JPS60155387A - ロボツト若しくは操作装置のグリツパを自動的に交換及び連結するための装置 - Google Patents

ロボツト若しくは操作装置のグリツパを自動的に交換及び連結するための装置

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JPS60155387A
JPS60155387A JP59273538A JP27353884A JPS60155387A JP S60155387 A JPS60155387 A JP S60155387A JP 59273538 A JP59273538 A JP 59273538A JP 27353884 A JP27353884 A JP 27353884A JP S60155387 A JPS60155387 A JP S60155387A
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    • B25J15/04Gripping heads and other end effectors with provision for the remote detachment or exchange of the head or parts thereof
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    • Y10T24/45466Separable-fastener or required component thereof [e.g., projection and cavity to complete interlock] including member having distinct formations and mating member selectively interlocking therewith having electric or fluid powered, actuation or release, of interlock
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  • Robotics (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
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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】 産業上の利用分野 本発明は、osjノド若しくは操作装置のグリノ・q全
自動的に交換及び連結するための装置であって、受容部
材及びこの受容部材に連結可能な交換プレート全備えて
おり、交換プレートにグリッツξが配置されている形式
のものに関する。
従来の技術 完全自動の加ニジーケンス若しくは組立ては従来は大量
生産においてのみ可能であった。工作物の大きさの変化
若しくは幾何学的形状の変化によってグリッツξ若しく
はグリッツξジョーの交換が必要である。
完全自動のプログラム化可能な工具交換若しく kl、
工具・?レット交換は今日の工作機械若しくは加工集中
制御において公知である。
工業ロボット若しくは操作装置においては自動的なかつ
プログラム化可能なグリノ・々交換は不可能であるか若
しくは極めて困難な条件下でしか自丁能ではない。
中量及び小量生産における自動的な製作は、加I−機械
及び操作装置若しくはロアI2ソトが新たな工作片に適
合させられ得る場合にのみ行われる。
受容さ116月内の電磁石を介して交換プレートの受答
力を生ぜしめるグリノ・ξ・交換機構は公知である。こ
のようなそれ自体簡単な原理は重大な欠点を有している
。このような原理は鉄を含む構成g1(分を加工する場
合若しくは鉄−を含む切粉の生じる場合には使用され得
ない。このような理由からよごれるおそれも著しく高い
。エネルギの欠落の際には交換プレートが急激に落下す
る。機構の全重量は保持力に比べて大き過ぎる。
別の公知の構成の装置は圧縮空気で働くようになってい
て、側方に大きく突出した圧縮空気シリンダを有してお
り、圧縮空気シリンダは係止機能を生ぜしめる。両方の
シリンダ間には複雑な受容プレート若しくは交換プレー
トを受容するための重く複雑でかさばる手段が配置され
ている。このような装置の大きな重量は受容しようとす
る工作片の重量を著しく制限する。工作片が重い場合に
は次の大型の口fノドが使用されねばならない。このよ
うな装置の寸法はしばしば制限された空間状態に基づき
使用を著しく制限する。特殊な伝動装置によってしか駆
動されない口&ツトは制作費用を高くすることになる。
付加的に各グリノ・ξは費用の著しく高い交換プレー1
−全必要とする。
別の公知の装置においては短円錐体若しくは急傾斜円錐
体が抗張ビンを用いて円錐受容部内に引込丑れる。この
ような装置は工作機械、特にフライス盤によって公知で
ある。係止及び位置確保に1エネルギ欠落の場合も保証
されている。フライス盤においてはスペースが構成長さ
方向で十分にあり、この場合には引込モータの重量は全
く妨げにならない。このような装置を工業o 、1iソ
ト若しくは操作装置において自在に使用するために、前
述の構成は制限された空間に基づき不1」]−能である
。重量は可能な工作片重量を下げ、構成長さが特イ1の
ロボットヘッドを心安とする。このような口目?ットヘ
ッドはヘツIS運動を幾つかの自由度に制限している。
′屯気モータ若しくは圧縮空気モータを備えたロボット
ヘッドが存在していなければならないので、自在な使用
I:i」能性は得られない。
発明が解決しようとする問題点 本発明の課題は、冒頭に述べた形式の装置を改善して、
装置が軽く、小さくかつ簡単になり、自在に使用口可能
であって、これにより実質的にすべてのロボット及び操
作装置に用いられ、エネルギの欠落に際してグリノ・ξ
並びに交換プレートが受容部材からはずれないようにす
ることである。
問題点を解決するための手段 前記課題を解決するために本発明の構成では、受容部材
内に軸線方向運動可能なピストンが配置されてお9、ピ
ストンに操作円錐が配置されており、この操作円錐が調
節可能な係止部材を介して保合及び(又は)摩擦力で交
換プレートにセンタリングした状態で係止できるように
なっている。
発明の利点 本発明による自動的なグリノ4・交換装置は、自在に使
用可能であって、これによって実質的にすべての工業ロ
ゼツト及び操作装置に用いられる。本発明によるグリノ
・ξ・交換装置はわスカな重量、コン・ξクトな構造及
び安価な製作によって優れている。さらに、例えばグリ
ッパへのエネルギ供給機構が組込まれ、℃ネルギの供給
が自動的に遮断可能である。本発明によるグリッパ・交
換装置には、例えばプラグ・榮片を介して近接スイッチ
若しくは類似のものによって種々の監視機能が組適寸れ
る。エネルギの欠落の場合、グリシ・8を備える交換プ
レートは落下することはなく、係止部材によって保合及
び(又は)IY擦力で組込位置に維持される。この場合
、本発明によるグリシ・ξ・交換装置は構成H51H分
を互いに正確に整合する確実な自動的な交換をEJ能に
する。
実施態様 特許請求のi(+1)間第2項に記載の構成に基づき、
操作内金1(ヲ介して連結ビン若しくは球体として構成
さ、l’した係止部利が受容部材と交換プレートとの軸
線方向のfII″j単な差はめによりスナップ式((交
換プレートの対応する切欠き内に係合さぜら八、このこ
とは構成g分の自動的な交換にとって小波である。
特許請求の範囲第3項には頻オlL力実施態様が記載し
である。
特許請求の範囲第4項記載の実施態様においては、ばね
が構成部分の係止を助成し、その結果エネルギの欠落に
際して構成部分が係止部材を介して保合若しくは摩擦力
に基づく結合によってだけではなく、付加的にばね力に
よって係止位置に保持される。
特許請求の範囲第5項には有利な実施態様が記載しであ
る。
特許請求の範囲第6項記載の実施態様は旋盤で安価に行
われる。
特許請求の範囲第7項記載の実施態様により、構成部分
が特に所要スに一スを節減するように配置され、中空の
ピストン及び中空の操作円錐に基づき重量も減少される
。同時に、受容部側と交換プレートとの連結を助成する
ばねを配置するための空間も形成される。
特許請求の範囲第8項記載の実施態様においては、セン
タリング円錐によって受容部側と交換プレートとの半径
方向の整合も正確に規定される。
特許請求の範囲第9項及び第10項には有利な実施態様
が記載しである。
特許請求の範囲第11項記載の実施態4子においては、
例えばδつの近接スイッチによって交換プレートを受容
呂じ拐に対して自]功的に自装置する位置を規定するだ
めの6つの組み合i)せ力1’4’Jられる。
特X′「8i11求の範囲第12項記載の実施態様によ
り、プラグ及び(又は)連結gB材を介してfoえ―]
−L作片かつか1れたかどうか若しくはグ1ノツ・ξの
フィンガが接触して(・るかどう力・などの監視機能が
伝達される。
!I石t′F ij:’j氷の範囲第13項から第18
項にはイイ利な実施態様が記載しである。
/ /′ 実施例 図面に示すように、グリシ・81は複数のフィンが2を
有し、周囲に分配された複数のねしく第1図には1本だ
け示しだ)3を介して交換プレート手に取外し可能に結
合されている。交換プレート牛は受容都拐5に取外しB
J能かつ自動的に連結可能である。グリシ・ξ1への圧
力媒体供給、例えば圧縮空気供給は接続部6に接続され
る導管(図示せず)を介して行われるようになっており
、接続部は通路7,8.9に接続されている。各構成部
分、すなわちグリシ・ξ、交換プレート及び受容部材が
シール部材10,11.12によって互いに液密にシー
ルされている。例えばエラストマ性のプラスチックから
成っていてよいブツシュ13が受容部材50通路7と同
軸的な孔内に差はめられ、孔底部の7一ル部拐14に後
方の端面を伸性的に支持されており、プノ7ユ13の前
方の端面は交換プレートの通路8を取囲む面平行な壁に
密接に接している。
受容部材5内にねじはめ可能なカバー15は中央に圧縮
ばね17の灯芯支承部としての凹所16を有しており、
圧縮ばねは他端部で操作円錐18の閉じられた端部に支
えられており、操作円錐は軸線方向運動I4能な円筒形
のピストン20のピストンロッド19と材料的に一体に
結合されており、ピストンはソール部4’J21を介し
てカバー15の円筒形の部分23の内壁22にtii1
11勝方向移動白方向移動0に案内されている。
ピストンロッド ノリ/ダ部25内に同じ<1111j線方向移動可能に
密接に案内されている。
さらに第1図から明らかなように、受容部月5にはセン
タリング円錐2G(第2図)が4A4斗的に一体に結合
されている。センタリング円錐26は周囲に分配された
複数の1゛1通孔27を有しており、貫通孔には係止部
拐が係合している。第1図には保止部材の異なる2つの
実施例か示7してあり、1つの実施例の係止部祠は球体
28としてかつ別の実施例の係止部月はくさび状にとが
った部材若しくはピン29として構成されている。もち
ろん係止部材として別の構成も考えられる。
球体28及びピノ29は操作円錐18の円錐形の套壁面
に接触しでいてかつ貫通孔27を辿って交換ゾレート牛
の対応する係止切欠き30若しくは31に押し込まれて
受容部材5を保合及び摩拵力で交換プレート牛に固定す
る。
第1図の実施例では受答部イA’ 5は、圧力媒体供給
、例えば圧縮空気専管(図示せず)を接続するだめの接
続孔32を有しているっ接続孔32はノJi回路33を
介して/す/ダ室34に接続されてゴdす、その結果圧
力媒体負荷によってヒ0ストノ20がY方向に押され、
これによって係止部4J、すなわち球体28若しくはピ
/29が係止位置へ押され、この場合圧イ伯ばねは支持
作用を生せしめる。エイ・ルギ供給がr4月所されても
、グリノ・?■を保持する交換プレート牛は落下しない
。それというのは球体28若しくはピン29は圧縮ばね
17によって支持され、確実な連結を行うからである。
通路36を介して/リンダ室34と向き合う/す/ダ室
35を負荷することによって、ビス1゛ン20はX方向
に移動させられ、これによって交換プレート4及びグリ
ノ・?lが受容部相5から連結解除される。
整合円錐37(第2図)は受容部月5内のばね38の戻
し力に抗して+Ifl+ k、方向に移動可能である。
ばね38はねし栓39に支えられている。センタリング
円卸26を介して受容部月5に対する交換プレート4の
同111+的なセンタリングが行われるのに対して、整
合円錐37は゛1′仕方面方向ンタリングをも可能にす
る。
符号40で電子プラグ41のだめの結合RB 40が示
しである。これによって、例えばフィンガ2が閉じられ
ているか若しくは工作物かつか1れたどうかの’M祝機
能が理解されよう。
近接スイッチ42が受容部月5の切欠き43内、に配置
されている。切欠き44は、受容部イ2をロ、+ζノド
アーム若しくは操作装置に結合するだめのねしく図示せ
ず)を受容するだめのものである。
第4図の実施例において第3図までの実施例の構成部分
と同じ構成部利には同じ符号が付けである。ここでも受
答部月5がそのセンタリング円錐26でり、つて交換プ
レート生の対応する切欠き内に係合して、交換プレート
を同軸的にセンタリングする。交換プレー1・4はリノ
グ溝45を有しており、す/グ韓内には伸性的なり/グ
4Gが配置161されており、このリングは別の911
性的なリング47若しくはコ゛ム状のプラスチックまた
は金属性のイAHから成る単個セグノ/1一部4Jに支
えられているっ リング部41’ 47はくさび形の傾
斜部48を有していて、この1頃斜部で以ってり/グビ
スト150の同様の傾斜部49に係合接触している。リ
ノグビ゛スト150の両仙jにばそれぞれ/−ル都拐5
1.52が配置はれている。符号53でンリ/ダ室54
への圧力媒体供給のだめの通路を示しかつ符号54でン
リ/ダ室56への圧力媒体供給のための通路を示してい
る。/リンダ室54.56は交互に圧力媒体、例えば圧
縮空気によって負荷され、す7グピストン50をX若し
くはY方向に移動させ、その結果リング47が半径方向
に相応に移動し、これによってリング46がり7グ而4
5内に押し適寸れ、若しくはリング溝から取出される。
従って同様に交換プレート4が受容部材5に対して連結
若しくは連結Wf除される。
第5図の実施例においてはこれまでの実施1グ]と同じ
構成部旧には同じ符号かイー1けである3゜符号57.
58で近接スイッチか示しである。周囲にわたって複数
、11/11えは3つの近接スイッチが設けられている
。3つの近接スイッチによって例えば6つのコーI゛が
得られ、コー 1゛には特定の機能が配属されている。
符号59でリノ欠きか示しである。この置所には、向き
合って位14する近接スイッチ57は接触していない。
これによって、列えば正しい交換プレートかとら、えら
れているか及び(又は)交換プレートが正確な位置を占
めているかどうかが値、認される。
これに対して近接スイッチ58は接触している。
第6図、第7図及び第8図の実施例においては、交換プ
レート4は+7M61.62を介してマガジンプレー1
・60に装着されている。マカノ/プレー1・60から
は交換プレート4はグリノ・?1と一緒に自動的に取外
される。近接スイッチ63を介して、マノfツノプレー
ト60が交=ノ°ンーi・4を装着しているかどうか確
認される。
【図面の簡単な説明】
第11Aは本発明の実施例の縦断面図、第2図は第11
/]の実施ツリの711成部分の側面1図、第3図は本
発明の別の実施例の部分1所面図、第4図は本発明のさ
らに別の実hl!11りIJ(1)部分断面図、第51
Δは本発明のさらに別の実施例の部分断UII図、第6
図はさらに別の実施り1」の十血図、第7図は第61ス
の実施例の1lll1面図、第8図は第6図及び第7I
71Iの実施例の構成部分の側面図である。 ■ グリッパ、2・・・フィンガ、3・・・ねじ、4・
・・交換プレート、5・受容部材、6・・接続部、7.
8及び9・・通路、10.11及び12・・・/一層部
材、■3・・・ブツ/ユ、■4・・・/−ル部拐、15
・・カバー、16・・・凹所、17・・・圧縮ばね、1
8・・作動円錐、19・・・ビスh フロン1.20・
・・ピストン、21・・・/一層部材、22・・・内壁
、23・・・部分、24・・・/−ル部祠、25・・・
/す/ダ部、26・・・センタリング円錐、27−j’
1通孔、28・・・球体、29・・・ビン、30及び3
1・・・係止切欠き、32・・・接続孔、33・・・通
路、34及35・・ノリンダ室、3G・・・通路、37
・・・整合円錐、38°・ばね、39・・・ねじ枠、4
0・・結合部、41・・11子プラグ、42・・・近接
スイッチ、4δ及び44・・←υ欠き、45・リング?
I′4.46及び47・・リング、48及び49・・I
l:ri 、’r[部、50・・す/グビスト/、51
及び52・・/−ル部拐、53・・・通路、54・・・
/す/ダ室、55・通路、56・・/す/ダ室、57及
び58・・近接スイッチ、59・・切欠き、60・・・
マガジンプレー1・、61及び62・・溝、63・・・
近接スイソチFig、1 8 Fig、4 Fig、5

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 ロゼツト若しくは操作装置のグリノ・8を自動的に
    交換美゛\及び連結するための装置であって、受容部材
    及びこの受容部材に連結可能な交換プレートを備えてお
    り、交換プレートにグリッパが配置されている形式のも
    のにおいて、 イ)受容部材(5)内に軸線方向運動可能なピストン(
    20)が配置されており、 口) ピストンに操作円錐(18)が配置されており、 ・・)操作円錐が調節可能な係止部材(28゜29)を
    介して係合及び(又は)摩擦力で交換プレー)(4)に
    センタリングした状態で、係止できるようになっている
    ことを特徴とする、ロゼツト若しくは操作装置のグリッ
    ツξを交換及び連結するための装置。 2、 ピストン(20)がシリンダピストンとして構成
    されていて、シリンダピストンのピストンロツ)(19
    )に一体成形された操作円錐(18)を有しており、操
    作円錐が連結ピン若しくはくさび状の部拐(29)若し
    、〈は球体(28)として構成された係止部材を半径方
    向外側へ交換プレート(4)の切欠き(30,31)内
    へ押し込X7で交換プレート(4)と受容部材’(5)
    を互いに係止している特許請求の範囲第1項記載の装置
    。 3 ピストン(20)が両端全交互に圧力媒体で負荷可
    能であって、これによって制限された寸法で軸線方向に
    調節されるようになっている特許請求の範囲第1項又は
    第2項記載の装置。 4、 ピx I−y (2Q )かばね(17)[ヨッ
    テ操作円錐(18)k常に係止位置へ負荷している特許
    請求の範囲第1項又は第2項記載の装置。 5 係止部4J’ (28、29)がばね力に抗して係
    止位置へ運動しようとする傾向を有するように移動口」
    能に支承されている特許請求の範囲第2項から第4項1
    でのいずれか1項記載の装置。 6、 ピストン(19)が操作円錐(18)と−緒に月
    別的に一体に構成されており、ピストン及び操作円錐が
    回転′対称に構成されている特3′1請求の範囲第1項
    から第5項1でのいずれか1項記載の装置。 ■ ビスI・ン(20)、そのピストンロッド(19)
    及び操作円錐(18)が中空として構成されてお9、操
    作円錐(18)の開いた端面を圧縮はねとして構成され
    たばね(17)がIQ通して一端を受容部材(5)の不
    動の端壁(15)にかつ他端を操作円錐(18)の閉じ
    られた端面に支えられている特許請求の範囲第1項から
    第6項までのいずれか1項記載の装置1σ0 8 受容部材(5)が軸線方向に弾性的に支承されたセ
    ンタリング円錐(37)を有しており、センタリング円
    錐が交換プレート(4)の切欠き内に係合するようにな
    っている特許請求の範囲第1項から第7項才でのいずれ
    か1項記載の装置。 9、 受容部材が一体のセンタリング円錐(26)ヲ有
    しており、センタリング円錐が交換プレート(4)の対
    応する切欠きFrJK係合するようになっている特許請
    求の範囲第8項記載の装置。 10、交換プレー1− (4)のセンタリングがくさび
    状の係止部U’ (29)若しくは球体(28)によっ
    て行われる特許請求の範囲第1項から第9項寸でのいず
    れか1項記載の装置。 11 受容部材(5)が複数の近接スイッチ(42、5
    ,7、58,)を備えている特許請求の範囲第1項から
    第10項寸でのいずれが1項記載の装置。 12、受容部材(5)の側方若しくは内部に、及び(又
    は)交換プレート(4)内に、電気信号を伝達するため
    σノ少なくとも1つの連結部4A’ (40)及びプラ
    グ(41)が組込まれている特許請求の範囲第1項から
    第11項1でのいずれか1項記載の装置。 ■3 ピストンがリングピストン(50)として構成さ
    れている特許請求の範囲第1項から第12項寸でのいず
    れか1項記載の装置。 ■4<さび状の係止部拐(29)若しくは球体(28)
    が少なくとも1つの弾性的なリング(4−6)、例えば
    ホースばねによって代替されている特許請求の範囲第1
    項から第13項1でのいずれか1項記載の装置。 15 交換プレー1− (4)が、グリップ力確保のた
    めの自動的VCtlt制御される組込丑れた複式逆市弁
    をイ、ijiえている特許請求の範囲第1.1.I81
    から第14項寸でのいずれか1項記載の装置。 1G 交換プレート(4)がマガジンプレート(60)
    内の所装置への装着のための互いに逆向きの他方の溝(
    61,62)を備えている特許請求の範f2f4第1項
    から第15項寸でのいずれか1項記載の装置。 17、マガジンプレート(60)が装着状態の監視及び
    正確な位置決めのための少なくとも1つの近接スイッチ
    (63)e備えてしする特許請求の範囲第13項記載の
    装置。 1δ 圧力媒体供給が、自己シール作用を有する弾性的
    なブツシュ(13)を介しで行われる特許請求の範囲第
    1項から第17項1での(・ずれか1項記載の装置。
JP59273538A 1983-12-29 1984-12-26 ロボツト若しくは操作装置のグリツパを自動的に交換及び連結するための装置 Pending JPS60155387A (ja)

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DE3347423.0 1983-12-29

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DE (1) DE3347423A1 (ja)

Cited By (4)

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