KR101370247B1 - 로봇 아암 커플링 장치 - Google Patents

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KR101370247B1
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고우찌 미즈노
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가부시기가이샤스타아세이끼
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Abstract

아암측 어태치먼트(attachment) 및 툴측 어태치먼트의 결합면이 수평방향 이외를 향하는 경우라 하더라도, 아암측 어태치먼트로부터 툴측 어태치먼트를 자동적으로 이탈시켜서 분리할 수 있다. 툴 교환시에 있어서는 작업자가 아암측 어태치먼트로부터 툴측 어태치먼트를 강제적으로 인출해서 분리할 필요가 없고, 툴 교환을 자동적으로 행할 수 있어서 교환작업을 간이하게 단시간에 행할 수 있다.
록크 해제 위치로부터 록크 위치에 대한 캠부재(17)의 이동에 따라서 록크용 경사홈(17a)을 슬라이드 이동하여 반경방향 외측으로 이동하는 록크용 볼(13)을 경사홈(23a)에 계합하여 아암측 어태치먼트(3) 및 툴측 어태치먼트(5) 상호를 연결한다. 록크 위치로부터 록크 해제 위치에 대한 캠부재(17)의 이동에 따라서 계합용 경사홈(23a)에 대한 록크용 볼(13)의 계합을 해제함과 동시에 돌출용 경사홈(17b)을 슬라이드 이동하여 반경방향 외측으로 이동하는 록크 해제용 볼(15)을 이탈용 경사홈(23b)에 슬라이드 이동하여 아암측 어태치먼트(3)로부터 툴측 어태치먼트(5)를 돌출가능하게 한다.
아암, 어태치먼트, 캠부재, 볼, 록크

Description

로봇 아암 커플링 장치{Robot arm coupling device}
본 발명은 예를 들면 다관절 로봇의 로봇 아암에 각종의 툴이나 성형품 취출기의 상하 아암, 선회 아암에 척(chuck) 등을 탈착하는 로봇 아암 커플링 장치에 관한 것이다.
로봇 아암에 대하여 툴 등의 탈착을 행할 수 있도록 한 커플링 장치로서, 일본국 특허공개 평4-63688호 공보에 도시하는 바와 같이, 로봇 아암에 부착된 마스터 플레이트(인너 어셈블리)와, 툴 등이 부착되는 툴 플레이트(아웃터 어셈블리)와, 이들 양 플레이트를 연결하여 록크하는 록크 수단으로 구성되는 장치가 알려져 있다.
이 장치의 록크 수단은 마스터 플레이트에 록크 위치 및 록크 해제 위치의 사이를 슬라이드 가능하게 지지된 원판형상의 캠부재와, 이 캠부재의 주위에 설치되고 상기 마스터 플레이트에 캠부재의 슬라이드 방향과 대략 직교하는 방향으로 이동가능하게 지지되는 복수의 볼부재와, 상기 툴 플레이트에 설치되고 상기 캠부재가 록크 위치에 이동했을 때에 양 플레이트를 연결유지하도록 볼부재와 계합하는 링형상의 볼받이를 설치하고, 캠부재의 외주에 아암측 테이퍼면(캠면)을, 그리고 볼받이의 내주에 아암측 테이퍼면과 역방향으로 툴측 테이퍼면(캠면)을 각각 형성한 구성으로 이루어진다.
록크 수단은 캠부재가 록크 위치에 위치 지어진 상태에서, 볼부재가 아암측 테이퍼면에 의해 툴측 테이퍼면에 가압되도록 당접하여 마스터 플레이트 및 툴 플레이트 상호를 강고하게 연결하고 있다.
그리고, 일본국 특허공개 평4-63688호 공보에 도시하는 록크수단은 캠부재가 록크 해제 위치측으로 이동했을 때에 아암측 테이퍼면에 의한 볼부재의 가압을 해제하여 툴측 테이퍼면에 대한 볼부재의 계합을 해제하고, 마스터 플레이트로부터 툴 플레이트를 분리하는 것을 가능하게 하고 있다.
그러나, 마스터 플레이트와 툴 플레이트의 록크를 해제할 때, 툴측 테이퍼면에 대한 볼부재의 가압을 해제할 뿐이고, 마스터 플레이트로부터 툴 플레이트를 분리하기 위해서는 마스터 플레이트 및 툴 플레이트를 그 결합면이 수평상태가 되도록 자세제어하고, 툴 플레이트의 자중에 의해 마스터 플레이트로부터 이탈시킬 필요가 있다.
그래서, 마스터 플레이트 및 툴 플레이트의 결합면이 수평상태가 되도록 자세제어할 수 없는 로봇이나 작업환경에 있어서는 툴 플레이트를 자동적으로 이탈시킬 수 없다. 즉, 마스터 플레이트 및 툴 플레이트의 결합면이 수평방향 이외의 방향을 향하는 로보트 아암에 있어서는 작업자는 록크 상태가 해제된 마스터 플레이트로부터 툴 플레이트를 강제적으로 인출하여 분리하기 위한 교환작업을 행할 필요가 있다. 그 때에 시간과 수고가 든다는 문제를 가지고 있다.
본 발명의 목적은 아암측 어태치먼트 및 툴측 어태치먼트의 결합면이 수평방향 이외를 향하는 경우라 하더라도, 아암측 어태치먼트로부터 툴측 어태치먼트를 자동적으로 이탈시켜서 분리할 수 있는 로보트 아암 커플링 장치를 제공하는데에 있다. 본 발명의 다른 목적은 툴 교환시에 있어서는, 작업자가 아암측 어태치먼트로부터 툴측 어태치먼트를 강제적으로 인출하여 분리할 필요가 없고, 툴 교환을 자동적으로 행할 수 있으며 교환작업을 간이하게 단시간에 행할 수 있는 로봇 아암 커플링 장치를 제공하는데에 있다.
본 발명은, 로봇 아암에 설치되는 아암측 어태치먼트와, 툴이 부착되는 툴측 어태치먼트와, 상기 아암측 어태치먼트에 설치되고, 외주면의 축선둘레에 복수의 록크용 경사홈이 형성된 캠부재, 이 캠부재를 록크 위치 및 록크 해제 위치의 사이에서 이동하는 작동부재, 이 캠부재의 외주면측에 설치되고, 록크용 경사홈에 마주보고 배치된 록크용 볼을 캠부재의 이동방향과 직교하는 방향으로 이동가능하게 지지하는 볼지지부재와, 툴측 어태치먼트에 설치되고, 록크 위치에 이동하는 캠부재의 록크용 경사홈에 슬라이드 이동하는 록크용 볼을 계합하는 복수의 계합용 경사홈을 가진 볼받이부재로 이루어지는 록크 수단을 구비한 로봇 아암 커플링 장치에 있어서,
록크용 볼 사이에 위치하는 볼지지부재에, 캠부재의 이동방향과 직교하는 방 향으로 이동가능하게 지지되는 록크 해제용 볼과,
록크용 경사홈 사이에 위치하는 캠부재의 외주면에 설치되고, 록크용 경사홈과 반대방향으로 경사하는 복수의 돌출용 경사홈과,
계합용 경사홈 사이에 위치하는 볼받이부재에 설치되고, 계합용 경사홈과 반대방향으로 경사하는 복수의 이탈용 경사홈과, 를 구비하고,
록크 해제 위치로부터 록크 위치에 대한 캠부재의 이동에 따라서 록크용 경사홈을 슬라이드 이동하여 반경방향 외측으로 이동하는 록크용 볼을 계합용 경사홈에 계합하여 아암측 어태치먼트 및 툴측 어태치먼트 상호를 연결하는 한편,
록크 위치로부터 록크 해제 위치에 대한 캠부재의 이동에 따라서 계합용 경사홈에 대한 록크용 볼의 계합을 해제가능하게 함과 동시에 돌출용 경사홈을 슬라이드 이동하여 반경방향 외측으로 이동하는 록크 해제용 볼을 이탈용 경사홈에 슬라이드 이동하여 아암측 어태치먼트로부터 툴측 어태치먼트를 돌출가능하게 한다.
본 발명은 아암측 어태치먼트 및 툴측 어태치먼트의 결합면이 수평방향 이외를 향하는 경우라 하더라도, 아암측 어태치먼트로부터 툴측 어태치먼트를 자동적으로 이탈시켜서 분리할 수 있다.
또한, 툴 교환시에 있어서는, 작업자가 아암측 어태치먼트로부터 툴측 어태치먼트를 강제적으로 인출하여 분리할 필요가 없고, 툴 교환을 자동적으로 행할 수 있으며 교환작업을 간이하게 단시간에 행할 수 있다.
이하, 첨부된 도면에 따라 상세하게 설명한다.
도 1 내지 도 4에 있어서 로봇 아암 커플링 장치(1)는 로봇 아암(미도시)의 선단부에 나사 등에 의해 고정되는 아암측 어태치먼트(3)와, 척 등의 각종 공구가 나사 등에 의해 고착되는 툴측 어태치먼트(5)로 구성된다.
아암측 어태치먼트(3)의 아암측 고정반(7)의 도시하는 하면측 중앙부에는 후술하는 실린더 부재(9)의 실린더실을 구성하는 횡단면에 원형상의 중공부(7a)가 형성된다. 그리고, 중공부(7a)의 둘레가장자리의 아암측 고정반(7)에는 원통형상의 볼지지부재(11)의 기단부가 나사 등으로 고착된다.
볼지지부재(11)에는 원통의 축선과 직교하는 방향으로 축선을 가진 6개의 볼지지 구멍(11a)이 둘레방향에 등간격으로 형성되어 있다. 각 볼지지 구멍(11a)은 내주면측이 후술하는 록크용 볼(13) 및 해제용 볼(15)의 외경보다 약간 지름이 크고, 외주면측이 록크용 볼(13) 및 록크 해제용 볼(15)의 외경보다 약간 지름이 작게 형성된다. 각 볼지지 구멍(11a) 내에 지지된 록크용 볼(13) 및 록크 해제용 볼(15)은 일부가 외주면으로부터 돌출가능하고 이탈이 방지되도록 지지된다.
그리고 1개 건너 위치하는 3개의 볼지지 구멍(11a)내에는 록크용 볼(13)이 반경방향으로 이동가능하도록 지지된다. 그리고, 다른 볼지지 구멍(11a) 내에는 록크 해제용 볼(15)이 반경방향으로 이동가능하도록 지지된다.
중공부(7a) 내에는 실린더 부재(9)의 피스톤(9a)이 축선방향의 록크 해제 위치와 록크 위치와의 사이에서 슬라이드 이동 가능하도록 지지된다. 그리고 피스톤(9a)의 도시하는 하부에는 캠부재(17)가 설치된다. 이 피스톤(9a)은 중공부(7a) 내에 장착된 탄성부재로서의 압축스프링(19)에 의해, 항상 록크 위치측으로 밀쳐진다(付勢).
그리고, 아암측 고정반(7)에는 중공부에 연통하는 제 1 및 제 2 에어 통로(미도시)가 각각 형성되고, 각 에어 통로에 따라 아암측 고정반(7)에는 에어를 급기(給氣) 및 배기하기 위한 노즐(미도시)이 각각 접속된다.
캠부재(17)는 원주형상으로 피스톤(9a)이 록크 해제 위치에 이동했을 때에 그 선단부가 볼지지부재(11)의 각 볼지지 구멍(11a) 내에 지지된 록크용 볼(13) 및 록크 해제용 볼(15)의 대략 중심에 위치하는 축선길이로 이루어진다. 캠부재(17)의 외주면에는 록크용 경사홈으로서의 록크용 경사테이퍼면(17a)이, 록크용 볼(13)이 장착된 볼지지 구멍(11a)에 마주보고 형성된다. 그리고, 캠부재(17)의 외주면에는, 돌출용 경사홈으로서의 돌출용 경사테이퍼면(17b)이, 록크 해제용 볼(15)이 장착된 볼지지 구멍(11a)에 마주보고 형성된다.
록크용 경사테이퍼면(17a)은 캠부재(17)의 선단측이, 대응하는 록크용 볼(13)의 일부를, 볼지지부재(11)의 외주면으로부터 돌출하지 않도록 수용하는 깊이로, 축선방향 기단측(피스톤측)을 향해서 깊이가 서서히 얕아지게 경사한 테이퍼면에 형성된다. 반대로, 돌출용 경사테이퍼면(17b)은 캠부재(17)의 기단측이, 대응하는 록크 해제용 볼(15)의 일부를, 볼지지부재(11)의 외주면으로부터 돌출하지 않도록 수용하는 깊이로, 축선방향 선단을 향해서 깊이가 서서히 얕아지게 경사한 테이퍼면에 형성된다.
상기 볼지지부재(11)의 양측에 위치하는 아암측 고정반(7)에는 실린더부 재(9)의 작동방향에 축선을 가진 한 쌍의 파일럿축(20)이 고착된다. 파일럿축(20)은 그 선단부가 선단을 향해서 서서히 지름이 작아지는 테이퍼형상으로 형성된다.
한편, 툴측 어태치먼트(5)의 툴측 고정반(21)의 중심부에는 후술하는 볼받이부재(23)가 삽입되는 크기의 개구부(21a)가 형성된다. 툴측 고정반(21)의 개구부(21a)에는 볼지지부재(11)가 삽입될 수 있는 크기의 중공부를 가진 볼받이부재(23)가 삽입되어 고정된다.
이 볼받이부재(23)의 내주면에는 계합용 경사홈으로서의 계합용 경사테이퍼면(23a)이 록크용 볼(13)에 마주보고 형성된다. 그리고, 계합용 경사테이퍼면(23a) 사이의 볼받이부재(23)의 내주면에는 이탈용 경사홈으로서의 이탈용 경사테이퍼면(23b)이 볼지지 구멍(11a) 내에 지지된 록크 해제용 볼(15)에 마주보고 형성된다.
상기 계합용 경사테이퍼면(23a)은 아암측 어태치먼트(3)의 반대면측(도시하는 하면측)이 록크 위치에 이동한 캠부재(17)의 록크용 경사테이퍼면(17a)에 의해 가압되어 볼지지부재(11)의 외주면으로부터 돌출한 록크용 볼(13)의 일부를 수용하는 깊이로, 아암측 어태치먼트(3)의 마주보는 측(도시하는 상면측)이 만곡(彎曲)형상으로 형성된다. 반대로, 이탈용 경사테이퍼면(23b)은 아암측 어태치먼트(3)의 마주보는 측이, 록크 해제 위치에 이동한 돌출용 경사테이퍼면(17b)에 의해 가압되어 볼지지부재(11)의 외주면으로부터 돌출한 록크 해제용 볼(15)의 일부를 수용하는 깊이로, 아암측 어태치먼트(3)의 반대측을 향해서 깊이가 서서히 얕아지는 만곡형상으로 형성된다.
볼받이부재(23)의 양측에 위치하는 툴측 고정반(21)에는 파일럿축(20)의 축선과 일치하는 방향에 축지지 구멍(25a)을 가진 한 쌍의 축지지부재(25)가 파일럿축(20)에 일치하여 설치된다. 이 한 쌍의 축지지부재(25)는 축지지 구멍(25a) 내에 삽입되는 파일럿축(20)과의 상호작용에 의해 아암측 어태치먼트(3) 및 툴측 어태치먼트(5)를 위치결정한다.
그리고, 아암측 어태치먼트(3)에는 전기 케이블 및 전기신호선에 접속된 전기플러그(미도시)나 에어회로에 접속된 유체플러그(미도시)가 설치된다. 그리고 툴측 어태치먼트(5)에는 전기플러그가 끼워져서 전기회로를 접속하는 전기커넥터(미도시)나, 유체플러그가 끼워져서 유체회로를 접속하는 유체커넥터(미도시)가 설치된다.
다음에, 아암측 어태치먼트(3) 및 툴측 어태치먼트(5)의 연결작용 및 연결해제작용을 설명한다.
툴 재치(載置) 대(미도시) 상에, 각종의 공구가 설치된 툴측 어태치먼트(5)를 수평상태에서 세트한다. 그리고 로봇 아암을 이동제어하여 아암측 어태치먼트(3)를 툴측 어태치먼트(5)에 마주보고, 파일럿축(20)과 축지지부재(25)의 축선이 서로 일치하도록 이동시킨다(도 2참조).
이 때, 아암측 어태치먼트(3)의 캠부재(17)는 그 하단이 볼지지 구멍(11a) 내에 지지된 록크용 볼(13) 및 록크 해제용 볼(15)의 중심보다 약간 아래쪽에 위치하는 록크 해제 위치로 이동하여 있다.
상기 상태로 로봇 아암을 아래쪽으로 이동하여 파일럿축(20)을 축지지 구 멍(25a) 내에 삽입하면서 볼지지부재(11)를 볼받이부재(23)의 중공부 내에 삽입하게 한다. 이에 따라, 축지지 구멍(25a) 내에 대한 파일럿축(20)의 삽입에 따라서 아암측 어태치먼트(3) 및 툴측 어태치먼트(5)를 위치결정한다.
상기 상태에 있어서 록크용 볼(13)은 캠부재(17)에 있어서의 록크용 경사테이퍼면(17a)의 경사가 깊은 홈측에 위치하고, 볼지지부재(11)의 외주면으로부터 돌출하지 않도록 되어 있다. 그리고, 록크 해제용 볼(15)은 캠부재(17)에 있어서의 돌출용 경사테이퍼면(17b)의 경사가 얕은 홈측에 위치하여 반경방향 외측으로 가압되고, 일부가 볼지지부재(11)의 외주면으로부터 돌출하고, 볼받이부재(23)에 있어서의 이탈용 경사테이퍼면(23b)의 경사가 깊은 홈에 수용가능하도록 되어 있다(도 5 참조).
다음에, 상기 상태에서 도 6에 도시하는 바와 같이 볼받이부재(23)의 중공부에 대한 볼지지부재(11)의 삽입에 따라서 록크용 볼(13)이 계합용 경사테이퍼면(23a)의 경사가 얕은 홈측에, 그리고 록크 해제용 볼(15)이 이탈용 경사테이퍼면(23b)의 경사가 얕은 홈측에 각각 위치하였을 때에, 실린더부재(9)를 작동하여 캠부재(17)를 록크 해제 위치로부터 록크 위치를 향해서 이동시킨다.
이 때, 록크용 볼(13)은 도 7에 도시하는 바와 같이 록크 위치를 향해서 이동하는 캠부재(17)의 록크용 경사테이퍼면(17a)을, 깊은 홈측으로부터 얕은 홈측에 걸쳐서 슬라이드 이동함으로써 반경방향 외측으로 가압되고, 일부가 볼지지부재(11)의 외주면으로부터 돌출하여 계합용 경사테이퍼면(23a)의 깊은 홈측에 계합된다.
그리고 캠부재(17)가 록크 위치에 이동했을 때에는 록크용 볼(13)은 록크용 경사테이퍼면(17a)의 얕은 홈측에 대한 슬라이드 이동에 따라서 계합 경사테이퍼면(23a)의 얕은 홈측에 압접하고, 툴측 어태치먼트(5)를 아암측 어태치먼트(3)측에 끌어당기도록 계합하여 양자(兩者)를 틈이 없는 밀착상태에서 연결시킨다.
그리고, 캠부재(17)가 도 6에 도시하는 상태로부터 도 7에 도시하는 상태에 이동할 때에, 록크 해제용 볼(15)은 캠부재(17)의 이동에 따라서 돌출용 경사테이퍼면(17b)의 깊은 홈측에 위치하여 가압이 해제되어 반경방향 내측으로 이동가능하게 된다. 이 상태에서, 록크 해제용 볼(15)은 아암측 어태치먼트(3)측에 대한 툴측 어태치먼트(5)의 끌어당김에 따라 이탈용 경사테이퍼면(23b)의 얕은 홈측을 슬라이드 이동하여 반경방향 내측으로 이동하고 돌출용 경사테이퍼면(17b)의 깊은 홈 내에 수용된다.
상기한 작용에 의해 아암측 어태치먼트(3) 및 툴측 어태치먼트(5)는 록크 위치에 이동하는 캠부재(17)의 록크용 경사테이퍼면(17a)에 의해 가압되어 계합용 경사테이퍼면(23a)의 얕은 홈측에 압접한 상태에서 계합하는 3개의 록크용 볼(13)에 의해 연결된다.
또한, 상기 연결시에 있어서는, 아암측 어태치먼트(3)의 전기플러그 및 유체플러그는 툴측 어태치먼트(5)의 전기커넥터 및 유체커넥터에 각각 삽입되어 접속되고, 툴측에 전기나 유체의 공급을 가능하게 하고 있다. 그리고, 상기 록크 상태에 있어서는, 피스톤(9a)의 정압실 내에 대한 에어의 공급을 계속하여 연결상태를 유지하도록 제어되는데, 공압기기의 고장 등에 의해 실린더부재(9)에 대한 에어의 공 급이 중단된 경우라 하더라도, 압축스프링(19)의 탄성력에 의해 록크 위치에 대한 캠부재(17)의 이동상태가 유지되고, 아암측 어태치먼트(3) 및 툴측 어태치먼트(5)의 연결상태가 유지된다.
한편, 예를 들면 툴 교환 등과 같이 아암측 어태치먼트(3)로부터 툴측 어태치먼트(5)를 분리하는 경우에는, 로봇 아암을 예를 들면 툴 재치대 상에 대하여 툴측 어태치먼트(5)가 수평상태가 되도록 이동제어한 후, 다른 쪽의 노즐을 개재하여 피스톤(9a)의 정압실 내의 에어를 배기함과 동시에 배압실 내에 에어를 공급하여 캠부재(17)를 압축스프링(19)의 탄성력에 저항하여 록크 위치로부터 록크 해제 위치에 이동시킨다.
이 때, 도 8에 도시하는 바와 같이 계합용 테이퍼면(23a)의 얕은 홈측에 압접하는 록크용 볼(13)은 록크 해제 위치에 대한 캠부재(17)의 이동에 따라서 록크용 경사테이퍼면(17a)의 깊은 홈측에 위치하여 록크용 경사테이퍼면(17a)에 의한 가압이 해제되고, 반경방향 내측으로 이동가능하게 된다.
그리고, 돌출용 경사테이퍼면(17b)의 깊은 홈 내에 수용된 록크 해제용 볼(15)은 도 9에 도시하는 바와 같이 록크 위치로부터 록크 해제 위치에 대한 캠부재(17)의 이동에 따라서 돌출용 경사테이퍼면(17b)의 깊은 홈측으로부터 얕은 홈측을 슬라이드 이동함으로써 반경방향 외측으로 이동하고, 마주보는 볼받이부재(23)에 있어서의 이탈용 경사테이퍼면(23b)의 얕은 홈측으로부터 깊은 홈측에 걸쳐서 슬라이드 이동함으로써 툴측 어태치먼트(5)를 아암측 어태치먼트(3)로부터 이간하는 방향으로 돌출시킨다.
이에 따라 아암측 어태치먼트(3)에 대하여 툴측 어태치먼트(5)를 강제적으로 돌출하여 이탈시킨다. 이 돌출에 따라서 록크용 볼(13)은 계합용 경사테이퍼면(23a)의 얕은 홈측으로부터 볼받이부재(23)의 내주면을 슬라이드 이동함으로써 반경방향 내측으로 이동하여 록크용 경사테이퍼면(17a)의 깊은 홈내에 위치하고, 아암측 어태치먼트(3)에 대하여 툴측 어태치먼트(5)의 연결해제를 가능하게 시킨다.
그리고 아암측 어태치먼트(3)로부터 돌출된 툴측 어태치먼트(5)는 그 자중에 의해 툴재치대측으로 낙하하여 아암측 어태치먼트(3)로부터 완전히 분리된다. 특히, 아암측 어태치먼트(3) 및 툴측 어태치먼트(5)의 연결면이 수직방향을 향한 상태라 하더라도 아암측 어태치먼트(3)에 대하여 툴측 어태치먼트(5)가 돌출되기 때문에 툴측 어태치먼트(5)를 분리하는 작업을 간단하게 단시간에 행할 수 있다.
본 발명은 이하와 같이 변경 실시하는 것이 가능하다.
1. 캠부재(17)의 외주면에 형성되는 돌출용 경사홈 및 볼받이부재(23)의 내주면에 형성되는 이탈용 경사홈을 소정의 방향을 향해서 경사한 테이퍼면으로 하였는데, 도 10 및 도 11에 도시하는 바와 같이 캠부재(17)의 이동직교방향 단면이 원호형상의 홈이어도 좋다.
2. 캠부재(121)에 형성되는 록크용 경사홈을 경사한 테이퍼면으로 하였는데, 도 12에 도시하는 바와 같이 삼각면을 2면 조합한 경사각뿔홈(121)으로 하여도 좋다. 이 예에 있어서는 경사각뿔홈(121)에 마주보는 계합용 경사홈을 경사각뿔홈과 대칭의 경사각뿔홈, 또는 축선직교방향 단면이 원호형상의 경사원호홈이어도 좋다.
3. 캠부재(17)의 외주면에 형성되는 돌출용 경사홈 및 볼받이부재(23)의 내주면에 형성되는 이탈용 경사홈을 소정의 방향으로 경사한 테이퍼면 또는 캠부재(17)의 이동직교방향 단면이 원호형상으로 하는 경우에 있어서는, 깊이가 얕은 홈의 경사 정수리부측을 만곡형상으로 형성하여도 좋다.
도 1은 로봇 아암 커플링 장치의 개략을 도시하는 사시도이다.
도 2는 툴측 어태치먼트와 툴측 어태치먼트를 분리한 상태의 로봇 아암 커플링 장치를 도시하는 중앙종단면도이다.
도 3은 툴측 어태치먼트로부터 볼지지부재를 분리하여 캠부재를 도시하는 사시도이다.
도 4는 볼받이링의 사시도이다.
도 5는 툴측 어태치먼트 및 툴측 어태치먼트의 연결 초기의 상태를 도시하는 종단면도이다.
도 6은 실린더부재를 작동할 때의 상태를 도시하는 종단면도이다.
도 7은 록크 상태를 도시하는 종단면도이다.
도 8은 록크 해제의 초기 상태를 도시하는 종단면도이다.
도 9는 록크 해제에 따른 돌출상태를 도시하는 종단면도이다.
도 10은 돌출용 경사홈의 변경예를 도시하는 설명도이다.
도 11은 이탈용 경사홈의 변경예를 도시하는 설명도이다.
도 12는 록크용 경사홈의 변경예를 도시하는 설명도이다.

Claims (8)

  1. 로봇 아암에 설치되는 아암측 어태치먼트와, 툴이 부착되는 툴측 어태치먼트와, 상기 아암측 어태치먼트에 설치되고, 외주면의 축선둘레에 복수의 록크용 경사홈이 형성된 캠부재, 이 캠부재를 록크 위치 및 록크 해제 위치의 사이에서 이동하는 작동부재, 이 캠부재의 외주면측에 설치되고, 록크용 경사홈에 마주보고 배치된 록크용 볼을 캠부재의 이동방향과 직교하는 방향으로 이동가능하게 지지하는 볼지지부재와, 툴측 어태치먼트에 설치되고, 록크 위치에 이동하는 캠부재의 록크용 경사홈에 슬라이드 이동하는 록크용 볼을 계합하는 복수의 계합용 경사홈을 가진 볼받이부재로 이루어지는 록크 수단을 구비한 로봇 아암 커플링 장치에 있어서,
    볼지지부재에 대해서, 록크용 볼 사이에 위치하고, 캠부재의 이동방향과 직교하는 방향으로 이동가능하게 지지되는 록크 해제용 볼,
    캠부재의 외주면에 대해서, 록크용 경사홈 사이에 위치하고, 록크용 경사홈과 반대방향으로 경사져서 설치되는 돌출용 경사홈과,
    볼받이부재에 대해서, 계합용 경사홈 사이에 위치하고, 계합용 경사홈과 반대방향으로 경사져서 설치되는 이탈용 경사홈을 구비하고,
    록크 해제 위치로부터 록크 위치에 대한 캠부재의 이동에 따라서 록크용 경사홈을 슬라이드 이동하여 반경방향 외측으로 이동하는 록크용 볼을 계합용 경사홈에 계합하여 아암측 어태치먼트 및 툴측 어태치먼트 상호를 연결하는 한편,
    록크 위치로부터 록크 해제 위치에 대한 캠부재의 이동에 따라서 계합용 경사홈에 대한 록크용 볼의 계합을 해제가능하게 함과 동시에 돌출용 경사홈을 슬라이드 이동하여 반경방향 외측으로 이동하는 록크 해제용 볼을 이탈용 경사홈에 슬라이드 이동하여 아암측 어태치먼트로부터 툴측 어태치먼트를 돌출가능하게 하는 로봇 아암 커플링 장치.
  2. 제 1항에 있어서, 록크용 경사홈 및 계합용 경사홈은, 소정의 방향을 향해서 경사지는 테이퍼면으로 구성한 로봇 아암 커플링 장치.
  3. 제 1항에 있어서, 록크용 경사홈 및 계합용 경사홈 중 적어도 록크용 경사홈은 2면의 삼각형을 조합한 경사각뿔홈으로 구성한 로봇 아암 커플링 장치.
  4. 제 1항 내지 제 3항중 어느 한 항에 있어서, 돌출용 경사홈 및 이탈용 경사홈은 소정의 방향으로 경사지고, 캠부재의 이동직교방향 단면이 원호형상으로 구성된 로봇 아암 커플링 장치.
  5. 제 1항 내지 제 3항중 어느 한 항에 있어서, 돌출용 경사홈 및 이탈용 경사홈은, 소정의 방향으로 경사지는 평면형상의 테이퍼면으로 구성한 로봇 아암 커플링 장치.
  6. 제 1항에 있어서, 캠부재는 탄성부재의 탄성력에 의해 록크 위치측으로 밀쳐(付勢)지는 로봇 아암 커플링 장치.
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  8. 삭제
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