JPH09267285A - Automatic tool change mechanism of handling device - Google Patents

Automatic tool change mechanism of handling device

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JPH09267285A
JPH09267285A JP7741396A JP7741396A JPH09267285A JP H09267285 A JPH09267285 A JP H09267285A JP 7741396 A JP7741396 A JP 7741396A JP 7741396 A JP7741396 A JP 7741396A JP H09267285 A JPH09267285 A JP H09267285A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
tool
mouthpiece
robot arm
handling device
air suction
Prior art date
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Pending
Application number
JP7741396A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Ichiro Funabashi
一郎 船橋
Kenta Aoki
健太 青木
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
KAWAMURA KINZOKU SEISAKUSHO KK
Obara Corp
Original Assignee
KAWAMURA KINZOKU SEISAKUSHO KK
Obara Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by KAWAMURA KINZOKU SEISAKUSHO KK, Obara Corp filed Critical KAWAMURA KINZOKU SEISAKUSHO KK
Priority to JP7741396A priority Critical patent/JPH09267285A/en
Publication of JPH09267285A publication Critical patent/JPH09267285A/en
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To promote the automation of tool changing operations. SOLUTION: In a handling device which attaches two tools 2 and 2', holding workpieces by dint of air suction, to a robot arm tip and transfer these workpieces in an interval between two working machines, this is an automatic tool change mechanism to set these tools 2 and 2' suited to a form of each individual workipece to a tool setting part 24 at the robot arm tip. In this constitution, the tool setting part 24 is provided with a suction pad sucking the workipece and a tubular part 33 having an opening hole 34, where a mouthpiece 3 to be interconnected in an air suction passage is inserted, interconnected to an air suction source, and further it installs a ball 37 being retractable in or out of both inner and outer diametral surface, and a piston 42 sliding on the outer diametral surface of the tubular part 33 by means of air supply is housed and set up in a closed airspace part 38 formed so as to contact with the outer diametral surface of the tubular part 33. Subsequently, at the time of locking, the ball 37 is projected out of an inner diametral surface of the tubular part 33 by dint of this piston 42, fitting it in the mouthpiece 3, and at the time of unlocking, the ball 37 is retreated from the inner diametral surface of the tubular part 33 by means of separation of the piston from the ball 37, thereby making the mouthpiece 3 datachable from the opening hole 34.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明はハンドリング装置の
ツール自動交換機構に関し、例えば、自動車製造などに
おいて、プレス機などの複数の加工機間で被加工物を移
送するハンドリング装置で、被加工物の形状に適合した
ツールをロボットアームの先端に着脱するツール自動交
換機構に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an automatic tool exchanging mechanism for a handling device, for example, a handling device for transferring a workpiece between a plurality of processing machines such as presses in automobile manufacturing and the like. The present invention relates to an automatic tool exchange mechanism for attaching and detaching a tool conforming to the shape to the tip of a robot arm.

【0002】[0002]

【従来の技術】例えば、自動車の製造においては、プレ
ス機などの加工機が製造ライン上に複数配置され、自動
車部品である被加工物に対して各加工機で順次所定の加
工を施すようにしているのが一般的である。また、各加
工機間で被加工物を移送するハンドリング装置が設置さ
れ、このハンドリング装置は、被加工物をエア吸引によ
り把持するツールをロボットアームの先端に装着した構
造を有する。
2. Description of the Related Art For example, in the manufacture of automobiles, a plurality of processing machines such as a press machine are arranged on a manufacturing line so that each processing machine sequentially performs a predetermined processing on a work piece which is an automobile part. Is common. Further, a handling device for transferring the workpiece between the respective processing machines is installed, and the handling device has a structure in which a tool for gripping the workpiece by air suction is attached to the tip of the robot arm.

【0003】各加工機間に設置されたハンドリング装置
では、前段の加工機で被加工物の処理が完了すると、ロ
ボットアームの先端のツールでその被加工物をエア吸引
により把持し、後段の加工機まで移送する。
In the handling device installed between the processing machines, when the processing of the workpiece is completed by the processing machine in the preceding stage, the tool at the tip of the robot arm grips the workpiece by air suction, and the processing in the subsequent stage. Transfer to the machine.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】ところで、前述したハ
ンドリング装置では、形状が異なる複数種類の被加工物
を移送する必要があり、その場合、ロボットアームの先
端のツールが被加工物をエア吸引により把持する構造の
ため、被加工物の形状が変更されると一つのツールでは
変更された被加工物を把持することが困難となる。
In the handling device described above, it is necessary to transfer a plurality of types of workpieces having different shapes. In that case, the tool at the tip of the robot arm sucks the workpiece by air suction. Due to the gripping structure, when the shape of the work piece is changed, it becomes difficult to hold the changed work piece with one tool.

【0005】そのため、通常は、被加工物の形状に適合
した複数種類のツールを用意しておき、被加工物が変更
されるごとにその被加工物の形状に適合したツールをロ
ボットアームに付け替えるというツール交換作業を必要
としている。
Therefore, usually, a plurality of types of tools suitable for the shape of the workpiece are prepared, and each time the workpiece is changed, the tool suitable for the shape of the workpiece is replaced with the robot arm. Need to change tools.

【0006】しかしながら、このツール交換作業は、作
業者がロボットアームの先端の使用済みツールを取り外
し、新たなツールをそのロボットアームの先端に取り付
けることにより行なわれるため、非常に手間がかかり作
業者の熟練度を必要とし、その交換作業中には加工機を
停止させておかなければならないので稼働効率が悪く生
産性の向上を図ることを困難であるというのが現状であ
る。
However, since this tool replacement work is performed by the operator removing the used tool at the tip of the robot arm and attaching a new tool to the tip of the robot arm, it takes a lot of time and effort. The current situation is that skill is required and the processing machine must be stopped during the replacement work, so the operating efficiency is poor and it is difficult to improve productivity.

【0007】そこで、本発明は上記問題点に鑑みて提案
されたもので、その目的とするところは、ツール交換作
業の自動化を図ることにある。
Therefore, the present invention has been proposed in view of the above problems, and an object of the present invention is to automate the tool replacement work.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の技術的手段として、本発明は、被加工物をエア吸引に
より把持するツールをロボットアームの先端に装着し、
前記被加工物を複数の加工機間で移送するハンドリング
装置において、前記ロボットアームの先端に設けられた
ツール着脱部に被加工物の形状に適合したツールを着脱
するツール自動交換機構であって、前記ツール着脱部
は、被加工物を吸着する吸着パッドとエア吸引路で連通
するツール口金が挿入される開口孔をエア吸引源と連通
させた筒状部を具備し、その筒状部の一部にその内外径
面に突出退入する口金係止部材を設け、前記筒状部の外
径面に接するように形成された密閉空間部にその密閉空
間部へのエア供給により筒状部の外径面で摺動する押え
込み部材を収納配置し、ツールのロック時、押え込み部
材により口金係止部材を筒状部の内径面から突出させて
ツール口金と嵌合させ、アンロック時、口金係止部材か
らの押さえ込み部材の離脱により口金係止部材を筒状部
の内径面から退入させてツール口金を開口孔から抜脱可
能としたことを特徴とする。
As a technical means for achieving the above object, the present invention mounts a tool for gripping a workpiece by air suction on the tip of a robot arm,
In a handling device for transferring the workpiece between a plurality of processing machines, a tool automatic exchange mechanism for attaching and detaching a tool adapted to the shape of the workpiece to a tool attaching / detaching portion provided at the tip of the robot arm, The tool attachment / detachment portion includes a tubular portion in which an opening hole, into which a tool mouthpiece, which is in communication with an adsorption pad for adsorbing a workpiece by an air suction path, is inserted, is in communication with an air suction source. A mouthpiece locking member that projects into and out of the inner and outer diameter surfaces of the tubular portion, and the closed space portion formed so as to contact the outer diameter surface of the tubular portion is supplied with air to the closed space portion so that the tubular portion When the tool is locked, the press-fitting member that slides on the outer diameter surface is stored and arranged.When the tool is locked, the cap locking member is projected from the inner diameter surface of the tubular part to fit the tool mouthpiece, and when unlocked, the mouthpiece engagement Pressing member from stop member It was retracts the cap locking member from the inner diameter surface of the tubular portion by leaving it, characterized in that to enable pulled out tools mouthpiece through the opening hole.

【0009】尚、本発明では、前記押え込み部材をロッ
ク方向へ弾性的に付勢してエア遮断時に押え込み部材に
より口金係止部材が筒状部の内径面から突出する状態を
維持させる弾性部材を前記密閉空間部に収納配置するこ
とが望ましい。
According to the present invention, an elastic member is provided that elastically urges the pressing member in the locking direction so that the pressing member keeps the mouthpiece locking member protruding from the inner diameter surface of the tubular portion. It is desirable to store it in the closed space.

【0010】[0010]

【発明の実施の形態】本発明に係るハンドリング装置の
ツール自動交換機構の実施形態を図1乃至図14に示し
て説明する。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION An embodiment of an automatic tool changing mechanism of a handling device according to the present invention will be described with reference to FIGS.

【0011】このハンドリング装置で使用するツールと
しては、被加工物の形状に適合した複数種のものが用意
される。例えば、図5(a)に示すように被加工物1が
直状のプレス成形品である場合、ツール2は、口金3か
ら延びる支持杆4の先端に直状のブラケット5を直交さ
せて取り付け、そのブラケット5の両端に吸着パッド6
を設け、口金3と吸着パッド6とを支持杆4及びブラケ
ット5に沿わせて配置したエア吸引路の一部であるエア
ホース7により連通させた構造を有する。
A plurality of types of tools suitable for the shape of the workpiece are prepared as tools used in this handling device. For example, when the workpiece 1 is a straight press-molded product as shown in FIG. 5A, the tool 2 is mounted with the straight bracket 5 orthogonal to the tip of the support rod 4 extending from the die 3. , Suction pads 6 on both ends of the bracket 5
Is provided, and the base 3 and the suction pad 6 are communicated with each other by an air hose 7, which is a part of an air suction path arranged along the support rod 4 and the bracket 5.

【0012】また、例えば、図5(b)に示すように被
加工物1’が屈曲状のプレス成形品である場合、ツール
2’は、前述のツール2と同様、口金3から延びる支持
杆4の先端にブラケット5’を直交させて取り付け、そ
のブラケット5’の両端に吸着パッド6を設けた構造を
有するが、前述のツール2と異なる点はブラケット5’
の形状にある。即ち、ブラケット5’の両端は、被加工
物1’の形状に合わせて下方へ屈曲させた形状を有す
る。
Further, for example, when the work piece 1'is a bent press-formed product as shown in FIG. 5 (b), the tool 2'is a support rod extending from the die 3 like the tool 2 described above. 4 has a structure in which a bracket 5'is attached to the tip of 4 orthogonally, and suction pads 6 are provided at both ends of the bracket 5 '.
In the shape of. That is, both ends of the bracket 5'has a shape bent downward according to the shape of the workpiece 1 '.

【0013】これらツール2、2’を具体的に説明する
と、口金3は、図6乃至図9に示すようにロボットアー
ムの先端に嵌着される小径部8と、フランジ9(図10
及び図11参照)を介して支持杆4が固着された大径部
10とで構成され、小径部8には更にテーパ面を有する
縮径部11が形成される。
Explaining these tools 2 and 2'specifically, the mouthpiece 3 has a small diameter portion 8 fitted to the tip of the robot arm and a flange 9 (see FIG. 10), as shown in FIGS.
And a large-diameter portion 10 to which the support rod 4 is fixed (see FIG. 11), and the small-diameter portion 8 is further provided with a reduced-diameter portion 11 having a tapered surface.

【0014】この口金3には小径部8の端面に開口する
エア吸引路12を屈曲させた形状で大径部10の端面の
一部に開口させている。また、大径部10の端面中央に
は凹部13が形成され、その凹部13に支持杆4を挿入
してフランジ9の中央孔14の周縁でその支持杆4の基
端部を溶接によりフランジ9に一体的に固着し、支持杆
4が固着されたフランジ9をネジ孔15を利用してボル
トにより口金3に固定する。この口金3の大径部10の
端面に位置するエア吸引路12の開口部16には、フラ
ンジ9の貫通孔17を介してエアホース7〔図5(a)
参照〕が接続される。
In the mouthpiece 3, an air suction passage 12 that opens to the end surface of the small diameter portion 8 is bent and is opened to a part of the end surface of the large diameter portion 10. Further, a concave portion 13 is formed at the center of the end surface of the large-diameter portion 10, the supporting rod 4 is inserted into the concave portion 13, and the base end portion of the supporting rod 4 is welded to the flange 9 at the peripheral edge of the central hole 14 of the flange 9. The flange 9 to which the support rod 4 is fixed is fixed to the base 3 by bolts using the screw holes 15. An air hose 7 [FIG. 5 (a)] is provided in the opening 16 of the air suction passage 12 located at the end surface of the large diameter portion 10 of the mouthpiece 3 via the through hole 17 of the flange 9.
Reference] is connected.

【0015】また、大径部10の外周面底部位には、ツ
ールスタンドの架台(後述)に設けた位置決めピンが挿
入配置されるピン孔18を形成している。また、大径部
10の外周面斜め上方部位には、ロボットアームの先端
に設けられたツール識別センサ(後述)によりツール
2,2’の有無を検出するためのセンサ感知用プレート
19を突設する。更に、大径部10の外周面上方部位に
は、ロボットアームの先端に対して口金3を位置決めす
るための位置決めピン20を突設する。
A pin hole 18 is formed in the bottom portion of the outer peripheral surface of the large-diameter portion 10 so that a positioning pin provided on a stand (to be described later) of the tool stand can be inserted therein. Further, a sensor sensing plate 19 for detecting the presence / absence of the tools 2 and 2 ′ by a tool identification sensor (described later) provided at the tip of the robot arm is provided at a portion obliquely above the outer peripheral surface of the large diameter portion 10. To do. Furthermore, a positioning pin 20 for positioning the mouthpiece 3 with respect to the tip of the robot arm is provided on the upper portion of the outer peripheral surface of the large diameter portion 10 so as to project.

【0016】尚、この口金3はツール2,2’の種類に
関係なく共通して使用されるので、その口金3以外の部
分を取り替えるに際しては、フランジ9の取り付け孔2
1にボルトを挿通して口金3のネジ孔15でボルト締め
する場合に生じるフランジ9のがたつきを防止するた
め、口金3に対してフランジ9をノックピン22により
位置合わせするようにしている。このフランジ9は、ツ
ールスタンドの架台上に載置した時の位置決め用とし
て、その外周端面の一部にフラット面23が形成され
る。
Since the base 3 is commonly used regardless of the types of the tools 2 and 2 ', when replacing the parts other than the base 3, the mounting hole 2 of the flange 9 is used.
In order to prevent the rattling of the flange 9 that occurs when the bolt is inserted through the screw 1 and the bolt is tightened in the screw hole 15 of the cap 3, the flange 9 is aligned with the knock pin 22 with respect to the cap 3. A flat surface 23 is formed on a part of the outer peripheral end surface of the flange 9 for positioning when the flange 9 is mounted on a stand of a tool stand.

【0017】次に、前述したツール2,2’が装着され
るロボットアームの先端構造について詳述する。図1乃
至図4に示すようにロボットアームの先端に設けられた
ツール脱着部24は、アダプタ25、ホルダ26及びシ
リンダ27の3つの部材を主要部として構成される。
Next, the tip structure of the robot arm to which the above-mentioned tools 2 and 2'are attached will be described in detail. As shown in FIG. 1 to FIG. 4, the tool attaching / detaching portion 24 provided at the tip of the robot arm is mainly composed of three members of an adapter 25, a holder 26 and a cylinder 27.

【0018】まず、アダプタ25は,ロボットアームの
先端に貫通孔28を利用したボルト締めにより固着され
たほぼ円板状部材で、その中央部から側端面に向けてエ
ア吸引路29が形成され、その側端面での開口部30に
エアホースを介してエア吸引源(図示せず)が接続され
る。尚、このアダプタ25には、ロボットアームの先端
に貫通孔28にボルトを挿通して締着する場合に生じる
がたつきを防止するため、ロボットアームの先端に対し
てアダプタ25をノックピン31により位置合わせする
ようにしている。
First, the adapter 25 is a substantially disk-shaped member fixed to the tip of the robot arm by bolting using a through hole 28, and an air suction path 29 is formed from the central portion thereof toward the side end surface. An air suction source (not shown) is connected to the opening 30 at the side end face via an air hose. The adapter 25 has a knock pin 31 for positioning the adapter 25 with respect to the tip of the robot arm in order to prevent rattling that occurs when the bolt is inserted into the through hole 28 at the tip of the robot arm and tightened. I try to match.

【0019】次に、ホルダ26は、アダプタ25に接合
するフランジ部32とそのフランジ部32から一体的に
突設された筒状部33とからなり、その筒状部33の開
口孔34にツール2,2’の口金3が挿入される。この
開口孔34の後方部位にはエアカプラ35が内嵌され、
このエアカプラ35を介して開口孔34とアダプタ25
のエア吸引路29とを連通させている。また、筒状部3
3の前端には、内径方向へ向けて縮径したテーパ状の丸
穴36が貫通形成され、その丸穴36に口金係止部材で
あるボール37を嵌入させる。尚、丸穴36の筒状部内
径面での開口径をボール37の外径よりも小さくしてい
るので、ボール37が丸穴36から抜脱することはな
い。
Next, the holder 26 comprises a flange portion 32 joined to the adapter 25 and a tubular portion 33 integrally projecting from the flange portion 32, and a tool is provided in an opening hole 34 of the tubular portion 33. 2, 3'base 3 is inserted. An air coupler 35 is fitted in the rear portion of the opening hole 34,
Through this air coupler 35, the opening hole 34 and the adapter 25
To communicate with the air suction passage 29. In addition, the cylindrical portion 3
A tapered round hole 36 having a diameter reduced toward the inner diameter direction is formed through the front end of 3, and a ball 37, which is a cap locking member, is fitted into the round hole 36. Since the opening diameter of the round hole 36 on the inner diameter surface of the tubular portion is smaller than the outer diameter of the ball 37, the ball 37 will not be pulled out from the round hole 36.

【0020】また、シリンダ27は、ホルダ26のフラ
ンジ部32に接合すると共に筒状部33の前端で接合
し、ホルダ26との間で密閉空間部38を形成する。ま
た、シリンダ27の前端上方部位には、ツール2,2’
の口金3の位置決めピン20が嵌入して位置合わせする
ための位置決めブロック39が固着されている。尚、シ
リンダ27を、ホルダ26を挾み込んだ状態でアダプタ
25にネジ孔40を利用してボルト41により締着する
ことにより、シリンダ27、ホルダ26及びアダプタ2
5の三者が接合一体化される。
The cylinder 27 is joined to the flange portion 32 of the holder 26 and at the front end of the cylindrical portion 33 to form a closed space portion 38 with the holder 26. Further, the tools 2, 2 ′ are provided above the front end of the cylinder 27.
A positioning block 39 for fitting and positioning the positioning pin 20 of the base 3 is fixed. In addition, the cylinder 27, the holder 26, and the adapter 2 are fixed by tightening the cylinder 25 with the holder 26 in the adapter 25 with the bolts 41 using the screw holes 40.
The three of 5 are joined and integrated.

【0021】ホルダ26及びシリンダ27により形成さ
れた密閉空間部38には、押え込み部材である筒状のピ
ストン42がホルダ26の筒状部33の外周面とシリン
ダ27の内周面との間で摺動自在に収納配置される。こ
のピストン42は、密閉空間部38を後方に位置するロ
ック側と前方に位置するアンロック側とに分断する。ま
た、密閉空間部38のロック側には、ピストン42の後
端部とホルダ26のフランジ部32との間で筒状部33
に外挿する弾性部材であるばね43が収納配置され、そ
のばね43の弾性力によりピストン42を前方へ付勢し
ている。
In the closed space 38 formed by the holder 26 and the cylinder 27, a cylindrical piston 42 as a pressing member is provided between the outer peripheral surface of the cylindrical portion 33 of the holder 26 and the inner peripheral surface of the cylinder 27. It is slidably housed. The piston 42 divides the closed space portion 38 into a lock side located at the rear and an unlock side located at the front. Further, on the lock side of the closed space portion 38, the cylindrical portion 33 is provided between the rear end portion of the piston 42 and the flange portion 32 of the holder 26.
A spring 43, which is an elastic member to be externally inserted, is housed and arranged, and the elastic force of the spring 43 urges the piston 42 forward.

【0022】尚、シリンダ27の一部には、密閉空間部
38のロック側及びアンロック側と連通するエア流路
(図示せず)がそれぞれ形成され、両エア流路を側端面
の前端及び後端にそれぞれ開口させ、それぞれの開口部
44,45にエアホース46,47を接続してエア供給
源(図示せず)に接続する。
An air passage (not shown) communicating with the lock side and the unlock side of the closed space 38 is formed in a part of the cylinder 27, and both air passages are connected to the front end of the side end face and the air passage. The rear ends are opened, and the air hoses 46 and 47 are connected to the openings 44 and 45, respectively, and are connected to an air supply source (not shown).

【0023】また、シリンダ27の前端面にはツール識
別センサ48が配設され、前述したようにツール2,
2’の口金3に設けられたセンサ感知用プレート19の
近接によりツール2,2’の有無を検出する。更に、シ
リンダ27の前端部の下部には、ピストン42が前進端
位置にあってボール37によりツール2,2’の口金3
が係止された状態にあることを検出するロックセンサ4
9が配設される。尚、シリンダ27の一部からは、前述
したセンサ等のための電気コード50が導出されてい
る。
A tool identification sensor 48 is provided on the front end surface of the cylinder 27, and as described above, the tool 2,
The presence or absence of the tools 2 and 2'is detected by the proximity of the sensor sensing plate 19 provided on the base 3 of 2 '. Further, at the lower part of the front end of the cylinder 27, the piston 42 is located at the forward end position, and the ball 37 allows the base 3 of the tool 2, 2'to move.
Lock sensor 4 for detecting that the lock is engaged
9 are provided. An electric cord 50 for the above-described sensor or the like is derived from a part of the cylinder 27.

【0024】以上の構成からなるハンドリング装置のツ
ール自動交換機構によるツール交換作業を以下に説明す
る。
The tool exchanging work by the automatic tool exchanging mechanism of the handling device having the above construction will be described below.

【0025】ここで、被加工物1,1’の品種変更によ
り使用済みとなったツール2と新たに使用するツール
2’との交換は、図12乃至図14に示すように所定ポ
ジションに配置されたツールスタンド51により行なわ
れる。使用済みとなった不要なツール2は、支柱52に
設けられた架台53に吊り下げ状態で支持される。即
ち、ツール2は、架台53にツール2のフランジ9を係
止させた状態で架台53に設けられた切り欠き部54に
ツール2の支持杆4を挿通させることにより垂下保持さ
れる。尚、架台53に設けられた押さえ部材55にツー
ル2のフランジ9が嵌まり込むことにより、ツール2が
上方へ移動することを規制している。
Here, the tool 2 which has been used due to the change of the type of the workpieces 1 and 1'and the tool 2'which is newly used are replaced at a predetermined position as shown in FIGS. Is performed by the tool stand 51. The unnecessary tool 2 that has been used is supported by a pedestal 53 provided on the support column 52 in a suspended state. That is, the tool 2 is suspended and held by inserting the support rod 4 of the tool 2 into the notch 54 provided in the pedestal 53 while the flange 9 of the tool 2 is locked to the pedestal 53. It should be noted that the flange 9 of the tool 2 is fitted into the holding member 55 provided on the pedestal 53 to prevent the tool 2 from moving upward.

【0026】一方、新たに使用するツール2’は、支柱
52に設けられた架台56に水平状態で支持される。即
ち、ツール2’は、架台56上のV字状支持部57,5
8にツール2’の口金3の大径部10及び支持杆4がそ
れぞれ載置されることにより水平保持される。この時、
V字状支持部57に突設された位置決めピン59がツー
ル2’の口金3の大径部10に形成されたピン孔18に
嵌合することにより位置決めされる。
On the other hand, the newly used tool 2'is supported horizontally on a pedestal 56 provided on the support column 52. That is, the tool 2 ′ includes the V-shaped support portions 57, 5 on the pedestal 56.
The large-diameter portion 10 of the mouthpiece 3 of the tool 2 ′ and the support rod 4 are respectively mounted on the tool 8 to be horizontally held. This time,
Positioning pins 59 protruding from the V-shaped support portion 57 are positioned by fitting into the pin holes 18 formed in the large diameter portion 10 of the mouthpiece 3 of the tool 2 '.

【0027】尚、フランジ9の外周端面の一部に形成さ
れたフラット面23(図10及び図11参照)が架台5
6の載置面と一致することによっても、ツール2’が位
置決めされると共に安定した状態で載置される。また、
架台56上に設けられた押さえ板60にツール2’のフ
ランジ9が当接することにより、ツール2’が先端側へ
移動することを規制している。
The flat surface 23 (see FIGS. 10 and 11) formed on a part of the outer peripheral end surface of the flange 9 has a pedestal 5
The tool 2'is also positioned and mounted in a stable state by matching with the mounting surface of 6. Also,
When the flange 9 of the tool 2 ′ comes into contact with the pressing plate 60 provided on the frame 56, the movement of the tool 2 ′ toward the tip side is restricted.

【0028】尚、前述の場合、使用済みのツール2に関
しては、スペース的な制約などによりスペースの有効利
用のため、ツールスタンド51の架台53に吊り下げ状
態で支持するようにしているが、新たなツール2’と同
様に水平状態で支持することも可能である。使用済みの
ツール2を新たなツール2’と同様に水平状態で支持す
るようにすれば、使用済みのツール2を再使用する場合
には架台上で位置決めされているために好適である。
In the above-mentioned case, the used tool 2 is supported in a suspended state on the pedestal 53 of the tool stand 51 in order to effectively use the space due to space restrictions or the like. It is also possible to support the tool 2'in a horizontal state like the simple tool 2 '. It is preferable to support the used tool 2 in a horizontal state like the new tool 2 ', because it is positioned on the pedestal when the used tool 2 is reused.

【0029】まず、ツール2,2’の使用中、ロボット
アームの先端のツール着脱部24にはツール2,2’が
装着された状態にある。この時、ツール2,2’の口金
3はツール着脱部24のホルダ26の開口孔34に挿入
された状態にあってその小径部8の縮径部11にボール
37が嵌まり込んだ状態にある(図1参照)。ホルダ2
6とシリンダ27との密閉空間部38のロック側にエア
が供給されていることにより、ピストン42が前進端位
置にあってそのピストン42でボール37を内径方向へ
押さえ込んで位置規制し、このようにしてボール37が
ツール2,2’の口金3の縮径部11に係止された状態
により、ツール2,2’がロボットアームのツール着脱
部24に装着された状態を保持する。
First, while the tools 2 and 2'are in use, the tools 2 and 2'are attached to the tool attaching / detaching portion 24 at the tip of the robot arm. At this time, the cap 3 of the tool 2, 2 ′ is in a state of being inserted into the opening hole 34 of the holder 26 of the tool attaching / detaching portion 24, and the ball 37 is fitted in the reduced diameter portion 11 of the small diameter portion 8. Yes (see Figure 1). Holder 2
Since air is supplied to the lock side of the closed space 38 between the cylinder 6 and the cylinder 27, the piston 42 is at the forward end position and the ball 42 is pressed inward by the piston 42 to regulate the position. Then, the ball 37 is retained by the reduced diameter portion 11 of the mouthpiece 3 of the tool 2, 2 ′, and the state in which the tool 2, 2 ′ is attached to the tool attaching / detaching portion 24 of the robot arm is maintained.

【0030】このツール2,2’で被加工物1,1’を
吸着するに際しては、ツール着脱部24のアダプタ25
のエア吸引路29から、エアカプラ35、ツール2,
2’の口金3、エアホース7を介して吸着パッド6へ至
る経路でもってエア吸引により被加工物1,1’を吸着
パッド6でもって吸着保持する。
When the workpieces 1, 1'are sucked by the tools 2, 2 ', the adapter 25 of the tool attaching / detaching portion 24 is used.
From the air suction path 29 of the air coupler 35, the tool 2,
The workpieces 1 and 1 ′ are suction-held by the suction pad 6 by the air suction along the path reaching the suction pad 6 through the mouthpiece 3 of 2 ′ and the air hose 7.

【0031】ツールの使用後、その使用済みのツール2
を新たなツール2’に交換するに際して使用済みのツー
ル2をロボットアームのツール着脱部24から取り外
す。この使用済みのツール2の取り外しは、以下の要領
でもって行なわれる。
After using the tool, the used tool 2
When replacing the tool 2 with a new tool 2 ', the used tool 2 is removed from the tool attaching / detaching portion 24 of the robot arm. The removal of the used tool 2 is performed as follows.

【0032】まず、使用済みのツール2をツールスタン
ド51の架台53までロボットアームにより移送し、そ
のツール2を鉛直方向に垂下させた状態で支持杆4を架
台53の切り欠き部54に挿通させてフランジ9を架台
53上に載置する(図12及び図13参照)。この状態
で、ロボットアームのツール着脱部24では、ホルダ2
6とシリンダ27との密閉空間部38のアンロック側に
エアを供給することにより、ピストン42をエア圧によ
りばね43の弾性力に抗して後退させる。このピストン
42の後退により、ボール37からピストン42が離脱
してそのボール37が筒状部33の内径面から退入可能
となってツール2の口金3を筒状部33の開口孔34か
ら抜脱することが可能となる(図1参照)。
First, the used tool 2 is transferred to the pedestal 53 of the tool stand 51 by the robot arm, and the supporting rod 4 is inserted into the notch 54 of the pedestal 53 while the tool 2 is hung vertically. And the flange 9 is placed on the pedestal 53 (see FIGS. 12 and 13). In this state, the tool attaching / detaching part 24 of the robot arm is used to hold
By supplying air to the unlocked side of the sealed space 38 between the cylinder 6 and the cylinder 27, the piston 42 is retracted against the elastic force of the spring 43 by the air pressure. When the piston 42 retreats, the piston 42 is separated from the ball 37, and the ball 37 can be retracted from the inner diameter surface of the tubular portion 33 so that the mouthpiece 3 of the tool 2 is pulled out from the opening hole 34 of the tubular portion 33. It is possible to remove it (see Fig. 1).

【0033】このボール37からピストン42を解除し
た状態でロボットアームを上昇させれば、架台53上に
ツール2は押さえ部材55により規制されているので
(図12及び図13参照)、ツール2が持ち上げられる
ことなく、ツール2の口金3がホルダ26の開口孔34
からスムーズに抜脱し、これによりツール2がツール着
脱部24から取り外される。
When the robot arm is lifted with the piston 42 released from the ball 37, the tool 2 is restricted by the pressing member 55 on the pedestal 53 (see FIGS. 12 and 13). The base 3 of the tool 2 is not lifted and the open hole 34 of the holder 26
The tool 2 is removed from the tool attaching / detaching portion 24 smoothly.

【0034】使用済みのツール2の取り外し後、新たな
ツール2’をロボットアームのツール着脱部24に取り
付ける。この新たなツール2’の取り付けは、以下の要
領でもって行なわれる。
After removing the used tool 2, a new tool 2'is attached to the tool attaching / detaching portion 24 of the robot arm. The attachment of this new tool 2'is performed in the following manner.

【0035】まず、ツールスタンド51の架台56上に
位置決め載置された新たなツール2’に対して、ロボッ
トアームの先端のツール着脱部24を接近させ、ツール
2’の口金3にツール着脱部24の開口孔34を対向さ
せる。この時、ツール着脱部24のシリンダ27の前端
面に設けられたツール識別センサ48により、ツール
2’の口金3の大径部10に設けられたセンサ感知用プ
レート19(図7及び図8参照)を検出してツール2’
の有無を識別することができる。
First, the tool attaching / detaching portion 24 at the tip of the robot arm is brought close to the new tool 2'positioned and placed on the mount 56 of the tool stand 51, and the tool attaching / detaching portion is attached to the mouthpiece 3 of the tool 2 '. The opening holes 34 of 24 are opposed to each other. At this time, by the tool identification sensor 48 provided on the front end surface of the cylinder 27 of the tool attaching / detaching portion 24, the sensor sensing plate 19 provided on the large diameter portion 10 of the mouthpiece 3 of the tool 2 ′ (see FIGS. 7 and 8). ) Is detected and tool 2 '
The presence or absence of can be identified.

【0036】その後、ツール着脱部24の開口孔34に
ツール2’の口金3を挿入する。この挿入時、ツール
2’の口金3の大径部10に設けられた位置決めピン2
0(図6乃至図8参照)がツール着脱部24のシリンダ
27に設けられた位置決めブロック39(図1乃至図4
参照)に嵌入することによりツール着脱部24に対して
ツール2’を位置合わせすることができる。
After that, the mouthpiece 3 of the tool 2'is inserted into the opening hole 34 of the tool attaching / detaching portion 24. At the time of this insertion, the positioning pin 2 provided on the large diameter portion 10 of the mouthpiece 3 of the tool 2 '
0 (see FIGS. 6 to 8) is a positioning block 39 (FIGS. 1 to 4) provided on the cylinder 27 of the tool attaching / detaching portion 24.
The tool 2 ′ can be aligned with the tool attachment / detachment portion 24 by inserting the tool 2 ′ into the tool attachment / detachment portion 24.

【0037】一方、ツール着脱部24のホルダ26の開
口孔34では、ホルダ26とシリンダ27との密閉空間
部38のアンロック側にエアを供給していることによ
り、ピストン42がばね43の弾性力に抗して後退して
ボール37がフリーな状態となっている。そのため、開
口孔34に挿入される口金3の先端はボール37を押し
退けながら進入して最終的に口金3の小径部8の縮径部
11にボール37が嵌まり込んだ状態で挿入が完了す
る。
On the other hand, in the opening hole 34 of the holder 26 of the tool attachment / detachment portion 24, air is supplied to the unlock side of the closed space 38 between the holder 26 and the cylinder 27, so that the piston 42 is elastic in the spring 43. The ball 37 is in a free state by retreating against the force. Therefore, the tip of the mouthpiece 3 inserted into the opening hole 34 enters while pushing the ball 37 away and finally the insertion is completed in a state where the ball 37 is fitted into the reduced diameter portion 11 of the small diameter portion 8 of the mouthpiece 3. .

【0038】尚、このツール2’の口金3へのツール着
脱部24の押し込み時には、ツールスタンド51の架台
56上でツール2’のフランジ9が押さえ板60(図1
2乃至図14参照)により規制されているので、ツール
2’がその押し込み方向へ移動することはない。
When the tool attaching / detaching portion 24 is pushed into the mouthpiece 3 of the tool 2 ', the flange 9 of the tool 2'is held by the pressing plate 60 (see FIG. 1) on the mount 56 of the tool stand 51.
2 to FIG. 14), the tool 2 ′ does not move in the pushing direction.

【0039】その上で、ホルダ26とシリンダ27との
密閉空間部38のロック側にエアを供給することによ
り、ピストン42をエア圧により前進させ、このピスト
ン42の先端でボール37を押さえ込むことによりボー
ル37が筒状部33の内径面から突出して口金3の縮径
部11に係止した状態を確保する。この時、ロックセン
サ49によりピストン42が前進端位置にあることを検
出して口金3がロックされたことを確認することができ
る(図1参照)。
Then, by supplying air to the lock side of the sealed space 38 between the holder 26 and the cylinder 27, the piston 42 is advanced by air pressure, and the ball 37 is pressed by the tip of this piston 42. The state in which the ball 37 projects from the inner diameter surface of the tubular portion 33 and is locked to the reduced diameter portion 11 of the base 3 is ensured. At this time, the lock sensor 49 can detect that the piston 42 is at the forward end position and confirm that the mouthpiece 3 is locked (see FIG. 1).

【0040】口金3のロックが完了した時点でロボット
アームによりツール2’を架台56上から持ち上げて離
脱させる。そして、ツール着脱部24のアダプタ25の
エア吸引路29から、エアカプラ35、ツール2’の口
金3、エアホース7を介して吸着パッド6へ至る経路で
もってエア吸引により被加工物1’を吸着パッド6でも
って吸着保持する。尚、ツール2’の使用時、何等かの
原因により、密閉空間部38のロック側へのエア供給が
遮断された場合であっても、ばね43の弾性力によりピ
ストン42が前進端位置にある状態を維持することがで
きるので、口金3のロック状態は確実で安全性を確保す
ることができる。
When the locking of the mouthpiece 3 is completed, the robot arm lifts the tool 2'from the pedestal 56 and removes it. Then, the workpiece 1'is sucked by the air suction path 29 from the air suction path 29 of the adapter 25 of the tool attaching / detaching portion 24 to the suction pad 6 via the air coupler 35, the mouthpiece 3 of the tool 2 ', and the air hose 7. Adsorb and hold with 6. When the tool 2'is used, even if the air supply to the lock side of the closed space 38 is cut off for some reason, the elastic force of the spring 43 causes the piston 42 to be in the forward end position. Since the state can be maintained, the locked state of the mouthpiece 3 can be ensured and safety can be ensured.

【0041】[0041]

【発明の効果】本発明に係るハンドリング装置のツール
自動交換機構によれば、ロボットアームの先端からの使
用済みツールの取り外しと、そのロボットアームの先端
への新たなツールの取り付けとからなるツール交換作業
を、ツール着脱部及びツール口金の構造により、人手を
介することなく自動的に行なうことができるので、作業
性が飛躍的に改善されて加工機の稼働効率もよくなり生
産性の大幅な向上が図れる。また、ツール着脱部でのツ
ール口金をロックするエア圧が遮断された場合であって
も、その口金のロック状態を維持する手段を具備してい
るので、安全性に優れて信頼性の向上が図れる。
According to the automatic tool exchanging mechanism of the handling apparatus of the present invention, the exchanging of the used tool from the tip of the robot arm and the attachment of a new tool to the tip of the robot arm are possible. The structure of the tool attachment / detachment part and the tool mouthpiece allows the work to be performed automatically without human intervention, resulting in a dramatic improvement in workability and improved operating efficiency of the processing machine, resulting in a significant increase in productivity. Can be achieved. In addition, even if the air pressure that locks the tool base at the tool attachment / detachment section is cut off, it is equipped with a means for maintaining the locked state of the base, so it is excellent in safety and improves reliability. Can be achieved.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明のハンドリング装置のツール自動交換機
構におけるロボットアーム先端のツール着脱部を示す断
面図
FIG. 1 is a cross-sectional view showing a tool attaching / detaching portion at a tip of a robot arm in an automatic tool changing mechanism of a handling device of the present invention.

【図2】図1のツール着脱部の左側面図FIG. 2 is a left side view of the tool attaching / detaching portion of FIG.

【図3】図1のツール着脱部の右側面図FIG. 3 is a right side view of the tool attaching / detaching portion of FIG.

【図4】図3のツール着脱部の底面図FIG. 4 is a bottom view of the tool attaching / detaching portion of FIG.

【図5】(a)はツールの一例を示す斜視図 (b)はツールの他例を示す部分斜視図FIG. 5A is a perspective view showing an example of a tool. FIG. 5B is a partial perspective view showing another example of the tool.

【図6】ツールの口金を示す一部断面を含む正面図FIG. 6 is a front view including a partial cross section showing a tool base.

【図7】図6の口金の右側面図7 is a right side view of the base of FIG.

【図8】図6の口金の左側面図8 is a left side view of the base of FIG.

【図9】口金のエア吸引路を示す部分断面図FIG. 9 is a partial cross-sectional view showing an air suction passage of a mouthpiece.

【図10】口金に固定されるフランジを示す側面図FIG. 10 is a side view showing a flange fixed to the base.

【図11】図10のフランジを示す一部断面を含む正面
11 is a front view including a partial cross-section showing the flange of FIG.

【図12】ツールスタンドを示す正面図FIG. 12 is a front view showing a tool stand.

【図13】ツールスタンドを示す平面図FIG. 13 is a plan view showing a tool stand.

【図14】新たなツールを載置した架台を示す部分拡大
側面図
FIG. 14 is a partially enlarged side view showing a gantry on which a new tool is placed.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1,1’ 被加工物 2,2’ ツール 3 口金 6 吸着パッド 24 ツール着脱部 33 筒状部 34 開口孔 37 口金係止部材(ボール) 38 密閉空間部 42 押え込み部材(ピストン) 43 弾性部材(ばね) 1, 1'Workpiece 2, 2'Tool 3 Base 6 Suction pad 24 Tool attaching / detaching part 33 Cylindrical part 34 Opening hole 37 Base metal locking member (ball) 38 Sealed space part 42 Holding member (piston) 43 Elastic member ( Spring)

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 被加工物をエア吸引により把持するツー
ルをロボットアームの先端に装着し、前記被加工物を複
数の加工機間で移送するハンドリング装置において、前
記ロボットアームの先端に設けられたツール着脱部に被
加工物の形状に適合したツールを着脱するツール自動交
換機構であって、 前記ツール着脱部は、被加工物を吸着する吸着パッドと
エア吸引路で連通するツール口金が挿入される開口孔を
エア吸引源と連通させた筒状部を具備し、その筒状部の
一部にその内外径面に突出退入する口金係止部材を設
け、前記筒状部の外径面に接するように形成された密閉
空間部にその密閉空間部へのエア供給により筒状部の外
径面で摺動する押え込み部材を収納配置し、ツールのロ
ック時、押え込み部材により口金係止部材を筒状部の内
径面から突出させてツール口金と嵌合させ、アンロック
時、口金係止部材からの押さえ込み部材の離脱により口
金係止部材を筒状部の内径面から退入させてツール口金
を開口孔から抜脱可能としたことを特徴とするハンドリ
ング装置のツール自動交換機構。
1. A handling device for mounting a tool for gripping a work piece by air suction on the tip of a robot arm and transferring the work piece between a plurality of processing machines, the handling device being provided at the tip of the robot arm. An automatic tool changing mechanism for attaching / detaching a tool suitable for the shape of the workpiece to / from the tool attaching / detaching portion, wherein the tool attaching / detaching portion has a tool mouthpiece that is in communication with an adsorption pad for adsorbing the workpiece and an air suction path. A cylindrical portion having an opening hole communicating with an air suction source, and a cap locking member projecting and retracting from the inner and outer diameter surfaces of the cylindrical portion is provided in a part of the cylindrical portion, and the outer diameter surface of the cylindrical portion is provided. The press-fitting member that slides on the outer diameter surface of the cylindrical part is housed in the sealed space formed so as to contact the base, and when the tool is locked, the cap locking member is held by the press-fitting member. The inner diameter of the tubular part When it is unlocked, the holding member is retracted from the inner diameter surface of the tubular part by releasing the pressing member from the mouth locking member, and the tool mouth is pulled out from the opening hole. The automatic tool change mechanism of the handling device, which is possible.
【請求項2】 前記押え込み部材をロック方向へ弾性的
に付勢してエア遮断時に押え込み部材により口金係止部
材が筒状部の内径面から突出する状態を維持させる弾性
部材を前記密閉空間部に収納配置したことを特徴とする
請求項1記載のハンドリング装置のツール自動交換機
構。
2. An elastic member for elastically urging the pressing member in the locking direction so as to maintain a state in which the mouthpiece locking member projects from the inner diameter surface of the tubular portion by the pressing member when air is shut off. The automatic tool changing mechanism of the handling device according to claim 1, wherein the automatic tool changing mechanism is housed and arranged.
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