KR102543370B1

KR102543370B1 - Mounting structure of end effector for robot and end effector for robot

Info

Publication number: KR102543370B1
Application number: KR1020207016024A
Authority: KR
Inventors: 마코토 오오츠카
Original assignee: 가부시키가이샤 기타가와 뎃꼬쇼
Priority date: 2018-01-16
Filing date: 2019-01-09
Publication date: 2023-06-13
Also published as: CN111295269B; JPWO2019142709A1; TW201934284A; TWI771556B; CN111295269A; WO2019142709A1; KR20200105815A; JP7142650B2

Abstract

로봇 측 고정 부재에 대한 엔드 이펙터의 장착 위치의 복원 정도를 높게 한다. 제1돌기부가 설치된 마운트부를 갖는 로봇 측 고정 부재와, 제2돌기부가 설치된 피마운트부를 갖는 엔드 이펙터를 구비하고, 상기 마운트부와 상기 피마운트부 중, 한 쪽에 위상 결정부가 설치되고, 다른 한 쪽에 상기 위상 결정부가 삽입되는 위상 결정 홈이 설치되며, 상기 위상 결정 홈은 고경도 부재를 갖고, 상기 위상 결정부가 상기 위상 결정 홈에 삽입된 상태에서, 상기 마운트부에 대해 상기 피마운트부를 회전시키면, 상기 위상 결정부가 상기 고경도 부재에 당접하고, 또한 제1돌기부와 제2돌기부가 계합함으로써 상기 엔드 이펙터가 상기 로봇 측 고정 부재에 장착되며, 상기 고경도 부재의 경도는 상기 위상 결정 홈 중 상기 고경도 부재의 주변부의 경도보다 높은, 로봇용 엔드 이펙터의 장착 구조가 제공된다.The degree of restoration of the mounting position of the end effector relative to the fixing member on the robot side is increased. A robot-side fixing member having a mount portion on which the first protrusion is installed, and an end effector having a mounted portion on which the second protrusion is installed, a phase determining unit is installed on one of the mount portion and the mounted portion, and on the other side A phase determination groove into which the phase determination unit is inserted is provided, the phase determination groove has a high-hardness member, and when the mounted part is rotated with respect to the mount part in a state in which the phase determination part is inserted into the phase determination groove, The end effector is mounted on the robot-side fixing member by contacting the phase decision unit with the high-hardness member and by engaging the first projection and the second projection, and the hardness of the high-hardness member is the high hardness of the phase determination groove. A mounting structure for an end effector for a robot that is higher than the hardness of the periphery of the guide member is provided.

Description

Mounting structure of end effector for robot and end effector for robot

본 발명은 로봇 측 고정 부재에 대해 엔드 이펙터를 장착하는 로봇용 엔드 이펙터의 장착 구조와, 이 장착 구조에 사용되는 로봇용 엔드 이펙터에 관한 것이다.The present invention relates to a mounting structure for an end effector for a robot in which an end effector is mounted on a robot-side fixing member, and an end effector for a robot used in the mounting structure.

제품의 생산 공정에 있어서는, 워크(공작물)를 이송하거나, 워크의 자세를 변경하거나, 워크에 용접이나 나사 고정 등의 처리를 실시하거나 하는 것처럼, 워크에 대해 각종의 조작이 실시된다. 최근의 공장 자동화의 촉진에 의해, 이러한 조작을 로봇 암으로 자동화한 공장 등도 많이 볼 수 있다. 로봇 암의 선단에는, 워크 등의 조작 대상물에 대해 직접 작용하는 부분인 "엔드 이펙터"라 하는 장치가 장착된다. In the production process of a product, various operations are performed on the workpiece, such as transferring the workpiece (workpiece), changing the posture of the workpiece, or performing processing such as welding or screwing to the workpiece. With the recent promotion of factory automation, there are many factories and the like that have automated these operations with robot arms. At the tip of the robot arm, a device called an "end effector", which is a part that directly acts on an operation object such as a workpiece, is mounted.

로봇용의 엔드 이펙터로서는, 조작 대상물의 형태 또는 성질이나, 조작 대상물에 실시하는 조작의 양태 등에 따른 각종의 것이 있다. 예를 들면, 조작 대상물을 파지(把持) 가능한 그리퍼형의 엔드 이펙터(예를 들면, 특허문헌1의 도 1에 있어서의 부호1(엔드 이펙터)을 참조)나, 조작 대상물을 흡착 가능한 흡인형의 엔드 이펙터(예를 들면, 특허문헌2의 도 1에 있어서의 부호3(홀더 부착 흡착형 엔드 이펙터)을 참조) 등이 있다. 로봇용의 엔드 이펙터는 로봇 측 고정 부재에 대해 착탈 가능한 상태로 장착되며, 교환할 수 있도록 되어 있는 것이 많다. As an end effector for robots, there are various types of end effectors depending on the shape or property of the object to be operated, the mode of operation performed on the object to be operated, and the like. For example, a gripper type end effector capable of gripping an object to be operated (for example, refer to reference numeral 1 (end effector) in FIG. 1 of Patent Document 1) or a suction type capable of adsorbing an object to be operated. and end effectors (for example, refer to reference numeral 3 in FIG. 1 of Patent Literature 2 (adsorption type end effector with a holder)). An end effector for a robot is mounted in a detachable state to a fixing member on the robot side, and many are interchangeable.

또한, 특허문헌2에도, 로봇 측 고정 부재에 대한 엔드 이펙터의 장착 구조가 개시되어 있다(예를 들면, 특허문헌2의 제3페이지 왼쪽 위의 란 제9행 ~ 오른쪽 아래의 란 제14행 및 도 4를 참조). 특허문헌2에 기재된 장착 구조는, 일안(一眼) 리플렉스(reflex) 카메라에 있어서의 카메라 본체의 마운트부에 대한 교환 렌즈의 장착 구조로서 채용되고 있다. 작업자가 엔드 이펙터를 로봇 측 고정 부재에 대해 압입하여 장착 방향으로 회전시키는 간단한 조작으로, 작업자는 엔드 이펙터를 로봇 측 고정 부재에 장착할 수 있다. 또한, 작업자가 엔드 이펙터를 반장착 방향으로 회전시키고 로봇 측 고정 부재로부터 뽑는 간단한 조작으로 작업자는 엔드 이펙터를 로봇 측 고정 부재로부터 제거할 수 있다. In addition, Patent Document 2 also discloses a mounting structure of an end effector to a robot-side fixing member (for example, Patent Document 2, page 3, upper left column 9th row to right lower column 14th row and see Figure 4). The mounting structure disclosed in Patent Literature 2 is adopted as a mounting structure for an interchangeable lens to a mount portion of a camera body in a single-lens reflex camera. The operator can attach the end effector to the robot-side fixing member by a simple operation of pressing the end effector into the robot-side fixing member and rotating it in the mounting direction. In addition, the operator can remove the end effector from the robot-side fixing member by a simple operation of rotating the end effector in the anti-mounting direction and pulling it out from the robot-side fixing member.

이하에 있어서는, 상기와 같은 장착 구조로, 로봇 측 고정 부재에 대해 엔드 이펙터를 장착할 때에 있어서의 엔드 이펙터를 로봇 측 고정 부재에 대해 압입하는 조작을 "(장착 구조의) 장착 시 압입 조작"이라고 부르는 경우가 있다. 또한, 엔드 이펙터를 로봇 측 고정 부재에 대해 회전하는 조작을 "(장착 구조의) 장착 시 회전 조작"이라 부르는 경우가 있다.In the following, the operation of press-fitting the end effector into the robot-side fixing member when attaching the end effector to the robot-side fixing member with the above mounting structure is referred to as "press-fitting operation during mounting (of the mounting structure)". sometimes call Also, an operation of rotating the end effector relative to the robot-side fixing member is sometimes referred to as "rotation operation during mounting (of the mounting structure)".

일본공개특허 제 2017-074638호 공보Japanese Unexamined Patent Publication No. 2017-074638 일본공개특허 소 63-306891호 공보Japanese Unexamined Patent Publication No. 63-306891

그러나, 종래의 로봇용 엔드 이펙터의 장착 구조에 있어서는, 엔드 이펙터의 탈착을 반복하는 동안에, 상기의 장착 시 회전 조작에서의 엔드 이펙터의 회전 각도가 변화되고, 로봇 측 고정 부재에 대한 엔드 이펙터의 장착 위치가 상기의 장착 시 회전 조작의 회전 방향에서 바뀌는 문제가 있었다. However, in the conventional mounting structure of an end effector for a robot, the rotation angle of the end effector in the rotating operation at the time of mounting is changed while repeating attachment and detachment of the end effector, and mounting of the end effector to the fixing member on the robot side. There was a problem that the position was changed in the rotational direction of the rotation operation at the time of mounting.

왜냐하면, 로봇용 엔드 이펙터의 장착 구조에서는, 상기의 장착 시 압입 조작에 있어서, 로봇 측 고정 부재와 엔드 이펙터 중에서, 한쪽에 설치된 위상 결정 핀이, 다른 한쪽에 설치된 원호 형상의 위상 결정 홈의 일단부 부근에 삽입된 상태로 된다. 그리고, 상기의 장착 시 회전 조작에서, 위상 결정 핀이 위상 결정 홈의 일단부 근방에 있는 상태로부터 위상 결정 홈의 타단부에 닿는 상태로 될 때까지 엔드 이펙터를 회전시킴으로써 실시된다. This is because, in the mounting structure of the end effector for robots, in the press-fitting operation at the time of mounting, the phase determining pin provided on one side of the robot side fixing member and the end effector is one end of the arc-shaped phase determining groove provided on the other side. It becomes inserted into the vicinity. And, in the rotation operation at the time of mounting described above, the end effector is rotated from a state in which the phase determination pin is in the vicinity of one end of the phase determination groove to a state in which it touches the other end of the phase determination groove.

일반적으로, 로봇 측 고정 부재에 대한 엔드 이펙터의 회전 장착 위치(상기의 장착 시 회전 조작의 회전 방향에서의 장착 위치. 이하 동일)는 위상 결정 핀과 위상 결정 홈의 타단부의 당접 위치에 의해 결정되는 구조로 되어 있다. 이 때문에, 엔드 이펙터의 탈착을 되풀이하고, 위상 결정 핀이 위상 결정 홈의 타단부에 충돌을 반복하는 동안에, 위상 결정 홈의 타단부가 마모하거나, 움푹 패이거나 한다. 위상 결정 홈의 마모의 정도나 패임이 커지면, 작업자는 엔드 이펙터나 그 주변의 부품을 교체해야 한다. In general, the rotational mounting position of the end effector with respect to the fixed member on the robot side (the mounting position in the rotational direction of the rotational operation during the above installation. The same hereinafter) is determined by the contact position of the phase determination pin and the other end of the phase determination groove. It is structured to be For this reason, the other end of the phase determination groove is worn out or dented while the end effector is repeatedly attached and detached, and the phase determination pin repeatedly collides with the other end of the phase determination groove. When the degree of abrasion or pitting of the phase determining groove increases, the operator must replace the end effector or parts around it.

본 발명은, 상기 과제를 해결하기 위해 이루어진 것이며, 로봇용 엔드 이펙터의 장착 구조에 있어서, 로봇 측 고정 부재에 대한 엔드 이펙터의 장착 위치가 바뀌기 어렵게 하는(로봇 측 고정 부재에 대한 엔드 이펙터의 장착 위치의 복원 정도(精度)를 높게 하는) 것을 목적으로 하고 있다. 또한, 본 발명은 이 장착 구조에 적합하게 사용할 수 있는 로봇용 엔드 이펙터를 제공하는 것을 목적으로 하고 있다.The present invention has been made to solve the above problems, and in a mounting structure of an end effector for a robot, the mounting position of the end effector relative to the robot-side fixing member is difficult to change (the mounting position of the end effector relative to the robot-side fixing member). It aims to increase the degree of restoration of Further, the present invention has as its object to provide an end effector for a robot that can be suitably used in this mounting structure.

본 발명에 의하면, 제1돌기부가 설치된 마운트부를 갖는 로봇 측 고정 부재와, 제2돌기부가 설치된 피(被)마운트부를 갖는 엔드 이펙터를 구비하고, 상기 마운트부와 상기 피마운트부 중, 한 쪽에 위상 결정부가 설치되고, 다른 한 쪽에 상기 위상 결정부가 삽입되는 위상 결정 홈이 설치되며, 상기 위상 결정 홈은 고경도 부재를 갖고, 상기 위상 결정부가 상기 위상 결정 홈에 삽입된 상태에서, 상기 마운트부에 대해 상기 피마운트부를 회전시키면, 상기 위상 결정부가 상기 고경도 부재에 당접하고, 또한 제1돌기부와 제2돌기부가 계합(係合)함으로써 상기 엔드 이펙터가 상기 로봇 측 고정 부재에 장착되며, 상기 고경도 부재의 경도는 상기 위상 결정 홈 중 상기 고경도 부재의 주변부의 경도보다 높은, 로봇용 엔드 이펙터의 장착 구조가 제공된다. According to the present invention, a robot-side fixing member having a mount portion provided with a first protrusion and an end effector having a mounted portion provided with a second protrusion, wherein one of the mount portion and the mounted portion has a phase A crystal part is installed, and a phase crystal groove into which the phase crystal part is inserted is installed on the other side, the phase crystal groove has a high hardness member, and in a state where the phase crystal part is inserted into the phase crystal groove, the mount part When the mounted part is rotated relative to each other, the phase determination part comes into contact with the high-hardness member, and the first protrusion and the second protrusion engage so that the end effector is mounted on the robot-side fixing member, and the high-hardness member The hardness of the guide member is higher than the hardness of the periphery of the high-hardness member in the phase determining groove.

바람직하게는, 상기 위상 결정 홈은 원호 형상으로 연장되어 있고, 또한 상기 위상 결정 홈은 제1단부 및 제2단부를 갖고, 상기 고경도 부재는 제2단부에 설치되고, Preferably, the phase determination groove extends in an arc shape, the phase determination groove has a first end and a second end, and the high hardness member is provided at the second end;

상기 마운트부가 상기 피마운트부에 압박 접촉되면, 상기 위상 결정부가 상기 위상 결정 홈의 제1단부측에 삽입된 상태로 되며, 상기 위상 결정부가 상기 위상 결정 홈의 제1단부 측으로부터 제2단부 측으로 이동하도록 상기 마운트부에 대해 상기 피마운트부를 회전시키면, 상기 위상 결정부가 상기 고경도 부재에 당접하고, 또한 제1돌기부와 제2돌기부가 계합함으로써 상기 엔드 이펙터가 상기 로봇 측 고정 부재에 장착되는 로봇용 엔드 이펙터의 장착 구조가 제공된다. When the mount part presses into contact with the mounted part, the phase determining part is inserted into the first end side of the phase determining groove, and the phase determining part moves from the first end side to the second end side of the phase determining groove. When the mounted part is rotated relative to the mount part to move, the phase determining part abuts on the high-hardness member, and the first protrusion and the second protrusion engage so that the end effector is mounted on the robot-side fixing member. A mounting structure for the end effector is provided.

바람직하게는, 상기 마운트부와 상기 피마운트부 중, 한 쪽에 축받이 구멍부가 설치되고, 다른 한 쪽에 상기 축받이 구멍부에 삽입되는 축심부가 설치되며, 상기 위상 결정부는 상기 위상 결정 홈 상의 제1 및 제2당접 위치에 이동 가능하고, 제1당접 위치는 상기 마운트부에 대해 상기 피마운트부를 회전시켰을 때에, 상기 위상 결정부가 상기 고경도 부재에 처음으로 당접하는 위치이며, 제2당접 위치는 제1단부 측으로부터 제2단부 측으로 향하는 방향에서, 제1당접 위치보다 안쪽의 위치이고, 상기 위상 결정부가 제1당접 위치로부터 제2당접 위치에 이동하도록 상기 피마운트부를 회전시켰을 때에 있어서, 상기 위상 결정부는 상기 고경도 부재의 상기 위상 결정부가 당접하는 면에 의해, 제1당접 위치로부터 제2당접 위치에 안내되며, 상기 위상 결정부가 제2당접 위치에 위치하고 있을 때에 있어서, 상기 축받이 구멍부의 내주면과 상기 축심부의 외주면은 국소적으로 당접하고 있는, 장착 구조가 제공된다. Preferably, a bearing hole is installed on one side of the mount part and the mounted part, and an axial center portion inserted into the bearing hole is installed on the other side, and the phase determining unit is provided on the first and second phase determining grooves. It is movable to two contact positions, a first contact position is a position at which the phase determining unit first contacts the high-hardness member when the mounted part is rotated with respect to the mount part, and the second contact position is a position at the first end When the mounted portion is rotated so as to move from the first abutting position to the second abutting position at a position inward from the first abutting position in a direction from the side toward the second end, the phase determining unit is at a position inward from the first abutting position. The phase determination part of the high-hardness member is guided from the first contact position to the second contact position by the abutting surface, and when the phase determination part is located at the second contact position, the inner circumferential surface of the bearing hole portion and the shaft center portion A mounting structure is provided, in which the outer circumferential surface of is locally abutted.

바람직하게는, 회전 바이어싱(biasing) 수단을 더 구비하고, 상기 회전 바이어싱 수단은 상기 위상 결정부가 제1당접 위치부터 제2당접 위치에 이동하도록 상기 피마운트부를 바이어싱하는, 장착 구조가 제공된다. Preferably, a mounting structure is provided, further comprising rotational biasing means, wherein the rotational biasing means biases the mounted portion so that the phase determining portion moves from a first abutting position to a second abutting position. do.

바람직하게는, 상기 고경도 부재는 제2단부 이외에 제1단부에도 설치되어 있는, 장착 구조가 제공된다. Preferably, a mounting structure is provided in which the high-hardness member is installed at the first end in addition to the second end.

본 발명의 다른 관점에 의하면, 로봇 측 고정 부재에 설치된 마운트부에 장착 가능한 피마운트부를 구비하고, 상기 피마운트부는 상기 마운트부의 위상 결정부가 삽입되는 위상 결정 홈을 갖고, 상기 위상 결정 홈은 고경도 부재를 갖고, 상기 위상 결정부가 상기 위상 결정 홈에 삽입된 상태에서 상기 마운트부에 대해 상기 피마운트부를 회전시키면, 상기 위상 결정부가 상기 고경도 부재에 당접하고, 또한 제1돌기부와 제2돌기부가 계합하고, 상기 고경도 부재의 경도는 상기 위상 결정 홈 중 상기 고경도 부재의 주변부의 경도보다 높은, 로봇용 엔드 이펙터가 제공된다. According to another aspect of the present invention, a mountable part mountable to a mount part installed on a robot-side fixing member is provided, and the mounted part has a phase determination groove into which the phase determination unit of the mount part is inserted, and the phase determination groove has high hardness. member, and when the mounted portion is rotated relative to the mount portion in a state where the phase determining portion is inserted into the phase determining groove, the phase determining portion abuts on the high-hardness member, and the first protrusion and the second protrusion and the hardness of the high-hardness member is higher than that of a peripheral portion of the high-hardness member in the phase determining groove.

바람직하게는, 상기 위상 결정 홈은 원호 형상으로 연장되어 있고, 또한 상기 위상 결정 홈은 제1단부 및 제2단부를 갖고, 상기 고경도 부재는 제2단부에 설치되며, 상기 마운트부가 상기 피마운트부에 압박 접촉되면, 상기 위상 결정부가 상기 위상 결정 홈의 제1단부측에 삽입된 상태로 되고, 상기 위상 결정부가 상기 위상 결정 홈의 제1단부측으로부터 제2단부측에 이동하도록 상기 마운트부에 대해 상기 피마운트부를 회전시키면, 상기 위상 결정부가 상기 고경도 부재에 당접하고, 또한 제1돌기부와 제2돌기부가 계합하는, 로봇용 엔드 이펙터가 제공된다.Preferably, the phase determination groove extends in an arc shape, the phase determination groove has a first end and a second end, the high hardness member is installed at the second end, and the mount portion is mounted on the mounted portion. When pressed into contact with the mounting portion, the phase determining portion is inserted into the first end side of the phase determining groove, and the phase determining portion moves from the first end side to the second end side of the phase determining groove. When the mounted portion is rotated with respect to , the phase determination portion abuts the high hardness member, and the first protrusion and the second protrusion engage.

본 발명의 로봇용 엔드 이펙터의 장착 구조는, 상술한 바와 같이, 위상 결정 홈의 단부가 그 주변부보다 경도를 갖는 고경도 부재로 형성되어 있기 때문에, 위상 결정 핀이 위상 결정 홈의 단부에 충돌 등을 반복해도, 위상 결정 홈의 단부에 마모나 패임 등이 생기기 어렵게 되어 있다. 이 때문에, 로봇 측 고정 부재에 대한 엔드 이펙터의 장착 위치가 장착 구조의 장착 시 회전 조작의 회전 방향에서 바뀌기 어렵게 하는 것이 가능하게 되어 있다.As described above, in the mounting structure of the end effector for robots of the present invention, since the end of the phase determination groove is formed of a high-hardness member having a hardness greater than that of the periphery, the phase determination pin collides with the end of the phase determination groove. Even if this is repeated, abrasion or dents are unlikely to occur at the end of the phase crystal groove. Because of this, it is possible to make it difficult for the mounting position of the end effector relative to the robot-side fixing member to change in the rotational direction of the rotational operation upon mounting of the mounting structure.

도 1은 로봇용 엔드 이펙터의 장착 구조를 이용하여 로봇 측 고정 부재에 엔드 이펙터를 장착한 상태를 로봇 측 고정 부재의 중심선(L₁)을 포함하는 평면으로 절단하여 나타낸 단면도이다.
도 2는 로봇용 엔드 이펙터의 장착 구조에 사용하는 로봇 측 고정 부재를 로봇 측 고정 부재의 중심선(L₁)을 포함하는 평면으로 절단하여 나타낸 단면도이다.
도 3은 로봇용 엔드 이펙터의 장착 구조에 사용하는 로봇 측 고정 부재를 마운트부가 설치된 측(도 2의 지면(紙面)을 향해 우측)으로부터 본 상태를 나타낸 도면이다.
도 4는 로봇용 엔드 이펙터의 장착 구조에 사용하는 엔드 이펙터를 엔드 이펙터의 중심선(L₂)을 포함하는 평면으로 절단하여 나타낸 단면도이다.
도 5는 로봇용 엔드 이펙터의 장착 구조에 사용하는 엔드 이펙터를 피마운트부가 설치된 측(도4의 지면을 향해 좌측)으로부터 본 상태를 나타낸 도면이다.
도 6은 로봇용 엔드 이펙터의 장착 구조를 이용하여 로봇 측 고정 부재에 대해 엔드 이펙터를 장착하고 있는 도중(途中)의 상태이며, 엔드 이펙터의 피마운트부가 탈착 위치에 있을 때를, 도1의 A-A면으로 절단하여 나타낸 단면도이다.
도 7은 로봇용 엔드 이펙터의 장착 구조를 이용하여 로봇 측 고정 부재에 대해 엔드 이펙터를 장착한 상태이며, 엔드 이펙터의 피마운트부가 제2위치에 있을 때를, 도 1의 A-A면으로 절단하여 나타낸 단면도이다.
도 8은 로봇용 엔드 이펙터의 장착 구조에 있어서 적합하게 사용할 수 있는 회전 바이어싱 수단의 동작을 설명하는 도면이다.
도 9 중, 도 9A는 엔드 이펙터의 피마운트부가 제2당접 위치에 있을 때의, 로봇 측 고정 부재의 위상 결정 핀 및 축받이 구멍부와, 엔드 이펙터의 위상 결정 홈 및 축심부의 위치 관계를 나타낸 도면이다. 도 9B는 엔드 이펙터의 피마운트부가 제1당접 위치에 있을 때의, 로봇 측 고정 부재의 위상 결정 핀 및 축받이 구멍부와, 엔드 이펙터의 위상 결정 홈 및 축심부의 위치 관계를 나타낸 도면이다.
도 10은 로봇용 엔드 이펙터의 장착 구조에 있어서 적합하게 사용할 수 있는 회전 바이어싱 수단의 다른 예를 설명하는 도면이다.
도 11은 로봇용 엔드 이펙터의 장착 구조에 있어서 적합하게 사용할 수 있는 회전 바이어싱 수단의 또 다른 예를 설명하는 도면이다.1 is a cross-sectional view showing a state in which an end effector is mounted on a robot-side fixing member by using a robot-side end effector mounting structure, cut along a plane including a center line L ₁ of the robot-side fixing member.
FIG. 2 is a cross-sectional view showing a robot-side fixing member used in a mounting structure of a robot end effector by cutting along a plane including a center line L ₁ of the robot-side fixing member.
Fig. 3 is a view showing a state in which a robot-side fixing member used in a mounting structure of an end effector for a robot is viewed from the side where the mounting portion is installed (right side toward the paper in Fig. 2).
4 is a cross-sectional view of an end effector used in a mounting structure of an end effector for a robot, cut along a plane including a center line L ₂ of the end effector.
Fig. 5 is a view showing a state in which the end effector used in the mounting structure of the end effector for robot is viewed from the side where the mounted part is installed (left side toward the paper in Fig. 4).
Fig. 6 is a state in which the end effector is being mounted to the robot-side fixing member using the mounting structure of the end effector for the robot, and the mounted part of the end effector is in the detachable position AA of Fig. 1; It is a cross-sectional view shown by cutting the plane.
FIG. 7 shows a state in which the end effector is mounted on a fixed member on the robot side by using the mounting structure of the end effector for the robot, and is cut along the AA plane of FIG. 1 when the mounted part of the end effector is in the second position. it is a cross section
Fig. 8 is a diagram explaining the operation of a rotational biasing means that can be suitably used in a mounting structure of an end effector for a robot.
Among Fig. 9, Fig. 9A shows the positional relationship between the phase determining pin and bearing hole of the robot-side fixing member, and the phase determining groove and shaft center of the end effector when the mounted part of the end effector is in the second contact position. it is a drawing Fig. 9B is a view showing the positional relationship between the phase determining pin and bearing hole of the robot-side fixing member, and the phase determining groove and shaft center of the end effector when the mounted part of the end effector is in the first contact position.
Fig. 10 is a diagram for explaining another example of a rotational biasing means that can be suitably used in a mounting structure of an end effector for a robot.
Fig. 11 is a diagram for explaining yet another example of a rotational biasing means that can be suitably used in a mounting structure of an end effector for a robot.

로봇용 엔드 이펙터의 장착 구조(이하에 있어서는, "장착 구조"나 "본 실시 형태의 부착 구조"라고 표기를 생략하는 경우가 있다)의 적합한 실시 형태에 대해 도면을 이용하여 보다 구체적으로 설명한다. A preferred embodiment of a robot end effector attachment structure (hereinafter, "attachment structure" or "attachment structure of the present embodiment" may be omitted) will be described in more detail using drawings.

도 1은 장착 구조를 이용하여 로봇 측 고정 부재(10)에 엔드 이펙터(20)를 장착한 상태를 로봇 측 고정 부재(10)의 중심선(L₁)을 포함하는 평면으로 절단하여 나타낸 단면도이다. 도 1의 단면도로부터 시작하여 그 뒤에 나타내는 단면도에 있어서는, 로봇 측 고정 부재(10)와 엔드 이펙터(20)를 식별하기 쉽게 하기 위해, 로봇 측 고정 부재(10)의 단면을 오른쪽으로 올라가는 사선 해칭으로 나타내고 있다. 또한, 엔드 이펙터의 단면을 왼쪽으로 올라가는 사선 해칭으로 나타내고 있다. 또한, 로봇 암(50)의 단면을 경사가 없는 직선(중심선(L₁, L₂)에 수직하는 직선)의 해칭으로 나타내고 있다. 1 is a cross-sectional view showing a state in which an end effector 20 is mounted on a robot-side fixing member 10 by using a mounting structure, cut along a plane including a center line L ₁ of the robot-side fixing member 10 . In the cross-sectional views starting from the cross-sectional view of FIG. 1 and shown thereafter, in order to make it easy to identify the robot-side fixing member 10 and the end effector 20, the cross-section of the robot-side fixing member 10 is hatched with a slant going up to the right. indicates In addition, the cross section of the end effector is shown by diagonal hatching going up to the left. In addition, the cross section of the robot arm 50 is shown by hatching as a straight line (a straight line perpendicular to the center lines L ₁ and L ₂ ) without inclination.

본 실시 형태의 장착 구조는 소위 바요네트(bajonett) 식의 장착 구조이다. 본 실시 형태의 장착 구조에 있어서는, 도 1에 나타낸 바와 같이, 로봇 암(50)의 선단부에 로봇 측 고정 부재(10)가 고정되어 있고, 엔드 이펙터(20)는 이 로봇 측 고정 부재(10)를 통해 로봇 암(50)에 장착된다. 로봇 측 고정 부재(10)를 고정하는 대상(로봇 부품)은 로봇 구성 부품이면 특별히 한정되지 않고, 로봇 암(50) 이외의 구성부품으로 하는 것도 가능하다. The mounting structure of this embodiment is a so-called bayonette type mounting structure. In the mounting structure of this embodiment, as shown in FIG. 1 , the robot side fixing member 10 is fixed to the front end of the robot arm 50, and the end effector 20 is attached to the robot side fixing member 10. It is mounted on the robot arm 50 through. The object (robot part) to which the robot-side fixing member 10 is fixed is not particularly limited as long as it is a robot component, and it is also possible to use a component other than the robot arm 50 .

도 2는 장착 구조에 사용하는 로봇 측 고정 부재(10)를 로봇 측 고정 부재(10)의 중심선(L₁)을 포함하는 평면으로 절단하여 나타낸 단면도이다. 도 3은 장착 구조에 사용하는 로봇 측 고정 부재(10)를 마운트부(10a)가 설치된 측(도 2의 지면을 향해 우측)으로부터 본 상태를 나타낸 도면이다. 본 실시 형태의 장착 구조에 있어서, 로봇 측 고정 부재(10)는 도 2에 나타낸 바와 같이, 실린더(11)와, 실린더 커버(12)와, 피스톤(13)과, 피스톤 헤드(14)와, 클램프 링(15)과, 록 너트(16)를 구비하고 있다. FIG. 2 is a cross-sectional view showing a robot-side fixing member 10 used in the mounting structure by cutting along a plane including a center line L ₁ of the robot-side fixing member 10 . Fig. 3 is a view showing a state of the robot-side fixing member 10 used in the mounting structure as viewed from the side where the mount portion 10a is installed (right side toward the ground in Fig. 2). In the mounting structure of the present embodiment, the robot-side fixing member 10 includes, as shown in FIG. 2, a cylinder 11, a cylinder cover 12, a piston 13, a piston head 14, A clamp ring 15 and a lock nut 16 are provided.

실린더(11)는 그 내부에 공압 공간(11a)을 갖는 유저(有底) 원통 형상 부재로 되어 있고, 실린더(11)의 개방단은 실린더 커버(12)에 의해 폐쇄되어 있다. 공압 공간(11a)에는, 피스톤(13)이 중심선(L₁)에 평행하는 방향으로 슬라이드 가능한 상태로 수용되어 있다. 피스톤(13)에 있어서의, 공압 공간(11a)으로부터 외부에 노출되는 부분에는 피스톤 헤드(14)가 고정되어 있다. 이 때문에, 공압 공간(11a)에 있어서의, 피스톤(13)보다 지면을 향해 좌측에 위치하는 부분의 공압을 향상시키면, 피스톤(13)이 도 2의 지면을 향해 우측으로 슬라이드하고, 피스톤 헤드(14)가 많이 돌출된 상태로 된다. 한편, 공압 공간(11a)에 있어서의, 피스톤(13)보다 지면을 향해 우측에 위치하는 부분의 공압을 높게 하면, 피스톤(13)이 도 2의 지면을 향해 좌측으로 슬라이드하고, 피스톤 헤드(14)의 돌출량이 작아진다. 공압 공간(11a)의 공압은 도시를 생락한 공압 제어 수단에 의해 제어된다. The cylinder 11 is a user cylindrical member having a pneumatic space 11a therein, and an open end of the cylinder 11 is closed by a cylinder cover 12. In the pneumatic space 11a, the piston 13 is accommodated in a state in which it can slide in a direction parallel to the center line L ₁ . A piston head 14 is fixed to a portion of the piston 13 exposed to the outside from the pneumatic space 11a. For this reason, when the pneumatic pressure of the part located to the left toward the ground rather than the piston 13 in the pneumatic space 11a is increased, the piston 13 slides to the right toward the ground in FIG. 2, and the piston head ( 14) becomes a state where it protrudes a lot. On the other hand, if the air pressure in the part located on the right side toward the ground is higher than the piston 13 in the pneumatic space 11a, the piston 13 slides to the left toward the ground in FIG. 2, and the piston head 14 ) becomes smaller. The pneumatic pressure in the pneumatic space 11a is controlled by pneumatic control means not shown.

실린더 커버(12)의 외주면에는 나사 결합부가 형성되어 있다. 실린더 커버(12)는 록 너트(16)의 내주면에 형성된 나사 결합부에 대해 나사 결합 고정된다. 실린더 커버(12)에 있어서의, 엔드 이펙터(20)가 장착되는 측의 면(도 2의 지면을 향해 우측의 면. 이하, "엔드 이펙터 장착면"이라 부를 경우가 있다)에는 축받이 구멍부(10d)가 설치되어 있다. 이 축받이 구멍부(10d)는 그 외주단면이 중심선(L₁)을 중심으로 한 원형을 이루도록 형성되어 있다. 축받이 구멍부(10d)의 내주면은 중심선(L₁)에 수직하는 방향에서의, 엔드 이펙터(20)의 위치 결정 기준으로서 기능한다. 또한, 실린더 커버(12)의 엔드 이펙터 장착면에 있어서의 축받이 구멍부(10d)의 주위의 부분은 중심선(L₁)에 평행하는 방향에서의, 엔드 이펙터(20)의 위치 결정 기준으로서 기능한다. A screw coupling part is formed on the outer circumferential surface of the cylinder cover 12 . The cylinder cover 12 is screwed and fixed to a screw coupling portion formed on the inner circumferential surface of the lock nut 16 . On the surface of the cylinder cover 12 on the side on which the end effector 20 is mounted (the surface on the right side facing the paper in FIG. 10d) is installed. The bearing hole portion 10d is formed such that its outer circumferential section forms a circle centering on the center line L ₁ . The inner circumferential surface of the bearing hole portion 10d functions as a reference for positioning the end effector 20 in a direction perpendicular to the center line L ₁ . Further, the portion around the bearing hole 10d on the end effector mounting surface of the cylinder cover 12 serves as a positioning reference for the end effector 20 in a direction parallel to the center line L ₁ . .

클램프 링(15)은 도 3에 나타낸 바와 같이, 원환 형상의 부재로 되어 있고, 그 내주부에는, 복수 개(동일한 도면의 예에서는 3개)의 제1돌기부(10b)가 안쪽을 향해 설치되어 있다. 이 때문에, 클램프 링(15)은 꽃잎 형상의 내주 형상을 갖는다. 이 클램프 링(15)은 실린더 커버(12)에 대해 록 너트(16)를 나사 결합함으로써, 실린더 커버(12)와 록 너트(16)로 협지(挾持)된 상태로 된다. 실린더 커버(12)에는 그것에 록 너트(16)를 나사 결합할 때에 클램프 링(15)이 록 너트(16)와 동시 회전하지 않도록 클램프 링(15)의 회전을 규제하기 위한 회전 규제 핀(12a)이 설치되어 있다. 실린더 커버(12)의 엔드 이펙터 장착면에는 회전 바이어싱 수단(10e)이 설치되어 있다. 이 회전 바이어싱 수단(10e)의 기능에 대해서는 후술한다. 회전 바이어싱 수단(10e)은 후술하는 바와 같이, 클램프 링(15)의 내주부에 설치하는 것도 가능하다. 또한, 실린더 커버(12)의 엔드 이펙터 장착면에는, 위상 결정 핀(10c)이 설치되어 있다. 위상 결정 핀(10c)은 위상 결정부에 대응하고 있다. As shown in Fig. 3, the clamp ring 15 is made of an annular member, and a plurality of (three in the example of the same drawing) first projections 10b are provided on the inner periphery thereof facing inward. there is. For this reason, the clamp ring 15 has a petal-shaped inner peripheral shape. The clamp ring 15 is clamped by the cylinder cover 12 and the lock nut 16 by screwing the lock nut 16 to the cylinder cover 12 . The cylinder cover 12 has a rotation regulating pin 12a for regulating the rotation of the clamp ring 15 so that the clamp ring 15 does not rotate simultaneously with the lock nut 16 when the lock nut 16 is screwed into it. has this installed. A rotation biasing means 10e is installed on the end effector mounting surface of the cylinder cover 12 . The function of this rotational biasing means 10e will be described later. As will be described later, the rotational biasing means 10e can also be provided on the inner periphery of the clamp ring 15. In addition, a phase determination pin 10c is provided on the end effector mounting surface of the cylinder cover 12 . The phase determination pin 10c corresponds to the phase determination unit.

도 4는 장착 구조에 사용하는 엔드 이펙터(20)를 엔드 이펙터(20)의 중심선(L₂)을 포함하는 평면으로 절단하여 나타낸 단면도이다. 도 5는 장착 구조에 사용하는 엔드 이펙터(20)를 피마운트부(20a)가 설치된 측(도 4의 지면을 향해 좌측)으로부터 본 상태를 나타낸 도면이다. 본 실시 형태의 장착 구조에 있어서, 엔드 이펙터(20)는 도 4에 나타낸 바와 같이, 내감(內嵌) 링(21)과, 중간 링(22)과, 피스톤 헤드 연결부(23)와, 조작부 베이스(24)와, 조작부(25) 등을 구비하고 있다. FIG. 4 is a cross-sectional view showing the end effector 20 used in the mounting structure by cutting along a plane including the center line L ₂ of the end effector 20 . Fig. 5 is a view showing the end effector 20 used in the mounting structure as seen from the side where the mounted portion 20a is installed (left side toward the paper in Fig. 4). In the mounting structure of this embodiment, as shown in FIG. 4, the end effector 20 includes an inner ring 21, an intermediate ring 22, a piston head connecting portion 23, and an operating unit base. (24) and an operation unit (25).

내감 링(21)은 도 5에 나타낸 바와 같이, 원환 형상의 부재이며, 그 외주부에는 복수 개(동일한 도면의 예에서는 3개)의 제2돌기부(20b)가 외측을 향해 설치되어 있다. 이 때문에, 내감 링(21)은 꽃잎 형상의 외주 형상을 갖는다. 제2돌기부(20b)의 개수는 통상 제1돌기부(10b)의 개수와 동일하게 된다. 내감 링(21)에 있어서의, 로봇 측 고정 부재에 장착되는 측의 면(도 4의 지면을 향해 좌측의 면. 이하, "로봇 측 고정 부재 장착면"이라 부를 경우가 있다)에는 위상 결정 홈(20c)이 긴 구멍 형상으로 설치되어 있다. 이 위상 결정 홈(20c)은 엔드 이펙터(20)의 중심선(L₂)을 중심으로 한 원호 형상으로 형성되어 있다. 또한, 내감 링(21)에 있어서의 로봇 측 고정 부재 장착면에는, 축심부(20d)도 설치되어 있다. 이 축심부(20d)는 그 외주단면이 중심선(L₂)을 중심으로 한 원형으로 형성되어 있다. As shown in Fig. 5, the inner ring 21 is an annular member, and a plurality of (three in the example of the same drawing) second projections 20b are provided on the outer periphery thereof toward the outside. For this reason, the inner feeling ring 21 has a petal-shaped outer peripheral shape. The number of second protrusions 20b is usually equal to the number of first protrusions 10b. In the inner ring 21, on the surface on the side to be attached to the robot-side fixing member (the surface on the left side toward the paper in Fig. 4, sometimes referred to as "robot-side fixing member mounting surface"), there is a phase determination groove. (20c) is provided in the shape of a long hole. The phase determination groove 20c is formed in an arc shape with the center line L ₂ of the end effector 20 as the center. Further, an axial center portion 20d is also provided on the robot side fixing member mounting surface of the inner ring 21 . The axial center portion 20d is formed in a circular shape with its outer circumferential cross section centered on the center line L ₂ .

위상 결정 홈(20c)의 양단부는 그 주변부보다 높은 경도(硬度)를 갖는 고경도 부재로 형성되어 있다. 본 실시 형태의 장착 구조에 있어서는, 위상 결정 홈(20c)의 제1단부(일단부) 및 제2단부(타단부)에, 위상 결정 홈(20c)의 주변부보다 높은 경도를 갖는 고경도 부재로 형성된 보강 핀(20e) 및 보강 핀(20f)이 각각 매입(埋入)되어 있다. 본 실시 형태에서, 위상 결정 홈(20c)과 보강 핀(20e, 20f)은 각각 독립적인 부재이며, 보강 핀(20e, 20f)의 경도는 위상 결정 홈(20c)의 경도보다 높다. 본 실시 형태의 장착 구조에서, 내감 링(21)은 알루마이트(alumite) 처리를 실시한 알루미늄으로 형성되어 있다. 이 때문에, 보강 핀(20e) 및 보강 핀(20f)은 이 알루미늄보다 고경도의 소재로 형성되어 있다. 예를 들면, 보강 핀(20e) 및 보강 핀(20f)은 S45C 등의 탄소강으로 형성하면 된다. 이 보강 핀(20e, 20f)은 모두 원주 형상으로 형성되어 있다. 보강 핀(20e, 20f) 중 적어도 보강 핀(20f)은 보강 핀(20f)의 중심으로부터 엔드 이펙터(20)의 중심선(L₂)까지의 거리d₂(도5)가 거리d₁(도 3에서 나타내는 위상 결정 핀(10c)의 중심으로부터 로봇 측 고정 부재(10)의 중심선(L₂)까지의 거리)보다 커지는 부위에 설치되어 있다. Both ends of the phase crystal groove 20c are formed of a high-hardness member having a higher hardness than the peripheral portion thereof. In the attachment structure of this embodiment, high-hardness members having a hardness higher than that of the periphery of the phase crystal groove 20c are formed at the first end (one end) and the second end (other end) of the phase crystal groove 20c. The formed reinforcing fin 20e and reinforcing fin 20f are respectively embedded. In this embodiment, the phase crystal groove 20c and the reinforcing pins 20e and 20f are independent members, and the hardness of the reinforcing pins 20e and 20f is higher than that of the phase crystallization groove 20c. In the mounting structure of this embodiment, the inner ring 21 is formed of aluminum subjected to an alumite treatment. For this reason, the reinforcing fin 20e and the reinforcing fin 20f are made of a material with a higher hardness than this aluminum. For example, the reinforcing fin 20e and the reinforcing fin 20f may be formed of carbon steel such as S45C. Both of these reinforcing fins 20e and 20f are formed in a columnar shape. At least among the reinforcing pins 20e and 20f, the reinforcing pin 20f has a distance d ₂ (FIG. 5) from the center of the reinforcing pin 20f to the center line L ₂ of the end effector 20, a distance d ₁ (FIG. 3 It is installed at a site larger than the distance from the center of the phase determination pin 10c to the center line L ₂ of the robot-side fixing member 10 shown in .

내감 링(21)에 있어서의 로봇 측 고정 부재 장착면과는 반대측의 면(도 4의 지면을 향해 우측의 면)에는 중간 링(22)이 고정되어 있다. 이 중간 링(22)에 있어서의, 내감 링(21)이 고정되는 측과는 반대측의 면(도 4의 지면을 향해 우측의 면)에는, 복수 개의 조작부 베이스(24)가 지지되어 있고, 각각의 조작부 베이스(24)에는 조작부(25)가 고정되어 있다. 각각의 조작부 베이스(24)는 피스톤 헤드 연결부(23)의 단부 외주면에 설치된 캠 기구 등에 의해, 중심선(L₂)에 수직하는 방향(동일한 도면의 화살표B를 참조)으로 개폐할 수 있다. 조작부 베이스(24)는 피스톤 헤드 연결부(23)가 중심선(L₂)에 평행하는 방향으로 이동하면 상기의 개폐를 실시하고, 그것에 따라 조작부(25)도 개폐한다. 피스톤 헤드 연결부(23)는 도 1에 나타낸 바와 같이, 피스톤 헤드(14)에 연결된다. 이 때문에, 공압 공간(11a)의 공압을 제어함으로써, 조작부(25)의 개폐를 제어할 수 있다. An intermediate ring 22 is fixed to the surface of the inner ring 21 on the opposite side of the robot-side fixing member mounting surface (the surface on the right side toward the paper in Fig. 4). A plurality of operating unit bases 24 are supported on a surface of the intermediate ring 22 opposite to the side to which the inner ring 21 is fixed (the surface on the right side toward the paper in FIG. 4 ), respectively. An operating unit 25 is fixed to the base 24 of the operating unit. Each operating unit base 24 can be opened and closed in a direction perpendicular to the center line L ₂ (refer to arrow B in the same drawing) by a cam mechanism or the like installed on the outer circumferential surface of the end of the piston head connection unit 23. The operation unit base 24 opens and closes as described above when the piston head connection unit 23 moves in a direction parallel to the center line L ₂ , and accordingly, the operation unit 25 also opens and closes. The piston head connection part 23 is connected to the piston head 14 as shown in FIG. 1 . For this reason, opening and closing of the operation unit 25 can be controlled by controlling the air pressure in the pneumatic space 11a.

본 실시 형태의 장착 구조에 있어서, 엔드 이펙터(20)는 상술한 바와 같이, 손톱 형상을 이루는 복수 개의 조작부(25)가 개폐를 실시하는 그리퍼(gripper)형이다. 그러나, 장착 구조는 그리퍼형의 엔드 이펙터(20) 뿐만 아니라, 흡착형의 엔드 이펙터 등, 다른 종류의 엔드 이펙터를 이용할 경우에도 적합하게 사용할 수 있다. In the mounting structure of the present embodiment, the end effector 20 is a gripper type in which a plurality of manipulators 25 forming a claw shape open and close, as described above. However, the mounting structure can be suitably used not only for the gripper-type end effector 20 but also for other types of end effectors, such as suction-type end effectors.

이어서, 본 실시 형태의 장착 구조에 있어서의, 로봇 측 고정 부재(10)에 대한 엔드 이펙터(20)의 장착 방법에 대해 설명한다. 도 6은 장착 구조를 사용하여 로봇 측 고정 부재(10)에 대해 엔드 이펙터(20)를 장착하고 있는 도중의 상태이며, 엔드 이펙터(20)의 피마운트부(20a)가 탈착 위치에 있을 때를, 도 1에 있어서의 A-A면으로 절단하여 나타낸 단면도이다. 도 7은 장착 구조를 사용하여 로봇 측 고정 부재(10)에 대해 엔드 이펙터(20)를 장착한 상태이며, 엔드 이펙터(20)의 피마운트부(20a)가 제2위치에 있을 때를, 도1에 있어서의 A-A면으로 절단하여 나타낸 단면도이다. Next, a method for attaching the end effector 20 to the robot-side fixing member 10 in the attachment structure of the present embodiment will be described. Fig. 6 is a state in the middle of mounting the end effector 20 to the robot-side fixing member 10 using the mounting structure, and shows the case when the mounted portion 20a of the end effector 20 is in the detachable position. , It is a cross-sectional view taken along the A-A plane in FIG. 1. 7 shows a state in which the end effector 20 is mounted on the robot-side fixing member 10 using the mounting structure, and the mounted portion 20a of the end effector 20 is in the second position. It is a cross-sectional view cut along the A-A plane in Fig. 1.

본 실시 형태의 장착 구조에서, 엔드 이펙터(20)는 이하의 순서 1 ~ 5에 의해 장착한다. In the mounting structure of this embodiment, the end effector 20 is mounted by the following procedures 1 to 5.

[순서 1] [Step 1]

엔드 이펙터(20)의 피마운트부(20a)가 로봇 측 고정 부재(10)의 마운트부(10a)와 마주 향하고, 또한 엔드 이펙터(20)의 중심선(L₂)이 로봇 측 고정 부재(10)의 중심선(L₁)에 거의 일치한 상태로 되도록 엔드 이펙터(20)를 배치한다. The mounted portion 20a of the end effector 20 faces the mount portion 10a of the robot-side fixing member 10, and the center line L ₂ of the end effector 20 faces the robot-side fixing member 10. The end effector 20 is arranged so as to be almost coincident with the center line (L ₁ ) of .

[순서 2] [Step 2]

피마운트부(20a)의 제2돌기부(20b)가 마운트부(10a)의 제1돌기부(10b)에 대해 중심선(L₁, L₂)에 평행하는 방향에서 겹치지 않고, 또한 마운트부(10a)의 위상 결정 핀(10c)을 중심선(L₁, L₂)에 평행하는 방향으로 연장한 부위에, 위상 결정 홈(20c)이 위치하도록 엔드 이펙터(20)의 방향(중심선(L₂) 둘레의 방향)을 조절한다. The second protrusion 20b of the mounted portion 20a does not overlap the first protrusion 10b of the mount portion 10a in a direction parallel to the center lines L ₁ and L ₂ , and the mount portion 10a The direction of the end effector 20 (around the center line L ₂ ) so that the phase determining groove 20c is located at a portion where the phase determining pin 10c of the extension is parallel to the center lines L ₁ and L ₂ . direction).

[순서 3] [Step 3]

로봇 측 고정 부재(10)에 대해 엔드 이펙터(20)를 가압하고, 피마운트부(20a)의 축심부(20d)를 마운트부(10a)의 축받이 구멍부(10d)에 삽입하는(도 1을 참조) 동시에, 도 6에 나타낸 바와 같이, 마운트부(10a)의 위상 결정 핀(10c)을 피마운트부(20a)의 위상 결정 홈(20c)의 제1단부의 근방에 삽입한다. 이 때, 피마운트부(20a)는 탈착 위치에 있다. 이 순서 3에 있어서의 조작은 상술한 "장착 구조의 장착 시 압입 조작"에 상당한다. The end effector 20 is pressed against the robot-side fixing member 10, and the shaft center portion 20d of the mounted portion 20a is inserted into the bearing hole portion 10d of the mount portion 10a (see FIG. 1). Reference) Simultaneously, as shown in Fig. 6, the phase determination pin 10c of the mount part 10a is inserted into the vicinity of the first end of the phase determination groove 20c of the mounted part 20a. At this time, the mounted portion 20a is in the detached position. The operation in step 3 corresponds to the above-mentioned "press-in operation when attaching the mounting structure".

[순서 4] [Step 4]

엔드 이펙터(20)를 중심선(L₂) 둘레에 장착 방향(도 6에 있어서는 시계방향. 동일한 도면의 화살표C를 참조)으로 회전시키고, 도 7에 나타낸 바와 같이, 마운트부(10a)의 위상 결정 핀(10c)을 피마운트부(20a)의 위상 결정 홈(20c)의 제2단부로 이동한다. 이 때, 피마운트부(20a)는 제1당접 위치에 있다. 제1당접 위치는 마운트부(10a)에 대해 피마운트부(20a)를 회전시켰을 때에, 위상 결정 핀(10c)이 보강 핀(20f)에 처음으로 당접하는 위치이다. 이 순서 4에 있어서의 조작은 상술한 "장착 구조의 장착 시 회전 조작"에 상당한다. The end effector 20 is rotated around the center line L ₂ in the mounting direction (clockwise in FIG. 6, see arrow C in the same drawing), and as shown in FIG. 7, the phase of the mount portion 10a is determined. The pin 10c is moved to the second end of the phase determining groove 20c of the mounted portion 20a. At this time, the mounted portion 20a is in the first contact position. The first abutment position is a position where the phase determination pin 10c first abuts the reinforcing pin 20f when the mounted part 20a is rotated with respect to the mount part 10a. The operation in step 4 corresponds to the above-mentioned "rotation operation when attaching the attaching structure".

[순서 5] [Step 5]

록 너트(16)(도1을 참조)를 체결하는 방향으로 회전시키고 피마운트부(20a)의 제2돌기부(20b)를 마운트부(10a)의 실린더 커버(12)와 클램프 링(15)으로 협지한다. The lock nut 16 (see FIG. 1) is rotated in the fastening direction and the second protrusion 20b of the mounted part 20a is connected to the cylinder cover 12 and the clamp ring 15 of the mount part 10a. narrow it down

상기의 순서 5를 마친 후에는, 제1돌기부(10b)와 제2돌기부(20b)가 중심선(L₁, L₂₎에 평행하는 방향에서 서로 겹쳐져 있다(서로 간섭한다). 다시 말하면, 제1돌기부(10b)와 제2돌기부(20b)가 계합하고 있다. 이 상태에서, 작업자는 마운트부(10a)로부터 피마운트부(20a)를 뽑을 수 없다. 또한, 이 상태에서, 피마운트부(20a)의 제2돌기부(20b)가 마운트부(10a)의 실린더 커버(12)와 클램프 링(15)으로 협지되어 있다. 이 때문에, 작업자는 엔드 이펙터(20)를 중심선(L₂) 둘레에 제거 방향(도 7에서의 시계 반대 방향. 동일한 도면의 화살표D를 참조)으로 회전시킬 수 없다. 이와 같이, 작업자는 로봇 측 고정 부재(10)에 대해 엔드 이펙터(20)를 장착할 수 있다. 본 실시 형태의 장착 구조에서는, 이러한 간단한 조작으로 로봇 측 고정 부재(10)에 대해 엔드 이펙터(20)를 장착할 수 있다. After completing step 5 above, the first protrusion 10b and the second protrusion 20b overlap each other (interfere with each other) in a direction parallel to the center lines L ₁ and L ₂ . In other words, the first projection 10b and the second projection 20b are engaged. In this state, the operator cannot take out the mounted portion 20a from the mounted portion 10a. Further, in this state, the second protruding portion 20b of the mounted portion 20a is clamped by the cylinder cover 12 of the mounted portion 10a and the clamp ring 15. Because of this, the operator cannot rotate the end effector 20 around the center line L ₂ in the removal direction (counterclockwise in FIG. 7 ; see arrow D in the same figure). In this way, the operator can mount the end effector 20 on the fixing member 10 on the robot side. In the attachment structure of this embodiment, the end effector 20 can be attached to the robot-side fixing member 10 through such a simple operation.

또한, 상기 순서 4의 장착 시 회전 조작에 있어서는, 마운트부(10a)의 위상 결정 핀(10c)이 피마운트부(20a)의 위상 결정 홈(20c)에 있어서의 제2단부에 충돌된다. 여기에서, 위상 결정 홈(20c)의 제2단부에는, 고경도의 소재로 형성된 보강 핀(20f)(고경도 부재)이 설치되어 있기 때문에, 위상 결정 홈(20c)의 제2단부에 마모나 패임 등이 생기는 것이 억제된다. 따라서, 엔드 이펙터(20)의 착탈을 반복해도, 로봇 측 고정 부재(10)에 대한 엔드 이펙터(20)의 장착 위치가 상기의 장착 시 회전 조작의 회전 방향에서 변화되기 어렵다. 이 때문에, 로봇 측 고정 부재(10)에 대한 엔드 이펙터(20)의 장착 위치의 복원 정도를 높게 할 수 있다. Further, in the rotating operation during mounting in step 4, the phase determining pin 10c of the mounted part 10a collides with the second end of the phase determining groove 20c of the mounted part 20a. Here, since the second end of the phase crystal groove 20c is provided with a reinforcing pin 20f (high hardness member) made of a material of high hardness, the second end of the phase crystal groove 20c is not subject to abrasion. The occurrence of pitting and the like is suppressed. Therefore, even if the end effector 20 is repeatedly attached or detached, the mounting position of the end effector 20 relative to the robot-side fixing member 10 is unlikely to change in the rotational direction of the above mounting rotation operation. For this reason, the degree of restoration of the mounting position of the end effector 20 relative to the robot-side fixing member 10 can be increased.

다만, 보강 핀(20f)이 고경도 부재를 구비하고 있어도, 위상 결정 핀(10c)이 마모나 패임이 생기기 쉬운 소재로 형성되어 있으면, 작업자가 엔드 이펙터(20)의 착탈을 반복하는 동안에, 로봇 측 고정 부재(10)에 대한 엔드 이펙터(20)의 장착 위치가 상기의 장착 시 회전 조작의 회전 방향에서 변화될 우려가 있다. 이 때문에, 위상 결정 핀(10c)도 보강 핀(20f)과 동일하게 고경도의 소재로 형성하는 것이 바람직하다. However, even if the reinforcing pin 20f is made of a high-hardness member, if the phase determination pin 10c is made of a material that is easily worn or dented, while the operator repeats attachment and detachment of the end effector 20, the robot There is a possibility that the mounting position of the end effector 20 relative to the side fixing member 10 may change in the rotational direction of the rotational operation upon mounting. For this reason, it is preferable that the phase determination pin 10c is also formed of a high hardness material similarly to the reinforcing pin 20f.

본 실시 형태의 장착 구조에서 로봇 측 고정 부재(10)에 장착된 엔드 이펙터(20)에 있어서, 작업자는 상기 순서 3 ~ 5의 순서를 반대로 함(순서 5, 순서 4, 순서 3의 순서대로 함)으로써, 로봇 측 고정 부재(10)로부터 엔드 이펙터(20)를 제거할 수 있다. 상기 순서 5에 있어서의 클램프 링(15)의 회전 방향이나, 상기 순서 4에 있어서의 엔드 이펙터(20)의 회전 방향이나, 상기 순서 3에 있어서의 엔드 이펙터(20)의 이동 방향도 엔드 이펙터(20)를 장착할 때와는 반대 방향으로 된다. 본 실시 형태의 장착 구조에서는, 이러한 간단한 조작으로 로봇 측 고정 부재(10)로부터 엔드 이펙터(20)를 제거할 수 있다. 이하에 있어서는, 로봇 측 고정 부재(10)로부터 엔드 이펙터(20)를 제거할 때에 있어서의, 상기 순서 4에 상당하는 조작을 "제거 시 회전 조작"이라 부르고, 상기 순서 3에 상당하는 조작을 "제거 시 뽑기 조작"이라 부를 경우가 있다. In the end effector 20 mounted on the robot-side fixing member 10 in the mounting structure of the present embodiment, the operator reverses the order of steps 3 to 5 (step 5, step 4, step 3). ), the end effector 20 can be removed from the robot-side fixing member 10. The rotational direction of the clamp ring 15 in the above procedure 5, the rotational direction of the end effector 20 in the above procedure 4, and the movement direction of the end effector 20 in the above procedure 3 are also related to the end effector ( 20) in the opposite direction. In the mounting structure of this embodiment, the end effector 20 can be removed from the robot-side fixing member 10 by such a simple operation. In the following, the operation corresponding to step 4 when removing the end effector 20 from the robot-side fixing member 10 is referred to as "rotation operation during removal", and the operation corresponding to step 3 is referred to as "rotation operation during removal". It is sometimes referred to as “drawing operation when removing.”

또한, 로봇 측 고정 부재(10)로부터 엔드 이펙터(20)를 제거할 때에는, 작업자는 상기 순서 4에 상당하는 제거 시 회전 조작에 있어서, 마운트부(10a)의 위상 결정 핀(10c)이 피마운트부(20a)의 위상 결정 홈(20c)에 있어서의 제2단부에 당접한 제1당접 위치로부터 제1단부의 근방이 되는 탈착 위치까지 엔드 이펙터(20)를 회전시킨다. 이 때문에, 위상 결정 핀(10c)이 위상 결정 홈(20c)의 제1단부에 충돌하고, 위상 결정 홈(20c)의 제1단부에 마모나 패임이 등이 생길 우려가 있다. 본 실시 형태의 장착 구조에서는, 이 위상 결정 홈(20c)의 제1단부에 고경도의 소재로 형성된 보강 핀(20e)(고경도 부재)이 설치되어 있다. 이 때문에, 위상 결정 홈(20c)의 제1단부에 마모나 패임이 생기는 것이 억제된다. In addition, when removing the end effector 20 from the robot-side fixing member 10, the operator rotates the phase determination pin 10c of the mount portion 10a to be mounted during the rotation operation corresponding to step 4 above. The end effector 20 is rotated from a first abutting position abutting the second end of the phase determination groove 20c of the portion 20a to a detaching position near the first end. For this reason, there is a possibility that the phase crystal pin 10c collides with the first end of the phase crystal groove 20c, and abrasion or denting occurs in the first end of the phase crystal groove 20c. In the mounting structure of this embodiment, a reinforcing pin 20e (high hardness member) formed of a material of high hardness is provided at the first end of the phase crystal groove 20c. For this reason, the occurrence of abrasion or dent in the first end of the phase crystal groove 20c is suppressed.

그런데, 로봇 측 고정 부재(10)에 대한 엔드 이펙터(20)의 장착 위치의 복원 정도(精度)를 높게 하기 위해서는, 로봇 측 고정 부재(10)에 대한 엔드 이펙터(20)의 장착 위치가 장착 구조의 장착 시 회전 조작의 회전 방향에서 바뀌기 어렵게 할 뿐만 아니라, 장착 구조의 장착 시 회전 조작의 회전 중심선에 수직하는 방향에서 바뀌기 어렵게 하는 것이 바람직하다. 이 점, 본 실시 형태의 장착 구조에 있어서는, 도 8에 나타내는 회전 바이어싱 수단(10e)에 의해, 로봇 측 고정 부재(10)에 대한 엔드 이펙터(20)의 장착 위치가 장착 구조의 장착 시 회전 조작의 회전 중심선(중심선(L₂))에 수직하는 방향에서도 바뀌기 어렵게 하고 있다. 도 8은 장착 구조에서 적합하게 사용할 수 있는 회전 바이어싱 수단(10e)의 동작을 설명하는 도면이다. However, in order to increase the degree of restoration of the mounting position of the end effector 20 relative to the robot-side fixing member 10, the mounting position of the end effector 20 relative to the robot-side fixing member 10 is the mounting structure. It is desirable not only to make it difficult to change in the rotational direction of the rotational operation when mounting the mounting structure, but also to make it difficult to change in the direction perpendicular to the rotational center line of the rotational operation when mounting the mounting structure. In this regard, in the attachment structure of the present embodiment, the attachment position of the end effector 20 relative to the robot-side fixing member 10 is rotated when the attachment structure is attached by the rotation biasing means 10e shown in FIG. 8 . It is made difficult to change even in the direction perpendicular to the rotation center line (center line L ₂ ) of operation. Fig. 8 is a diagram explaining the operation of the rotational biasing means 10e that can be suitably used in the mounting structure.

도 8에 나타내는 회전 바이어싱 수단(10e)은 가압 부재(10e₁)와, 바이어싱 부재(10e₂)와, 케이스 부재(10e₃)로 구성되어 있다. 가압 부재(10e₁)는 엔드 이펙터(20)의 피마운트부(20a)(본 실시 형태의 장착 구조에 있어서는 내감 링(21))를 장착 방향 C 측으로 회전하는 방향으로 가압한다. 본 실시 형태의 장착 구조에서, 가압 부재(10e₁)는 구체 형상을 이루고 있다. 가압 부재(10e₁)는 그 외주면에 있어서의 점P1에서 내감 링(21)의 단부에 형성된 경사면에 접촉하고, 내감 링(21)에 압력F_A를 가하도록 구성된다. 도 8에서, 가압력F_A는, 지면을 향해 오른쪽 위를 향하고 있지만, 지면을 향해 우측에는 제1돌기부(10b)(도 1을 참조)가 있다. 이 때문에, 내감 링(21)은 지면을 향해 우측으로는 거의 이동하지 않고, 가압력F_A에 있어서의 장착 방향 C에 평행하는 성분f_A에 의해, 지면을 향해 상측(장착 방향 C측)으로 이동한다. 록 너트(16)(도 1을 참조)로 클램프 링(15)(도 1을 참조)을 완전히 체결하기 전의 상태에 있어서는, 내감 링(21)은 중심선(L₂) 둘레를 회전할 수 있다. The rotational biasing means 10e shown in FIG. 8 is composed of a pressing member 10e ₁ , a biasing member 10e ₂ , and a case member 10e ₃ . The pressing member 10e ₁ presses the mounted portion 20a of the end effector 20 (the inner ring 21 in the mounting structure of the present embodiment) in a rotational direction in the mounting direction C side. In the mounting structure of the present embodiment, the pressing member 10e ₁ has a spherical shape. The pressure member 10e ₁ is configured to contact an inclined surface formed at an end portion of the inner ring 21 at a point P1 on its outer circumferential surface and apply a pressure F _A to the inner ring 21 . In FIG. 8 , the pressing force F _A is directed upward to the right toward the ground, but there is a first projection 10b (see FIG. 1 ) on the right side toward the ground. For this reason, the inner ring 21 hardly moves to the right toward the ground, but moves upward toward the ground (mounting direction C side) by the component f _A parallel to the mounting direction C in the pressing force F _A. do. In a state before the clamp ring 15 (see FIG. 1) is completely fastened with the lock nut 16 (see FIG. 1), the inner ring 21 can rotate around the center line L ₂ .

바이어싱 부재(10e₂)는 가압 부재(10e₁)를 피마운트부(20a) 측에 돌출하는 방향으로 바이어싱한다. 상술한 가압 부재(10e₁)에 의한 가압력F_A는 이 가압 부재(10e₁)의 바이어싱력에 의해 발생한다. 바이어싱 부재(10e2)는 이러한 기능을 발휘할 수 있는 것이면 특별히 한정되지 않지만, 본 실시 형태의 장착 구조에 있어서는, 압축 코일 용수철을 사용하고 있다. 케이스 부재(10e₃)는 바이어싱 부재(10e₂)를 수용하는 동시에, 가압 부재(10e₁)의 가압측에 제1돌기부(10b)가 존재하지 않을 경우에 가압 부재(10e₁)가 케이스 부재(10e₃)로부터 탈락하지 않도록 유지하는 기능을 갖고 있다. 본 실시 형태의 장착 구조에서, 케이스 부재(10e₃)는 실린더 커버(12)에 있어서의 엔드 이펙터 장착면에 설치한 구멍부(12b)에 매설(埋設) 상태로 고정하고 있다. 후술하는 바와 같이, 이 회전 바이어싱 수단(10e)에 의해, 로봇 측 고정 부재(10)에 대한 엔드 이펙터(20)의 장착 위치가 장착 구조의 장착 시 회전 조작의 회전 중심선(중심선(L₂))에 수직하는 방향에서도 바뀌기 어렵다. The biasing member 10e ₂ biases the pressing member 10e ₁ in the direction of projecting toward the mounted portion 20a side. The pressing force F _A by the above-mentioned pressing member 10e ₁ is generated by the biasing force of this pressing member 10e ₁ . The biasing member 10e2 is not particularly limited as long as it can exhibit such a function, but in the attaching structure of the present embodiment, a compression coil spring is used. When the case member 10e ₃ accommodates the biasing member 10e ₂ and the first protrusion 10b does not exist on the pressing side of the pressing member 10e ₁ , the pressing member 10e ₁ operates as a case member. (10e ₃ ) It has a function to keep it from dropping out. In the mounting structure of the present embodiment, the case member 10e ₃ is fixed in a buried state in a hole 12b provided in the end effector mounting surface of the cylinder cover 12 . As will be described later, by this rotational biasing means 10e, the mounting position of the end effector 20 relative to the robot-side fixing member 10 is the rotational center line (centerline L ₂ ) of the rotation operation when the mounting structure is mounted. ) is difficult to change even in the direction perpendicular to

도 9A 및 도 9B는 장착 구조에 있어서, 도 8의 회전 바이어싱 수단(10e)을 사용했을 경우에, 엔드 이펙터(20)의 피마운트부(20a)가 제1당접 위치 또는 제2당접 위치에 있을 때의, 로봇 측 고정 부재(10)의 위상 결정 핀(10c) 및 축받이 구멍부(10d)와, 엔드 이펙터(20)의 위상 결정 홈(20c) 및 축심부(20d)의 위치 관계를 나타낸 도면이다. 9A and 9B show the mounting structure, when the rotational biasing unit 10e of FIG. 8 is used, the mounted portion 20a of the end effector 20 is positioned in a first contact position or a second contact position. The positional relationship between the phase determining pin 10c and bearing hole 10d of the robot-side fixing member 10 and the phase determining groove 20c and shaft core 20d of the end effector 20 when present is shown. it is a drawing

위상 결정 핀(10c)이 착탈 위치에 있는 상태에서, 작업자가 장착 방향 C로 피마운트부(20a)를 회전시키면, 위상 결정 핀(10c)이 제1당접 위치에 가까워진다. 여기에서, 장착 방향 C는 위상 결정 홈(20c)의 제1단부 측으로부터 위상 결정 홈(20c)의 제2단부 측으로 향하는 회전 방향이다. 한편, 제거 방향은 장착 방향과는 반대인 회전 방향이다. 즉, 제거 방향은 위상 결정 홈(20c)의 제2단부 측으로부터 위상 결정 홈(20c)의 제1단부 측으로 향하는 회전 방향이다. 도 9B는 피마운트부(20a)가 제1당접 위치에 있을 때이며, 위상 결정 핀(10c)이 보강 핀(20f)에 당접한 직후의 상태를 나타내고 있다. 도 9B에 나타내는 상태는 마운트부(10a)에 대해 피마운트부(20a)를 회전시켰을 때에, 위상 결정 핀(10c)이 보강 핀(20f)에 처음으로 당접하는 위치이다. When the operator rotates the mounted portion 20a in the mounting direction C while the phase determining pin 10c is in the attaching/detachable position, the phase determining pin 10c approaches the first abutting position. Here, the mounting direction C is the direction of rotation from the first end side of the phase determination groove 20c to the second end side of the phase determination groove 20c. On the other hand, the removal direction is a rotational direction opposite to the mounting direction. That is, the removal direction is the direction of rotation from the second end side of the phase determination groove 20c to the first end side of the phase determination groove 20c. Fig. 9B shows a state immediately after the phase determination pin 10c abuts the reinforcing pin 20f when the mounted portion 20a is in the first abutting position. The state shown in Fig. 9B is a position where the phase determination pin 10c first abuts the reinforcing pin 20f when the mounted part 20a is rotated relative to the mount part 10a.

상기한 바와 같이, 보강 핀(20f)의 중심으로부터 엔드 이펙터(20)의 중심선(L₂)까지의 거리d₂를 위상 결정 핀(10c)의 중심으로부터 로봇 측 고정 부재(10)의 중심선(L₂)까지의 거리d1보다 크게 했기 때문에, 보강 핀(20f)은 위상 결정 핀(10c)과의 접점P₂에 있어서, 장착 방향 C에 비평행인 성분을 갖는 외력을 위상 결정 핀(10c)으로부터 받는다. 또한, 이 때의 내감 링(21)(피마운트부(20a))은 도 8의 회전 바이어싱 수단(10e)에 의해, 장착 방향 C의 방향으로 바이어싱되어 있다. 즉, 회전 바이어싱 수단(10e)은 위상 결정 핀(10c)이 제1당접 위치로부터 후술하는 제2당접 위치에 이동하도록 내감 링(21)(피마운트부(20a))을 바이어싱하고 있다. 이 때문에, 도 9B의 상태에 있어서는, 피마운트부(20a)는 위상 결정 핀(10c)과 보강 핀(20f)의 접점P₂을 바꾸면서, 장착 방향 C의 방향으로 더 회전하려 한다. 다시 말하면, 마운트부(10a) 측의 위상 결정 핀(10c)은 피마운트부(20a)에 대해 상대적으로 장착 방향 C와는 반대 방향으로 회전하려 한다. 이 때문에, 위상 결정 핀(10c)에는 피마운트부(20a)에 대해 장착 방향 C와는 반대 방향의 추진력F_B가 생기지만, 위상 결정 핀(10c)에 있어서의 추진력F_B가 향하는 측에는, 보강 핀(20f)이 존재하기 때문에, 위상 결정 핀(10c)은 추진력F_B의, 위상 결정 핀(10c)과 보강 핀(20f)의 접점P₂에서의 접선L_T에 평행하는 성분f_B에 의해, 피마운트부(20a)에 대해 상대적으로 이동한다. 위상 결정 핀(10c)이 피마운트부(20a)에 대해 이동할 때에는, 마운트부(10a)에 있어서의 축받이 구멍부(10d)도 위상 결정 핀(10c)과 일체적으로 이동한다. As described above, the distance d ₂ from the center of the reinforcing pin 20f to the center line L ₂ of the end effector 20 is defined as the center line L of the robot-side fixing member 10 from the center of the phase determining pin 10c. ₂ ), the reinforcing pin 20f receives an external force having a non-parallel component to the mounting direction C at the contact point P ₂ with the phase determining pin 10c from the phase determining pin 10c. . In this case, the inner ring 21 (mounted portion 20a) is biased in the mounting direction C by the rotational biasing means 10e in FIG. 8 . That is, the rotational biasing means 10e biases the inner ring 21 (mounted portion 20a) so that the phase determination pin 10c moves from the first abutting position to the second abutting position described later. For this reason, in the state of FIG. 9B, the mounted portion 20a tries to further rotate in the mounting direction C while switching the contact point P ₂ between the phase determining pin 10c and the reinforcing pin 20f. In other words, the phase determining pin 10c on the side of the mounted portion 10a tends to rotate in a direction opposite to the mounting direction C relative to the mounted portion 20a. For this reason, a driving force F _B in the direction opposite to the mounting direction C is generated in the phase determining pin 10c with respect to the mounted portion 20a, but on the side toward which the driving force F _B in the phase determining pin 10c is directed, the reinforcing pin Since (20f) exists, the phase determining pin 10c is formed by a component f B parallel to the tangent L _T at the contact point P ₂ of the phase determining _pin 10c and the reinforcing pin 20f of the driving force F _B , It moves relative to the mounted portion 20a. When the phase determining pin 10c moves relative to the mounted portion 20a, the bearing hole 10d in the mounted portion 10a also moves integrally with the phase determining pin 10c.

위상 결정 핀(10c)이 제1당접 위치에 있는 상태에서, 작업자가 장착 방향 C로 피마운트부(20a)를 더 회전시키면, 위상 결정 핀(10c)이 더 이동한다. 구체적으로는, 위상 결정 핀(10c)은 그 외주면이 보강 핀(20f)의 외주면에 안내되면서, 피마운트부(20a)에 대해 이동하면, 도 9A에 나타내는 상태로 된다. 도 9A에 나타내는 상태는 피마운트부(20a)가 제2당접 위치에 있다. 제2당접 위치는, 장착 방향 C에서, 제1당접 위치보다 안쪽의 위치이다. 즉, 위상 결정 홈(20c)이 연장되는 방향에 있어서의, 착탈 위치와 제2당접 위치 사이의 거리는, 위상 결정 홈(20c)이 연장되는 방향에 있어서의, 착탈 위치와 제1당접 위치와의 사이의 거리보다 길다. When the operator further rotates the mounted portion 20a in the mounting direction C while the phase determining pin 10c is at the first abutting position, the phase determining pin 10c moves further. Specifically, when the phase determination pin 10c is moved relative to the mounted portion 20a while its outer circumferential surface is guided to the outer circumferential surface of the reinforcing pin 20f, it enters the state shown in Fig. 9A. In the state shown in Fig. 9A, the mounted portion 20a is in the second abutting position. The second abutting position is a position inward from the first abutting position in the mounting direction C. That is, the distance between the attachment/detachment position and the second contact position in the direction in which the phase determination groove 20c extends is the distance between the attachment/detachment position and the first contact position in the extension direction of the phase determination groove 20c. longer than the distance between

도 9B의 상태로부터 도 9A의 상태로 될 때까지는, 접점P₂의 위치뿐만 아니라, 접선L_T의 방향도 연속적으로 변화된다. 도 9A의 상태에 있어서는, 마운트부(10a)의 축받이 구멍부(10d)의 내주면이 피마운트부(20a)의 축심부(20d)의 외주면에 접점P₃에서 국소적으로 당접하고, 그 이상, 성분f_B의 방향에는 이동할 수 없는 상태로 된다. 다시 말하면, 피마운트부(20a)의 축심부(20d)의 외주면은, 회전 바이어싱 수단(10e)의 바이어싱력에 의해, 마운트부(10a)의 축받이 구멍부(10d)의 내주면에 가압된 상태로 된다. 이 때에는, 피마운트부(20a)는 마운트부(10a)에 대해 장착 방향 C로는 그 이상 회전할 수 없다. 이 때문에, 도 9B에 나타낸 바와 같이, 마운트부(10a)의 축받이 구멍부(10d)의 내주면과 피마운트부(20a)의 축심부(20d)의 내주면의 사이에 틈이 존재해도, 축받이 구멍부(10d)에 대한 축심부(20d)의 위치, 즉 로봇 측 고정 부재(10)에 대한 엔드 이펙터(20)의 장착 위치가 장착 구조의 장착 시 회전 조작의 회전 중심선(중심선(L₂))에 수직하는 방향에서 일의적(一義的)으로 정해진다. From the state shown in Fig. 9B to the state shown in Fig. 9A, not only the position of the contact P ₂ but also the direction of the tangential line L _T continuously changes. In the state of Fig. 9A, the inner circumferential surface of the bearing hole 10d of the mount portion 10a is in local contact with the outer circumferential surface of the axial center portion 20d of the mounted portion 20a at the contact point P ₃ , further, In the direction of component f _B , it is in a state where it cannot move. In other words, the outer circumferential surface of the shaft center portion 20d of the mounted portion 20a is pressed against the inner circumferential surface of the bearing hole portion 10d of the mount portion 10a by the biasing force of the rotational biasing means 10e. becomes At this time, the mounted portion 20a cannot further rotate in the mounting direction C relative to the mount portion 10a. For this reason, as shown in Fig. 9B, even if there is a gap between the inner circumferential surface of the bearing hole 10d of the mount portion 10a and the inner circumferential surface of the axial center portion 20d of the mounted portion 20a, the bearing hole portion The position of the shaft center 20d relative to (10d), that is, the mounting position of the end effector 20 relative to the robot-side fixing member 10 is at the rotational center line (centerline L ₂ ) of the rotation operation when the mounting structure is mounted. It is uniquely determined in the vertical direction.

이상에서는, 보강 핀(20f)의 중심으로부터 엔드 이펙터(20)의 중심선(L₂)까지의 거리d₂를 위상 결정 핀(10c)의 중심으로부터 로봇 측 고정 부재(10)의 중심선(L₂)까지의 거리d₁보다 크게 했을 경우에 대해 설명했지만, 거리d₂를 거리d₁보다 작게 해도, 로봇 측 고정 부재(10)에 대한 엔드 이펙터(20)의 장착 위치가 장착 구조의 장착 시 회전 조작의 회전 중심선(중심선(L₂))에 수직하는 방향에서 일의적으로 정해진다. 이 경우, 위상 결정 핀(10c)이 피마운트부(20a)에 대해 이동하는 방향은, 도 9A 및 도 9B의 경우와는 반대 방향으로 되고, 축받이 구멍부(10d)의 내주면과 축심부(20d)의 외주면의 접점P₃의 위치도, 도 9A 및 도 9B의 경우와는 반대측(중심선(L₁, L₂)을 사이에 두고 반대측)으로 된다. 또한, 이상에서는, 보강 핀(20f)과 위상 결정 핀(10c)을 동일한 외경을 갖는 원주 형상으로 형성했을 경우에 대해 설명했지만, 보강 핀(20f)과 위상 결정 핀(10c)의 외경은 동일하게 할 필요는 없다. 또한, 보강 핀(20f)과 위상 결정 핀(10c)은 적어도 그 한 쪽이 다른 한 쪽에 대해 장착 방향C에 비평행인 방향으로 당접 가능한 면을 갖는 것이면, 원주 형상으로 형성할 필요도 없다. In the above, the distance d ₂ from the center of the reinforcing pin 20f to the center line L ₂ of the end effector 20 is defined as the center line L 2 of the robot-side fixing member ₁₀ from the center of the phase determining pin 10c. Although the case where the distance d ₂ is made larger than the distance d 1 has been described, even if the distance d ₂ is smaller than the distance d ₁ , the mounting position of the end effector 20 relative to the robot-side fixing member 10 is rotated when the mounting structure is mounted. It is uniquely determined in the direction perpendicular to the center line of rotation (center line (L ₂ )). In this case, the direction in which the phase determination pin 10c moves relative to the mounted portion 20a is the opposite direction to that in the case of FIGS. 9A and 9B, and the inner circumferential surface of the bearing hole portion 10d and the shaft center portion 20d The position of the contact P ₃ on the outer peripheral surface of ) is also on the opposite side (opposite side with the center lines L ₁ and L ₂ interposed therebetween) from the case of FIGS. 9A and 9B. In the above, the case where the reinforcing pin 20f and the phase determining pin 10c are formed in a columnar shape having the same outer diameter has been described, but the outer diameter of the reinforcing pin 20f and the phase determining pin 10c are the same. You don't have to. Further, the reinforcing pin 20f and the phase determining pin 10c do not need to be formed in a columnar shape as long as at least one of them has a surface capable of abutting the other in a direction non-parallel to the mounting direction C.

도 10은 장착 구조에 있어서 적합하게 사용할 수 있는 회전 바이어싱 수단(10e)의 다른 예를 설명하는 도면이다. 도 11은 장착 구조에 있어서 적합하게 사용할 수 있는 회전 바이어싱 수단(10e)의 또 다른 예를 설명하는 도면이다. 도 8의 회전 바이어싱 수단(10e)에서는, 가압 부재(10e1)가 내감 링(21)의 단부에 형성된 경사면에 당접하도록 되어 있었지만, 도 10의 회전 바이어싱 수단(10e)에서는, 가압 부재(10e1)가 내감 링(21)의 로봇 측 고정 부재 장착면에 설치된 오목부의 경사 벽면에 당접하도록 구성되어 있다. 또한, 도 8이나 도 9의 회전 바이어싱 수단(10e)은 실린더 커버(12)에 있어서의 엔드 이펙터 장착면에 설치된 구멍부(12b)에 설치되어 있었지만, 도 11의 회전 바이어싱 수단(10e)은 클램프 링(15)의 내주면에 설치한 구멍부(15b)에 설치되어 있다. 이와 같이, 회전 바이어싱 수단(10e)의 가압 부재(10e1)로 가압하는 부분의 형태나, 회전 바이어싱 수단(10e)을 설치하는 장소를 바꿔도, 로봇 측 고정 부재(10)에 대한 엔드 이펙터(20)의 장착 위치가 장착 구조의 장착 시 회전 조작의 회전 중심선(중심선(L₂))에 수직하는 방향에서도 바뀌기 어렵게 할 수 있다. Fig. 10 is a diagram for explaining another example of the rotational biasing means 10e that can be suitably used in the mounting structure. Fig. 11 is a diagram for explaining yet another example of a rotational biasing means 10e that can be suitably used in the mounting structure. In the rotational biasing means 10e of FIG. 8 , the pressure member 10e1 comes into contact with the inclined surface formed at the end of the inner ring 21, but in the rotational biasing means 10e of FIG. 10, the pressure member 10e1 ) is configured to come into contact with the inclined wall surface of the concave portion provided on the robot-side fixing member mounting surface of the inner ring 21. In addition, the rotational biasing means 10e of FIG. 8 or 9 is provided in the hole 12b provided in the end effector mounting surface of the cylinder cover 12, but the rotational biasing means 10e of FIG. 11 It is provided in the hole part 15b provided in the inner peripheral surface of the silver clamp ring 15. In this way, even if the shape of the portion to be pressed by the pressing member 10e1 of the rotational biasing unit 10e or the place where the rotational biasing unit 10e is installed is changed, the end effector for the robot-side fixing member 10 ( 20) can be made difficult to change even in a direction perpendicular to the rotation center line (center line L ₂ ) of the rotation operation during mounting of the mounting structure.

이상과 같이, 본 실시 형태의 장착 구조에서는, 축받이 구멍부(10d)의 내주면과 축심부(20d)의 내주면의 간극을 작게 억제하지 않아도, 마운트부(10a)에 대한 피마운트부(20a)의 장착 위치가 일의적으로 정해진다. 이 때문에, 축받이 구멍부(10d)나 축심부(20d)의 치수 정도를 특별히 높이지 않아도, 로봇 측 고정 부재(10)에 대한 엔드 이펙터(20)의 장착 위치의 복원 정도를 높게 할 수 있다. 또한 만일, 장기간의 사용에 의해, 축받이 구멍부(10d)나 축심부(20d)의 접촉 부위에 마모 등이 생겼을 경우에도, 부품 교환을 하지 않고, 부드럽게 위치 보정을 하는 것 만으로, 상기의 복원 정도를 유지할 수도 있다. 로봇용 엔드 이펙터의 장착 구조에 있어서는, 고정측 부재와 장착측 부재의 축 정렬(중심선의 일치)이 요구되는 선반용 척(chuck) 등과는 달리, 로봇 측 고정 부재(10)에 대한 엔드 이펙터(20)의 장착 위치의 복원 정도마저 담보되어 있으면, 로봇 측 고정 부재(10)의 중심선(L₁)과 엔드 이펙터(20)의 중심선(L₂)이 완전히 일치될 필요는 없다.As described above, in the mounting structure of the present embodiment, even if the gap between the inner circumferential surface of the bearing hole 10d and the inner circumferential surface of the shaft center portion 20d is not reduced, The mounting position is uniquely determined. Therefore, the degree of restoration of the attachment position of the end effector 20 to the robot-side fixing member 10 can be increased without particularly increasing the dimensional accuracy of the bearing hole portion 10d or the shaft center portion 20d. In addition, even if abrasion or the like occurs in the contact area of the bearing hole 10d or the shaft core 20d due to long-term use, the above restoration accuracy can be achieved by simply performing position correction without replacing parts. can also keep In the mounting structure of the end effector for the robot, unlike a chuck for a lathe, which requires axis alignment (coincidence of center lines) between the fixed side member and the mounting side member, the end effector for the robot side fixing member 10 ( If even the degree of restoration of the mounting position of 20) is secured, the center line L ₁ of the fixing member 10 on the robot side and the center line L ₂ of the end effector 20 do not need to be perfectly matched.

10: 로봇 측 고정 부재, 10a: 마운트부, 10b: 제1돌기부, 10c: 위상 결정 핀, 10d: 축받이 구멍부, 10e: 회전 바이어싱 수단, 10e₁:가압 부재, 10e₂: 바이어싱 부재, 10e₃: 케이스 부재, 11:실린더, 11a: 공압 공간, 12: 실린더 커버, 12a: 회전 규제 핀, 12b: 구멍부, 13: 피스톤, 14: 피스톤 헤드, 15: 클램프 링, 15b:구멍부, 16: 록 너트, 20: 엔드 이펙터, 20a: 피마운트부, 20b: 제2돌기부, 20c: 위상 결정 홈, 20d: 축심부, 20e: 보강 핀(고경도 부재), 20f: 보강 핀(고경도 부재), 21: 내감 링, 22: 중간 링, 23: 피스톤 헤드 연결부, 24: 조작부 베이스, 25: 조작부, 50: 로봇 암 Reference Numerals 10: robot side fixing member, 10a: mount part, 10b: first protrusion part, 10c: phase determining pin, 10d: bearing hole part, 10e: rotation biasing means, 10e ₁ : pressing member, 10e ₂ : biasing member, 10e ₃ : case member, 11: cylinder, 11a: pneumatic space, 12: cylinder cover, 12a: rotation regulating pin, 12b: hole portion, 13: piston, 14: piston head, 15: clamp ring, 15b: hole portion, 16: lock nut, 20: end effector, 20a: mounted part, 20b: second protrusion, 20c: phase determining groove, 20d: shaft core, 20e: reinforcing pin (high hardness member), 20f: reinforcing pin (high hardness) member), 21: inner ring, 22: intermediate ring, 23: piston head connection part, 24: control part base, 25: control part, 50: robot arm

Claims

A robot-side fixing member having a mount portion in which a first protrusion is installed;
End effector having a mounted part in which the second protrusion is installed
to provide,
Of the mount part and the mounted part, a phase determining part is installed on one side, and a phase determining groove into which the phase determining part is inserted is installed on the other side,
The phase determination groove has a high hardness member,
When the mounted part is rotated with respect to the mount part in a state in which the phase determining part is inserted into the phase determining groove, the phase determining part abuts on the high-hardness member, and the first protrusion and the second protrusion engage. By doing so, the end effector is mounted on the robot-side fixing member,
The hardness of the high-hardness member is higher than the hardness of the peripheral portion of the high-hardness member among the phase crystal grooves;
the phase determination groove extends in an arc shape, and the phase determination groove has a first end and a second end;
The high hardness member is installed at the second end,
When the mount part presses into contact with the mounted part, the phase determining part is inserted into the first end side of the phase determining groove,
When the mounted portion is rotated relative to the mount portion so that the phase determining portion moves from the first end side to the second end side of the phase determining groove, the phase determining portion abuts against the high hardness member, and By engaging the second protrusion, the end effector is mounted to the robot-side fixing member.
Mounting structure of end effector for robot.

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A robot-side fixing member having a mount portion in which a first protrusion is installed;
End effector having a mounted part in which the second protrusion is installed
to provide,
Of the mount part and the mounted part, a phase determining part is installed on one side, and a phase determining groove into which the phase determining part is inserted is installed on the other side,
The phase determination groove has a high hardness member,
When the mounted part is rotated with respect to the mount part in a state in which the phase determining part is inserted into the phase determining groove, the phase determining part abuts on the high-hardness member, and the first protrusion and the second protrusion engage. By doing so, the end effector is mounted on the robot-side fixing member,
The hardness of the high-hardness member is higher than the hardness of the peripheral portion of the high-hardness member among the phase crystal grooves;
Of the mount portion and the mounted portion, a bearing hole portion is installed on one side, and an shaft center portion inserted into the bearing hole portion is installed on the other side,
The phase determination unit is movable to first and second contact positions on the phase determination groove;
The first abutting position is a position where the phase determination unit first abuts the high-hardness member when the mounted unit is rotated with respect to the mount unit;
The second contact position is a position inward from the first contact position in a direction from the first end side to the second end side,
When the mounted part is rotated so that the phase determining part moves from the first contacting position to the second contacting position, the phase determining part is determined by the first contacting surface of the high hardness member. Guided from the position to the second adjacent position,
When the phase determining portion is located at the second contact position, the inner circumferential surface of the bearing hole portion and the outer circumferential surface of the shaft center portion are in local contact,
Mounting structure of end effector for robot.

According to claim 3,
further comprising rotational biasing means;
and the rotational biasing means biases the mounted portion so that the phase determining portion moves from the first abutting position to the second abutting position.

The method of any one of claims 1, 3 and 4,
The mounting structure of claim 1, wherein the high-hardness member is provided at the first end in addition to the second end.

A mountable part mountable to the mount part installed on the robot-side fixing member,
The mounted part has a phase determining groove into which the phase determining part of the mount part is inserted;
The phase determination groove has a high hardness member,
When the mounted part is rotated relative to the mount part in a state where the phase determining part is inserted into the phase determining groove, the phase determining part abuts on the high hardness member, and the first protrusion and the second protrusion engage;
The hardness of the high-hardness member is higher than the hardness of the peripheral portion of the high-hardness member among the phase crystal grooves;
the phase determination groove extends in an arc shape, and the phase determination groove has a first end and a second end;
The high hardness member is installed at the second end,
When the mount unit presses into contact with the mounted unit, the phase determination unit is inserted into the first end side of the phase determination groove,
When the mounted portion is rotated relative to the mount portion so that the phase determining portion moves from the first end side to the second end side of the phase determining groove, the phase determining portion abuts on the high hardness member, and furthermore, the first projection portion and the second protrusion engaging, an end effector for a robot.

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