, and the inner peripheral surface of the adhered member. A cam portion that projects inward is provided on the side, and a cam surface that is inclined so as to separate from the mounting surface toward the outer side in the radial direction is formed on the lower surface of the cam portion, and the lock pin is provided on this cam surface. Outer edge of While for abutting, it is characterized in that is brought into contact with the seating surface to form a cam portion upper surface in a continuous plane with the mounting surface.
【0007】[0007]
【作用】請求項1記載の発明によれば、工具を有する被
着部材をリング状とし、これを被着部材と装置本体との
装着駆動装置としてのロックピン及びカム面の外側を囲
んで設置しているので、ロックピン及びカム面の部位に
異物が到達しにくく、ロックピンとカム面とによる装着
動作が確実に行なわれる。According to the first aspect of the invention, the adhered member having the tool is formed in a ring shape, and the ring-shaped adhered member is installed so as to surround the outside of the lock pin and the cam surface as a mounting drive device for the adhered member and the apparatus main body. As a result, foreign matter does not easily reach the portions of the lock pin and the cam surface, and the mounting operation by the lock pin and the cam surface is reliably performed.
【0008】また、カム部上面を、被着部材の端面に形
成した装着面と連続した平面に形成して装置本体の着座
面に当接させたので、装置本体と被着部材のシール面が
幅広となる。Further, since the upper surface of the cam portion is formed into a flat surface which is continuous with the mounting surface formed on the end surface of the adhered member and is brought into contact with the seating surface of the apparatus main body, the sealing surface between the apparatus main body and the adhered member is It becomes wide.
【0009】[0009]
【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。Embodiments of the tool holding device of the present invention will be described below.
【0010】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線に沿う断面図である。FIG. 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, and FIG.
Is a sectional view of the tool holding device in an unlocked state, and FIG. 4 is a sectional view taken along line IV-IV of FIG.
【0011】図1において、符号1は工業用垂直多関節
ロボットで、この工業用ロボット1の作動アーム2の先
端には工具保持装置3が設けられている。この工具保持
装置3で工具4が保持されている。図示の状態において
保持されている工具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。即ち、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による加工を行う。In FIG. 1, reference numeral 1 is an industrial vertical articulated robot, and a tool holding device 3 is provided at the tip of an operating arm 2 of the industrial robot 1. The tool 4 is held by the tool holding device 3. The tool 4 held in the illustrated state is a work tool for picking and placing the work W. That is, the tool 4 has a hand, and by grasping the work W with this hand, the machining is performed by the drill D of the processing machine 5.
【0012】工業用ロボット1で用いる各種の工具4
は、予め工具置き台に載置しておき、工業用ロボット1
は工具保持装置3に保持されて工具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
なう。Various tools 4 used in the industrial robot 1
Is placed on the tool stand in advance, and the industrial robot 1
Is held by the tool holding device 3 and the tool 4 is replaced and installed as needed, and the required production work is performed by the new tool 4.
【0013】この実施例の工具保持装置3は、図2乃至
図4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 FIGS. 2 to 4, 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はこのピストン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 substrate 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、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。In the cylinder 17, a piston 16 which is elastically urged downward by a coil spring 18 is arranged so as to be able to move up and down, and the first air passage 15 is communicated above the piston 16. There is.
【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 a lock pin 21, which will be described later, is mounted via a spring pin 23 so as to be slightly movable in the radial direction of the cylinder 17. There is.
【0019】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。The conical cam 22 has a cam surface 22d. 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.
【0020】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の周縁部の上端面2
2aと、ピストン16の下端面16aとが当接してピス
トン16の駆動力が伝達されるものであり、ピストン1
6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。The conical cam 22 has an upper end surface 2 at the peripheral edge of the conical cam 22 in the downward stroke of the piston 16.
2a and the lower end surface 16a of the piston 16 come into contact with each other, and the driving force of the piston 16 is transmitted.
In the ascending stroke of 6, the pulling force is received from the piston 16 via the spring pin 23.
【0021】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なって
いる。The holding member 13 attached to 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.
【0022】また、この保持部材13の下面の周縁部は
着座面6aとされており、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、その被着部材7に装着面7a側から
形成された位置決め孔24に挿入される位置決めピン2
5が設置されている。なお、着座面6aと装着面7aは
ゴムパッキン6bを介して、全周にわたって当接してい
る。Further, the peripheral edge of the lower surface of the holding member 13 is 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. , A positioning pin 2 inserted into a positioning hole 24 formed in the adherend member 7 from the mounting surface 7a side.
5 are installed. The seating surface 6a and the mounting surface 7a are in contact with each other through the rubber packing 6b over the entire circumference.
【0023】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.
【0024】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とによ
り、ピストン・シリンダ機構として構成されたロックピ
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たものである(図4)。前記
ロックシリンダ27は保持部材13に設けた嵌合孔に嵌
合して保持されている。The lock device 14 mounted on the holding member 13 includes a lock pin device 28 constituted by a lock pin 21 and a lock cylinder 27 as a piston / cylinder mechanism, and a lock pin device 28 arranged around the central axis O of the piston 16.
It is installed in the radial direction that divides it equally (Fig. 4). The lock cylinder 27 is fitted and held in a fitting hole provided in the holding member 13.
【0025】前記ロックピン21は、ロックシリンダ2
7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により前記シリンダ17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 the lock cylinder 2
The lock pin 21 is inserted so that it can move back and forth within 7.
Is elastically urged toward the central axis O side of the cylinder 17 in the retracting direction by the coil spring 31, and the plurality of lock pins 21 are in a radial direction, that is, in a direction extending outward from the central axis O of the piston 16. It is possible to move forward and backward.
【0026】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 on the side portion of the cylinder member 12 is a groove 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.
【0027】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1
3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 1
3, the coil spring 35 is attached to a spring receiver 13e formed on the holding member 13, and always urges the separator 36 in a direction away from the holding member 13.
【0028】このセパレータ36は、後述のようにして
行なう被着部材7の保持時に取付プレート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から離脱させるときに、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3
9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。The separator 36 compresses and deforms the coil spring 35 by the mounting plate 39 when the adhered member 7 is held as will be described later, and then when the attached adhered member 7 is separated from the apparatus main body 6. The elastic force of the coil spring 35 causes the mounting plate 3
By pressing 9, the adherend 7 is smoothly separated from the apparatus main body 6.
【0029】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と電極接点98が
10箇所に設けられている。The adhered member 7 mounted on the apparatus main body 6 thus constructed 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 contacts 98 are located at ten positions. It is provided in.
【0030】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と
連続した平面に形成されている(図2)。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。On the lower surface side of the cam portion 37, a cam surface 38 that cooperates with the lock pins 21 is formed, and the upper surface of the cam portion 37 is a plane continuous with the mounting surface 7a of the adhered member 7. Formed (Fig. 2). That is, the mounting surface 7a of the adhered member 7 is enlarged in size in the radial direction (radial direction in which the lock pin 21 moves forward and backward) by installing the cam portion 37, and thus the adhered member 7a is expanded. There is an advantage that the seal surface width is wide when 7 is mounted on the seating surface 6a of the apparatus main body 6, the connection rigidity of the adhered member 7 is high, and rattling of the tool 4 is suppressed.
【0031】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、図示しない
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。On the lower surface of the adhered member 7, a mounting plate 39 for integrally supporting the tool 4 is fixed by bolts (not shown) or the like to form a bottomed container.
The mounting plate 39 may be formed integrally with the adherend member 7, or may not be formed.
【0032】前記被着部材7を装置本体6に保持する
と、前記ロック装置14及びカム部37等は保持部材1
3と、これらの被着部材7及び取付プレート39により
完全に密閉された空間内に格納された状態となる。When the adhered member 7 is held by the apparatus main body 6, the locking device 14, the cam portion 37, etc. are held by the holding member 1.
3 and the adherend 7 and the mounting plate 39 are stored in a space completely sealed.
【0033】これにより、塵埃等の異物が多い作業空間
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に塵埃等の異物が付着
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。As a result, even when the industrial robot 1 is used in a work space with many foreign substances such as dust,
Foreign matter such as dust is unlikely to adhere to the lock device 14 and the cam surface 38, the operation of the lock device 14 is less likely to be impaired by dust, and smooth and smooth tool exchange can be performed.
【0034】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
塵機能及び防水機能は極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.
【0035】なお、前記取付プレート39等に軽量化等
のため、切欠きを形成した場合であっても、被着部材7
が前記ロックピン21及びカム面38の外側に配置され
ているので、前記防塵等の効果を奏することができる。Even if a cutout is formed in the mounting plate 39 or the like in order to reduce the weight, the adhered member 7
Are disposed outside the lock pin 21 and the cam surface 38, so that the effects such as dust prevention can be achieved.
【0036】工具4は、かかる構造の被着部材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。The tool 4 is held by the tool holding device 3 by connecting the adherend 7 having such a structure to the device body 6, and is attached to the tip of the operating arm 2 of the industrial robot 1.
【0037】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.
【0038】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.
【0039】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 moved.
Is brought close to the adhered member 7 provided integrally with the tool 4 (see the phantom line in FIG. 3), and the adhered member 7 is fitted to the outside of the locking device 14.
【0040】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.
【0041】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 into the space between the three lock pins 21.
【0042】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.
【0043】これにより、前記3本のロックピン21は
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 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.
【0044】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は僅か
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 adherend member 7.
【0045】なお、装置本体6の保持部材13の最下面
と、取付プレート39の上面との間に隙間を設け、ロッ
クピン21がカム面に照合した際に、被着部材7の上面
が保持部材13の下面に衝合させるようにしてもよい。
この場合、保持部材13と被着部材7との間のゴムパッ
キン6bは設けてもよいし、設けなくてもよい。A gap is provided between the lowermost surface of the holding member 13 of the apparatus body 6 and the upper surface of the mounting plate 39 so that the upper surface of the adhered member 7 is held when the lock pin 21 collates with the cam surface. You may make it abut against the lower surface of the member 13.
In this case, the rubber packing 6b between the holding member 13 and the adhered member 7 may or may not be provided.
【0046】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 to connect the two. It is possible to closely connect both without affecting.
【0047】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 to each other without backlash, and the backlash of the attached tool 4 can be reliably reduced.
【0048】次に、このようにして装着した工具4を外
す場合は、次のように作動する。Next, when the tool 4 thus mounted is to be removed, it operates as follows.
【0049】即ち、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
The compressed air to the second air supply port 32 is stopped while the compressed air supply to the first air supply port 19 of the tool holding device 3 in the state of FIG. Supply.
【0050】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.
【0051】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.
【0052】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。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。As a result, the tool 4 can be stored in a predetermined position of the tool holder from the tip of the operating arm 2 of the industrial robot 1. Then, in the case of performing work with another tool 4 subsequently to this, after moving the operation arm 2 to the position of the tool 4, the required tool 4 is performed in the same manner as described above.
Should be attached.
【0053】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.
【0054】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 The device body 6 can be securely mounted without play.
【0055】以上説明した実施例において、装着面7a
及び着座面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、例えば、装置本体6の軽量化等のた
め、前記保持部材13やロック装置14の、ロックピン
装置28に対応する個所以外の部位に切欠きを形成する
場合であっても、周方向にロックピン装置28に対応す
るように間欠的に形成された着座面6aに前記被着部材
7を同様に装着すれば、着座面6aと装着面7aとのシ
ール構造によりロックピン装置28とカム部37には塵
埃等が達しにくく、その動作の確実性は確保される。In the embodiment described above, the mounting surface 7a
Although the seating surface 6a is formed in an annular shape that is continuous over the entire circumference, for example, in order to reduce the weight of the device main body 6 and the like, it corresponds to the lock pin device 28 of the holding member 13 and the locking device 14. Even when the notch is formed in a portion other than the portion, if the adhered member 7 is similarly attached to the seating surface 6a that is formed intermittently so as to correspond to the lock pin device 28 in the circumferential direction, Due to the seal structure of the seating surface 6a and the mounting surface 7a, dust and the like are less likely to reach the lock pin device 28 and the cam portion 37, and the reliability of the operation is secured.
【0056】[0056]
【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、工具を有する被着部材をリング状とし、こ
れを被着部材と装置本体との装着駆動装置としてのロッ
クピン及びカム面の外側を囲んで設置しているので、ロ
ックピン及びカム面の部位に塵埃等が到達しにくく、ロ
ックピンとカム面とによる装着動作が確実に行なわれ
る。As described above, according to the first aspect of the present invention, the adhered member having the tool is formed into a ring shape, and the lock pin as a mounting drive device for the adhered member and the apparatus main body is provided. Since it is installed so as to surround the outside of the cam surface, it is difficult for dust and the like to reach the portions of the lock pin and the cam surface, and the mounting operation by the lock pin and the cam surface is reliably performed.
【0057】また、カム部上面を、被着部材の端面に形
成した装着面と連続した平面に形成して装置本体の着座
面に当接させたので、装置本体と被着部材のシール面が
幅広となり、ロックピン及びカム面の部分への異物の到
達を確実に防止でき、被着部材の装置本体への装着動作
を一層確実なものにできる。Further, since the upper surface of the cam portion is formed into a flat surface which is continuous with the mounting surface formed on the end surface of the adhered member and is brought into contact with the seating surface of the apparatus main body, the sealing surface between the apparatus main body and the adhered member is The width is wide, and it is possible to reliably prevent foreign matter from reaching the portion of the lock pin and the cam surface, and to further secure the attachment operation of the adhered member to the apparatus main body.
【0058】このように、防水性、防塵性を簡単な構造
で確保しており、作業環境が悪い場所でも確実に着脱作
動を行なうことができる。As described above, the waterproof and dustproof properties are ensured by a simple structure, and the attachment / detachment operation can be reliably performed even in a place where the working environment is bad.
【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.
1 工業ロボット 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 22 円錐カム 27 ロックシリンダ 28 ロックピン装置 37 カム部 38 カム部 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 22 Conical Cam 27 Lock Cylinder 28 Lock Pin Device 37 Cam Part 38 Cam Department
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、前記装置本体には、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と、少なく
とも前記ロックピンの放射方向外側となる位置で前記ロ
ック装置の外側に張り出した着座面を設け、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、こ
の被着部材の端面を、前記着座面に当接される装着面と
するとともに、この被着部材の内周面側には内向きに張
り出すカム部を設けて、このカム部下面には前記放射方
向外側に行くに従って前記装着面から離間するように傾
斜したカム面を形成し、このカム面に前記ロックピンの
外端部を衝合させる一方、カム部上面を前記装着面と連
続した平面に形成して前記着座面に当接させたことを特
徴とする工具保持装置。Claims: 1. A device main body provided at the tip of an operating arm,
In a tool holding device for removably mounting an adherend member equipped with a tool, a locking device having a plurality of locking pins arranged in a radial direction in the device body, and at least a radial outside of the locking pin. A seating surface projecting to the outside of the locking device is provided, and the adhered member is formed in a ring shape surrounding the outside of the locking device, and the end surface of the adhered member is abutted to the seating surface. And a cam portion projecting inward is provided on the inner peripheral surface side of the adherend member, and the lower surface of the cam portion is separated from the mounting surface as it goes outward in the radial direction. The inclined cam surface is formed, and the outer end portion of the lock pin is abutted against the cam surface, while the upper surface of the cam portion is formed into a flat surface continuous with the mounting surface and is brought into contact with the seating surface. Characteristic tool holding Location.
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- 1991-07-25 JP JP20861791A patent/JP3292927B2/en not_active Expired - Fee Related
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