JPS59110587A

JPS59110587A - ツ−ル交換装置

Info

Publication number: JPS59110587A
Application number: JP22100982A
Authority: JP
Inventors: 新井　甫充; 茂影山
Original assignee: Tokyo Sanyo Electric Co Ltd; Sanyo Electric Co Ltd; Sanyo Denki Co Ltd
Current assignee: Tokyo Sanyo Electric Co Ltd; Sanyo Electric Co Ltd; Sanyo Denki Co Ltd
Priority date: 1982-12-15
Filing date: 1982-12-15
Publication date: 1984-06-26

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】（イ）産業上の利用分野本発明は、例えばロボットなどを利用して行われるオー
トツールチェンジシステムにおける強制脱着機構に関す
る。

（ロ）従来技術第１図は■型ツメをもったツールチャックの斜視図、第
２図はコレット部により、作業手の着脱、開閉機構を説
明するための断面図である。中は■型ツメ、（２）はツ
ール、（３）はコレクト部、（４ａ）（４ｂ）はエアー
挿入孔、（５）はコレット外筒、（至））はシリンダー
、（７）はピストン、（８）はテーバ、（９）はころ、
（ＩｏｉＬ）（→はコイルバネ、συはつかみ指である
。

第１図に示す従来例では、■型ツメ（１）によりツール
（２）を挾持していた。この場合には、ツール交換の精
度が非常に悪かった。

第２図に示す従来例では、エアー挿入孔（４ａ）にエア
ーを送り、エアーの力によりコレット外筒（５）を上方
向に押し上げる。従って、コレクト部（３）とコレット
外筒（５）との接触部はテーバが設けられており、コレ
クト部（３）は外側からの規制力が弱められ、シリンダ
ー（６）は、ツール（２）の保持力を失い、ツール（２
）を脱着する。

ツール■をコレット部（３）に挿入する時は、ツール（
２）をコレット部（３）に取付は位置を設定後、エアー
挿入孔（４ａ）よりエアーを抜くことにより、コイルバ
ネ（１０ａ）の力により、コレット外筒（５）を下側に
押し下げ、コレット部（３）に挿入した７リンダー（２
）をコレクト外筒（５）により周方向から締めつげて固
定していた。

また、ツール（２））をコレット部（３）に取りつけた
後にはエアー挿入孔（４ｂ）を介して、圧縮エアーの排
気又は吸気を行い、ピストン（７）を上下させ、ピスト
ン（７）に設けたテーバ（８）上をころ（９）がガイド
する。この時、ころ（９）を取りつけた腕は、コイルバ
ネ（１０ｂ）により付勢されているため、つかみ指（Ｉ
ｌｌが開閉する。コレット部（３）は、開閉距離が非常
に少な（、ツール■を交換する時には、高精度な位置決
めが必要となってくる。

以上の様に、従来ではツールを交換する際の容易性、ツ
ール位置精度の確保、ツールの脱着の確実性が問題であ
った。

（ハ）発明の目的本発明は、例えばロボットなどに使用したオートツール
チェンジシステムにおいて、ツール交換の容易性かつ確
実性を向上すると共に、ツール取付位置を高精度に保つ
ことを目的とする。

に）発明の構成本発明は、ツールチャックとテーバシャンクを取付けた
ツールとより成る強制脱着機構を設けたツール交換装置
において、チャックを取り付けたピスト／と、該ピスト
ンを挿入し、該シリンダに設けた前記ピストンのチャッ
クを強制的に逃がすストッパーと、前記ツールテーバシ
ャンクのテーパ面に係合するテーバ当接面とを有するシ
リンダより成るツールチャック、前記ピストンに設けた
前記チャック及び前記シリンダのテーバ当接面に係合す
るテーバ及びチャックに係合する溝部を有するテーバク
ヤ／りを取りつけたツールより成るツール交換装置を構
成し、前記ピストンの移動により前記ピストンに設けた
前記チャックにより、前記ツールチャックと前記テーパ
シャンクを強制的に係合、離脱することを特徴とするツ
ール交換装置であり、または該ツール交換装置に加えて
、前記ツールチャックと前記テーパシャンクを設けた前
記ツールとの係合部に例えばＯＩＪング等シール部材を
前記テーパシャンク、あるいは前記ツールチャックに設
け、前記ツールチャックと前記ツールとの係合時にクー
ル部材によるシールが保たれ、空圧あるいは真空接続を
可能とする構造を有することを特徴とするツール交換装
置、または前記ツール交換装置に加えて、前記ツールチ
ャックに位置決めピンを設け、該位置決めピンに係合す
る位置決め片を前記テーパシャンクを取り付けたツール
に設け、この係合により、前記ツールチャックに設けた
接触子と前記ツール部に設けた端子を電気的に接続する
様に構成したツール交換装置である。

（ホ）実施例第３図は本発明の実施例の外観図、第４図、第５図、第
６図は爪部付近を部分拡大した実施例の縦断面図である
。鰻はツールチャック、叫はテーパシャンク、（■４）
は位置規定片、α９は０リング、部）は爪部Ｏｎと押圧
部αＱと枢軸（１１とより成るチャック、翰は発条、（
２１）は位置規定ピン、（２２１はリング、（ハ）はセ
ンターピン、ｃ！４）はコイル発条、ｃ２５）ｃ！Ｇは
０リング、（５）は溝部である。

第３図に示す様に本発明は構成されている。

まず、ツール（７）をツールチャック陀よりはずす場合
を述べる。

第４図に示した状態において、エアー挿入孔（４）より
エアーを送入し、ピストン（力を下に押し下げ始める。

この時０１Ｊング（２５１（２Ｑにより、送入されたエ
アーはシリンダ（６））の内径から漏れない。ピストン
（７）内にチャックａ！２）が設けであるため、ピスト
ン（７）の下方向への移動と共に、チャック内を下側に
押し下げる。

従ってテーパシャンクＵのロック動作を行っている爪部
（１７）も下方向に押し下げられ、チャック（ロ））と
テーパシャンク峡）との係合がやや解除され、これを示
したものが第５図に示したものである。

更にエアー挿入孔（４）より連続してエアーを送入する
と、更にピストン（力は下方向へ移動し、チャック叫が
テーパシャンク報）の溝部（２ηを押し下げ、ツール（
２）をややはずした状態とし、シリンダー（６）の外周
に固定したリング（２２に当接し、チャック東）が水平
位置を保てな（なった時、押圧部（Ｉ８）はリング（２
２より上方向への力を受け、コイル発条ａ９の弾性に抗
してチャック卸は時計方向に回転１．、爪部αＤの嵌合
が解除されて、ツール咀）がツールチャック峻よりはず
される。この時の状態が第６図に示した状態であり、位
置規定片（１４）と位置規定ピン（２１）との係合も解
除する。

次にツール（２）をツールチャック昭）に取りつける場
合を述べる。

マスツールチ、ヤツクリを、ツール■のついたテーパシ
ャンクＵにほぼ位置決めをし下降させる。。

この状態が第３図に示した状態である。

位置決めを行った後に、ツールチャック解）を下降させ
、ツールチャック峻に設けた位置規定ピンＱυと、ツー
ル（７）Ｋ設けた位置規定片（１４）との位置を揃えた
後に、更にツールチャック替を下降させていく。この時
の状態が第６図に示す通りである。

ツールチャックＯｚを下降させた後に、シリンダー（６
）内のエアーをエアー挿入口（４）を介して排気し、発
条（イ）の弾性によりピストン（力を上方向に押し上げ
ると同時に、コイル発条Ｑ（イ）の弾性によりチャック
内が反時計方向に回転し、爪部ａ７）がテーパシャンク
邸の溝部（５）に係合する。この状態が第５図に示され
ている。

更に発条翰によりピストン（７）が上に押し上げられ、
テーパシャンクＵが溝部（５）に係合した爪部αηによ
り押し上げられ、シリンダー（６１のテーバ部とテーパ
シャンクＵのテーバ部が係合される。同時にテーパシャ
ンクＵの先端に設けたＯリング０９をセンターピン（ハ
）と接合する。

これよりセンターピン（ハ）に設けたエアー挿入孔（４
ｂ）を介して後にテーバシャンク吋先端への駆動用エア
ーのシールを確実に行う。第４図はこの状態を示したも
のである。

（ホ）発明の効果従来はツールチャックにツールが正確に位置決めされて
いない時はツールを正確にチャックしなかった。またテ
ーパシャンクを設けたツールの離脱時には、テーバの係
合部でのゴミ等により、確実にツールをツールチャック
からはずすことが出来なかったが、本発明の実施により
、チャックに設けた爪部でテーパシャンクの溝部を押し
下げ、更に爪部を横方向に逃がし強制的にツールの脱着
を行うことができる。

また、チャックの爪部をテーノくシャンクの溝部に嵌合
させた後、上方向に引き上げることにより、ツールのツ
ールチャックへの嵌合をより確実にしている。

従って、これら２つの動作により従来のテーノくによる
ツールの保持力に加えて、非常に確実にツールの着脱を
行うことができる。このことは、更に、ロボット等を使
う環境が従来では常に重要視されていたが、本発明によ
り周囲の雰囲気への制限が緩められ、装置を設置できる
場所が非常にラフとなる。

また、ツールをツールチャックに取りつける時、加圧エ
アーをシリンダー内より抜くことにより、ツールテーパ
シャンクを大きな力でチャック内に引きこむことが出き
、ツールの確実な装着が行えると同時に、精度の高いと
りつけを行うことができる。

また、空圧接続時のエアー漏れ防止として、従来の様に
ＯＩＪングをセンターピンの周縁部に取りつけることな
く、ツールとセンターピンの当接面に０１Ｊングを設は
押付けにより、ツールの頻繁な脱着を行った時に生じる
すべり摩耗が無（なり、０リングの寿命を長（伸ばすと
同時にセンターピンとツール間の機密度を十分に保持す
ることができる。

またツールとツールチャ７りとの圧接力を電気的にも利
用できツールとツールチャックに設けた一対のコネクタ
ーの様に多種の接続が考えられ、ツール部への電気的、
空圧的供給ができ、ツール部への外部からの配線、配管
が不要となり、ツールチェンジが容易に行なえる。

【図面の簡単な説明】

第１図は■型ツメをもったツールチャックの斜視図、第
２図はコレア）部により、作業手の着脱、開閉機構を説
明するための断面図、第３図は本考案の実施例の外観図
、第４図、第５図、第６図は爪部付近を部分拡大した実
施例の縦断面図である。主な図番の説明（ＩＩ・・・■型ツメ、　（２））・・・ツール、　　
（３１・・・コレット部、（７）・・・ピストン、　　
（１２＋・・・ツールチャック、０・・・テーパシャン
ク、　（１４）・・・位置規定片、　■・・・チャック
、　０７）・・・爪部、　（２１）・・・位置規定ピン
。第１図第２図第３図

Claims

【特許請求の範囲】（１１ツールチャックとテーパシャンクを取付けたツー
ルとより成る強制脱着機構を設けたツール交換装置にお
いて、チャックを取付けたピストンと、該ピストンを挿
入し、該シリンダに設けた前記ピストンのチャックを強
制的に逃がすストツパト、前記ツールテーパシャンクの
７〜７面に係合するテーパ当接面とを有するシリンダよ
り成るツールチャック、前記ピストンに設けた前記チャ
ックおよび前記シリンダのデーパ当接面に係合するテー
パ及びチャックに係合する溝部を有するテーパシャンク
を取りつけたツールより成るツール交換装置を構成し、
前記ピストンの移動により前記ピストンに設けた前記チ
ャックにより、前記ツー）ｖｆチャック前記ツールテー
パシャンクを強制的に係合、離脱することを特徴とする
ツール交換装置。（２）前記ツールチャックと前記テーパシャンクを設け
た前記ツールとの係合部に例えばＯＩＪングゝ等シール
部材を前記テーパシャンク部あるいは、前記ツールチャ
ックに設置す、前記ツールチャックと前記ツールとの係
合時にシール部材によるシールが保たれ、空圧あるいは
真空接続を可能とする構造を有することを特徴とする特
許請求の範囲第１項記載のツール交換装置。（３）前記ツールチャックに、位置決めビンを設け、該
位置決めビンに係合する位置決め片を前記テーパシャン
クを取りつけたツールに設け、この係合により、前記ツ
ールチャックに設けた接触子と前記ツール部に設けた端
子を′電気的に接続する様に構成した特許請求の範囲第
１項記載のツール交換装置。