JPH05318239A

JPH05318239A - ロボット装置

Info

Publication number: JPH05318239A
Application number: JP12611192A
Authority: JP
Inventors: Masateru Yasuhara; 正輝安原; Yusaku Azuma; 雄策我妻
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1992-05-19
Filing date: 1992-05-19
Publication date: 1993-12-03

Abstract

(57)【要約】【目的】作業を途中で中断し、再び別の工程からスター
トさせる様な場合でも、作業者がハンドの種類を確認す
る必要がなく、作業の能率を向上させることができる様
なロボット装置を提供する。【構成】複数のハンドを選択的に交換しながら組立作業
を行うロボット装置において、複数のハンドの夫々は、
ハンドの識別番号を選択的に設定するための選択スイッ
チ１１１を具備する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、複数のハンドを選択
的に交換しながら組立作業を行うロボット装置に関する
ものである。

【０００２】

【従来の技術】一般に、１台のロボツトで各種の作業を
行なわせる場合、各種の作業に応じてハンドを交換する
必要が生じる。この場合、従来、予めそれぞれのハンド
をハンドストッカの所定の位置に置いておき、作業の順
序に従って、これらのハンドから所定の順番で夫々のハ
ンドを取り、各組み付け作業をする様にロボットにティ
ーチングしておくという方法が取られている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
ロボットにおいては、工程の途中で組み付け作業を中断
し、別の工程から再び作業を始める場合には、現在ロボ
ットに取り付いているハンドが、次の作業を始めるため
に必要なハンドであるか否かを作業者が判断する必要が
あった。そして、もしハンドを取り替える必要がある場
合には、ロボットにあらためてその命令を出す必要があ
った。そのため、作業を途中で中断し、再び開始する場
合には、このハンドの取り替えの確認作業が必要となり
作業の能率を低下させるという問題点があった。

【０００４】従って、本発明は上述の問題点に鑑みてな
されたものであり、その目的とするところは、作業を途
中で中断し、再び別の工程からスタートさせる様な場合
でも、作業者がハンドの種類を確認する必要がなく、作
業の能率を向上させることができる様なロボット装置を
提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上述の課題を解決し、目
的を達成するために、本発明のロボット装置は、複数の
ハンドを選択的に交換しながら組立作業を行うロボット
装置において、前記複数のハンドの夫々は、該ハンドの
識別番号を選択的に設定するための選択スイッチを具備
することを特徴としている。

【０００６】また、この発明に係わるロボット装置にお
いて、前記選択スイッチにより設定された識別番号の情
報をもとに、次の組立作業を行うために正しいハンドが
装着されているか否かを判断し、自動的に正しいハンド
に交換するための制御手段をさらに具備することを特徴
としている。

【０００７】

【作用】以上の様に、この発明に係わるロボット装置は
構成されているので、ハンド側にそのハンドの識別番号
を設定する選択スイッチを設け、ハンドの識別番号を予
めハンド自身に設定しておき、この識別番号情報を制御
手段により判断することにより、作業を中断し再び開始
する様な場合でも、制御手段が自動的にハンドの種類を
判断することができるので、作業者がハンドの種類を確
認する必要がなく、作業能率を向上させることが可能と
なる。

【０００８】

【実施例】以下に、この発明に係わるロボット装置の一
実施例の構成を、添付図面を参照して、詳細に説明す
る。〈ロボツトシステム〉先ず、図１を参照して、この一実
施例のロボツト装置（自動組立装置）１２の概略構成を
説明する。

【０００９】このロボツト装置１２は、図示しない基台
上に固定された支柱１４と、この支柱１４の上端に水平
面内で回動自在に支持された第１の水平アーム１６と、
この第１の水平アーム１６の先端に水平面内で回動自在
に支持された第２の水平アーム１８と、この第２の水平
アーム１８の先端に上下動及び自身の軸線回りに回動自
在に支持され、中空筒体から構成された垂直アーム２０
とから概略構成されている。ここで、ハンド着脱装置１
０が、この垂直アーム２０の下端に取り付けられてい
る。

【００１０】そして、第１の水平アーム１６は、支柱１
４内に配設された第１の駆動モータ２１により、支柱１
４を中心として旋回駆動されるよう設定されている。ま
た、第２の水平アーム１８は、第１の水平アーム１６の
上面略中央部に配設された第２の駆動モータ２２によ
り、第１の水平アーム１６の先端を中心として旋回駆動
されるように設定されている。一方、垂直アーム２０
は、第２の水平アーム１８の上面基端部上に配設された
第３及び第４の駆動モータ２４，２６により、上下方向
（Ｚ軸方向）に沿う移動及び自身の中心軸線回りに回動
駆動されるように設定されている。

【００１１】これら第１乃至第４の駆動モータ２１，２
２，２４，２６は、支柱１４及び第１の水平アーム１６
の内部を挿通するように配設された接続ライン（図示せ
ず）を介して、ロボツトコントローラ２８に接続され、
このロボツトコントローラの制御指令に基づき、ハンド
着脱装置１０に取り付けられたハンド機構３０を所定位
置に所定姿勢（回動位置）で移動するように、夫々回転
駆動されるよう制御されている。

【００１２】また、ハンド機構３０は、接続ケーブル３
２を介して、ロボツトコントローラ２８及び図示しない
空圧機構に接続され、これらロボツトコントローラ２８
及び空圧機構を介して、駆動されるように制御されてい
る。ここで、この接続ケーブル３２は、支柱１４内を通
り、第１の水平アーム１６の基端部を貫通して、一旦外
部に取り出され、大きくループするように撓んだ状態
で、一旦、第３及び第４の駆動モータ２４，２６を覆う
様に第２の水平アーム１８の基端部上に配設されたカバ
ー部材２７に接続された後、ここから再び外部に取り出
され、大きくループする様に撓んだ状態で、垂直アーム
２０にこれの上端から取り込まれ、この中を貫通し、ハ
ンド着脱装置１０を介して、ハンド機構３０に接続され
るように構成されている。

【００１３】次に、図２乃至図１５を参照して、ハンド
着脱装置１０の構成を、詳細に説明する。ホルダこのハンド着脱装置１０は、ロボツト１２の垂直アーム
２０の下端にハンド機構３０を着脱自在に装着するため
に設けられており、図２に示すように、垂直アーム２０
の先端に固定されたホルダ３４と、このホルダ３４に係
脱自在になされ、ハンド機構３０が下部に固定されたシ
ヤンク３６とを基本的に備えている。

【００１４】このホルダ３４は、図示するように、垂直
アーム２０の下端外周に固着される固着部３７と、この
固着部３７の下面にボルト３８を介して取り付けられた
シリンダ部４０と、このシリンダ部４０内において、上
下方向に沿つて摺動自在に収納されたピストン４２と、
シリンダ部４０の下端面及び下部内周に渡り一体的に嵌
合された内筒４４と、この内筒４４内にボルト４６を介
して固定されたボール支持筒４８と、ピストン４２の下
端にボルト５０を介して固定され、ボール支持筒４８に
支持された複数のボール５２の内側下方部分に下方から
係合する外方テーパ面５４ａを外周に形成された係止部
材５４と、ボール支持筒４８とピストン４２との間に介
設され、ピストン４２を常時上方に付勢するコイルスプ
リング５６とから概略構成されている。

【００１５】ここで、上述したシリンダ部４０は、図３
に取り出して示すように、上下が開放された略中空円筒
状に形成されたシリンダ本体４０ａと、このシリンダ本
体４０ａの内部空間を上下に分割する仕切壁４０ｂ（図
２に示す。）と、シリンダ本体４０ａの上端外周に形成
された第１の外方フランジ部４０ｃと、シリンダ本体４
０ａの下端外周に形成された第２の外方フランジ部４０
ｄとから一体的に形成されている。

【００１６】そして、このシリンダ本体４０ａの仕切壁
４０ｂよりも上方部分には、丁度、中心線に沿つて垂直
に延出する幅広のスリツト４０ｅが第１の外方フランジ
部４０ｃに渡り形成されている。このようにスリツト４
０ｅが形成されているため、垂直アーム２０の内部を貫
通する接続ケーブル３２は、図２に示すように、この垂
直アーム２０の下端開口からシリンダ部４０の仕切壁４
０ｂより上方の内部空間に取り出され、ここから、スリ
ツト４０ｅを介してシリンダ部４０の外方に取り出され
得ることになる。

【００１７】尚、図２に示すように、接続ケーブル３２
は、後述するシリンダ室５８に圧縮空気を導入するため
の第１のエアホース３２ａと、ハンド機構３０に圧縮空
気を供給する９本の第２のエアホース３２ｂ（図面の都
合上、１本のみが描かれている。）と、ハンド機構３０
とロボツトコントローラ２８とを電気的に接続するケー
ブル３２ｃとから構成されている。そして、第１のエア
ホース３２ａは、第１の接続ポート６０ａを介して、仕
切壁４０ｂの中央部に接続され、９本の第２のエアホー
ス３２ｂは、第２の接続ポート６０ｂを夫々介して、第
２の外方フランジ部４０ｄの上面に接続されている。ま
た、ケーブル３２ｃは、その先端に接続された第１のコ
ネクタ６２ａを介して、第２の外方フランジ部４０ｄ上
に、ステイ６４を介して取り付けられた中継基板６６に
電気的に接続されている。

【００１８】一方、上述したシリンダ室５８は、仕切壁
４０ｂの下面と、ピストン４２の上面と、シリンダ本体
４０ａの内周面とで囲まれる空間により規定されてい
る。そして、ピストン４２は、シリンダ本体４０ａの内
周面に摺接するピストン本体４２ａと、このピストン本
体４２ａの下面中央部において、下方に突出するように
設定され、中実円柱状の突出部４２ｂとから一体的に形
成されている。

【００１９】ここで、このように構成されたピストン４
２は、シリンダ室５８内に圧縮空気が導入されていない
状態において、コイルスプリング５６の付勢力により図
示しないストツパに当接する最上位置に弾性的に保持さ
れている。また、このピストン４２は、このシリンダ室
５８内に第１の接続ポート６０ａを介して圧縮空気が導
入されることにより、コイルスプリング５６の付勢力に
抗して、下方に押し下げられ、上述した内筒４４の上端
に当接することにより、最下位置に保持されることにな
る。

【００２０】また、上述した内筒４４は、シリンダ本体
４０ａの下部の内周面に嵌合するよう設定され、上下が
開放された中空略円筒状の内筒本体４４ａと、この内筒
本体４４ａの上端に形成された内方フランジ部４４ｂ
と、内筒本体４４ａの下端に形成され、第２の外方フラ
ンジ部４０ｄの下面に接触する外方フランジ部４４ｃと
から一体的に形成されている。ここで、この外方フラン
ジ部４４ｃの下面が、着脱面ＰＬの上側を規定するよう
に設定されている。即ち、この外方フランジ部４４ｃの
下面よりも下方部分において、上述したシヤンク３６が
規定されている。

【００２１】そして、上述したボール支持筒４８は、下
面が開放された筒状に形成されており、詳細には、図４
に取り出して示すように、内筒本体４４ａの上部に嵌合
するように設定された中空円筒状の支持筒本体４８ａ
と、この支持筒本体４８ａの上面を覆うように形成され
た天井部４８ｂとから一体的に形成されている。ここ
で、この天井部４８ｂの中心部には、上述したピストン
４２の突出部４２ｂが上下動可能に挿通される挿通孔４
８ｃが形成されている。また、この支持筒本体４８ａの
厚さは、これに支持されるボール５２の直径よりも短い
薄さに設定されている。

【００２２】尚、このボール支持筒４８は、支持筒本体
４８ａに厚さ方向に貫通した状態で、周方向に沿つて等
間隔に複数の、この一実施例においては６つのボール支
持孔４８ｄが周方向に沿つて等間隔に形成されている。
そして、各ボール支持孔４８ｄは、丁度、ボール５２が
挿通されて、この中を移動することが出来るように、ボ
ール５２の直径よりも僅かに大きく設定された直径を有
する正面円形状に設定されている。即ち、各ボール５２
は、対応するボール支持孔４８ｄから少なくとも一側
（内側及び／又は外側）を突出することになる。

【００２３】ここで、このボール５２が対応するボール
支持孔４８ｄから半径方向外方に転げ落ちないように係
止するため、支持筒本体４８ａの外周には、係止スリー
ブ６８が嵌入されている。この係止スリーブ６８は、こ
れの下端が、丁度、各ボール支持孔４８ｄの上端縁から
僅かに下方に延出して係止爪を構成するように位置決め
された上で固定されている。詳細には、この係止スリー
ブ６８の下端には、半径方向外方に向かうにつれて下方
に向かうテーパ面６８ａが形成されており、丁度、この
テーパ面６８ａが対応するボール支持孔４８ｄの上部に
延出するように設定されている。このようにして、各ボ
ール５２は、この係止スリーブ６８のテーパ面６８ａに
係止されて、対応するボール支持孔４８ｄから半径方向
外方への脱落が阻止されるように設定されている。

【００２４】再び図２に示すように、上述した係止部材
５４は、挿通孔４８ｃを介してボール支持筒４８の内部
空間にまで突出した突出部４２ｂの下端に固定された略
円板状の本体部分５４ｂと、この本体部分５４ｂの下端
に形成され、支持筒本体４８ａの内周面に摺接する外周
面を有する外方フランジ部５４ｃとから構成されてい
る。そして、この外方フランジ部５４ｃの上端縁と、本
体部分５４ｂの下端縁との間に、上述した外方テーパ面
５４ａが規定されている。この外方テーパ面５４ａは、
下方に向かうにつれてその直径を増すように傾斜付けら
れている。

【００２５】また、ボール支持筒４８の支持筒本体４８
ａの内周面と、係止部材５４の本体部分５４ｂの外周面
との間の間隙は、ボール５２が内方に抜け出ないように
するに充分な大きさに設定されている。このようにし
て、これらボール５２はボール支持筒４８のボール支持
孔４８ｄ内において、外方へも内方へも抜け止めされた
状態で支持されることとなる。特に、この本体部分５４
ｂの外周面の直径は、図４に二点鎖線で示すように、ボ
ール５２が半径方向内方に偏倚した際に、ボール５２の
半径方向外方端が、ボール支持孔４８ｄ内に完全に引き
込まれるに充分な大きさに設定されている。

【００２６】尚、この外側テーパ面５４ａは、ピストン
４２が最上位置に持ち上げられた状態において、図４に
一点鎖線で示すように、対応するボール５２の内側部分
に当接し、これらボール５２を半径方向外方に偏倚させ
て、各々の外側部分が支持筒本体４８ａの外周面から外
方に突出するように設定され、また、ピストン４２が最
下位置に押し下げられた状態において、図４に二点鎖線
で示すように、対応するボール５２の内側部分との係合
を解除され、これらボール５２の半径方向内方への移動
を許容し、各々の外側部分が支持筒本体４８ａの外周面
から突出しないように設定されている。

【００２７】即ち、図５に示すように、ピストン４２が
最下位置まで下降した状態において、このハンド着脱装
置１０における開放状態が規定されることになる。ここ
で、このピストン４２の最下位置を検出するために、上
述したシリンダ部４０のシリンダ本体４０ａの中程であ
つて、最下位置にあるピストン本体４２ａの下端を臨む
位置に開口４０ｆが形成されており、この開口４０ｆ内
に配設された状態で、最下位置確認センサ７０がステイ
７２を介してシリンダ本体４０ａに取り付けられてい
る。尚、この最下位置確認センサ７０は、最下位置まで
下降したピストン本体４２ａによりオン動作され、この
ピストン本体４２ａが最下位置以外の位置にある場合に
は、オフ動作するように設定されている。脱着部一方、図６に示すように、シリンダ部４０の第２の外方
フランジ部４０ｄの上面であつて、図中、略右半分の部
分には、計９つの接続穴７４ａ〜７４ｉが形成されてい
る。ここで、各接続穴７４ａ〜７４ｉは、第２の接続ポ
ート６０ｂが各々接続されるように設定されている。即
ち、この一実施例においては、上述したように、第２の
接続ポート６０ｂは、９本の第２のエアホース３２ｂに
対応して９個配設されている。ここで、図示の都合上、
第１、第５及び第９の接続穴７４ａ，７４ｅ，７４ｉに
第２の接続ポート６０ｂが接続された状態で描かれてい
る。

【００２８】ここで、図２においては、図面の都合上、
この断面位置において第９の接続穴７４ｉが代表して示
されるように描かれているが、各接続穴７４ａ〜７４ｉ
に各々連通した状態で、第２の外方フランジ部４０ｄの
下面には、ここに開口して連通室７６ａ〜７６ｉが形成
されている。ここで、各連通室７６ａ〜７６ｉは、対応
する接続穴７４ａ〜７４ｉとの連通位置から半径方向内
方に延出した状態で細長く形成されている。

【００２９】一方、各連通室７６ａ〜７６ｉは、シリン
ダ部４０の第２の外方フランジ部４０ｄの下面に取り付
けられた内筒４４の外方フランジ部４４ｃにより閉塞さ
れている。そして、この外方フランジ部４４ｃには、各
連通室７６ａ〜７６ｉの半径方向内方部分に各々開口し
た状態で、後述する接続パイプ９８ａ〜９８ｉが夫々挿
入される９本の接続パイプ挿入孔７８ａ〜７８ｉが厚さ
方向に貫通して形成されている。換言すれば、各連通室
７６ａ〜７６ｉを介して互いに連通される接続穴７４ａ
〜７４ｉと接続パイプ挿入孔７８ａ〜７８ｉとは、半径
方向に沿つて互い違いになり、後者の方が前者よりも内
方に位置するように設定されている。このように構成す
ることにより、後述するハンド置き台を係止するための
係止溝を、着脱機構１０の全体の外形を大きくすること
なく、半径方向内方に偏倚して配設された接続パイプ挿
入孔７８ａ〜７８ｉより半径方向外方に位置するシヤン
ク本体の部分に形成され得ることとなる。

【００３０】また、再び図６に示すように、上述した中
継基板６６上には、複数の、この一実施例においては、
１５本の接続ピン８０ａ〜８０ｏが起立した状態で固定
されている。ここで、各接続ピン８０ａ〜８０ｏは、上
述した第１のコネクタ６２ａが各々接続された状態で取
り付けられるように設定されている。尚、これら接続ピ
ン８０ａ〜８０ｏの配設数である１５本は、後に詳細に
説明するが、このケーブル３２ｃがシリアルインターフ
エイスケーブルとして構成され、これを通してロボツト
コントローラ２８とハンド機構３０との間で通信される
ように設定されているからである。換言すれば、従来
は、ロボツトコントローラとハンド機構との間は、パラ
レルインターフエイスケーブルとしてのケーブルにより
互いに接続されるように設定されており、この結果、同
じ条件の下で、接続ピンの配設数は３２本に増加される
状態となる。

【００３１】しかしながら、この一実施例においては、
シリアルインターフエイスケーブルを用いているので、
接続ピン８０ａ〜８０ｏの配設数は１５に抑えられるこ
とになる。この結果、中継基板６６の配設エリアは狭く
て済み、また、第１のコネクタ６２ａの配設数も少なく
て済み、着脱機構１０全体の外形を小型化することが出
来ると共に、軽量化を達成することが出来ることにな
る。

【００３２】一方、この中継基板６６上の接続ピン８０
ａ〜８０ｏは、各々、接続ロツド８２ａ〜８２ｏを介し
て、内筒４４の外方フランジ部４４ｃの下面に形成され
た接続ブツシユ８４ａ〜８４ｏまで電気的に接続されて
いる。即ち、外方フランジ部４４ｃには、各接続ブツシ
ユ８４ａ〜８４ｏを収納すべく上下に貫通する透孔４４
ｄが形成されており、各接続ブツシユ８４ａ〜８４ｏの
内部空間が後述する接続端子が挿入され、電気的に接続
されるように規定されている。

【００３３】また、各接続ロツド８２ａ〜８２ｏは、各
々に対応して第２の外方フランジ部４０ｄにこれを上下
に貫通するように形成された貫通孔４０ｆを介して、対
応する接続ブツシユ８４ａ〜８４ｏの上部に嵌入して電
気的に接続されており、このようにして、各接続ピン８
０ａ〜８０ｏと接続ブツシユ８４ａ〜８０ｏとは、各
々、電気的に接続されている。

【００３４】以上の説明により、ハンド着脱装置１０の
一方の構成要素を規定するホルダ３４の説明を終了し、
次に、このハンド着脱装置１０の他の構成要素を規定す
るシヤンク３６について説明する。シヤンクこのシヤンク３６は、このハンド着脱装置１０を介して
ロボツト１２の垂直アーム２０に取り外し自在に取り付
けられる種々のハンド機構に対して共通に構成され、図
２に示すように、その上面を着脱面ＰＬの下側を規定す
るように設定されたシヤンク本体８６と、このシヤンク
本体８６の下方にボルト８８を介して固定された連結筒
９０と、この連結筒９０の下面にボルト９２を介して固
定された取付板９４とから主として構成されている。

【００３５】ここで、このシヤンク本体８６は、その中
央部に、丁度、ホルダ３４のボール支持筒４８が緩挿さ
れる円形状の透孔８６ａが形成された円板状の着脱部材
８６ｂを備えている。そして、この着脱部材８６ｂの上
面には、この透孔８６ａを取り囲み、この開口周縁から
起立した状態で、円筒状の係止筒部８６ｃが一体的に形
成されている。この係止筒部８６ｃの上端には、内方フ
ランジ部８６ｄが形成され、この内方フランジ部８６ｄ
の内面には、上述したボール支持筒４８に支持されたボ
ール５２の外側上方部分に掛止可能な掛止用内方テーパ
面８６ｅが形成されている。

【００３６】この掛止用内方テーパ面８６ｅは、下方に
向かうにつれてその直径を増すように傾斜付けられてい
る。また、内方フランジ部８６ｄの内周面は、上述した
係止スリーブ６８の外周面に僅かな間隔を有して対向す
るように設定されている。一方、シヤンク本体８６の着
脱部材８６ｂの外周部の下面には、全周に渡り所定厚さ
の立ち下がり部８６ｆが一体的に形成され、この立ち下
がり部８６ｆの外周面には、ハンド置台（図９に示
す。）９６に係止される係止溝８６ｇが全周に渡り形成
されている。

【００３７】ここで、このハンド置台９６は図９に示す
ように、図示しないハンド交換ステーシヨンに複数個設
けられ、各々同一形状に構成されている。このハンド置
台９６は図示するように、各シヤンク３６の係止溝８６
ｇに嵌入される厚さを有する板状のラツク本体９６ａを
備え、このラツク本体９６ａの前端面には、シヤンク３
６を大きく受けるための凹部９６ｂが形成されている。
また、このラツク本体９６ａの両側縁の下面には、補強
用リブ９６ｃが一体的に形成されており、この結果、こ
のハンド置台９６を正面から見ると、両端部分が互いに
対向する逆Ｌ字状を呈するよう見えることになる。

【００３８】換言すれば、この一実施例においては、ハ
ンド置台９６全体は、係止溝８６ｇに嵌入するに充分な
厚さを有して薄板から形成されているが、一対の補強用
リブ９６ｃが一体的に取り付けられ、その剛性は充分に
担保されるよう設定されている。このようにハンド置台
９６の剛性が充分に担保されることにより、このハンド
置台９６に掛けられたシヤンク３６はこの下部にハンド
機構３０が連結された状態で、その高さ位置、詳細に
は、シヤンク本体８６の上面の高さ位置を常に一定に保
持され得ることとなる。

【００３９】尚、このように構成されたシヤンク本体８
６において、図４に拡大して示すように、内方フランジ
部８６ｄの上面外周縁には、シヤンクホルダ９６に掛止
されたシヤンク３６に、ホルダ３４が上方から下降して
来た際に、シヤンク本体８６の内方フランジ部８６ｄ
が、内筒４４の内筒本体４４ａの内周面内に摺接した状
態で容易に嵌入することが出来るように、外方テーパ面
８６ｈが全周に渡り形成されている。換言すれば、この
ように、シヤンク本体８６の内方フランジ部８６ｄの外
方テーパ面８６ｈが、内筒４４の内筒本体４４ａの内周
面の下縁に係合することにより、ホルダ３４とシヤンク
３６との中心軸線が多少ずれていたとしても、両者の相
対位置が変化して、互いの中心軸線が正確に整合して、
内筒４４内にシヤンク本体８６が確実に嵌入されるよう
にガイドされることになる。

【００４０】一方、内方フランジ部８６ｄの上面内周縁
には、内筒４４内にシヤンク本体８６が嵌入された後に
おいて、更にホルダ３４が下降する状態において、今度
は、シヤンク本体８６の内方フランジ部８６ｄの内周面
が、係止スリーブ６８の外周面に摺接した状態で確実に
嵌入することが出来るように、挿入用内方テーパ面８６
ｉが全周に渡り形成されている。

【００４１】ここで、シヤンク本体８６の上面には、図
７に示すように、上述した各接続パイプ挿入孔７８ａ〜
７８ｉに対応した位置に、各々に下方から挿通され得る
ように上方に向けて突出した状態で接続パイプ９８ａ〜
９８ｉが配設されている。そして、ホルダ３４が下降し
て来て、ホルダ３４とシヤンク３６とが互いに結合した
状態において、即ち、内筒４４の外方フランジ部４４ｃ
の下面とシヤンク本体８６の着脱部材８６ｂの上面とが
互いに当接した状態において、各接続パイプ９８ａ〜９
８ｉの上端は、対応する接続パイプ挿入孔７８ａ〜７８
ｉを通つて、連通室７６ａ〜７６ｉ内に挿入されるよう
に設定されている。

【００４２】また、シヤンク本体８６の上面には、図７
に示すように、上述した各接続ブツシユ８４ａ〜８４ｏ
に対応した位置に、各々下方から挿入され得るように上
方に向けて突出した状態で接続端子１００ａ〜１００ｏ
が配設されている。そして、ホルダ３４が下降して来
て、ホルダ３４とシヤンク３６とが互いに結合した状態
において、各接続端子１００ａ〜１００ｉの上端は、対
応する接続ブツシユ８４ａ〜８４ｉに各々挿入され、電
気的に接続されるように設定されている。

【００４３】更に、シヤンク本体８６の上面には、図７
に示すように、ボルト９２を上方から回動して、連結筒
９０に取付板９４を固着せしめるための４本の透孔１０
２ａ〜１０２ｄが周方向に沿つて等間隔に、厚さ方向に
貫通した状態で形成されている。尚、これら透孔１０２
ａ〜１０２ｄは、上述した接続パイプ９８ａ〜９８ｉ及
び接続端子１００ａ〜１００ｏとの競合を避けるため
に、これらよりも半径方向外方に偏倚した状態で配設さ
れている。

【００４４】一方、図７及び図１０に示すように、シヤ
ンク本体８６の内方フランジ部８６ｃの上面には、下方
に切れ込んだ状態で、測定用のスリツト１０４が形成さ
れている。このスリツト１０４は、図１０から明かなよ
うに、その下端が、丁度、掛止用内方テーパ面８６ｅの
下端縁の直下方で終端するように形成されている。この
ようにスリツト１０４を形成することにより、実際に、
掛止用内方テーパ面８６ｅを機械加工により形成する際
において、このスリツト１０４を通して、加工している
テーパ面を見通しつつ加工することが出来ることにな
る。即ち、このスリツト１０４を介して、加工位置を例
えば視覚を利用した検出装置により検出しつつ、掛止用
内方テーパ面８６ｅを形成することが可能となる。

【００４５】この結果、掛止用内方テーパ面８６ｅは、
その形状及びサイズを正確に規定され、このようにし
て、図２に示すように、正確に位置決めされた状態で、
外方テーパ面５４ａとの間に６個のボール５２を挾持す
る状態が達成され、従つて、この一実施例によれば、ハ
ンド着脱装置１０において結合状態が規定された場合
に、その着脱面ＰＬにおいて、ホルダ３４側における内
筒４４の外方フランジ部４４ｃの下面と、シヤンク３６
側におけるシヤンク本体８６の上面とは、互いに密着状
態となり、ガタの無い良好な結合状態が達成されること
になる。

【００４６】尚、図１０に示すように、シヤンク８６の
連結部材８６ｂの上面の一部には、シヤンク８６とこれ
に連結されるホルダ３４との回転方向の位置決めをする
ために、回転位置決め部材１０５が、これの上面から上
方に突出した状態で形成されており、図示していない
が、この回転位置決め部材１０５に対応する凹部が内筒
４４の外方フランジ部４４ｃの底面に形成されている。
ここで、この回転位置決め部材１０５は図７から明かな
ように、直方体から構成されており、この直方体の互い
に対向する一対の面を、回転方向位置を規定するよう
に、周方向に直交する面として設定し、これら一対の位
置規制面の上端縁には、Ｃカツトのテーパ面１０５ａ，
１０５ｂが形成されている。

【００４７】このように円柱ではなく直方体から回転位
置決め部材１０５を構成することにより、位置決めは面
接触により達成されることになる。この結果、位置決め
動作が繰り返されて、位置規制面が部分的に摩耗（片減
り）したとしても、面接触で規制しているため、摩耗し
ていない他の部分が面接触して位置規制の効果を達成す
ることとなり、このようにして、回転位置決め効果が確
実に奏せられることになる。一方、シヤンク３６を構成
する連結筒９０は、上下が開放された円筒状に形成され
本体部分９０ａと、この本体部分９０ａの上端に形成さ
れた内方フランジ部９０ｂとから一体的に形成されてい
る。この連結筒９０内には、上下一対の回路基板１０６
ａ，１０６ｂがスペーサ１０８を介して内方フランジ部
９０ｂの下面に吊持された状態で配設されている。ここ
で、上方の回路基板１０６ａと上述した各接続端子１０
０ａ〜１００ｏとは、シヤンク本体８６の着脱部材８６
ｂ及び連結筒９０の内方フランジ部９０ｂを上下に貫通
した状態で配設された接続ロツド１１０ａ〜１１０ｏを
各々介して電気的に接続されている。尚、上方の回路基
板１０６ａと下方の回路基板１０６ｂとは、図示しない
接続基板を介して電気的に接続されている。

【００４８】また、この連結筒９０の本体部分９０ａの
外周面には、上述した９本の接続パイプ９８ａ〜９８ｉ
に夫々対応した状態で、９本の接続ポート用接続孔１１
２ａ〜１１２ｉが開口した状態で形成されている。ここ
で、各接続孔１１２ａ〜１１２ｉは、シヤンク本体８６
の着脱部材８６ｂ及び連結筒９０の内方フランジ部９０
ｂを上下方向に沿つて貫通した状態で配設された連結通
路１１４ａ〜１１４ｉを介して、接続パイプ９８ａ〜９
８ｉと夫々連通するように接続されている。

【００４９】そして、上述した９本の接続孔１１２ａ〜
１１２ｉの中で、第１、第５及び第９の接続ブツシユ７
４ａ，７４ｅ，７４ｉに対応した接続孔１１２ａ，１１
２ｅ，１１２ｉには、図８に示すように、３本の接続ホ
ース１１５ａ，１１５ｂ，１１５ｃが夫々接続ポート１
１６ａ，１１６ｂ，１１６ｃを介して接続され、これら
３本の接続ホース１１５ａ〜１１５ｃは、ハンド機構３
０にもたらされている。

【００５０】なお、図２に示すように、上述した上下一
対の回路基板１０６ａ，１０６ｂには、ロボツトコント
ローラ２８から送られてきたシリアル信号をパラレル信
号に、また、ロボツトコントローラ２８に送る信号をパ
ラレル信号からシリアル信号に夫々変換するための回路
が構成されており、両回路基板１０６ａ，１０６ｂから
の信号は、図１０に示すように、一端に第２及び第３の
コネクタ６２ｂ、６２ｃが設けられた第１及び第２の接
続ライン群１１８ａ，１１８ｂを夫々介して、ハンド機
構３０に接続されている。

【００５１】この第１及び第２の接続ライン群１１８
ａ，１１８ｂを連結筒９０から一旦外方に取り出すため
に、図８に示すように、本体部分９０ａを構成する周壁
には、厚さ方向に貫通した状態で一対の開口１２０ａ，
１２０ｂが形成されている。このように開口１２０ａ，
１２０ｂを形成することにより、上述した第１及び第２
の接続ライン群１１８ａ，１１８ｂは、これら開口１２
０ａ，１２０ｂを通つて、シヤンク３６の外方に取り出
された上で、ハンド機構３０に接続されることになる。

【００５２】ここで、上述した上側の回路基板１０６ａ
には、本発明の特徴的な部分である、ハンドの識別番号
を設定するための切換スイッチ１１１が設けられてい
る。切換スイッチ１１１は、図７及び図１０に示す様
に、上側の回路基板１０６ａの上面の、円筒状の本体部
分９０ａのほぼ中心に位置する様に配置されている。こ
の切換スイッチ１１１は、図１１に示した様に、上面に
１〜８までの数字が印刷されたスイッチ本体１１１ａ
と、このスイッチ本体１１１ａに回転可能にされた回転
突起１１１ｂとから概略構成されており、回転突起１１
１ｂを回転させることにより、この回転突起１１１ｂの
指標１１１ｃが指し示す１〜８までの番号に対応して８
段階に切換可能にされている。作業者は、回転突起１１
１ｂの頭部に形成されたスリワリ部にマイナスドライバ
ーの先端部を挿入して、この回転突起を回転させること
により、シャンク８６に取り付けられているハンドの種
類に応じて、その識別番号を８種類に設定することがで
きる。具体的には、例えば、組立工程の第１番目に使用
するハンドをＮｏ．１と設定し、第２番目に使用するハ
ンドをＮｏ．２と設定するといった具合に組立工程の順
番に対応してハンドの番号を設定する様にすれば、より
分かりやすい識別が可能である。

【００５３】なお、切換スイッチ１１１により設定され
たハンドの識別番号をロボットコントローラ２８に伝達
する電気系統は、図１２に示した様に構成されている。
すなわち、上側の回路基板１０６ａには、切換スイッチ
１１１の他に、シリアル送信ＩＣ２００及びラインドラ
イバー２０２が実装されている。そして、切換スイッチ
１１１の出力はシリアル送信ＩＣ２００の入力端子ＩＮ
０〜ＩＮ３に接続されている。一方、ロボットコントロ
ーラ２８には、ラインレシーバー２８ａ及びシリアル受
信ＩＣ２８ｂが実装されている。そして、シリアル受信
ＩＣ２８ｂの出力端子ＯＵＴ０〜ＯＵＴ３がコントロー
ラ２８ｃの入力Ｉ／Ｆ端子ＩＮ０〜ＩＮ３に接続されて
いる。

【００５４】このような構成により、切換スイッチ１１
１により設定されたハンドの識別番号は２進法に変換さ
れ、シリアル送信ＩＣ２００に入力される。シリアル送
信ＩＣ２００は、入力されたパラレル信号をシリアル信
号に変換し、ラインドライバー２０２を介してロボット
コントローラ２８に送信する。ロボットコントローラ２
８では、ラインレシーバー２８ａで受信された信号がシ
リアル受信ＩＣ２８ｂに入力され、シリアル受信ＩＣ２
８ｂは、入力されたシリアル信号をパラレル信号に変換
し、コントローラ２８ｃに出力する。そして、コントロ
ーラ２８ｃはこの信号を受け、ＩＮＰ命令により、この
入力信号を判断することができる。これにより、ロボッ
トコントローラ２８は、切換スイッチ１１１により設定
されたハンドの識別番号を知ることができる。一方、図
１０において、前述したボルト９２は全部で４本配設さ
れており、これら４本のボルト９２を装着するために、
上述した透孔９２ａ〜９２ｄの直下方に位置して夫々に
連通した状態で、連結筒９０の本体部分９０ａの外周面
には、４本の凹部１２２ａ〜１２２ｄが形成されてい
る。ここで、各凹部１２２ａ〜１２２ｄの高さは、各ボ
ルト９２の高さよりも僅かに長く設定されている。この
ように構成することにより、各ボルト９２は、一旦、側
方から対応する凹部１１２ａ〜１１２ｄに収納された後
に、対応する透孔１０２ａ〜１０２ｄを介して上方から
挿通された図示しないドライバを介して回転され、取付
板９４に螺合し得る状態となり、このようにして、この
取付板９４を連結筒９０に固着せしめることが出来るこ
とになる。

【００５５】ここで、図２に示すように、シヤンク３６
の内部空間は、シヤンク本体８６と連結筒９０との間に
挾持された状態で配設された仕切板１２４により上下に
隔離された状態で仕切られている。この仕切板１２４を
備えることにより、このシヤンク３６がホルダ３４から
切り離された状態でハンド置台９６に保持された状態に
おいて、即ち、シヤンク３６が外部に露出する状態にお
いて、回路基板１０６ａ，１０６ｂは、依然として閉塞
された空間内に位置することとなり、これら回路基板１
０６ａ１０６ｂの防塵効果が達成されることになる。

【００５６】なお、この仕切板１２４の略中央部、すな
わち切換スイッチ１１１に対応した位置には、図７に示
した様に、切換スイッチ１１１の回転突起１１１ｂを回
転させて識別番号を切り換えるときに、マイナスドライ
バーの先端部を挿入するための開口穴１２４ａが形成さ
れている。また、切換スイッチ１１１の番号を設定する
ときに、スイッチ本体１１１ａの上面に印刷された１〜
８の番号が、仕切板１２４の上側から視覚で確認できる
様に、この仕切板１２４は透明な板材料から形成されて
いる。

【００５７】ここで、このように仕切板１２４を備える
ように構成されているので、図２から明かなように、シ
ヤンク３６にホルダ３４が結合された状態において、ピ
ストン４２の下部が位置する空間、即ち、仕切板１２４
とシヤンク本体８６とボール支持筒４８とで囲まれる空
間の容積は小さく限定されることになる。そして、後述
する着脱動作に際してピストン４２の下降に伴ない上述
した空間が密閉された状態であると、この密閉空間内に
ピストン４２の下部が突出し、この密閉空間内の空気が
圧縮されて、所謂弾性効果を発揮して、ピストン４２の
下降動作に対しての対向力として作用することになる。
実際には、上述した様に、仕切板１２４には、切換スイ
ッチ１１１を切り換えるために開口穴１２４ａが形成さ
れているので、この開口穴１２４ａから内部の空気が逃
げるのであるが、この開口穴１２４ａは小さいため、内
部の空気を逃がすには十分ではない。

【００５８】そのため、この一実施例においては、この
ようなピストン４２の下降動作に対する無用な対向力の
発生を防止して、ピストン４２の円滑な下降動作を達成
するため、ピストン４２のピストン本体４２ａと係止部
材５４の本体部分５４ｂとを貫通した状態で、連通孔１
２６が形成されている。この連通孔１２６は、上端がボ
ール支持筒４８の上方に常時位置するピストン本体４２
ａの外周面に開口し、下端が係止部材４の本体部分５４
ｂの下面に開口するように形成されている。

【００５９】このように連通孔１２６が形成されている
ので、この一実施例においては、例え、ピストン４２が
上下動しようとも、上述した空間は連通孔１２６を介し
て外部と連通しているので、この空間内の空気が弾性力
を発揮することはなく、ピストン４２の円滑な下降動作
が達成されることになる。また、上述した取付板９４
は、図１４に示すハンド機構３０の上板としても機能す
るように構成されている。このようにして、この一実施
例においては、構成要素が減じられて、全体の軽量化が
図られると共に、Ｚ軸方向の長さが短く設定され、全体
構成の小型化が達成されることになる。

【００６０】尚、このように構成されたハンド着脱機構
１０において、接触部を構成するボール支持筒４８、係
止部材５４、及び、シヤンク本体８６は、共に、鋼鉄か
ら形成されるように設定されているが、残りの構成要素
に関しては、軽量化を目的として全てアルミニウム製に
設定されている。ここで、図２においては、理解を容易
にするため、鋼鉄製部分を２本取りのハツチングで、ま
た、アルミニウム製の部分を１本取りのハツチングで夫
々断面形状を示すように配慮されている。

【００６１】このように、この一実施例においては、ハ
ンド着脱機構１０の大部分の構成要素をアルミニウム製
としたので、上述した軽量化は、確実に達成されること
となる。〈ハンドの例〉ここで、上述したハンド機構３０は、把
持態様に応じて、種々揃えられるものであり、ロボツト
１２は任意のハンド機構を装着することが出来るよう
に、上述したように種々の構成を有する複数のハンド機
構が保持されたハンド交換ステーシヨンが設けられてお
り、上述したハンド置台９６に各々支持されている。こ
のハンド機構３０の一例として、図１４及び図１５にそ
の構成を示す。このハンド機構３０は、基本的には、本
願出願人と同一の出願人による特願昭６３−２０７３５
９号に開示された部品把持用ハンド装置と実質的に同様
であるため、その詳細な構成の説明を省略するが、互い
に同一直線上にない３点を夫々回動中心とする３本のア
ーム１２８ａ〜１２８ｃと、各アーム１２８ａ〜１２８
ｃの先端に設けられ、垂直方向に沿つて延出するように
固定され、内部を中空とされた固定フインガ１３０ａ〜
１３０ｃと、各フインガ１３０ａ〜１３０ｃ内に収納さ
れ、上下方向に沿つて進退自在になされた可動フインガ
１３２ａ〜１３２ｃとを備えている。

【００６２】そして、各アーム１２８ａ〜１２８ｃは、
対応する駆動モータＭ₁ 〜Ｍ₃ に、上述した点を中心と
して回動駆動されるように、減速機構１３４ａ〜１３４
ｃを各々介して接続されている。ここで、各駆動モータ
Ｍ₁ 〜Ｍ₃ は、パルスモータから構成されている。即
ち、各駆動モータＭ₁ 〜Ｍ₃ には、上述した接続ライン
群１１８ａ，１１８ｂの所定の接続ラインが接続されて
おり、ロボツトコントローラ２８からの制御信号に基づ
き、各々任意の回動位置まで回動駆動されるように駆動
制御されるよう設定されている。

【００６３】一方、各可動フインガ１３２ａ〜１３２ｃ
は、対応する固定フインガ１３０ａ〜１３０ｃをシリン
ダとした場合のピストンとして機能するように構成さ
れ、各固定フインガ１３０ａ〜１３０ｃの上端には、上
述した３本の接続ホース１１５ａ〜１１５ｃが各々接続
されている。以上のように構成されたハンド着脱機構１
０におけるハンド機構３０の垂直アーム２０への着脱動
作を以下に説明する。

【００６４】先ず、図２に示すように、ハンド着脱機構
１０が垂直アーム２０にハンド機構３０を結合した状態
は、シリンダ室５８内に第１のエアホース３２ａを介し
て作動圧縮空気が導入されておらず、コイルスプリング
５６の付勢力によりピストン４２が上方に偏倚される状
態により達成されている。この結合状態において、ピス
トン４２の上方への偏倚に応じて係止部材５４の外方テ
ーパ面５４ａも上方に偏倚され、これに応じて、各ボー
ル５２は半径方向外方に押し出されることになる。そし
て、図４に一点鎖線で示すように、各ボール５２は対応
するボール支持孔４８ｄがら半径方向外方に突出し、シ
ヤンク３６の内方フランジ部８６ｄに形成された掛止用
内方テーパ面８６ｅに当接することになる。

【００６５】このようにして、この一実施例において
は、各ボール５２が掛止用内方テーパ面８６ｅと外方テ
ーパ面５４ａとの間で挾持されることにより、シヤンク
３６のホルダ３４からの下方への抜けが禁止され、従つ
て、シヤンク３６はホルダ３４に確実に保持、換言すれ
ば、ハンド機構３０は垂直アーム２０に確実に結合され
た状態が維持されることになる。

【００６６】一方、この結合状態からハンド機構３０を
解放する場合には、第１のエアホース３２ａを介して、
シリンダ室５８に作動圧縮空気が導入される。この導入
により、図５に示すように、ピストン４２はコイルスプ
リング５６の付勢力に抗して下方に押し下げられること
になる。この結果、図４に二点鎖線で示すように、外方
テーパ面５４ａは下降して、掛止部材５４の本体部分５
４ｂの外周面が、ボール支持孔４８ｄに対向する位置に
もたらされる。

【００６７】ここで、ハンド機構３０が垂直アーム２０
から取り外される際には、後述するが、このハンド機構
３０が接続されたシヤンク３６は、対応するハンド置台
９６に支持された状態に設定されている。即ち、シヤン
ク３６はハンド置台９６に上下動不能な状態で係止され
ている。従つて、垂直アーム２０の上昇に伴ないハンド
着脱機構１０のホルダ３４が持ち上げられることによ
り、掛止用内方テーパ面８６ｅの傾斜に応じて、これら
ボール５２は半径方向内方に偏倚され、本体部分５４ｂ
の外周面に当接する状態となる。

【００６８】この結果、ボール５２は完全にボール支持
孔４８ｄ内に隠れることになる。このようにして、最
早、ホルダ３４とシヤンク３６とを互いに連結している
ボール５２が存在しなくなるので、ホルダ３４はシヤン
ク３６から上方に引き上げられること、換言すれば、ハ
ンド機構３０は垂直アーム２０から解放され、このハン
ド機構３０を分離した状態で垂直アーム２０は上昇し得
る状態となる。このようにして、図９に示すように、垂
直アーム２０が上方に引き上げられることにより、ハン
ド着脱機構１０のホルダ３４はシヤンク３６から引き離
されて、上方に持ち上げられることになる。即ち、ハン
ド着脱機構１０を介して、ハンド３０は垂直アーム２０
の下端から取り外されることになる。

【００６９】このハンド脱着機構１０における解放動
作、即ち、ホルダ３４のシヤンク３６からの引き上げ動
作に際して、シヤンク３６とホルダ３４とにおいて実質
的に内部に入り込んでいる部分は、ピストン４２におけ
る係止部材２０ｂの下部及びボール支持筒４８の支持筒
本体４８ａのみであり、その長さは、図２において符合
Ｌで示すように極めて短い値に制限されている。

【００７０】この結果、この一実施例においては、ハン
ド機構３０を垂直アーム２０から解放するためのＺ軸方
向に沿うストロークは、少なくとも上述した距離Ｌ以上
であれば良く、交換時間が短く設定されることになる。
次に、このように構成されるハンド着脱機構１０を備え
たロボツト１２における、ハンド機構の交換作業につい
て概略的に説明する。

【００７１】先ず第１図に示すように、垂直アーム２０
の下端にハンド着脱機構１０を介してハンド機構３０が
連結された状態において、このハンド機構３０に対応す
る図示しない部品に対する所定のピツク・アンド・プレ
ース動作が実行される。そして、このハンド機構３０で
ピツクすることの出来ない他の部品をピツク・アンド・
プレース動作しなければならない場合には、このハンド
機構３０を取り外し、他の部品のピツク動作に適切な他
のハンド機構に交換しなければならなくなる。

【００７２】このようにハンド機構を交換する必要が発
生した場合には、ロボツトコントローラ２８は、第１乃
至第４の駆動モータ２１，２２，２４，２６を駆動し
て、ハンド交換ステーシヨンの所定のハンド置台９６に
ハンド着脱機構１０のシヤンク３６を支持させるよう
に、開口部側から移動させる。この結果、シヤンク３６
は、これの係止溝８６ｇにハンド置台９６の凹部９６ｂ
の両側を規定するラツク本体９６ａの部分が両側から嵌
入された状態で支持されることになる。

【００７３】そして、所定のハンド置台９６にシヤンク
３６が完全に支持された状態で、ロボツトコントローラ
２８は図示しない空圧機構を起動して、第１のエアホー
ス３２ａを介して、ハンド着脱機構１０のシリンダ室５
８内に圧縮空気を導入する。この結果、上述したよう
に、ハンド着脱機構１０は解放状態が規定され、ホルダ
３４はシヤンク３６から上方に分離可能な状態となる。
この後、ロボツトコントローラ２８は、脱着機構の分離
可能状態を、上述した最下位置確認センサ７０のＯＮ動
作により確認した後、第３の駆動モータ２４を起動し
て、垂直アーム２０を垂直方向に沿つて上方に移動させ
るように駆動する。このようにして、垂直アーム２０の
下端に取り付けられたホルダ３４は、ハンド置台９６に
支持されたシヤンク３６から持ち上げられ、上方に分離
されることになる。

【００７４】この後、垂直アーム２０の上方移動量が上
述した分離ストロークＬに至ったことが検出されると、
ロボツトコントローラ２８は第３の駆動モータ２４の駆
動を停止して、第１及び第２の駆動モータ２２を起動し
て、垂直アーム２０の上下位置を保持しつつ、側方に移
動させて、新に取り付けようとする他のハンド機構の直
上方にもたらし、この時点で第１及び第２の駆動モータ
２２を停止する。尚、このように他のハンド機構の直上
方に移動する際において、第４の駆動モータ２４を起動
して、その中心軸線回りに回動して、これから連結しよ
うとする他のハンド機構の回動位置を自身の回動位置と
を正確に整合させることになる。

【００７５】この後、第３の駆動モータ２２を起動し
て、垂直アーム２０を下降させ、上述したストローク距
離Ｌだけ垂直アーム２０が下降して、ホルダ３４がシヤ
ンク３６の上に載置された時点で、第３の駆動モータ２
２の駆動を停止する。この後、ロボツトコントローラ２
８は、上述した空圧機構の作動を停止して、シリンダ室
５８内の圧力を抜く。この結果、ピストン４２はコイル
スプリング５６の付勢力により持ち上げられ、各ボール
５２は係止部材５４の外方テーパ面５４ａに押されて半
径方向外方に偏倚され、ボール支持筒４８の外周面から
半径方向外方に突出する。このようにして、図２に示す
ように、各ボール５２は掛止用内方テーパ面８６ａと外
方テーパ面５４ａとの間で挾持され、ホルダ３４とシヤ
ンク３６とは互いに結合される。このようにして、ハン
ド着脱機構１０を介して、他のハンド機構は垂直アーム
２０の下部に連結されることになる。

【００７６】そして、ロボツトコントローラ２８は第１
及び第２の駆動モータ２２を再び起動して、垂直アーム
２０をハンド置台の凹部９６ｂから抜け出るように水平
に開口部側より移動させ、垂直アーム２０の下端に連結
された他のハンド機構が対応するハンド置台から離脱す
ることにより、ハンド機構３０の交換作業が終了する。

【００７７】次に、図１６に示したフローチャートを参
照して、組立順序に従ってハンドを交換する動作につい
て説明する。以下の説明では、組立工程番号をＮで表
し、ハンド番号をＨで表すものとする。まず、ステツプ
Ｓ１２において組立スタートのボタンが押されると、ロ
ボットコントローラ２８はステツプＳ１４においてＮ＝
１と設定する。次にステツプＳ１４において、現在取り
付いているハンドの番号Ｈを、切換スイッチ１１１の設
定番号から読み取る。そして、ステツプＳ１６におい
て、現在取り付いているハンドの番号がＮと一致してい
るか否か、すなわちこれから作業を行う工程の番号と一
致しているかどうかを確認する。ステツプＳ１６におい
て、ハンドの番号Ｈが、工程番号Ｎと一致していない場
合には、ハンドを交換する必要があるので、ステツプＳ
１８に進みハンドの交換を行う。このとき、何番のハン
ドがどのハンド置き台に置いてあるかという情報は、既
にロボットコントローラ２８に入力されている。その後
ステツプＳ２０に進む。一方、ステツプＳ１６におい
て、ハンドの番号Ｈが、工程番号Ｎと一致している場合
にはステツプＳ２０にそのまま進む。ステツプＳ２０で
は、Ｋ＝Ｎと設定し、Ｋ番目の組立プログラムを実行す
る。ステツプＳ２２では、工程番号Ｎが最終の工程番号
と一致しているか否かが判断される。ステツプＳ２２に
おいて、工程番号Ｎが最終の工程番号と一致していた場
合には、１つの組立サイクルが終了したことを意味して
いるので、ステツプＳ１２に戻り、再び同じ動作を繰り
返す。また、ステツプＳ２２において、工程番号がまだ
最終の工程番号に達していない場合には、ステツプＳ２
４に進み、Ｎ＝Ｎ＋１と設定した後、ステツプＳ１４に
戻り、１つの組立サイクルが終了するまでステツプＳ１
４からステツプＳ２４の動作を繰り返す。

【００７８】以上説明した様に、一実施例のロボット装
置１２においては、ハンドにその識別番号を設定する切
換スイッチ１１１を設けているので、ロボットコントロ
ーラ２８は、ハンドの番号を識別することができ、現在
付いているハンドが次の工程に使用するハンドかどうか
をチェックし、もし次の工程に使用するハンドでない場
合には、自動的にハンドを交換する様にロボット装置１
２を制御することができる。

【００７９】このような機能により、組立工程の途中で
作業を中断した場合でも、再び作業を開始するときに、
作業者が現在付いているハンドの種類を確認する必要が
なくなるので、作業能率が向上する。なお、本発明は、
その主旨を逸脱しない範囲で上記実施例を修正または変
形したものに適用可能である。

【００８０】例えば、上述した実施例においては切換ス
イッチを８段階に切り換え可能なスイッチとしたが、こ
れに限定されることなく、必要に応じて切り換え段数を
増減させてもよいことは言うまでもない。

【００８１】

【発明の効果】以上詳述したように、この発明に係わる
ハンド着脱機構によれば、ハンド側にそのハンドの識別
番号を設定する選択スイッチを設け、ハンドの識別番号
を予めハンド自身に設定しておき、この識別番号情報を
制御手段により判断することにより、作業を中断し再び
開始する様な場合でも、制御手段が自動的にハンドの種
類を判断することができるので、作業者がハンドの種類
を確認する必要がなく、作業能率を向上させることが可
能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明に係わるロボツト装置の構成を概略的
に示す正面図である。

【図２】図１に示すハンド着脱機構を結合状態で示す縦
断面図である。

【図３】シリンダ体を取り出して示す斜視図である。

【図４】ボール支持筒を取り出して示す縦断面図であ
る。

【図５】ハンド着脱機構を、ホルダにおける解放状態が
規定された状態で示す縦断面図である。

【図６】ハンド着脱機構を、図２におけるＡ−Ａ線に沿
つて切断した状態で示す横断面図である。

【図７】ハンド着脱機構のシヤンク本体の上面構成を示
す平面図である。

【図８】ハンド着脱機構を、図２におけるＢ−Ｂ線に沿
つて切断した状態で示す横断面図である。

【図９】シヤンクラツクの構成を示す斜視図である。

【図１０】シヤンク本体に形成された測定用スリツトの
形成状態を示す正面断面図である。

【図１１】切換スイッチの外観を示す平面図である。

【図１２】ハンドの識別番号情報の伝達経路を示したブ
ロック図である。

【図１３】ハンド着脱機構を、ホルダがシヤンクから完
全に抜き上げられた状態を示す縦断面図である。

【図１４】，

【図１５】夫々、この一実施例のロボツト装置に装着さ
れるハンド機構の一例を示す正面図及び底面図である。

【図１６】組立順序に従ってハンドを交換する動作を示
したフローチャートである。

【符号の説明】

１０ハンド着脱機構１２ロボツト装置３０ハンド機構３４ホルダ３６シヤンク４０シリンダ部４２ピストン４４内筒４８ボール支持筒４８ａ支持筒本体４８ｂ天井部４８ｃ挿通孔４８ｄボール支持孔５２ボール５４係止部材５４ａ外方テーパ面５４ｂ本体部分５４ｃ外方フランジ部５６コイルスプリング６８係止スリーブ６８ａテーパ面８６シヤンク本体８６ａ透孔８６ｂ着脱部材８６ｃ係止筒部８６ｄ内方フランジ部８６ｅ掛止用内方テーパ面８６ｆ立ち下がり部８６ｇ係止溝８６ｈ外方テーパ面８６ｉ挿入用内方テーパ面９０連結筒９０ａ本体部分９０ｂ内方フランジ部１１１切換スイッチ１２４仕切板２００シリアル伝送ＩＣ２０２ラインドライバー

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】複数のハンドを選択的に交換しながら組
立作業を行うロボット装置において、前記複数のハンドの夫々は、該ハンドの識別番号を選択
的に設定するための選択スイッチを具備することを特徴
とするロボット装置。
【請求項２】前記選択スイッチにより設定された識別
番号の情報をもとに、次の組立作業を行うために正しい
ハンドが装着されているか否かを判断し、自動的に正し
いハンドに交換するための制御手段をさらに具備するこ
とを特徴とする請求項１に記載のロボット装置。