WO1995024722A1 - Connecteur d'automatisation industrielle et platine utilisant ce connecteur - Google Patents

Description

明 細 書

FAコネクタおよびそれを用いたワークパレツ卜

(技術細

本発明は、 円テーブルなどの回娜上、 あるいはマンニングセン夕用加工パレ ットなど分^動する¾ の上で、 油圧や 等の^ Λ¾^つて ¾¾ΙΠエワ一 クのクランプ、 チヤッキング f»¾:どを人手によらず自動 ίίぅェ ί«¾Π ¾ 取りシステムにおいて、 # ^用自動着脱カツプリングおよび外き [¾管の数を «I減らし、 自動のリモート電^^御を可能ならしめる の およ

タに関するものである。

〔背景技術〕

これまでは、麵 Πェに ち、 円テ一ブルなど回転 あるいはマンニニグ センタ用加工パレツトなど自 動体上に エワ一クをクランビング、 チヤッ キングするといういわゆる醜り工程の體は、 その多くを人手に頼ってきた 加: 1¾の«にともなレ 工程時間における段取り時間のしめる 力 に 高くなつてきている。 また昨今の人手不足と少^^ロロ^!^ への^は、 段取り 自動化の 性を更に強めてきてレ、る。

これに対して *ί£、油圧や ^JEを自動的に断銃するコネクタ （カップラ）が開 発さ 回»ゃ自將動体上でワークをクランビング、 チヤッキングするため のパヮの が容易になってきている。今後ワークのローデイング、 アンローデ イングを口ポット力 う様になつていく ½¾にあって、 ワークの心だし、 位 め、 クランビング、 アンクランビング どすベてを自動化したいという要求 か¹ ¾まっている。 このような を行うための] ΞΛ源としての （特に油 E) の自動コネクタにより^^されるようになった力 これらの 源を電磁 弁により制御して回 ^»動体上のァクチユエ一夕を βするための信号 m, 切り粉の介在という周囲悪纖の問題を嫩して行わなければな らない。

"^に、 回転テーブルや移動パレツ卜上ワーククランプにおレ、ては、 一つのヮ ークに対しても の油圧（あるいは ァクチユエ一夕力"^個ある場 合、 そしてワーク自体も »r ある カ とである。 この様に搭 るァクチ ユエ一夕の数カ えるにつれて、 自動着脱カップリングの数も、 固定側の配管の 数も増える。 自動着脱カツプリングの数の職 πは勘合のための位 めを難しく するばかり力 \ カップリンク * ^の:^化と麵性の低下 き、配管数の働 πは

18»1±の問題を生じる。

従って、 これを回避するには、 これら回 や移動体上にそれぞれのァクチュ エータを ¾ϋに制御する の »を搭 wることによって回転体や移動体と 固 間の勝 鹏を ' i ^最小限にする がある。 この ¾^、 これらの電 餅を誦する離と信号の をいかに行うかがボイントとなる。

これを可能にするものの «として ¾¾¾、ら多接点式のコネク夕がある力 本発 明力^の としているェ fwann¾の職のもとでは、 油 用油、切 肖鼬、 7 切り粉などの介在により翻間にわたる安定な も信 TOi、 制御ち出来ない。

一方、 昭 6 2 - 29 0 1 1 3号^には、油 iE ヽ 1215；されたマニホ一 ルドと に «された 給離 示されている。 この装置は 給 電時に生ずる 力により油圧配管の ^を行うようにしたものであるが、 であるため、 悪纖下では である。 さらに油 BE¾置の弁は固定側（一 次仰 J)で^ prる があり、 移動側 d«> の自 ¾¾作カ坏能である。 また、本出 SIA^先に驟した欄平 6 - 6 9 9 3号雄では、 ^ ^rn. 置自体の翻は開示しているが、 管のカツプリング装置と"^化するもの は開示されていない。

〔発明の開示〕

従って、 本発明は、 を用いず^ m '、 しかも厳密な位 ft决めを なくても安定に^^およ ^号^^できるコネク夕装置を ί! ^ることを 目的とする。

本発明は、 2本の ¾M2管を力ップリングする難力ッブラと、 ¾^信^!電 部を内仰 ¾Λ給電部^側に同 «置してそれぞれ高周 導により:^

ツブラと、ニ欢側に する電力を生^ r る高周波ィンバ一夕とからなる一次側力ッブラと、

2本の 管を力ップリングする ¾¾ ^力ッブラと、 mm信" ¾ ^部を内側、 部^側に同 «置してそれぞれ高周波電¾導により一次側力ッブラ 力、ら無¾ ^受け取る職力ッブラと、一次側から された mm信号および電 力を二次側で される負荷のために変換する変換部とからなる二^側力ッブラ と、

えた電力、 ^信号、 および 次側と:^側との間で fernする FAコ ネクタである。

本発明は、 ケーブル S2 ^儺しい、 あるいは^:能な回繊（例えば多回転円 テーブル）や移動体（マンニングセンタ用加工パレツトなど）上で碰の電縦 を (油、切削油、 7k切り粉などの介在） に されず安定に制御するた め、 一次服 すなわち固定側から高周波電薩導により なしで^を伝 えるとともに信号^も無 ¾ にておこなう。二次側（即ち回転、 あるいは移動 mでは高周 ¾ Λを 平滑被定化して、電 用 とセンサ用電

電麟のオンオフ制 '鎌号の β¾は、 mtj fe¾用の分 SI^IE器とは別に纖を形 る小形の高周波分害 H^iE器を経てシリ アル通信により^ k：¾础に搭載した CPUがシーケンシャルに電餅ソレ ノイドドライブ素子に信号を与えることにより碰の電敵の制御力珩われる。 これにより、 コネクタにおける どのようなケースでも 2 ですむ ことになる点に注目されたい。

また、 側に搭載した油圧、 ¾£觀の接点 1鎌は逆に：^側から一次佣 の高周波電 ¾^によるシリアル によって れる。力 Πえて、サ一ボバルブ 脚などに i¾なアナログ指 号、 クランプ力、 チャック力検出値などのアナ ログフィードバック信号も同シリアゾ k@信によって一次側から:^側へ あるい

]¾±¾べたように、本発明による F Aコネクタを用いれば、 回転テーブルや移

、'レツト上での離励 （油圧、 によるワーククランプにおいて、 ァク チユエ一タカ種個ある 、 さらにワーク自体も »reある^^でも、灘自 動カツプリングの数や固定側の配管数をふやすことなく制御を行えるため、結果 として力ップリン^の: »ィ匕 ^性の低下、配管設備 SE^f匕の問題を回避で きる。 しかも ヽらある多接^;コネクタゃスリップリングの^と ( い、 ェ «ΜΙΠ¾¾での (即ち油 ΙΕ¾^用油、切削油、 ? 切り粉などの介 ¾)のもとでも劣 [^嘸く翻間にわたって安定な！^ も制御か可能となる ばかり力 \ (特に移動分醒の に関しては） ¾ ^のために纖な位 »めを なくても良いという効果力囀られるため、ェ 口 XX程に航つ！^り 自動化の ^に寄与すること大である。

画の簡単な説明〕

図 1 {i*発明の プロック図を示す図、 図 2は電磁力ップリングを示す図、 図 3 ti^発明の具 適用例を；^ T図である。

〔発明を するための：^の形態〕

図 1に本発明による F Aコネクタの を示す。

一次側（固定 ) には高周波インバータ 1があり、 1 O kH z以上の： E¾誠 {i®^波の高周波を ¾する。 この髙周 SmEは図 2 すょぅな髙周波分嫩 圧器 2の一次側に加えられる。 この分 tl^E器 2の:：^側は回娜あるレ、は分離 移！^側に搭載されており、一次側と狭い間隙を経て 対向する。 mm へ 載において常時 およ cm号 を行う がある は回転軸と 同^:、伏にポット状の分 Sl^lE器を図 2のように配置し回転角度に関係なく電磁的 な結合を行う。

このように、狭い間隙を経て一次側（固定 M) に J¾£した:!^,には、 高 周 Si¾E^ する^ この ¾Εは回纖あるいは移動体に搭載したダイォ一ド プリッジ 3および L Cフィルタ 4により 平滑され直流 EEに^ ^された後、 安定ィ blU路 5により安定化して電敵制御回路 6、 図示しないセンサ、 およびパ ラレルシリァゾ 路 7の！^となる。

一方、 mi ^のオンオフ信号の 1≤¾は、上位コントローラ 8からのシリアゾ Hf 報を高周膝翻回路 9で高周波信号に変調したのち、

2とは別に麵を形 る小形 ® *¾JE器 1 0を経た高周波電鶴導によるシ リアノ ！ ~ ii ^ これ け 側（回転、 移動 > に搭載した高周酸

¾|¾回路 1 1で^したのち、 パラレルシリア 換回路 7にシリアルデータで ΛΛされる。

は離««も有しており、 シ一ケ ンシャルに電 制御回路 6に信号を与えることにより ¾Φ ^^部 1 2の の 電餅 1 3の卿力 れる。 また、 側に搭載した纖の油圧、 ¾ΒΕセンサ の] 接点疆 1 4は、逆にパラレルシリアル変縮路 7に取り込まれこれ また髙周 による:^側から一次側へのシリアル伝送によってフイード ノくックされる。

さらに、 油圧や のサーボバルブ制御などに なアナログ指^!号、 クラ ンプ力、 チヤックカ検出値などのアナログフィ一ドバツク信号も同シリァノ 信 によって一次側から ! あるい (i¾側から一次側に される。

図 3 (; ^発明をパレットに適用した糊である。ノ、'レツト 3 1は、 本発明の F Aコネクタの：^側回路を内蔵しており、 その 圧を用いてワーク 3 2を固定 するワーククランパ 3 3を有している。本発明の FAコネクタの一次側回路は嵌 合用シリンダ 3 4の^^に取り付けらわへ ガイドビン 3 5、 ガイド穴 3 6に嵌合 させることにより、 電磁カップラ 3 7、難カツブラ 3 8、 3 9が一次側と:^ 側で結合される。 ただし、 電磁カップラについては、 mm的に纖のままで、無 ¾ で給電されるものとする。 .これにより mm ^花が 恐れがなくなる。 電磁力ッブラ 3 7は電力と信号の^ "fi 器 2、 1 0を同軸配置にまとめた ものである。

その S^ffiを用いてワークを固定するワーククランパ 3 3については、 油圧制 御の は、 などを用レ、て] £Λの ^^能が誠しゃすレ、ので由圧によつ て固 ることで問題はなレ、ii、油圧と ( レ、励の漏灘しレ、¾E制御の場 合は一考を要する。例えば、 ノくネ け、 ^^と接続されていない觀（移動 時、加工時）で、 パネの力によってワークをパレツトにクランプし、 により そのクランブを解除（^c¾w¾mra御によりバネ力に坑したクランプア一 ムの持ち上 ifTげする） というやり方か搬される。

さらに、 側（回維上、分藤動体上） に C PU 載し、 シリアゾ 信 を行うことにより信号用力ップリングの,繊^^的に減らし、搭載固定したヮ ークの着座やクランプ J»IS用センサ信号のフィードバックなど itfg点 J¾を増や すこと力、できるばかりか、 移動体に用いた にはメモリバックアップを i こ とによりワークやパレツト I Dや加工 tugの g§も行うこと力 wきる。

また、 本発明のよるコネクタ のみならずロボットアームの に取 り付けられる撤の油圧、 ァクチユエ一夕の制御に対しても鶴である。特 に夕レツト！ ί^Ε»ツール 様にエアの 、 排^ »力 «Γϋある^" には回!^のコネクタカ^!である。

の利用可謡

本発明は、ェ で使用されるワークパレツト及びその周 3¾置に利用で きる。

Claims

請求の範囲

1. 2本の δ¾ί«管を力ップリングする »力ッブラと、 信^ ¾ ^を内佣 給 側に同 «置してそれぞれ髙周 導により二次側力ッブラ に « ^で^ tする電磁カツブラと、二次側に β¾する を^ "する高周波ィ ンバー夕とからなる一次側力ッブラと、

2本の 管を力ッブリングする¾^力ッブラと、 信 信部を内 ffl!k 受電部を外側に同軸配置してそれぞれ高周波電磁誘導により一次側力ッブラ から^ e受け取る電磁力ッブラと、 一次側から fe¾された 信号および電 力を:^側で駆動される負荷のために変換する変換部とからなる二次側力ッブラ えた電力、 mm信号、 および ^^次仰 Jと二 則との間で β¾する FAコ ネクタ。

2. ιυΐϋ荷は、 流体を碰の配管に舰するための撤の電餅 むことを

•とする請求項 1言 21¾の FAコネクタ。

3. 請^ ¾2言識の FAコネクタの 側カップラ^ iえ、灘圧により撤の クランプ^ ^させるワークノヽ 'レツト。