KR20150135257A - 공구 교환 장치용의 마스터 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은, 로봇에 연결 가능한 로봇 연결부와, 장치 본체를 통하여 로봇 연결부에 연결되는 연결부(5)를 구비하고, 연결부(5)는, 툴 접속 장치에 삽입 가능한 삽입부(50)의 관통공(500)과 상기 관통공(500) 내의 볼 부재(52)와의 사이에 배치되는 받이 부재(51)를 가지고, 삽입부(50)가 경금속 또는 수지로 구성되며, 받이 부재(51)가 금속으로 구성된다.

Description

공구 교환 장치용의 마스터 장치{MASTER UNIT FOR TOOL EXCHANGE DEVICE}

본원은, 일본 특허출원 제2013―073760호, 일본 특허출원 제2013―073765호, 일본 특허출원 제2013―073769호, 일본 특허출원 제2013―097682호, 일본 특허출원 제2013―126065호의 우선권을 주장하고, 일본 특허출원 제2013―073760호, 일본 특허출원 제2013―073765호, 일본 특허출원 제2013―073769호, 일본 특허출원 제2013―097682호, 일본 특허출원 제2013―126065호의 내용은, 인용에 의해 본원 명세서의 기재에 포함된다.

본 발명은, 툴(tool)을 로봇에 교환 가능하게 장착하는 공구 교환 장치용의 마스터 장치에 관한 것이다.

종래부터, 툴을 로봇에 교환 가능하게 장착하는 공구 교환 장치가 제공되어 있다. 이러한 공구 교환 장치는, 로봇에 장착되는 마스터 장치와, 툴이 장착되는 툴 접속 장치를 구비한다.

마스터 장치는, 툴 접속 장치에 연결할 수 있도록 구성되어 있다. 보다 구체적으로 설명한다. 마스터 장치는, 로봇에 연결 가능한 로봇 연결부 및 상기 로봇 연결부에 연결되는 프레임을 구비하는 장치 본체와, 장치 본체에 연장 형성되는 연결부로서, 상기 마스터 장치를 툴 접속 장치에 연결하기 위한 연결부를 구비한다(예를 들면, 특허 문헌 1 참조).

연결부는, 주위 방향으로 간극을 두고 형성된 복수의 관통공을 가지는 통형(筒形)의 삽입부와, 상기 삽입부의 관통공 내에 배치된 볼 부재와, 상기 볼 부재의 일부를 삽입부의 외부로 돌출된 상태와, 볼 부재의 일부를 삽입부 내로 퇴피시킨 상태로 전환 가능한 전환 기구를 구비한다.

이것을 전제로, 툴 접속 장치는, 외면 상에서 개방된 오목형 또는 구멍 형상의 공동부(空洞部)와, 상기 공동부의 중심 주위에 배치되고, 공동부 내로 돌출된 걸림부를 구비한다.

이러한 공구 교환 장치를 사용하여 로봇에 툴을 장착하기 위해서는, 먼저, 마스터 장치의 삽입부를 툴 접속 장치의 공동부에 삽입한다. 그리고, 전환 기구(機構)에 의해 볼 부재의 일부를 삽입부의 외부로 돌출시킴으로써, 마스터 장치의 볼 부재를 툴 접속 장치의 걸림부에 걸리게 한다. 이로써, 로봇에 툴이 장착된다. 그리고, 전환 기구로 볼 부재의 일부를 삽입부 내로 퇴피시키면, 툴 접속 장치의 걸림부에 대한 마스터 장치의 볼 부재의 걸림이 해제된다. 이로써, 로봇으로부터 툴이 분리(detach)된다. 이와 같이 하여, 공구 교환 장치는, 마스터 장치의 장착된 로봇에 대하여, 툴 접속 장치에 장착된 툴을 교환 가능하게 장착할 수 있는 것으로 되어 있다.

그런데, 전술한 마스터 장치에 있어서의 삽입부는, 볼 부재가 슬라이딩 접촉하거나, 볼 부재로부터 외력이 작용한다. 그러므로, 삽입부는, 볼 부재의 이동에 따른 삽입부의 마모나 파손 등을 방지하기 위해, 철계(鐵系)의 금속을 가공(절삭 등에 의한 가공)하고, 또한 가공한 금속을 담금질(hardening)함으로써 제조되고 있다.

이와 같이, 전술한 마스터 장치에서는, 삽입부 전체를 철계의 금속으로 구성하고 있는 것이 중량의 증가로 이어져 있다. 또한, 전술한 마스터 장치에서는, 삽입부를 제조할 때, 절삭하기 어려운 철계의 금속을 가공하고 있는 것이나, 가공한 철계의 금속을 담금질하고 있는 것이 제조 비용의 증가로 이어져 있다.

이와 같은 문제점을 해결하기 위해서는, 예를 들면, 삽입부를 수지 등의 경량재에 의해 구성하는 것을 생각할 수 있지만, 삽입부의 내구성(耐久性)을 충분히 확보할 수 없게 된다. 따라서, 볼 부재의 이동에 따른 삽입부의 마모나 파손 등을 방지할 수 없게 되는 것이 문제로 된다.

일본 공개특허 제2000―127072호 공보

그래서, 본 발명은, 이러한 문제점을 해결하기 위해, 삽입부의 내구성을 확보하면서, 중량이나 제조 비용을 억제할 수 있는 공구 교환 장치용의 마스터 장치를 제공하는 것을 과제로 한다.

본 발명의 공구 교환 장치용의 마스터 장치는,

툴을 로봇에 교환 가능하게 장착하는 공구 교환 장치용의 마스터 장치로서,

상기 로봇에 연결 가능한 로봇 연결부와, 상기 로봇 연결부에 연결되는 프레임을 구비하는 장치 본체; 및

상기 장치 본체에 연결되는 연결부;

를 포함하고,

상기 연결부는,

상기 툴에 장착되어 있는 툴 접속 장치의 외면 상에서 개방된 오목형 또는 구멍 형상의 공동부에 삽입 가능한 통형의 삽입부로서, 주위 방향으로 간극을 두고 형성되는 복수의 관통공을 가지는 삽입부;

상기 삽입부의 관통공의 각각에 끼워넣어지는 통형의 받이 부재(holder member);

상기 받이 부재의 각각에 끼워넣어지는 볼 부재로서, 일부가 상기 삽입부의 외부로 돌출 가능한 볼 부재;

상기 볼 부재의 일부를 상기 삽입부의 외부로 돌출시켜 상기 볼 부재를 상기 툴 접속 장치의 공동부의 중심 주위에 배치된 걸림부에 걸림 가능하게 한 상태와, 상기 볼 부재의 일부를 상기 삽입부 내로 퇴피시켜 상기 볼 부재를 상기 걸림부에 걸림 불가능하게 한 상태로 전환 가능한 전환 기구;를 구비하고,

상기 삽입부는, 경금속 또는 수지로 구성되며,

상기 받이 부재는, 금속으로 구성되어 있는,

것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 관한 공구 교환 장치용의 마스터 장치의 일 태양(態樣)으로서,

상기 삽입부는,

상기 로봇 연결부 측의 제1 단부와, 상기 제1 단부와는 반대측의 제2 단부를 가지고,

상기 전환 기구는,

상기 삽입부의 축선 방향에서 이동하는 동시에, 상기 삽입부의 제2 단부 측으로 이동함에 따라 상기 볼 부재를 상기 삽입부의 외부로 압출(押出)하고,

상기 삽입부의 제1 단부 측으로 이동함에 따라 상기 볼 부재에 대한 압출을 해제하도록 구성되며,

상기 받이 부재는,

환형(環形)의 받이 부재 본체; 및

상기 받이 부재 본체의 외면으로부터 삽입부의 제2 단부 측을 향해 돌출하는 돌출부;를 구비하도록 된다.

또한, 본 발명의 공구 교환 장치용의 마스터 장치의 다른 태양으로서,

상기 받이 부재 본체는,

상기 삽입부의 관통공에 끼워넣어져 있는 상태로 상기 삽입부의 외주면(外周面) 상에 위치하는 제1 단부(端部)와, 상기 제1 단부와는 반대측의 제2 단부를 가지는 동시에,

상기 받이 부재 본체의 제1 단부 측의 내주면(內周面)으로부터 주위 방향 내측을 향해 돌출하는 리턴부를 구비하도록 해도 된다.

또한, 본 발명의 공구 교환 장치용의 마스터 장치의 다른 태양으로서,

상기 받이 부재는, 소결(燒結) 금속에 의해 구성되도록 해도 된다.

도 1은, 본 발명의 일 실시형태에 관한 공구 교환 장치용의 마스터 장치의 상부 사시도이다.
도 2는, 상기 실시형태에 관한 공구 교환 장치용의 마스터 장치의 분해사시도이다.
도 3은, 상기 실시형태에 관한 공구 교환 장치용의 마스터 장치의 평면도이다.
도 4는, 상기 실시형태에 관한 공구 교환 장치용의 마스터 장치의 단면도(斷面圖)로서, 도 3의 A―A선에서의 단면도이다.
도 5는, 상기 실시형태에 관한 공구 교환 장치용의 마스터 장치의 하부 사시도이다.
도 6은, 상기 실시형태에 관한 공구 교환 장치용의 마스터 장치의 단면도로서, 도 5에서의 B―B선에서의 단면도이다.
도 7은, 상기 실시형태에 관한 공구 교환 장치용의 마스터 장치의 전환 기구의 사시도이다.
도 8은, 상기 실시형태에 관한 공구 교환 장치용의 마스터 장치의 받이 부재의 사시도이다.
도 9는, 상기 실시형태에 관한 공구 교환 장치용의 마스터 장치의 받이 부재의 천정면도이다.
도 10은, 상기 실시형태에 관한 공구 교환 장치용의 마스터 장치의 설명도로서, 툴 접속 장치에 위치맞춤되어 있는 상태의 설명도이다.
도 11은, 상기 실시형태에 관한 공구 교환 장치용의 마스터 장치의 설명도로서, 공동부에 삽입부를 삽입하지 않고 캠부를 이동시킨 상태의 설명도이다.
도 12는, 상기 실시형태에 관한 공구 교환 장치용의 마스터 장치의 설명도로서, 툴 접속 장치에 장착한 상태의 설명도이다.
도 13은, 상기 실시형태에 관한 공구 교환 장치용의 마스터 장치에 장착하는 툴 접속 장치의 상부 사시도이다.
도 14는, 상기 실시형태에 관한 공구 교환 장치용의 마스터 장치에 장착하는 툴 접속 장치의 평면도이다.
도 15는, 상기 실시형태에 관한 공구 교환 장치용의 마스터 장치에 장착하는 툴 접속 장치의 단면도로서, 도 14의 C―C선에서의 단면도이다.
도 16은, 본 발명의 다른 실시형태에 관한 공구 교환 장치용의 마스터 장치의 설명도이다.

이하, 본 발명의 일 실시형태에 관한 공구 교환 장치용의 마스터 장치(이하, 단지 마스터 장치라고 함)에 대하여, 첨부 도면을 참조하면서 설명을 행하는 것으로 한다.

본 실시형태에 관한 마스터 장치는, 툴을 로봇에 교환 가능하게 장착하는 공구 교환 장치용의 것이다. 마스터 장치는, 로봇에 장착되도록 되어 있다. 또한, 마스터 장치는, 툴이 장착되는 툴 접속 장치에 연결할 수 있도록 구성되어 있다.

여기서, 마스터 장치의 설명에 앞서, 툴 접속 장치의 설명을 행하는 것으로 한다. 도 13 및 도 14에 나타낸 바와 같이, 툴 접속 장치(8)는, 외면 상에서 개방된 오목형 또는 구멍 형상의 공동부(80)를 구비하고 있다. 또한, 툴 접속 장치(8)는, 도 15에 나타낸 바와 같이, 상기 공동부(80)의 중심 주위에 배치되고, 공동부(80) 내로 돌출된 걸림부(81)를 구비하고 있다. 그리고, 툴 접속 장치(8)는, 오목형의 피위치결정부(82)를 구비하고 있다.

보다 구체적으로 설명한다. 툴 접속 장치(8)는, 외관이 원환형(圓環形)을 이루도록 형성되어 있다. 그러므로, 공동부(80)는, 툴 접속 장치(8)의 내주부에 에워싸여 있는 공간에 의해 구성되어 있다.

또한, 툴 접속 장치(8)는, 툴(T)이 장착되는 측의 제1 단면(端面)과, 상기 제1 단면과는 반대측의 제2 단면(즉, 마스터 장치가 장착되는 측의 면)을 가진다. 그리고, 툴 접속 장치(8)의 내경(內徑)은, 중앙부 측으로부터 제2 단면측으로 됨에 따라 작아지도록 설정되어 있다. 그러므로, 걸림부(81)는, 툴 접속 장치(8)의 제2 단부 측의 내주부에 의해 구성된다.

피위치결정부(82)는, 툴 접속 장치(8)의 제2 면 측으로 개방된다. 또한, 피위치결정부(82)는, 툴 접속 장치(8)의 주위 방향으로 간격을 두고 복수(본 실시형태에서는, 2개) 설치된다. 그리고, 피위치결정부의 바닥부에는, 후술하는 위치 검지 센서가 검지 가능한 피검지체(82a)가 설치된다.

그리고, 도 13, 도 14, 도 15에 있어서 도시하지 않지만, 툴 접속 장치(8)는, 툴에 연결되는 모듈을 수용 가능한 오목형의 툴 측 수용부를 가진다. 툴 측 수용부는, 툴 접속 장치(8)의 제2 면측 및 외주측 면 측으로 개방되도록 형성된다. 이에 따라, 툴 접속 장치(8)는, 도 12에 나타낸 바와 같이, 툴 측 수용부의 개방 부분을 덮는 툴 측 커버(83)를 가진다.

그리고, 모듈은, 예를 들면, 툴(T)로의 유체(流體)(공기나 물 등)나, 전력의 공급 등을 행하기 위한 것이다. 또한, 본 실시형태에 관한 툴 접속 장치(8)에서는, 툴 측 커버(83)를 장착하기 위한 구성[예를 들면, 툴 측 커버(83)를 배치하기 위한 절결(切缺)이나, 툴 측 커버(83)에 삽통된 볼트를 나사결합시키는 나사공 등]을 걸림부(81)에 형성함으로써 소형화를 도모하고 있다.

도 1, 도 2에 나타낸 바와 같이, 마스터 장치(1)는, 로봇(R)에 연결 가능한 로봇 연결부(20)와, 상기 로봇 연결부(20)에 연결되는 프레임(21)으로서, 적어도 외주면 상에서 개방되는 오목형의 수용부(210)를 포함하는 프레임(21)을 가지는 장치 본체(2)를 구비한다. 또한, 마스터 장치(1)는, 수용부(210)의 개방 부분을 덮는 커버(3)를 구비한다.

그리고, 마스터 장치(1)는, 장치 본체(2)와 커버(3)와의 사이를 막는 실링 부재(4)를 구비한다. 또한, 마스터 장치(1)는, 장치 본체(2)에 연결되는 연결부(5)를 구비한다. 또한, 도 3에 나타낸 바와 같이, 마스터 장치(1)는, 툴 접속 장치(8)에 설치되는 피위치결정부(82)에 끼워맞춤 가능한 위치결정부(6)와, 상기 위치결정부(6) 내에 배치되는 위치 검지 센서(7)를 구비한다.

도 2, 도 4에 나타낸 바와 같이, 로봇 연결부(20)는, 평면에서 볼 때 형상이 원형상을 이루는 판형으로 형성된다. 그리고, 로봇 연결부(20)는, 로봇(R)과 대향하는 제1 면과 상기 제1 면과는 반대측의 제2 면을 가진다.

그리고, 로봇 연결부(20)는, 도 5, 도 6에 나타낸 바와 같이, 중심부 주위에 간격을 두고 형성되는 복수의 제1 삽통공(揷通孔)(200a, …)과(도 6 참조), 중심부 주위에 간격을 두고 형성되는 복수의 제2 삽통공(200b, …)으로서, 상기 제1 삽통공보다 중심 측에 형성되는 복수의 제2 삽통공(200b, …)이 형성되는 베이스 플레이트(200)와, 상기 복수의 제1 삽통공(200a, …)의 각각 또는 상기 복수의 제2 삽통공(200b, …)의 각각에 삽통되는 동시에 제1 면으로부터 연장되는 복수의 수나사 부재(201, …)를 가진다. 또한, 도 6에 나타낸 바와 같이, 로봇 연결부(20)는, 로봇(R)에 설치되는 로봇 플랜지(Rf)의 피끼워맞춤부(Rf2)에 끼워맞춤 가능한 끼워맞춤부재(202)를 가진다.

그리고, 도 6에는, 일례로서, 로봇 연결부(20)의 제1 삽통공(200a)에 대응하는 위치에 형성되는 나사공(Rf1)과, 끼워맞춤부재(202)가 끼워넣어질 수 있는 오목형의 피끼워맞춤부(Rf2)를 가지는 로봇 플랜지(Rf)를 통하여 마스터 장치(1)가 로봇(R)에 장착되어 있는 상태를 나타내고 있다.

제2 삽통공(200b)은, 프레임(21)의 상기 제2 삽통공(200b)에 대응하는 위치에 형성되어 있는 연통공(212)과 연통된다.

수나사 부재(201)는, 제1 삽통공(200a)에 삽입되는 제1 나사 부재(201a)와, 제2 삽통공(200b)에 나사결합되는 제2 나사 부재(201b)로 구성된다.

제1 나사 부재(201a)는, 제1 삽통공(200a)을 통해 로봇 연결부(20)의 제1 면 측으로 연장된다. 그리고, 제2 나사 부재(201b)는, 프레임(21)의 연통공(212)에 삽통된다. 또한, 제2 삽통공(200b)에 나사결합된다. 그러므로, 마스터 장치(1)에서는, 제2 나사 부재(201b)에 의해 로봇 연결부(20)와 프레임(21)이 연결된다. 그리고, 제2 나사 부재(201b)는, 제2 삽통공(200b)에 나사결합되어 있는 상태에 있어서, 로봇 연결부(20)의 제1 면 측으로 연장되지 않도록 구성되어 있다.

베이스 플레이트(200)는, 연결부(5)[후술하는 전환 기구(53)의 실린더부(531)]가 끼워넣어지는 끼워넣음부(200c)를 가진다. 끼워넣음부(200c)는, 로봇 연결부(20)의 제2 면으로부터 제1 면 측을 향해 오목형으로 형성된다. 즉, 끼워넣음부(200c)는, 제2 면 상에서 개방되는 오목부에 의해 구성된다.

또한, 베이스 플레이트(200)는, 제1 면 측에 외경(外徑)이 상이한 끼워맞춤부재(202)를 교환 가능하게 착탈하는 착탈부(着脫部)(200d)를 가진다. 그리고, 착탈부(200d)는, 나사공이 형성되어 있다. 그러므로, 마스터 장치(1)는, 끼워맞춤부재(202)에 끼워맞춤부재(202)에 삽통된 수나사가 착탈부(200d)의 나사공에 나사결합됨으로써, 베이스 플레이트(200)의 제1 면 측에 끼워맞춤부재(202)를 장착할 수 있다.

따라서, 마스터 장치(1)는, 착탈부(203)에 장착되어 있는 끼워맞춤부재(202)가 피끼워맞춤부(Rf2)에 끼워넣어져, 제1 나사 부재(201a)가 로봇 플랜지(Rf)의 나사공(Rf1)에 나사결합되는 것에 의해, 로봇 연결부(20)를 로봇 플랜지(Rf)에 장착할 수 있다. 이와 같이 하여, 마스터 장치(1)는, 로봇(R)에 연결된다.

그리고, 본 실시형태에 관한 로봇 연결부(20)는, 제1 나사 부재(201a)에 의해 로봇 플랜지(Rf)에 연결되도록 되어 있지만, 로봇 플랜지(Rf)의 나사공(Rf1)의 위치에 따라서는, 제2 나사 부재(201b)를 로봇 연결부(20)의 제1 면 측으로 연장시키도록 해도 된다. 즉, 로봇 연결부(20)는, 제2 나사 부재(201b)에 의해 로봇 플랜지(Rf)에 연결되도록 구성해도 된다.

또한, 본 실시형태에 관한 로봇 연결부(20)에서는, 착탈부(203)가 상기 로봇 연결부(20)의 제1 면 측에 외경이 상이한 끼워맞춤부재(202)를 교환 가능하게 착탈할 수 있다. 그러므로, 마스터 장치(1)는, 로봇 플랜지(Rf)의 피끼워맞춤부(Rf2)의 사이즈에 대응하는 외경의 끼워맞춤부재(202)를 선정한 후, 상기 끼워맞춤부재(202)를 착탈부(203)에 장착할 수 있다.

또한, 끼워맞춤부재(202)를 필요로 하지 않을 경우[예를 들면, 로봇 플랜지(Rf)에 피끼워맞춤부(Rf2)가 없는 경우], 로봇 연결부(20)는, 착탈부(203)로부터 끼워맞춤부재(202)를 분리해 낸 후, 로봇(R)[로봇 플랜지(Rf)]에 연결시키도록 할 수도 있다.

도 1, 도 2로 복귀하고, 프레임(21)은, 로봇 연결부(20)와 정렬되는 방향(이하, 제1 방향이라고 함)으로 두께를 가진다. 또한, 프레임(21)은, 로봇 연결부(20)의 제2 면과 대향하는 제1 면과, 상기 제1 면과는 반대측의 제2 면을 가진다. 그리고, 프레임(21)은, 제1 면과 제2 면으로 연결되는 외주면을 가진다.

또한, 도 4에 나타낸 바와 같이, 프레임(21)은, 상기 프레임(21)의 중앙부에 설치되는 동시에, 제1 면으로부터 제2 면에 걸쳐 관통하는 배치공(211)을 가진다. 그리고, 이하의 설명에 있어서, 프레임(21)의 제2 면에는 「21a」를 부여하고, 프레임(21)의 외주면에는 「21b」를 부여하는 것으로 한다.

도 2로 복귀하고, 수용부(210)는, 프레임(21)의 중심부 주위에서 간격을 두고 복수 형성되어 있다. 즉, 프레임(21)은, 복수(본 실시형태에서는, 3개의)의 수용부(210, …)를 가진다.

또한, 복수의 수용부(210, …)의 각각은, 툴(T)에 연결되는[툴 측 수용부에 수용되는 모듈을 통하여 툴(T)에 연결되는] 모듈(도시하지 않음)을 수용 가능하게 형성되어 있다. 그리고, 수용부(210)에 수용되는 모듈도, 예를 들면, 툴(T)로의 유체(공기나 물 등)나, 전력의 공급 등을 행하기 위한 것이다.

수용부(210)는, 제1 방향 및 제1 방향에 직교하는 방향을 향해 개방된다. 즉, 수용부(210)는, 프레임(21)의 제1 면 상과, 프레임(21)의 제2 면(21a) 상과, 프레임(21)의 외주면(21b) 상을 향해 개방된다.

장치 본체(2)에서는, 프레임(21)의 제1 면은, 로봇 연결부(20)의 제2 면과 대향한다. 그러므로, 수용부(210)는, 프레임(21)의 제1 면 상에서 개방되어 있는 부분이 로봇 연결부(20)에 의해 막힌다. 따라서, 장치 본체(2)는, 수용부(210)가 프레임(21)의 제2 면(21a) 상 및 프레임(21)의 외주면(21b) 상에서 개방된다.

그리고, 수용부(210)에서의, 프레임(21)의 제2 면(21a) 측의 개방단[이하, 제1 개방단(210a)이라고 함]은, 프레임(21)의 제2 면(21a) 측보다 프레임(21)의 제1 면 측에 위치한다. 또한, 수용부(210)에서의, 프레임(21)의 외주면(21b) 측의 개방단[이하, 제2 개방단(210b)이라고 함]은, 프레임(21)의 외주면(21b)보다 프레임(21)의 내측에 위치한다.

배치공(211)의 구멍 직경은, 도 4에 나타낸 바와 같이, 프레임(21)의 제1 면 측보다도, 프레임(21)의 제2 면(21a) 측이 작아지도록 설정된다.

도 2로 복귀하고, 커버(3)는, 수용부(210)의 개방 부분을 덮은 상태에서 외면이 프레임(21)의 외면[본 실시형태에서는, 프레임(21)의 제2 면(21a), 및 프레임(21)의 외주면(21b)]과 연속된다. 또한, 커버(3)는, 수용부(210)의 개방 부분을 덮은 상태에서, 외측 에지부가 수용부(210)의 제1 개방단(210a) 및 수용부(210)의 제2 개방단(210b)에 맞닿는다.

보다 구체적으로 설명한다. 커버(3)는, 수용부(210)의 개방 부분을 덮은 상태에서 프레임(21)의 외주면(21b)과 연속하는 외면을 가지는 측면부(30)와, 상기 측면부(30)와 직교하고 또한 수용부(210)의 개방 부분을 덮은 상태에서 프레임(21)의 제2 면(21a)과 연속되는 외면을 가지는 상면부(31)를 가진다.

측면부(30)는, 원호형으로 형성되어 있다. 그리고, 측면부(30)는, 주위 방향으로 제1 단부와, 상기 제1 단부와는 반대측의 제2 단부를 가진다. 또한, 측면부(30)는, 주위 방향에 직교하는 방향에서 상단(上端)과 상기 상단과는 반대측의 하단부(下端部)을 가진다. 그리고, 이하의 설명에 있어서, 측면부(30)의 제1 단부에는 「30a」를 부여하고, 측면부(30)의 제2 단부에는 「30b」를 부여하고, 측면부(30)의 하단부에는 「30c」를 부여하는 것으로 한다.

측면부(30)는, 제1 단부(30a) 및 제2 단부(30b)의 각각이 프레임(21)의 제1 개방단(210a)에 맞닿는다. 또한, 측면부(30)는, 하단부(30c)가 로봇 연결부(20)의 제2 면에서의 외측 에지부 상에 배치된다.

상면부(31)는, 측면부(30)의 상단에 설치되는 제1 단부와, 상기 제1 단부와는 반대측의 제2 단부를 가진다. 또한, 상면부(31)는, 상기 상면부(31)의 제1 단부와 제2 단부가 배열되는 방향에 직교하는 방향으로 한 쌍의 측단을 가진다. 그리고, 이하의 설명에 있어서, 상면부(31)의 제2 단부에는 「31a」를 부여하고, 상면부(31)의 한쪽 단부에는 「31b」를 부여하고, 상면부(31)의 다른 쪽 단부에는 「31c」를 부여하는 것으로 한다.

그리고, 상면부(31)의 제2 단부(31a)는, 수용부(210)의 제1 개방단(210a)에 맞닿는다. 또한, 상면부(31)의 한쪽 단부(31b) 및 상면부(31)의 다른 쪽 단부(31c)은, 수용부(210)의 제2 개방단(210b)에 맞닿는다.

실링 부재(4)는, 환형으로 형성되어 있고, 로봇 연결부(20)의 제2 면 상에 배치된다. 즉, 실링 부재(4)는, 로봇 연결부(20)의 제2 면 상에서의 외주 에지부 전체 주위에 걸쳐 배치된다.

그러므로, 실링 부재(4)는, 커버(3)로 수용부(210)를 덮었을 때, 프레임(21)[프레임(21)의 제2 면(21a)]과, 커버(3)[커버(3)에서의 측면부(30)의 하단부 (30c)]에 의해 끼워넣어진다. 따라서, 마스터 장치(1)는, 프레임(21)[프레임(21)의 제2 면(21a)]과, 커버(3)[커버(3)에서의 측면부(30)의 하단부 (30c)]과의 사이가 실링 부재(4)에 의해 막힌다.

도 7에 나타낸 바와 같이, 연결부(5)는, 툴 접속 장치(8)의 공동부(80)에 삽입 가능한 통형의 삽입부(50)로서, 주위 방향으로 간극을 두고 형성되는 복수의 관통공(500, …)을 가지는 삽입부(50)와, 상기 삽입부(50)의 관통공(500)의 각각에 끼워넣어지는 환형의 받이 부재(51)와, 상기 받이 부재(51)의 각각에 끼워넣어지는 볼 부재(52)로서, 일부가 삽입부(50)의 외부로 돌출 가능한 볼 부재(52, …)와, 상기 볼 부재(52)의 일부를 삽입부(50)의 외부로 돌출시켜 상기 볼 부재(52)를 툴 접속 장치(8)의 걸림부(81)에 걸림 가능하게 한 상태(이하, 걸림 상태라고 함)와, 볼 부재(52)의 일부를 삽입부(50) 내로 퇴피시켜 상기 볼 부재(52)를 툴 접속 장치(8)의 걸림부(81)에 걸림 불가능하게 한 상태(이하, 비걸림 상태라고 함)로 전환 가능한 전환 기구(53)와 걸림 상태를 유지하기 위한 록 기구(54)를 가진다(도 4 참조). 또한, 연결부(5)는, 전환 기구(53)가 걸림 상태인 것을 검지하는 제1 검지부(55)와, 전환 기구(53)가 비걸림 상태인 것을 검지하는 제2 검지부(56)를 가진다.

삽입부(50)는, 경금속(예를 들면, 알루미늄, 마그네슘, 티탄 등)이나, 수지[예를 들면, 섬유 강화 플라스틱, 엔지니어링 플라스틱(엔프라), 열경화성 수지, 열가소성 수지, 카본 섬유 강화 플라스틱 등]로 구성할 수 있다[본 실시형태에 있어서의 삽입부(50)는, 경금속인 알루미늄에 의해 구성되어 있다].

그리고, 삽입부(50)를 경금속으로 구성하는 경우, 알루미늄을 채용하는 것이 바람직하다. 또한, 삽입부(50)를 수지로 구성하는 경우, 섬유 강화 플라스틱을 채용하는 것이 바람직하고, 더욱 바람직하게는, 카본 섬유 강화 플라스틱이며, 가장 바람직하게는, 페놀계 수지를 포함하는 카본 섬유 강화 플라스틱이다.

또한, 삽입부(50)는, 로봇 연결부(20) 측의 제1 단부와, 상기 제1 단부와는 반대측의 제2 단부를 가진다. 그리고, 삽입부(50)는, 상기 관통공(500)에 연속하는 오목형의 끼워맞춤 오목부(501)를 가진다. 또한, 삽입부(50)는, 제1 단부로부터 관통공(500)에 연결되도록 형성되는 나사공(502)과, 상기 나사공(502)에 나사결합시키는 수나사 부재(503)를 가진다.

끼워맞춤 오목부(501)는, 삽입부(50)의 제2 단부 측을 향해 오목형으로 형성된다. 나사공(502)은, 삽입부(50)의 제1 단부로부터 끼워맞춤 오목부(501)에 연결되도록 형성된다.

받이 부재(51)는, 금속(예를 들면, 소결 금속, 스테인레스, 철계의 금속 등)으로 구성되어 있다. 그리고, 받이 부재(51)는, 소결 금속이 채용되는 것이 바람직하다. 또한, 본 실시형태에 관한 받이 부재(51)는, 소결 금속으로 구성되어 있다.

받이 부재(51)는, 도 7, 도 8, 도 9에 나타낸 바와 같이, 환형의 받이 부재 본체(510)와, 상기 받이 부재 본체(510)의 외면으로부터 삽입부(50)의 제2 단부 측을 향해 돌출하는 돌출부(511)를 가진다.

받이 부재 본체(510)는, 축심(軸心) 방향으로 제1 단부와, 상기 제1 단부와는 반대측의 제2 단부를 가진다. 그리고, 본 실시형태에 관한 받이 부재 본체(510)는, 삽입부(50)의 관통공(540b)에 끼워넣어진 상태에 있어서, 제1 단부가 삽입부(50)의 외주면 상에 위치하고, 제2 단부가 삽입부(50)의 내주면 상에 위치한다. 또한, 받이 부재 본체(510)는, 삽입부(50)의 관통공(500)에 끼워넣어진 상태에 있어서, 제1 단부가 삽입부(50)의 외주면과 면일치로 되어, 제2 단부가 삽입부(50)의 내주면과 면일치로 되도록 형성된다.

그리고, 도 8에 나타낸 바와 같이, 받이 부재 본체(510)는, 제1 단부 측의 내주면으로부터 주위 방향 내측을 향해 돌출하는 리턴부(510a)를 가진다. 그리고, 본 실시형태에 관한 받이 부재 본체(510)는, 한 쌍의 리턴부(510a, 510a)를 가진다.

돌출부(511)는, 받이 부재(51)를 삽입부(50)의 관통공(500)에 끼워맞추었을 때, 삽입부(50)의 나사공(502)과 대응하는 위치에서 오목형으로 형성되는 나사멈춤부(511a)를 가진다. 그러므로, 연결부(5)에서는, 삽입부(50)의 관통공(500)에 받이 부재(51)를 끼워넣는 동시에 돌출부(511)를 끼워맞춤 오목부(501)에 끼워넣어, 나사공(502)에 나사결합시킨 수나사 부재(503)를 돌출부(511)의 나사멈춤부(511a)에 접촉시킴으로써, 삽입부(50)에 받이 부재(51)를 고정시킬 수 있다.

전환 기구(53)는, 도 4에 나타낸 바와 같이, 상기 삽입부(50) 내에 배치되는 동시에 상기 삽입부(50)의 축선 방향으로 이동 가능한 캠부(530a)를 가지는 왕복 이동체(530)를 구비한다.

또한, 전환 기구(53)는, 삽입부(50)의 제1 단부에 연결되는 통형의 실린더부(531)와, 왕복 이동체(530)에 연결되는 수압부(受壓部)(532)와, 상기 수압부(532)에 외력을 작용시켜 왕복 이동체(530)를 제1 방향으로 이동시키는 구동원(도시하지 않음)을 가진다.

그리고, 본 실시형태에 있어서, 삽입부(50)와 전환 기구(53)의 실린더부(531)는, 일체로 형성되어 있고, 내부에는, 록 기구(54)의 1구성인 받이부(540)가 배치되어 있다. 그리고, 이하의 설명에 있어서, 실린더부(531)와 삽입부(50)가 일체로 되어 있는 부재를 통형부라고 한다.

왕복 이동체(530)는, 캠부(530a)로부터 연장되는 축부(軸部)(530b)를 가진다. 그리고, 왕복 이동체(530)의 캠부(530a)는, 삽입부(50)의 축심 방향에서의 일방향(이하, 제1 방향이라고 함)을 향해 이동함에 따라 볼 부재(52, …)를 삽입부(50)의 외부로 압출하고, 상기 제1 방향과는 반대측의 제2 방향으로 이동함에 따라 볼 부재(52, …)에 대한 압출을 해제하도록 구성된다.

보다 구체적으로 설명하면, 캠부(530a)는, 로봇 연결부(20) 측의 제1 단부와, 상기 제1 단부와는 반대측의 제2 단부를 가진다. 그리고, 캠부(530a)는, 제1 단부 측[받이부(540)와 대향하는 측]에 형성되는 오목형의 캠측 오목부(530aa)를 가진다.

캠측 오목부(530aa)는, 상기 캠부(530a)의 중심부 주위에서 환형을 이룬다. 또한, 캠측 오목부(530aa)는, 상기 캠부(530a)의 중앙부 측에 형성된다. 그러므로, 캠부(530a)에서의 캠측 오목부(530aa)보다 외측의 부분[캠측 오목부(530aa)로부터 외주부까지의 치수]은, 캠부(530a)에서의 캠측 오목부(530aa)보다 내측의 부분[캠측 오목부(530aa)로부터 중심부까지의 치수]에 비하여 두껍게 된다.

캠부(530a)의 외주면(530c)은, 캠부(530a)의 제1 단부와 캠부(530a)의 제2 단과의 사이에 형성되는 페일 세이프부(fail safe portion)(530cc)를 포함한다. 보다 구체적으로 설명한다. 캠부(530a)의 외주면(530c)은, 캠부(530a)의 제1 단부 측에 형성되는 제1 테이퍼부(530ca)와, 캠부(530a)의 제2 단부 측에 형성되는 제2 테이퍼부(530cb)와, 상기 제1 테이퍼부(530ca)와 상기 제2 테이퍼부(530cb)와의 사이에 형성되는 페일 세이프부(530cc)를 포함한다.

제1 테이퍼부(530ca)는, 캠부(530a)의 제1 단부 측으로 됨에 따라 외형이 작아지도록 형성된다. 그리고, 제2 테이퍼부(530cb)는, 캠부(530a)의 제2 단부 측으로 됨에 따라 외형이 커지도록 형성된다.

페일 세이프부(530cc)는, 원통형으로 형성함으로써 구성하거나, 내부를 향해 만곡되는 동시에 캠부(530a)의 주위 방향 전체 주위에 걸쳐 형성되는 오목부에 의해 구성하거나 할 수 있다. 또한, 페일 세이프부(530cc)는, 상기 볼 부재(52, …)의 각각과 끼워맞춤 가능하게 형성된다.

그러므로, 캠부(530a)는, 제1 방향을 향해 이동하면, 먼저, 제1 테이퍼부(530ca)가 볼 부재(52, …)에 접촉한다. 이로써, 볼 부재(52, …)가 삽입부(50)의 외부로 압출되기 시작한다. 그리고, 캠부(530a)는, 제1 방향을 향해 다시 이동하면, 제2 테이퍼부(530cb)가 볼 부재(52, …)에 접촉한다. 이로써, 볼 부재(52, …)의 각각의 일부가 삽입부(50)로부터 돌출하고, 상기 볼 부재(52, …)의 각각이 걸림부(81)에 걸림 가능한 상태로 된다. 또한, 캠부(530a)는, 제2 방향으로 이동함으로써 복수의 볼 부재(52, …)의 각각에 대한 압출을 해제한다.

또한, 캠부(530a)가 페일 세이프부(530cc)로 볼 부재(52, …)를 삽입부(50)의 밖으로 압출하고 있는 상태에 있어서, 실린더부(531)는, 받이부(540)로부터 이격된 장소에 위치한다(도 11 참조).

그러므로, 삽입부(50)를 공동부(80)에 꽂은 후에 캠부(530a)를 삽입부(50)의 축선 방향에서의 일방향 측으로 이동시키면, 실린더부(531)는, 받이부(540)로부터 이격된 장소에 위치한다.

한편, 캠부(530a)가 제2 테이퍼부(530cb)에 의해 볼 부재(52, …)를 삽입부(50)의 밖으로 압출하고 있는 상태에 있어서, 실린더부(531)는, 받이부(540)에 맞닿는다(도 12 참조).

그러므로, 삽입부(50)를 공동부(80)에 삽입하지 않고 캠부(530a)를 삽입부의 축선 방향에서의 일방향 측으로 이동시키면, 실린더부(531)는, 받이부(540)에 접촉한다.

왕복 이동체(530)의 축부(530b)는, 받이부(540)에 삽통된다.

실린더부(531)는, 삽입부(50)와 일체로 형성된다. 그러므로, 실린더부(531)도, 삽입부(50)와 마찬가지의 경금속 또는 수지에 의해 구성된다. 또한, 실린더부(531)는, 외경이 삽입부(50)의 외경보다 커지도록 형성된다.

그러므로, 마스터 장치(1)에서는, 로봇 연결부(20) 상에 배치한 삽입부(50)에 프레임(21)을 외측으로부터 끼우면, 삽입부(50)의 외면에 프레임(21)의 제1 면 측의 내주면[배치공(211)]이 맞닿고, 전환 기구(53)의 실린더부(531)의 외면에 프레임(21)의 제2 면(21a) 측의 내주면[배치공(211)]이 맞닿는다. 그리고, 프레임(21)을 로봇 연결부(20) 상에 고정함으로써, 연결부(5)가 장치 본체(2)에 연결된다.

수압부(532)는, 두께를 가지는 판형으로 형성되어 있다. 또한, 수압부(532)는, 평면에서 볼 때 형상이 원형상으로 되도록 형성된다. 그리고, 수압부(532)는, 받이부(540)를 경계로 하는 다른 쪽 측에 배치된다. 또한, 수압부(532)의 외주면과 삽입부(50)의 내주면과의 사이에는, 환형의 실링 부재(S2)가 배치된다.

그러므로, 전환 기구(53)는, 삽입부(50)의 내주면과, 받이부(540)와, 로봇 연결부(20)의 제2 면에 의해 구획되어 있는 내부 공간을 수압부(532)를 경계로 하는 한쪽의 공간[이하, 제1 공간(D1)이라고 함]과, 수압부(532)를 경계로 하는 다른 쪽의 공간[이하, 제2 공간(D2)이라고 함]로 구획한다.

구동원은, 한쪽의 공간(D1)에 기체(氣體)를 유입(流入)시키는 제1 유로(流路)(도시하지 않음)와, 다른 쪽의 공간(D2)에 공기를 유입시키는 제2 유로(도시하지 않음)에 연결된다. 그리고, 구동원에는, 예를 들면, 에어 압축기 등을 채용할 수 있다.

록 기구(54)는, 상기 장치 본체(2)(통형부) 내에 배치되는 받이부(540)로서, 상기 삽입부(50)의 축심 방향으로 상기 왕복 이동체(530)의 캠부(530a)와 배열되는 받이부(540)과, 상기 왕복 이동체(530)의 캠부(530a)와 상기 받이부(540)와의 사이에 배치되는 가압 부재(541)로서, 상기 삽입부(50)의 축심 방향에서의 일방향 측에 상기 왕복 이동체(530)를 가압하는 가압 부재(541)를 가진다.

받이부(540)는, 캠부(530a)와 대향하는 부분에 형성되는 오목형의 지지부 측 오목부(540a)를 가진다. 그리고, 받이부(540)의 중앙부에는, 관통공(540b)이 형성된다.

지지부 측 오목부(540a)는, 관통공(540b)의 주위에 간격을 두고 복수 형성된다. 그리고, 본 실시형태에서는, 3개의 지지부 측 오목부(540a)가 형성된다(도 3 참조).

받이부(540)에서의 관통공(540b)을 구획하는 부분에는, 환형의 실링 부재(S1)가 배치된다. 그러므로, 전환 기구(53)에서는, 축부(530b)가 받이부(540)의 실링 부재(S1)에 압접(壓接)한다. 이로써, 축부(530b)와 받이부(540)와의 사이의 간극이 실링 부재(S1)에 의해 막힌다.

가압 부재(541)는, 코일 스프링이 채용된다. 또한, 전환 기구(53)에서는, 3개의 캠측 오목부(530aa)의 각각에 캠측 오목부(530aa)가 배치된다. 그러므로, 전환 기구(53)는, 3개의 가압 부재(541)를 가진다. 그리고, 각각의 가압 부재(541, …)는, 캠부(530a)[왕복 이동체(530)]를 받이부(540)로부터 이격되는 방향으로 가압한다.

여기서, 가압 부재(541)와 캠부(530a)와 받이부(540)와의 관계에 대하여 설명한다. 본 실시형태에 있어서, 캠부(530a)와 받이부(540)는, 캠부(530a)가 받이부(540)에 가장 근접하고 있는 상태에 있어서, 캠측 오목부(530aa)의 바닥부와 지지부 측 오목부(540a)의 바닥부와의 간격이 가압 부재(541)의 자유 길이의 1/3보다 커지도록 구성된다.

또한, 본 실시형태에 있어서, 캠부(530a)와 받이부(540)는, 캠부(530a)가 받이부(540)로부터 가장 이격되어 있는 상태에 있어서, 캠측 오목부(530aa)의 바닥부와 지지부 측 오목부(540a)의 바닥부와의 간격이 가압 부재(541)의 자유 길이보다 작아지도록 구성된다.

제1 검지부(55)는, 도 6에 나타낸 바와 같이, 삽입부(50)[본 실시형태에서는, 삽입부(50)의 제1 단부와 제2 단과의 도중 위치]에 배치되어 있다. 보다 구체적으로 설명하면, 제1 검지부(55)는, 삽입부(50)의 제1 단부와 제2 단과의 도중 위치에 형성되어 있는 구멍부(도면 번호를 부여하지 않음) 내에 배치된다.

또한, 제1 검지부(55)는, 페일 세이프부(530cc)에 의해 볼 부재(52, …)를 삽입부(50)의 밖으로 압출하고 있는 캠부(530a)의 제2 테이퍼부(530cb)와 인접하는 위치에 배치된다. 그러므로, 캠부(530a)가 페일 세이프부(530cc)에 의해 볼 부재(52, …)를 삽입부(50)의 밖으로 압출하고 있는 위치로부터 다시 계속 이동하고, 상기 캠부(530a)[제2 테이퍼부(530cb)]가 제1 검지부(55)와 대응하는 위치로부터 벗어나면, 제1 검지부(55)는, 캠부(530a)를 검지하고 있지 않은 상태로 된다.

또한, 제1 검지부(55)는, 삽입부(50)의 제2 단부 측[삽입부(50)의 축선 방향에서의 일방향 측]으로 이동한 캠부(530a)[캠부(530a)의 측면]와 대향하는 위치에 배치된다. 이와 같이 하여, 제1 검지부(55)는, 캠부(530a)가 볼 부재(52)를 삽입부(50)의 외측으로 압출하고 있는 상태인 것을 검지 가능하도록 구성된다.

그리고, 제1 검지부(55)는, 상기 제1 검지부(55)에 캠부(530a)가 근접한 것을 검지 가능한 근접 센서 등으로 구성할 수 있다.

제2 검지부(56)는, 전환 기구(53) 내[본 실시형태에서는, 삽입부(50)의 축선 방향에서 캠부(530a)와 배열되는 위치]에 배치된다.

보다 구체적으로 설명한다. 제2 검지부(56)는, 받이부(540)의 캠부(530a)와 대향하는 부분에 형성되는 오목부(도면 번호를 부여하지 않음) 내에 배치된다. 그러므로, 제2 검지부(56)는, 캠부(530a)가 삽입부(50)의 제1 단부 측[삽입부(50)의 축선 방향에서의 다른 방향 측]으로 이동한 것을 검지할 수 있다. 즉, 제2 검지부(56)는, 캠부(530a)가 볼 부재(52)에 대한 압출을 해제하고 있는 상태인 것을 검지할 수 있다.

그리고, 제2 검지부(56)는, 상기 제2 검지부(56)에 캠부(530a)가 근접한 것을 검지 가능한 근접 센서 등으로 구성할 수 있다.

도 4로 복귀하고, 위치결정부(6)는, 장치 본체(2)[프레임(21)의 제2 면(21a)]으로부터 외측을 향해 연장되는 핀형으로 형성된다.

그리고, 위치결정부(6)는, 장치 본체(2)의 중심부 주위에서 간격을 두고 복수(본 실시형태에서는, 2개) 배치되어 있다. 또한, 한 쌍의 위치결정부(6, 6)는, 장치 본체(2)의 중심부를 통하여 대칭으로 되는 위치로부터 서로 어긋난 위치에 배치된다.

위치 검지 센서(7)는, 한 쌍의 위치결정부(6, 6)의 각각에 내장되어 있다. 그러므로, 본 실시형태에 관한 마스터 장치(1)는, 한 쌍의 위치 검지 센서(7)를 구비하게 되어 있다. 또한, 위치 검지 센서(7)는, 위치결정부(6, 6)에 내장되어 있다. 또한, 위치 검지 센서(7)는, 위치결정부(6)의 선단부로부터 툴 접속 장치(8)의 피위치결정부(82)의 바닥부에 설치된 피검지체(82a)까지의 거리를 검지하도록 구성된다.

본 실시형태에 관한 마스터 장치(1)는, 이상과 같다. 이어서, 본 실시형태에 관한 마스터 장치(1)의 동작에 대하여 첨부 도면을 참조하면서 설명을 행한다.

먼저, 마스터 장치(1)에 의해 툴(T)을 로봇(R)에 장착하기 위해서는, 도 10에 나타낸 바와 같이, 캠부(530a)를 받이부(540) 측으로 이동시킨다. 이로써, 볼 부재(52)의 일부가 삽입부(50) 내로 퇴피하므로, 상기 볼 부재(52)가 걸림부(81)에 걸림 불가능하게 된다.

그리고, 마스터 장치(1)의 위치결정부(6)의 위치를 툴 접속 장치(8)의 피위치결정부(82)의 위치에 대응시킨다. 또한, 각 위치 검지 센서(7)가 검지하는 위치결정부(6)의 선단부로부터 툴 접속 장치(8)의 피위치결정부(82)의 바닥부까지의 거리를 확인하면서, 마스터 장치(1)를 툴 접속 장치(8)에 연결 가능한 자세로 한다. 그리고, 마스터 장치(1)의 삽입부(50)를 툴 접속 장치(8)의 공동부(80)에 꽂는다.

또한, 도 11에 나타낸 바와 같이, 제2 공간(D2)에 공기를 보냄으로써, 캠부(530a)를 받이부(540)로부터 이격되는 방향으로 이동시킨다. 이에 따라, 각 볼 부재(52)가 캠부(530a)에 의해 삽입부(50)의 외부로 압출된다. 이로써, 볼 부재(52)의 일부가 삽입부(50)의 외부로 돌출한다. 따라서, 마스터 장치(1)의 볼 부재(52)가 툴 접속 장치(8)의 걸림부(81)에 걸린다.

이 때, 왕복 이동체(530)의 캠부(530a)는, 제1 검지부(55)와 인접하는 장소에서 정지한다. 이로써, 제1 검지부(55)만이 캠부(530a)를 검지하고 있는 상태로 된다. 따라서, 제1 검지부(55)만이 캠부(530a)를 검지하고 있는 상태를 확인함으로써, 전환 기구(53)가 걸림 상태인 것을 파악할 수 있다.

한편, 도 12에 나타낸 바와 같이, 마스터 장치(1)의 삽입부(50)를 툴 접속 장치(8)의 공동부(80)에 꽂아 있지 않을 때, 캠부(530a)를 받이부(540)로부터 이격되는 방향으로 이동시키면, 왕복 이동체(530)는, 실린더부(531)가 받이부(540)에 접촉될 때까지 계속 이동한다.

그 결과, 왕복 이동체(530)의 캠부(530a)는, 제1 검지부(55)와 인접하는 장소로부터 벗어난 장소에서 정지한다. 이 때, 제1 검지부(55) 및 제2 검지부(56)는, 캠부(530a)를 검지하고 있지 않은 상태로 된다. 따라서, 제1 검지부(55) 및 제2 검지부(56)가 캠부(530a)를 검지하고 있지 않은 상태를 확인함으로써, 마스터 장치(1)와 툴 접속 장치(8)가 정상(正常)으로 연결되어 있지 않은 것을 파악할 수 있다.

그리고, 로봇(R)으로부터 툴(T)을 분리해 내기 위해서는, 제2 공간(D2)에 공기를 보내고, 캠부(530a)를 받이부(540)에 근접하는 방향으로 이동시킨다. 이로써, 볼 부재(52)의 일부가 삽입부(50) 내로 퇴피한다. 그리고, 캠부(530a)의 볼 부재(52)에 대한 압출이 해제된다. 이로써, 마스터 장치(1)는, 볼 부재(52)를 걸림부(81)에 걸림 불가능한 상태로 된다.

그리고, 제2 검지부(56)는, 삽입부(50)의 제2 단부 측으로 이동한 캠부(530a)를 검지한다. 즉, 제2 검지부(56)는, 캠부(530a)가 볼 부재(52)에 대한 압출을 해제하고 있는 상태인 것을 검지한다. 따라서, 제2 검지부(56)만이 캠부(530a)를 검지하고 있는 상태를 확인함으로써, 전환 기구(53)가 비걸림 상태인 것을 파악할 수 있다.

그리고, 마스터 장치(1)의 삽입부(50)를 툴 접속 장치(8)의 공동부(80)로부터 빼냄으로써, 로봇(R)으로부터 툴(T)을 분리해 낼 수 있다.

이상과 같이, 본 실시형태에 관한 마스터 장치(1)에 의하면, 삽입부(50)를 경금속(본 실시형태에서는, 알루미늄)으로 구성한다. 그러므로, 마스터 장치(1)는, 삽입부(50)의 중량을 억제할 수 있다. 또한, 마스터 장치(1)는, 삽입부(50)가 경금속으로 구성되는 한편, 받이 부재(51)가 금속(본 실시형태에서는, 소결 금속)으로 구성된다. 그러므로, 마스터 장치(1)는, 연결부(5) 중, 볼 부재(52)가 맞닿는 부분을 보강할 수 있다. 따라서, 마스터 장치(1)는, 내구성을 손상시키지 않고, 중량을 경감시킬 수 있다.

또한, 마스터 장치(1)에서는, 중량을 경감시킴으로써, 로봇(R)을 조작할 때 생기는 관성을 작게 할 수도 있다. 그러므로, 마스터 장치(1)는, 로봇(R)의 조작성을 향상시킬 수도 있다.

또한, 마스터 장치(1)는, 삽입부(50)가 경금속(본 실시형태에서는, 알루미늄)으로 구성되므로, 절삭 등의 가공을 용이하게 행할 수 있다. 그리고, 마스터 장치(1)는, 전술한 바와 같이, 받이 부재(51)가 볼 부재(52)와 삽입부(50)의 관통공과의 사이에 배치됨으로써, 연결부(5) 중 볼 부재(52)가 맞닿는 부분이 보강되어 있다. 그러므로, 마스터 장치(1)는, 담금질을 행하지 않고 삽입부(50)를 구성해도, 볼 부재(52)의 이동에 따른 삽입부(50)의 마모나 파손 등을 방지할 수 있다. 따라서, 마스터 장치(1)는, 제조 비용을 억제할 수도 있다.

이와 같이, 마스터 장치(1)는, 중량이나 제조 비용을 억제할 수 있는 우수한 효과를 얻을 수 있다.

또한, 마스터 장치(1)는, 받이 부재(51)가 환형의 받이 부재(51) 본체와, 상기 받이 부재(51) 본체의 외면으로부터 삽입부(50)의 제2 단부 측을 향해 돌출하는 돌출부(511)를 가진다. 그러므로, 마스터 장치(1)는, 받이 부재(51)에서의, 돌출부(511)가 형성되어 있는 부분이 두껍게 된다.

따라서, 받이 부재(51)는, 볼 부재(52)에 의해 삽입부(50)의 제2 단부 측을 향해 가압되게 되지만, 돌출부(511)가 형성되어 있는 부분이 두껍게 되어 있으므로, 볼 부재(52)의 가압에 의한 손상을 방지할 수도 있다.

또한, 마스터 장치(1)는, 받이 부재(51) 본체가 리턴부(510a)를 가진다. 그러므로, 마스터 장치(1)는, 전환 기구(53)를 삽입부(50)의 제2 단부 측으로 이동시킴으로써, 볼 부재(52)를 삽입부(50)의 외부로 압출하면 상기 볼 부재(52)가 리턴부(510a)에 맞닿는다. 따라서, 마스터 장치(1)는, 볼 부재(52)가 삽입부(50)의 외부로 탈락하는 것을 확실하게 방지할 수 있다.

또한, 마스터 장치(1)는, 받이 부재(51)가 소결 금속에 의해 구성된다. 그러므로, 마스터 장치(1)는, 상기 받이 부재(51)를 성형품으로 할 수 있다. 따라서, 마스터 장치(1)는, 받이 부재(51)를 제조하는 데 있어서, 절삭에 의한 가공 등을 행함으로써 제조 비용이 증가하는 것을 억제할 수 있다.

또한, 마스터 장치(1)는, 로봇 연결부(20)에 연결된 프레임(21)으로서, 적어도 외주면 상에서 개방되는 오목형의 수용부(210)를 포함하는 프레임(21)을 가지는 장치 본체(2)와, 상기 수용부(210)의 개방 부분을 덮는 커버(3)를 구비하고, 수용부(210)가 툴(T)에 기능을 발휘하게 하기 위해, 상기 툴(T)에 연결되는 모듈을 수용 가능하게 형성되고, 커버(3)가 수용부(210)의 개방 부분을 덮은 상태로 외면이 프레임(21)의 외면과 연속되도록 형성된다.

그러므로, 마스터 장치(1)는, 툴(T)에 따른 모듈을 수용부(210)에 수용할 수 있다. 또한, 마스터 장치(1)는 수용부(210)의 개방 부분을 덮는 커버(3)를 구비한다. 그러므로, 마스터 장치(1)는, 모듈을 수용하고 있지 않은 수용부(210)도 커버(3)로 덮을 수 있다. 그리고, 마스터 장치(1)는, 커버(3)로 수용부(210)의 개방 부분을 덮으면, 상기 커버(3)의 외주면이 프레임(21)의 외주면과 연속된다. 따라서, 마스터 장치(1)는, 범용성을 확보하면서, 수용부(210)에 모듈이 배치되어 있지 않은 상태라도 장치 본체(2)의 강도를 저하시키는 것을 방지할 수 있다는 효과를 얻을 수 있다.

또한, 마스터 장치(1)는, 커버(3)가 외주 에지가 장치 본체(2)와 맞닿도록 형성되고, 실링 부재(4)가 수용부(210)의 개방 부분 주위에 배치되고, 수용부(210)의 개방 부분을 덮은 커버(3)와 장치 본체(2)에 의해 끼워넣어진다. 그러므로, 마스터 장치(1)는, 장치 본체(2)에 커버(3)를 장착하면, 상기 커버(3)가 실링 부재(4)에 맞닿는다. 이로써, 마스터 장치(1)는, 수용부(210) 내에 이물질이 침입하는 것을 방지할 수 있다.

또한, 마스터 장치(1)에 있어서, 로봇 연결부(20)는, 베이스 플레이트(200)의 제1 삽통공(200a)의 각각 또는 상기 제2 삽통공(200b)의 각각에 삽통된 복수의 수나사 부재(201a)를 가지고, 상기 수나사 부재(201a)는, 제1 면으로부터 연장되는 동시에, 로봇(R)에 설치되는 로봇 플랜지(Rf)의 나사공(Rf1)에 나사결합 가능하게 구성되어 있다.

그러므로, 마스터 장치(1)는, 로봇(R)[로봇 플랜지(Rf)]에 연결될 때, 수나사 부재(503)를 제1 삽통공(200a)에 삽통시키거나 또는 수나사 부재(503)를 제2 삽통공(200b)에 삽통시킬 것인지를 선택할 수 있다. 따라서, 마스터 장치(1)는, 로봇 플랜지(Rf)의 나사공(Rf1)의 배열에 따라서 수나사 부재(503)의 배치를 변경할 수 있다. 이로써, 마스터 장치(1)는, 범용성이 높아진다.

또한, 마스터 장치(1)는, 로봇 연결부(20)가 로봇(R)에 설치되는 로봇 플랜지(Rf)의 피끼워맞춤부에 끼워맞춤 가능한 끼워맞춤부재(202)를 가지고, 베이스 플레이트(200)가 제1 면 측에 외경이 상이한 끼워맞춤부재(202)를 교환 가능하게 착탈하는 착탈부(203)를 가진다.

그러므로, 마스터 장치(1)는, 착탈부(203)에 의해, 베이스 플레이트(200)의 제1 면 측에 외경이 상이한 끼워맞춤부재(202)를 교환 가능하게 착탈할 수 있어, 로봇(R)에 설치되는 로봇 플랜지(Rf)의 피끼워맞춤부의 크기에 따라 끼워맞춤부재(202)를 교환할 수 있다. 또한, 마스터 장치(1)는, 끼워맞춤부재(202)를 필요로 하지 않을 경우, 착탈부(203)에 끼워맞춤부재(202)를 장착하지 않고 로봇 연결부(20)를 로봇 플랜지(Rf)에 연결할 수 있으므로, 범용성이 더 높아진다.

또한, 마스터 장치(1)는, 툴(T)에 장착되는 툴 접속 장치(8)에 설치된 피위치결정부(82)에 끼워맞춤 가능한 위치결정부(6)와, 상기 위치결정부(6)에 내장되는 위치 검지 센서(7)를 구비한다.

이로써, 마스터 장치(1)는, 위치결정부(6)의 위치를 확인함으로써 위치 검지 센서(7)의 위치를 파악함으로써, 위치 검지 센서(7)의 위치를 용이하게 파악할 수 있다. 그러므로, 마스터 장치(1)는, 위치 검지 센서(7)의 검지한 정보와, 마스터 장치(1)의 실제의 자세를 관련지어 파악하기 용이해진다.

따라서, 마스터 장치(1)는, 툴 접속 장치(8)에 대한 연결 작업을 용이하게 행할 수 있는 우수한 효과를 얻을 수 있다.

또한, 마스터 장치(1)는, 위치결정부(6) 내에 위치 검지 센서(7)가 내장되므로, 장치 본체(2)[프레임(21)]에 위치 검지 센서(7)를 설치하는 스페이스를 확보할 필요가 없어진다. 그러므로, 마스터 장치(1)는, 장치 본체(2)에 위치 검지 센서(7)를 설치하는 경우와 비교하여, 소형화를 도모할 수 있고, 또한 가공 비용을 저감시킬 수 있다.

또한, 마스터 장치(1)는, 위치결정부(6)가 오목형의 피위치결정부(82)에 삽입 가능한 핀형으로 형성된다.

그러므로, 마스터 장치(1)는, 위치결정부(6)가 프레임(21)으로부터 외부에 연장되는 핀형으로 형성되므로, 위치결정부(6)의 위치를 용이하게 확인할 수 있다. 따라서, 위치 검지 센서(7)의 위치를 용이하게 파악할 수 있다.

또한, 마스터 장치(1)는, 상기 복수의 위치결정부(6)의 각각이 프레임(21)의 중심부 주위에서 서로 간격을 두고 배치되고, 또한 위치 검지 센서(7)가 복수의 위치결정부(6) 중 하나 이상에 내장된다.

그러므로, 마스터 장치(1)는, 복수의 위치결정부(6)의 각각을 개별적인 피위치결정부(82)에 끼워맞춤으로써, 마스터 장치(1)와 툴 접속 장치(8)가 상대적으로 회전하여 버리는 것을 방지할 수 있다.

또한, 마스터 장치(1)에 있어서, 록 기구(54)는, 상기 장치 본체(2) 내에 배치되는 받이부(540)로서, 상기 삽입부(50)의 축심 방향으로 상기 왕복 이동체(530)의 캠부(530a)와 배열되는 받이부(540)와, 상기 왕복 이동체(530)와 상기 받이부(540)와의 사이에 배치되는 가압 부재(541)로서, 상기 삽입부(50)의 축심 방향에서의 일방향 측에 상기 왕복 이동체(530)를 가압하는 가압 부재(541)를 구비한다.

이와 같이, 마스터 장치(1)는, 캠부(530a)가 록 기구(54)의 가압 부재(541)에 의해 제1 방향으로 가압되고 있다. 그러므로, 마스터 장치(1)는, 볼 부재(52)를 삽입부(50)의 외측으로 압출하고 있는 상태의 캠부(530a)가 제2 방향을 향해 뜻하지 않게 이동하여 버리는 것을 방지할 수 있다. 이로써, 마스터 장치(1)는, 툴 접속 장치(8)의 걸림부(81)에 대하여 볼 부재(52)가 걸린 상태가 유지되고, 툴 접속 장치(8)가 마스터 장치(1)로부터 뜻하지 않게 탈락하는 것이 방지된다.

또한, 마스터 장치(1)는, 가압 부재(541)가 장치 본체(2) 내에 배치된 받이부(540)와 왕복 이동체(530)와 사이에 배치된다. 그러므로, 마스터 장치(1)는, 상기 가압 부재(541)를 배치하기 위한 스페이스가 장치 본체(2) 내에 확보되게 된다. 이로써, 마스터 장치(1)는, 두께[삽입부(50)의 축심 방향에서의 치수]를 작게 할 수 있다.

이상과 같이, 마스터 장치(1)는, 툴 접속 장치(8)에 대한 연결이 뜻하지 않게 해제되는 것을 방지하면서 소형화를 도모할 수 있는 우수한 효과를 얻을 수 있다.

또한, 마스터 장치(1)는, 두께를 작게 함으로써, 툴 접속 장치(8)의 중심(重心)을 연결부(5)에 근접시킬 수 있다. 그러므로, 마스터 장치(1)는, 로봇(R)을 조작할 때 생기는 관성을 작게 함으로써, 로봇(R)의 퍼포먼스를 향상시킬 수도 있다.

그리고, 마스터 장치(1)에 있어서, 상기 왕복 이동체(530)의 캠부(530a)는, 상기 받이부(540)와 대향하는 부분에 형성되는 오목형의 캠측 오목부(530aa)를 가지고, 상기 가압 부재(541)의 일부가 상기 캠측 오목부(530aa) 내에 배치된다.

그러므로, 마스터 장치(1)는, 캠부(530a) 내에 가압 부재(541)의 일부를 배치할 수 있으므로, 두께를 더욱 작게 할 수 있다.

또한, 마스터 장치(1)에 있어서, 받이부(540)는, 캠부(530a)와 대향하는 부분에 형성되는 오목형의 지지부 측 오목부(540a)를 가지고, 상기 가압 부재(541)의 일부가 상기 지지부 측 오목부(540a) 내에 배치된다.

그러므로, 마스터 장치(1)는, 받이부(540) 내에 가압 부재(541)의 일부를 배치할 수 있으므로, 마스터 장치(1)의 두께를 더욱 작게 할 수 있다.

또한, 마스터 장치(1)에 있어서, 캠부(530a)와 받이부(540)는, 상기 캠부(530a)가 상기 받이부(540)에 가장 근접하고 있는 상태에 있어서, 상기 캠측 오목부(530aa)의 바닥부와 상기 지지부 측 오목부(540a)의 바닥부와의 간격이 가압 부재(541)의 자유 길이의 1/3보다 커지도록 구성된다.

그러므로, 마스터 장치(1)는, 왕복 이동체(530)를 삽입부(50)의 바닥부에 가장 근접시킨 상태로 해도, 가압 부재(541)가 완전히 압축되지 않도록[축소대(shrinkage allowance)가 없어지지 않도록]할 수 있다. 이로써, 마스터 장치(1)는, 가압 부재(541)의 선재(線材)끼리가 접촉하는 것에 의한 마모를 방지할 수 있다. 또한, 마스터 장치(1)는, 가압 부재(541)의 내부에 발생하는 응력을 억제하여, 금속 피로에 의한 수명의 저하를 방지할 수 있다. 또한, 마스터 장치(1)는, 왕복 이동체(530)에 가압력을 부여하기 위한 최소의 치수를 설정함으로써, 마스터 장치(1)의 두께를 억제할 수도 있다.

또한, 마스터 장치(1)에 있어서, 상기 캠부(530a)와 상기 받이부(540)는, 상기 캠부(530a)가 상기 받이부(540)로부터 가장 이격되어 있는 상태에 있어서, 상기 캠측 오목부(530aa)의 바닥부와 상기 지지부 측 오목부(540a)의 바닥부와의 간격이 상기 가압 부재(541)의 자유 길이보다 작아지도록 구성된다.

그러므로, 마스터 장치(1)는, 캠부(530a)를 받이부(540)로부터 가장 이격시킨 상태로 해도, 가압 부재(541)가 완전히 신장된 상태(신장대가 없어진 상태)로는 안되므로, 가압 부재(541)가 캠부(530a)에 가압력을 작용시키고 있는 상태로 된다. 이로써, 마스터 장치(1)는, 가압 부재(541)가 구속되어, 주위의 부재와 충돌하는 것에 의한 음의 발생을 억제할 수 있다.

또한, 마스터 장치(1)는, 캠부(530a)의 외주면이 페일 세이프부(530cc)를 포함하고, 상기 페일 세이프부(530cc)가 상기 볼 부재(52)의 각각과 끼워맞춤 가능하게 형성된다.

그러므로, 마스터 장치(1)는, 캠부(530a)를 제1 방향으로 이동시켜 볼 부재(52)를 걸림 상태로 하고 있는 상태에 있어서, 상기 캠부(530a)가 제2 방향으로 이동했을 때, 페일 세이프부(530cc)와 볼 부재(52)를 끼워맞추는 것이 가능하다. 따라서, 캠부(530a)의 제2 방향으로의 이동을 규제함으로써, 마스터 장치(1)와 툴 접속 장치(8)와의 연결이 뜻하지 않게 해제되어 버리는 것을 방지할 수 있다.

또한, 마스터 장치(1)는, 전환 기구(53)가 걸림 상태인 것을 검지하는 제1 검지부(55)로서 상기 삽입부(50)에 배치되는 제1 검지부(55) 및 상기 전환 기구(53)가 비걸림 상태인 것을 검지하는 제2 검지부(56)로서 상기 전환 기구(53) 내에 배치되는 제2 검지부(56) 중 적어도 어느 한쪽을 가진다.

연결부(5)가 제1 검지부(55)를 구비하는 경우, 상기 제1 검지부(55)는, 삽입부(50)에 배치된다. 그러므로, 마스터 장치(1)는, 장치 본체(2)에 제1 검지부(55)를 배치하는 스페이스를 확보할 필요가 없어진다. 또한, 연결부(5)가 제2 검지부(56)를 구비하는 경우, 상기 제2 검지부(56)는, 전환 기구(53) 내에 배치된다. 따라서, 마스터 장치(1)는, 장치 본체(2)에 제1 검지부(55) 및 제2 검지부(56)를 배치하는 스페이스를 확보할 필요가 없어진다.

그러므로, 마스터 장치(1)는, 연결부(5)가 제1 검지부(55)를 구비하는 경우와, 연결부(5)가 제2 검지부(56)를 구비하는 경우와, 연결부(5)가 제1 검지부(55) 및 제2 검지부(56)를 구비하는 경우 어느 쪽의 경우에도, 장치 본체(2)를 작게 할 수 있다.

따라서, 마스터 장치(1)는, 전환 기구(53)의 상태를 확인할 수 있도록 하면서, 소형화를 도모할 수 있는 우수한 효과를 얻을 수 있다.

그리고, 본 실시형태에 관한 마스터 장치(1)는, 연결부(5)가 제1 검지부(55)와 제2 검지부(56)를 가진다. 그러므로, 마스터 장치(1)는, 제1 검지부(55)와 제2 검지부(56)가 캠부(530a)를 검지하고 있지 않은 것을 확인함으로써, 삽입부(50)의 밖으로 압출한 각 볼 부재(52)가 툴 접속 장치(8)의 걸림부(81)에 걸려져 있지 않은 것을 파악할 수 있다.

따라서, 마스터 장치(11)의 삽입부(50)가 툴 접속 장치(8)의 공동부(80)에 삽입되지 않고, 각 볼 부재(52)가 삽입부(50)의 밖으로 압출되어 있는 상태(이른바, 미스캐치)를 용이하게 확인할 수 있다. 이와 같이, 마스터 장치(1)는, 전환 기구(53)의 상태를 더욱 확실하게 확인할 수 있도록 하면서, 소형화를 도모하도록 할 수 있다.

또한, 마스터 장치(1)는, 제1 검지부(55)가 상기 캠부(530a)가 삽입부(50)의 축선 방향에서의 일방향 측으로 이동한 것을 검지하도록 구성되며, 상기 제2 검지부(56)가 상기 캠부(530a)와 삽입부(50)의 축선 방향으로 배열되는 위치에 배치되는 동시에, 상기 캠부(530a)가 삽입부(50)의 축선 방향에서의 다른 방향 측으로 이동한 것을 검지하도록 구성된다.

그러므로, 마스터 장치(1)는, 제1 검지부(55)가 삽입부(50)에 배치되고, 제2 검지부(56)가 전환 기구(53) 내에 배치된다. 이로써, 마스터 장치(1)는, 장치 본체(2)에 제1 검지부(55) 및 제2 검지부(56)를 배치할 스페이스를 확보할 필요가 없어진다. 따라서, 장치 본체(2)를 작게 함으로써, 마스터 장치(1)의 소형화를 도모할 수 있다.

그리고, 본 발명에 관한 공구 교환 장치용의 마스터 장치는, 상기 일 실시 예에 한정되지 않고, 본 발명의 요지를 벗어나지 않는 범위에 있어서 각종 변경이 가능한 것은 물론이다.

상기 실시형태에 있어서, 특별히 언급하지 않았지만, 커버(3)는, 모듈이 수용되어 있지 않은 수용부(210)의 개방 부분을 덮을 수 있는 것은 물론이지만, 모듈을 수용한 수용부(210)의 개방 부분을 덮는 것도 할 수 있다.

이와 같이 하는 경우, 커버(3)는, 수용부(210)에 수용되어 있는 모듈과 협동하여 수용부(210)의 개방 부분을 덮도록 해도 된다. 보다 구체적으로 설명하면, 예를 들면, 수용부(210)에 수용되어 있는 모듈이 외부의 기기와의 접속을 행하기 위한 커넥터를 구비하고 있는 경우, 커버(3)가 상기 커넥터와 협동하여 수용부(210)의 개방 부분을 덮을 수 있도록 해도 된다.

또한, 상기 실시형태에 있어서, 실링 부재(4)는, 프레임(21)의 제2 면(21a)과 커버(3)에서의 측면부(30)의 하단과의 사이를 막도록 되어 있었지만, 이에 한정되지 않고, 예를 들면, 실링 부재(4)는, 프레임(21)의 제1 개방단(210a)과 커버(3)의 제2 단과의 사이나, 프레임(21)의 제1 개방단(210a)과 커버(3)의 각 측 단과의 사이도 막도록 되어 있어도 된다.

또한, 상기 실시형태에 있어서, 마스터 장치(1)는, 한 쌍의 위치결정부(6)를 구비하게 되어 있었지만, 이에 한정되지 않고, 예를 들면, 2개 이상의 위치결정부(6)를 구비하도록 해도 된다. 또한, 이와 같이 하는 경우, 위치 검지 센서(7)는, 모든 위치결정부(6)에 내장되어 있어도 되고, 일부의 위치결정부(6)에 내장되어 있어도 된다.

또한, 상기 실시형태에 있어서, 위치결정부(6)는, 장치 본체(2)[프레임(21)]의 제2 면(21a)으로부터 외측을 향해 연장되는 핀형으로 형성되어 있었지만, 이에 한정되지 않고, 예를 들면, 장치 본체(2)의 외측[프레임(21)의 제2 면(21a) 상]에서 개방되는 오목형으로 되어 있어도 된다.

이와 같이 하면, 마스터 장치(1)는, 핀 상태의 피위치결정부(82)의 위치를 육안에 의해 용이하게 확인할 수 있게 된다. 그러므로, 마스터 장치(1)는, 피위치결정부(82)의 위치를 용이하게 확인함으로써, 위치 검지 센서(7)의 위치를 용이하게 파악할 수 있다. 그리고, 이와 같은 구성을 채용하는 경우, 위치결정부(6)의 바닥부에 위치 검지 센서(7)를 설치하는 동시에, 툴 접속 장치(8)의 피위치결정부(82)를 위치결정부(6)에 끼워맞춤 가능한 핀형으로 형성할 필요가 있다.

또한, 상기 실시형태에 있어서, 툴 접속 장치(8)의 피위치결정부(82)는, 비관통의 구멍에 의해 구성되어 있었지만, 이에 한정되지 않고, 예를 들면, 피위치결정부(82)는, 툴 접속 장치(8)의 제1 면으로부터 툴 접속 장치(8)의 제2 면에 걸쳐 관통하는 구멍에 의해 구성되어 있어도 된다.

이와 같이 하는 경우, 마스터 장치(1)의 위치 검지 센서(7)에는, 위치결정부(6)의 선단부로부터 툴(T)[툴(T)에서의 관통공에 에워싸여 있는 부분]까지의 거리를 검지하도록 하게 된다.

또한, 상기 실시형태에 있어서, 받이 부재(51)는, 돌출부(511)를 가지도록 되어 있었지만, 이에 한정되지 않고, 받이 부재(51)는, 돌출부(511)를 가지고 있지 않도록 할 수도 있다.

또한, 상기 실시형태에 있어서, 가압 부재(541)는, 왕복 이동체(530)과 통형부 내의 받이부(540)와의 사이에 배치되어 있었지만, 이에 한정되지 않고, 예를 들면, 도 16에 나타낸 바와 같이, 왕복 이동체(530)이 캠부(530a)로부터 연장되는 축부(530b)를 가지고, 받이부(540)가 장치 본체(2) 내에서의, 삽입부(50)의 축선 방향으로 축부(530b)와 배열되는 부분에 설치되고, 가압 부재(541)가 왕복 이동체(530)와 받이부(540)와의 사이에 배치되어 있어도 된다.

이와 같이 해도, 가압 부재(541)가 축부(530b)에 내장되므로, 가압 부재(541)를 배치하기 위한 스페이스가 장치 본체(2) 내에 확보되는 것에 의해, 마스터 장치(1)의 두께[삽입부(50)의 축심 방향에서의 치수]를 작게 할 수 있다.

또한, 상기 실시형태에 있어서, 특별히 언급하지 않았지만, 제1 검지부(55)와 제2 검지부(56)를 인터록(interlock) 회로에 사용하도록 해도 된다.

또한, 상기 실시형태에 있어서, 연결부(5)는, 제1 검지부(55)와 제2 검지부(56)를 가지도록 되어 있었지만, 이에 한정되지 않고, 예를 들면, 제1 검지부(55)만을 구비하도록 하거나, 제2 검지부(56)만을 구비하도록 해도 된다.

연결부(5)가 제1 검지부(55)만을 구비하도록 하는 경우, 제1 검지부(55)가 캠부(530a)를 검지하고 있지 않은 상태인 것을 확인함으로써, 전환 기구(53)가 비걸림 상태인 것을 파악하도록 해도 된다. 그리고, 연결부(5)가 제2 검지부(56)만을 구비하도록 하는 경우, 제2 검지부(56)가 캠부(530a)를 검지하고 있지 않은 상태인 것을 확인함으로써, 전환 기구(53)가 걸림 상태인 것을 파악하도록 해도 된다.

단, 마스터 장치(1)의 삽입부(50)가 툴 접속 장치(8)의 공동부(80)에 삽입되지 않고, 볼 부재(52, …)가 삽입부(50)의 밖으로 압출되어 있는 상태(이른바, 미스캐치)를 용이하게 확인 가능하도록 한다는 관점에서는, 연결부(5)가 제1 검지부(55) 및 제2 검지부(56)를 가지는 것이 바람직하다.

또한, 상기 실시형태에 있어서, 캠부(530a)에는, 3개의 캠측 오목부(530aa)가 형성되어 있었지만, 이에 한정되지 않고, 예를 들면, 캠측 오목부(530aa)는, 캠부(530a)의 중심부 주위에서 환형을 이루고, 상기 캠부(530a)의 중앙부 측에 형성되도록 해도 된다.

이와 같이 하면, 캠부(530a)에서의 캠측 오목부(530aa)보다 외측의 부분은, 캠부(530a)에서의 캠측 오목부(530aa)보다 내측의 부분에 비하여 두껍게 된다. 따라서, 상기 구성의 마스터 장치(1)에서는, 두께를 작게 할 수 있고, 또한 왕복 이동체(530)의 변형을 방지할 수도 있다.

1…마스터 장치, 2…장치 본체, 3…커버, 4…실링 부재, 5…연결부, 6…위치결정부, 7…위치 검지 센서, 8…툴 접속 장치, 20…로봇 연결부, 21…프레임, 21a…제2 면, 21b…외주면, 30…측면부, 30a…제1 단부, 30b…제2 단부, 30c…하단부, 31…상면부, 31a…제2 단부, 31b…한쪽 단부, 31c…다른 쪽 단부, 50…삽입부, 51…받이 부재, 52…볼 부재, 53…전환 기구, 54…록 기구, 55…제1 검지부, 56…제2 검지부, 80…공동부, 81…걸림부, 82…피위치결정부, 82a…피검지체, 83…툴 측 커버, 200…베이스 플레이트, 200a…제1 삽통공, 200b…제2 삽통공, 200c…끼워넣음부, 200d…착탈부, 201…수나사 부재, 201a…제1 나사 부재, 201b…제2 나사 부재, 202…끼워맞춤부재, 203…착탈부, 210…수용부, 210a…개방단, 210b…개방단, 211…배치공, 212…연통공, 500…관통공, 501…끼워맞춤 오목부, 502…나사공, 503…수나사 부재, 510…받이 부재 본체, 510a…리턴부, 511…돌출부, 511a…나사멈춤부, 530…왕복 이동체, 530a…캠부, 530aa…캠측 오목부, 530b…축부, 530c…외주면, 530ca…제1 테이퍼부, 530cb…제2 테이퍼부, 530cc…페일 세이프부, 531…실린더부, 532…수압부, 540…지지부, 540a…지지부 측 오목부, 540b…관통공, 541…가압 부재, D1…공간, D2…공간, R…로봇, Rf…로봇 플랜지, Rf1…나사공, Rf2…피끼워맞춤부, S1…실링 부재, S2…실링 부재, T…툴

Claims (4)

1. 툴(tool)을 로봇에 교환 가능하게 장착하는 공구 교환 장치용의 마스터 장치로서,
   상기 로봇에 연결 가능한 로봇 연결부와, 상기 로봇 연결부에 연결되는 프레임을 구비하는 장치 본체; 및
   상기 장치 본체에 연결되는 연결부;
   를 포함하고,
   상기 연결부는,
   상기 툴에 장착되어 있는 툴 접속 장치의 외면 상에서 개방된 오목형 또는 구멍 형상의 공동부(空洞部)에 삽입 가능한 통형(筒形)의 삽입부로서, 주위 방향으로 간극을 두고 형성되는 복수의 관통공을 가지는 삽입부;
   상기 삽입부의 관통공의 각각에 끼워넣어지는 통형의 받이 부재(holder member);
   상기 받이 부재의 각각에 끼워넣어지는 볼 부재로서, 일부가 상기 삽입부의 외부로 돌출 가능한 볼 부재; 및
   상기 볼 부재의 일부를 상기 삽입부의 외부로 돌출시켜 상기 볼 부재를 상기 툴 접속 장치의 공동부의 중심 주위에 배치된 걸림부에 걸림 가능하게 한 상태와, 상기 볼 부재의 일부를 상기 삽입부 내로 퇴피시켜 상기 볼 부재를 상기 걸림부에 걸림 불가능하게 한 상태로 전환 가능한 전환 기구;를 구비하고,
   상기 삽입부는, 경금속 또는 수지로 구성되며,
   상기 받이 부재는, 금속으로 구성되어 있는,
   공구 교환 장치용의 마스터 장치.
2. 제1항에 있어서,
   상기 삽입부는, 상기 로봇 연결부 측의 제1 단부(端部)와, 상기 제1 단부와는 반대측의 제2 단부를 구비하고,
   상기 전환 기구(機構)는, 상기 삽입부의 축선 방향으로 이동하는 동시에, 상기 삽입부의 제2 단부 측으로 이동함에 따라 상기 볼 부재를 상기 삽입부의 외부로 압출(押出)하고, 상기 삽입부의 제1 단부 측으로 이동함에 따라 상기 볼 부재에 대한 압출을 해제하도록 구성되며,
   상기 받이 부재는,
   환형(環形)의 받이 부재 본체; 및
   상기 받이 부재 본체의 외면으로부터 삽입부의 제2 단부 측을 향해 돌출하는 돌출부;를 구비하는, 공구 교환 장치용의 마스터 장치.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
   상기 받이 부재 본체는,
   상기 삽입부의 관통공에 끼워넣어져 있는 상태로 상기 삽입부의 외주면(外周面) 상에 위치하는 제1 단부와, 상기 제1 단부와는 반대측의 제2 단부를 가지는 동시에,
   상기 받이 부재 본체의 제1 단부 측의 내주면(內周面)으로부터 주위 방향 내측을 향해 돌출하는 리턴부를 가지는, 공구 교환 장치용의 마스터 장치.
4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 받이 부재는, 소결(燒結) 금속에 의해 구성되는, 공구 교환 장치용의 마스터 장치.
   

Images