JPH0623434Y2 - ロボットのツール交換構造 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本考案は、ロボットのツール交換構造に関し、特に圧縮
空気等によって作動するエアーハンド等のツールの交換
構造に適用して有効な技術に関する。

［従来の技術］ この種の産業用ロボットにおいて、節動自在なアームの
先端側にエアーハンド等のツールが固定的に取り付けら
れているものがある。

しかしながら、ツールがアームに対して固定的に取り付
けられている構造では、一つのロボットを他の作業に転
用することができず、また被処理物の大きさ、形状等の
規格の変更に対しても対処できない。

このため、アームに対してツールを交換自在に取り付け
られる構造とすることが考えられる。

［考案が解決しようとする問題点］ しかしながら、前記したようにアームに対してツールを
交換自在に取り付けられる構造とする場合には、ツール
の交換作業を容易かつ迅速に、確実に行うことができる
構造でなければならない。

また、その構造も簡易化され小形化されたものでなけれ
ばならない。

本考案の目的は、ツールの交換を容易かつ迅速に、確実
に行うことができ、構造の簡易化ないし小形化を図るこ
とができるロボットのツールの交換構造を提供すること
にある。

［問題点を解決するための手段］ 本考案のロボットのツールの交換構造は、ロボットのア
ーム側に装着され、雄嵌合部および突出可能なロッドを
有しているメインアダプタと、このメインアダプタの雄
嵌合部およびロッドが夫々嵌合される雌嵌合部を有し、
この雌嵌合部に前記雄嵌合部および前記ロッドが夫々嵌
合されることにより該メインアダプタに着脱自在に固定
保持されるサブアダプタと、このサブアダプタに結合さ
れ、流体圧によって駆動されるツールとを備えたロボッ
トのツール交換構造であって、前記雄嵌合部および前記
ロッドには、前記ツールの作動用の流体圧流路が夫々の
軸方向に沿って内設されている構造としたものである。

［作用］ 前記した手段によれば、ツールが結合されたサブアダプ
タの一方の雌嵌合部にメインアダプタの雄嵌合部が嵌合
され、また他方のサブアダプタの雌嵌合部にロッドが突
出されて嵌合されることにより、サブアダプタをメイン
アダプタに容易かつ確実に取り付けて固定保持させるこ
とができる。

また、突出されたロッドが引き込まれて該ロッドがサブ
アダプタの雌嵌合部から抜き出され、またメインアダプ
タの雄嵌合部がサブアダプタの雌嵌合部から抜き出され
ることにより、サブアダプタをメインアダプタから容易
に取り外すことができる。

このように、ツールが結合されたサブアダプタのメイン
アダプタに対する取り付けおよび取り外しを容易かつ確
実に行うことができるので、ツールの交換の容易化、確
実化、迅速化を図ることができる。

更に、ツールの作動用の流体圧流路が雄嵌合部およびロ
ッドに夫々の軸方向に沿って内設されていることによ
り、該雄嵌合部およびロッドがサブアダプタのメインア
ダプタへの取り付け機能と、ツールを作動させる流体圧
流路の機能とを兼用しているので、構造の簡易化や小形
化を図ることができる。

［実施例］ 第１図は本考案の一実施例であるロボットのツール交換
構造を示す要部断面図、第２図は第１図に示すロボット
のツール交換構造が適用された産業用ロボットを示す側
面図である。

本実施例のツール交換構造が適用された産業用ロボット
１は、第２図に示すようにたとえばエアーハンド２（ツ
ール）によって所定の被処理物を把持し移送するための
ものである。

ロボット１の本体３からは、水平方向に節動可能な揺動
アーム４ａが延在し、このアーム４ａの先端には昇降可
能なアーム４ｂが取り付けられている。

アーム４ｂの先端には、メインアダプタ６が装着され、
このメインアダプタ６にはサブアダプタ７が着脱自在に
固定保持されている。更に、サブアダプタ７には、エア
ーハンド２が結合されている。

前記メインアダプタ６の一側面には、第１図に示すよう
にツール作動用の給排ポート６ａが開設され、またメイ
ンアダプタ６の他側面には、該メインアダプタ６に内設
されたエアーシリンダよりなるシリンダ機構５を作動さ
せるための給排ポート６ｂ，６ｃが開設されている。

給排ポート６ａ，６ｂ，６ｃは、第２図に示すように夫
々のフレキシブルチューブ６ｄを通じてエアー供給源
（図示せず）に接続されている。

メインアダプタ６のサブアダプタ７に対する接合面は、
水平面８ａおよびこの水平面８ａに連続する傾斜面８ｂ
によって形成されている。

水平面８ａには、取り付け孔が開設され、この取り付け
孔に雄嵌合部材９が嵌合し、ねじ１０によって締結され
て固定されている。そして、この雄嵌合部材９の先端側
が水平面８ａから垂直に突出され、この突出部位が位置
決め用の雄嵌合部９ａとされている。雄嵌合部９ａの先
端部は、先細り形状に形成されている。

雄嵌合部材９の内部には、その軸方向に沿ってツール作
動用の流体圧流路９ｂが延在され、この流路９ｂは給排
ポート６ａに接続されている。なお、流路９ｂと給排ポ
ート６ａとの接続部位には、流体漏れを防止するための
Ｏリング等のシール部材１１が設けられている。

前記傾斜面８ｂ側のメインアダプタ６内には、該傾斜面
８ｂに対して垂直に延在して貫通する貫通孔１２が形成
され、この貫通孔１２の中央部の大径部が前記シリンダ
機構５のシリンダ室１３とされている。

貫通孔１２には、中途にピストン１４ａが形成されたロ
ッド１４が該貫通孔１２の軸方向に沿って移動自在に貫
通され、該ロッド１４の両端側が貫通孔１２の両端部か
ら外部に、また雄嵌合部９ａの軸方向に対して斜めにす
なわち所定の角度をなして突出されるようになってい
る。

ロッド１４の下端側は、先細り形状に形成され、該ロッ
ド１４内にはツール作動用の流体圧流路１４ｂがその軸
方向に沿って延在されている。流体圧流路１４ｂの上側
の開口部は、第２図に示すようにフレキシブルチューブ
６ｅを通じてエアー供給源（図示せず）に接続されてい
る。

また、貫通孔１２の両端側の大径部の外周部には、ブッ
シュ１５およびシール部材１６が夫々配設されている。

シリンダ室１３は、ピストン１４ａによって仕切られ、
その一方のシリンダ室１３ａが給排ポート６ｂに、他方
のシリンダ室１３ｂが給排ポート６ｃに夫々連通されて
いる。

前記サブアダプタ７のメインアダプタ６に対する接合面
は、水平面７ａおよび傾斜面７ｂによって形成され、該
メインアダプタ６の接合面に対応している。

サブアダプタ７の水平面７ａには、該水平面７ａに対し
て垂直に延在する嵌合孔７ｃ（雌嵌合部）が開設され、
この嵌合孔７ｃに雄嵌合部９ａが嵌合されるようになっ
ている。

他方、傾斜面７ｂには、該傾斜面７ｂに対して垂直に延
在する嵌合孔７ｄ（雌嵌合部）が開設され、この嵌合孔
７ｄにロッド１４の下端側が嵌合されるようになってい
る。

嵌合孔７ｃ，７ｄの外周部には、ブッシュ１７およびＯ
リング等のシール部材１８が夫々配設され、その夫々の
シール部材１８によって雄嵌合部９ａと嵌合孔７ｃおよ
びロッド１４と嵌合孔７ｄの夫々の接続部位からの流体
漏れが防止されるようになっている。

また、サブアダプタ７の下面には、流体ポート７ｅ，７
ｆが開設され、これらの流体ポート７ｅ，７ｆは夫々嵌
合孔７ｃ，７ｄに連通されている。

前記エアーハンド２の内部には、その一対のレバー２ａ
を開閉作動させる複動形のシリンダ機構（図示せず）が
設けられている。

サブアダプタ７の流体ポート７ｅ，７ｆは、そのエアー
ハンド２のシリンダ機構に連通され、該シリンダ機構
（図示せず）がそれらの流体ポート７ｅ，７ｆを通じて
夫々供給された流体圧によって駆動されるようになって
いる。

次に、本実施例の作用について説明する。

第２図に示すように、ロボット１のアーム４ｂには、メ
インアダプタ６が装着され、このメインアダプタ６には
サブアダプタ７が着脱自在に固定保持されている。更
に、サブアダプタ７にはエアーハンド２が結合されてい
る。

この状態におけるメインアダプタ６とサブアダプタ７と
は、雄嵌合部９ａおよび傾斜面８ｂから突出されている
ロッド１４の下端側が嵌合孔７ｃ，７ｄに夫々嵌合し
て、また両者の水平面８ａ，７ａどうしおよび傾斜面８
ｂ，７ｂどうしが互いに当接されて固定保持されてい
る。

この第２図の状態において、給排ポート６ａに圧縮空気
が供給されると、該圧縮空気が流体圧流路９ｂと流体ポ
ート７ｅとを通じてエアーハンド２のシリンダ機構にお
ける一方のシリンダ室（図示せず）に供給される。

他方、流体圧流路１４ｂの上側開口部に圧縮空気が供給
されると、該圧縮空気が流体圧流路１４ｂと流体ポート
７ｆとを通じてエアーハンド２のシリンダ機構における
他方のシリンダ室（図示せず）に供給される。

そして、このように、エアーハンド２のシリンダ機構
（図示せず）に圧縮空気が供給されることにより、レバ
ー２ａの開閉動作がなされ、このレバー２ａの開閉動作
によって被処理物の挟持とその解除がなされる。

次に、そのエアーハンド２を他の種類のエアーハンド２
ないしツールに交換する場合には、たとえば次のように
して行われる。

先ず、メインアダプタ６の給排ポート６ｃを通じてシリ
ンダ室１３ｂに圧縮空気を供給する。この圧縮空気の作
用により、ピストン１４ａおよびロッド１４が上昇さ
れ、いままで傾斜面８ｂから突出されていたロッド１４
の下端側が第１図に示すように貫通孔１２内に引き込ま
れる。

そして、このロッド１４の引き込みにより、ロッド１４
の下端側とサブアダプタ７の嵌合孔７ｄとの嵌合状態が
解除され、メインアダプタ６からのサブアダプタ７の取
り外しが可能とされる。

すなわち、ロッド１４は、雄嵌合部９ａの軸方向に対し
て斜めにすなわち所定の角度をなして突出されて嵌合孔
７ｄに嵌合されているため、このような嵌合状態におい
てはメインアダプタ６からのサブアダプタ７の取り外し
は不可能であるが、ロッド１４の嵌合孔７ｄへの嵌合状
態の解除後はその取り外しが可能とされる。

次いで、たとえばロボット１以外の他のロボットのエア
ーハンド（図示せず）等によって、サブアダプタ７を雄
嵌合部９ａの軸方向に沿って下降させて嵌合孔７ｃから
雄嵌合部９ａを抜き出し、サブアダプタ７をメインアダ
プタ６から取り外す。

このように、本実施例によれば、傾斜面８ｂから突出さ
れていたロッド１４の下端側を引き込ませて該ロッド１
４と嵌合孔７ｄとの嵌合状態を解除させ、その後に雄嵌
合部９ａと嵌合孔７ｃとの嵌合状態を解除させることに
より、エアーハンド２が結合されているサブアダプタ７
をメインアダプタ６から容易かつ迅速に取り外すことが
できる。

次いで、他の種類のエアーハンド２ないしツールが結合
された他のサブアダプタ７をメインアダプタ６に取り付
ける。

この取り付けに際しては、先ず、たとえば前記した他の
ロボットのエアーハンド（図示せず）等によって、サブ
アダプタ７をメインアダプタ６の下方から上昇させて嵌
合孔７ｃに雄嵌合部９ａを嵌合させ、水平面８ａ，７ａ
どうしおよび傾斜面８ｂ，７ｂどうしを互いに当接させ
る。この嵌合孔７ｃへの雄嵌合部９ａの嵌合と、水平面
８ａ，７ａどうしおよび傾斜面８ｂ，７ｂどうしの当接
とにより、サブアダプタ７のメインアダプタ６に対する
位置決めがなされ、該サブアダプタ７がメインアダプタ
６の所定の位置に確実に配置される。

この配置後に、メインアダプタ６の給排ポート６ｂを通
じてシリンダ室１３ａに圧縮空気を供給する。この供給
された圧縮空気の作用により、ピストン１４ａおよびロ
ッド１４が下降され、ロッド１４の下端側が傾斜面８ｂ
から突出されて嵌合孔７ｄに嵌合され、サブアダプタ７
がメインアダプタ６に確実に固定保持される。この固定
保持状態は、ロッド１４の下端側が雄嵌合部９ａの軸方
向に対して斜めに突出されて嵌合孔７ｄに嵌合されてい
るため、メインアダプタ６からのサブアダプタ７の離脱
は不可能とされ、サブアダプタ７はメインアダプタ６に
確実にかつ強固に固定保持されている。

このように、本実施例によれば、雄嵌合部９ａを嵌合孔
７ｃに嵌合させた後に、ロッド１４の下端側を突出させ
て嵌合孔７ｄに嵌合させることにより、いままでのエア
ーハンド２とは異なるエアーハンド２ないしツールが結
合されているサブアダプタ７をメインアダプタ６に容易
かつ確実に取り付けることができる。また、サブアダプ
タ７をメインアダプタ６に確実にかつ強固に固定保持さ
せることができる。

更に、本実施例によれば、エアーハンド２等のツールの
作動用の流体圧流路９ｂ，１４ｂが雄嵌合部材９および
ロッド１４に夫々の軸方向に沿って内設されていること
により、該雄嵌合部材９およびロッド１４がサブアダプ
タ７のメインアダプタ６への取り付け機能と、エアーハ
ンド２等のツールを作動させる流体圧流路の機能とを兼
用しているので、構造の簡易化や小形化を図ることがで
きる。

以上、本考案を実施例に基づき具体的に説明したが、本
考案は前記実施例に限定されるものではなく、その要旨
を逸脱しない範囲で種々変更可能である。

たとえば、本実施例において、ツールは、一対のレバー
２ａを備えたエアーハンド２が適用されているが、本考
案におけるツールは、そのようなエアーハンド２の適用
に限定されるものではなく、たとえばかしめ治具、押込
治具、あるいはドライバ等を備えた各種のツールを適用
することが可能である。

［考案の効果］ 本考案のロボットのツール交換構造によれば、ロボット
のアーム側に装着され、雄嵌合部および突出可能なロッ
ドを有しているメインアダプタと、このメインアダプタ
の雄嵌合部およびロッドが夫々嵌合される雌嵌合部を有
し、この雌嵌合部に前記雄嵌合部および前記ロッドが夫
々嵌合されることにより該メインアダプタに着脱自在に
固定保持されるサブアダプタと、このサブアダプタに結
合され、流体圧によって駆動されるツールとを備えたロ
ボットのツール交換構造であって、前記雄嵌合部および
前記ロッドには、前記ツールの作動用の流体圧流路が夫
々の軸方向に沿って内設されている構造とされているこ
とにより、以下の効果を得ることができる。

(1)．ツールが結合されたサブアダプタの一方の雌嵌合
部にメインアダプタの雄嵌合部が嵌合され、また他方の
サブアダプタの雌嵌合部にロッドが突出されて嵌合され
ることにより、サブアダプタをメインアダプタに容易か
つ確実に取り付けて固定保持させることができる。

(2)．突出されたロッドが引き込まれて該ロッドがサブ
アダプタの雌嵌合部から抜き出され、またメインアダプ
タの雄嵌合部がサブアダプタの雌嵌合部から抜き出され
ることにより、サブアダプタをメインアダプタから容易
に取り外すことができる。

(3)．前記した(1)と(2)の効果により、ツールが結合さ
れたサブアダプタのメインアダプタに対する取り付けお
よび取り外しを容易かつ確実に行うことができるので、
ツールの交換の容易化、確実化、迅速化を図ることがで
きる。

(4)．ツールの作動用の流体圧流路が雄嵌合部およびロ
ッドに夫々の軸方向に沿って内設されていることによ
り、該雄嵌合部およびロッドがサブアダプタのメインア
ダプタへの取り付け機能と、ツールを作動させる流体圧
流路の機能とを兼用しているので、構造の簡易化や小形
化を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の一実施例であるロボットのツール交換
構造を示す要部断面図、第２図は第１図に示すロボット
のツール交換構造が適用された産業用ロボットを示す側
面図である。 １……ロボット、 ２……エアーハンド（ツール）、 ２ａ……レバー、 ３……本体、 ４ａ，４ｂ……アーム、 ５……シリンダ機構、 ６……メインアダプタ、 ６ａ，６ｂ，６ｃ……給排ポート、 ６ｄ，６ｅ……チューブ、 ７……サブアダプタ、 ７ａ……水平面、 ７ｂ……傾斜面、 ７ｃ，７ｄ……嵌合孔（雌嵌合部）、 ７ｅ，７ｆ……流体ポート、 ８ａ……水平面、 ８ｂ……傾斜面、 ９……雄嵌合部材、 ９ａ……雄嵌合部、 ９ｂ……流体圧流路、 １０……ねじ、 １１……シール部材、 １２……貫通孔、 １３，１３ａ，１３ｂ……シリンダ室、 １４……ロッド、 １４ａ……ピストン、 １４ｂ……流体圧流路、 １５……ブッシュ、 １６……シール部材、 １７……ブッシュ、 １８……シール部材。

Claims (3)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】ロボットのアーム側に装着され、雄嵌合部
   および突出可能なロッドを有しているメインアダプタ
   と、このメインアダプタの雄嵌合部およびロッドが夫々
   嵌合される雌嵌合部を有し、この雌嵌合部に前記雄嵌合
   部および前記ロッドが夫々嵌合されることにより該メイ
   ンアダプタに着脱自在に固定保持されるサブアダプタ
   と、このサブアダプタに結合され、流体圧によって駆動
   されるツールとを備えたロボットのツール交換構造であ
   って、前記雄嵌合部および前記ロッドには、前記ツール
   の作動用の流体圧流路が夫々の軸方向に沿って内設され
   ていることを特徴とするロボットのツール交換構造。
2. 【請求項２】前記ロッドが前記雄嵌合部の軸方向に対し
   て所定の角度をなして突出されて前記雌嵌合部に嵌合さ
   れることを特徴とする実用新案登録請求の範囲第１項記
   載のロボットのツール交換構造。
3. 【請求項３】前記ロッドが前記メインアダプタに内設さ
   れたエアーシリンダ機構によって駆動されることを特徴
   とする実用新案登録請求の範囲第１項記載のロボットの
   ツール交換構造。