JPS63139674A - 工具交換装置 - 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） 本発明は各種作業を行うべくロボットに取付けられる工
具を自動釣に交換するＰｊｆｆｆに関する。

（従来の技術） 省力化、作業効率の向上等を目的として各種産業用ロボ
ットが開発されており、これらロボットはいずれも何ら
かの作業を行うための工具を備えている。

そして、作業変更或いはワークの機種変更があった場合
には当該工具を交換する必要があり、この工具交換を人
手によって行っていたのでは作業効率が悪い。そこで、
特開昭５９−２２４２８０号或いは実開昭６１−６８８
８９号に開示されるような交換装置が提案されている。

上記の先行技術はいずれもロボット内に工具変換の際に
必要となる駆動源を設けず、工具スタンド等のストッカ
ー側にアクチュエータ（駆動源）を設け、ロボットの重
量が増大したり大型化することを防止したものである。

（発明が解決しようとする問題点） 上述した先行技術によれば、ロボット自体の重量増加、
機構の複雑化或いは大型化を防ぐことがでとるのである
が、工具交換にのみ使用する駆動源を必要とする点にお
いては従来の技術と何ら変りはなく、ロボット自体の重
量増加は防止できても、ストッカーの重量が大となり、
ストッカー側の大型化、複雑化を招く。

（問題点を解決するための手段） 上記問題点を解決すべく本発明は、ロボット側の保持部
及びストッカー側の保持部のそれぞれにカム及びスライ
ダーを設け、このスライダーには相手方の保持部のカム
に当接するローラと工具の係止部に係止するビン等の係
止部とを設け、更にスライダーについてはスプリング等
により前記係止部が係止する方向に付勢した。

（作用） ロボット側の保持部がストッカー側の保持部に接近する
と、それぞれの保持部に設けたローラが相手方のカムに
当接してスライダーが６勤し、このスライダーの移動に
よってスライダーに設けた係止部が係止状態を解除する
方向に６勤する。

（実施例） 以下に本発明の実施例を添付図面に基いて説明する。

第１図は本発明に係る工具交換装置を適用した位相合せ
装置の側面図、第２図は第１図のＡ−Ａ線断面図、第３
図は工具交換位置にある位相合せ装置の側面図である。

位相合せ装置（１）は第２図に示工ように搬送用コンベ
ア（２）上に載置されるエンジン（３）とトランスミッ
ション（４）との間に配置され、エンジン（３）には既
にトルクコンバータユニット（５）が取付けられ、この
トルクコンバータユニット（５）内にはタービン翼車（
６）、ステータ翼車（７）及びポンプ翼車（８）が組込
まれ、タービン翼車（６）及びステータ翼車（７）には
スプライン孔（６ａ）　、　（７ａ）が、ポンプ翼車（
８）にはスプライン（８ａ）が形成されている。またト
ランスミッション（４）は図示しない台上に支持され、
シリンダユニットの作動によってエンジン（３）方向に
前進して組付けられ、このトランスミッション（４）内
にはメインシャフト（９）、ステータシャフト（ｌＯ）
及びオイルポンプギヤ（１１）が組込まれ、メインシャ
フト（９）及びステータシャフト（１０）にはスプライ
ン（９ａ）　、　（ｌｏａ）がポンプギヤ（１１）には
スプライン孔（ｌｌａ）が形成されている。そしてトラ
ンスミッション（４）をエンジン（３）に組付けるには
、位相合せ装置（１）によフてスプライン孔（６ａ）と
スプライン（９ａ）、スプライン孔（７ａ）とスプライ
ン（１０ａ）　、スプライン（８ａ）とスプライン孔（
ｌｌａ）との位相を合せた状態で行う。

位相合せ装置（１）は基台（２０）の−側にコラム（２
１）を立設し、このコラム（２１）の両側に取付けたレ
ール（２２）に水平方向に伸びる支持体（３０）の基部
を係合せしめ、サーボモータ（２３）の駆動により支持
体（３０）が昇降動をなすようにしている。そして、支
持体（３０）の先部には平面視で略長方形状をなすテー
ブル（４０）をシリンダユニット（３２）の作動で、軸
（４２）を中心として水平面内で回動可能に取付け、こ
のテーブル（４０）上に第１位相合せユニット（５０）
及び第２位相合せユニット（６０）を設けている。ここ
で第１位相合せユニット（５０）はトルクコンバータユ
ニット（５）のスプライン孔（６ａ）　、　（７ａ）及
びスプライン（８ａ）に嵌合する交換可能なマスターシ
ャフト（７０）を備え、第２位相合せユニット（６０）
はトランスミッション（４）のスプライン（９ａ）。

（１０ａ）及びスプライン孔（ｌｌａ）に嵌合する交換
可能なマスターシャフト（８０）を備えている。

ここでテーブル（４０）は下板（４３）と２分割された
上板（４４）　、　（４４）とからなり、上板（４４）
　、　（４４）上には長手方向にレール（４５）　、　
（４５）が設けられ、一方のレール（４５）には第１位
相合せユニット（５０）が、他方のレール（４５）には
第２位相合せユニット（６ｏ）が係合し、第１位相合せ
ユニット（５０）はシリンダユニット（４６）にてエン
ジン（３）に対して進退動をなし、第２位相合せユニッ
ト（６０）はシリンダユニット（４７）にてトランスミ
ッション（４）に対して進退動をなす。また、各上板（
４４）　、　（４４）はゴム等の弾性体（４８）を介し
て下板（４３）に支持されるとともに、上板（４４）　
、　（４４）と下板（４３）との間には上板（４４Ｌ（
４４）が第１及び第２位相合せユニット［５０）。

（６０）の進退方向と直交する方向のり動を許容するリ
ンク機４１（４９）を設けている。

また、基台（２０）の両側には支持板’９０）　、　（
９０）を立設し、一方の支持板（９０）にはマスターシ
ャフト用ストッカー（１００）　、　（１００）を上下
に離間して取付け、他方の支持板（９０）にはマスター
スリーブ用ストッカー（２００）　、　（２００）を上
下に離間して取付け、下方のマスターシャフト用ストッ
カー（１０Ｇ）及びマスタースリーブ用ストッカー（２
００）については、第１及び第２位相合せユニット（５
０）　、　（ａｏ）のマスターシャフト（７０）及びマ
スタースリーブ（８０）を受けとるべく空の状態とし、
上方のマスターシャフト用ストッカー（１００）及びマ
スタースリーブ用ストッカー（２００）については、交
換用のマスターシャフト（７０）及びマスタースリーブ
（８０）を保持している。

次に、第１位相合せユニット（５０）のマスターシャフ
ト（７０）の保持構造を第４図乃至第７図に基づいて説
明する。尚マスタースリーブ（８０）の保持構造につい
ては同様のため説明を省略する。

即ち第４図はユニット（５０）の端面を示す図、第５図
乃至第７図については、それぞれ第４図のＢ方向、Ｃ方
向及びＤ方向から見た図であり、ユニット（５０）のケ
ース（５１）の−側には筒状ホルダー（５２）が取付け
られ、このホルダー（５２）に沿って前方にブラケット
（５３）を突設し、このブラケット（５３）にスプリン
グ（５４）によってホルダー（５２）の径方向内方へ付
勢されるスライダー（５５）を摺動自在に取付け、この
スライダー（５５）の下端にはローラ（５６）を取付け
るとともにスライダー（５５）の一部にはスプリング（
５４）の弾発力によって前記マスターシャフト（７０）
の係止孔（７１）に係合するピン（５７）を設けている
。またケース（５１）の他側からはホルダー（５２）に
沿って前方にカム部材（５８）を突設し、このカム部材
（５８）の前端部に内方へ傾斜したカム面（５９）を形
成している。而して、マスターシャフト（７０）はその
基部がホルダー（５２）内に挿入され、ピン（５７）が
係止孔（７１）に係合した状態で第１位相合せユニット
（５０）に保持される。

次に上記マスターシャフト（７０）の自動交換を行うス
トッカー（１００）の構造を第８図乃至第１０図に基い
て説明する。ここで第８図はストッカー（Ｉｏｏ）の平
面図、第９図は第８図のＥ方向矢視図、第１０図は第８
図のＦ−Ｆ線断面図であり、ストッカー（１００）は支
持板（９０）にマスターシャフト（７０）を収納するホ
ルダー（１０１）を取付けている。

このホルダー（１０１）は両側部を起立壁（１０２）　
、　（１０３）とし、一方の起立壁（１０２）にはブラ
ケット（１０４）を固着し、このブラケット（１０４）
にはスプリング（１０５）によって内方に付勢されたス
ライダー（１０６）を摺動自在に取付け、このスライダ
ー（１０６）にはローラ（１０７）を取付けるとともに
その一部にマスターシャフト（７０）の係止孔（７１）
に係合するピン（１０Ｂ）を設けている。また他方の起
立壁（１０３）にはカム部材（１０９）を固着し、この
カム部材（１０９）の前部を上方へ傾斜したカム面（１
１０）としている。更にホルダー（１０１）の底面の前
後にはマスターシャフト（７０）の前端部に形成した係
止孔（７２）及び基部に形成した係止孔（７３）に係合
するピン（１１１）　、　（１１２）を設けている。

次にマスターシャフト（７０）の交換手順について第１
１図乃至第１４図等を参照しつつ説明する。

先ず昇降用のサーボモータ（２３）を作動せしめ、第１
１図（Ａ）、ＣＢ）に示すように第１位相合せ二ニット
（５０）の高さ位置が下方のストッカー（１００）つま
りマスターシャフト（７０）を収納していない空のスト
ッカー（１００）よりも若干（約１０ｍｍ）高い位置と
なるようにする。

次いでシリンダユニット（４６）を作動させて第１位相
合せユニット（５０）をストッカー（１００）方向へ前
進せしめる。すると、第１位相合せユニット（５０）側
に設けたカム部材（５８）のカム面（５９）がストッカ
ー（１００）に設けたローラ（１０７）に内方から当接
する。この結果、ローラ（１０７）を取付けたスライダ
ー（１０δ）は外側に８動し、ストッカー（１００）側
のピン（１０８）は後退し、マスターシャフト（７０）
がストッカー（１０Ｇ）内に進入する際にマスターシャ
フト（７０）と干渉することがない。そしてこの状態で
はユニット（５０）側のローラ（５６）はストッカー　
（１００）のカム面（１１０）の上部分に位置しており
、カム面（１１０）は上方に向って傾斜しているため、
第１０図の（イ）の位置に示すようにローラ（５６）と
カム面（１１０）とは接触しないか、接触しても僅かで
あるため、ローラ（５６）及びこれを取付けたスライダ
ー（５５）は外側に６勤せず、したがってマスターシャ
フト（７０）はユニット（５０）のホルダー（５２）に
保持され、且つストッカー（１００）側のピン（１１１
）　、　（１１２）はマスターシャフト（７０）の係止
孔（７２）、　（７３）に係合していない。この状態を
第１２図で示している。

次いで第１３図に示すように第１位相合せユニット（５
０）を１Ｏｎｏｎ程度下降せしめる。すると、ユニット
（５０）側のローラ（５６）がストッカー（１００）の
カム面（１１０）に上方から当接し、このカム面（１１
０）は下方に向って拡がる傾斜面となっているので第１
０図の（ロ）の位置までローラ（５６）及びこのローラ
（５６）を取付けたスライダー（５５）が外側に移動し
、ユニット（５０）側のビン（５７）がマスターシャフ
ト（７０）の係止孔（７１）から抜け、これと同時にス
トッカー（１００）に設けたピン（４ｔｔ）　、　（１
１２）にマスターシャフト（７０）の係合孔（７２）　
、　（７３）が上方から係合し、ストッカー（１００）
側にマスターシャフト（７０）が保持される。

この後、第１４図（Ａ）及び（Ｂ）に示すようにシリン
グユニット（４６）の作動によって第１位相合せユニッ
ト（５０）を後退せしめることで、マスターシャフト（
７０）はストッカー（１００）側に穆し換えられ、第１
位相合せユニット（５０）は空の状態となる。

そして空の状態の第１位相合せユニット（５０）に新た
に別のマスターシャフト（７０）を装着せしめるには、
サーボモータ（２３）の作動で第１位相合せユニット（
５０）を上方のストッカー（１００）　、つまり別のマ
スターシャフト（７０）を収納しているストッカー（１
００）の側方まで上昇せしめ、前記とは逆の操作により
第１位相合せユニット（５０）にストッカー（１００）
に保持しているマスターシャフト（７０）を移し換える
。尚、以上の説明ではマスターシャフト（７０）の交換
について説明したが、マスタースリーブ（８０）の交換
についても同様である。

尚、実施例にあっては工具交換装置として位相合せ装置
に適用した例を示したが、本発明に係る交換装置は各種
のロボットに適用できるのは勿論であり、また工具とし
てのマスターシャフトには係止孔を、ホルダー側にはこ
の係止孔に係合するピンを設けたが工具にビン等の突起
を、ホルダー側にこの突起が係合する凹部を設けてよい
。

（発明の効果） 以上に説明した如く本発明によれば、工具の交換をシリ
ンダユニット、アクチュエータ等の特別の駆動源を用い
ることなく、且つ自動的に行うため、ロボット及びスト
ッカー側の双方とも重量軽減、構造の簡略化及び小型化
を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る工具交換装置を適用した位相合せ
装置の側面図、第２図は第１図のＡ−Ａ線断面図、第３
図は工具交換位置にある位相合せ装置の側面図第４図は
位相合せユニットの端面図、第５図は第４図のＢ方向矢
視図、第６図は第４図のＣ方向矢視図、第７図は第４図
のＤ方向矢視図、第８図はストッカーの平面図第９図は
第８図のＣ方向矢視図、第１０図は第８図のＦ−Ｆ方向
矢視図、第１１図（Ａ）及び（Ｂ）は位相合せユニット
とストッカーとの関係を示す平面図及び側面図、第１２
図及び第１３図はストッカー内にマスターシャフトが挿
入した状態を示す平面図及び側面図、第１４図（Ａ）及
び（Ｂ）はストッカーから位相合せユニットが後退した
状態を示す平面図及び側面図である。 尚、図面中（１）はロボットとしての位相合せ装置、（
５０）　、　（６０）は位相合せユニット、（５２）　
、　（１０１）はホルダー、（５４）　、　（１ｏｓ）
はスプリング、（５５）　、　（ｔ。 ６）はスライダー、（ｓ６）　、　（１０７）はローラ
、（５７）　、　（１０８）はビン、（５８）　、　（
１０９）はカム、（７０）　、　（８０）は工具として
のマスターシャフト及びマスタースリーブである。 特　許　出　願　人　　本田技研工業株式会社代理人弁
理士　　下　１）容一部 同　　　　弁理士　　　　大　　橋　　邦　　度量　　
　弁理士　　　小　　山　　　　有量　　　弁理士　　
　野　　１）　　　茂第６図 第７図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. ロボット側の保持部とストッカー側の保持部との間で工
   具の受け渡しを行うようにした工具交換装置において、
   前記各保持部には工具に形成した係止部に係止する係止
   部を備えたスライダーが設けられ、これらスライダーは
   前記係止部が係止する方向に付勢されるとともに、各ス
   ライダーには相手側の保持部に設けたカムに当接するこ
   とで係止部の係止状態を解除する方向にスライダーを移
   動させるローラが取付けられていることを特徴とする工
   具交換装置。