JPS629035Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本考案は、工業用ロボツトのアーム先端に備え
る溶接ガン等の先端操作部を必要に応じて選択交
換しながら所定作業を行うようにした工業用ロボ
ツトにおける該各先端操作部の交換装置に関する
ものである。

（従来の技術） 従来、この種の工業用ロボツトにおいては、複
数個の交換用先端操作部を、該ロボツトのアーム
移動範囲内に設置した支持台上に載置しておき、
必要時、ロボツトのアームを上記支持台上に移動
させ、該アーム先端部に装着されている先端操作
部を該支持台上の所定の先端操作部に着脱交換す
るようになされている（例えば特公昭51−43029
号公報等参照）。

（考案が解決しようとする問題点） ところで、上記の如き先端操作部の交換を差込
式で行うようにしたもの、すなわちロボツト本体
の係合部を先端操作部の一端部に設けた係合部に
挿入結合して先端操作部を交換するようにしたも
のでは、挿入結合の際に該先端操作部が移動しな
いようストツパーを設ける必要がある。

しかるに、その場合、先端操作部をリジツトに
固定した方式で行うと、挿入結合時にロボツトの
アームに重負荷が作用し、好ましくない。特に、
支持台に対するロボツトの位置再現精度が＋側に
狂つた場合等には顕著である。一方、上記ロボツ
トの位置再現精度が−側に狂つた場合等には、両
者の挿入結合が不確実となり、交換した先端操作
部がアーム移動中に落下したりして、先端操作部
の破損やライン停止等の好ましくない事態が発生
することになる。

本考案は斯かる点に鑑みてなされたものであ
り、その目的は、両者の挿入結合時に、支持台上
の先端操作部を弾性支持して挿入結合時における
衝撃を可及的に緩和するとともに、ロボツト本体
が所定位置にまで確実に移動した時点でその移動
動作を強制的に停止させるようにすることによ
り、挿入結合時には、ロボツト本体の移動し過ぎ
に伴うアームへの重負荷の作用を解消すると共
に、両者の挿入結合を確実に行つて、先端操作部
の落下やそれに伴う破損等を防止することにあ
る。

（問題点を解決するための手段） 上記目的を達成するため、本考案では、支持台
上に載置される先端操作部の係合部に対しロボツ
ト本体の係合部を挿入結合して、先端操作部を交
換するようにした工業用ロボツトの先端操作部の
交換装置を対象とする。そして、上記支持台上に
は、ロボツト本体の係合部が上記先端操作部の係
合部に係合する際に、ロボツト本体の係合動作に
押圧され、ロボツト本体の係合動作方向に移動す
る先端操作部と当接すると共に、該先端操作部を
上記ロボツト本体の係合動作方向と対向する方向
に弾性支持する衝撃緩和機構と、ロボツト本体の
係合部が先端操作部の係合部に係合する際に、ロ
ボツト本体に設けた位置検出部の支持台に対する
設定相対位置を検出し、この設定相対位置にてロ
ボツト本体の係合動作を停止させる信号を上記ロ
ボツト本体に対して送信するロボツト位置検出手
段とを設ける構成としたものである。

（作 用） 以上の構成により、本考案では、先端操作部の
挿入結合の際、該先端操作部は、ロボツト本体の
係合動作によりその動作方向に移動して衝撃緩和
機構に当接した後、該衝撃緩和機構でロボツトの
係合動作方向と対向する方向に弾性支持されるの
で、ロボツト本体と先端操作部との係合動作が衝
撃力少なく行われて、ロボツト本体のアームに重
負荷が作用するのが緩和される。しかも、ロボツ
ト本体の位置はロボツト位置検出手段で検出され
ていて、ロボツト本体の位置検出部の位置が支持
台に対して設定相対位置に至つた時点で、該ロボ
ツト位置検出手段がロボツト本体に対して信号を
送信して、ロボツト本体の移動が強制的に停止さ
れるので、支持台に対するロボツトの位置再現精
度が＋側に狂つた場合にも、ロボツト本体の設定
相対位置以上の移動が確実に阻止されて、ロボツ
ト本体のアームに過重負荷が作用することはな
い。また、逆に、ロボツトの位置再現精度が−側
に狂つた場合にも、ロボツト本体は設定相対位置
にまで確実に移動して、先端操作部との挿入結合
が確実に行われるので、先端操作部の落下や、そ
れに伴う先端操作部の破損、ライン停止等が確実
に防止されることになる。

（実施例） 以下、本考案の実施例を図面に基いて詳細に説
明する。

第１図は、複数個の溶接ガンを選択交換しなが
ら所定作業を行うようにした溶接用ロボツトにお
ける溶接ガン（先端操作部）が支持台上に載置さ
れた状態を示し、１は電極部１ａを下方に向けて
配置したスポツト溶接ガンよりなる先端操作部で
あつて、該先端操作部１は該先端操作部１の左右
両側に配置した本体把持部２により把持され、該
把持部２の図中左側部中央および右側部前後端
（紙面垂直方向端）にはそれぞれ引掛部２ａ，２
ａ…が形成され、該各引掛部２ａ，２ａ…は、凹
状に切欠かれた溶接ガン受台３ａ，３ａ…を有す
る支持台３の該各溶接ガン受台３ａ，３ａ…上に
図中左右方向に若干移動可能に、且つ取外し自在
に載置されている。そして、該支持台３近傍の溶
接用ロボツトのアーム移動範囲内には、上記先端
操作部１とは形状の異なる複数個の先端操作部
（溶接ガン）がそれぞれ上記支持台３と同一の支
持台上に載置されて配置されている。

しかして、上記各本体把持部２の図中右側部中
央（２個の引掛部２ａ，２ａの間）には、それぞ
れロボツト本体との挿入結合用の係合部４が設け
られている。該係合部４の先端形状は、第２図の
ロボツト本体との挿入結合図に詳示するように、
溶接ロボツト本体のアーム先端に備える係合部５
内周の係合面５ａに係合可能な係合面４ａに形成
されているとともに、該係合部４ａの先端面中央
には、ロボツト本体の係合部５の係合面５ａから
出没可能に保持された複数個の係止球６，６…に
係止可能な段部４ｂを有するボス部４ｃが突設さ
れている。一方、上記ロボツト本体係合部５の内
部には、スライド部材７が本体内面に対して図中
左右方向に摺動自在に設けられ、該スライド部材
７は、該スライド部材７と本体とで形成したバネ
室８に配設されたバネ８ａにより差込方向（第１
図左方向）に付勢され、この付勢されたスライド
部材７を介して上記係止球６，６…を係合面５ａ
から突出せしめるように構成されている。また、
該スライド部材７の後部中央には、ロツド９を介
して該スライド部材７を差込方向と反対の方向
（図中右方向）に引張移動させるシリンダ１０が
接続されている。よつて、ロボツト本体の係合部
５と溶接ガン係合部４との挿入結合時には、ロボ
ツト本体の係合部５のバネ８ａによりスライド部
材７を挿入方向に付勢することにより、係止球
６，６…を本体係合面５から内方に突出させて溶
接ガン係合部４のボス部４ｃに係止させて両者を
挿入係合する一方、その挿入結合の解除時には、
ロボツト本体係合部５のシリンダ１０を作動させ
て、そのロツド９を介してスライド部材７をバネ
８ａの付勢力に抗して挿入方向とは反対の方向に
引張移動させることにより、係止球６，６…を没
入自在として、両者の挿入結合を解除し、よつて
任意の先端操作部１の交換を行い得るようになさ
れている。

そして、上記支持台３上部の差込方向前方位側
（第１図左側）には、ブラケツト体１１上に載置
固定されたダンピングシリンダ１２が、そのピス
トンロツド１２ａの先端を微小間隙をもつて本体
把持部２の引掛部２ａ側端面に対峙するように設
けられており、該ダンピングシリンダ１２によ
り、支持台３上の先端操作部１の係合部４がロボ
ツト本体の係合部５に挿入結合される際に、先端
操作部１がロボツト本体の係合動作により第１図
左方に移動してピストンロツド１２ａの先端部に
当接すると共に、それ以降は、ロボツト本体の係
合動作により該ダンピングシリンダ１２が第１図
左方に押圧されつつ、該先端操作部１を背面から
ピストンロツド１２ａで第１図右方（つまりロボ
ツト本体の係合動作方向と対向する方向）に弾性
支持して、その挿入結合時の衝撃を緩和するよう
にした衝撃緩和機構を構成している。

さらに、上記支持台３上部の挿入方向後方位側
（第１図右側）の所定部位には、ロボツト位置検
出手段としての近傍スイツチよりなる位置検出器
１３が設けられている。該位置検出器１３は、上
記ロボツト本体の係合部５が先端操作部１の係合
部４に係合する際に、該ロボツト本体の係合部５
下端に固着して設けた位置検出部としての位置検
出板１４（第２図参照）が、ロボツト本体の移動
に伴い第１図左方に移動して、支持台３上の位置
検出器１３に対して近接して対峙することになる
設定相対位置を検出し、位置検出板１４がこの設
定相対位置に達すると、ロボツト本体の第１図左
方への係合動作を停止させるよう検出信号を発生
して、この検出信号をロボツト本体に送信するも
のである。

次に上記実施例の作動について説明するに、ロ
ボツト本体の係合部５を支持台３上の先端操作部
１の係合部４に挿入結合する際、支持台３上の先
端操作部１は、ロボツト本体の係合動作により第
１図左方に移動したのち、本体把持部２の挿入方
向前方位側の引掛部２ａ側端面が衝撃緩和機構１
２に当接して、該衝撃緩和機構１２により第１図
右方（係合動作方向と対向する方向）に弾性支持
された状態で若干差込方向に後退しながら、ロボ
ツト本体の係合部５に挿入結合される。このた
め、両者の挿入結合時における衝撃は上記衝撃緩
和機構１２により可及的に緩和され、ロボツト本
体に重負荷が作用することはない。しかも、ロボ
ツト本体の係合部５の移動は、該係合部５下端の
位置検出板１４が支持台３の位置検出器１３に近
接して対峙した時、すなわちロボツト本体の係合
部５が支持台３に対する設定相対位置に達した時
には、該位置検出器１３からの検出信号がロボツ
ト本体に送信されて、ロボツト本体の係合動作が
強制的に停止されるので、ロボツト本体の支持台
に対する位置再現精度が＋側に狂つた場合等にお
いても、ロボツト本体の係合部５は上記支持台３
に対する設定相対位置よりも挿入方向側に移動し
過ぎることがなく、上記ロボツト本体への過重負
荷の作用の防止をより効果的に行うことができ
る。

一方、支持台３に対するロボツト本体の位置再
現精度が−側に狂つている場合等においても、ロ
ボツト本体の係合部５は位置検出器１３からの検
出信号が送信されるまで、すなわち上記支持台３
に対する設定相対位置にまで移動しなければ停止
しないので、両者の挿入結合は確実に行われ、従
来の如く、先端操作部１がアーム移動中に落下し
たり、それに伴う先端操作部の破損やライン停止
等が生じることがない。

尚、上記実施例では、ダンピングシリンダより
なる衝撃緩和機構１２を用いて支持台３上の先端
操作部１を弾性支持するようにしたが、その他、
スプリング等の弾性部材よりなる衝撃緩和機構を
用いて先端操作部１を弾性支持するようにしても
よいのは勿論である。

また、上記実施例では、複数個の溶接ガンを駆
使する溶接用ロボツトの先端操作部の交換装置に
対して適用した場合について説明したが、本考案
は、その他、複数個の工具を駆使する工作用ロボ
ツトの先端操作部の交換装置等に対しても同様に
適用することができるのはいうまでもない。

以上説明したように、本考案によれば、支持台
上に載置された任意の先端操作部の係合部にロボ
ツト本体の係合部を挿入結合して任意の先端操作
部を交換するようにした工業ロボツトの先端操作
部の交換装置において、ロボツト本体と先端操作
部との挿入結合により生じる衝撃を上記支持台上
に設けた衝撃緩和機構により可及的に緩和すると
ともに、ロボツト本体の係合部ロボツト位置検出
手段により常に支持台に対する設定相対位置にて
停止させて挿入結合を行わせるようにしたので、
ロボツト本体の先端操作部への挿入結合を、確実
に且つロボツト本体に重負荷が作用することなく
行うことができ、先端操作部の交換作業の円滑化
および確実化を図ることができるものである。

【図面の簡単な説明】

図面は本考案の実施例を示し、第１図は全体構
成図、第２図はロボツト本体の係合部を先端操作
部の係合部に挿入結合した状態の断面図である。 １…先端操作部、３…支持台、４…先端操作部
の係合部、５…ロボツト本体の係合部、１２…ダ
ンピングシリンダ（衝撃緩和機構）、１３…位置
検出器、１４…位置検出板。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 支持台上に載置される先端操作部の係合部に対
   しロボツト本体の係合部を挿入結合して、先端操
   作部を交換するようにした工業用ロボツトの先端
   操作部の交換装置において、上記支持台上に設け
   られ、ロボツト本体の係合部が上記先端操作部の
   係合部に係合する際に、ロボツト本体の係合動作
   により押圧され、ロボツト本体の係合動作方向に
   移動する先端操作部と当接すると共に、該先端操
   作部を上記ロボツト本体の係合動作方向と対向す
   る方向に弾性支持する衝撃緩和機構と、ロボツト
   本体の係合部が先端操作部の係合部に係合する際
   に、ロボツト本体に設けられた位置検出部の支持
   台に対する設定相対位置を検出し、この設定相対
   位置にてロボツト本体の係合動作を停止させる信
   号を上記ロボツト本体に対して送信する、支持台
   上に設けられたロボツト位置検出手段とを備えた
   ことを特徴とする工業用ロボツトの先端操作部の
   交換装置。