KR0123894B1 - Robot arm coupling apparatus - Google Patents

Robot arm coupling apparatus

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KR0123894B1
KR0123894B1 KR1019910010898A KR910010898A KR0123894B1 KR 0123894 B1 KR0123894 B1 KR 0123894B1 KR 1019910010898 A KR1019910010898 A KR 1019910010898A KR 910010898 A KR910010898 A KR 910010898A KR 0123894 B1 KR0123894 B1 KR 0123894B1
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KR
South Korea
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ball
tapered surface
robot arm
assembly
piston
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KR1019910010898A
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Korean (ko)
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KR920000440A (en
Inventor
요시타카 나카무라
미키오 쭈쭈미
Original Assignee
토요하라 요시히로
비이.엘.오오토텍 가부시키가이샤
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25JMANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J15/00Gripping heads and other end effectors

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  • Robotics (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
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Abstract

이 장치는 로보트팔에 부착되는 내부조립품(2), 공구나 기타 도구가 부착되는 외부조립품(3), 전기한 두 조립품을 각각 고정시키는 고정장치로 되어 있다. 고정위치와 해제위치 사이에서 내부조립품(2)에 의해 매끄럽게 지지되는 피스톤부재(16)와, 전기한 피스톤부재(16)의 주위에서 내부조립품(2)에 의해 지지되는 복수개의 볼부재, 그리고, 외부조립품(3)에 부착되는 볼리테이너(32)로 이루어지는, 전기한 고정장치는 , 전기한 볼부재(12)와 함께 테이퍼면에 접촉할 수 있어, 두 조립품은 연결상태로 유지되며, 피스톤부재(16)가 고정위치로 이동하면 볼부재(12)와 함께 결합상태가 된다. 볼부재(12)와 함께 피스톤부재(16)의 접촉면은 적어도 그 부분에서는 테이퍼면이다.The device consists of an internal assembly (2) attached to the robot arm, an external assembly (3) to which a tool or other tool is attached, and a fixing device for fixing the two previously assembled assemblies, respectively. A piston member 16 smoothly supported by the inner assembly 2 between the fixed position and the release position, a plurality of ball members supported by the inner assembly 2 around the aforementioned piston member 16, and The electric fixing device, which consists of a ball retainer 32 attached to the outer assembly 3, can contact the tapered surface with the ball member 12, so that the two assemblies remain connected and the piston member When the 16 moves to the fixed position, the ball member 12 is engaged with the ball member 12. The contact surface of the piston member 16 together with the ball member 12 is a tapered surface at least in that part.

Description

로보트팔의 연결장치Robot arm connection device

제1도는, 내부조립품과 외부조립품이 서로 연결되는 상태를 보여주는 수직단면도.1 is a vertical cross-sectional view showing a state in which the inner assembly and the outer assembly are connected to each other.

제2도는, 본 발명에 관한 장치의 주요부품의 확대단면도이다.2 is an enlarged cross-sectional view of main parts of the apparatus according to the present invention.

본 발명은, 로보트팔의 연결장치, 좀더 상세하게, 로보트팔에 공구나 기타 도구를 신속하게 부착하거나 탈기할 수 있는 연결장치에 관한 것이다.The present invention relates to a connecting device of the robot arm, and more particularly, to a connecting device capable of quickly attaching or degassing a tool or other tool to the robot arm.

일반적으로, 연결장치는 로보트팔에 부착되는 내부조립품(inner assembly), 공구나 기타 도구가 부착되는 외부조립품(outer assembly), 그리고 로보트팔에 공구나 기타 도구를 부착하거나 탈기하기 위한 연결장치로 알려져있는, 내부조립품에 외부조립품을 고정시키기 위한 고정장치로 되어 있다.Generally, the connecting device is known as an inner assembly attached to the robot arm, an outer assembly to which a tool or other tool is attached, and a connecting device for attaching or degassing a tool or other tool to the robot arm. And a fixing device for fixing the outer assembly to the inner assembly.

예를 들어, 미국 특허 제4696524호에서는, 고정위치와 해제위치사이에 매끄러운 상태로 있는 내부조립품에 의해 지지되는 피스톤부재, 전기한 피스톤부재의 주위에서 내부조립품에 의해 지지되는 복수개의 볼부재(ball member), 외부조립품에 의해 지지되는 볼리테이너(ball retainer)로 구성되어 있으며, 테이퍼면(tapered surface)에서 외부조립품의 전기한 볼부재와 접촉할 수 있어, 피스톤부재가 잠김위치로 이동하면, 두 조립체와 볼부재를 서로 연결하고 지지하여 연결상태를 유지하는 고정장치로 된 연결장치를 보여주고 있다. 이 장치에 의해 피스톤부재가 고정위치로 이동하면, 볼부재는 외부조립품을 테이퍼면의 가운데를 통해서 윗쪽으로 밀어올리고, 여기서 내부조립품과 외부조립품은 각각 고정상태로 된다. 전기한 연결장치에서 피스톤부재가 고정위치에 있다 하더라도 피스톤부재의 매끄러운 부분과 함께 평행으로 뻗어 있는 원통형 표면은 볼부재와 맞닿아 있게 되며, 그러므로, 내부조립품과 외부조립품 등이 불규칙하게 작동되고 있으면 볼부재는 고정위치로 정확하게 이동할 수 없다. 따라서 내부조립품과 외부조립품이 각각 고정상태에서 양 조립품의 접촉면이 정확하게 합치되지 않는 문제가 있다.For example, U.S. Patent No. 4696524 describes a piston member supported by an inner assembly smoothly between a fixed position and a release position, and a plurality of ball members supported by the inner assembly around the aforementioned piston member. member) and a ball retainer supported by the outer assembly, which can come into contact with the electrical ball member of the outer assembly on a tapered surface, so that the piston member moves to the locked position. It shows a connecting device with a fixing device that maintains the connection state by connecting and supporting the assembly and the ball member to each other. When the piston member is moved to the fixed position by this device, the ball member pushes the outer assembly upward through the center of the tapered surface, where the inner assembly and the outer assembly are in a fixed state, respectively. In the above connection, even if the piston member is in the fixed position, the cylindrical surface extending in parallel with the smooth part of the piston member is in contact with the ball member. Therefore, if the inner assembly and the outer assembly are operated irregularly, The member cannot move accurately to the fixed position. Therefore, there is a problem that the contact surfaces of the two assemblies are not exactly matched while the inner assembly and the outer assembly are fixed.

본 발명의 목적은 고정상태에 있어서 양 조립품의 접촉면에서 생기는 틈새를 제거하여 부정확한 고정위치로의 이동을 방지하므로서 전기한 로보트팔의 연결장치를 개선하고자 하는 것이다. 본 발명의 또 다른 목적은 내부조립품과 외부조립품 사이에서의 불규칙한 이탈이 없는, 고정위치와 해제위치로 정확하게 이동하는 내부조립품과 외부조립품을 갖는 로보트팔의 연결장치를 제공하고자 하는 것이다.SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to improve the connection device of the robot arm described above by preventing clearance from the contact surface of both assemblies in a fixed state and preventing movement to an incorrect fixed position. It is still another object of the present invention to provide a robot arm connecting device having an inner assembly and an outer assembly that accurately move to a fixed position and a release position without irregular deviation between the inner assembly and the outer assembly.

전기한 목적을 달성하기 위해서, 본 발명에 관한 로보트팔의 연결장치는, 로보트팔에 부착되는 내부조립품과, 공구나 기타 도구가 부착되는 외부조립품, 그리고 전기한 두 조립체를 각각 고정시키는 고정장치로 되어 있다. 고정위치와 해제위치 사이에서 매끄러운 상태로 있으며 내부조립품에 의해 지지되는 피스톤부재, 전기한 피스톤부재의 주위에서 내부조립품에 의해 지지되는 복수개의 볼부재, 외부조립품에 고정되어 있는 볼리테이너로 구성된, 전기한 고정장치는 테이퍼면에서 전기한 볼부재와 접촉할 수 있어, 피스톤부재가 고정위치로 이동하면, 두 조립체와 볼부재는 서로 연결되고 지지되어, 연결상태를 유지한다. 피스톤부재가 볼부재에 연결되는 면은, 적어도 한 부분은 제1테이퍼면이다. 따라서, 피스톤부재가 잠김위치로 이동하면 피스톤부재는 먼저 테이퍼면의 중간부분을 통해서 볼부재를 누르게 되며, 이로 인해서, 테이퍼면에 의한 쐐기효과로 볼부재는 눌려지며, 반경방향으로부터 바깥쪽으로 압력을 받게 된다. 그리고, 볼부재는 외부조립품을 테이퍼면의 중간부분을 통해서 바깥쪽으로 밀어 누르게 되며, 다시 말해서, 내부조립품쪽을 향해서 누름으로써, 두 조립품은 그들 사이에 간극이 없어 각각 고정되어진다. 볼이 피스톤의 테이퍼면에 의해 반경방향의 바깥쪽으로 밀리는 동안, 진행되는 오동작(誤動作)은 제거되고, 양 조립체의 고정은, 양 조립체의 접촉면에서 생기는 간격이 없이 정확하게 행해지며, 다시 말해서, 고정위치에서의 부정확한 작동의 재현이 개선된다. 본 발명에서, 볼부재가 함께 있는 피스톤부재의 접촉면은, 먼저 테이퍼면의 아래쪽에 연결되는 원통형의 표면으로 되어 있다. 피스톤부재가 소정의 위치에서 지지되지 않고, 볼부재가 내부조립품을 반경방향으로 밀어내고 피스톤부재를 들어올린다 하더라도, 원통형 표면이 테이퍼면의 아래쪽에서 연결되어 있어, 내부조립품과 외부조립품 사이에서의 이탈은 억제되며, 그 부분에서의 피스톤을 들어올리는 볼부재의 힘은 효과가 없게 된다.In order to achieve the above object, the connection device of the robot arm according to the present invention is an internal assembly to be attached to the robot arm, an external assembly to which a tool or other tool is attached, and a fixing device to fix each of the two assemblies. It is. An electrical system consisting of a piston member which is smoothed between a fixed position and a release position and supported by the inner assembly, a plurality of ball members supported by the inner assembly around the electric piston member, and a ball retainer fixed to the outer assembly. One holding device can be in contact with the ball member, which is electrical at the tapered surface, so that when the piston member is moved to the fixed position, the two assemblies and the ball member are connected and supported with each other to maintain the connection state. At least one portion of the surface on which the piston member is connected to the ball member is the first tapered surface. Therefore, when the piston member is moved to the locked position, the piston member first presses the ball member through the middle portion of the tapered surface. As a result, the ball member is pressed by the wedge effect by the tapered surface, and the pressure is pushed outward from the radial direction. Will receive. Then, the ball member pushes the outer assembly outward through the middle portion of the tapered surface, that is, by pressing toward the inner assembly, the two assemblies are fixed with no gap between them. While the ball is pushed outward in the radial direction by the tapered surface of the piston, the advancing malfunction is eliminated and the fixing of both assemblies is done accurately without the gaps occurring at the contact surfaces of both assemblies, that is, the fixed position The reproduction of incorrect operation in the system is improved. In the present invention, the contact surface of the piston member with the ball member is a cylindrical surface first connected to the lower side of the tapered surface. Even if the piston member is not supported at the predetermined position and the ball member pushes the inner assembly radially and lifts the piston member, the cylindrical surface is connected under the tapered surface, so that the separation between the inner assembly and the outer assembly is prevented. Is suppressed, and the force of the ball member lifting the piston in that portion becomes ineffective.

본 발명에서, 피스톤부재의 원통형 표면은 그 아래쪽에서 제2테이퍼면에 연결되어 있고, 수직축에 대해서 테이퍼진 제1테이퍼면의 테이퍼각도는, 수직축에 대해서 테이퍼진 제2테이퍼면의 테이퍼각도보다도 작게 되어 있다. 이 경우, 예를 들어, 수직축에 대해서 테이퍼진 제1테이퍼면의 테이퍼각도가 약 15°이며, 수직축에 대해서 테이퍼진 제2테이퍼면의 테이퍼각도는 약 30°이다. 제1테이퍼면의 테이퍼각도가 제2테이퍼면의 테이퍼각도보다 크면, 내부조립품과 외부조립품이 , 각각 비교적 적은 스트로크로 고정되므로, 볼부재는 반경방향의 바깥쪽으로 많이 밀려날 가능성이 있다. 수직축에 대한 제1테이퍼면의 테이퍼각도가 작게 되면, 로보트팔의 돌발적인 움직임이 있더라도 제1테이퍼면이 넓어져서 고정상태로 되는 쐐기효과는 정확하게 유지될 수 있다.In the present invention, the cylindrical surface of the piston member is connected to the second tapered surface from below, and the taper angle of the first tapered surface tapered with respect to the vertical axis is smaller than the taper angle of the second tapered surface tapered with respect to the vertical axis. It is. In this case, for example, the taper angle of the first tapered surface tapered with respect to the vertical axis is about 15 degrees, and the taper angle of the second tapered surface tapered with respect to the vertical axis is about 30 degrees. If the taper angle of the first tapered surface is larger than the taper angle of the second tapered surface, the inner assembly and the outer assembly are fixed with relatively few strokes, respectively, so that the ball member may be pushed outward in the radial direction. When the taper angle of the first tapered surface with respect to the vertical axis is small, the wedge effect of the first tapered surface being widened to be fixed even if there is an unexpected movement of the robot arm can be maintained accurately.

본 발명에서 피스톤부재는 세가지의 부품으로 되어 있으며, 다시 말해서, 대구경(大口徑)의 제1부품, 볼부재와 접촉하는 테이퍼면으로 된 대구경의 제2부품, 제1부품을 제2부품에 연결시켜주는 소구경(小口徑)의 제3부품으로 구성되어 있다. 피스톤부재의 이러한 구조는 넓은 면의 피스톤을 제공하므로 피스톤에 압력이 가해지고, 이때의 신장을 받아들이므로써 큰 힘으로 피스톤을 작동시킬 수 있으며, 또 피스톤의 작동은 신속, 정확하게 이루어진다. 좀더 상세하게, 예를 들어서, 압축공기를 만들어서, 대구경의 제1부품의 피스톤부재의 위,아래면에 공기를 공급하면, 즉, 양 조립품의 고정과 해제는 정확하게 작동될 수 있다.In the present invention, the piston member is composed of three parts, that is, a large diameter first part, a large diameter second part having a tapered surface in contact with the ball member, and a first part connected to the second part. It consists of a small diameter third part. This structure of the piston member provides a piston of a wide surface so that pressure is applied to the piston, and the piston can be operated with great force by accepting the elongation at this time, and the operation of the piston is quick and accurate. More specifically, for example, by making compressed air supplying air to the upper and lower surfaces of the piston member of the large-diameter first part, that is, the fixing and releasing of both assemblies can be operated accurately.

본 발명의 새로운 특징과 전기한 또 다른 목적은 도면을 참조하면서 설명을 읽음으로써 명확하게 이해될 것이다.Further features and novel objects of the invention will be clearly understood by reading the description with reference to the drawings.

본 발명의 실시예를 도면을 참조하여 설명한다.An embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.

제1도는 고정상태인 로보트팔의 연결장치를 나타내는 단면도이고, 부호(1)은 로보트팔(도면에 표시하지 않음)에 연결된 내부조립품(2)과 공구나 기타 도구가 부착되는 외부조립품(3)으로 되어 있는 로보트팔의 연결장치를 표시한다.1 is a cross-sectional view showing the connecting device of the robot arm in a fixed state, and reference numeral 1 denotes an inner assembly 2 connected to a robot arm (not shown) and an outer assembly 3 to which a tool or other tool is attached. The robot arm connecting device is displayed.

양 조립품(2),(3)은 이렇게 구성되어 있어, 이들 조립품의 부착 및 탈기는 신속하게 이루어진다. 내부조립품(2)에서, 4개의 볼(steel balls)을 지지하는 마스터실린더(master cylinder)(13)는 나사(screw)(14)로 매스터바디(master body)(11)에 부착된다. 같은 축에 연결된 소구경(15a)과 대구경(15b)의 구멍(15)은 매스터바디에 있다. 피스톤(16)은 구멍(15)의 소구경(15a)으로 매끄럽게 들어간다. 좀더 상세하게, 피스톤(16)은 밀봉재(o-ring)(17)의 가운데를 통해서 소구경(15a)의 구멍(15)으로 매끄럽게 들어가는 피스톤메인바디(piston main body)(16a)와, 피스톤메인바디(16a)에 그 한쪽 끝이 연결되어 있는 축(16b)으로 구성되어 있으며, 나사(18)에 의해 고정된 축(16c)의 다른 한 끝에 연결되어 있는 매스터실린더(13)와 회전볼(16c)을 통해서 들어가서, 반경방향의 바깥쪽으로 볼(12)을 밀게 된다.Both assemblies 2 and 3 are constituted in this way, and the attachment and degassing of these assemblies are performed quickly. In the inner assembly 2, a master cylinder 13 supporting four steel balls is attached to the master body 11 with screws 14. The holes 15 of the small diameter 15a and the large diameter 15b connected to the same shaft are in the master body. The piston 16 smoothly enters the small diameter 15a of the hole 15. More specifically, the piston 16 has a piston main body 16a that smoothly enters the hole 15 of the small diameter 15a through the center of the o-ring 17, and the piston main The master cylinder 13 and the rotating ball 16c which are composed of a shaft 16b having one end connected to the body 16a, and connected to the other end of the shaft 16c fixed by the screw 18. ), It pushes the ball 12 radially outward.

이러한 작동으로, 예를 들어, 피스톤(16)은 압축공기에 의한 상하방향으로의 왕복운동의 기능과, 볼(12)을 반경방향으로 왕복운동을 시키는 왕복캠의 기능이 있다.In this operation, for example, the piston 16 has a function of reciprocating motion in the vertical direction by the compressed air, and a function of a reciprocating cam which makes the ball 12 reciprocate in the radial direction.

밀봉재(19)와 (20)은 매스터실린더(13)와 축(16b)의 사이에, 그리고, 매스터실린더(13)와 매스터바디(11) 사이에 각각 설치된다. 고정핀(21)은 매스터실린더(13)에 부착되며, 매스터실린더(13)를 통해서 아래쪽으로 뻗어 있다.The sealing materials 19 and 20 are provided between the master cylinder 13 and the shaft 16b, and between the master cylinder 13 and the master body 11, respectively. The fixing pin 21 is attached to the master cylinder 13 and extends downward through the master cylinder 13.

도면에 명확하게 나타나지는 않지만, 볼(12)은 매스터실린더(13)의 외주면에 부착된 판스프링에 의해, 매스터실린더(13)의 바깥으로 미끄러져 빠지는 것이 방지된다. 밀봉재(22)가 들어가는 환(環)형상의 홈(11a)은 매스터바디(11)의 위쪽에 만들어지고, 매스터콘넥터(master cannector)(23)는 매스터바디(11)의 측면에 부착된다.Although not clearly shown in the drawing, the ball 12 is prevented from slipping out of the master cylinder 13 by a leaf spring attached to the outer circumferential surface of the master cylinder 13. A ring-shaped groove 11a into which the sealing material 22 enters is made above the master body 11, and a master cannector 23 is attached to the side of the master body 11.

볼회전체(16c)는, 매스터실린더(13)의 원형오목부(13a)안으로 미끄러져 들어가는 대구경의 원통형부분(16d)과, 제1테이퍼면과 그 한끝이 원통형부분(16d)에 연결되고, 다른 끝부분을 향해서 직경이 작아지도록 구성된 테이퍼진 원추형 부분(16e)이 설치되어 있어, 그런 이유로 소구경의 원통형부분(16f)은 테이퍼진 부분(16e)의 다른 한 끝에 연결되고, 제2테이퍼면으로 된 테이퍼진 부분(16g)은 소구경의 원통형부분(16f)에 연결된다. 수직축에 대해서 테이퍼진 원추부분(16e)의 테이퍼각(이하 테이퍼진 원추부분의 테이퍼각이라 한다)은 수직축에 대해서 테이퍼진 테이퍼부(16g)의 테이퍼각(이하 테이퍼부(16g)의 테이퍼각이라 한다)과 거의 같지만, 테이퍼진 원추부분(뒤에 설명함)에 의한 쐐기효과의 증가와, 로보트팔의 돌발적인 작동으로부터의 고정상태를 정확하게 유지하기 위해서 이 실시예에서는 원추형 테이퍼부(16e)의 테이퍼각을 테이퍼부(16g)의 테이퍼각보다도 작게 설계하였다. 구체적으로 이 실시예에서는 원추형 테이퍼부(16e)의 테이퍼각은 15° 이고, 테이퍼부(16g)의 테이퍼각은 35°이다. 공구대가 있는 외부조립품(3)은 상측부재(31a)와 하측부재(31b), 그리고 볼(12)과 접촉하도록 만들어진 볼리테이너로 구성되어 있다. 볼리테이너(32)는 환형상이다.The ball rotating body 16c is connected to the cylindrical portion 16d of the large diameter which slides into the circular recessed portion 13a of the master cylinder 13, the first tapered surface and one end thereof to the cylindrical portion 16d, and the other. A tapered conical portion 16e is provided which is configured to have a smaller diameter toward the end portion, so that the small diameter cylindrical portion 16f is connected to the other end of the tapered portion 16e, and to the second tapered surface. The tapered portion 16g is connected to the small diameter cylindrical portion 16f. The taper angle of the tapered cone portion 16e with respect to the vertical axis (hereinafter referred to as the taper angle of the tapered cone portion) is the taper angle of the tapered portion 16g with respect to the vertical axis (hereinafter referred to as taper angle of the tapered portion 16g). In this embodiment, the taper of the conical tapered portion 16e is used in order to increase the wedge effect due to the tapered cone portion (described later) and to accurately maintain the fixed state from the sudden operation of the robot arm. The angle was designed to be smaller than the taper angle of the tapered portion 16g. Specifically, in this embodiment, the tapered angle of the conical tapered portion 16e is 15 degrees, and the tapered angle of the tapered portion 16g is 35 degrees. The outer assembly 3 with the tool post consists of an upper member 31a, a lower member 31b, and a ball retainer made to contact the ball 12. The ball retainer 32 is annular.

볼리테이너(32)의 원주면의 안쪽에 형성된 것은 볼(12)과 접촉하도록 만들어진 테이퍼면(32a)이다. 내부조립품(2)의 윗면에 있는 고정핀(21)이 고착되는 고정구멍(32b)이 함께 만들어져 있다.What is formed inside the circumferential surface of the ball retainer 32 is the tapered surface 32a made to contact the ball 12. A fixing hole 32b to which the fixing pin 21 on the upper surface of the inner assembly 2 is fixed is made together.

공구대(31)의 상측부재(31a)에 부착된 것은 테이퍼부(33a)의 위끝에서 윗쪽으로 설치되는 고무부싱(33)이다. 양 조립체(2),(3)가 각각 고정되면, 테이퍼부(33a)의 위 끝부분이 매스터바디(11)의 오목부(11b)에 고정되며, 기기에는 공구의 이동을 조정하기 위한 공기구멍(34)이 형성되어 있다. 부호(35)는 두 조립체(2),(3)가 각각 고정될 때 매스터콘넥터(23)에 전기적으로 연결되는 공구콘넥터(tool connector)를 표시하는 것이다. 이 전기적인 연결에 의해, 공구를 조종하는 전기 콘트롤시스템이 구성된다.Attached to the upper member 31a of the tool rest 31 is a rubber bushing 33 installed upward from the upper end of the tapered portion 33a. When both assemblies 2 and 3 are fixed, the upper end of the taper portion 33a is fixed to the recess 11b of the master body 11, and the device has an air hole for adjusting the movement of the tool. 34 is formed. Reference numeral 35 denotes a tool connector which is electrically connected to the master connector 23 when the two assemblies 2 and 3 are respectively fixed. This electrical connection constitutes an electrical control system for manipulating the tool.

전기한 구성에서 재래식장치(미국 특허 제4696524호)와 흡사한 장치가 있으나, 내부조립품이 외부조립품에 고정될 때, 매스터바디(11)에 있는 공기구멍(도면에 표시하지 않음)을 통해서 피스톤(16)(피스톤 메인바디(16a))의 윗면에 압축공기가 공급되면, 피스톤이 내려가서 볼(12)의 안쪽에 접촉하게 되므로, 볼회전체(16c)의 제2테이퍼면(테이퍼부(16g))의 테이퍼각이 커지고, 상하방향의 스트로크가 적으므로 볼(12)은 반경방향으로부터 밖으로 벗어난다.In the above configuration, there is a device similar to the conventional device (US Patent No. 4696524), but when the inner assembly is fixed to the outer assembly, a piston (not shown) is provided through an air hole (not shown) in the master body 11. 16) When the compressed air is supplied to the upper surface of the piston main body 16a, the piston descends and comes into contact with the inside of the ball 12. Therefore, the second tapered surface of the ball rotating body 16c (taper portion 16g) ), The taper angle is large, and the stroke in the vertical direction is small, so the ball 12 is out of the radial direction.

볼의 외표면은 제1테이퍼면(테이퍼진 원추상부분(16e))에 의해 눌리며, 이 때문에 제1테이퍼면에 의한 쐐기효과라 불리우고, 볼(12)은 소정의 위치까지 반경방향으로부터 바깥쪽으로 이동하고, 그곳에서 테이퍼면(32a)과 접촉하게 된다.The outer surface of the ball is pressed by the first tapered surface (tapered conical portion 16e), which is why it is called the wedge effect by the first tapered surface, and the ball 12 moves outward from the radial direction to a predetermined position. To the side, where it comes into contact with the tapered surface 32a.

이 경우, 테이퍼진 원추상부분(16e)의 경사각이 작게 되면, 테이퍼진 원추상부분(16e)에 의한 쐐기효과는 커진다.In this case, when the inclination angle of the tapered conical portion 16e becomes small, the wedge effect by the tapered conical portion 16e becomes large.

그러므로 외부조립품(3)은 볼(12)로부터 볼리테이너(32)의 테이퍼면(32a)에 가해지는 압력에 의해서 힘을 받게 되어, 외부조립품(3)은 외부조립품(3)의 윗면에 있는 연결면의 끝부분이 내부조립품(2)의 아래에 있는 연결면의 끝부분과 접촉할 때까지 이동한다.Therefore, the outer assembly 3 is forced by the pressure applied from the ball 12 to the tapered surface 32a of the ball retainer 32, so that the outer assembly 3 is connected to the upper surface of the outer assembly 3. Move the end of the face until it comes in contact with the end of the mating face below the inner assembly (2).

이런 식으로, 두 조립체 사이에 불규칙적인 작동으로 인한 틈이 생긴다 하더라도, 볼회전체(16c)의 테이퍼면이 반경방향으로부터 바깥쪽으로 확실하게 눌러주어 외부조립품이 윗쪽으로 옮겨지므로써, 이러한 불규칙한 작동은 억제된다.In this way, even if there is a gap between the two assemblies due to irregular operation, the tapered surface of the ball rotating body 16c is reliably pressed outward from the radial direction so that the external assembly is moved upward, thereby suppressing such irregular operation. do.

결과적으로 두 조립품 사이에 틈이 없는 상태에서, 두 조립품은 항상 각각 고정상태로 있게 되고, 다시 말해서, 고정위치에서의 오동작이 재발이 개선되고, 또, 콘넥터(23),(35)의 전기적인 접촉도 개선된다.As a result, in the absence of a gap between the two assemblies, the two assemblies are always in a fixed state, that is, malfunctions in the fixed position are improved, and recurrence of the connectors 23 and 35 is further improved. Contact is also improved.

일반적으로 압축공기가 항상 피스톤(16)에 작용하지만, 피스톤의 윗면에 압축공기의 공급이 중단된다 하더라도, 공구가 포함된 외부조립품(3)의 무게로 볼은 반경방향으로부터 안쪽으로 이동되어, 피스톤(16)은 상승되며, 이로 인해 원통형표면(소구경의 원통형부분(16f))이 제1테이퍼면(테이퍼진 원추형 부분(16e))의 아래쪽에 연결되고, 그 부분에서 볼(12)에 의한 피스톤(16)의 상승력은 쓸모없게 되고, 두 조립체의 고정이 저절로 풀어지는 것이 방지된다.In general, compressed air always acts on the piston 16, but even if the supply of compressed air to the upper surface of the piston is interrupted, the ball is moved inward from the radial direction by the weight of the external assembly 3 containing the tool, 16 is raised, whereby the cylindrical surface (cylindrical portion 16f of small diameter) is connected to the lower side of the first tapered surface (tapered conical portion 16e), at which point by the ball 12 The lifting force of the piston 16 becomes useless and the fixing of the two assemblies is prevented from loosening itself.

이 경우, 두 조립품의 연결이 풀리는 경우에는 피스톤을 상승시키기 위해서 매스터바디(11)에 형성되어 있는 공기구멍(도면에 표시하지 않음)을 통해서 피스톤메인바디(16a)의 아래쪽으로 압축공기가 공급되고, 그로 인해서, 볼(12)은 반경방향으로부터 안쪽으로 이동하고, 양 조립체의 연결이 해제된다. 이때에 소구경의 축(16b)이 대구경의 피스톤메인바디(16a)의 아래쪽에 연결되는 동안에 큰 압력을 받을 수 있는 영역은 피스톤메인바디(16a)의 아래쪽에서 피스톤(16)이 상승할 때에 피스톤(16)을 작동시킬 수 있는 압축공기를 얻을 수 있어, 상승되는 피스톤을 내려갈 때보다도 큰 힘으로 상승할 수 있다.In this case, when the two assemblies are loosened, compressed air is supplied to the lower side of the piston main body 16a through an air hole (not shown) formed in the master body 11 to raise the piston. Thus, the ball 12 moves inward from the radial direction, and both assemblies are disconnected. At this time, the area which can be subjected to a large pressure while the small diameter shaft 16b is connected to the lower part of the piston main body 16a of the large diameter is the piston when the piston 16 rises from the lower part of the piston main body 16a. Compressed air capable of operating (16) can be obtained, and it can rise with a greater force than when lowering the raised piston.

본 발명은 주요한 기능을 바꾸지 않고도, 다양한 형태로 실시할 수 있으며, 전기한 실시예는 설명을 목적으로 한가지의 예를 보였으나, 제한되는 것은 아니다.The present invention can be carried out in various forms without changing the main function, the above embodiment has been shown one example for the purpose of illustration, but is not limited.

더 나아가서, 본 발명의 범위는 전기한 특허청구의 범위에 한정되는 것은 아니며, 특허청구의 범위의 조건하에서의 변경, 또 그러한 조건에 상당한 것이 특허청구의 범위안에 포함되어 있다.Furthermore, the scope of the present invention is not limited to the above-described claims, and changes under the conditions of the claims and equivalent to those conditions are included in the claims.

Claims (5)

로보트팔에 연결되는 내부조립품(2), 공구나 기타 도구가 부착되는 외부조립품(3), 전기한 고정장치를 포함하는 전기한 두 조립품을 고정시키는 고정장치, 고정위치와 해제위치 사이에서 내부조립품에 의해 매끄럽게 지지되는 피스톤부재(16), 전기한 피스톤부재(16)의 주위에서 내부조립품(2)에 의해 지지되는 복수개의 볼부재(12), 외부조립품에 부착되는 볼리테이너(32)등으로 구성되는 로보트팔의 연결장치에 있어서, 피스톤부재(16)가 고정위치로 이동하면, 로보트팔의 연결장치는 볼부재(12)와 함께 테이퍼면에 접촉할 수 있어, 두 조립품을 결합상태로 지지하고, 볼부재(12)와 함께 피스톤부(16)의 접촉면은 적어도 그 부분에서 제1테이퍼면으로 있는 것을 특징으로 하는 로보트팔의 연결장치.An internal assembly (2) connected to the robot arm, an external assembly (3) to which a tool or other tool is attached, a fastening device for holding two electrical assemblies, including an electrical fastener, an internal assembly between the fixed and released positions By a piston member 16 smoothly supported by a plurality of balls, a plurality of ball members 12 supported by an inner assembly 2 around the piston member 16, a ball retainer 32 attached to the outer assembly, and the like. In the robot arm connecting device, when the piston member 16 is moved to the fixed position, the robot arm connecting device can contact the tapered surface with the ball member 12, thereby supporting the two assemblies in a coupled state. And the contact surface of the piston portion (16) together with the ball member (12) is at least part of the first tapered surface. 제1항에 있어서, 원통형표면으로 된 피스톤부재(16)와 볼부재(12)의 접촉면이 제1테이퍼면의 아래쪽에서 연결되는 것을 특징으로 하는 로보트팔의 연결장치.2. The robot arm connecting device according to claim 1, wherein a contact surface between the piston member (16) having a cylindrical surface and the ball member (12) is connected below the first tapered surface. 제2항에 있어서, 피스톤부재(16)의 원통형표면이 아래쪽에서 제2테이퍼면에 연결되고, 수직축에 대한 제1테이퍼면의 테이퍼각이 수직축에 대한 제2테이퍼면의 테이퍼각보다도 작게 만들어진 것을 특징으로 하는 로보트팔의 연결장치.3. The cylindrical surface of the piston member 16 is connected to the second tapered surface from below, and the taper angle of the first tapered surface with respect to the vertical axis is made smaller than the taper angle of the second tapered surface with respect to the vertical axis. Robot arm connection device characterized in that. 제3항에 있어서,수직축에 대한 제1테이퍼면의 테이퍼각이 약 15°, 수직축에 대한 제2테이퍼면의 테이퍼각이 약 30°인 것을 특징으로 하는 로보트팔의 연결장치.The robot arm connecting device according to claim 3, wherein the taper angle of the first tapered surface with respect to the vertical axis is about 15 degrees, and the taper angle of the second tapered surface with respect to the vertical axis is about 30 degrees. 제1항 또는 제2항에 있어서, 대구경의 제1부품과, 볼부재(12)와 접촉하는 면이 경사진, 테이퍼면이 있는 제2부품, 그리고 제1부품과 제2부품을 연결시키는 소구경의 제3부품으로 이루어진 피스톤부재(16)를 특징으로 하는 로보트팔의 연결장치.The small part according to claim 1 or 2, wherein the first part of the large diameter and the surface in contact with the ball member 12 are inclined, the second part having a tapered surface, and the small part connecting the first part and the second part. Robot arm connecting device characterized in that the piston member (16) consisting of a third part of the aperture.
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