(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ロボットのアームに取付けられる第１ユニットと、ツール側の第２ユニットから構成され、第１ユニットは切離ポート及び接続ポートを有したシリンダーを具備するものであり、前記シリンダーの切離ポート又は接続ポートへの空気の供給により第１ユニット側の係止具を移動せしめ、前記第１ユニットに対して第２ユニットを接続・切離する形式の自動工具交換用カップラーにおいて、シリンダーの切離ポートへの空気回路中に、第１ユニットが第２ユニットと接合状態にあるか否かにより機械的に切換わる第１方向切換え弁と、第１ユニットが置台に載置された第２ユニットと接合状態にあるか否かにより機械的に切換わる第２方向切換え弁とを設け、第１ユニットと第２ユニットとが切離し状態にあるとき又は、係止具を介して接続状態にある第１・第２ユニットの当該第２ユニット側が置台に載置されているときにのみ上記第１・２方向切換え弁を介して切離ポートへの空気回路が繋がるようにしたことを特徴とする自動工具交換用カップラー。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
この発明は、自動工具交換用カップラーに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
自動工具交換用カップラーとしては、例えば、図１１及び図１２に示すようなものがある。
この自動工具交換用カップラーは、同図に示すように、切離し時に置台Ｄに載置されるツール側の第２ユニット２と、ロボットの出力部に取付けられる第１ユニット１とから構成されており、前記第１ユニット１に具備させたシリンダー３の切離ポート３０又は接続ポート３１（接続ポート３１内に圧縮バネ３３を設けてある）への空気の供給により前記シリンダー３の出力軸を伸長・縮短させ、これにより係止具５を移動せしめて第１ユニット１に対して第２ユニットを接続・切離するようにしてある。
【０００３】
そして、このカップラーでは、前記シリンダー３の切離ポート３０への空気回路中に常閉弁４を設けてあり、第１ユニット１と接続状態にある第２ユニット２が置台Ｄの適正位置に載置されたときに、置台Ｄのドグｄからの押圧力により常閉弁４の入力軸４０が押込まれて前記常閉弁４が開弁状態になるようにしてある。
【０００４】
したがって、オペレータの誤操作や、雷やその他の電気ノイズで空気圧の制御系が誤動作したとしても、ロボットの出力部に取付けられた第１ユニット１から不用意に第２ユニット２が脱落しなこととなる。
ところが、上記自動工具交換用カップラーでは、第２ユニット２の切離時にシリンダー３の切離ポート３０から空気が漏洩した場合、図１１の二点鎖線に示す如く圧縮バネ３３の付勢力により係止具５が「接続」位置に移動してしまい、この場合、手動で入力軸４０を押込んで常閉弁４を開弁状態にしないと切離ポート３０に空気を供給することができないので係止具５が図１１及び図１２の実線の位置に戻らない。従って、第１ユニット１に対して第２ユニット２を接続状態にすることができない。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
そこで、この発明では、▲１▼オペレータの誤操作や、雷やその他の電気ノイズで空気圧の制御系が誤動作したとしても、ロボットの出力部から不用意に第２ユニット２が脱落せず、▲２▼シリンダーの切離ポートからの空気漏洩による第１ユニットと第２ユニットとの接続不能状態を遠隔操作で解消できる自動工具交換用カップラーを提供することを課題とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
この発明は、ロボットのアームに取付けられる第１ユニットと、ツール側の第２ユニットから構成され、第１ユニットは切離ポート及び接続ポートを有したシリンダーを具備するものであり、前記シリンダーの切離ポート又は接続ポートへの空気の供給により第１ユニット側の係止具を移動せしめ、前記第１ユニットに対して第２ユニットを接続・切離する形式の自動工具交換用カップラーにおいて、シリンダーの切離ポートへの空気回路中に、第１ユニットが第２ユニットと接合状態にあるか否かにより機械的に切換わる第１方向切換え弁と、第１ユニットが置台に載置された第２ユニットと接合状態にあるか否かにより機械的に切換わる第２方向切換え弁とを設け、第１ユニットと第２ユニットとが切離し状態にあるとき又は、係止具を介して接続状態にある第１・第２ユニットの当該第２ユニット側が置台に載置されているときにのみ上記第１・２方向切換え弁を介して切離ポートへの空気回路が繋がるようにしている。
【０００７】
【作用】
この発明は次の作用を有する。
第１ユニットと第２ユニットが接続状態にあり且つ第２ユニットが置台に載置されているとき、第１・２方向切換え弁を介して切離ポートへの空気回路が繋がるようにしてあるから、シリンダーの切離ポートへ空気を供給し得る。したがって、従来の技術のものと同様に切離ポートへ空気を供給することにより第１ユニットから第２ユニットを切り離すことができる。
【０００８】
また、第１ユニットと第２ユニットとが接続状態にないときでも第１・２方向切換え弁を介して切離ポートへの空気回路が繋がるようにしてあるから、シリンダーの切離ポートへ空気を供給し得る。したがって、従来の技術の欄に記載した如くシリンダーの切離ポートから空気が漏洩した場合でも前記ポートに空気を供給することにより第１ユニットに対して第２ユニットを接続可能な状態にすることができる。
【０００９】
上記した二つの状態以外の場合、第１・２方向切換え弁を介して切離ポートへの空気回路が繋がらないから、シリンダーの切離ポートへ空気を供給し得ない。したがって、オペレータの誤操作や、雷やその他の電気ノイズで空気圧の制御系が誤動作したとしても、ロボットの出力部に取付けられた第１ユニットから不用意に第２ユニットが脱落しない。
【００１０】
【実施例】
以下、この出願の発明の構成を実施例として示した図面に従って説明する。
この実施例の自動工具交換用カップラーは、図１及び図２に示すように、置台Ｄに載置されるツール側の第２ユニット２と、ロボットのアームＡに取付けられる第１ユニット１とから構成されており、図２に示すように、前記第１ユニット１に具備させたシリンダー３の切離ポート３０又は接続ポート３１への空気の供給により出力軸３２を伸長・縮短させて係止具５を移動せしめ、この移動せしめられた係止具５と第２ユニット２部分との係合・解除により、第１ユニット１に対して第２ユニット２を接続・切離するものである。
【００１１】
そして、このものでは、オペレータの誤操作や、雷やその他の電気ノイズで空気圧の制御系が誤動作したとしても、ロボットのアームＡに取付けられた第１ユニット１から不用意に第２ユニット２が脱落せず、更に、シリンダーの切離ポートからの空気漏洩による第１ユニットと第２ユニットとの接続不能状態を遠隔操作で解消できるようにするために、図１や図４に示すように、第１方向切換え弁６、第２方向切換え弁７及び逆止弁Ｓを有するバルブユニットＢＵを第１ユニット１の外周面に具備させ、更に、第１ユニット１と第２ユニット２とが接合状態となったときに上記第１方向切換え弁６の入力軸６０を押込むドグ２８（図３，図５，図７参照）を第２ユニット２の外周面に設けると共に第１ユニット１が置台Ｄに載置された第２ユニット２と接合状態となったときに上記第２方向切換え弁７の入力レバー７０を押込むドグ２９（図５，図７参照）を置台Ｄ上に設けている。
【００１２】
上記係止具５は、図２に示すように、上記第１ユニット１に揺動自在に軸支された扇形カムにより構成されており、第１ユニット１に形成した一対の開口１０から出没できるようになっている。
シリンダー３は、同図に示すように、上記した接続ポート３１側に圧縮バネ３３を有するものであり、シリンダ本体３５の後端部に軸３６を設けてある。そして、前記出力軸３２の端部及び軸３６をそれぞれピンを介して上記した扇形カムである係止具５に取付け、出力軸３２の伸長・縮短により係止具５が第１ユニット１の開口１０から出没するようにしてある。
【００１３】
又、上記開口１０と対応する第２ユニット２部分には、図２に示すように、それぞれピン２０を設けてあり、同図の実線に示す如く、係止具５が開口１０から突出した状態にあるときにはこれと前記ピン２０とが係合状態になって第２ユニット２が第１ユニット１に対して適正な状態で保持され、逆に、同図の二点鎖線に示す如く、扇形カム５０が没入した状態にあるときにはこれと前記ピン２０との係合が解除されて第２ユニット２が第１ユニット１から切離しできるようになっている。
【００１４】
バルブユニットＢＵは、上記した三つの弁を図４に示す如く接続して構成されており、第１方向切換え弁６及び第２方向切換え弁７を共に二方向切換え弁としてあると共に、これら弁はドグ２８，２９のそれぞれの押込みによりポジションが切換わるようにしてある。尚、この実施例では、空気源とシリンダー３との間の空気回路に、ロボットのコントローラからの電気信号で切換え操作（手動による操作も可能としてある）されるソレノイドバルブＳＢを設けてあり、又、上記したバルブユニットＢＵは、前記ソレノイドバルブＳＢとシリンダー３の切離ポート３０との間の通路（図４に示した通路ａ，ｂ，ｃ中の通路ａと通路ｂ間）に設けられている。
【００１５】
この実施例の自動工具交換用カップラーは上記の如く構成であるから、以下のように作用する。
（１）第１ユニット１が第２ユニット２と切離されているとき
図３に示すように、第１方向切換え弁６の入力軸６０はドク２８に、第２方向切換え弁７の入力レバー７０はドク２９に、それぞれ当接していないため、図４に示すように、第１方向切換え弁６の上ポートが通路ａに、第２方向切換え弁７の上ポートと通路ｂに、それぞれ繋がった状態となり、一つの空気通路が形成される。
【００１６】
尚、この状態では、ソレノイドバルブＳＢの切換え操作により空気源からの空気を自由にシリンダー３の切離ポート３０又は接続ポート３１に供給でき、係止具５の開口１０からの出没を自由に操作することができる。したがって、シリンダー３の切離ポート３０からの空気漏洩による第１ユニット１と第２ユニット２との接続不能状態をソレノイドバルブＳＢの操作により容易に解消できる。
（２）第１ユニット１が置台Ｄに載置された第２ユニット２に接合されたとき
図５に示すように、第１方向切換え弁６の入力軸６０はドク２８に、第２方向切換え弁７の入力レバー７０はドク２９に、それぞれ当接しているため、図６に示すように、第１方向切換え弁６の下ポートが通路ａに、第２方向切換え弁７の下ポートと通路ｂに、それぞれ繋がった状態となり、新しい空気通路が形成される。
【００１７】
尚、この状態においても、ソレノイドバルブＳＢの切換え操作により空気源からの空気を自由にシリンダー３の切離ポート３０又は接続ポート３１に供給でき、係止具５の開口１０からの出没を自由に操作することができる。したがって、ソレノイドバルブＳＢを図６に示した位置に移動させるべく操作すると、空気源からの空気はシリンダー３の接続ポート３１に供給されることとなり、係止具５が開口１０から突出して第１ユニット１と第２ユニット２相互は接続状態となる。
（３）ロボットの作業中
図７に示すように、第１方向切換え弁６の入力軸６０はドク２８に当接し、第２方向切換え弁７の入力レバー７０はドク２９に当接していないため、図８に示すように、ソレノイドバルブＳＢとシリンダー３の切離ポート３０とは第１・２方向切換え弁６，７の存在により遮断された状態となっている。したがって、オペレータの誤操作や、雷やその他の電気ノイズで空気圧の制御系が誤動作してソレノイドバルブＳＢが動いて同図とは逆の方向に空気通路が形成されたとしても、ロボットのアームＡに取付けられた第１ユニット１から不用意に第２ユニット２が脱落するようなことはない。
（４）接続状態から切離し状態への移行
図９に示すように、第１方向切換え弁６の入力軸６０はドク２８に、第２方向切換え弁７の入力レバー７０はドク２９に、それぞれ当接しているため、図１０に示すように、第１方向切換え弁６の下ポートが通路ａに、第２方向切換え弁７の下ポートと通路ｂに、それぞれ繋がった状態となり、上記（２）のときと同様の空気通路が形成される。
【００１８】
したがって、ソレノイドバルブＳＢを図１０に位置に移動すべく操作すると、空気源からの空気はシリンダー３の切離ポート３０に供給されることとなり、係止具５が開口１０内に没入して第１ユニット１と第２ユニット２相互は切離し状態となる。
上記（１）〜（４）に記述したように、この実施例の自動工具交換用カップラーでは、オペレータの誤操作や、雷やその他の電気ノイズで空気圧の制御系が誤動作したとしても、ロボットのアームＡに取付けられた第１ユニット１から不用意に第２ユニット２が脱落せず、更に、シリンダーの切離ポートからの空気漏洩による第１ユニットと第２ユニットとの接続不能状態を遠隔操作で解消できる。
【００１９】
【発明の効果】
この発明は、上述の如くの構成を有するものであるから、次の効果を有する。作用に記載した内容から、▲１▼オペレータの誤操作や、雷やその他の電気ノイズで空気圧の制御系が誤動作したとしても、ロボットの出力部に取付けられた第１ユニットから不用意に第２ユニット２が脱落せず、▲２▼シリンダーの切離ポートからの空気漏洩による第１ユニットと第２ユニットとの接続不能状態を遠隔操作で解消できる自動工具交換用カップラーを提供できた。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施例の自動工具交換用カップラーの斜視図。
【図２】前記自動工具交換用カップラーの断面図。
【図３】第１ユニットが第２ユニットと切離されているときの第１・２方向切換え弁と各ドグとの関係を示す図。
【図４】図３の状態における空気回路図。
【図５】第１ユニットが置台に載置された第２ユニットに接合されたときの第１・２方向切換え弁と各ドグとの関係を示す図。
【図６】図５の状態における空気回路図。
【図７】ロボットの作業中の第１・２方向切換え弁と各ドグとの関係を示す図。
【図８】図７の状態における空気回路図。
【図９】接続状態から切離し状態へ移行したときの第１・２方向切換え弁と各ドグとの関係を示す図。
【図１０】図９の状態における空気回路図。
【図１１】従来の自動工具交換用カップラーであって、第１ユニットが第２ユニットと切離された状態にあるときの断面図。
【図１２】従来の自動工具交換用カップラーであって、第１ユニットが第２ユニットと接続可能な状態にあるときの断面図。
【符号の説明】
Ｄ    置台
１    第１ユニット
２    第２ユニット
３    シリンダー
５    係止具
６    第１方向切換え弁
７    第２方向切換え弁
３０  切離ポート
３１  接続ポート
【図１】
0003564565.tif 000002
【図２】
0003564565.tif 000003
【図３】
0003564565.tif 000004
【図４】
0003564565.tif 000005
【図５】
0003564565.tif 000006
【図６】
0003564565.tif 000007
【図７】
0003564565.tif 000008
【図８】
0003564565.tif 000009
【図９】
0003564565.tif 000010
【図１０】
0003564565.tif 000011
【図１１】
0003564565.tif 000012
【図１２】
0003564565.tif 000013