JPH0753352B2 - Automatic tool change coupler - Google Patents
Automatic tool change couplerInfo
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- JPH0753352B2 JPH0753352B2 JP2293128A JP29312890A JPH0753352B2 JP H0753352 B2 JPH0753352 B2 JP H0753352B2 JP 2293128 A JP2293128 A JP 2293128A JP 29312890 A JP29312890 A JP 29312890A JP H0753352 B2 JPH0753352 B2 JP H0753352B2
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- ring
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この出願の発明は、ロボット等の出力部に取付けられる
第１ユニットと、この第１ユニットに接続される工具を
有したワーク側の第２ユニットとから成る自動工具交換
用カップラーに関するものである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Industrial field of application] The invention of this application is directed to a second unit on the side of a work having a first unit attached to an output part of a robot or the like, and a tool connected to the first unit. The present invention relates to an automatic tool change coupler including a unit.
近年、アーム式の工業用ロボットには、工具交換機能を
具備させてあり、第１図に示す如くアーム（Ａ）の先端
部に工具交換用カップラー（Ｃ）を有するものとしてあ
る。In recent years, arm type industrial robots are provided with a tool changing function, and as shown in FIG. 1, a tool changing coupler (C) is provided at the tip of the arm (A).
上記工具交換用カップラー（Ｃ）は、同図に示すよう
に、ロボット側に取付けられる第１ユニット（１）と、
工具が取付けられたワーク側の第２ユニット（２）とか
ら構成されており、工具が相違する多数の第２ユニット
（２）が用意されている。The tool exchanging coupler (C) includes a first unit (1) attached to the robot side, as shown in FIG.
It is composed of a second unit (2) on the side of a work to which a tool is attached, and a large number of second units (2) having different tools are prepared.
即ち、一つの工程が終了し次の工程に移る際に、今まで
使用していた第２ユニット（２）を第１ユニット（１）
から取外し、他の種類の工具を有する第２ユニット
（２）を結合させるのである。そして、この結合の際に
は、各ユニットに具備させた電気・空気・油・水経路用
のコネクタがON状態となるようにしてある。That is, when one process is completed and the next process is performed, the second unit (2) used until now is replaced with the first unit (1).
And the second unit (2) with another type of tool is joined. At the time of this connection, the electrical, air, oil, and water path connectors provided in each unit are turned on.
上記したコネクタのうち、油や水経路用のものとして
は、例えば、従来は、第５図に示すようなものが使用さ
れており、このものは、第１ユニット（１）側に設けら
れた雄コネクタ（３）と、第２ユニット（２）側に設け
られた雌コネクタ（４）とから構成されている。Of the above-mentioned connectors, for example, the one shown in FIG. 5 has been conventionally used as a connector for oil or water, and this connector is provided on the first unit (1) side. It is composed of a male connector (3) and a female connector (4) provided on the second unit (2) side.
雄コネクタ（３）は、同図に示すように、先端に雌コネ
クタ（４）に密嵌される挿入部（34）を有する筒状のケ
ーシング本体（30）と、これの内部に進退自在に収容さ
れると共に接続方向側にバネ付勢され、更に、流体経路
（39）を有した軸状の移動弁体（32）と、前記移動弁体
（32）の先端近傍外周面に、ケーシング本体（30）の先
端近傍内周面との水密を確保するＯリング（33）とから
構成されており、上記移動弁体（32）の先端部に押力が
作用しない場合、ケーシング本体（30）の接続側端と移
動弁体（32）の接続側端とが面一となるようにしてあ
る。As shown in the figure, the male connector (3) has a cylindrical casing main body (30) having an insertion portion (34) tightly fitted to the female connector (4) at its tip, and is movable back and forth inside this. The casing main body is housed and spring-biased toward the connection direction, and further has a shaft-shaped moving valve body (32) having a fluid path (39) and an outer peripheral surface near the tip of the moving valve body (32). The casing main body (30) is composed of an O-ring (33) for ensuring watertightness with the inner peripheral surface near the tip of the (30), and when no pushing force acts on the tip of the moving valve body (32). The connection side end of the movable valve body (32) and the connection side end of the movable valve body (32) are flush with each other.
雌コネクタ（４）は、第５図に示すように、筒状のケー
シング本体（40）と、これの内部に流体経路（41）を設
けるべく固定配設された軸状の固定弁体（44）と、前記
ケーシング本体（40）と固定弁体（44）間に進退自在に
介装されると共に接続方向側にバネ付勢された進退筒
（42）と、前記ケーシング本体（40）の先端近傍内周面
に、進退筒（42）の先端近傍外周面との水密性を確保す
るＯリング（43）と、固定弁体（44）の先端近傍外周面
に、前記進退筒（42）の先端近傍内周面との水密性を確
保する為のＯリング（45）とから構成されており、上記
進退筒（42）の先端部に押力が作用しない場合、ケーシ
ング本体（40）及び固定弁体（44）の接続側端と進退筒
（42）の接続側端とがほぼ面一となるようにしてある。As shown in FIG. 5, the female connector (4) includes a cylindrical casing main body (40) and a shaft-shaped fixed valve body (44) fixedly arranged to provide a fluid path (41) therein. ), An advancing / retreating cylinder (42) that is inserted between the casing body (40) and the fixed valve body (44) so as to be able to move forward and backward, and is spring-biased toward the connection direction side, and the tip of the casing body (40). An O-ring (43) that secures watertightness to the outer peripheral surface near the tip of the advancing / retreating cylinder (42) on the inner peripheral surface of the advancing / retreating cylinder (42), and an outer peripheral surface of the fixed valve body (44) near the tip of the advancing / retreating cylinder (42) has It is composed of an O-ring (45) for ensuring water tightness with the inner peripheral surface near the tip, and when the pushing force does not act on the tip of the advance / retreat cylinder (42), the casing body (40) and the fixing The connection side end of the valve body (44) and the connection side end of the advancing / retreating cylinder (42) are substantially flush with each other.
このものでは、第５図に示す如く雄コネクタ（３）の挿
入部（34）を雌コネクタ（４）の孔部分に挿入するよう
にして接続され、その接続過程は第６図（ａ）（ｂ）
（ｃ）（ｄ）に示す如くである。In this case, the male connector (3) is connected by inserting the insertion portion (34) into the hole of the female connector (4) as shown in FIG. 5, and the connecting process is shown in FIG. b)
This is as shown in (c) and (d).
ところが、上記コネクタでは、同図（ｂ）に示した状態
において、Ｏリング（33）（45）が同時に機能せず矢印
（Ｙ）に示した漏れ経路が構成されてしまい、その結
果、工具交換用カップラー（Ｃ）内に、流体が溜まって
しまう。これは、漏電等の問題を引き起こしてしまい、
危険である。However, in the connector, the O-rings (33) and (45) do not function at the same time in the state shown in FIG. 2B, and the leakage path shown by the arrow (Y) is formed, resulting in tool replacement. Fluid accumulates in the coupler (C). This causes problems such as leakage,
It is a danger.
他方、工具交換用カップラー（Ｃ）としては、第７図
（主要部の半断面図のみを示す）に示すようなものがあ
る。On the other hand, as a tool exchanging coupler (C), there is one as shown in FIG. 7 (only a half sectional view of a main part is shown).
このものでは、同図に示す如く雄コネクタ（３）の挿入
部（34）を雌コネクタ（４）の孔部分に挿入するように
して接続され、その接続過程は第７図（ａ）（ｂ）
（ｃ）に示す如くである。In this case, as shown in the figure, the male connector (3) is connected by inserting the insertion portion (34) into the hole of the female connector (4), and the connecting process is shown in FIGS. )
It is as shown in (c).
ところが、このものでは、雄コネクタ（３）の挿入部
（34）を雌コネクタ（４）の孔部分に挿入した瞬間、流
体圧によって、バネ（Ｂ）の付勢力に抗して進退筒（4
2）が押し込まれて、瞬間的に同図（ａ）に示す矢印
（Ｙ）のような漏れ経路が構成されてしまう。即ち、こ
のものも、前者のものと同様に工具交換カップラー
（Ｃ）内に流体が溜まってしまい、前者同様危険であ
る。However, in this structure, at the moment when the insertion portion (34) of the male connector (3) is inserted into the hole portion of the female connector (4), the forward / backward movement of the forward / backward moving cylinder (4) is counteracted by the fluid pressure against the biasing force of the spring (B).
2) is pushed in, and a leakage path like the arrow (Y) shown in FIG. That is, also in this case, as in the former case, the fluid is accumulated in the tool exchange coupler (C), which is dangerous as in the former case.
尚、上記カップラーにおいて、バネ（Ｂ）の付勢力を大
きくし、流体圧により進退筒（42）が押し込まれないよ
うにすることも可能であるが、バネ（Ｂ）の付勢力を大
きくした場合には、上記第１ユニット（１）と第２ユニ
ット（２）の接続時において、その接合面相互が平行に
なりにくいという不都合を招来する。In the above coupler, it is possible to increase the biasing force of the spring (B) so that the forward / backward movement cylinder (42) is not pushed in by fluid pressure. However, when the biasing force of the spring (B) is increased. In addition, when connecting the first unit (1) and the second unit (2), the joining surfaces thereof are unlikely to be parallel to each other.
そこで、この出願の発明では、第１ユニット（１）と第
２ユニット（２）との接合面の平行度が保て、且つ、前
記第１・２ユニット（１）（２）相互間に流体が漏れに
くい工具交換用カップラーを提供することを課題とす
る。Therefore, in the invention of this application, the parallelism of the joint surface between the first unit (1) and the second unit (2) is maintained, and the fluid is provided between the first and second units (1) and (2). An object of the present invention is to provide a coupler for tool exchange that does not easily leak.
そこで、この出願の発明では、第１ユニット（１）の流
体経路中に雄コネクタ（３）を設けると共に、第２ユニ
ット（２）の流体経路中に雌コネクタ（４）を設け、第
１ユニット（１）と第２ユニット（２）が接合状態にあ
るときには、前記雄コネクタ（３）と雌コネクタ（４）
とが接続されて、前記第１ユニット（１）の流体経路と
第２ユニット（２）のそれが連通状態になる形式の自動
工具交換用カップラーに於いて、 雄コネクタ（３）が、第１ユニット（１）の接合面から
突出すると共にその内部が流体経路となり、更に、先端
から一定範囲に小孔径部（35）を有した筒状の挿入部
（34）と、前記小孔径部（35）内に、進退自在に収容す
ると共に挿入部（34）の開放方向に対して抜止状態にせ
しめられた移動弁体（32）と、前記移動弁体（32）を挿
入部（34）の開放方向に付勢するバネ（B1）と、前記移
動弁体（32）に、これの外周面と小孔径部（35）の壁面
との水密性を確保する為に設けられたＯリング（90）と
から構成され、雌コネクタ（４）が、第２ユニット
（２）の流体経路内に、進退自在に収容され且つバネ
（B2）によって流体経路の開放方向に付勢された進退筒
（42）と、第２ユニット（２）の流体経路における開放
部近傍に固定配設され、当接する態様で上記進退筒（4
2）の開放側への抜止めを確保する固定弁体（44）と、
前記固定弁体（44）に、これの外周面と上記進退筒（4
2）との当接状態においてこれら相互の水密性を確保
し、又、挿入部（34）が進退筒（42）を押込んだ状態に
おいて、固定弁体（44）と小孔径部（35）の壁面間の水
密性を確保するＯリング（91）とから構成され、 上記進退筒（42）の内周面に、挿入部（34）が進退筒
（42）に当接したとき、これら相互間の水密性を確保す
るＯリング（92）を設けると共に、上記した小孔径部
（35）域の長さを、移動弁体（32）と固定弁体（44）と
が当接した状態におけるＯリング（90）（91）間距離以
上の大きさに設定している。Therefore, in the invention of this application, the male connector (3) is provided in the fluid path of the first unit (1), and the female connector (4) is provided in the fluid path of the second unit (2). When the (1) and the second unit (2) are in the joined state, the male connector (3) and the female connector (4).
In the automatic tool change coupler of a type in which the fluid path of the first unit (1) and the fluid path of the second unit (2) are in communication with each other, the male connector (3) is A cylindrical insertion portion (34) having a small hole diameter portion (35) within a certain range from the tip and protruding from the joint surface of the unit (1), and the inside thereof serving as a fluid path, and the small hole diameter portion (35). ), The movable valve body (32) is housed so as to be able to move back and forth and is kept in a detached state with respect to the opening direction of the insertion section (34), and the movable valve body (32) is opened in the insertion section (34). A spring (B1) biased in the direction and an O-ring (90) provided on the moving valve body (32) for ensuring water tightness between the outer peripheral surface of the moving valve body (32) and the wall surface of the small hole diameter portion (35). And a female connector (4) housed in the fluid path of the second unit (2) so as to be movable back and forth and a spring. Retractable tube that is biased in the opening direction of the fluid path through B2) and (42), fixed arranged in the opening portion near the fluid path of the second unit (2), the reciprocating cylinder in contact with aspect (4
A fixed valve body (44) that secures the retaining of 2) to the open side;
The fixed valve body (44) has an outer peripheral surface and the advancing and retracting cylinder (4
The watertightness between them is ensured in the contact state with 2), and the fixed valve body (44) and the small hole diameter section (35) are secured in the state where the insertion part (34) pushes the forward / backward movement cylinder (42). And an O-ring (91) that secures watertightness between the wall surfaces of the insertion / removal cylinder (42) and the inner peripheral surface of the advance / retreat cylinder (42). An O-ring (92) for ensuring water tightness between the movable valve body (32) and the fixed valve body (44) is in contact with the length of the small hole diameter portion (35). The size is set larger than the distance between the O-rings (90) and (91).
この出願の発明は次の作用を有する。 The invention of this application has the following actions.
．挿入部（34）により進退筒（42）がバネ（B2）の付
勢力に抗して押込まれる直前のシール状態 挿入部（34）と進退筒（42）間の水密性がＯリング（9
2）により確保され、流体経路と外周部とが遮断されて
おり、且つ、小孔径部（35）の壁面と移動弁体（32）間
の水密性がＯリング（90）により確保され、雄コネクタ
（３）内の流体が挿入部（34）の開放部から漏れないよ
うになっている。． Sealing state immediately before the advancing / retreating cylinder (42) is pushed against the urging force of the spring (B2) by the inserting section (34). The watertightness between the inserting section (34) and the advancing / retreating tube (42) is O-ring (9).
2), the fluid path is cut off from the outer circumference, and the O-ring (90) ensures watertightness between the wall surface of the small hole diameter portion (35) and the moving valve body (32). The fluid in the connector (3) is prevented from leaking from the open part of the insertion part (34).
．挿入部（34）によって、の状態より更にバネ（B
2）の付勢力に抗して進退筒（42）が押込まれたときの
シール状態 の状態に加えて、前記小孔径部（35）の壁面と固定弁
体（44）間の水密性がＯリング（91）により確保されて
いる。． Depending on the insertion part (34), the spring (B
In addition to the sealed state when the advancing / retreating cylinder (42) is pushed against the urging force of 2), the watertightness between the wall surface of the small hole diameter portion (35) and the fixed valve body (44) is O. Secured by the ring (91).
．挿入部（34）によっての状態より更にバネ（B2）
の付勢力に抗して進退筒（42）がさらに押込まれたとき
のシール状態 Ｏリング（90）の位置が小孔径部（35）から外れること
となって移動弁体（32）の外周部には流体経路が形成さ
れることとなり、挿入部（34）と進退筒（42）間の水密
性がＯリング（92）により、小孔径部（35）の壁面と固
定弁体（45）間の水密性がＯリング（91）により、それ
ぞれ確保されているのみとなっている。． More spring (B2) than the state of the insertion part (34)
Sealing state when the advancing / retreating cylinder (42) is further pushed in against the urging force of the O-ring (90) moves out of the small hole diameter part (35) and the outer peripheral part of the moving valve body (32). Since a fluid path is formed in the space between the insertion portion (34) and the advancing / retreating cylinder (42), the O-ring (92) causes the O-ring (92) to form a gap between the wall surface of the small hole diameter portion (35) and the fixed valve body (45). The watertightness of each is only secured by the O-ring (91).
この状態では、Ｏリング（91）の存在により外部に流体
が漏れない状態となっており、又、進退筒（42）に流体
圧が作用していない。In this state, the presence of the O-ring (91) prevents the fluid from leaking to the outside, and the fluid pressure is not acting on the advancing / retreating cylinder (42).
．挿入部（34）によっての状態より更にバネ（B2）
の付勢力に抗して進退筒（42）がさらに押込まれたとき
のシール状態 Ｏリング（90）及びＯリング（91）の位置が共に小孔径
部（35）から外れることとなって移動弁体（32）及び固
定弁体（44）の外周部には流体経路が形成されることと
なり、挿入部（34）と進退筒（42）間の水密性がＯリン
グ（92）により確保されているのみとなっている。． More spring (B2) than the state of the insertion part (34)
Sealing state when the advancing / retreating cylinder (42) is further pushed against the urging force of the O-ring (90) and the O-ring (91) both come off the small hole diameter section (35). A fluid path is formed in the outer peripheral portions of the body (32) and the fixed valve body (44), and the O-ring (92) ensures water tightness between the insertion portion (34) and the advancing / retreating cylinder (42). It is only available.
即ち、雄コネクタ（３）と雌コネクタ（４）の流体経路
が連通状態となり、前記流体経路と外部との水密性はＯ
リング（92）により確保されている。That is, the fluid paths of the male connector (3) and the female connector (4) are in communication with each other, and the watertightness between the fluid path and the outside is O.
Secured by the ring (92).
以下、この出願の発明の構成を一実施例として示した図
面に従って説明する。Hereinafter, the configuration of the invention of this application will be described with reference to the drawings shown as an embodiment.
この実施例のものは、従来の技術の欄に記載したものと
同様（第１図参照）に、アーム式の工業用ロボットのハ
ンド等に取付けられる第１ユニット（１）と、工具が取
付けられたワーク側の第２ユニット（２）とから構成さ
れており、第２図に示すガイドピン（10）とガイド孔
（20）を介して適性に第１ユニット（１）と第２ユニッ
ト（２）とが接合された時には、電気用コネクタ（E1）
（E2）や水経路用の雄・雌コネクタ（３）（４）やその
他（空気・油経路用）コネクタが接続状態となるように
してある。This embodiment is similar to the one described in the section of the prior art (see FIG. 1), and the first unit (1) attached to the hand of the arm type industrial robot and the tool are attached. And a second unit (2) on the side of the workpiece, and appropriately the first unit (1) and the second unit (2) through the guide pin (10) and the guide hole (20) shown in FIG. ) And are joined together, the electrical connector (E1)
The (E2) and male / female connectors (3) and (4) for the water path and other connectors (for the air / oil path) are connected.
以下に、この自動工具交換用カップラー（Ｃ）の要部で
ある第１・２ユニット（１）（２）に形成された流体経
路（11）（12）及び雄・雌コネクタ（３）（４）につい
て詳述する。Below, the fluid paths (11) (12) and the male / female connectors (3) (4) formed in the first and second units (1) and (2) which are the essential parts of the automatic tool changing coupler (C). ) Will be described in detail.
この実施例のものでは、第３図に示すように、上記第１
ユニット（１）の流体経路（11）における接合面側開放
部分に雄コネクタ（３）を設けると共に、第２ユニット
（２）の流体経路（21）における接合面側開放部分に雌
コネクタ（４）を設け、第１ユニット（１）と第２ユニ
ット（２）が接合状態にあるときには、前記雄コネクタ
（３）と雌コネクタ（４）とが接続されて、流体経路
（11）と流体経路（21）とが連通状態になるようにして
ある。In the case of this embodiment, as shown in FIG.
A male connector (3) is provided at the joint surface side open portion of the fluid path (11) of the unit (1), and a female connector (4) is provided at the joint surface side open portion of the fluid path (21) of the second unit (2). And the male connector (3) and the female connector (4) are connected to each other when the first unit (1) and the second unit (2) are in a joined state, and the fluid path (11) and the fluid path ( 21) It is designed to be in communication with.
雄コネクタ（３）は、第３図に示すように、筒状のケー
シング本体（30）内に、移動弁体（32）、バネ受け（5
0）、前記移動弁体（32）とバネ受け（50）との間に介
装されたバネ（B1）とを収容して構成されたもので、こ
れの一端を第１ユニット（１）の接合面から突出させる
態様で流体経路（11）に挿入螺着すると共に前記突出部
を雌コネクタ（４）内に嵌入される挿入部（34）として
ある。尚、ケーシング本体（30）と第１ユニット（１）
との水密性は、同図に示す如く、Ｏリング（93）により
確保している。As shown in FIG. 3, the male connector (3) includes a movable valve body (32) and a spring receiver (5) inside a cylindrical casing body (30).
0), a spring (B1) interposed between the movable valve body (32) and the spring receiver (50) is housed, and one end of the spring (B1) is attached to the first unit (1). The insertion portion (34) is inserted and screwed into the fluid path (11) in such a manner as to protrude from the joint surface, and the protruding portion is fitted into the female connector (4). The casing body (30) and the first unit (1)
As shown in the figure, the O-ring (93) ensures the watertightness of the above.
ケーシング本体（30）は、同図に示すように、挿入部側
内周面の一定範囲（移動弁体（32）と固定弁体（44）と
が当接した状態における、Ｏリング（90）とＯリング
（91）との間隔よりも少し大きく設定されている）を小
孔径部（35）としてあると共にその他の内周面を大孔径
部（36）としてある。As shown in the same figure, the casing main body (30) has an O-ring (90) in which a certain range of the inner peripheral surface of the insertion portion (the movable valve body (32) and the fixed valve body (44) are in contact with each other. And the O-ring (91) are set to be slightly larger than the distance between the O-ring (91) and the O-ring (91), and the other inner peripheral surface is formed as the large hole diameter portion (36).
移動弁体（32）は、第３図に示すように、挿入部（34）
の内部に収容されている弁体部（32a）と、上記大孔径
部（36）と小孔径部（35）間の段付部と係合する環状片
（32b）と、バネ受け（50）に摺動自在に支持される軸
部（32c）とを有するもので、前記弁体部（32a）に、こ
れの外周面と小孔径部（35）の壁面との水密性を確保す
る為のＯリング（90）を設けている。As shown in FIG. 3, the movable valve body (32) has an insertion portion (34).
A valve body (32a) housed inside, an annular piece (32b) that engages with the stepped portion between the large hole diameter portion (36) and the small hole diameter portion (35), and a spring receiver (50). And a shaft portion (32c) slidably supported on the valve body portion (32a) for ensuring water tightness between the outer peripheral surface of the valve body portion (32a) and the wall surface of the small hole diameter portion (35). An O-ring (90) is provided.
バネ受け（50）は、同図に示すように、バネ挿入溝（50
a）を有する環状のもので、その内周径を上記した軸部
（32c）の外径よりも少し大きく設定していると共に、
前記バネ挿入溝（50a）の底壁には複数の流体流出入孔
（50b）を形成してある。尚、このバネ受け（50）はケ
ーシング本体（30）の内部に設けたＣ型リング（51）に
より抜止め状態を確保してある。As shown in the figure, the spring seat (50) is
a) having an a), the inner diameter of which is set to be slightly larger than the outer diameter of the shaft portion (32c) described above.
A plurality of fluid inflow / outflow holes (50b) are formed in the bottom wall of the spring insertion groove (50a). The spring receiver (50) is secured by a C-shaped ring (51) provided inside the casing body (30).
雌コネクタ（４）は、第３図に示すように、進退筒（4
2）と、前記進退筒（42）内に収容される固定弁体（4
4）と、前記進退筒（42）をユニットの接合面側に付勢
するバネ（B2）と、前記進退筒（42）と固定弁体（44）
間に介装される固定中筒（46）とから構成されている。The female connector (4), as shown in FIG.
2) and the fixed valve body (4) housed in the advance / retreat cylinder (42).
4), a spring (B2) for urging the advancing / retreating cylinder (42) toward the joint surface side of the unit, the advancing / retreating cylinder (42) and the fixed valve body (44).
It is composed of a fixed middle cylinder (46) interposed therebetween.
進退筒（42）は、同図に示すように、雄コネクタ（３）
を構成するケーシング本体（30）と略同径に設定してあ
り、先端部の形状は上記挿入部（34）と対応する形状と
してある。そして、この進退筒（42）には、その内周面
に、雄コネクタ（３）との接続時において挿入部（34）
と当接する内方突出片（42a）を形成すると共に挿入部
（34）と進退筒（42）との水密性を確保する為のＯリン
グ（92）を設けてある。尚、上記した内方突出片（42
a）は、後述する固定弁体（44）の弁体部（44a）との当
接による進退筒（42）の抜止め機能をも有している。The advancing / retreating tube (42) has a male connector (3) as shown in the figure.
The casing main body (30) constituting the above is set to have substantially the same diameter, and the tip portion has a shape corresponding to the insertion portion (34). Then, the insertion / removal portion (34) is provided on the inner peripheral surface of the advance / retreat cylinder (42) when the male connector (3) is connected.
An O-ring (92) is provided to form an inward protruding piece (42a) that comes into contact with and to ensure water tightness between the insertion portion (34) and the advancing / retreating cylinder (42). In addition, the inward protruding piece (42
The a) also has a function of preventing the advancing / retreating cylinder (42) from coming off by abutting the fixed valve body (44) on the valve body portion (44a).
固定中筒（46）は、第３図に示すように、筒部（46b）
の一端部に設けた鍔部（46a）を利用して流体経路構成
壁に固定してあり、前記筒部（46b）の外径を上記進退
筒（42）の内径よりも少し小さく設定してある。そし
て、この固定中筒（46）には、その鍔部（46a）の外周
面と流体経路の壁面との水密性を確保する為のＯリング
（95）を設けると共に、筒部（46b）の外周面と進退筒
（42）の内周面との水密性を確保する為のＯリング（9
4）を設けてある。The fixed middle cylinder (46), as shown in FIG. 3, is a cylinder part (46b).
Is fixed to the fluid path forming wall by using the flange (46a) provided at one end of the cylinder, and the outer diameter of the cylinder (46b) is set to be slightly smaller than the inner diameter of the advancing and retracting cylinder (42). is there. Then, the fixed middle cylinder (46) is provided with an O-ring (95) for ensuring water tightness between the outer peripheral surface of the collar section (46a) and the wall surface of the fluid path, and at the same time, the O-ring (95) of the cylinder section (46b) is provided. An O-ring (9) for ensuring watertightness between the outer peripheral surface and the inner peripheral surface of the forward / backward moving cylinder (42).
4) is provided.
固定弁体（44）は、同図に示すように、流体経路（21）
におけるユニットの接合面側開放部近傍に位置する弁体
部（44a）と、この弁体部（44a）に連設された軸部（44
b）と、複数の流体流出入孔（47a）を有し且つ前記軸部
（44b）を進退筒（42）と同軸上に固定する固定板（4
7）とから構成されており、前記固定板（47）を上記固
定中筒（46）に挿入螺合するようにして取付けられてい
る。そして、前記弁体部（44a）には、第３図に示すよ
うに、これと内方突出片（42a）とが当接した状態にあ
るときには、これら相互間の水密性が確保されるよう
に、その外周面にＯリング（91）を設けてある。As shown in the figure, the fixed valve body (44) has a fluid path (21).
And a shaft portion (44a) connected to the valve body portion (44a) located near the joint surface side open portion of the unit.
b) and a fixing plate (4) having a plurality of fluid inflow / outflow holes (47a) and fixing the shaft portion (44b) coaxially with the advancing / retreating cylinder (42).
7) and is mounted so that the fixing plate (47) is inserted and screwed into the fixed middle cylinder (46). As shown in FIG. 3, when the valve body (44a) and the inward protruding piece (42a) are in contact with each other, the watertightness between them is ensured. In addition, an O-ring (91) is provided on the outer peripheral surface thereof.
この実施例のものは上記のような構成であるから、以下
に示す作用を有する。Since the structure of this embodiment is as described above, it has the following operation.
．挿入部（34）により進退筒（42）がバネ（B2）の付
勢力に抗して押込まれる直前のシール状態（第４図
（ａ）参照） 挿入部（34）と進退筒（42）間の水密性がＯリング（9
2）により確保され、流体経路と外部とが遮断されてお
り、且つ、小孔径部（35）の壁面と移動弁体（32）間の
水密性がＯリング（90）により確保され、雄コネクタ
（３）内の流体が挿入部（34）の開放部から漏れないよ
うになっている。． Sealing state immediately before the forward / backward moving cylinder (42) is pushed by the insertion portion (34) against the urging force of the spring (B2) (see FIG. 4 (a)). The insertion portion (34) and forward / backward moving cylinder (42) Watertightness between the O-rings (9
2), the fluid path is cut off from the outside, and the O-ring (90) ensures watertightness between the wall surface of the small hole diameter portion (35) and the moving valve body (32). The fluid in (3) does not leak from the open part of the insertion part (34).
．挿入部（34）によって、の状態より更にバネ（B
2）の付勢力に抗して進退筒（42）が押込まれたときの
シール状態（第４図（ｂ）参照） のシール状態に加えて、前記小孔径部（35）の壁面と
固定弁体（44）間の水密性がＯリング（91）により確保
されている。． Depending on the insertion part (34), the spring (B
2) In addition to the sealing state when the forward / backward moving cylinder (42) is pushed against the urging force (see FIG. 4 (b)), the wall surface of the small hole diameter portion (35) and the fixed valve Water tightness between the bodies (44) is secured by the O-ring (91).
．挿入部（34）によっての状態より更にバネ（B2）
の付勢力に抗して進退筒（42）がさらに押込まれたとき
のシール状態（第４図（ｃ）参照） Ｏリング（90）の位置が小孔径部（35）から外れること
となって移動弁体（32）の外周部には流体経路が形成さ
れることとなり、挿入部（34）と進退筒（42）間の水密
性がＯリング（92）により、小孔径部（35）の壁面と固
定弁体（45）間の水密性がＯリング（91）により、それ
ぞれ確保されているのみとなっている。． More spring (B2) than the state of the insertion part (34)
When the forward / backward movement cylinder (42) is further pushed in against the urging force of (3) (see FIG. 4 (c)), the position of the O-ring (90) comes off the small hole diameter portion (35). A fluid path is formed in the outer peripheral portion of the moving valve body (32), and the water tightness between the insertion portion (34) and the advancing / retreating cylinder (42) is reduced by the O-ring (92) in the small hole diameter portion (35). The watertightness between the wall surface and the fixed valve body (45) is only ensured by the O-ring (91).
この状態では、Ｏリング（91）の存在により外部に流体
が漏れない状態となっており、又、進退筒（42）に流体
圧が作用していない。In this state, the presence of the O-ring (91) prevents the fluid from leaking to the outside, and the fluid pressure is not acting on the advancing / retreating cylinder (42).
．挿入部（34）によっての状態より更にバネ（B2）
の付勢力に抗して進退筒（42）がさらに押込まれたとき
のシール状態（第４図（ｄ）参照） Ｏリング（90）及びＯリング（91）の位置が共に小孔径
部（35）から外れることとなって移動弁体（32）及び固
定弁体（44）の外周部には流体経路が形成されることと
なり、挿入部（34）と進退筒（42）間の水密性がＯリン
グ（92）により確保されているのみとなっている。． More spring (B2) than the state of the insertion part (34)
When the forward / backward movement cylinder (42) is further pushed in against the urging force of (3) (see FIG. 4 (d)), the positions of the O-ring (90) and the O-ring (91) are both small hole diameter parts (35 ), A fluid path is formed in the outer peripheral portions of the moving valve body (32) and the fixed valve body (44), and the watertightness between the insertion portion (34) and the advancing / retreating cylinder (42) is reduced. Only secured by the O-ring (92).
即ち、雄コネクタ（３）と雌コネクタ（４）の流体経路
が連通状態となり、前記流体経路と外部との水密性はＯ
リング（92）により確保されている。That is, the fluid paths of the male connector (3) and the female connector (4) are in communication with each other, and the watertightness between the fluid path and the outside is O.
Secured by the ring (92).
そして、第１ユニット（１）の流体経路（11）からの流
体は、流体経路（11）バネ受け（50）の流体流出入孔
（50b）移動弁体（32）の外周部小径部（35）内
内方突出片（42a）で囲まれた部分固定中筒（46）内
流体流出入孔（47a）の経路で第２ユニット（２）の
流体経路（21）に至ることとなる。Then, the fluid from the fluid passageway (11) of the first unit (1) flows through the fluid passageway (11), the fluid receiver / inlet hole (50b) of the spring receiver (50), and the outer peripheral small diameter portion (35) of the moving valve body (32). ) The fluid passage (21) of the second unit (2) is reached by the passage of the fluid inflow / outflow hole (47a) in the partially fixed middle cylinder (46) surrounded by the inward protruding piece (42a).
この出願の発明は、上記の如くの構成を有するものであ
るから、次の効果を有する。Since the invention of this application has the configuration as described above, it has the following effects.
作用の欄の〜に記載したように、雄コネクタ（３）
と雌コネクタ（４）との流体経路が連通状態となる直前
まで、Ｏリング（90）（91）により外部と流体経路との
水密性は確保されているから、Ｏリング（92）は、雄コ
ネクタ（３）と雌コネクタ（４）の流体経路が連通状態
になったときに初めてシールとしての機能を発揮するこ
ととなる。Male connector (3) as described under in the action column
Since the O-rings (90) and (91) ensure watertightness between the outside and the fluid path until just before the fluid path between the female connector (4) and the female connector (4) is in communication, the O-ring (92) is The function as a seal is exhibited only when the fluid paths of the connector (3) and the female connector (4) are in a communication state.
流体経路が連通した状態では、進退筒（42）と挿入部
（34）間に作用する流体圧、即ち、Ｏリング（92）に作
用する流体圧は低いものとなるから、バネ（B2）の付勢
力は小さいものでも、Ｏリング（92）はシール機能を十
分に発揮するものとなる。In the state where the fluid paths are in communication, the fluid pressure acting between the advance / retreat cylinder (42) and the insertion portion (34), that is, the fluid pressure acting on the O-ring (92), is low, so that the spring (B2) Even if the urging force is small, the O-ring (92) can sufficiently exert the sealing function.
即ち、第１ユニット（１）と第２ユニット（２）との接
合面の平行度が保て、且つ、前記第１・２ユニット
（１）（２）相互間に流体が漏れにくい工具交換用カッ
プラーを提供できることとなる。That is, for the tool exchange, the parallelism of the joint surface between the first unit (1) and the second unit (2) is maintained, and the fluid does not easily leak between the first and second units (1) and (2). It will be possible to provide a coupler.
第１図はアーム式の工業用ロボットの外観図、第２図は
この発明の自動工具交換用カップラーの外観斜視図、第
３図は前記カップラーのコネクタ部の判断面図、第４図
（ａ）（ｂ）（ｃ）（ｄ）は前記カップラーの接続過程
を説明する為の図、第５図は従来の自動工具交換用カッ
プラーにおけるコネクタ部の判断面図、第６図（ａ）
（ｂ）（ｃ）（ｄ）は第５図のカップラーの接続過程を
説明する為の図、第７図（ａ）（ｂ）（ｃ）は他の従来
のカップラーの接続過程を説明するための図であり、図
中、 （１）…第１ユニット、（２）…第２ユニット （３）…雄コネクタ、（４）…雌コネクタ （32）…移動弁体、（34）…挿入部 （35）…小孔径部、（42）…進退筒 （44）…固定弁体、（90）…Ｏリング （91）…Ｏリンク、（92）…Ｏリング （B1）…バネ、（B2）…バネFIG. 1 is an external view of an arm type industrial robot, FIG. 2 is an external perspective view of an automatic tool change coupler of the present invention, FIG. 3 is a judgment view of a connector portion of the coupler, and FIG. ) (B) (c) (d) are views for explaining the connecting process of the coupler, FIG. 5 is a view for judging the connector portion in the conventional automatic tool change coupler, and FIG. 6 (a).
5 (b), (c) and (d) are diagrams for explaining the connecting process of the coupler of FIG. 5, and FIGS. 7 (a), (b) and (c) are for explaining the connecting process of other conventional couplers. And (1) ... first unit, (2) ... second unit (3) ... male connector, (4) ... female connector (32) ... moving valve body, (34) ... insertion part. (35)… Small hole diameter part, (42)… Advancing and retracting cylinder (44)… Fixed valve body, (90)… O ring (91)… O link, (92)… O ring (B1)… Spring, (B2) …Spring
Claims (1)
クタ（３）を設けると共に、第２ユニット（２）の流体
経路中に雌コネクタ（４）を設け、第１ユニット（１）
と第２ユニット（２）が接合状態にあるときには、前記
雄コネクタ（３）と雌コネクタ（４）とが接続されて、
前記第１ユニット（１）の流体経路と第２ユニット
（２）のそれが連通状態になる形式の自動工具交換用カ
ップラーに於いて、 雄コネクタ（３）が、 第１ユニット（１）の接合面から突出すると共にその内
部が流体経路となり、更に、先端から一定範囲に小孔径
部（35）を有した筒状の挿入部（34）と、 前記小孔径部（35）内に、進退自在に収容すると共に挿
入部（34）の開放方向に対して抜止状態にせしめられた
移動弁体（32）と、 前記移動弁体（32）を挿入部（34）の開放方向に付勢す
るバネ（B1）と、 前記移動弁体（32）に、これの外周面と小孔径部（35）
の壁面との水密性を確保する為に設けられたＯリング
（90）とから構成され、 雌コネクタ（４）が、 第２ユニット（２）の流体経路内に、進退自在に収容さ
れ且つバネ（B2）によって流体経路の開放方向に付勢さ
れた進退筒（42）と、 第２ユニット（２）の流体経路における開放部近傍に固
定配設され、当接する態様で上記進退筒（42）の開放側
への抜止めを確保する固定弁体（44）と、 前記固定弁体（44）に、これの外周面と上記進退筒（4
2）との当接状態においてこれら相互の水密性を確保
し、又、挿入部（34）が進退筒（42）を押込んだ状態に
おいて、固定弁体（44）と小孔径部（35）の壁面間の水
密性を確保するＯリング（91）とから構成され、 上記進退筒（42）の内周面に、挿入部（34）が進退筒
（42）に当接したとき、これら相互間の水密性を確保す
るＯリング（92）を設けると共に、 上記した小孔径部（35）域の長さを、移動弁体（32）と
固定弁体（44）とが当接した状態におけるＯリング（9
0）（91）間距離以上の大きさに設定した ことを特徴とする工具交換用カップラー。1. A male connector (3) is provided in a fluid path of a first unit (1), and a female connector (4) is provided in a fluid path of a second unit (2).
And the second unit (2) are in a joined state, the male connector (3) and the female connector (4) are connected,
In an automatic tool change coupler in which the fluid path of the first unit (1) and that of the second unit (2) are in communication with each other, a male connector (3) is joined to the first unit (1). A cylindrical insertion part (34) having a small hole diameter part (35) within a certain range from the tip and protruding inside the small hole diameter part (35). And a moving valve body (32) that is housed in the insertion part (34) and is kept in a detached state with respect to the opening direction of the insertion part (34), and a spring that biases the moving valve body (32) in the opening direction of the insertion part (34). (B1), the moving valve element (32), the outer peripheral surface thereof and a small hole diameter portion (35).
The female connector (4) is housed in the fluid path of the second unit (2) so as to be able to move forward and backward, and is formed of an O-ring (90) for ensuring water tightness with the wall surface of the spring. The advancing / retreating cylinder (42) urged in the opening direction of the fluid path by (B2) and the advancing / retreating cylinder (42) fixedly disposed in the vicinity of the opening in the fluid path of the second unit (2) and in contact with each other Of the fixed valve body (44) for ensuring the retention of the valve to the open side, and the fixed valve body (44) with its outer peripheral surface and
The watertightness between them is ensured in the contact state with 2), and the fixed valve body (44) and the small hole diameter section (35) are secured in the state where the insertion part (34) pushes the forward / backward movement cylinder (42). And an O-ring (91) that secures watertightness between the wall surfaces of the insertion / removal cylinder (42) and the inner peripheral surface of the advance / retreat cylinder (42). An O-ring (92) for ensuring water tightness between the movable valve body (32) and the fixed valve body (44) is in contact with the length of the small hole diameter portion (35). O-ring (9
A tool change coupler characterized by being set to a size greater than the distance between 0) and (91).
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2293128A JPH0753352B2 (en) | 1990-10-29 | 1990-10-29 | Automatic tool change coupler |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2293128A JPH0753352B2 (en) | 1990-10-29 | 1990-10-29 | Automatic tool change coupler |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04164587A JPH04164587A (en) | 1992-06-10 |
| JPH0753352B2 true JPH0753352B2 (en) | 1995-06-07 |
Family
ID=17790783
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2293128A Expired - Lifetime JPH0753352B2 (en) | 1990-10-29 | 1990-10-29 | Automatic tool change coupler |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0753352B2 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111055098A (en) * | 2019-12-26 | 2020-04-24 | 大连理工大学 | Hollow type switching device and method for automatic assembly of different tiny parts |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2527640Y2 (en) * | 1992-08-26 | 1997-03-05 | 川崎重工業株式会社 | Industrial robot tool changer |
| US7779716B2 (en) | 2004-10-22 | 2010-08-24 | Ati Industrial Automation, Inc. | Quick disconnect tooling apparatus |
| JP6454543B2 (en) * | 2014-12-26 | 2019-01-16 | ニッタ株式会社 | Power supply module |
| CN111266834B (en) * | 2020-03-26 | 2021-03-16 | 辽宁工程技术大学 | Automatic cutter replacing manipulator of coal mine underground coal mining machine and using method |
-
1990
- 1990-10-29 JP JP2293128A patent/JPH0753352B2/en not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111055098A (en) * | 2019-12-26 | 2020-04-24 | 大连理工大学 | Hollow type switching device and method for automatic assembly of different tiny parts |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH04164587A (en) | 1992-06-10 |
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