JPS61100391A - 産業用ロボツトのツール選択装置 - Google Patents

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 木完明は新規な産業用ロボットに関する。詳しくは、予
め複数のツールが取着されたタレットを備え、該タレッ
トを回転せしめることによって必要なツールの選択を行
なうようにした産業用ロボットに関するものであり、ク
レットを回転するだめの特別な駆動源を設けることなく
ツールを交換することができるようにして作業部を軽量
、かつ、小型に構成することができると共に、作業速度
を著しく高めることができ、しかも、選択されたツール
を所定の位置に精度良く位置決めされた状態で確実に保
持することができるようにした新規な産業用ロボットを
提供しようとするものである。

従来の技術 近時、産業用ロボットは様々な産業分野で用いられるよ
うになっており、それに伴って、より機能性に富み、か
つ、より安価な産業用ロボットが要求されるようになっ
て来ている。

ところで、例えば、物品の自動組立てを行なうことを目
的とした産業用ロボットにおいては、ロボットの稼働率
を高めるために、１台のロボットが作業内容の異なる複
数の組立て作業を行なうことかできるようにすることが
好ましい。そして、一般に、１台の産業用ロボットが内
容の異なる作業を行なうためには、作業内容が異なる度
に、作業部材、即ち、所謂ツールを交換する必要がある
。

そして、Ｊｒ業用ロボットにおいてツールを交換する方
法には、従来から次の２つの方法が考えられている。

一つは、各種のツールをそのコネクター、即ち、ロボッ
トのチャック部により保持される部分の形状を共通化し
ておくと共に、ツールストッカーに並べておき、作業内
容が変る度に、ロボット自身が必要なツールをツールス
トッカーから取り出して交換する方法である。

もう一つは、ロボットの作業部に、予め必要な複数のツ
ールが取着されたタレットを回転自在に設けておき、作
業内容が変る度に、タレットを回＾云して必要なツール
を所定の位置へ移動せしめることにより必要なツールを
選択する方法であ発明が解決しようとする問題点 上記したように、産業用ロボットにおいてツールを交換
する方法には従来から２つの方法が考えられているが、
これらの方法は、それぞれ、次のような問題点を有して
いる。

先ず、前者の方法、即ち、産業用ロボットかツールスト
ッカーから必要なツールを取り出して交換する方法には
、作業能率が著しく低下するといった問題がある。即ち
、所定のツールを用いて行なわれるロボット本来の作業
は、数秒間のうちに行なわれることが多いのであるが、
ツールを交換するためには、７−ムがツールストッカー
まで移動して現在保持しているツールを外し、次に必要
なツールを探してこれを保持した後作業位置まで戻る、
といった多くの動作を必要とするため、ツールの交換に
、前記したロボット本来の作業時間の数倍の時間を要す
ることになる。

また、後者の方法、即ち、予め複数のツールが取着され
たタレットを用いる方法は、タレットを回転せしめるだ
けでツールの交換を行なうことができるため、ツール交
換に要する時間的ロスは少なくて済むという利点はある
。しかしながら、この後者の方法は、ロボットに複数の
ツールとこれを支持するタレット、該タレットを回転せ
しめるモーター及び減速機構等を設ける必要があるため
、これらの部材の重量により、ロポ−／　トの動作速度
が著しく低下する問題があると共に、コストか高く、な
り、かつ、形状が大きくなるといった問題がある。更に
、この後者の方法によると、タレ、ト側のギヤとこれに
噛合される減速機側のギヤとの噛み合いのバックラッシ
ュにより、タレットの回転停止上位置が精度良く定まら
ないことがあるため１選択されたツールの選択位置に対
する位置決めが精度良く為されない場合が生ずるといっ
た問題がある。

問題点を解決するための手段 そこで、本発明産業用ロボットは、上記した問題点を解
決するために、アームに支持されたツール搭載軸と、複
数のツールが取着されると共に上記ツール搭載軸の一端
部に回転自在に設けられたタレットと、前記ツール搭載
軸の回転力により上記タレットを回転せしめるタレット
回転手段と、ツール交換時にタレット軸を上記タレット
回転手段に連結せしめ作業時に該連結を切り離す手段と
、必要なツールが選択されたときタレットのツール搭載
軸に対する位置をロックするロック手段とを備えたこと
を特徴とする。

作用 従って、本発明によれば、ツールの交換はタレットを回
転せしめるだけで達成されるのでツールの交換を極めて
短時間のうちに行なうことができると共に、タレ・ント
を回転せしめるための特別な駆動源を設ける必要がない
のでロボットを小型、かつ、安価に構成することができ
ると共に、作業速度が低下することもなく、しかも、選
択されたツールを所定の選択位置に精度良く位置決めさ
れた状態で保持することができる等数々の効果を奏する
ものである。

実施例 以下に、本発明産業用ロボットの詳細を添付図面に示し
た実施例に従って説明する。尚、図面に示した実施例は
１本発明産業用ロボットを４軸の所謂スカラ型ロボット
として適用したものである。

図中１が本発明を実施した産業用ロボットである。

２は基台部である。３は基台部２上に配置された第１の
駆動部であり、モーター４及び減速Ｉａ５から成る。６
はその基端部が上記基台部２に回動自在に支持された第
１アームであり、該第１アーム６は前記第１の駆動部３
によりθ１方向（第４図参照）へ回動されるようになっ
ている。７は第１アーム６の回動端部の上面に設けられ
た第２の駆動部であり、モーター８及び減速機９から成
る。１０はその基端部が上記第１アーム６の回動端部に
回動自在に支持された第２アームであり、該第２アーム
１０は前記第２の駆動部７によりθ２方向（第４図参照
）へ回動されるようになっている。

１１は上記第２アーム１０の回動端部に、その軸心が略
垂直方向へ向けて延びるように設けられたツール搭載軸
であり、該ツール塔載軸１１は、図示しない軸受手段に
より、その軸回り方向、即ち、Ｒ方向（第４図参照）に
回転自在なるように支持されると共に、軸方向、即ち、
Ｚ方向（第４図参照）へ移動自在なるように支持されて
いる。

尚、図示を省略しであるが、第２アーム１０の回動端部
には、搭載軸駆動手段が設けられており、ツール塔載軸
１１は、その塔載軸駆動手段によってＲ方向へ回転され
、Ｚ方向へ移動されるようになっている。

１２は第２アーム１０の下面回動端部から下方へ向けて
突出するように設けられたギヤ取付は部であり、該ギヤ
取付は部１２は略円筒状に形成されると共に、前記した
ツール搭載軸１１と同軸に）配置されている。

１３は略傘歯車状に形成された固定ギヤであり、円形の
大きな開口部１４が形成されると共に、その上端面から
環状の取付部１５が一体に形成されている。しかして、
固定ギヤ１３はその取付は部１５が前記第２アーム１０
から突設されたギヤ取付は部１２の下端部に内嵌される
と共に、ねし１６．１６、・・・によりギヤ取付は部１
２に［羽定される。

尚、前記ツール搭載軸１１の下端部は固定ギヤ１３に形
成された開口部１４を通って固定ギヤ１３より下方へ突
出されている。

１７は前記ツール塔載軸１１の下端部に設けられたタレ
ットヘッドである。

１８はタレットヘッド１７のヘッド基部であり、その及
第２アーム１０側の端面（以下、この面を「基準面」と
いう）１９はツール搭載軸１１の軸方向に対して略４５
″の傾きをもっている。

２０はへント基部１８の長手方向における略中央部から
上方へ向けて突設された連結部であり、ヘッド基部１８
はこの連結部２０がツール搭載軸１１の下端部に固定さ
れることによりツール塔載軸１１に一体的に固定されて
いる。

２１はヘッド基部１８の一端部を基準面１９に対して略
垂直な方向へ貫通するように形成された軸受孔であり、
該軸受孔２１の両端部に軸受部材２２．２２′が内嵌状
に固定されている。

２３はタレット軸である。該タレット軸２３は上下両端
部及び軸方向における中央部と上端部の略中間に位置す
る部分に螺軸部２４．２５及び２６が形成されると共に
、軸方向における中央部から稍下方へ寄った位置と下方
の螺軸部２５からある程度上方へ寄った位置の間の部分
２７が上方へ行くに従って次第にその径が大きくなるよ
うなテーパー状に形成されている。２８はタレット軸２
３の中間部のうち上記テーパ一部２７の端面に連続する
部分に外嵌状に設けられたワッシャーである。しかして
、タレット軸２３は、その中間部は前記ヘッド基部１８
に設けられた軸受部材２２．２２′に挿通されることに
よりヘッド基部１８に回転自在に支持されると共に、テ
ーパ一部２７の上端面がワッシャー２８を介して下側の
軸受部材２２の内輪に接触され、かつ、中間の螺軸部２
６にナツト２９が螺合されることによりヘッド基部１８
からの抜は止めが為されている。尚、３０は上側の軸受
部材２２とナツト２９との間に配置されたワッシャーで
ある。尚、このようにしてヘッド基部１８に支持された
タレット軸２３は前記ツール搭載軸１１に対して略４５
°傾いた状態とされる。

３１は略傘歯車状に形成された回転ギヤであり、該回転
ギヤ３１は前記した固定ギヤ１３の径及び歯数と同じ径
及び歯数に形成されている。しかして１回転ギヤ３１は
、その頂点側の端面をヘッド基部１８側へ向けた状態で
、その挿通孔３２に前記タレット軸２３の上側の螺軸部
２４に連続する部分を挿通され、かつ、その挿通孔３２
の内周面に形成された図示しないキー溝とタレット軸２
３の外周面に形成された図示しないキー溝の間にキー３
３が係合されることによりタレット軸２３と一体的に回
転されるようにされると共に、螺軸部２４に螺合される
ナツト３４によりタレット軸２３からの抜は止めが為さ
れる。

しかして、回転ギヤ３１と前記固定ギヤ１３とはそれぞ
れの軸が互いに略４５″の角度で交わるように配置され
、タレットへラド１７が例えば第３ｒＡに示す位置から
第１図及び第２図に示す位置へ移動されることによって
回転ギヤ３１が固定ギヤ１３に噛合されるようになる。

３５はタレットである。該タレット３５は略逆截頭円錐
状に形成されたツール取着部３６と該ツール取着部３６
の反頂点側端部の外周部から一体に形成された軸方向に
短い略円筒状の接続部材取着部３７とから成り、接続部
材取着部３７の反ツール取着部３６側の端部から一体の
フランジ３８が側方へ向って突設されている。そして、
ツール取着部３６は、その内面、即ち、反頂点側の端　
　　　ｊ・面の中央部にこれの外面形状と略相似形とさ
れた凹部３９が形成されていると共に、該凹部３９の底
面の中央部からは接続部材取着部３７の開口面よりある
程度突出した位置まで延びるポス４０が一体に突設形成
されている。そして、ポス４０の軸心部には前記タレッ
ト軸２３のテーパ一部２７と補完関係を有する挿通孔４
１が形成されている。尚、ポス４０の挿通孔４１の下端
部は稍拡径されている。

４２ａ、４２ｂ、４２ｃ、４２ｄ、４２ｅ及び４２ｆは
ツール取着部３６に形成されたツール取着孔であり、該
ツール取着孔４２ａ、４２ｂ、４２ｃ、４２ｄ、４２ｅ
及び４２ｆは円周方向に互いに略６０’ＰＩ間した位置
に形成されると共に、それぞれの一方の端部はツール取
着部３６の円錐面に開口され他方の端部は凹部３９の円
錐６面に開口され、かつ、その軸心がツール取着部３６
の円錐面と略垂直な方向に延びるようにぎ成されている
。

４３ａ、４３ｄはツールであり、ツール４３ａはその取
付部４３ａ′が前記ツール取着孔４２ａに取着され、ま
た、ツール４３ｄはその取付部４３ｄ’が前記ツール取
着孔４２ｄに取着されている。尚、図面ではツール取着
孔４２ａ及びこれと略１８０”離間して配置されたツー
ル取着孔４２ｄに取着されたツールのみを示しであるが
、他のツール取着孔４２ｂ、４２ｃ、４２ｅ及び４２ｆ
にもそれぞれ作業機能の異る所定のツール（４３ｂ）（
４３ｃ）（４３ｄ）及び（４３ｆ）が付加符合を同じく
するツール取着孔に取着されている。尚、ツール４３ａ
、４３ｄは第１図乃至第３図にのみ示しである。

４４ａ、４４ｂ、４４ｃ、４４ｄ、４４ｅ及び４４ｆは
タレット３５の接続部材取着部３７の互いに略６０°離
間した位置に形成された接続端子取着孔であり（第６図
においては図示を省略しである。）、該接続端子取着孔
４４ａ、４４ｂ、４４ｃ、４４ｄ、４４ｅ及び４４ｆに
は絶縁部材４５．４５、・・・に保持された各一対の接
続端子４６ａ、４６ａ、４６ｂ、４６ｂ、−−−４６ｆ
、４６ｆが設けられている。尚、接続端子４６ａ、４６
ａ、４６ｂ、４６ｂ、−−−４６ｆ、４６ｆの一端は接
続部材取着部３７の外周面より稍突出するように配置さ
れている。

４７ａ乃至４７１は接続部材取着部３７のうち前記接続
端子取着孔４４ａ、４４ｂ、４４ｃ、４４ｄ、４４ｅ及
び４４ｆの互いに隣接し合う２つのものの間に２つづつ
配置されたエアーパイプ取着孔であり（第６図において
は図示を省略しである。）、該エアーパイプ取着孔４７
ａ乃至４７１にはぞれぞれエアーパイプ４８ａ乃至４８
１が取着されている。尚、各エアーパイプ４８ａ乃至４
８ｔの一端にはフランジ４８ａ′乃至４８１′が形成さ
れており、該フランジ４８ａ′乃至４８１′は接続部材
取着部３７の外周面より外側に突出するように配置され
ている。

尚、図示を省略しであるが、タレット３５あるいはツー
ル４３ａ、（４３ｂ）、（４３ｃ）４３ｄ、（４３ｅ）
及び（４３ｆ）にはそれぞれこれらツール４３に対応し
た所定のセンサーが設けられており、前記接続端子４６
ａ、４６ａ、４６ｂ、４６ｂ、　　・１４６ｆ、４６ｆ
は、それぞれ、これらセンサーのうち所定のものと電気
的に接続されている。

また、前記エアーパイプ４８ａ乃至４８１は図示しない
エアー通路形成手段を介して前記したツール４３ａ、−
（４３ｂ）、（４３ｃ）、４３ｄ、（４３ｅ）及び（４
３ｆ）のうちの所定のものとそれぞれ接続されている。

４９ａ、４９ｂ、４９ｃ、４９ｄ、４９ｅ及び４９ｆは
タレット３５の前記フランジ３８に形成された係合部で
ある。これら係合部４９ａ、４９ｂ、４９ｃ、４９ｄ、
４９ｅ及び４９ｆは、第５図に示すように、フランジ３
８のうちぞれぞれ前記ツール取着孔４２ａ、４２ｂ、４
２ｃ、４２ｄ、４２ｅ及び４２ｆと対応した位置に形成
されると共に、略台形状を為すように形成されている。

従って、各係合部４９ａ、４９ｂ、４９Ｃ１４９ｄ、４
９ｅ及び４９ｆの互いに対向し合う側面はタレット３５
の軸心側へ行くに従って互いに近ずくように斜めに形成
されている。

そして、タレット３５はその接続部材取着部３７の開口
面を前記ヘッド基部１８の基準面１９側へ向けた状態で
、そのポス４０の挿通孔４１に前記タレット軸２３のう
ちヘッド基部１８から下方へ突出した部分が挿入される
と共に、タレット軸２３の下側の螺軸部２５にナツト５
０が螺合されることによりタレット軸２３に取着される
。尚、タレ、ト軸２３の螺軸部２５に螺合されたナツト
５０が締め付けられるとタレット３５のポス４０に形成
された挿通孔４１の内周面とタレット軸２３のテーパ一
部２７の外周面とが互いに圧着せしめられることになり
、これによって、タレット３５かタレット軸２３にこれ
と一体的に回転されるように固定される。

しかして、タレット３５はその軸心が前記ツール塔載Ｉ
ｈｈｌｌに対して略４５°傾いた状態で配置されると共
に、これが回転されることによってツール４３ａ、（４
３ｂ）、（４３ｃ）、４３ｄ、（４３ｅ）及び（４３ｆ
）の移動軌跡がツール塔載軸１１の軸心の延長上を通る
ようにされる。

尚、ツール４３ａ、（４３ｂ）、（４３ｃ）、４３ｄ、
（４３ｅ）及び（４３ｆ）の移動軌跡とツール塔載軸１
１の軸心の延長線とが交わる位置をツール選択位置とい
う。

しかして、タレット３５が、例えば、ツール４３ｄがツ
ール選択位置に来ている状態から６０″回転されると、
ツール（４３ｃ）又はツール（４３ｅ）がツール選択位
置に移動されて来るようになり、また、上記した状態か
らタレット３５が１２０″回転されると、ツール（４３
ｂ）又はツール（４３ｆ）がツール選択位置に移動され
て来るようになり、更に、前記した状態からタレット３
５が１８０’回転されると、ツール４３＆がツール選択
位置に移動されて来るようになる。

そして、ツール選択位置に来たツールはツール搭載軸１
１と同軸上に位置されるようになり、ツール塔載軸１１
がＺ軸方向へ移動されるに従って上下方向へ移動される
と共に、ツール塔載軸１１がＲ方向へ回転されるに従っ
てＲ方向へ回転されるようになる。

しかして、ツールの選択が行なわれるときは、ツール搭
載軸１１がＺ方向における所定の位置まで移動され、そ
れによって、りし・ットヘッド１７がツール交換位置へ
移動される（第１図に示す状態）、これにより、前記し
た第２アーム１０側に設けられた固定ギヤ１３とタレッ
ト軸２３側に設けられた回転ギヤ３１とが互いに噛合さ
れる。そこで、ツール塔載軸１１が、現在ツール選択位
置に来ているツールと次の作業に使用する必要なツール
の間の角度に応じた量回転される。すると、タレットへ
ラド１フ全体が回転されると共に、回転ギヤ３１は回転
ギヤ１３と噛み合って公転的に回転移動されることによ
り、これ自体自転されるようになる。これによって、タ
レット軸２３が回転されるので、タレット３５が回転さ
れる。

尚、前記したように、固定ギヤ１３と回転ギヤ３１はそ
の径及び歯数が同じに形成されているので、ツール搭載
軸１１の回転角とタレット３５の回転角は略等しいもの
となる。従って、例えば、次の作業に必要なツールが現
在ツール選択位置に来ているツールから１８０’離間し
た位置にあるときは、ツール搭載軸１１が１８０６回転
されることによって、当該必要なツールがツール選択位
置へ移動せしめられるようになる。

５１は前記ヘッド基部１８の長手方向における反軸受部
２１側に位置する平板部５２の端部に設けられたパッド
保持枠であり、このパッド保持枠５１には後述するパッ
ドが摺動自在に保持されている。

５３はパッド保持枠５１の基部であり、該基部５３が略
門型に形成されると共に、その上片５３ａの略中央部が
ヘッド基部１８の上記平板部５２に固定されている。そ
して、基部５３の側片５３ｂ及び５３ｂから腕５４．５
４が、前記タレット３５側へ向けて、互いに平行に延び
るように突設されていると共に、腕５４．５４の互い対
面し合う側面に腕５４．５４の長３手方向に沿って延び
る溝５５．５５が形成されている。

５６はヘッド基部１８の平板部５２の上面に設けられた
レバー支持軸であり、該レバー支持軸５６は平板部５２
の幅方向と略平行な方向に沿って延び、かつ、その両端
部が平板部５２の幅方向における両端縁よりある程度突
出するように設けられている。

５７は比較的厚みのある板状に形成されたパッドであり
、そのタレット側の面のうち幅方向における両端からあ
る程度内側へ寄った部分５８′は凹状の円弧面とされて
いる。５９．５９はパッド５７の幅方向における両端面
に形成された突条であり、パッド５７は、この突条５９
．５９が前記パッド保持枠５１の腕５４．５４に形成さ
れた溝５５．５５に摺動自在に係合されることにより、
パッド保持枠５１に摺動自在に支持される。

６０はパッド５７の上面のうち幅方向における略中央部
に形成された浅い凹溝であり、該凹溝６０はパッド５７
の移動方向の全長に亘って形成されていると共に、凹溝
６０の前記弧面５８側の端部に突起６１．６１が突設さ
れている。尚、これら突起６１．６１の高さは、略凹溝
の深さと等しくされている。

６２．６２は略正方形状に形成されたローラ軸取付は板
であり、それぞれの上面のうち一側に寄った部分に支持
ブロック６３．６３が固定され°ている。また、６４．
６４は上記支持ブロック６３．６３の互いに対面し合う
側面から互いに内側へ向けて突設されたローラ軸であり
、該ローラ軸６４．６４に係合ローラ６５．６５が回転
自在に支持されている。しかして、ローラ軸取付板６２
．６２はその互いに対向し合う側の側部がパッド５７の
上面に形成された前記凹溝６０の幅方向における両端部
にある程度被さるような状態でパッド５７の上面に取着
される。６６．６６、惨・・はローラ軸取付板６２．６
２をパッド５７に対して固定するためのねじである。

６７．６７はパッド５７の幅方向における両端に寄った
部分に形成されたスプリング挿入孔であり、該スプリン
グ挿入孔６７．６７の反タレット側端面はパッド５７の
反タレット３５側端部に開口されており、タレット３５
側の端部は閉塞されている。６８．６８はコイルスプリ
ングであり、該コイルスプリング６８．６８はその大部
分が上記スプリング挿入孔６７．６７に挿入されると共
に、ある程度圧縮された状態でスプリング挿入孔６７．
６７のタレット３５側の端部と前記パッド保持枠５１の
基部５３の側片５３ｂ、５３ｂとの間に介挿されている
。

しかして、パッド５７はコイルスプリング６８．６８の
弾発力により、常時、タレット３５側へ移動しようとす
る移動力を付勢されている。

６９はパッド５７に摺動自在に支持されたスライダーで
ある。スライダー６９は上方から見て略長方形状に形成
されると共に、その幅方向における両側面の下端縁に沿
って突条７０．７０が形成されている。７１．７１′は
スライダー６９のタレット３５側の端部かもタレット３
５側へ向けて突設され、かつ、互いに上下方向に前記タ
レット３５のフランジ３８の厚さより稍大きい間隔だけ
離間して配置された突片であり、該突片７１．７１′の
幅方向における両端縁には切欠部７２．７２、・・・が
形成されている。そして、上記突片７１．７１′の間に
ピン７３が架設されており、該ピン７３にロックローラ
７４が回転自在に支持されている。

しかして、スライダー６９はその突条７０．７０が、前
記パッド５７に形成された凹溝の両側部とローラ軸取付
板６２．６２とによって形成される略コ字状の保持部に
摺動自在に保持されることにより、パッド５７の上面に
摺動自在に保持される。

７５は前記パッド５７の下面から下方へ向けて突設され
たスプリング係着ビン、また、７６は前記スライダー６
９の下面から下方へ向けて突設されたスプリング係着ピ
ンであり、これらスプリング係着ビン７５と７６との間
に引張りスプリング７７が架は渡されている。

しかして、スライダー６９は引張りスプリング７７の引
張力により、常時、タレット３５側へ移］ 動じよとする移動力を付勢されていると共に、パッド５
７がタレット３５と離間した位置に保持されているとき
は、下側の突片７１′の切欠部７２．７２が前記凹溝６
０から突設された突起６１．６１に当接することにより
、パッド５７に対する位置が保持されるようになってい
る。

７８．７８は略板状に形成された回動レバーであり、該
回動し八−７８，７８はそれぞれの上端部に形成された
支点孔７９．７９に前記ヘッド基部１８の平板部５２に
設けられたレバー支持軸５６の両端部が挿通されること
により、レバー基部１８に回動自在に支持されている。

そして、回動し八−７８，７８にはこれらの下端部を側
方から見て略逆Ｕ字状に切り欠くように形成された係合
部８０．８０が設けられており、該係合部８０゜８０は
前記パッド５７に設けられた係合ローラ６５．６５にそ
の外周面を両側から挟むようにかつ、摺動自在に係合さ
れている。また、回動し／へ−７８，７８の上端部から
ローラピン８１，８１が前記ヘッド基部１８の連結部２
０側へ向けて略水平な方向に突出されており、その先端
部は前記固定ギヤ１３の下面のうち略開口部１４の開口
縁と対応するところまで延びている。そして、上記ロー
ラピン８１．８１の先端部に被押圧ローラ８２．８２が
回転自在に支持されている。従って、被押圧ローラ８２
．８２はその外周面が固定ギヤ１３の下面と対面するよ
うに位置されている。

８３は、８３はパッド５７の略中央部に押込状に設けら
れた接続端子であり、その一端はパッド５７の前記円弧
面５８より稍タレット３５側へ突出するように位置され
ている。尚、この接続端子８３．８３は図示しないリー
ド線を介して産業用ロボット１の制御部に接続されてい
る。

８４ａ、８４ｂ及び８４ｃはパッド５７を略その移動方
向に貫通するように形成されたエアー通路であり、各エ
アー通路８４ａ、８４ｂ及び８４Ｃのタレット３５側の
端部は大径に形成されると共に、パツキンとしての０リ
ング８５．８５．８５が内嵌状に設けられている。また
、エアー通路８４ａ、８４ｂ及び８４Ｃ（７）反タ１／
７ト３５側の端部には接続管８６，８６．８６が取着さ
れており、この接続管８６．８６．８６には制御弁を介
して高圧空気発生装置に接続された図示しないエアーホ
ースの先端部が連結されている。

尚、これら接続端子８３．８３、エアー通路８４ａ、８
４ｂ及び８４ｃのタレット３５側の端部は、パッド５７
の前記円弧面５８に位置されていると共に、パッド５７
がタレット３５側へ移動されたときには、それぞれ、タ
レット３５に設けられた前記接続端子４６ａ乃至４６ｆ
及びエアーパイプ４８ａ乃至４８１のうちパッド５７と
対面するように位置されたものと接続することができる
ようにされている。

次に、上記したように構成された産業用ロボット１によ
るツール交換動作とそれに伴なうパッド５７の動作及び
ロックローラー７４によるタレット３５のロック動作等
を、現在、ツール４３ｄが選択されている状態からツー
ル４３ａに交換される場合を例にとって説明する。

ｉ１図に示す状態においては、ツール４３ｄがツール選
択位置に来ている。

尚、第１図に示す状態はタレットへラド１７がツール交
換位置に来ている状態を示すものであるが、これ以前の
状態、即ち、ツール４３ｄが作業に使用されている状態
において、タレットヘッド１７はこれより下方の位置へ
来ている。

そこで、産業用ロボット１に対して、図示しない制御部
からツール４３ａを選択すべき指令が為されると、ツー
ル塔載軸１１が、＠１図に示す位置へ移動され、これに
より、タレットヘッド１７かツール交換位置へ移動され
る。これにより、前記したように、固定ギヤ１３と回転
ギヤ３１とが互いに噛合される。そして、タレットへラ
ド１７がツール交換位置へ移動されて行くと、被押圧ロ
ーラー８２．８２が固定ギヤ１３の下面に衝合して相対
的に下方へ押圧されるようになるため、回動レバー７８
．７８がレバー支持軸５６によって支持された部分を中
心に第１図における時計回り方向へ回動せしめられ、こ
れによって、回動レバー７８．７８の係合部８０．８０
がパッド５７に設けられた係合ローラー６５．６５を反
タレット３５側へ向けて押圧するようになる。しかして
、パッド５７がコイルスプリング６８．６８の弾発力に
抗して反タレット３５側へ移動され、第１図、第２図、
第５図、第７図及び第９図に示す非接続位置へ来るよう
になる。

そして、パッド５７が非接続位置へ移動されると、スラ
イダー６９に設けられたロックローラー７４がタレット
３５のフランジ３８に形成された係合部４９ａ乃至４９
ｆのいずれとも係合しない位置に保持されると共に、エ
アー通路８４ａ、８４ｂ及び８４ｃはそれまで接続され
ていたタレット３５側のエアーパイプ４８ｇ、４８ｈ及
び４８１との接続状態が切り離され、また、接続端子８
３．８３はそれまで接触されていたタレット３５側の接
続端子４６ｄ、３６ｄから離されるようになる。

そこで、ツール搭載軸１１が略１８０°回転される。す
ると、タレットへラド１７が１８０”回転されるので第
２図に示す位置へ移動されると共に、前記したようにし
てタレット３５も１８０’回転せしめられる。これによ
って、ツール４３ａがツール選択位置へ来ると共に、接
続端子４６ａ、４６ａとエアーパイプ４８ａ、４８ｂ及
び４８Ｃがパッド５７の円弧面５８と対面する位置へ来
る。

尚、タレットヘッド１７が回転されるとき、回動レバー
７８．７８に支持された被抑圧ローラー８２．８２は固
定ギヤ１３によって押圧された状態のまま該固定ギヤ１
３の下面に沿って回転移動される。従って、この間も、
パッド５７は非接続位置に保持されている。

しかして、ツール塔載軸１１は上記したように所定量回
転された後ツール４３ａを所定の作業位置に至らしめる
ように下方へ移動される（第３図に示す状態）。

そして、ツール搭載軸１１が下方へ移動されると、パッ
ド５７が第３図、ｆ５８図及び第１０図に示す接続位置
へ自動的に移動される。即ち、第２図に示す状態からツ
ール塔ａ軸１１が下方へ移動されると、被抑圧ローラー
８２．８２が固定ギヤ１３の下端面から離れるため１回
転し八−７８゜７８によるパッド５７に対する反タレッ
ト３５側へ押圧力が解除される。従って、パッド５７は
コイルスプリング６８．６８の押圧力によって、タレッ
ト３５側へと移動せしめられることになる。

しかして、パッド５７が接続位置へ来ると、パッド５７
側のエアー通路８４ａ、８４ｂ及び８４ｃにタレット３
５側のエアーパイプ４８ａ、４８ｂ及び４８ｃが接続さ
れると共に、パッド５７側の接続端子８３．８３の先端
とタレット３５側の接続端子４６ａ、４６ａの先端とが
互いに圧接されるようになる。尚、エアー通路の接続状
態は、パッド５７側のエアー通路８４ａ、８４ｂ及び８
４ｃの先端部に設けられたＯリング８５．８５．８５が
タレット３５側のエアーパイプ４８ａ、４８ｂ及び４８
ｃのフランジ４８ａ′、４８ｂ′及び４８０′と圧着さ
れることにより確実に行なわれることになる。

そして、パッド５７が接続位置へ移動されることによっ
て、タレット３５のツール搭載軸１１に対する位置が自
動的にロックされることになる。

即ち、パッド５７が接続位置へ移動されると、スライダ
ー６９に設けられたロックローラー７４がタレット３５
のフランジ３８に形成された係合部４９ａに係合される
ことになるので、これによって、タレット３５はその回
転を阻止された状態にされる。

ところで、タレット３５の回転が停止されたとき、タレ
ット３５は、必ずしも所定の停止位置、即ち、選択され
るツール（上記した動作例においてはツール４３ａ）が
選択位置へ精度良く位置決めされるような位置に停止さ
れるとは限らない。

即ち、固定ギヤ１３と回転ギヤ３１との噛み合いのバッ
クラッシュ等の関係で、所定の停止位置より稍ずれた位
置に停止される場合もあり得る。そして、このような場
合、選択されるツールと対応する係合部（前記した動作
例においては係合部４　　　　　′９ａ）もロックロー
ラー７４の真正面の位置より稍ずれた位置へ来ることに
なる。

しかしながら、係合部４９ａ、４９ｂ、４９Ｃ１４９ｄ
、４９ｅ及び４９ｆはその互いに対向し合う両側面が前
記したように斜めに形成されているため、ロックローラ
ー７４に対しである程度ずれた位置に来ても、ロックロ
ーラー７４が、これの外周面が保合部４９ａ、４９ｂ、
４９ｃ、４９、ｄ、４９ｅ及び４９ｆの両側面のうちい
ずれか一方の側面に接触しながら移動されることによっ
て確実ニ昌該係合部４９ａ、４９ｂ、４９ｃ、４９ｄ、
４９ｅ、４９ｆのいずれかと係合されるようになる。そ
して、ロックローラー７４が係合部４９ａ、４９ｂ、４
９ｃ、４９ｄ、４９ｅ及び４９ｆの所定のものに上記し
たように係合されることによって、タレット３５が所定
の停止位置へ向けて僅かに回転せしめられる。即ち、停
止位置を修正するように回転せしめられるので、結局、
タレット３５は所定の停止位置にロックされるようにな
る。しかして５選択されたツールが所定のツール選択位
置に精度良く位置決めされるようになる。

尚、パッド５７は、これが接続位置へ移動されるとき、
ロックローラー７４がタレット３５の当該係合部に係合
された状態から更にタレット３５の軸心側へ向けて移動
されるようになる。従って、パッド５７とスライダー６
９の間に設けられた引張りスプリング７７の引張力が増
大され、ロックローラー７４はこの増大された引張力に
よって当該係合部に圧接せしめられるようになる。これ
によって、ごツクローラー７４の当該係合部に対する保
合状態か確実に保持される。

しかして、選択されたツール４３ａは、そのシリンダ一
部に所定のタイミングで高圧空気が送りこまれ、あるい
はツール搭載軸１１と一体的に回転され、これによって
ツール４３ａによる所定の作業動作が行なわれる。

発明の効果゛ 以上に記載したところから明らかなように５本発明産業
用ロボットは、アームに支持されたツール搭載軸と、複
数のツールが取着されると共に上記ツール搭載軸の一端
部に回転自在に設けられたタレットと、前記ツール搭載
軸の回転力により上記タレットを回転せしめるタレット
回転手段と、ツール交換時にタレット軸を上記タレット
回転手段に連結せしめ作業時に該連結を切り離す手段と
、必要なツールが選択されたときタレットのツール搭載
軸に対する位置をロックするロック手段とを備えたこと
を特徴とする。

従って、本発明によれば、作業内容が変る度に行なわれ
るツールの交換は、タレットを回転するだけで実行する
ことができるので、ツール交換を極めて短時間のうちに
行なうことができ、ロボットの作業能率を著しく高める
ことができる。

そして、タレットを回転せしめるための駆動力は、ロボ
ット本体に必要的に設けられるところのツール塔載軸を
回転せしめるモーターの回転力を利用するようにしたも
のであるから、タレットを回転するための特別な駆動源
を設ける必要がない。従って、複数のツールが取着され
たタレットを回転することによってツールの交換を行な
うようにしたにも拘らず、ロボットの重量がそれ程増す
こともなく、形状も大きくなることはない。

しかも、本発明によれば、タレットが回転されて必要な
ツールが選択されたとき、タレットはロック手段により
、ツール塔載軸に対する位置が自動的にロックされる。

従って、選択されたツールは所定の選択位置に精度良く
位置決めされた状Ｉ出で保持されるようになるため、作
業ミスが生ずる惧れもない。

しかして、本発明によれば、作業能率が良く、安価で、
しかも、信頼性に優れた新規な産業用ロボットを提供す
ることができる。

尚、前記した実施例においては、タレット回転手段を、
アーム側に固定された固定ギヤと、タレット軸に固定さ
れツール交換時に上記固定ギヤに噛合されるタレット側
の回転ギヤとによって構成するようにしたが、このタレ
ット回転手段は、他の手段、例えば、アーム側及びタレ
ット軸側にそれぞれ摩擦車を設けてツール交換時に該２
つの摩擦車が接触されるような構成のものを用いること
も考えられる。

また、前記した実施例においては、ツール交換時にタレ
ット軸をタレット回転手段に連結せしめ作業時に該連結
を切り離す手段として、ツール塔ｔｉｌｉｂをこれの軸
方向へ移動せしめるモーターの回転力を利用するように
したが、この連結状態を制御する手段としては、例えば
、電磁クラッチ等の駆動部材を用いることも考えられる
。

更に、前記した実施例においては、タレットのツール搭
載軸に対する位置をロックするロック手段として、タレ
ットヘッドに摺動自在に設けられたスライダーのロック
ローラーをタレットに形成された位置決め用の係合部に
係合せしめる構成のものを用いたが、ロック手段として
は、この他に、例えば、タレットに位置決め用の孔を形
成しておき、ツールが選択されたとき、タレットヘッド
の基部側に設けられたテーパーピンが上記位置決め孔に
係合されるような構成のものを用いることもできる。そ
して、このロック手段を動作せしめる手段としては、前
記実施例に示したレバー機構の他に１例えば、エアシリ
ンダー等を用いることも考えられる。

【図面の簡単な説明】

第１図乃至第１０図は本発明産業用ロボットの実施の一
例を示すものであり、第１図はタレットヘッドがツール
交換位置に来ている状態における要部側面図、第２図は
必要なツールが選択された状態における要部を断面で示
す側面図、第３図はタレットヘッドが所定の作業位置に
来ている状ｊＥにおける要部の一部切欠側面図、第４図
は産業用ロボットの全体を示す斜視図、第５図はタレッ
トヘッドの底面図、第６図はタレットヘッドの要部を分
解して示す斜視図、第７図は第１図の■−■線に沿う断
面図、第８図は第３図の■−■線に沿う断面図、第９図
は第１図のＩＸ−ＩＸ線に沿う断面図、第１０図は第３
図のＸ−Ｘ線に沿う断面図である。 符号の説明 １＠・・産業用ロボット、 １０−・・アーム、 ｉｔ＠・番ツール搭載軸、 １３．２３．３１・・・タレット回転手段、２３−−・
タレット軸、 ３５・・・タレット、 ４３・・ｅツール、 ４９．６９．７４・Φ・ロック手段 第５図 第７図 第８図 ９ｄ 第９図 第１０図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. アームに支持されたツール搭載軸と、複数のツールが取
   着されると共に上記ツール搭載軸の一端部に回転自在に
   設けられたタレットと、前記ツール搭載軸の回転力によ
   り上記タレットを回転せしめるタレット回転手段と、ツ
   ール交換時にタレット軸を上記タレット回転手段に連結
   せしめ作業時に該連結を切り離す手段と、必要なツール
   が選択されたときタレットのツール搭載軸に対する位置
   をロックするロック手段とを備えたことを特徴とする産
   業用ロボット